一、风管噪声的核心产生来源
1、气流再生噪声
当风管内的气流流速过高,经过弯头、变径、三通等异形部件时,会形成局部涡流,气流与管壁发生剧烈摩擦,从而产生额外的再生噪声。这类噪声的强度和气流流速的六次方大致成正比,是风管系统中占比最高的噪声来源,常出现在风管截面突变、管路走向不合理的位置。
2、设备传导振动噪声
通风机、空调机组等动力设备运行时产生的机械振动,会通过风管的连接结构直接传导到管壁,引发管壁的低频振动,进而向室内辐射出固体传声类的噪声。这类噪声的低频穿透力强,普通的隔音手段很难完全阻隔,容易在远距离的空间内形成持续的低频嗡鸣。
3、管路配套部件噪声
风管系统中的调节阀、防火阀、百叶风口等部件,当气流高速穿过叶片缝隙时,会产生湍流噪声,部分安装精度不足的部件,运行时还会出现叶片抖动引发的次生噪声,这类噪声常直接暴露在室内侧,对使用区域的声环境影响十分明显。
二、风管系统的前期噪声控制设计要点
1、合理控制风管内气流流速
根据不同空间的噪声允许标准,划定对应的风管流速上限,对噪声要求较高的空间,主风管流速控制在6m/s以内,支风管流速控制在3m/s以内,从源头降低气流摩擦和涡流产生的概率。同时避免在管路中设置不必要的异形部件,减少局部阻力突变的位置。
2、优化风管管路走向设计
尽量减少90度直角弯头的使用,优先采用大曲率半径的弧形弯头,在必须设置直角弯头的位置,配套安装导流叶片,避免弯头后方形成大面积涡流。风管的变径部位优先采用渐扩或渐缩结构,避免出现截面突然突变的情况,降低局部阻力带来的噪声增量。
3、提前预留消声装置安装空间
在通风机的出口和入口位置,提前规划消声装置的安装段,避免消声部件距离动力设备过近,影响消声效果。同时在连接不同功能区域的支风管上,预留足够的消声处理空间,避免不同区域的噪声通过风管管路互相串扰。
三、常用的风管消音实用措施
1、风管本体的隔音减振处理
对穿过机房、噪声敏感区域的风管段,在管壁外侧包裹隔音和吸音材料,阻隔管壁的振动向外辐射。同时在风管的支吊架和结构墙体之间加装减振垫片,切断振动通过建筑结构传导的路径,避免动力设备的振动向远距离空间传递。
2、配套消声部件的合理选用
根据风管噪声的频率特性,对应选用适配的消声部件,对中高频气流噪声采用阻性消声部件,对低频为主的振动噪声采用抗性消声结构,针对同时存在宽频噪声的场景,采用复合式消声装置,保证不同频段的噪声都能得到有效衰减。
3、末端部件的消声优化
对直接通向室内的风口,选用带消声结构的末端部件,降低风口位置的气流再生噪声。同时避免调节阀设置在距离风口过近的位置,防止高速气流直接穿过风口叶片产生明显的湍流噪声,保证送入室内的气流平稳低噪。