[科普中国]-空调系统噪声源

空调噪声的来源主要包括以下两个方面：空调设计安装方面产生的噪声。如某些空调系统在设计上存在着声学结构不合理等缺陷，机房设计时没有采取降低噪声的措施和排风口排风截面设计尺寸偏小等都会造成运行噪声增大。产生空气动力性噪声、固体传声、局部透声以及管路串声等一系列问题。这对空调系统的设计提出了更高的要求，不仅要保证系统的安全性，结构合理性，运行经济性，还要保证系统声学结构合理性。

简介空调噪声的来源主要包括以下两个方面：空调设计安装方面产生的噪声。如某些空调系统在设计上存在着声学结构不合理等缺陷，机房设计时没有采取降低噪声的措施和排风口排风截面设计尺寸偏小等都会造成运行噪声增大。产生空气动力性噪声、固体传声、局部透声以及管路串声等一系列问题。这对空调系统的设计提出了更高的要求，不仅要保证系统的安全性，结构合理性，运行经济性，还要保证系统声学结构合理性。

空调系统在运行时产生的运转噪声和附加噪声等。比如空调的制冷机组，水泵，风机（空调机组）以及淋水（冷却塔）系统等在运行工况不良时将产生噪声超标的问题。1

运行噪声来源制冷机组产生的噪声：主要是指空气动力性噪声、机械噪声和管道噪声等。其中空气动力性噪声主要由机房的进排气风机所引起，该噪声主要有进气噪声和排气噪声。这部分噪声直接向周围的空气中辐射，影响面较大。机械噪声是由制冷机缸体及曲轴的高速往复运动和制冷机的振动引起的。管道噪声是由制冷机组冷媒在管道内流动引起的脉动噪声。另外，压缩机和皮带轮轴承处也可能产生较大的轰鸣声。

风机产生的噪声：风机噪声主要为空气动力性噪声，由旋转噪声和湍流噪声等组成。研究表明旋转噪声的强度与风机叶片的数量、形状、几何尺寸、叶轮转速、机内的风流速度以及流量等各因素有关。

水泵产生的噪声主要有以下几方面原因：(1)当水泵叶片经过涡壳舌部或导向器边缘时，由于压力变化而辐射出空气噪声；(2)由于叶轮入口处流速在圆周方向分布不均匀而引起压力变化所产生的噪声；(3)涡流导致的噪声；(4)水泵壳体受激振动而辐射的噪声以及机座振动所产生的噪声。1

降低噪声的措施1.降低空调系统产生噪声的措施如下：

(1)设计空调系统时，应选用高效率低噪声的通风机，尽可能采用后向式离心风机，使其工作点位于或接近于风机的最高效率点，此时风机产生的声功率最小。当系统风量一定时，风机压头不宜过高，否则产生噪声大。采用双风机系统可以解决这个问题

(2)通风机与电动机的传动方式，应尽可能采用直联，这样产生噪声最小。无法直联时，宜选用联轴器传动或V形带传动。

(3)送、回风风道中的空气流速不宜过大，这样可减少因气流波动而产生的再生噪声。一般来说；对消声要求不太高的系统，主风道内的流速不得超过8m/s；对消声要求严格的系统，主风道内流速不超过5m/s。

(4)通风机进出口处的风道不得急剧转弯并装设柔性接管，其长度一般为100-150mm。尽量避免采用90直角变径管和直角弯头，并尽量减少风阀产生的振动噪声。

(5)通风机、电动机应安装在减振基础上，可减少噪声的传播。

采用上述措施并考虑风道系统的自然衰减作用后，如仍达不到室内允许噪声标准，则应在送、回风风道上安装消声器来消除多余的噪声。

2.采用消声器和消声弯头消声

消声器是用吸声材料按不同的消声原理设计制造的壳体所构成的消声装置。消声器的结构形式很多，但根据消声原理的不同，大致分为阻性消声器、抗性消声器、共振式消声器和阻抗复合式消声器和消声弯头等。

(1)阻性消声器利用贴在风道内壁面上的吸声材料，或者按一定方式排列的吸声材料或吸声结构的吸声作用，将沿风道传播的声能，部分地转化为热能而消耗掉，达到降低噪声的目的。

吸声材料大都是疏松或多孔性的。例如，玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、工业毡、石棉绒、加气微孔吸声砖、加气混凝土和木丝板等。吸声材料的吸声性能用吸声系数(是材料吸收的声能与入射声能的比值)表示。玻璃棉和矿渣棉等的厚度在4cm以上时，高频的吸声系数在0.8-0.90以上，是良好的吸声材料。中等吸声材料，如工业毡、石棉、加气微孔吸声砖，厚度在4cm以上时，高频的吸声系数也在0.6以上，而木丝板的吸声系数较低，在0.5以下。

属于这类消声器的有管式、片式和格式、室式(迷宫式)、声流式等(图1)，其中a)管式；b)片式；c)迷宫式；d)单室式；e)正弦声流式。阻性消声器对于中、高频的噪声有良好的消声性能，对低频的较差。

(2)抗性消声器利用风道截面的突然扩张、收缩或旁接共振腔，使沿风遭传播的某些特定频率或频段的噪声，在突变处向声源反射回去而不再向前传播，达到消声的目的。这种消声器对低、中频噪声具有较好的消声性能。图2为膨胀消声器示意图。

(3)共振式消声器通过管道开孔与共振腔相连，使穿孔板小孔处的空气柱和空腔内空气，构成了一个共振吸声结构如图3。当外界噪声频率与共振吸声结构的固有频率相同时，引起小孔处的空气柱发生强烈共振，空气柱与颈壁产生剧烈摩擦，从而消耗了声能。这种消声器可以设计成消除某一频段范围的噪声，对低频噪声消减性能良好。

(4)阻抗复合式消声器(宽频带消声器) 这种消声器集中了上述三种消声器的优点，对低、中、高频噪声都有较好的消声性能。对低频及部分中频噪声的消减，是利用管道截面积突变的抗性消声原理和腔面构成的共振吸声来达到，高频及大部分中频噪声的消减，是利用吸声材料来吸收。

(5)消声弯头它有普通消声弯头和共振型消声弯头两类。前者将90°弯头内贴上吸声材料(玻璃棉)；后者将弯头外缘采用穿孔板、吸声材料和空腔(图4 a)，其中。也有一种在外缘采用穿孔板、外贴吸声材料的(图4 b)，其制作较简单。近年来较多地采用微穿孔板消声弯头(图4c)。当空调机房地位窄小或对原有建筑改进消声措施时，采用消声弯头可满足要求。2

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学