CN108118811B - 低噪声单元式通风幕墙系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低噪声单元式通风幕墙系统，包括前端凸出的幕墙体和支臂转接件，其特征在于：还包括通风单元体，该通风单元体包括穿孔铝板和导流板，该凸出的幕墙体凸出幕墙整体墙体之外设置，并通过支臂转接件固定在幕墙的立柱和/或横梁上；该穿孔铝板至少为两块，其分别固定在凸出的幕墙体的两端的支臂转接件上，覆盖前端凸出的幕墙体两侧的进风口；该穿孔铝板上的穿孔构成通风孔；该导流板为弧形板，安装在两块该穿孔铝板之间，构成由穿孔铝板上的通风孔到室内的两个相互间隔的弧形风道。本发明即保证了室内的新风量，也较好的降低了由于气流大而产生的过大噪声，提高室内的生活环境质量。

Description

低噪声单元式通风幕墙系统

技术领域

本发明涉及幕墙技术领域，提供一种通风幕墙系统，尤其是提供一种低噪声单元式通风幕墙系统。

背景技术

随着建筑节能要求越来越高，对气流噪声影响的控制也越来越多地在幕墙节能中体现，也作为技术要求而被出来。气流噪声是一种十分普遍的噪声现象，建筑通风过程中形成气流，并产生噪声，一般风速很小的情况下，由于气流噪声很小，人们感受不到。当气流很大时，产生很大的噪声，成为扰人的噪声源。为了获得室内良好的通风，幕墙的立面一般要开设通风口，并设置通风百叶或者穿孔铝板，这就难免会出现气流噪声。尤其是在幕墙上设计越来越推陈出新的背景下，常常需要在平面幕墙上设计外凸的造型，作为外凸造型的幕墙，其通风口多是设在凸出部分的两个侧面上，这样的通风口结构，室外的气流从相对的两个侧面通风口进入，两股气流进入后会形成旋流，从而产生噪声，当在大风情况下，通风口处的气流噪声将会很大，给人们生活带来烦扰。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种带有降低气流噪声措施的单元式通风幕墙系统，即保证了室内的新风量，也较好的降低了由于气流大而产生的过大噪声，提高室内的生活环境质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种低噪声单元式通风幕墙系统，包括前端凸出的幕墙体和支臂转接件，还包括通风单元体，该通风单元体包括穿孔铝板和导流板，

该凸出的幕墙体凸出幕墙整体墙体之外设置，并通过支臂转接件固定在幕墙的立柱和/或横梁上；

该穿孔铝板至少为两块，其分别固定在凸出的幕墙体的两端的支臂转接件上，覆盖前端凸出的幕墙体两侧的进风口；该穿孔铝板上的穿孔构成通风孔；

该导流板为弧形板，安装在两块该穿孔铝板之间，构成由穿孔铝板上的通风孔到室内的两个相互间隔的弧形风道。

进一步地，所述穿孔铝板，在朝外的板面上，设置竖向相互平行的加劲肋，穿孔设置在该加劲肋之间的铝板上。

更进一步地，所述穿孔铝板上的加劲肋的凸出穿孔铝板板面的长度不同，靠外的较长，靠内的较短。

所述穿孔铝板上的加劲肋为一板体，垂直地设于穿孔铝板上，所述加劲肋的外侧端面优选为弧形面，更佳的选择是，在加劲肋的外侧端面设置一弧形柱体，该弧形柱体的直径大于加劲肋板体的厚度。优选地，该弧形柱体的直径为板体厚度的2-3倍。

优选地，所述穿孔铝板上相邻的加劲肋的间距在15~25mm。

优选地，所述穿孔铝板上的穿孔为长穿孔，该长穿孔的竖向长度优选为100~105mm，宽度为12~21mm。

优选地，相对的两块穿孔铝板的间距控制在200~300mm之间。

优选地，所述穿孔铝板上最长的加劲肋的长度在40-70mm，最短的加劲肋的长度在10-20mm。

导流板的一个优选方案是：包括两块弧形板，每块弧形板的凹面朝向所述穿孔铝板地设置。进一步地，两块弧形板之间连接起来成为一体。

优选地，所述导流板的后端设置在幕墙的通风口的通风道内。进一步地，每块弧形板距离穿孔铝板最近处位于穿孔铝板的外侧，距离为20-25mm，距离穿孔铝板最远处位于穿孔铝板的内侧，距离为100-120mm。

优选地，所述导流板为金属板，可以在该金属板的表面上设置吸音材料。

降低噪声是常规技术，但是，在通风幕墙上进行降噪设计却是随着幕墙设计多样化之后出现的新情况。多样化的幕墙形式带来了通风噪声问题，而限于幕墙结构的空间和结构，给幕墙低噪音设计造成了障碍。在既不妨碍幕墙的设计，又能有效降低噪声方面，本发明提出了有效的方案，通过在凸出的幕墙部分上设置通风单元体，即在凸出的幕墙的两个侧面上设置特殊结构的穿孔铝板，通过其上的加劲肋对于气流起到分隔的作用，在气流从相对的两个方向进入穿孔铝板后，被导流板隔离并限定的弧形通道流入室内，避免了现有技术中相对的两股气流进入穿孔铝板后相互碰撞产生较大噪声的问题。而穿孔铝板上开孔的大小和穿孔的形状，既能满足通风的穿孔率要求，又能减少穿过穿孔所产生的噪声。而设置的加劲肋，也使得穿孔铝板在气流的作用下产生的振动被减小，而加劲肋的间距，长度分布的设计更对于降低噪声起到很好的作用。因此，使用本发明提供的低噪声单元式通风幕墙系统，可以使得噪声大幅度降低。

附图说明

图1为本发明提供的低噪声单元式通风幕墙的一个节点的立体结构示意图。

图2为本发明提供的低噪声单元式通风幕墙系统中通风单元体结构的结构示意图。

图3为图2所示的通风单元体的平面结构示意图。

图4为对比试验中未设置本发明提供的通风单元体的通风幕墙测噪声模型的结构示意图。

图5为对比试验中设置本发明提供的通风单元体的通风幕墙测噪声模型的结构示意图。

图6为图5所示模型的局部放大图。

图7为对比试验中如图5所示的模型的风速云图。

图8为对比试验中如图4和如图5所示的模型的总和对比声谱图。

其中：前端装饰条1，穿孔铝板2，加劲肋21，长穿孔22，导流板3，支臂转接件4，立柱5，挂件6，地弹码7，幕墙整体墙体A。

具体实施方式

如图1至图3所示为本发明提供的低噪声单元式通风幕墙系统的一个实施例，包括作为凸出的幕墙体的前端装饰条1，还包括穿孔铝板2、导流板3和支臂转接件4。

前端装饰条1凸出幕墙整体墙体A而外设置，并通过转接件即此处为支臂转接件11固定在幕墙的立柱5上,立柱5通过挂件6和地弹码7固定在主体结构B上（见图2），装饰条由铝型材开模而成。装饰条悬挑宽度为280mm，通风口处的穿孔铝板宽度为110mm。前端装饰条1通过机制螺钉固定在支臂转接件4上，抵抗侧向风压。

两块穿孔铝板2分别设置在前端装饰条1的两侧，固定在支臂转接件4上，覆盖住前端装饰条1两侧的进风口。两个支臂转接件4的一端分别固定在前端装饰条上，另一端固定在立柱5上；穿孔铝板由铝板通过机械冲孔而成。穿孔铝板2一边入槽式插入前端装饰条1内，另一边机械连接于支臂转接件4之上。支臂转接件通过沉头机制螺栓连接与立柱4龙骨上，依靠支臂转接件4抵抗风压变形。

导流板3为两块圆弧柱面的弧形板，位于两块穿孔铝板2之间，两块弧形板的一端固定在支臂转接件4上，两个弧形板的另一端固连在一起，两块弧形板的凹面朝向穿孔铝板2，构成由穿孔铝板2的进风口到室内两个相互间隔的弧形风道。降低气流噪声的弧形导流板可以是一种带有或不带有吸音材料的金属板。导流板通过机械螺栓两边固定于支臂转接件4之上，导流板3表面为弧形，可以起到引导气流及减缓气流速度的作用。

穿孔铝板2在朝外的板面上，设置竖向相互平行的加劲肋21，长穿孔22设置在加劲肋21之间的铝板上。所述穿孔铝板上的加劲肋为一板体，垂直地设于穿孔铝板上。

在穿孔铝板2的外侧板面上设置加劲肋21，可以对于来风进行分割导向，还可以对于减小高速来风吹到铝板上产生振动而发出声响，这也是防止噪声的有效措施，还能够提高穿孔铝板2的强度和刚度，可谓一举多得。

加劲肋的设置还有一些特殊要求。

穿孔铝板2上的加劲肋21的凸出长度不同，靠外的较长，以应对较大的进风速度，而靠内的较短，不致影响进风和造成紊流。相邻加劲肋21的长度差从外向内最好是逐渐减小。如果长度差变化过大，还是会造成紊流。这个规律对于最后两个加劲肋可以放宽，以便于使得最后一个加劲肋的长度适宜。

穿孔铝板21上最长的加劲肋的长度在40-70mm，最短的加劲肋的长度在10-20mm。加劲肋的长度影响穿孔铝板2自身在大风压下的震动，在穿孔铝板2和导流板3较近的位置，风的转向快，风速也快，容易使穿孔板震动，所以这个位置加劲肋高度大一些，靠近室内的风速较小，加劲肋的高度小一些。

加劲肋21的外侧端面设置一弧形柱体，该弧形柱体的直径大于加劲肋板体的厚度。优选地，该弧形柱体的直径D为板体厚度H的2-3倍。这样的设计可以避免来风通过穿孔铝板2时在其端部产生振动，形成一个圆滑的入口引导来风进入两相邻加劲肋21之间的通道。在如图3所示的实施例中，弧形柱体的直径为8mm，加劲肋板体的厚度为3mm。

相邻的加劲肋21之间的间距P1优选在15~25mm之间。该间距P过大或者过小会影响到进风速度和产生风哨效应。

穿孔铝板2上的穿孔为竖向长穿孔22，该长穿孔22的宽度P2与相邻加劲肋的间距P1相匹配，优选为12~21mm，例如，加劲肋21之间的间距P1为19mm，长穿孔22的宽度取值为13mm。长穿孔22的竖向长度为优选为100~105mm，在本实施例中长穿孔22的长度P为101mm。所述长穿孔22的大小，在保证通风的情况下，应尽量减少风速。竖向相邻的两排长穿孔22以相错排列为宜。竖向两相邻长穿孔之间的间距小于长穿孔的竖向长度。

相对的两块穿孔铝板的间距P3通常是决定于凸出的幕墙体的宽度，但是，该间距P3太小会使风进室内速度增大，声噪提高。间距太大，使室内进风量太大，大风压下影响室内工作生活。因此，为了降低噪声，两块穿孔铝板之间的间距P3应控制在200~300之间。在本实施例中，如果前端装饰条的宽度较大，穿孔铝板应稍微远离前端装饰条的两端，向里一些安装，如果设计的前端装饰条的宽度较小，应该就该间距P3稍微改动一下装饰条的设计尺寸，以保证满足该间距P3。

对于导流板3，每块弧形板距离穿孔铝板最近处位于穿孔铝板的外侧，距离P4为20-25mm，距离穿孔铝板最远处位于穿孔铝板的内侧，距离P5为100-120mm。导流板3离穿孔铝板2过近会使风的转向过急，造成过大声响。但如果太远的话，导流板的作用过于微弱，对降低声噪作用不大。

优选地，所述导流板的后端设置在幕墙的通风口的通风道内，如图5至图7所示。这样的结构，比起导流板未插入通风口的情况，降低噪声的效果更好。

本发明提供一种带有降低气流噪声的单元式幕墙系统，通风单元体和大面单元体幕墙分别在工厂组装，然后装货架运输；大面单元式幕墙系统与通风单元体系统均有各自的转接件固定到自身埋件上，大面单元式幕墙和通风单元体的支座固定系统均可以三维可调。

本发明提供一种带有降低气流噪声措施的单元式幕墙系统，通风部分单独成为一个单元体，与大面单元体分别组装运输。通风单元体的表面是由带有穿孔的铝板组成，形成通风构造。而且通风单元体平面高出大面单元体，类似于一个宽大的通风装饰条。通风单元体内部设置一个弧形的铝板，用来改变外部通过穿孔铝板进来的气流方向和降低气流的噪声。即保证了室内的新风量，也较好的降低了由于气流大而产生的过大噪声，提高室内的生活环境质量。

本发明中，通风单元体设置了导流板，并配以特殊结构的穿孔铝板之后，阻挡了大风压下气流的速度，避免了在通风口出产生过大的气流噪声。可以明显的减小大家对大风压下气流引起的噪声不适。保证了人们居住的舒适性，以及满足了人们对幕墙节能了要求。

室内通风考虑两种情况：一种情况是前后房间门开启，另一侧房间通风口开启，即从一层通风口进入的气流可以通过门洞，走廊，另一侧门洞，另一侧通风口，然后流出房间，形成穿堂风；另一种情况是房间门关闭，即房间没有穿堂风。后一种情况应该在实际使用中大风下存在的典型情况。

为比较通风口导流板设置与否对气流噪声的影响，通过使用CFD软件的Fluent板块模拟气流噪声，设置导流板和不设置导流板两种通风的情况区别。

如图4和图5为本发明的幕墙系统与不设置本发明提供的导流板和穿孔铝板的试验模型。

如图4所示， 在幕墙01上设置通风口011，在距离通风口一设定距离设置声音监测点S。

如图5和图6所示，在幕墙01上设通风口011，在通风口外侧安装本发明提供的通风单元体，其包括在前端装饰条1后面设置的穿孔铝板和导流板。该墙体上的通风口为风压定压口F1，其两侧距离1903mm处为无压口F2。

两个模型，进风口大小相同，均为194mm。声音监测点S距离通风口的距离是相同的。

图4和图5所示的两个模型进行噪声监测的结果见图7和图8。

在如图4所示的未设置本发明提供的通风单元体的试验模型中，通风口处没有导流板时，最大风压下，最大风速达到80.3m/s,声压有100dB左右。能明显感觉到噪声，影响到人的生活。设置本发明的装置之后，最大风压下风速有45m/s,声压有50dB左右，能轻微感觉到噪声。

从图7中可知，本发明阻挡了大风压下气流的速度，避免了在通风口处产生过大的气流噪声。

从图8中可以更清楚的看到两种模型噪声大小的不同。

图8中的曲线a为不设本发明的通风单元体装置在负压状态下的测试结果，曲线B为不设本发明的通风单元体装置在正风压状态下的测试结果，曲线c为设置本发明的通风单元体装置在负压状态下的测试结果，曲线d为设置本发明的通风单元体装置在正风压状态下的测试结果。

从图8看，比较曲线a和曲线c，设置了带有导流板和特殊结构的穿孔铝板的通风单元体的情况下，在负风压状态下，声压降低了80dB，在正风压状态下，声压降低了40dB。

当设置导流板时即使最大风压处，迎面风A记权1/3倍频声噪声级最大频率处也只有20dB，被正常房间背景声音遮蔽，不影响人们生活。负风压情况下，A记权1/3倍频声噪声级最大频率处有50dB，能感觉到噪声。

当不设置导流板时迎面风A记权1/3倍频声噪声级最大频率处有60dB左右，能感觉到噪音。负风压下有接近100dB，能明显感觉到噪音，已经影响到人们生活。

由试验可知，可以看到有导流板时，噪声明显下降，这是因为导流板对空气有阻碍作用，降低了风速，从而降低了气流的噪声。

本发明提供的导流板和穿孔铝板，对于降低噪声的确起到很大作用，其效果是本领域技术人员不可意料的。通过设置导流板和在穿孔铝板上进行特殊的结构设计，以及对于相应各处的结构尺寸的设计，方便地解决了幕墙噪声影响人们居住舒适性的问题。

Claims (13)

1.一种低噪声单元式通风幕墙系统，包括前端凸出的幕墙体和支臂转接件，其特征在于：还包括通风单元体，该通风单元体包括穿孔铝板和导流板，

该凸出的幕墙体凸出幕墙整体墙体之外设置，并通过支臂转接件固定在幕墙的立柱和/或横梁上；

该穿孔铝板至少为两块，其分别固定在凸出的幕墙体的两端的支臂转接件上，覆盖前端凸出的幕墙体两侧的进风口；该穿孔铝板上的穿孔构成通风孔；

该导流板为弧形板，安装在两块该穿孔铝板之间，构成由穿孔铝板上的通风孔到室内的两个相互间隔的弧形风道。

2.根据权利要求1所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述穿孔铝板，在朝外的板面上，设置竖向相互平行的加劲肋，穿孔设置在该加劲肋之间的铝板上；和/或，

相对的两块穿孔铝板的间距控制在200~300mm之间。

3.根据权利要求2所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述穿孔铝板上的加劲肋的凸出穿孔铝板板面的长度不同，靠外的较长，靠内的较短。

4.根据权利要求2或3所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述穿孔铝板上的加劲肋为一板体，垂直地设于穿孔铝板上，所述加劲肋的外侧端面为弧形面，更佳的选择是，在加劲肋的外侧端面设置一弧形柱体，该弧形柱体的直径大于加劲肋板体的厚度。

5.根据权利要求4所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：该弧形柱体的直径为板体厚度的2-3倍。

6.根据权利要求2或3所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述穿孔铝板上相邻的加劲肋的间距在15~25mm；和/或，

所述穿孔铝板上的穿孔为长穿孔，该长穿孔的竖向长度为100~105mm，宽度为12~21mm；和/或，

所述穿孔铝板上最长的加劲肋的长度在40-70mm，最短的加劲肋的长度在10-20mm。

7.根据权利要求4所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述穿孔铝板上相邻的加劲肋的间距在15~25mm；和/或，

所述穿孔铝板上的穿孔为长穿孔，该长穿孔的竖向长度为100~105mm，宽度为12~21mm；和/或，

所述穿孔铝板上最长的加劲肋的长度在40-70mm，最短的加劲肋的长度在10-20mm。

8.根据权利要求5所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述穿孔铝板上相邻的加劲肋的间距在15~25mm；和/或，

所述穿孔铝板上的穿孔为长穿孔，该长穿孔的竖向长度为100~105mm，宽度为12~21mm；和/或，

所述穿孔铝板上最长的加劲肋的长度在40-70mm，最短的加劲肋的长度在10-20mm。

9.根据权利要求1至3之一所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述导流板包括两块弧形板，每块弧形板的凹面朝向所述穿孔铝板地设置；和/或，

所述导流板的后端设置在幕墙的通风口的通风道内。

10.根据权利要求4所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述导流板包括两块弧形板，每块弧形板的凹面朝向所述穿孔铝板地设置；和/或，

所述导流板的后端设置在幕墙的通风口的通风道内。

11.根据权利要求5所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述导流板包括两块弧形板，每块弧形板的凹面朝向所述穿孔铝板地设置；和/或，

所述导流板的后端设置在幕墙的通风口的通风道内。

12.根据权利要求6所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：所述导流板包括两块弧形板，每块弧形板的凹面朝向所述穿孔铝板地设置；和/或，

所述导流板的后端设置在幕墙的通风口的通风道内。

13.根据权利要求9所述的低噪声单元式通风幕墙系统，其特征在于：两块弧形板之间连接起来成为一体；和/或，

每块弧形板距离穿孔铝板最近处位于穿孔铝板的外侧，距离为20-25mm，距离穿孔铝板最远处位于穿孔铝板的内侧，距离为100-120mm；和/或，

所述导流板为金属板。