中央空调系统振动噪音.docx

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中央空调系统振动噪音

空调系统振动、噪音

第一部分、设计安装常见振动与噪音问题及对策

一、    室内常见设计安装问题噪音及处理

1.         内机设计选择不当导致噪音超标

有一用户，卧室安装一台3匹低静压风管机，用户反映晚上噪音偏大，无法入睡，后分析原因为内机选择过大，机器本身器音就有43dB（A），安装时又未对机组做特殊减噪处理，后改装为两台1.5匹低静压风管机，运行噪音满足实际使用要求。

不同功能的房间对噪音的要求不尽相同，应根据具体噪音要求选择合适的室内机型，以下为典型场所的室内机型形式：

噪音控制要求

房间类型

噪音标准dB（A）

空调选择形式

备注

很高

播音室

25

大风量空调机组

低速风系统

未端安装在非相邻隔声空调机房，

送回风管3~6个消声器

较高

客房

35

小风量空调末端

吊顶夹层内，选择末端噪音≤42dB（A）

办公室、会议室

45

小风量空调末端

吊顶夹层内，选择末端噪音≤52dB（A）

一般

商场、餐饮

60

大风量空调机组

低速风系统

吊顶夹层内，选择末端噪音应≤62dB（A）

视情况

工厂

＞70

大风量空调机组

可明装，根据噪音要求选择

末端和空调系统形式

备注：

上表未提及的场所噪音标准请参见附录表三

表3：

室内允许的最高噪声级

室内允许的最高噪声级

序号

建筑性质

房间

A声级，dB

特级

一级

二级

三级

1

住宅

卧室、书房、卧室兼起居

起居室

—

—

40

45

45

50

50

50

2

旅馆

客房

会议室、接待室

办公室

多用途大厅

餐厅、宴会厅

35

40

45

40

50

40

45

50

45

55

45

50

55

50

60

55

50

55

—

—

3

医院

病房、医务人员休息室

门诊室

手术室

听力测听室

—

—

—

—

40

55

45

25

45

55

45

25

50

60

50

30

4

学校

一般教室

有特殊安净要求的房间

无特殊安净要求的房间

—

—

—

40

—

—

—

50

—

—

—

55

5

图书馆

研究室、专业阅览室、缩微、善本阅览室、视听室、报告厅、普通阅览室

40

6

办公

一般办公室

高级办公室

会议室接待室

电话总机房

计算机房

复印机房

40～55

30～40

40～50

55～60

55～65

55～60

7

电影院

甲等

乙等

有立体声时

40

45

40

8

剧院

甲等

乙、丙等

35（NR-30）

40（NR-35）

9

商业、

体育馆

一般商场

高级商场

60

50

10

广播电台

语言录音、广播剧录音

音乐、文艺录音、混响室

语言或音乐录音控制室、复制室、试听室、标准审听室

20（NR-15）

25（NR-20）

30（NR-25）

11

电视演播

语言录音间

音乐、文艺录音室、小于250m2的演播室

文艺录音、音乐录音控制室、音响导演室、电子编辑室、大于等于250m2的演播室

中心机房、图像导演室

中心机房（无人值班）、磁带库

20（NR-15）

25（NR-20）

30（NR-25）

35（NR-30）

40（NR-35）

2.机组静压选择过大导致噪音

1.         机组静压选择过大导致噪音

例  建材商场反映安装的15000m3/h空气处理机组噪音大、出口风速大，检查发现机组送回风管总长才30米，且三通、弯头较少，机组实际所需静压为150Pa左右，但机外余压却选择了450Pa（机外余压=出风口动压+静压），较大余压转化为风量，使风口、风管风速过高产生振动及气流噪音。

风机噪音是空调系统的主要噪音之一，过大的机外静压可转换成风量，表现为风机转速、风管、风口风速的大幅提高，加大了风机机械噪音、气流传递噪音及风口振动噪音等等问题，严重时直接影响到空调系统的正常使用。

注：

根据场所的噪音要求，合理布置风管路系统，噪音要求较高的场所优选择多台低电机功率的空气处理主机组（机组自身噪音、振动较低），从噪音源减少噪音影响。

大风量机组机外静压选择应与风系统阻力、送回风方式相匹配，风系统的阻力计算方法详见P41 “风道阻力计算”。

3.消声器（静压箱）未装或尺寸不对导致噪音

1.         消声器（静压箱）未装或尺寸不对导致噪音

例  某餐厅反应吊顶式空气处理机组噪音大，检查发现消声静压箱安装位置受限，正好放置在梁下只有300的高度，导致了高速气流的二次再生噪音，后将消声静压箱改为体积较小的微穿孔板消声器，消声效果显著提高，到达55dB（A）的要求。

   空调风机的噪音以中、低频噪音为主，高频噪音为辅，但人体对高频噪音较敏感，在大风量机组风系统中应加装宽频消声能力较好的消声器（静压箱），具体消声器消声能力见下表：

常见形式

类型

作用

消声量 dB/m

流速 m/s

阻力 pa

片式、管式消声器

阻性消声器

中高频带消声较好

15～25

4～8

15~25

消声静压箱

抗性消声器

中低频带消声较好

5～15

～2.5

20～40

阻抗复合式消声器

宽频带消声较好

10～20

4～8

15~25

微穿孔板消声器

微穿孔板

宽频带消声较好

低频10～15

中频15～25

高频25～30

5～15

10~30

微穿孔板消声弯头

6～8

15~25

4、风管、风口风速设计不合理导致噪音

1.         风管、风口风速设计不合理导致噪音

例  餐饮大堂反映噪音大，检查发现安装的是大风量风机盘管（FP-204），只采用1个300*300铝合金散流器送风，风口风速达到6.3m/s,风口产生较大气流噪音和再生噪音；后将送风口改为500*500的木质散流器，风速降到2.3m/s，噪音符合实际使用要求。

气流噪音是由风道内气流流速和压力的变化以及对管壁和障碍物的作用而引起的，过高的风速极易引起气流噪音，不同噪音要求场所风速设计应符合下表要求：

房间类型

室内允许噪音dB（A）

主管风速 m/s

支管风速 m/s

送风口风速（颈部）m/s

播音室、影剧院

25～35

3～4

≤2

≤1.2

办公室、会议室

35～50

4～6

2～3

≤2

餐饮、商场

50～65

6～8

3～5

≤2.4

工厂

65～85

8～10

5～8

≤3.6

注：

1.           风速≤8m/s时，噪音在风管中0.3~0.6dB/m衰减；风速＞8m/s时，噪音在风管中衰减不计；

2.           风速高的风道不得穿越噪音要求高的房间；

3.           上表未提及的场所噪音标准请参见附录表三

5.进出风管设计不合理导致噪音

1.         进出风管设计不合理导致噪音

例  某商场用户反应吊顶式空气处理机组连接的消声静压箱振动和噪音均较大，检查发现箱体的侧面直接分出支管（实为接管箱），因机组出风口风速大，与近距离的箱壁激烈碰撞导致噪音超标，后在消声静压箱后做2m的直管段风管再做三通分路，箱体的振动和碰撞噪音明显降低。

机组进出风口的气流受到风机较大压力的影响会产生强烈的扰力，与突然改变方向的风管管壁碰撞会产生不稳定的气流影响风机的风量及产生较大的振动和噪音，破坏了室内环境噪音要求，送回风管设计应满足下表要求：

管段

管内风速

风管宽度

直管段距离

送风管

见“流速”表

长宽比不宜大于1：

4

机组宽度的2倍

回风管

送风速度的0.8倍

为机组进风口宽度的1.25倍

/

备注：

1）  在噪音要求较高的场所回风管也需安装消声弯头；

2）  直管段为“出风口后风管直管距离”。

6.回风口传声导致室内噪音

1.         回风口传声导致室内噪音

例  某会议室安装12000m3/h风量空气处理机噪音大，机组下方无法静坐，检查机组静压设计选型合理，送风口的噪音和风速均符合使用要求，原因为机组噪音通过回风口传递到室内；将机组原直回风改为翼型回风，箱体内粘贴吸声海绵，噪音符合要求。

吊顶式空调机组采用直接下回风比较常见，机组较大的气流和风机噪音易通过回风口传递室内，且回风口的风速过大时，还会产生风口振动噪音，影响环境噪音，大风量机组应按以下方法进行回风处理：

1）        风量＜8000m3/h，静压＜200pa的吊顶式空调机组可采用直接回风，后制作回风消声箱，图a；

2）        风量8000~15000m3/h，静压200~350pa的吊顶式空调机组可采用翼型回风，后制作消声箱，图b；

3）        风量≥20000m3/h，静压≥350pa的空调机组宜设空调机房，后制作回风消声箱及消声弯头，图c。

7.风管材料太薄导致噪音

1.         风管材料太薄导致噪音

某商场用户反应空气处理机组运行时风管振动噪音大，检查发现风管与机组之间无软接连接，镀锌铁皮风管的尺寸较大（1500*500），但铁皮厚度只有0.75mm，且风管的吊架间距达4m,，同时风管内部无加强筋，后在风管与机组之间增加帆布软接，在风管长边方向增加1根Φ10的圆钢加强筋，将支架的间距整改为3m，之后风管噪音消除。

风管的振动噪音由设备振动的传递和气流产生的扰动冲击造成，其由设备振动频率、介质扰动频率及管道受冲击自振叠加而成，风管/静压箱与机组之间均需加装软接，制作使用的材料及支/吊架间距离应符合下表要求：

钢板/镀锌钢板风管板材厚度（m）

风管直径D

或长边尺寸b

圆形风管

厚度/mm

矩形风管

厚度/mm

支架间距

法兰规格

横担规格

吊杆规格

Ｄ（b）≤320

0.5

0.5

≤4

L25×3

L36×3

Φ8

320

0.6

0.6

≤4

L25×3

L36×3

Φ8

450

0.75

0.6

≤3

L25×3

L40×4

Φ8

630

0.75

0.75

≤3

L30×4

L40×4

Φ10

1000

1

1

≤3

L30×4

L50×5

Φ10

1250

1.2

1

≤3

L40×4

L50×5

Φ10

2000

按设计

按设计

≤2.5

L50×5

L75×5

Φ12

垂直安装风管的支架间距≤3.0m

备注：

1）           风管长边宽度＞1250mm的内部应设置加强筋；

2）           风管转弯处两端加支吊架；

3）           穿楼板和穿屋面处设加固支架；

4）           风管始端与振动设备连接处必须设置支吊架。

酚醛铝箔复合风管板材厚度（m）

风管长边尺寸b

矩形风管厚度/mm

支架间距

横担规格

吊杆规格

120≤b≤1000

25

≤2

L25×3

Φ8

1000＜b≤1600

≤1.5

L30×3

Φ8

b＞1600

≤1

L40×4

Φ10

垂直安装风管的支架间距≤2.5m

备注：

1）           风管长边宽度＞1000mm的内部应设置加强筋；

2）           风管转弯处两端加支吊架；

3）           穿楼板和穿屋面处设加固支架；

4）           风管始端与振动设备连接处必须设置支吊架。

无机玻璃钢板材厚度（m）

风管长边尺寸b

矩形风管厚度/mm

支架间距

横担规格

吊杆规格

b≤500

25

≤4

L25×3

Φ8

500＜b≤1000

≤3

L40×4

Φ10

1000＜b≤1500

≤2.5

L50×5

Φ10

1500＜b≤2000

≤2

L50×6

Φ12

垂直安装风管的支架间距≤3.0m

备注：

1）           风管长边宽度＞2000mm的内部应设置加强筋；

2）           风管转弯处两端加支吊架；

3）           穿楼板和穿屋面处设加固支架；

4）           风管始端与振动设备连接处必须设置支吊架。

第二部分、设备运行噪音的预防及处理

1.             主机选择安装位置不当引起噪音

例  某住宅楼相邻的健身房安装风冷模块式热泵机组，有业主投诉该空调的噪音太大严重影响休息，检查发现该小区为高档住宅（噪音要求高），同时空调主机就放置住宅楼的旁边，后将主机安装位置移至离住宅楼较远的一侧，噪音影响明显减低。

空调室外机噪音是不可避免的，其噪音主要有振动、风机和机械噪音组成，噪音影响直接与空调能力、风机风量和安装的位置相关联，应根据不同场所的噪音要求进行空调主机机型及位置的选择，以下为几类典型场所的噪音要求，主机运行时的噪音应控制在此之内，否则应采取相应的减噪措施：

使用场所

室外噪音标准dB（A）

昼间

夜间

影剧院、图书馆

40

高档住宅、文教区

50

40

商业、办公区

60

50

工业集中区

65

55

2.             主机减振措施不当导致振动噪音

某四星级酒店采用风冷螺杆式热泵机组，主机下方的客房根本无法使用，检查主机放置于顶层，采用混凝土基础，机组用橡胶减振垫隔振，使用时建筑物上面三层受到不同程度的噪音和振动影响；后机组采用双层减振，即在原有混凝土基础做一层槽钢基础，中间用30mm厚的橡胶减振垫，槽钢基础再安装弹簧阻尼减振器，改造后客房均能正常使用。

空调主机振动主要产生振动传递和固体传声，放置于屋顶的主机会导致楼板的低频二次结构噪音，其穿透力较强，对人员的休息和工作造成不同程度的影响，不同场所的减振应按下表方法执行：

场所

噪音要求

减振方式

形式

工厂、地下室、仓库

只需隔声的场所

橡胶减振

办公楼、商场、KTV

一般场所

弹簧阻尼减振

酒店、医院、学校

较高要求场所

双层减振

播音室、音乐厅、影剧院

特高要求场所

三层减振

4.             吊顶式空调机组安装不当导致振动大

例  某商场的10000m3/h吊顶式空气处理机组振动大，检查发现机组采用Φ12的吊杆直接与楼板膨胀螺栓连接固定，未采取任何的减振措施，存在掉落的安全隐患，后将吊杆更换为Φ16的弹簧减振吊杆，振动消失。

吊顶式空调机组振动主要是由风机转动产生，通过管道和支吊架传递给楼层结构，楼板受到其振动扰力影响亦会产生低频二次结构噪音，机组吊装应采取安装弹簧吊杆、增加减振橡胶、风管间增加帆布软接等减振措施，具体可参照下图：

备注：

风量大于8000m3/h的机组不宜采用吊顶式安装方式，推荐采用落地放置，否则应采取严格的减噪措施。

5.             空调机房减噪措施不当导致噪音

某多功能厅采用组合式空气处理机组，客户反映靠近机房一侧噪音和振动太大，检查发现机房与多功能厅相邻，送风管通过机房的穿墙洞未进行封堵，后机组采用双层减振基础，出机房的送风管段上安装管式消声器，风管穿墙洞采用玻璃纤维填充、石膏勾缝，机房靠多功能厅一侧的墙体做一层100mm厚的吸声海绵粘附，改造后多功能厅基本无噪音和振动影响。

空调机房的噪音源为空调风机机械性振动和气流噪音，但机房内噪音经过墙体和楼板的多次反射形成混响声，多种噪音相互叠加比相同声源在室外的噪音高出20 dB（A），空调机房应采取相应的减噪措施，

下表为机房不同类型噪音及处理方法：

噪音类型

传递物质

处理方法

隔声效果dB（A）

固体传声

楼板

橡胶减振垫和弹簧减振器

10～25

双层减振基础

20～40

透射噪音

空气

普通空心砖墙，表面抹灰

10～20

隔声吊顶/墙，安装隔声门

25～40

管道传递

水管、风管

管道与机组软性连接，管道独立支撑

减少噪音传递

孔洞传声

穿墙套管内采用超细玻璃棉填充，石膏勾缝

备注：

空调机房不应与噪音要求较高的房间相邻或上下层布置。

6.             冷却塔减噪措施不当导致噪音

例  某小区投诉商场中央空调冷却塔噪音大，检查发现冷却塔安装在附楼楼顶，离住户只有10米，冷却塔风机气流噪音和落水噪音达65dB（A）；后在冷却塔风机出口制作一个消声导风筒改变气流噪音传递方向，并在冷却塔和居住楼之间设置一面2.5m高的隔声消声百叶墙，上部设隔音屏，改造后噪音满足住户要求。

 冷却塔选型应根据环境噪音的要求选择，当本体噪音大于环境噪音要求时，应采取相应的减噪措施。

不同场所冷却塔形式选择：

使用场所

室外噪音标准dB（A）

冷却塔形式

冷却塔噪音

昼间

夜间

标准

10m

居住、文教区

55

45

超低噪音型

50～58

45～52

商业、办公区

60

50

低噪音型

52～62

46～56

工业集中区

65

55

标准型

58～65

52～59

备注：

在特殊噪音环境要求的区域可选择相应的减振、减噪措施，有条件选用无风机冷却塔为宜。

冷却塔不同类型噪音及处理方法：

噪音类型

传递物质

传递方向

处理方法

隔声效果dB（A）

固体传声

基础

向下

橡胶减振垫或弹簧减振器

10～25

机械噪音

空气

四周

隔声消声百叶墙及隔音屏

15～20

落水噪音

气流噪音

气流

出风向

消声导风筒，改变噪音传递方向和强度

10～15

管道传递

水管

连接水管

管道与塔软性连接，管道独立支撑

减少振动传递

7.             水泵减振措施不当导致振动噪音

例  某酒店采用模块式风冷热泵机组，客人投诉振动及噪音大，检查发现房间位于主机底下，冷冻水泵采用卧式水泵，水泵运行时振动传递到下部客房；后将水泵改为立式，改变其振动传递方向，并在水泵下用弹簧减振器隔振，振动及噪音明显减少。

水泵振动噪音主要由电动机机械噪音、叶轮振动、水流噪音和气蚀噪音形成的，不同形式水泵振动传递方向不一样，应根据现场实际情况选择相应的水泵，对于水泵不同噪音采取相应的措施，下为空调常用水泵形式及适宜安装场所：

水泵类型

水流方向

振动传递方向

适宜安装位置

立式管道离心泵

径向传声，

平行于地面

屋面或地下室

卧式管道离心泵

径向传声，

垂直于地面

地面或地下室

水泵噪音类型及处理方法

噪音类型

传递物质

处理方法

隔声效果dB（A）

固体传声

基础

橡胶减振垫和弹簧减振器

10～25

双层减振基础

20～40

机械噪音

空气

隔声消声百叶墙及隔音屏

15～20

水流噪音

水流

进/出水口后须有大于管径5倍的直管段

气蚀噪音

水管管壁

安装排气阀排除系统内空气

管道传递

水管

管道与水泵软性连接，管道独立支撑

减少振动传递

备注：

 有较高噪音要求时可采用屏蔽泵，噪音可降低10～25dB（A）。

第三部分、冷冻水系统常见设计安装问题及对策

1.             冷冻水系统原理图

1.             冷冻水水质不符合要求导致效果差

例  常州赛博数码广场使用螺杆冷水机组，1年后出现机组效果越来越差，后检查发现整个管路内壁结上了一层厚厚的水垢，管道已经严重锈蚀，检查发现该地区水质偏硬，水系统没有水处理仪和软水装置，后将系统进行清洗并增加电子水处理仪及软水装置到目前系统一直运行正常。

冷冻水系统是一个封闭的系统，冷冻水水质需要满足以下要求，当水质不满足以下要求时，冷冻水循环系统需加装电子水处理仪，膨胀水箱的补水需加装软水仪，冷却水质处理要求同冷冻水。

硬度（以CaCO3计）

总铁离子

锰

PH值

≤50mg/L

≤0.3mg/L

≤0.5mg/L

6.5~8.0

硫酸根

导电率（7℃）

二氧化硅SiO2

总碱度（以CaCO3计）

≤250mg/L

≤200μΩ/cm

≤30mg/L

≤50mg/L

2.             水管管径设计偏小导致效果差

例  长沙新罗酒吧采用风冷模块机系统，整个建筑共5层，模块机组屋顶放置，1层和2层的所有风盘制冷效果很差，检查为管径偏小导致离机组远的末端缺水，最远1、2楼末端的冷冻水流量严重偏小，空调效果很差，后更换管路，空调效果良好。

空调冷冻水系统设计时，管道过大会增加投资费用，管道过小又不能保证效果，应根据系统流量选择最经济的管径，各规格管径控制流量/冷量具体见下表：

管径、流速推荐表（管内表面的当量绝对粗糙度K=0.2mm）

公称直径ＤＮ

普通镀锌管

无缝钢管

mm

控制流速

控制流量

冷量

控制流量

冷量

m/s

（m3/h）

kw

（m3/h）

kw

20

0.65

0.8

5

0.7

4

25

0.7

1.4

8

1.2

7

32

1

3.6

21

2.7

16

40

1.2

6

33

5

29

50

1.3

10

60

9

53

65

1.5

20

113

20

114

80

1.6

29

170

30

172

100

1.8

57

331

51

295

125

2

97

562

88

512

150

2.2

151

877

140

811

200

2.5

302

1756

250

2.5

474

2750

300

2.5

674

3914

350

2.7

983

5706

400

2.7

1270

7370

450

2.7

1629

9450

500

2.8

2075

12036

600

2.8

2926

16973

备注：

1、        冷冻水水管≤DN150采用镀锌钢管，＞DN150采用无缝钢管；镀锌钢管DN≤40采用丝扣连接，＞DN40的镀锌钢管和不锈钢管采用焊接。

2、        冷冻水系统流速不能大于3米/秒。

3.             水泵扬程选择不当导致效果差或者噪音问题

例  广州白云酒店采用水环空调系统，运行中客户投诉顶层（9楼）的客房楼板都在振动，噪音大。

检查发现房间的上方正好是空调水泵的安装位置，水系统最不利环路长300米，需求场程28米左右，但实际水泵扬程选择38米，且水泵出口有个向上急转弯。

过大的扬程使水泵转速、流量急剧增加，水泵振动噪音也随之增加。

调节水平干管上的阀门消耗部分水阻，振动还是较大，最后更换扬程较小的水泵，振动及噪音问题解决。

水泵的扬程太小会导致末端机组的效果不好，扬程太大除了功耗增加外还容易