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变风量空调系统末端噪声控制

华锐净化 2021-03-30 02:19 阅读

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变风量空调系统末端噪声控制

变风量(Variable Air Volume,VAV)空调系统是一种通过改变送风量来调节和控制室内温湿度的空调系统。由于其巨大的节能优势,自上世纪60年代在美国诞生后,70 年代末在欧、美、日本等地区得到迅速推广。经过几十年的不断发展和完善,其技术日臻成熟,已经成为空调系统发展的必然趋势。

  但是伴随着 VAV 空调系统的应用,VAV 空调系统设计安装室内噪声超标的问题暴露无遗,噪声控制问题常常令设计、调试人员感到棘手。在 VAV 空调系统中,除了送、回(排)风机有比较大的噪声源外,VAV未端装置也是产生高噪声的一个主要来源。而在VAV空调系统设计过程中,设计人员往往对冷水机组、水泵、风机和空调器等设备产生的噪声比较重视,而对 VAV 未端装置、送风管道、送风散流器等空气分布装置由于空气流动所产生的再生噪声重视不够,导致在系统调试和运行时出现严重的噪声超标问题和经济纠纷。

  本文根据 VAV 空调系统噪声控制难的特点,通过实际参加某高档楼盘的VAV 空调系统建设过程中出现的问题和采取的措施,提出了对VAV空调系统噪声控制设计的一些看法和噪声控制的一些关键措施。

1 室内噪声评定标准

  8倍频带噪声标准图线(NC,见图 1)是一个广泛地用于空间环境噪声的评定标准。噪声评定时一般考虑第2至第7频带的噪声压力范围。图1中 125 Hz 至 4000 Hz 频带,评定时以 NC 曲线最高压力作为该空间环境的噪声标准 NC,可不考虑其余频带。

 

根据国内外商用空调的使用要求,对各种空调环境的噪声要求,美国ASHRAE标准推荐的商用空调的环境噪声标准范围NC在25 dB~45 dB之间。

2 VAV 空调系统末端噪声的来源

  末端装置为 VAV 空调系统的关键设备,因为VAV 空调系统通过未端装置来调节送风量,适应室内负荷的变化,从而维持室温。变风量未端装置由进风短管、箱体、风量调节器、电动调节风阀等组成。如果末端设计安装有缺陷则很容易在运行中产生噪声,VAV系统风口静压高,静压可达850Pa以上,在高静压下,VAV未端装置的一次风调节阀将产生较大的空气动力噪声,而且末端靠近人居住或工作的场所,噪声对人的健康将造成特别严重的影响,因此末端噪声控制尤为重要。

  除了末端装置本身产生的噪声外,还有其它原因产生传递到末端的噪声,图2表示了VAV空调系统末端噪声的主要来源。

 

 1)上游风道爆发辐射的噪声,它是由上游风道传到末端产生的噪声。

  2)进风口和外壳辐射的噪声,这是末端外壳从送或回风口溢出至末端产生的噪声。

  3)排气风道爆发辐射的噪声,这是下游工作风道传送末端单元产生的噪声。

  4)出风口排放的排气噪声,这是向下传到风道并从空气出口溢出至末端产生的噪声。3 VAV 空调系统末端噪声控制(www..com)

  为了降低VAV空调系统末端噪声,安装中可有效利用末端单元各部分噪声的衰减影响来控制末端噪声。

3.1 辐射噪声衰减研究

  辐射噪声衰减因素与吊顶空间 / 天花板效应和空间效应有关,吊顶空间 / 天花板衰减效应是指辐射噪声传送时因天花板作用而产生的衰减。表1是典型渗透和灯具的几种天花板类型的吊顶空间/天花板效应典型值。

 

空间效应是指由于物质表面,家具和空间引起的衰减,典型房间的空间效应可以Shultz方程来计算:S=10Logr+5LogV+3Logf?25(1)式中:S为空间衰减效应;f 为考虑中的 8 倍频带中心频率;V 为房间容积(ft3);r 为从噪声源到室内接收者的最短距离(ft),(1 mm =3.2 ×10-3f t )。

3.2 排气噪声的衰减研究

  出风口排出噪声的衰减因素主要由:1)风道口插入的损耗;2)分支功率分配;3)弯角和 T型接头损耗;4 )可弯曲的带衬里的风道表面损耗;5)末端反射因素衰减损耗;6)空间衰减效应损耗。表2表示带衬里的工作风道在噪声传入风道时有效吸取的噪声。

 

当风管下游分有几条支管时,支管的噪声小于总管的噪声,风管分支的噪声分配与空气流量分配成正比,表3是在支管支路取走的声能占总空气流量的各个百分比下的衰减。

 

风管上的弯角和 T 型接头会引起噪声的衰减,表4,表5 列出了带衬里的风管直角弯角噪声衰减的数据。


可弯曲带衬里的风道具有吸声的作用,其吸声损耗作用如表6 所列。

当噪声从一个小的空间(例如一个风道)通过并进入一个大的空间(例如一个房间)时,一部分噪声被反射回风道,从而减少了房间内的噪声级别。表7 是末端反射衰减值。

3.3 出风口噪声衰减研究

  出风口本身在运行时产生噪声,对这一噪声产生衰减的因素是空间效应,通常情况下,出风口基于典型 10 dB 房间吸声的单一 NC噪声级别,要确定出风口在各个8 倍频带下的噪声功率级别,可以根据室内情况假定其8 倍频带噪声压力级别,对应表8列出的NC值和8倍频带中心频率值,把10 dB房间吸取分别加到该噪声压力级别上,来得出最终的噪声功率值。

3.4 环境调整衰减因素

  根据理论上计算出的在开阔房间内噪声功率级别通常偏大,当房间内布置家具等装修后,环境因素将会对噪声级别产生衰减,噪声环境调整因素由表9 提供。

 

3.5 多个噪声源之间的附加影响

  所有给出的出风口噪声数据是基于单一噪声源。因此,当有一个以上的出风口时,必须考虑多个噪声源的附加影响。当每一个出风口噪声不相等时,它们必须配对增加,以dB表示的噪声功率级别和噪声压力级别是对数函数,因此不能直接相加,特别注意的是,当两个噪声源的值相等时,其相加结果将比任何一个噪声源高出3dB,如果两个噪声源的差值大于 10dB,则较静的噪声源可被忽略。

3.6 末端噪声控制措施

  末端噪声可经风管、风口传播到室内,也会透过末端箱体,经房间吊顶辐射到室内,解决末端噪声可采取的措施如下:

  1)风机驱动型末端单元,选择较低的风机速度则产生较低的噪音级别。

  2)因为较低的静压将产生较小的噪声,可选择合适的进风口静压的风道系统。

  3)末端单元安装在走廊、壁橱、储文件区等宁静需求低的区域上面,将辐射噪音声源远离需求宁静环境的区域。

  4)使排气噪声减到最小,设计尽量考虑使衬里排气风道达至允许的最大长度;尽量使用大数量较小型的散流器。

  5)风道和玻璃纤维板风道壁比金属风道有明显而较大爆发噪声,应加以避免。软风道如安装时弯曲、折叠或下坠亦会产生噪声。

  6)末端单元放在较大的吊顶空间可减少辐射噪声。

  7)用高传输损耗的天花板将有助于减少辐射噪声。

  8)设计末端远离回风口,减少给辐射噪声进入房间的直径途径。

4 结论

  VAV空调系统以其巨大的节能优势得到广泛应用,但是室内噪声超标的问题令设计、调试人员感到棘手。本文根据 VAV 空调系统噪声控制难的特点,通过实际参加某高档楼盘的VAV空调系统建设过程中出现的问题,提出了对VAV空调系统噪声控制设计的具体措施。

  1)分析了 VAV 空调系统末端噪声的来源,主要由末端装置本身产生的噪声、上游风道辐射噪声、进风口和外壳辐射噪声、排风管辐射噪声、出风口排气噪声等。

  2)研究利用末端单元各部分噪声的衰减影响,如辐射噪声衰减、排气噪声的衰减、出风口噪声衰减、环境调整衰减以及多个噪声源之间的附加影响等来控制末端噪声。

  3)提出了解决 VAV 空调系统未端噪声的具体控制措施

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