空调室外机的噪声污染治理
某枢纽站位于城市环境噪声区划中居民、文教区,在另一个主要噪声源冷却塔不运行情况下,实测厂界噪声昼间超标3 dB (A) , 夜间超标11 dB(A) ,说明该枢纽站的空调室外机噪声污染是比较严重的,周围居民反映强烈,迫切需要治理。该枢纽站的空调室外机有3 种布置方式:1)集中布置式。在同一阳台并列放置多台;2) 分散布置式。在同一阳台仅放置少量几台空调室外机,3) 露天布置式。针对空调室外机的不同放置方式,采取了不同噪声治理措施,投资节省、降噪效果明显,且有效改善了空调室外机工作环境。工程完工后,实测厂界噪声昼间已低于背景噪声,夜间为4512 dB (A) ,达到了相关噪声标准要求。
1 空调室外机的噪声频率特性
不同型号的空调室外机噪声频谱有所不同,但频率特性相近,主要为低、中频噪声，图1 为HCA29 型空调室外机噪声频谱。。空调室外机噪声来源主要为电机的电磁噪声、机械噪声和风扇的空气动力性噪声。
图1 空调室外机噪声频谱
2 集中布置的空调室外机噪声控制
对于集中布置的空调室外机,按照噪声控制的一般原则是将他们所在阳台尽量密闭处理,设计成隔声间,但仅考虑噪声控制要求还是不够的。空调室外机依靠空气流动散热,进气口气流温度越高,散热效果越差; 气流越不通畅,散热效果也越差。当多台机器集中布置在一起时,周围环境温度高于分散布置,且一台空调室外机排出的热气又可被近邻的其他空调室外机吸入,因此制冷效果较差,在炎热夏天,这种现象尤为明显。该枢纽站放置空调室外机的封闭阳台,朝向西侧,夏季太阳辐射热高,加重了这种现象。在噪声控制工程实施前,夏季多次被迫关停机器,严重危害了通信线路安全。
不难看出,结合噪声控制工程,改善空调室外机工作环境是设计中必须首要考虑的问题。据现场条件,经过经济技术分析,采取了下列治理措施:
(1) 为每1 台空调室外机排气口加1 台消声器,消声器一端与排气口相通,另一端直接敞开于室外,风扇排出的热空气能够顺畅排至室外。根据噪声控制目标,消声器消声量设计值为12 dB (A) ,采用阻抗复合式。
(2) 除消声器占用位置外,其他原有下排百叶窗改为固定窗,既防止了室内噪声通过百叶窗外泄,又防止了通过消声器外排的热空气被吸入室内。
(3) 结合吸声吊顶设置消声进风口。隔声间综合降噪效果可利用下式计算
IL = TL 10lgAS dB(A)
式中
IL ———隔声间插入损失;
TL ———隔声间平均隔声量;
A ———隔声间内表面的总吸声量;
S ———隔声间内表面的总面积。
计算公式表明,对空调室外机所在的阳台空间进行密闭并作吸声处理是必要的。另一方面,为空调机正常工作,需要设足够面积进风口,而从噪声控制方面考虑,进风口必须作消声处理。综合考虑各方面需要,结合吸声吊顶设置了消声进风口,效果很好。吸声吊顶位置见图2。
图2 集中布置的空调室外机噪声控制
为防止室内噪声透过吸声材料由进气口传至室外,设计吸声吊顶结构时,增加了一层具有隔声性能的FC 板。吊顶材料结构层次见图3。 采取上述措施后,尽管阳台空间比工程施工前更加密闭,但由于合理组织了室内气流,因此不仅降噪效果良好,而且有效改善了空调室外机工作环境,室内气温平均降低了1～3 ℃。已经过一个夏季运行,空调机工作正常,未发生被迫停机现象。
图3 吊顶构造做法
3 分散布置式的空调室外机噪声控制
一个阳台仅分散布置2～4 台空调室外机时,其室内噪声比集中布置多台室外机时要低,而且其散热条件也相对较好,所以采取的噪声控制措施可比上述集中布置式简单,如图4 所示。采取的主要措施有:
(1) 在空调室外机排气口加消声器,方法同上。
(2) 在原下层百叶窗位置加消声百叶。消声百叶制作方便、造价低、在窗户上固定简单,但消声效果也较差,因此需要控制其面积与位置。按进风口风速5 mPs ,推算所需消声百叶小面积;消声百叶位置尽量偏离室外机。除消声器和消声百叶占用位置外,其他原有百叶窗改为固定窗,以提高窗户隔声量和防止室外机排出的热空气回流。
图4 分散布置的空调室外机噪声控制
