鄭錦民

(福建省建筑設計研究院 福建福州 350001)

某辦公樓空調水系統(tǒng)噪聲改造

鄭錦民

(福建省建筑設計研究院 福建福州 350001)

介紹了某既有辦公樓空調水系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的噪聲問題。針對這些問題，從冷凍水循環(huán)泵隔振及管道隔聲等方面進行噪聲治理，并進行了必要的設計計算。最終測試結果表明該治理措施行之有效。

空調水系統(tǒng)；噪聲控制；改造；測試

0 引言

噪聲是室內環(huán)境品質的影響因素之一。噪聲對人的影響首先體現(xiàn)在工作效率上，尤其對精密加工工人或腦力勞動者的影響更為明顯，它能夠分散人的注意力，造成心情煩躁、反應遲鈍、疲勞，甚至引發(fā)事故。其次，體現(xiàn)在人體健康上，對人的聽覺、神經(jīng)、心臟、消化等產(chǎn)生不良影響，造成聽力損傷、頭暈、頭脹、失眠、神經(jīng)過敏、記憶力差、心跳過速、消化不良等[1]。因此，空調系統(tǒng)設計過程，不僅要對室內溫濕度和風速加以控制，噪聲控制也是非常重要的設計內容。本文結合某辦公樓空調水系統(tǒng)噪聲改造，取得良好效果，詳細闡述其具體改造方案。

1 項目概況

該辦公樓為新建項目，總建筑面積31 562.1m2，為一類高層建筑，地上19層，地下1層，一至五層為裙房，六至十九層為主樓標準層。一至五層裙房大開間區(qū)域采用風冷冷水中央空調，除此之外，其他區(qū)域采用變制冷劑流量多聯(lián)式空調系統(tǒng)。項目投入使用后，出現(xiàn)噪聲區(qū)域為五層的一個辦公室及公共走道，房間及走道的A聲級均達到57dB，遠遠超過規(guī)范和使用要求的噪聲標準45dB。經(jīng)現(xiàn)場勘查和噪聲測試發(fā)現(xiàn)，噪聲為六層裙房屋面空調循環(huán)水泵的低頻噪聲，通過冷凍供回水主管傳入房間及走道。出現(xiàn)噪聲問題區(qū)域的空調水系統(tǒng)平面如圖1～圖2所示。冷凍水管從六層裙房屋面冷凍水管井下至四層大會議室上空后，從大會議室吊頂轉至五層公共走道，再從公共走道過辦公室，接入辦公室的水管井內。冷凍水泵及風冷模塊主機設置在六層裙房屋面。由于四層大會議室是四、五層挑空的大空間房間，也是該辦公樓內非常重要的功能房間，房間內隔墻以及吊頂內均采用隔聲降噪措施，故在四層大會議室內幾乎聽不到該水泵的低頻噪聲。

圖1 五層空調水系統(tǒng)平面圖

圖2 六層裙房屋面層空調水系統(tǒng)平面圖

經(jīng)現(xiàn)場勘查和噪聲測試，發(fā)現(xiàn)如下4點問題：

(1)空調系統(tǒng)運行時循環(huán)水泵等設備運行產(chǎn)生噪聲以低頻噪聲為主，傳播距離遠，難以自然衰減。

(2)循環(huán)水泵隔振措施過于簡單，水泵與基礎連接僅設橡膠減振墊，造成低頻噪聲通過固體結構傳音。

(3)循環(huán)水泵進出口采用不銹鋼波紋管軟接頭，有一定的減振效果，但對低頻噪聲傳播幾乎沒有衰減，適宜用在制冷劑管路的隔振。

(4)水流在管道流動引起管道振動產(chǎn)生二次噪音，由于管道剛性連接，造成無衰減直接傳入辦公室內。

2 改造目標

該噪聲治理主要是針對五層辦公室，因項目走道內吊頂為硅酸鈣板，拆除及修復工作量大，影響其辦公樓正常使用，且該區(qū)域為公共走道，人員短暫停留，對噪聲值要求不高，故不予考慮。治理目標：使辦公室內的A聲級噪聲值小于45dB。

經(jīng)測試，改造前辦公室內A聲級噪聲值為57dB，其不同頻譜的噪聲值與設計噪聲指標45dB(NR40)，對比如圖3所示。

圖3 改造前室內的聲壓級與設計噪聲指標的對比

3 解決方案

噪聲控制，主要是控制聲源的輸出和阻斷聲音的傳播途徑，或者對接收者進行保護[2]。該改造根據(jù)現(xiàn)場實際情況，提出如下幾點解決方案：

(1)對辦公室內的供回水管外包管道隔振墊及低頻隔聲板，阻斷其聲音傳入室內。管道與支吊架間墊軟材料，同時，管道與隔墻之間的縫隙采用具備防火隔聲能力的彈性材料填充密實，防止管道因液體流動而產(chǎn)生振動。并通過與墻體的硬接觸，產(chǎn)生固體傳聲，同時也防止噪聲通過孔洞縫隙泄漏出去，而影響相鄰房間。該改造使用某品牌的復合管道隔聲板材，其聲學性能及改造后聲壓級的理論計算值如表1所示。

(2)水泵進出口軟接頭改為優(yōu)質低頻橡膠減震喉，減少通過金屬軟接傳遞的水泵低頻噪聲。

(3)屋面落地安裝的冷凍水管采取支架減振措施，確保減振效率接近 96%以上。同時，考慮到管道穩(wěn)定性和安全因素，原支架保留(起到限位，防止減振設備安全隱患)。

表1 管道隔聲設計聲學計算書

(4)由機組振動、水流沖擊變徑引起的，通過基座傳播的固體聲污染是治理中應注意的問題。針對癥結所在，采用復合阻尼減振方案，其阻尼比為0.12。隔振裝置根據(jù)水泵的頻率、承載重量等參數(shù)，選擇匹配的隔振結構，使用正確方法安裝，確保獲得較高的隔振效率，起到較好的隔斷機組振動的作用。該工程選用的某品牌隔振原件的隔振降噪計算書如表2所示。原橡膠減振墊隔振降噪計算書如表3所示。橡膠減振墊固有頻率一般為5Hz～10Hz，因缺乏該數(shù)據(jù)，該工程改造取其中間值7.5Hz作為橡膠減振墊的固有頻率。

表2 選用的隔振原件的隔振降噪計算書

表3 原橡膠減振墊的隔振降噪計算書

隔振的作用，主要是防止振動直接傳給基礎和連接的管件，并以彈性波傳到其他房間中去，又以噪聲的形式出現(xiàn)。通過上述計算，改造前后隔聲量差值9.1dB，降噪效果明顯。

另外，考慮到聲波沿著不同介質傳播所發(fā)生的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的原理十分復雜，它既包括在不同介質中介面上的能量發(fā)射，也包括在介質中被吸收的聲波能量。根據(jù)上述現(xiàn)象及工程實踐，在隔振器與基礎之間再設置一定厚度的彈性隔振墊，減弱固定聲的傳播[3]。

4 改造后噪聲測試

改造后，安裝公司對辦公室內噪聲進行了測試。空調水系統(tǒng)正常運行時，該房間內A聲級噪聲最低值為34.4dB，完全滿足使用要求(A聲級噪聲45dB)，同時也滿足《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118-2010[4]中單人辦公高要求標準，允許A聲級噪聲35dB(或NR30)的要求，其噪聲測試曲線與設計噪聲指標對比如圖4所示。

噪聲改造后，傳至辦公室的A聲級噪聲小于45 dB，各個頻譜上的噪聲值均得到有效控制，完全滿足規(guī)范要求和業(yè)主使用要求，得到業(yè)主贊賞。

圖4 改造后室內的聲壓級與設計噪聲指標的對比

5 結論

在工程設計中，暖通專業(yè)所使用的機械設備較多，所帶來的噪聲污染也較多，噪聲問題往往會被忽視，致使工程運行后，被業(yè)主或使用單位投訴的事件屢見不鮮。因此，噪聲問題應引起暖通專業(yè)設計人員足夠重視。在設計過程中，不僅要實現(xiàn)室內溫濕度、風速等設計參數(shù)的要求，還要滿足噪聲標準的要求。在對空調系統(tǒng)噪聲及振動控制設計過程中，應進行必要的計算，確保所使用的措施經(jīng)濟、可靠、可實施，并達到使用要求。

[1] 葛鳳華，趙小平，周英利.全空氣空調系統(tǒng)噪聲控制分析[J].暖通空調，2005(9)：82-84.

[2] 王凡.場館建筑噪聲與振動的控制研究(2)：室內噪聲與振動的控制設計[J]. 暖通空調，2009(6)：124-128.

[3] GB50736-2012 民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[4] GB50118-2010 民用建筑隔聲設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

Noise modification of air conditioning water system in an office building

ZHENGJinmin

(Fujian Provincial Institute of Architectural Design and Research, Fuzhou 350001)

This paper introduced the noise problem of the air conditioning water system in an existing office building. to solve these problems, the noise treatment is carried out from chilled water circulation pump vibration isolation and pipe sound insulation and so on, and carried out the necessary design calculations. the final test results show that the measures are effective.

Air conditioning water system; Noise control; Modification; Test

鄭錦民(1971.3- )，男，高級工程師。

E-mail:2689318077@qq.com

2017-06-21

TU83

A

1004-6135(2017)09-0110-04