第十二章 第四部分Word格式文档下载.docx
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它通过管道开孔与共振腔相连,穿孔板小孔孔颈处的空气柱和空腔内的空气构成了一个共振吸声结构,可将共振吸声结构比拟为弹性振动系统。
图12—9b画出了单个共振腔与弹簧振动机构的对比情况。
当外界噪声频率和弹性系统的固有振动频率相同时,引起小孔孔颈处空气柱强烈共振,空气柱与颈壁产生剧烈摩擦从而消耗了声能。
这种消声器可设计成用以消除某一频段范围的噪声(例如用吸声材料不易吸收的低频声),但它的消声频率范围很窄(图12—9c)。
图12—9共振式消声器
(a)结构示意,(b)原理对比,(c)消声特性
膨胀式消声器
图12-10膨胀消声器示意图
这种消声器是管和室的组合,即小室与管子相连,如图12—10所示。
利用管道内截面的突变,使沿管道传播的声波向声源方向反射回去,而起到消声作用,对消除低频有一定效果。
但一般要管截面变化4倍以上(甚至10倍)才较为有效,所以在空调工程中,膨胀式消声器的应用,常受到机房面积和空间小的限制。
根据上述声学原理设计的、使某些特定的频率(实际为频段)的噪声反射回去或得到大幅度吸收的消声器为“抗性消声器”,它具有阻性消声器所不具备的优点——构造简单、不受高温和腐蚀性气体的影响以及有对低、中频消声良好的性能。
但缺点是消声频带窄,断面比大,空气阻力大且占用空间多。
复合式消声器(又称宽频带消声器)
为了集中阻性和共振型或抗性消声器的优点以便在低频到高频范围内都有良好的消声效果,我国实际工程中近年来常采用一种把前述几种消声作用组合在一起的复合式消声器。
图12—11a就是这种消声器的构造。
图12—11复合式消声器的构造
1一外包玻璃布:
2一膨胀室,3一0.5mm厚钢板,Φ8孔占30%,4一木框外包玻璃布,
5一内填玻璃棉(γ=20kg/m3)
试验证明,它对低频消声性能有一定程度的改善,如1.2m长的阻抗复合式消声器的低频消声量可达10一20dB,这样的低频消声效果是一般管式、片式消声器等所不能达到的。
用类似原理而装在圆风管上的这种消声器可做成图12—11b所示的形式。
此外,对于在空调系统中不能采用纤维性吸声材料的场合(如净化空调工程),则用金属(铝等)结构的微穿孔板消声器可获得良好的效果
其他型式的消声器
图12-12普通消声弯头
图12-13共振型消声弯头
可以利用风管构件作为消声器,如
◆消声弯头当机房地位窄小或对原有建筑改进消声措施时,可以在弯头上进行消声处理而达到消声的目的。
这种消声器有两种:
图8—260为弯头内贴吸声材料的作法,要求弯头内缘做成圆弧,外缘粘贴吸声材料的长度不应小于弯头宽度的4倍。
图8—26b是内贴25mm厚玻璃纤维的消声弯头的消声效m‘图8—27a是改良的消声弯头,外缘采用穿孔板、吸声材料和空腔,其消声量示于图8—27b。
◆.消声静压箱在风机出口处或在空气分布器前设置静压箱并贴以吸声材料,即可起到稳定气流的作用又可起到消声器的作用,如图8-28所示。
它的消声量与材料的吸声能力、箱内面积和出风侧风道的面积等因素有关,可按图8-29提供的线算图进行计算。
空调通风系统消声设计程序
空调通风系统的消声没计在系统的设备、管路、风口等构件基本设计完成后进。
对于噪声无严格要求的一般性建筑,风管系统的空气流速限定在表12-2范围时,消声设计的程序为:
根据房间用途确定房间的允许噪声值的NR评价曲线。
计算通风机的声功率级。
计算管路系统各部件的噪声衰减量,并计算风机噪声经管路衰减后的剩余噪声。
求房间内某点的声压级。
根据NR评价曲线的各频带的允许噪声值和房间内某点各频率的声压级,确定各频带必须的消声量。
根据必须的消声量选择消声器。
对于噪声有严格要求的房间,或风管系统中风速过大时,则尚应对气流噪声进行校核计算。
隔振与设备房的噪声控制
空调通风系统中的设备房有制冷机房、小型锅炉房、风机房、空调机房等,我们通称为机房。
在建筑内或邻近的机房,除了沿风管传播的空气噪声外,还有通过结构、水管、风管等传递的固体噪声,以及通过机房围护结构传播的噪声干扰。
设备隔振
机房内各种有运动部件的设备(风机、水泵、制冷压缩机等)都会产:
生振动,它直接传给基础和连接的管件,并以弹性波传到其他房间中去,又以噪声的形式出现,另外,振动还会引起构件(如楼板)、管道振动,有时会危害安全。
因此对振源必须采取隔振措施。
在设备与基础间配置弹性的材料或器件,可有效的控制振动,减少固体噪声的传递:
在设备与管路间采用软连接实行隔振。
常用的基础隔振材料或隔振器有以下几种:
◆压缩型隔振材料和隔振器,主要有:
橡胶垫——平板刮,肋型等多种,自振频率高,适用于转速为1450~2900rpm的水泵隔振;
软木——自振频率较高,允许荷载较小,,可用于水泵和小别制冷机,不过目前市场上软木板很少;
还有玻璃纤维板、毛毡、岩棉等隔振材料,但在通风空调工程中很少应用。
◆剪切型隔振器,主要有:
金属弹簧隔振器——是目前常用的隔振器,优点有承受荷载大,自振频率低,使用年限长,价格低廉,但阻尼比小,共振时放大倍数大,水平稳定性差,国内有HG、TJ、ZT型等系列产品,适用于风机、冷水机组件隔振;
橡胶剪切隔振器——自频率低,仅次于金属弹簧减振器,对高频固体声有很高的隔声作用,阻尼比较大,不会引起自振,缺点是易受温度、油质、卤代烃气体的侵蚀,容易老化等,国内有JG、JJQ、TJ3型等系列产品,常用于风机、水泵等隔振。
设备隔振设计需要有力学和声学知识,为方便暖通空调工:
作者对隔振基础的设计,国内已有一些常用的风机、水泵、冷水机组、空调机组等产品关于隔振的标准化设计图和相应的隔振器系列产品供采用。
隔振器生产厂和暖通空调设备厂的产品说明书、样本中有时也提供了隔振设计要求。
管路隔振
水泵、冷水机组、风机盘管、空调机组等设备与水管用一小段软管连接,以不使设备的振动传递给管路。
尤其是设备基础采取隔振措施后,设备本身的振动增加了,这时更应采用这种软管连接。
软接管有两类:
橡胶软接管和不锈钢波纹管。
橡胶软接管隔振减噪的效果很好,缺点是不能耐高温和高压,耐腐蚀也差。
在空调采暖等水系统中大多采用橡胶接管。
不锈钢波纹管也有较好的隔振减噪效果,且能耐高温、高压和耐腐蚀,但价格较贵。
适宜用在制冷剂管路的隔振。
风机进出口与风管间的软管宜采用人造材料或帆布材料制作。
6号以下风机,软管的合理长度为200mm;
8号以上规格的风机,软管合理长度为400mm。
水管、风管敷设时,在管道支架、吊卡、穿墙处也应作隔振处理,,通常的办法有:
管道与支架、吊卡间垫软材料,采用隔振吊架(有弹簧型、橡胶型),实测表明管道吊架采用隔振处理后,比刚性搭接A声级可降低6~7dB。
机房降噪与隔声
机房内噪声通常在80dB(A)以上。
除了采用隔振措施减少对外传播噪声外,还必须采取其它措施降低机房内噪声和隔断向外传播的途径,,当然最积极的措施是选用噪声小的设备,另外,选择机房位置时应尽量不靠近空调房间。
对机房本身应采取吸声和隔声处理。
◆吸声降噪
机房内的噪声经各界面多次反射形成混响声,使得室内人员所感受到的声压级(直达声与混响声叠加)远比设备本身的噪声大得多,理论上可大20dB。
为确保操作人员的健康,在室内采取吸声措施,降低噪声。
一般使机房内人耳感受到的噪声(直达声和混响声的叠加)控制在85dB(A)以下。
吸声的方法是在机房的墙、顶棚贴吸声材料。
如果对墙面和顶棚做局部吸声处理,使室内平均吸声系数αm=0.2~0.3,则因混响增加的噪声约为5~7dB,即比不做吸声处理的机房降低了13~15dB;
如果在墙和顶棚作较强的吸声处理,使αm>
0.5,则因混响增加的噪声小于3dB,即比不做吸声处理的机房降低了17dB以上。
更强的吸声处理,需在顶棚处增挂若干块吸声板。
对于毗邻房间需安静房间的机房,则不论机房大小、设备多少,都应做较强的吸声处理,这对系统消声和机房的隔声都是有利的。
对于远离空调房间(如地下室)的机房,若机房容积很大,室内可不做较强的吸声处理,甚至不做处理,但这时应设有隔声很好的控制室和休息室。
墙、顶棚所用的吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。
风机房的噪声以低频为主,因此宜选用低频吸声性能强的材料,如石膏穿孔板,珍珠岩吸声板等。
制冷机房、水泵房等的噪声频谱较宽,应选用以中、高频吸声性能好的材料,如超细玻璃棉毡,玻璃棉板、矿渣棉板,聚氨酯泡沫塑料等。
◆机房隔声
机房的墙体、楼板应具有隔声作用。
它的隔声效果(隔声量)与墙或楼板的面密度(kg/m2,即材料密度×
构件厚度)有关,面密度愈大,隔声效果愈好。
但增加厚度来提高隔声量不是好办法,一般说厚度增加一倍,也就能增加5dB左右的隔声量。
增加隔声量的好办法是在墙体、楼板中增加空气层,即两层墙体或楼板。
例如一砖墙(240mm厚)的平均隔声量(隔声量还与频率有关)为52.8dB,一砖半墙(370mm厚)的平均隔声量为55.3dB,仅增加了2.5dB隔声量,但如果一砖半墙中夹80mm空气层,其平均隔声量为58.3dB,比一砖墙增加了5.5dB。
在空气层内配置吸声材料,隔声效果更好。
例如在一砖墙(240mm)与80mm岩棉和6mm塑料板做成复合墙体,则平均隔声量为62.8dB。
对于楼板,通常可以在楼板下用弹性吊钩吊挂轻质板,必要时再在空气层内配置吸声材料。
机房门隔声效果与门本身的隔声能力和门缝的严密程度有关。
通常采用内夹吸声材料(如矿棉毡、玻璃棉毡等)的复合门,门缝采用企口挤压式(在企口上加橡胶圈、条式充气带)的密缝措施。
最有效的隔声是采用双道门,并在门洞内贴吸声材料;
或设门斗(“声闸”),内外门错开,门斗内贴吸声材料。
房间的窗户是隔声最薄弱的环节。
3mm厚的单层玻璃窗平均隔声量为24dB;
双层3mm厚玻璃的单扇窗(玻璃间距8mm)的平均声量为27dB。
如果采用双层窗(距离200mm,玻璃厚3mm),并且在窗四周做吸声处理,则平均隔声量可提高到42dB。
另外窗缝是否严密也影响隔声效果。
一般说单层窗加密封条后,单层窗的隔声量可提高约5dB左右,双层窗都加密封条后可提高约11dB左右。
◆机房外设备的噪声控制
冷却塔、风冷式冷水机组或热泵机组的室外机等都置在室外,它们的噪声影响周围环境。
据北京对8家有冷却塔的单位调查表明,冷却塔扰民达8144户。
因此,必须对置在室外的设备的噪声进行控制。
室外设备噪声控制的原则有:
Ø
尽量选用低噪声的设备。
例如同一厂的低噪声冷却塔可比标准型冷却塔噪声低5—9dB;
超低噪声的更低一些。
同一规格不同生产厂的产品相差也甚大。
因此选用设备时应多作比较。
选择合理的设备位置。
尽量远离需要安静的建筑和房间。
设备噪声较强的一侧避免直接对着要求安静的建筑和房间。
采用隔声屏障以减少设备噪声对需要安静的建筑或房间的影响。
屏障离声源近,或屏障高,隔声越有利。
当然屏障的设置还应考虑不影响设备的性能。
有关屏障的设置方法可参考文献。
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