變風(fēng)量(Variable Air Volume,VAV)空調(diào)系統(tǒng)是一種通過改變送風(fēng)量來調(diào)節(jié)和控制室內(nèi)溫濕度的空調(diào)系統(tǒng)。由于其巨大的節(jié)能優(yōu)勢,自上世紀(jì)60年代在美國誕生后,70?年代末在歐、美、日本等地區(qū)得到迅速推廣。經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展和完善,其技術(shù)日臻成熟,已經(jīng)成為空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
但是伴隨著?VAV?空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用,VAV?空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計安裝室內(nèi)噪聲超標(biāo)的問題暴露無遺,噪聲控制問題常常令設(shè)計、調(diào)試人員感到棘手。在?VAV?空調(diào)系統(tǒng)中,除了送、回(排)風(fēng)機有比較大的噪聲源外,VAV未端裝置也是產(chǎn)生高噪聲的一個主要來源。而在VAV空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中,設(shè)計人員往往對冷水機組、水泵、風(fēng)機和空調(diào)器等設(shè)備產(chǎn)生的噪聲比較重視,而對?VAV?未端裝置、送風(fēng)管道、送風(fēng)散流器等空氣分布裝置由于空氣流動所產(chǎn)生的再生噪聲重視不夠,導(dǎo)致在系統(tǒng)調(diào)試和運行時出現(xiàn)嚴重的噪聲超標(biāo)問題和經(jīng)濟糾紛。
本文根據(jù)?VAV?空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制難的特點,通過實際參加某高檔樓盤的VAV?空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題和采取的措施,提出了對VAV空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制設(shè)計的一些看法和噪聲控制的一些關(guān)鍵措施。
1?室內(nèi)噪聲評定標(biāo)準(zhǔn)
8倍頻帶噪聲標(biāo)準(zhǔn)圖線(NC,見圖?1)是一個廣泛地用于空間環(huán)境噪聲的評定標(biāo)準(zhǔn)。噪聲評定時一般考慮第2至第7頻帶的噪聲壓力范圍。圖1中?125 Hz?至?4000 Hz?頻帶,評定時以?NC?曲線最高壓力作為該空間環(huán)境的噪聲標(biāo)準(zhǔn)?NC,可不考慮其余頻帶。
根據(jù)國內(nèi)外商用空調(diào)的使用要求,對各種空調(diào)環(huán)境的噪聲要求,美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)推薦的商用空調(diào)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)范圍NC在25 dB~45 dB之間。
2 VAV?空調(diào)系統(tǒng)末端噪聲的來源
末端裝置為?VAV?空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,因為VAV?空調(diào)系統(tǒng)通過未端裝置來調(diào)節(jié)送風(fēng)量,適應(yīng)室內(nèi)負荷的變化,從而維持室溫。變風(fēng)量未端裝置由進風(fēng)短管、箱體、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、電動調(diào)節(jié)風(fēng)閥等組成。如果末端設(shè)計安裝有缺陷則很容易在運行中產(chǎn)生噪聲,VAV系統(tǒng)風(fēng)口靜壓高,靜壓可達850Pa以上,在高靜壓下,VAV未端裝置的一次風(fēng)調(diào)節(jié)閥將產(chǎn)生較大的空氣動力噪聲,而且末端靠近人居住或工作的場所,噪聲對人的健康將造成特別嚴重的影響,因此末端噪聲控制尤為重要。
除了末端裝置本身產(chǎn)生的噪聲外,還有其它原因產(chǎn)生傳遞到末端的噪聲,圖2表示了VAV空調(diào)系統(tǒng)末端噪聲的主要來源。
1)上游風(fēng)道爆發(fā)輻射的噪聲,它是由上游風(fēng)道傳到末端產(chǎn)生的噪聲。
2)進風(fēng)口和外殼輻射的噪聲,這是末端外殼從送或回風(fēng)口溢出至末端產(chǎn)生的噪聲。
3)排氣風(fēng)道爆發(fā)輻射的噪聲,這是下游工作風(fēng)道傳送末端單元產(chǎn)生的噪聲。
4)出風(fēng)口排放的排氣噪聲,這是向下傳到風(fēng)道并從空氣出口溢出至末端產(chǎn)生的噪聲。3 VAV?空調(diào)系統(tǒng)末端噪聲控制(m.gxshunjiang.com)
為了降低VAV空調(diào)系統(tǒng)末端噪聲,安裝中可有效利用末端單元各部分噪聲的衰減影響來控制末端噪聲。
3.1?輻射噪聲衰減研究
輻射噪聲衰減因素與吊頂空間?/?天花板效應(yīng)和空間效應(yīng)有關(guān),吊頂空間?/?天花板衰減效應(yīng)是指輻射噪聲傳送時因天花板作用而產(chǎn)生的衰減。表1是典型滲透和燈具的幾種天花板類型的吊頂空間/天花板效應(yīng)典型值。
空間效應(yīng)是指由于物質(zhì)表面,家具和空間引起的衰減,典型房間的空間效應(yīng)可以Shultz方程來計算:S=10Logr+5LogV+3Logf?25(1)式中:S為空間衰減效應(yīng);f?為考慮中的?8?倍頻帶中心頻率;V?為房間容積(ft3);r?為從噪聲源到室內(nèi)接收者的最短距離(ft),(1 mm =3.2?×10-3f t?)。
3.2?排氣噪聲的衰減研究
出風(fēng)口排出噪聲的衰減因素主要由:1)風(fēng)道口插入的損耗;2)分支功率分配;3)彎角和?T型接頭損耗;4?)可彎曲的帶襯里的風(fēng)道表面損耗;5)末端反射因素衰減損耗;6)空間衰減效應(yīng)損耗。表2表示帶襯里的工作風(fēng)道在噪聲傳入風(fēng)道時有效吸收的噪聲。
當(dāng)風(fēng)管下游分有幾條支管時,支管的噪聲小于總管的噪聲,風(fēng)管分支的噪聲分配與空氣流量分配成正比,表3是在支管支路取走的聲能占總空氣流量的各個百分比下的衰減。
風(fēng)管上的彎角和?T?型接頭會引起噪聲的衰減,表4,表5?列出了帶襯里的風(fēng)管直角彎角噪聲衰減的數(shù)據(jù)。
可彎曲帶襯里的風(fēng)道具有吸聲的作用,其吸聲損耗作用如表6?所列。
當(dāng)噪聲從一個小的空間(例如一個風(fēng)道)通過并進入一個大的空間(例如一個房間)時,一部分噪聲被反射回風(fēng)道,從而減少了房間內(nèi)的噪聲級別。表7?是末端反射衰減值。
3.3?出風(fēng)口噪聲衰減研究
出風(fēng)口本身在運行時產(chǎn)生噪聲,對這一噪聲產(chǎn)生衰減的因素是空間效應(yīng),通常情況下,出風(fēng)口基于典型?10 dB?房間吸聲的單一?NC噪聲級別,要確定出風(fēng)口在各個8?倍頻帶下的噪聲功率級別,可以根據(jù)室內(nèi)情況假定其8?倍頻帶噪聲壓力級別,對應(yīng)表8列出的NC值和8倍頻帶中心頻率值,把10 dB房間吸收分別加到該噪聲壓力級別上,來得出最終的噪聲功率值。
3.4?環(huán)境調(diào)整衰減因素
根據(jù)理論上計算出的在開闊房間內(nèi)噪聲功率級別通常偏大,當(dāng)房間內(nèi)布置家具等裝修后,環(huán)境因素將會對噪聲級別產(chǎn)生衰減,噪聲環(huán)境調(diào)整因素由表9?提供。
3.5?多個噪聲源之間的附加影響
所有給出的出風(fēng)口噪聲數(shù)據(jù)是基于單一噪聲源。因此,當(dāng)有一個以上的出風(fēng)口時,必須考慮多個噪聲源的附加影響。當(dāng)每一個出風(fēng)口噪聲不相等時,它們必須配對增加,以dB表示的噪聲功率級別和噪聲壓力級別是對數(shù)函數(shù),因此不能直接相加,特別注意的是,當(dāng)兩個噪聲源的值相等時,其相加結(jié)果將比任何一個噪聲源高出3dB,如果兩個噪聲源的差值大于?10dB,則較靜的噪聲源可被忽略。
3.6?末端噪聲控制措施
末端噪聲可經(jīng)風(fēng)管、風(fēng)口傳播到室內(nèi),也會透過末端箱體,經(jīng)房間吊頂輻射到室內(nèi),解決末端噪聲可采取的措施如下:
1)風(fēng)機驅(qū)動型末端單元,選擇較低的風(fēng)機速度則產(chǎn)生較低的噪音級別。
2)因為較低的靜壓將產(chǎn)生較小的噪聲,可選擇合適的進風(fēng)口靜壓的風(fēng)道系統(tǒng)。
3)末端單元安裝在走廊、壁櫥、儲文件區(qū)等寧靜需求低的區(qū)域上面,將輻射噪音聲源遠離需求寧靜環(huán)境的區(qū)域。
4)使排氣噪聲減到最小,設(shè)計盡量考慮使襯里排氣風(fēng)道達至允許的最大長度;盡量使用大數(shù)量較小型的散流器。
5)風(fēng)道和玻璃纖維板風(fēng)道壁比金屬風(fēng)道有明顯而較大爆發(fā)噪聲,應(yīng)加以避免。軟風(fēng)道如安裝時彎曲、折疊或下墜亦會產(chǎn)生噪聲。
6)末端單元放在較大的吊頂空間可減少輻射噪聲。
7)用高傳輸損耗的天花板將有助于減少輻射噪聲。
8)設(shè)計末端遠離回風(fēng)口,減少給輻射噪聲進入房間的直徑途徑。
4?結(jié)論
VAV空調(diào)系統(tǒng)以其巨大的節(jié)能優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用,但是室內(nèi)噪聲超標(biāo)的問題令設(shè)計、調(diào)試人員感到棘手。本文根據(jù)?VAV?空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制難的特點,通過實際參加某高檔樓盤的VAV空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題,提出了對VAV空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制設(shè)計的具體措施。
1)分析了?VAV?空調(diào)系統(tǒng)末端噪聲的來源,主要由末端裝置本身產(chǎn)生的噪聲、上游風(fēng)道輻射噪聲、進風(fēng)口和外殼輻射噪聲、排風(fēng)管輻射噪聲、出風(fēng)口排氣噪聲等。
2)研究利用末端單元各部分噪聲的衰減影響,如輻射噪聲衰減、排氣噪聲的衰減、出風(fēng)口噪聲衰減、環(huán)境調(diào)整衰減以及多個噪聲源之間的附加影響等來控制末端噪聲。
3)提出了解決?VAV?空調(diào)系統(tǒng)未端噪聲的具體控制措施