《变风量空调系统室内噪声》
本文是关于变风量系统类硕士论文开题报告范文和空调系统方面学术论文怎么写.
摘 要：通过对上海某高层办公建筑变风量空调系统运行产生的噪声进行现场实测及分析,从而提出改进措施,并得出结论：在风平衡调试完成的情况下,办公区噪声影响最大的来源是空调机房内空调机组的运行,降低噪声主要取决于空调机房出墙风管封堵的好坏.另外,设计时要考虑顶棚回风风量的大小和回风管的长度.
关键词：变风量空调系统;办公建筑;噪声文献标识码：A中图分类号：TU831
文章编号：2096-4137（2020）04-64-02DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2020.04.25
Research on indoor noise of V air-conditioning system
MING Jin, ZHANG Haiping, MENG Qingfeng, XU Zhihong
（Shanghai Branch, China Construction Eighth Engineering Division Co., Ltd, Shanghai 200000, China）
Abstract： Based on field measurement and analysis of the noise generated by the V air conditioning system in a high-rise office building in Shanghai, improvement measures were proposed, and it was concluded that when wind balance commissioning was completed, the biggest source of office noise impact is the operation of air-conditioning units in air-conditioning rooms. Reducing noise mainly depends on the quality of the air duct in the air-conditioning room. The design should consider the amount of return air from the ceiling and the length of the return air duct.
Keywords： V air-conditioning system; office building; noise
1 變风量空调系统概述
噪声污染、空气污染、水污染及固体废弃物并列为世界4大主要污染,噪声污染更是无处不在.噪声是指工作生活中使人不舒适、烦躁以至难以忍受的声音,噪声污染不仅会影响人类日常生活质量,还会降低人们的工作效率,更甚者影响人类健康,导致耳聋.
变风量（V）空调系统是一种区域控制灵活、节能性能优越、室内空气品质性能良好的全空气空调系统,在国内外被广泛应用于办公商业建筑.变风量空调系统通常由变风量末端装置、空气处理及输送设备、风管系统及自动控制系统组成.其构成较为庞大,系统产生的噪声也比较复杂,不仅有冷水机组、水泵、风机、空调箱等设备运行产生的噪声,还有V末端装置、送风干管、送风支管、送风软管、送风散流器、回风管道、回风风口产生的噪声.因此,想要有一个良好的室内环境,必须控制好变风量空调系统产生的噪声.
本文结合实际工程,对变风量空调系统在办公建筑室内产生的噪声进行实测和分析,探讨降噪措施.
2 系统噪声分析
2.1 空调系统简介
本项目为40m高的9层办公建筑,除一层为展示厅外,其余楼层均为大敞间办公.本项目空调冷源由变频离心机组提供,空调系统采用变风量空调机组,屋面设有2台PAU机组为整栋楼供新风和排风,新风机组采用双风机机组并设置转轮热回收、高压微雾加湿装置.
空调区域采用顶送顶回的送风形式,每层空调机房内均设置1台AHU机组,办公内区设置变风量单风道末端V,外区采用并联式风机动力型变风量末端FPB,空调机组通过风管将处理后的空气送至各末端,空调送风系统为环形布置,回风管道在机房出墙处采用喇叭口将顶棚内的回风再送至AHU机组.
2.2 空调系统的降噪措施
本项目办公楼在空调系统设计上对送风主风管设置消声器;新风风管和排风风管均设置变风量风阀V,回风风管设置CO2测点,控制新风阀和排风阀的开度;送风口通过静压箱与送风管道连接.通过上述降噪措施来减小空气在风管内流动产生的噪声.组合式空调机组在安装时应在底座下垫橡胶垫片,减小空调机组振动产生的噪声.
对于空调机房墙体和顶棚采用50mm厚32kg/m3玻璃棉板包玻璃布,轻钢龙骨钉6mm厚穿孔LCFC板,其穿孔率为18.5%,穿孔率的大小有吸声降噪的作用.
对于穿墙的风管采用传统铁皮套管内塞入玻璃纤维棉再用水泥砂浆进行封堵.机房的门采用隔声性能达到42dB的隔声门,建筑外墙为双层的隔音玻璃幕墙.
2.3 空调系统运行噪声分析
办公楼空调运行时的噪声主要分为3个区域,一是空调机房内各设备运行的噪声;二是各类风管内空气流动产生的噪声;三是风口送、回、排风时风口的噪声.
本项目变风量空调系统噪声传递至人耳的路径有6种：
路径1：固体直接传递噪声;
路径2：空调箱-送风管路-送风口-人员;
路径3：空调箱-送风管路穿透-人员;
路径4：空调箱-回风管路-回风口-人员;
路径5：空调箱-机房隔墙-人员;
路径6：V末端-吊顶空间-吊顶-人员.
对于办公建筑来说,最大的噪声源是运行的空调机组,办公区内的送风管在调试阶段进行过风平衡调试,更换和紧固有颤动的送风口,所以风管系统和送风口产生的噪声较小,对办公人员影响最大的是空调机房内机组产生的噪声.本文在测量办公区内噪声的同时,对机房提出整改措施以降低噪声.
3 噪声实测及分析
3.1 噪声测量方法
选取办公楼标准层的某层作为测试楼层,且噪声测试前已完成空调风平衡调试,在大空间办公室内选定多个测点,并分别选择两个时段进行测量：一是空调机房封堵改造前空调系统稳定运行时;二是空调机房封堵改造后稳定运行时.
测量仪器选用精度为Ⅱ级以上的声级计,其性能符合《声级计电声性能及测量方法》（GBT 3785-2010）之规定,应定期校验.并在测量前后进行校准,灵敏度相差应≤0.5dBA.测量时,声级计应根据情况选择好正确档位,两手平握声级计两侧,传声器指向被测声源,也可使用延伸电缆和延伸杆,减少声级计外型及人体对测量的影响.
本项目为美资地产开发,因此声学标准在设计和现场验收时均采用北美地区通用的NC标准,办公建筑要满足N0的要求.
本次测量在大空间办公区内选取8个测点.测点1离空调机房隔声门2.0m远;测点2位于主送风管下离墙5.0m处;测点5位于空调机房另一侧的主送风管下,离墙5.0m处;测点6位于空调机房另一侧的回风管下距离墙1.0m处;测点3、4、7、8则位于离空调机房较远的办公区域内.
空调系统在实际运行过程中制冷效果达到要求时,机组就会降频运转以达到节约能耗的效果,但本次噪声测量按照不利情况进行,因此AHU机组设置为工频（50Hz）运转,同时开启屋面PAU机组的新风机和排风机.
3.2 空调机房改造前的噪声测试结果
空调机组工频运行时,机房内测得的噪声值为68.5dB（A）,机房内的噪声设计值为70dB（A）,满足设计要求.分析办公区域的测试结果可知：办公区内空调机组工频运行时噪声主要集中在63～1000Hz频段之间,衰减速度较慢,而1000Hz以上的噪声值较小,衰减速度快.人耳听音的频率范围为20Hz～20kHz,可见办公区内无高频率噪声,对人影响较大的噪声处于低频段.
其中,测点1、2、5和6的噪声值超过了N0标准.这4个点有一个共同的特点就是位于空调机房主风管出墙处附近,可见空调机房内产生的噪声对办公区的影响较大.而其余测点的噪声值满足N0标准要求,可见本项目送风主、支风管和送回风口的噪声对办公区的影响较小,这也归功于风平衡的调节.
针对机房附近测点的噪声值偏高,对空调机组做进一步检测,利用振动计对空调机组的振动进行了测量,在工频运行时,空调机组的振动测量平均值值为箱体振动0.7mm/s,箱板振动1.2mm/s.由测量数据可知,箱体振动略有偏大,因此对空调机房及机组必须进行进一步的改造.
3.3 空调机房改造前的噪声测试结果
由于现场检测噪声时,发现空调机房附近噪声值超标,对此进行现场检测和勘查.发现空调机组振动略大,因此建议在空调机组底座下增设橡胶垫片,若是振动还是略有偏大,可酌情再垫一个垫片.
空调机房风管出墙部位经检查封堵效果较差,穿墙风管的封堵不够严密,土建与机电施工工序的交接存在问题,通过这些缝隙会将风机内噪声传出去部分,造成测点区域噪声偏大.因此,建议在传统铁皮套管外加设一个C型钢焊接的支撑套管,C型钢内空隙塞入玻璃纤维棉,这样不仅能防止风管压扁,还使得穿墙风管封堵严实,阻碍噪声从缝隙中传出.
分析改造后的噪声测量发现,除了测点1、6外,其余测点已满足N0的标准要求,而这2个测点位于回风管下部.
办公区的顶棚回风有一定的优势,不需做回风管,节约了材料,缩短了吊顶的高度,在办公区内由于无风管,不用克服风管的沿程阻力,噪声较小,风压均匀.但是顶棚内的回风仍需要通过管道进入空调机组内或者通过排风管排出,本项目的回风管口扩径成喇叭口,喇叭口处安装过滤网,回风管上设置有风阀,但是风管长度较短,整个办公区的回风由此进入空调机组,喇叭口处由静压转换为动压的风速极大,此处会产生嘈杂的风声,因此经过改造后的空调机房能降低空调机组运行的噪声,但是回风处的噪声需进一步改造.
对于回风管的处理,此处给出2点意见：
（1）将回风管适当加长,同时增加回风支管,减小一个回风口的回风量,降低回风风速来减小气动噪声;
（2）在回风管喇叭口前增设消声器,以便达到降噪效果.
所以对于顶棚回风的空调系统,回风系统在设计时,节约管材的同时一定要进行噪声分析,避免因设计失误导致现场噪声测试不合格.
4 结论
本实验利用声级计对某高层办公楼在空调系统运行时产生的噪声进行现场测试,得出以下结论：
（1）对于办公区域的空调系统要做好风平衡调试,好的调试结果会降低风管空气流动产生噪声,因此在噪声测试前要完成风平衡调试工作.
（2）从噪声的测试结果来看,空调机房是重点关注的场所,在设计和安装时必须做好空调降噪和空调机组的减振措施.
（3）机房风管出墙处的封堵至关重要,对比前后改造的噪声测试可知,利用在传统铁皮套管外加设一个C型钢焊接的支撑套管,C型钢内空隙塞入玻璃纤维棉的新型封堵方式可以降低噪声的传播.
（4）顶棚回风减少了风管管材的使用,但如果回风量较大,回风管的长度较短,回风速度较大,会产生较大噪声,因此采用顶棚回风方式必须做好降噪措施.
作者简介：明锦（1989-）,男,安徽霍山人,中国建筑第八工程局有限公司上海分公司工程师,研究方向：房屋建筑.
基金项目：商办楼机电系统联合调试研究（项目编号：SH2018-13）.
[1]呂玉恒.FC板在噪声控制工程中的应用[J].新型建筑材料,1993（10）：12-14.
[2]黄翔.空调工程[M].北京：机械工业出版社,2006.
（责任编辑：金 秋）
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