噪聲是室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的影響因素之一,是一種人們不需要的能引起某種生理或心理危害或影響人們?nèi)粘I畹穆曇簟?a href="http://www.hntv520.com" title="噪聲" target="_blank">噪聲對人的影響首先體現(xiàn)在工作效率上,尤其對精密加工或腦力勞動的人影響更為明顯,它能夠分散人的注意力,造成心情煩躁、反應(yīng)遲鈍、疲勞,甚至發(fā)生事故。其次體現(xiàn)在人體健康上,對聽覺、神經(jīng)、心臟、消化等都產(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。空調(diào)系統(tǒng)是用來創(chuàng)造良好室內(nèi)空氣環(huán)境的工具,但若設(shè)計不當(dāng),室內(nèi)
噪聲級超標,便成為室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的破壞者。針對一個空調(diào)系統(tǒng)(尤其是全空氣空調(diào)系統(tǒng)),實現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度設(shè)計標準,有時并不難以做到,而
噪聲控制常常是令設(shè)計人員棘手的問題。
1 關(guān)于消聲器設(shè)置的問題
1.1 消聲器的設(shè)置位置
在某些工程中,將消聲器設(shè)于組合空調(diào)箱內(nèi),或?qū)⑾暺鬟h離空調(diào)機房,這些做法使消聲器的作用難以發(fā)揮出來。
組合式空調(diào)器產(chǎn)生的噪音主要是200~800HZ的中低頻噪聲,其噪聲源有兩項:一是風(fēng)機運轉(zhuǎn)時噪聲;二是氣流在管道和設(shè)備內(nèi)流動的再生噪聲。管道再生噪聲也分機房內(nèi)和機房外,其中包括管道產(chǎn)生的、消聲器產(chǎn)生的、風(fēng)口產(chǎn)生的。而噪聲的傳遞主要通過管道傳播。對于消音器后管道的再生噪聲,消聲器則無能為力。若將消聲器遠離機房,則一部分噪聲會從消聲器與機房之間的管道滲入房間,雖然管道有外保溫,起一定的隔聲作用,但仍會有噪聲滲透。空調(diào)管道保溫后的隔聲量近似為R=38dB。若將消聲段置于組合空調(diào)器內(nèi)效果更差。
空調(diào)機房內(nèi)噪聲會透射入回風(fēng)管道,通過回風(fēng)管道進入房間。所以消聲器設(shè)置最合適的位置是管道穿機房處。
再生噪聲不僅來自于氣流與管道,還來自于氣流與消聲器之間的磨擦及氣流激發(fā)管壁振動而發(fā)生,都與管道的幾何形狀及壁面的粗糙度有關(guān),氣流的流速越大、再生噪聲越大。一般在空調(diào)設(shè)計中為了控制再生噪聲,通常將主風(fēng)道流速控制在8m/s以內(nèi),接風(fēng)口的管道控制在5m/s以內(nèi)。而對管道再生噪聲,一部份是通過風(fēng)口傳至室內(nèi)的,同時氣流通過風(fēng)口容易產(chǎn)生哨聲,所以一般常將風(fēng)口風(fēng)速控制在4m/s以內(nèi)(對于辦公、旅館),對于演播室常控制在2.5m/s以內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)阻力不平衡時,個別風(fēng)口風(fēng)速超過規(guī)定的流速,出現(xiàn)哨聲現(xiàn)象。所以,風(fēng)系統(tǒng)阻力不平衡也是噪聲產(chǎn)生的一個原因。
1.2 消聲器是否設(shè)置
當(dāng)考慮噪聲再生因素,控制管道流速時,再生噪聲便可忽略。而噪聲在傳遞過程中存在著衰減,噪聲在直管道、彎頭、三通、變徑處都存在不同程度的衰減。若內(nèi)襯吸聲材料,衰減量增大。聲波在直管段的衰減量與管道內(nèi)壁吸聲系數(shù)或內(nèi)襯材料吸聲系數(shù)有關(guān),可按下式計算:
ΔL=Φ(a) l(dB)
式中:L—周長(米);l—管長(米);S—管道截面積(米2);
Φ(a)—管道傳聲損失系數(shù);a—吸聲系數(shù)。
通過計算可得知:當(dāng)流速低時,將管道彎管作成直角彎,可以消除一部份中頻噪聲。對于λ< (λ為聲波長,B為管高),彎頭有較大的消聲作用,但對于低頻聲,彎頭的吸聲作用有限。噪聲設(shè)計應(yīng)根據(jù)廠家提供的設(shè)備噪聲數(shù)據(jù),再計算管道的自然衰減量,參照室內(nèi)允許噪聲標準,看是否需要設(shè)消聲器。有時,空調(diào)器的初始噪聲值基本已滿足室內(nèi)允許噪聲標準,這時再設(shè)消聲器,增加了系統(tǒng)的阻力(消聲器阻力100~150Pa),也就增加風(fēng)機的風(fēng)壓和功率,即增加機組的初始噪聲。且如果流速太高,則消聲器不但不能消聲,反而變成了噪聲源。
1.3 回風(fēng)管上是否設(shè)消聲器
氣流在管道內(nèi)流動時,噪聲存在著衰減,當(dāng)氣流方向與聲波傳播方向一致時,使聲波衰減系數(shù)變小,反之使聲波衰減系數(shù)加大。影響因素為馬赫數(shù):
M= 。
式中:u——氣流速度m/s,
c——聲速,c=331.45+0.61θ;
θ——空氣溫度,波長大于兩倍管寬時,近似有ΔL′=ΔL,即有氣流時傳聲損失比不考慮氣流時增加一因子:1/(1+M)2,馬赫數(shù)越大,傳聲損失越小。
氣流方向相反時M取負值。由于空調(diào)管道風(fēng)速為低速風(fēng), ≈1,所以氣流方向及速度對噪聲的衰減影響不大。所以,氣流方向?qū)仫L(fēng)管道是否設(shè)消聲器影響不大,且全空氣系統(tǒng)空調(diào)設(shè)計中常采用集中回風(fēng)方式,回風(fēng)口離機房較近,管道自然衰減量相對較少,則回風(fēng)管上設(shè)消聲器的必要性增大。
2 關(guān)于空調(diào)機房直接傳聲量的控制
一般空調(diào)機房的噪聲在60~80dBA,以80dBA為例,機房外墻一般采用240磚墻,兩面抹灰。若考慮機房尺寸8.2m×4.5m×4.5m,空調(diào)機房門尺寸:1.5m×2.4m。240磚墻隔聲量R1=50(dB),門隔聲量取R2=20(dB)。則F1=110.7m2F2=3.6m2。(F1為墻面積,F(xiàn)2為窗面積)。機房維護結(jié)構(gòu)隔聲量計算為:
R=R1-10lg
=50-10lg
=35(dB)
即機房傳聲量為80-35=45(dB)。
從該數(shù)據(jù)可看出一般空調(diào)機房的外墻能滿足隔聲要求。很多工程在機房內(nèi)作內(nèi)襯隔聲材料是沒有必要的。
3 關(guān)于空調(diào)噪聲的疊加特性分析
噪聲的聲強級LI=10lg , =10 ,I為聲強(W/m2)。
當(dāng)有n個噪聲源疊加時LI1LI2……LIn,其聲強等于他們的代數(shù)和
即:I=I1+I2+I3+…In則
LI=10lg = 10Ig=10Ig(10 )
當(dāng)n個噪聲源相同時LI1=LI2=……=LIn
則LI=LI1+10lgn。假如有兩個相同的噪聲源疊加LI1=LI2=100(dB)。
則LI=100+3=103(dB)
若有LI1=100(dB)LI2=80(dB)
則LI=10lg(100.1×100+100.1×80)=100.043(dB)
由此可以得出以下結(jié)論:有多個噪聲源時的噪聲疊加量不明顯;噪聲大小主要取決噪聲量最大的那個噪聲源。利用噪聲疊加的這一特性,我們在進行空調(diào)設(shè)計時,若考慮噪聲對室內(nèi)環(huán)境的影響時應(yīng)考慮下列方法:一是多設(shè)空調(diào)機房降低單臺設(shè)備聲功率,可降低總體噪音;二是采用送風(fēng)機和回風(fēng)機兩級風(fēng)機能比單風(fēng)機形式降低噪聲。
通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)在工業(yè)及民用建筑中起著改善生產(chǎn),生活環(huán)境,保護健康,提高工作效率的作用。隨著生活水平的提高,人們對環(huán)境的要求越來越高,空調(diào)不再是少數(shù)人的奢侈品.除了調(diào)節(jié)冷暖,人們對空調(diào)有了更多的要求,如符合衛(wèi)生要求的空氣,合適的溫度和濕度以及聲音等,都是使人們滿意的必要條件。令人厭煩的噪聲或不符合聲學(xué)要求的聲音會影響空調(diào)系統(tǒng)的使用效果,甚至導(dǎo)致部分或全部不能正常運行。如何控制好空調(diào)系統(tǒng)的噪聲,給人們提供一個安靜舒適的環(huán)境值得我們深入的研究。
空調(diào)系統(tǒng)噪聲主要來源于聲源及二次噪聲。其產(chǎn)生原因很多,涉及的因素也很廣,但大體上可歸納為以下幾方面:設(shè)計方面、施工方面、設(shè)備材料方面及運行管理方面。從設(shè)計角度,對空調(diào)系統(tǒng)噪聲的控制進行簡單的分析,提出適當(dāng)?shù)拇胧┘右钥刂啤?br>
噪聲控制,噪聲治理
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