中央空调系统消声与减振的研究

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    空调从诞生发展到今天，从简单的空调扇到传统的制冷空调，再到今天节能化、智能化的超空调时代，已经走过了百余年的历程。二十一世纪，信息高速公路延伸的同时，经济也在逐步增长，中央空调系统在我国建筑行业中被普遍采用，极大改善了室内微气候的舒适性，但同时也带来了噪声和振动，给人们的生活和工作造成影响。

    有效降低空调设备的噪声值，使周围环境满足要求的环境标准，对提高人们生活质量、创造安静生活环境具有十分重要的社会意义。因此，设计一项节能、舒适、健康的空调工程是很重要的。而舒适健康的空调要求我们必须对空调系统中的噪声和振动进行控制研究，通过研究找到合理的消声减振措施，使人们有一个舒适的环境生活。国内外不少学者对降低噪声和减少振动做了不少的研究，有的以典型事例分析了噪声和振动产生的机理并提出相对的控制措施；有的对特定系统的噪声进行测定评估后得出控制的对策，但很少有学者对中央空调系统的消声隔振进行全面的分析研究。

    1 中央空调系统消声与减振的理论分析

    空调系统噪声控制主要包括消声与减振两方面：消声设计是针对风机的噪声控制，减振设计则包括所用空调、制冷设备振动传播的噪声控制。但无论是消声还是减振，目的都是为了使空调用房达到所确定的允许噪声标准[1]。

    噪声是指一切无规律、不协调的、杂乱无章的声音，噪声的本质是频率和声强不同的声波，与声音具有相同的本质，是由物体的振动产生的。噪声可通过空气、液体和固体等介质传出去。根据人的听觉感观和现场测量，认为中央空调系统的噪声来自以下几个方面：

   （1）气动噪声。包括空调箱的风机噪声、送回风管道的气流噪声。风机噪声指由于风扇转动产生的较大的气体混流声，主要是动力性噪声，该噪声主要包括湍流噪声和旋转噪声[2]。湍流噪声的频率取决于风机叶片的形状与气体和叶片的相对速度，据研究表明，湍流噪声与叶轮圆周速率的 5 次方（或 6 次方）成比例[3]。在风机叶轮直径一定时，转速是影响轴流风扇噪声的主要因素，转速越高，噪声越大。旋转噪声是风机的叶轮在转动时与空气相互作用引起空气脉动而产生的噪声。其强度与风机叶片的数量、形状、尺寸，风机叶轮的转速，风机内流量与风速，静压等因素有关，其噪声与叶轮的圆周速度的 10 次方成比例。而管道的气流噪声指由于高速气流在流动中撞击管道使管壁发生振动，形成“发生器”经管壁向四面发散，管道的弯头，变径处及风口因为涡流、涡阻现象严重，从而引起这些部位剧烈震荡产生噪声。