空氣調節(jié)第十章 一二節(jié)

1、第十章第十章 空調系統(tǒng)的消聲與減震空調系統(tǒng)的消聲與減震第一節(jié)第一節(jié) 噪聲及其物理量度噪聲及其物理量度一、空調系統(tǒng)的噪聲一、空調系統(tǒng)的噪聲噪聲噪聲:聲音強度大而又嘈聲音強度大而又嘈雜刺耳或者對某項工作雜刺耳或者對某項工作來說是不需要或有妨礙來說是不需要或有妨礙的聲音。的聲音?？照{工程中主要的噪聲空調工程中主要的噪聲源：通風機、制冷機、源：通風機、制冷機、機械通風冷卻塔等。機械通風冷卻塔等。二、聲音的物理量度二、聲音的物理量度（一）聲強與聲壓（一）聲強與聲壓對于球面聲波或平面聲波，某一點的聲強與該點的聲壓的平對于球面聲波或平面聲波，某一點的聲強與該點的聲壓的平方成正比。對應于聲強為方成正比。對應于

2、聲強為 1012 W / m2 的可聞閾，聲壓約為的可聞閾，聲壓約為 2.010-5Pa ，即，即 0.0002 bar 。描述聲音強弱的物理量叫做聲強，通常用描述聲音強弱的物理量叫做聲強，通常用 I 表示。表示。某一點的聲強，是指在該點垂直于聲傳播方向的單位面積某一點的聲強，是指在該點垂直于聲傳播方向的單位面積上在單位時間內通過的聲能。上在單位時間內通過的聲能。引起人耳產(chǎn)生聽覺的聲強的最低限叫引起人耳產(chǎn)生聽覺的聲強的最低限叫“可聞閾可聞閾”，該聲強約，該聲強約為為 1012 W m2；人耳能夠忍受的最大聲強約為；人耳能夠忍受的最大聲強約為1Wm2 ，這一極限也稱為這一極限也稱為“痛閾痛閾”。

3、聲波傳播時，由于空氣受到振動而引起了疏密變化，使在原聲波傳播時，由于空氣受到振動而引起了疏密變化，使在原來大氣壓強上疊加了一個變化的壓強。這個疊加的壓強稱聲來大氣壓強上疊加了一個變化的壓強。這個疊加的壓強稱聲壓，用壓，用P表示，單位為表示，單位為bar （微巴）。（微巴）。選定某選定某 I0 作為相對比較的聲強標準。如果某一聲波的聲強為作為相對比較的聲強標準。如果某一聲波的聲強為 I ，則取比值，則取比值 I / I0 的常用對數(shù)來計算聲波聲強的級別，稱為的常用對數(shù)來計算聲波聲強的級別，稱為“聲強級聲強級”。（二）聲強級與聲壓級（二）聲強級與聲壓級聲強級聲強級國際上規(guī)定選用國際上規(guī)定選用 I0

4、 =10 12W / m 2作為參考標準，即聲強為作為參考標準，即聲強為 I0 =10 12W / m 2的聲音就是的聲音就是 0dB 。測量聲強較困難，實際上均測出聲壓。測量聲強較困難，實際上均測出聲壓。聲壓級聲壓級通常規(guī)定選用通常規(guī)定選用 0.0002 bar作為比較標準的參考聲壓作為比較標準的參考聲壓 P0。聲音的物理量度聲音的物理量度（三）聲功率和聲功率級（三）聲功率和聲功率級聲源在單位時間內以聲波的形式輻射出的總能量稱聲功率，以聲源在單位時間內以聲波的形式輻射出的總能量稱聲功率，以 W 表示，單位為表示，單位為 W 。聲功率級聲功率級W0 為聲功率的參考標準，其值為為聲功率的參考標準

5、，其值為 1012W 。（四）聲級的疊加（四）聲級的疊加當幾個不同的聲壓級疊加時，可用下式計算：當幾個不同的聲壓級疊加時，可用下式計算：對數(shù)法則對數(shù)法則聲音的物理量度聲音的物理量度當有當有 M 個相同的聲壓級相疊加時個相同的聲壓級相疊加時當兩個相同的聲壓級相疊加時，僅比單個聲源的聲壓級大當兩個相同的聲壓級相疊加時，僅比單個聲源的聲壓級大 3dB。如果兩個聲源的聲壓級不同并以如果兩個聲源的聲壓級不同并以 D 表示二者聲壓級之差：表示二者聲壓級之差：疊加后的聲壓級疊加后的聲壓級 LP3為：為：各聲級分貝值的平均值：把各聲級分貝值的平均值：把 n 個聲音的分貝數(shù)相加，再減去個聲音的分貝數(shù)相加，再減去

6、 10lgn 。聲音的物理量度聲音的物理量度三、噪聲的頻譜特性三、噪聲的頻譜特性噪聲是由很多不同頻率的聲音所組成的。作為人耳可聞的聲音，噪聲是由很多不同頻率的聲音所組成的。作為人耳可聞的聲音，頻率從頻率從 20 20000Hz 。把寬廣的聲頻范圍劃分為幾個有限的頻。把寬廣的聲頻范圍劃分為幾個有限的頻段，即所謂頻程或頻帶。段，即所謂頻程或頻帶。目前通用的倍頻程中心頻率為目前通用的倍頻程中心頻率為 31.5 、63 、125 、 250 、500 、1000、2000、4000、8000、16000Hz 。這十個倍頻程把可聞聲。這十個倍頻程把可聞聲音全部包括進來，大大簡化了測量。音全部包括進來，大

7、大簡化了測量。通風消聲計算中用的是倍頻程。倍頻程是兩個頻率之比為通風消聲計算中用的是倍頻程。倍頻程是兩個頻率之比為 2 : 1 的頻程。的頻程。二二 噪聲的主觀評價噪聲的主觀評價人耳對聲級的感受不僅和聲壓有關，而且也和頻率有關，聲人耳對聲級的感受不僅和聲壓有關，而且也和頻率有關，聲壓級相同而頻率不同的聲音聽起來往往是不一樣的。壓級相同而頻率不同的聲音聽起來往往是不一樣的。響度級（單位為響度級（單位為 phon ）:取取 1000Hz 的純音作為基準聲音，若的純音作為基準聲音，若某噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級（某噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級（ phon 值）值）就等于

8、這個純音的聲壓級（就等于這個純音的聲壓級（ dB 值）。值）。響度級是聲音響度的主觀感覺量，把聲壓級和頻率用一個單響度級是聲音響度的主觀感覺量，把聲壓級和頻率用一個單位統(tǒng)一起來。位統(tǒng)一起來。利用與基準聲音比較的方法，就可以得到各個可聽范圍的純利用與基準聲音比較的方法，就可以得到各個可聽范圍的純音的響度級，這個結果就是等響曲線。音的響度級，這個結果就是等響曲線。如某噪聲聽起來與聲壓級如某噪聲聽起來與聲壓級 85dB85dB、頻率、頻率 1000Hz 1000Hz 的基準聲音的基準聲音同樣響，則該噪聲的響度級就是同樣響，則該噪聲的響度級就是 85phon85phon。從等響曲線可以看出，人耳從等響

9、曲線可以看出，人耳對高頻聲，特別是對高頻聲，特別是 2000 5000Hz 的聲音敏感，而對的聲音敏感，而對低頻聲不敏感。低頻聲不敏感。圖中每一條曲線相當于頻率圖中每一條曲線相當于頻率和聲壓級不同、但響度相同和聲壓級不同、但響度相同的聲音。的聲音。同樣的響度級同樣的響度級40phon，對于，對于1000Hz 的聲音聲壓級為的聲音聲壓級為 40dB ，對，對 30004000Hz的聲音，其聲壓級為的聲音，其聲壓級為33dB ，而對，而對 100Hz 的聲音來的聲音來說，其聲壓級為說，其聲壓級為52dB 。噪聲的主觀評價噪聲的主觀評價噪聲的測量噪聲的測量在噪聲測量中，經(jīng)常用在噪聲測量中，經(jīng)常用 A

10、 網(wǎng)絡測得的聲級來代表噪聲的大小，網(wǎng)絡測得的聲級來代表噪聲的大小，稱稱 A 聲級，并記作聲級，并記作 dB （A）。）。在聲學測量儀器中，參考等響曲線，為模擬人耳對聲音響度的在聲學測量儀器中，參考等響曲線，為模擬人耳對聲音響度的感覺特性，在聲級計上設計了三種不同的計權網(wǎng)絡，即感覺特性，在聲級計上設計了三種不同的計權網(wǎng)絡，即 A 、 B 、 C 網(wǎng)絡，每種網(wǎng)絡在電路中加上對不同頻率有一定衰減的濾波網(wǎng)絡，每種網(wǎng)絡在電路中加上對不同頻率有一定衰減的濾波裝置。裝置。C 網(wǎng)絡對不同頻率的聲音衰減較小，它代表總聲壓級；網(wǎng)絡對不同頻率的聲音衰減較小，它代表總聲壓級；B 網(wǎng)網(wǎng)絡對低頻有一定程度的衰減；絡對低頻

11、有一定程度的衰減；A 網(wǎng)絡對低頻段（網(wǎng)絡對低頻段（ 500Hz 以下）以下）有較大的衰減，對高頻敏感，對低頻不敏感，與人耳對噪聲有較大的衰減，對高頻敏感，對低頻不敏感，與人耳對噪聲的感覺相一致。的感覺相一致。房間內允許的噪聲級稱為室內噪聲標準。噪聲標準的制定應房間內允許的噪聲級稱為室內噪聲標準。噪聲標準的制定應滿足生產(chǎn)或工作條件的需要，并能消除噪聲對人體的有害影滿足生產(chǎn)或工作條件的需要，并能消除噪聲對人體的有害影響，同時也與技術經(jīng)濟條件有密切的關系。響，同時也與技術經(jīng)濟條件有密切的關系。國際標準組織提出噪聲評價曲線（即國際標準組織提出噪聲評價曲線（即 N 或或 NR 曲線）曲線）基于人耳對各種

12、頻率的響度感覺不同，以及各種類型的消聲器基于人耳對各種頻率的響度感覺不同，以及各種類型的消聲器對不同頻率噪聲的降低效果不同（一般對低頻聲的消聲效果均對不同頻率噪聲的降低效果不同（一般對低頻聲的消聲效果均較差），因此應該給出不同頻帶允許噪聲值。較差），因此應該給出不同頻帶允許噪聲值。噪聲評價曲線號數(shù)噪聲評價曲線號數(shù) N 與聲級計與聲級計 A 檔檔讀數(shù)讀數(shù) LA 間的關系為間的關系為 N = LA 5 。室內噪聲標準室內噪聲標準第二節(jié)第二節(jié) 通風機噪聲的計算通風機噪聲的計算在通風空調所用的風機中，按照風機大小和構造不同，噪聲頻在通風空調所用的風機中，按照風機大小和構造不同，噪聲頻率大約在率大約在

13、200 800Hz （即主要噪聲處于低頻范圍內）。（即主要噪聲處于低頻范圍內）。在缺乏實測數(shù)據(jù)時，某一風機的聲功率級可按下式估算在缺乏實測數(shù)據(jù)時，某一風機的聲功率級可按下式估算式中：式中：L 通風機的風量，通風機的風量， m 3/ h ; H 通風機的風壓（全壓）通風機的風壓（全壓）, Pa 。空調系統(tǒng)中的主要噪聲源是通風機。通風機的噪聲主要與葉空調系統(tǒng)中的主要噪聲源是通風機。通風機的噪聲主要與葉片形式、片數(shù)、風量，風壓等參數(shù)有關。風機噪聲是由葉片片形式、片數(shù)、風量，風壓等參數(shù)有關。風機噪聲是由葉片上紊流而引起的寬頻帶的氣流噪聲以及相應的旋轉噪聲，后上紊流而引起的寬頻帶的氣流噪聲以及相應的旋轉噪聲，后者可由轉數(shù)和葉片數(shù)確定其噪聲的頻率。者可由轉數(shù)和葉片數(shù)確定其噪聲的頻率。如果已知風機功率如果已知風機功率 N （kW）和風壓）和風壓 H（Pa），則可用下式估算：），則可用下式估算：在求出通風機的聲功率