民用建筑空調系統噪聲污染現狀及對策的探討
摘要：民用建筑中的空調系統在給我們的生活、工作、休閑帶來舒適、方便的同時，也帶來了不容忽視的聲環境污染問題。本文在闡述建筑空調系統噪聲的來源及其污染現狀的基礎上，總結分析了民用建筑空調系統噪聲危害，并從不同角度提出了控制民用建筑空調系統噪聲危害的對策。
關鍵詞：民用建筑；空調系統；污染
引言
隨著現代科學技術的發展和人們生活水平的提高，空調系統在我國建筑業已經得到廣泛的應用。大、中型集中空調在賓館、寫字樓及高級公寓等建筑中的應用越來越普及。空調系統的應用，改善了空調空間內的微氣候，給人們創造了舒適的生活環境。但是，隨著人們對環境、健康的意識不斷提高，空調系統的聲環境污染問題越來越受到人們的重視。
1.民用建筑空調系統噪聲的來源及其污染現狀
噪聲對周圍環境的影響主要包括兩個方面:其一是對建筑周圍環境的影響，這部分噪聲通常是由設置于建筑外部的設備(如冷卻塔、外置式風機)，以及進、排風等而產生的;其二是對建筑內部房間的影響，這部分效應通常是由于機房振動傳聲或空調管道傳聲所引起的。本論文著重研究和分析民用建筑空調系統的噪聲對建筑內部空調房間的影響。
在民用建筑空調系統中，產生噪聲的設備種類是較多的，空調系統噪聲的來源可概括為兩個方面，一是冷水機組、水泵、風機(包括空調機組)、冷卻塔等運轉設備;二是部分管件在運行工況不良時，產生的明顯附加噪聲。設備噪聲:空調系統中的各種設備，由于其使用特點不一致，在噪聲的大小上有較大區別，即使是同種設備，由于制造加工技術的不同，也會使其噪聲強度不甚一致。因此，對設備噪聲進行精確的計算是相當困難的。通風機噪聲又是空調系統中最主要的噪聲污染來源。空調系統中的主要噪聲源是風機。風機噪聲是空調系統消聲設計和計算過程時需要研究和分析的重要對象。風機噪聲主要是由葉片驅動空氣產生的紊流引起的寬頻帶氣流噪聲，即空氣動力性噪聲以及相應的旋轉噪聲兩部分所組成，其中又以空氣動力性噪聲為主。風機噪聲的大小取決于風機的結構型式、風量、葉片一片數、風壓及轉速等因素。
在空調系統中，除設備外，空調管道管件也會因氣體流動而產生附加噪聲。風速越大，附加噪聲也越大。需要指出的是，從高層民用建筑空調應用的實際情況來看，大多數空調系統是低速系統，附加噪聲值與風機噪聲相比較小。由于噪聲的迭加是對數迭加，因此，附加噪聲值此時一般不會對風系統噪聲值的提高產生顯著影啊。管件本身對噪聲也存在一定的衰減，使附加噪聲的影響更小。因而通常情況下，當氣流速度不是很高的情沉下，對氣流噪聲強度可不做詳細計算。只有在對噪聲要求更為嚴格的場所或風速過大時，才考慮做進行氣流再生噪聲的計算。
2． 民用建筑空調系統噪聲危害及特征
隨著工業、交通運輸業的迅猛發展，噪聲污染已經成為重要的社會公害之一，嚴重地影響著人們的正常生產和生活，以至于有的國家將噪聲列為七大公害之首。噪聲是一種物理污染源，它不僅影響人們的身心健康，影響人們正常的工作與休息，而且降低工作人員的勞動效率，還是導致一些事故的重要根源。因此，噪聲的危害越來越引起人們的警覺。
2.1 民用建筑空調系統噪聲危害
（1）噪聲的生理效應
噪聲對人體影響的一個主要方面是其對人體健康的損害。噪聲所引起的人體生理變化可稱為噪聲的生理效應。噪聲對人體的影響是多方面的，除可引起耳聾以外，還能對中樞神經、心血管及消化等系統產生顯著的不利影響。噪聲的聲級越高，通常對人體造成的影響就越大。
（2）噪聲的心理效應
分析噪聲的心理效應時，還需了解兩個關鍵的概念:噪度與感覺噪聲級。噪度pN是人們主觀上對一噪聲不需要程度或厭惡程度的一種量度，所用的單位為“吶”。
人們對于一種聲音的響度的主觀感覺與對這種聲音吵鬧厭煩的感覺并不一樣。一般情況下，高頻噪聲比同樣響的低頻噪聲更為令人煩惱;強度變化快的噪聲比強度比較穩定的噪聲要吵(例如脈沖噪聲對人體的危害遠比穩態噪聲嚴重);兩個強度相等的聲音，其中包含有純音或能量集中在窄頻帶內的聲音則顯得更為吵鬧。
2.2 民用建筑空調系統噪聲污染特征
民用建筑空調系統的噪聲，雖然在絕對值上明顯小于工礦企業的噪聲強度。但因建筑本身功能的特征主要是供人們休息、娛樂，或者是那些用于以腦力勞動為主的公寓、‘弓字樓、賓館等一些要求環境特別安靜的場所。為了保證處于空調房間中的人員能夠正常地卜作、生活和休自、，必須有效的控制空調系統噪聲。民用建筑空調系統噪聲污染的危害主要表現在以下幾個方面：
（1）對工作產生影響
首先，應當明確的是在空調房間中進行工作的多為腦力勞動或復合型勞動。工作人員通常要求一個相對比較安靜的環境，以便于集中精力、減輕腦疲勞，提高工作效率。而噪聲的刺激會使人心情煩躁、注意力分散、容易疲勞、反映遲鈍，因而能降低工作效率。
更嚴重的是，強噪聲作用于人的中樞神經系統，使大腦皮層的興奮和抑制平衡失調，導致條件反射異常、腦血_管受到損害、神經細胞邊緣出現染色質的溶解。因此，長期工作一干具有集中中央空調系統的高檔寫字樓，如果其空調系統的噪聲超標，常常會使人產生頭疼、腦脹、昏暈、耳鳴、多夢、失眠、嗜睡、心慌、記憶力減退和全身乏力等臨床癥狀。這些癥狀，過去，醫學卜統稱為神經衰弱癥候群，按照目前較為流行的說法，應屬于亞健康狀態的一種表現形式。
（2）對睡眠的干擾
通常，人類的睡眠時間要占到人類生命周期的20%一40%。作為人類恢復體能、調節身體狀態的重要方式，睡眠的質量決定了一個人健康情況和工作質量。
近年來，國內外醫學家和營養學家門通過進一步研究還發現，噪聲對蛋白質代謝和維生索代謝有明顯的影響。噪聲能使體內色氨酸、賴氨酸等氨基酸的消耗量加大，谷氨酸含量明顯減少。噪聲增加了肌體多種水溶性維生素的消耗，使其在組織中的含量減少，尿中的排出物增加，進而導致維生素的缺乏。
3． 民用建筑空調系統噪聲的對策
空調系統噪聲無論在理論研究、還是在工程實踐中，都有許多種控制方法。然而采取措施控制空調系統的噪聲，則應遵循下述原則進行，即滿足使用房間的功能要求，根據噪聲的頻率特性及傳播方式等，嚴格通過設計計算確定噪聲控制的技術措施。這些措施基本上可概括為以下幾個要點。
3.1 用吸聲的方法降低噪聲
本方法是指利用吸聲材料和吸聲結構來吸收聲能，從而控制噪聲，降低其強度吸聲材料的吸聲性能用吸聲系數和聲阻抗表征，被吸收的聲能對入射聲能之比被定義為吸聲材料的吸聲系數。材料的吸聲系數與材料的物理性質聲波的頻率及聲波聲線的入射角度有關。任何材料對聲波都能吸收其一部分，但吸收程度各不相同。一般密度越小，孔隙越多，吸收性能越好，但孔隙太大，成為疏松稀薄的材料，吸收性能反而降低。空調房間的空調噪聲主要來自于風口處，風口處噪聲在室內的衰減進行計算。
在高層民用建筑中，由于裝修要求，對于空調房間，一般不會單獨進行吸聲處理，而是與裝修材料統一考慮(只有一些對噪聲要求較嚴格的房間才會單獨考慮此點)。為了盡可能給使用人員提供一個較好的環境，吸聲處理更多的是用于噪聲強度較高的環境中，例如在放置各類機械的房問中應用。
多孔材料的吸聲性能與材料本身的特性(如流陰、空隙率等)有關。它的吸聲系數一般隨頻率增大而增大，達到極大值后略降冉回升，到高頻時起伏變化就不明顯了。中、低頻范圍的吸聲性能還隨多孔材料的厚度增人而增加，但厚度對高頻的彤響不顯著。材料厚度一定的多孔材料，適當改變它背后空氣層的厚度，只增大低頻的吸聲系數。
3.2 用隔聲的方法降低噪聲
隔聲就是把發聲的物體，或把需要安靜的場所封閉在一個小的空間里，使其與周圍環境隔絕開。空氣聲的隔離一般采用下述方式，a、單體實心墻;b、帶空氣層的雙層隔聲結構;c、采用密度不同的隔聲材料。
3.3 用消聲器降低噪聲
消聲器種類很多，主要有阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合型消聲器三類。另外，還有微穿孔板消聲器、噴注耗散型消聲器等。
上述幾種噪聲控制方法在噪聲治理中應用廣泛，它們降噪機理的共同特點是通過噪聲聲波與聲學材料或聲學結構的相互作用消耗聲能，從而降低噪聲，是目前工程設計、實踐中效果較好、廣泛應用的噪聲控制方法。
4． 結論及展望
總之，民用空調系統設計過程中，除了溫度、濕度等功能的要求以外，還應關注與我們息息相關的聲環境的消聲設計。與其他的環境治理問題一樣，優良的聲環境的保證也需在建筑及空調的初步設計時先期考慮，未雨綢繆，防患于未然，為人類創造一個美好的生存空間!
參考文獻：
[1] 民用建筑空調系統噪聲污染現狀及對策的探討
摘要：民用建筑中的空調系統在給我們的生活、工作、休閑帶來舒適、方便的同時，也帶來了不容忽視的聲環境污染問題。本文在闡述建筑空調系統噪聲的來源及其污染現狀的基礎上，總結分析了民用建筑空調系統噪聲危害，并從不同角度提出了控制民用建筑空調系統噪聲危害的對策。
關鍵詞：民用建筑；空調系統；污染
引言
隨著現代科學技術的發展和人們生活水平的提高，空調系統在我國建筑業已經得到廣泛的應用。大、中型集中空調在賓館、寫字樓及高級公寓等建筑中的應用越來越普及。空調系統的應用，改善了空調空間內的微氣候，給人們創造了舒適的生活環境。但是，隨著人們對環境、健康的意識不斷提高，空調系統的聲環境污染問題越來越受到人們的重視。
1。民用建筑空調系統噪聲的來源及其污染現狀
噪聲對周圍環境的影響主要包括兩個方面:其一是對建筑周圍環境的影響，這部分噪聲通常是由設置于建筑外部的設備(如冷卻塔、外置式風機)，以及進、排風等而產生的;其二是對建筑內部房間的影響，這部分效應通常是由于機房振動傳聲或空調管道傳聲所引起的。本論文著重研究和分析民用建筑空調系統的噪聲對建筑內部空調房間的影響。
在民用建筑空調系統中，產生噪聲的設備種類是較多的，空調系統噪聲的來源可概括為兩個方面，一是冷水機組、水泵、風機(包括空調機組)、冷卻塔等運轉設備;二是部分管件在運行工況不良時，產生的明顯附加噪聲。設備噪聲:空調系統中的各種設備，由于其使用特點不一致，在噪聲的大小上有較大區別，即使是同種設備，由于制造加工技術的不同，也會使其噪聲強度不甚一致。因此，對設備噪聲進行精確的計算是相當困難的。通風機噪聲又是空調系統中最主要的噪聲污染來源。空調系統中的主要噪聲源是風機。風機噪聲是空調系統消聲設計和計算過程時需要研究和分析的重要對象。風機噪聲主要是由葉片驅動空氣產生的紊流引起的寬頻帶氣流噪聲，即空氣動力性噪聲以及相應的旋轉噪聲兩部分所組成，其中又以空氣動力性噪聲為主。風機噪聲的大小取決于風機的結構型式、風量、葉片一片數、風壓及轉速等因素。
在空調系統中，除設備外，空調管道管件也會因氣體流動而產生附加噪聲。風速越大，附加噪聲也越大。需要指出的是，從高層民用建筑空調應用的實際情況來看，大多數空調系統是低速系統，附加噪聲值與風機噪聲相比較小。由于噪聲的迭加是對數迭加，因此，附加噪聲值此時一般不會對風系統噪聲值的提高產生顯著影啊。管件本身對噪聲也存在一定的衰減，使附加噪聲的影響更小。因而通常情況下，當氣流速度不是很高的情沉下，對氣流噪聲強度可不做詳細計算。只有在對噪聲要求更為嚴格的場所或風速過大時，才考慮做進行氣流再生噪聲的計算。
2． 民用建筑空調系統噪聲危害及特征
隨著工業、交通運輸業的迅猛發展，噪聲污染已經成為重要的社會公害之一，嚴重地影響著人們的正常生產和生活，以至于有的國家將噪聲列為七大公害之首。噪聲是一種物理污染源，它不僅影響人們的身心健康，影響人們正常的工作與休息，而且降低工作人員的勞動效率，還是導致一些事故的重要根源。因此，噪聲的危害越來越引起人們的警覺。
2.1 民用建筑空調系統噪聲危害
（1）噪聲的生理效應
噪聲對人體影響的一個主要方面是其對人體健康的損害。噪聲所引起的人體生理變化可稱為噪聲的生理效應。噪聲對人體的影響是多方面的，除可引起耳聾以外，還能對中樞神經、心血管及消化等系統產生顯著的不利影響。噪聲的聲級越高，通常對人體造成的影響就越大。
（2）噪聲的心理效應
分析噪聲的心理效應時，還需了解兩個關鍵的概念:噪度與感覺噪聲級。噪度pN是人們主觀上對一噪聲不需要程度或厭惡程度的一種量度，所用的單位為“吶”。
人們對于一種聲音的響度的主觀感覺與對這種聲音吵鬧厭煩的感覺并不一樣。一般情況下，高頻噪聲比同樣響的低頻噪聲更為令人煩惱;強度變化快的噪聲比強度比較穩定的噪聲要吵(例如脈沖噪聲對人體的危害遠比穩態噪聲嚴重);兩個強度相等的聲音，其中包含有純音或能量集中在窄頻帶內的聲音則顯得更為吵鬧。
2.2 民用建筑空調系統噪聲污染特征
民用建筑空調系統的噪聲，雖然在絕對值上明顯小于工礦企業的噪聲強度。但因建筑本身功能的特征主要是供人們休息、娛樂，或者是那些用于以腦力勞動為主的公寓、‘弓字樓、賓館等一些要求環境特別安靜的場所。為了保證處于空調房間中的人員能夠正常地卜作、生活和休自、，必須有效的控制空調系統噪聲。民用建筑空調系統噪聲污染的危害主要表現在以下幾個方面：
（1）對工作產生影響
首先，應當明確的是在空調房間中進行工作的多為腦力勞動或復合型勞動。工作人員通常要求一個相對比較安靜的環境，以便于集中精力、減輕腦疲勞，提高工作效率。而噪聲的刺激會使人心情煩躁、注意力分散、容易疲勞、反映遲鈍，因而能降低工作效率。
更嚴重的是，強噪聲作用于人的中樞神經系統，使大腦皮層的興奮和抑制平衡失調，導致條件反射異常、腦血_管受到損害、神經細胞邊緣出現染色質的溶解。因此，長期工作一干具有集中中央空調系統的高檔寫字樓，如果其空調系統的噪聲超標，常常會使人產生頭疼、腦脹、昏暈、耳鳴、多夢、失眠、嗜睡、心慌、記憶力減退和全身乏力等臨床癥狀。這些癥狀，過去，醫學卜統稱為神經衰弱癥候群，按照目前較為流行的說法，應屬于亞健康狀態的一種表現形式。
（2）對睡眠的干擾
通常，人類的睡眠時間要占到人類生命周期的20%一40%。作為人類恢復體能、調節身體狀態的重要方式，睡眠的質量決定了一個人健康情況和工作質量。
近年來，國內外醫學家和營養學家門通過進一步研究還發現，噪聲對蛋白質代謝和維生索代謝有明顯的影響。噪聲能使體內色氨酸、賴氨酸等氨基酸的消耗量加大，谷氨酸含量明顯減少。噪聲增加了肌體多種水溶性維生素的消耗，使其在組織中的含量減少，尿中的排出物增加，進而導致維生素的缺乏。
3． 民用建筑空調系統噪聲的對策
空調系統噪聲無論在理論研究、還是在工程實踐中，都有許多種控制方法。然而采取措施控制空調系統的噪聲，則應遵循下述原則進行，即滿足使用房間的功能要求，根據噪聲的頻率特性及傳播方式等，嚴格通過設計計算確定噪聲控制的技術措施。這些措施基本上可概括為以下幾個要點。
3.1 用吸聲的方法降低噪聲
本方法是指利用吸聲材料和吸聲結構來吸收聲能，從而控制噪聲，降低其強度吸聲材料的吸聲性能用吸聲系數和聲阻抗表征，被吸收的聲能對入射聲能之比被定義為吸聲材料的吸聲系數。材料的吸聲系數與材料的物理性質聲波的頻率及聲波聲線的入射角度有關。任何材料對聲波都能吸收其一部分，但吸收程度各不相同。一般密度越小，孔隙越多，吸收性能越好，但孔隙太大，成為疏松稀薄的材料，吸收性能反而降低。空調房間的空調噪聲主要來自于風口處，風口處噪聲在室內的衰減進行計算。
在高層民用建筑中，由于裝修要求，對于空調房間，一般不會單獨進行吸聲處理，而是與裝修材料統一考慮(只有一些對噪聲要求較嚴格的房間才會單獨考慮此點)。為了盡可能給使用人員提供一個較好的環境，吸聲處理更多的是用于噪聲強度較高的環境中，例如在放置各類機械的房問中應用。
多孔材料的吸聲性能與材料本身的特性(如流陰、空隙率等)有關。它的吸聲系數一般隨頻率增大而增大，達到極大值后略降冉回升，到高頻時起伏變化就不明顯了。中、低頻范圍的吸聲性能還隨多孔材料的厚度增人而增加，但厚度對高頻的彤響不顯著。材料厚度一定的多孔材料，適當改變它背后空氣層的厚度，只增大低頻的吸聲系數。
3.2 用隔聲的方法降低噪聲
隔聲就是把發聲的物體，或把需要安靜的場所封閉在一個小的空間里，使其與周圍環境隔絕開。空氣聲的隔離一般采用下述方式，a、單體實心墻;b、帶空氣層的雙層隔聲結構;c、采用密度不同的隔聲材料。
3.3 用消聲器降低噪聲
消聲器種類很多，主要有阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合型消聲器三類。另外，還有微穿孔板消聲器、噴注耗散型消聲器等。
上述幾種噪聲控制方法在噪聲治理中應用廣泛，它們降噪機理的共同特點是通過噪聲聲波與聲學材料或聲學結構的相互作用消耗聲能，從而降低噪聲，是目前工程設計、實踐中效果較好、廣泛應用的噪聲控制方法。
4． 結論及展望
總之，民用空調系統設計過程中，除了溫度、濕度等功能的要求以外，還應關注與我們息息相關的聲環境的消聲設計。與其他的環境治理問題一樣，優良的聲環境的保證也需在建筑及空調的初步設計時先期考慮，未雨綢繆，防患于未然，為人類創造一個美好的生存空間!
參考文獻：
[1]馬大酞等.噪聲與振動控制工程手冊.北京:機械工業出版社，2002
[2]智乃剛、蕭濱詩.風機噪聲控制技術.北京:機械工業出版社，2003.9
[3]路延魁主編.空氣調節設計手冊(第二版).北京:中國建筑工業出版社，2005.1
[4]板本守正.常玉燕譯.空調設備消聲設計.北京:中國建筑工業出版社，1981
[5]中國建筑科學研究院建筑物理研究所主編.建筑聲學設計手冊.北京:中國建筑工業出版社，1987馬大酞等.噪聲與振動控制工程手冊.北京:機械工業出版社，2002
[2]智乃剛、蕭濱詩.風機噪聲控制技術.北京:機械工業出版社，2003.9
[3]路延魁主編.空氣調節設計手冊(第二版).北京:中國建筑工業出版社，2005.1
[4]板本守正.常玉燕譯.空調設備消聲設計.北京:中國建筑工業出版社，1981
[5]中國建筑科學研究院建筑物理研究所主編.建筑聲學設計手冊.北京:中國建筑工業出版社，1987
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