通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制產(chǎn)生原因

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的噪聲主要是空氣動(dòng)力噪聲和機(jī)械撞擊、振動(dòng)產(chǎn)生的空氣聲和固體聲。

一般對(duì)前者采用消聲的方法，對(duì)后兩者采用隔聲、隔振的方法（見空氣聲隔聲、固體聲隔聲）。

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪聲

其中包括通風(fēng)機(jī)噪聲和管道的氣流再生噪聲即氣流激發(fā)管壁或構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)而再次產(chǎn)生的噪聲。

通風(fēng)機(jī)噪聲

通風(fēng)機(jī)噪聲的強(qiáng)度和通風(fēng)機(jī)噪聲的頻譜特性同通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、系列、型號(hào)、轉(zhuǎn)數(shù)、風(fēng)量和風(fēng)壓等有關(guān)。其頻譜特性一般為中、低頻噪聲，頻譜的峰值fp是葉片攪動(dòng)空氣的頻率，由通風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)數(shù)n和葉片數(shù)n決定，即fp=nZ/60。通風(fēng)機(jī)噪聲的聲功率級(jí)LW可由風(fēng)量Q和風(fēng)壓H來計(jì)算，即：式中LW0通風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)，即通過對(duì)不同系列通風(fēng)機(jī)噪聲的實(shí)測(cè)和計(jì)算而得出的單位風(fēng)量和單位風(fēng)壓下噪聲的聲功率級(jí)。

氣流再生噪聲

通風(fēng)管道內(nèi)的氣流再生噪聲的強(qiáng)度隨風(fēng)速的提高而增加，其聲功率級(jí)與管道風(fēng)速的5～6次方成正比，即風(fēng)速提高一倍，噪聲增加15～18分貝。通風(fēng)管道內(nèi)一般風(fēng)速的再生噪聲為低頻噪聲，隨風(fēng)速的提高，高頻成分逐步增加。

管道的噪聲自然衰減

管道部件在產(chǎn)生氣流再生噪聲的同時(shí)，對(duì)所傳播的噪聲也有一定的衰減作用。通風(fēng)設(shè)備的噪聲在沿管道的傳播過程中，磨擦損耗、管道斷面急劇擴(kuò)大或縮小和聲能反射等，會(huì)使部分聲能得到衰減，這種現(xiàn)象稱為通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪聲自然衰減。噪聲自然衰減是噪聲控制設(shè)計(jì)中可以利用的因素，適當(dāng)提高管道的噪聲自然衰減的作用，例如在管道內(nèi)加吸聲內(nèi)襯，管道內(nèi)貼保溫材料，作吸聲彎頭等都可提高管道的消聲能力。但在增加噪聲自然衰減作用的同時(shí)，管道內(nèi)氣流的阻力和氣流再生噪聲也將增大，因此要綜合考慮其利弊，只有在設(shè)備噪聲較高而氣流速度較低的情況下，增加噪聲自然衰減作用才是有利的。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的消聲　除針對(duì)通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道采取相應(yīng)措施外，并應(yīng)設(shè)計(jì)安裝通風(fēng)空調(diào)消聲器等。

在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要選擇低噪聲或低轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)；風(fēng)量和風(fēng)壓的安全系數(shù)不宜過大，應(yīng)使風(fēng)機(jī)在接近最高效率點(diǎn)的情況下運(yùn)行，以保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲為最低值。機(jī)房的位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離要求安靜的房間。安靜條件差別懸殊的房間不要共用一個(gè)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，以避免相互串聲。

降低管道內(nèi)氣流再生噪聲的主要措施是減小管道對(duì)氣流的阻力和限制管道內(nèi)的風(fēng)速。管道設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使氣流的流動(dòng)均勻，避免急轉(zhuǎn)彎，采用圓角彎頭代替直角彎頭。管道內(nèi)的風(fēng)速要嚴(yán)格控制，主管道內(nèi)的風(fēng)速一般不大于10米／秒，噪聲控制要求嚴(yán)格的系統(tǒng)中主管道內(nèi)的風(fēng)速可控制在5米／秒左右，而且從主風(fēng)道到使用房間，風(fēng)速要逐步降低。在設(shè)計(jì)管道時(shí)，還要充分利用噪聲自然衰減的作用。

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的消聲器必須能使系統(tǒng)中氣流通過時(shí)產(chǎn)生的噪聲得到較大程度的衰減。消聲器應(yīng)有良好的消聲性能，它的消聲量和頻譜特性應(yīng)與通風(fēng)系統(tǒng)噪聲相適應(yīng)；應(yīng)有良好的空氣動(dòng)力性能，對(duì)氣流的阻力一般不超過通風(fēng)機(jī)全壓的8％，自身產(chǎn)生的氣流再生噪聲應(yīng)低于房間容許噪聲級(jí)3～5分貝；要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，加工方便，并應(yīng)有與管道相應(yīng)的強(qiáng)度。消聲器可分為阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復(fù)合消聲器等。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)常用的消聲器是阻性消聲器，它是將吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)按一定方式排列，固定在氣流通道上吸收聲能，從而達(dá)到消聲的目的。

其消聲ΔL可用以下公式計(jì)算：ΔL=φ(ɑ)PL/S式中P為吸聲材料的周長(zhǎng)；L為消聲器的長(zhǎng)度：S為消聲器的通道截面積；φ(ɑ)為消聲系數(shù)（ɑ為材料的吸聲系數(shù)，φ是ɑ的函數(shù)）。

阻性消聲器的形式見圖1。對(duì)于低頻消聲有特殊要求的空調(diào)系統(tǒng)，可以在阻性消聲器內(nèi)加設(shè)擴(kuò)張室或共振腔，組成阻抗復(fù)合或阻共復(fù)合式消聲器，以增加低頻消聲量。消聲器的安裝位置根據(jù)具體情況確定：可直接安裝在通風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口，以降低通風(fēng)機(jī)噪聲；可安裝在通風(fēng)管道上，以降低通風(fēng)機(jī)和管道上游的氣流再生噪聲；也可在機(jī)房或空調(diào)房間的進(jìn)、出風(fēng)口安裝風(fēng)口消聲器，以消除系統(tǒng)的噪聲對(duì)環(huán)境或空調(diào)房間的干擾。機(jī)房隔聲、隔振和消聲措施，如圖2所示。

日本空調(diào)設(shè)備噪聲研究會(huì)編，常玉燕譯：《空調(diào)設(shè)備消聲設(shè)計(jì)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，北京，1981?！》降と壕帲骸犊諝鈩?dòng)力性噪聲與消聲器》，科學(xué)出版社，北京，1978。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

《環(huán)境噪聲控制》闡述了噪聲控制的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、方法及工程應(yīng)用。全書共分八章，內(nèi)容包括環(huán)境噪聲概述、噪聲控制中的聲學(xué)基礎(chǔ)、噪聲的測(cè)量評(píng)價(jià)與影響預(yù)測(cè)、吸聲降噪、隔聲技術(shù)、清聲器、隔振與阻尼、噪聲的主動(dòng)控制等。

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所謂噪聲控制是采取相應(yīng)技術(shù)措施控制噪聲源的發(fā)生、輸出傳播和接收．以得到人們所要求的聲學(xué)環(huán)境。船舶噪聲控制包括二三個(gè)方面：一是聲源噪聲的控制；二是傳遞途徑的噪聲控制；三是接收器噪聲防護(hù)設(shè)備的使用。

1)聲源控制是噪聲控制中最根本和最有效的手段

使用噪聲小的主機(jī)輔機(jī)和螺旋槳，并且合理地安置噪聲源．使其向船舶傳播較少的聲音和振動(dòng)能量?，F(xiàn)在大部分船舶都是以柴油機(jī)作為主機(jī)和發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)．如使進(jìn)排氣通道避免急劇轉(zhuǎn)彎和加裝消音器等，可以降低主輔柴油機(jī)進(jìn)排氣的噪聲；還有合理組織供油，減小噴油提前角，縮短預(yù)燃期或在預(yù)燃期內(nèi)減少噴油量，縮短著火延遲期和減少滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量等等。這些都可以減少柴油機(jī)燃燒的噪聲。螺旋槳使用半流均勻和低葉梢速度的設(shè)計(jì)方法，以減少螺旋槳產(chǎn)生的噪聲。合理進(jìn)行船舶艙室的布置，將機(jī)器或整個(gè)機(jī)艙與船上其他部分隔絕開來，并增加噪聲在結(jié)構(gòu)中的傳輸損耗，控制共振幅度，使之傳到居住艙室和其他辦公艙室的噪聲很小，如改進(jìn)機(jī)器的動(dòng)平衡隔離聲源的振動(dòng)部分、使用阻尼材料、改進(jìn)潤(rùn)滑或改變共振頻率破壞共振等。

2)傳遞途徑中的噪聲控制最常用的方法

傳遞途徑中對(duì)噪聲的控制措施主要有吸聲、隔聲、隔振等．這些可以起到事后補(bǔ)救的作用。吸聲主要是在艙室天花板和四壁表面敷設(shè)吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，或所在室內(nèi)空問懸掛吸聲體，這樣會(huì)使室內(nèi)的反射聲大大減弱。隔聲是將噪聲源或需要安靜的場(chǎng)所與外界環(huán)境有效地隔離。在船舶噪聲控制中，對(duì)空氣噪聲，采用剛性和不吸聲的鋼板和鋁板等做成隔聲壁，為提高隔聲效果，可采用雙層壁，還可采用隔聲罩和隔聲室等措施。隔振就是在機(jī)械設(shè)備與安裝基礎(chǔ)之間引入一個(gè)隔振裝置，以改變機(jī)械設(shè)備與基礎(chǔ)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。對(duì)于振動(dòng)設(shè)備，安裝單層或

雙層彈性支承的減振器進(jìn)行隔振是唯一能減少振動(dòng)傳遞和結(jié)構(gòu)噪聲的一個(gè)有效措施。

3)接收器噪聲防護(hù)設(shè)備提供的被動(dòng)保護(hù)也是重要手段

對(duì)在機(jī)器多而人少(如機(jī)艙)的艙室中，降低機(jī)器噪聲不現(xiàn)實(shí)或不經(jīng)濟(jì)的情況下，噪聲防護(hù)設(shè)備給受噪聲污染者提供的被動(dòng)保護(hù)就顯得更實(shí)際重要些。尤其在目前，對(duì)大型主機(jī)采取的聲振控制措施尚不完善，需要對(duì)船員采取保護(hù)措施防止聽力受害，如船員可以帶上護(hù)耳器(耳罩或耳塞)、防聲頭盔在隔聲間(如機(jī)艙集控室)內(nèi)值班丁作，就可以減少噪聲的傷害，得到一個(gè)較好的工作環(huán)境。