船舶空调通风系统噪声探究

摘要：近年来，随着对船员健康保护意识的增强，船员健康已经得到广泛重视。在这其中，船舶噪声问题的相关要求也在不断提高。噪声影响船员的身心健康，干扰船员正常的生活作息，降低工作人员的劳动效率。噪声污染与水污染、空气污染、固体废物污染一道被列入环境污染的四大公害。船舶噪声振动源繁多，噪声强度大，且频谱成分复杂。而空调、通风系统虽不是船舶人机环境中最主要的噪声源，但由于空调、通风系统分布在船舶的各个部位，特别在上建居住区域，由空调、通风系统产生的噪声已成为主要矛盾。

关键词：空调通风系统；船舶；噪音；影响研究

噪声对人体的影响是多方面的，除可引起耳聋外，还能对中枢神经、心血管以及消化等系统产生显著的不利影响。长时间的处于噪声超标的环境中.会使人产生头疼、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦、失眠、嗜睡、心慌、记忆力减退和全身乏力等临床症状。过去，医学上统称为神经衰弱症候群，按照目前较为流行的说法，应当属丁亚健康状态的一种表现。

1 船舶空调通风系统噪声控制的重要性

船舶空调通风系统是用来创造良好的舱内空气环境，保证舱内空气的温、湿度在一定范围内波动，并提供高品质的空气，以满足舰员舒适性和身体健康的需要。但空调通风系统的设置也不可避免的带来噪声，这主要是因为空调通风系统运行时，系统中的空气处理设备、离心风机、布风器等设备以及风管和阀件都会因其内部空气的通过而产生噪声，而噪声会影响舰员日常生活和工作，并会对人体产生生理、心理的影响和危害。随着对船舶上生活环境质量要求的不断提高，对空调通风系统的噪声控制已成为急需解决的问题。同时噪声会直接破坏船舶的隐蔽性，给船舶安全性带来威胁，现代船舶电子探测、目标识别的功能越来越强，对船舶隐身性提出了更大挑战和更高的要求，因此对船舶噪声控制显得由为重要和必要。

2 船舶空调通风系统噪声的来源

目前船舶空调通风系统多采用集中送风全空气系统来实现舱内空气环境控制，其主要噪声源有两项：一是组合式空调器、通风机等设备运行的噪声；二是气流在风管和设备内流動的再生噪声。再生噪声包括风管、消声器、风口产生的噪声。因此噪声控制需要从两方面着手：一方面优化系统设计，从声源上降低噪声；另一方面采取吸声降噪的措施控制噪声传播，在一定程度上使噪声衰减至较低值。

3 船舶空调通风系统噪声治理方法

3.1 风机选型

风机设计选型过程中，应根据设计风量对管路阻力进行详细的计算，使选用的风机全压和管路阻力特性相匹配，减少剩余压头，使风机运行在最佳工况点。同时，在满足风量风压参数要求的前提下，选择后弯叶片、低转速离心风机，选择风机与电机直联的传动方式，避免采用联轴器和皮带传动方式。也可以从声源上降低风机噪声。

3.2 消声控制噪声

在空调通风系统中，风口需要气流通过，这种情况下，某些位置采用隔振减噪方案已经无法满足需要，此时我们一般在通风管路上加装消声器进行减噪。目前船用通风消声器主要有阻性消声器、抗性消声器及阻抗复合型消声器. 它们降噪机理的共同点是通过噪声与声学材料或声学结构的相互作用来消耗声能，从而达到降噪目的。

（1）阻性消声器是一种吸收型消声器，利用声波在多孔性吸声材料中传播时，因摩擦将声能转化为热能，从而达到消声的目的。阻性消声器实际消声量与噪声频率有关，噪声频率越高，传播的方向性就越强。但是当噪声频率高到一定程度时，声波与吸声材料的接触减小，消声量明显下降。

（2）抗性消声器不使用吸声材料，它是依靠管道界面的突变或旁接共振腔等引起阻抗的改变，使沿着风管传播的声波向声源方向反射或在腔室内来回反射，声波相互抵消，起到消声作用。抗性消声器低频消声效果较好，但消声频带较窄。

（3）阻抗复合型消声器，又名宽频带复合式消声器，它是综合了阻性消声器和抗性消声器两种结构组合而成，它具备两种消声器的优点，可以实现宽频带、高吸声的效果。而实际噪声控制工程中，噪声以宽频带居多，在处理这类噪声中，阻抗复合式消声器有着一定的优势。常见消声器分类如表1。

3.3 采取有效的隔声措施

隔声是指将噪声传播途径隔开，使噪声与要求安静的舱室隔绝。某些船舶将离心通风机放在消声风机箱内，风管则与风机箱相连，以避免通风机噪声的传播。在某些场合。可根据需要为制冷压缩机、水泵、风机等噪声源设置隔声罩。风机箱、隔声罩的优点是体积小、效果比较明显，但有时会使运转设备的通风散热、装拆检修、操作运行、仪表监视等方面带来一些麻烦，必须采取相应的措施。

在紧邻冷水机组、空调器、水泵等高噪声舱室的区域，若不可避免的存在需要在低噪声环境中进行的工作。则可以采用设置隔声间的方式消除噪声的影响。隔声间通常是包括隔声、吸声、消声和减振等多种措施的噪声治理装置。

3.4 选择合适的隔振器

隔振是指采取合理的措施，消除设备与基座之间的刚性连接。以降低由设备振动传给基座所激发的噪声。具体方式有：在产生振动的空调、通风设备和它们的基座之间采取隔振措施，比如使用各种材质、结构形式的隔振器；风管、液管与设备连接处采用软性连接；风管与吊架接触处应垫橡胶等软弹性材料，以防止风管振动和噪声的传递。隔振器的选择必须根据振源设备重量、振动频率，经计算或查表确定。

3.5 进行管理及维护

由于船舶空调通风系统使用频率高，工作环境复杂，空调设备及管路的维修保养的工作的好坏，对系统噪声的控制也会有较大的影响。如风机轴承磨损后产生的噪声；风管变形、部件松动产生的噪声；消声器受潮后消声量减少或失效；风机吸入纸片、布条等杂物后偏离工况点等。因此，对空调通风系统进行及时有效的维护工作，不仅保证空调系统的正常运行，更能始终将噪声水平控制在满足原设计状态的要求之下。

4 结语

噪声污染已经成为危害人们健康的“无形杀手”。噪声污染不仅会给人带来心理上的影响，还能引起各种生理上的病症。人们对于噪声污染的关心也越来越强烈，与此同时，对于噪声污染的投诉也是与年俱增，其中很大的比例来源于空调系统的噪声污染。对于空调系统的噪声控制可以从三个角度出发。控制噪声源、阻断噪声的传播途径和房间内部的降噪处理都能有效的降低噪声污染。

参考文献：

[1] 中国造船工程学会.轮机设计手册[M].国防工业出版社，2013.

[2] 胡琳琳.噪声对人体健康影响的分析[J].污染防治技术，2009（01）.

[3] 钱伟忠，周振宇.改进船舶空调系统舒适性设计的探讨[J].机电设备，2013（04）.

（作者单位：1.江苏宏基环电股份有限公司；

2.江苏南极机械有限责任公司）

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