關于風機產(chǎn)生噪音的原因和計算公式！
2014-08-20
風機產(chǎn)生噪音的原因和計算公式
( 一 ) 產(chǎn)生噪音的原因
噪音是一種使人感覺吵雜厭煩的聲音，其程度有時是隨人的心情而異。 但連續(xù)的噪音，也會使周遭受到污染。 但連續(xù)的噪音，也會使周遭受到污染。 一般風機產(chǎn)生噪音之塬因可分述如下： 一般風機產(chǎn)生噪音之塬因可分述如下：
1. 因葉片回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生噪音
葉片旋轉(zhuǎn)時會與空氣產(chǎn)生摩擦，或發(fā)生沖擊。 葉片旋轉(zhuǎn)時會與空氣產(chǎn)生摩擦，或發(fā)生沖擊。 轉(zhuǎn)速愈快，接解空氣頻率愈高，其噪音愈尖銳。 轉(zhuǎn)速愈快，接解空氣頻率愈高，其噪音愈尖銳。 葉片之寬度或厚度增加，此現(xiàn)象更為明顯。 葉片之寬度或厚度增加，此現(xiàn)象更為明顯。 噪音的頻率是由多種頻率復合而成，這些頻率均與風機之轉(zhuǎn)速有關。 噪音的頻率是由多種頻率復合而成，這些頻率均與風機之轉(zhuǎn)速有關。
軸流風機若有動翼與靜翼的配置時，兩者之葉片數(shù)最好不等，以免造成更大的噪音共鳴。 軸流風機若有動翼與靜翼的配置時，兩者之葉片數(shù)最好不等，以免造成更大的噪音共鳴。 但無論是軸流式或離心式風機，凡是風速快的、風壓高的，其產(chǎn)生之噪音也大。 但無論是軸流式或離心式風機，凡是風速快的、風壓高的，其產(chǎn)生之噪音也大。
2. 因葉片產(chǎn)生渦流時也會產(chǎn)生噪音
在風機運轉(zhuǎn)期間，其動翼之背面會產(chǎn)生渦流，此渦流不但會降低風機的效率，而且會產(chǎn)生噪音。 在風機運轉(zhuǎn)期間，其動翼之背面會產(chǎn)生渦流，此渦流不但會降低風機的效率，而且會產(chǎn)生噪音。 為減低此現(xiàn)象，葉片的安裝角不得過大，且扇葉彎曲需平滑，切勿突然變化太大。 為減低此現(xiàn)象，葉片的安裝角不得過大，且扇葉彎曲需平滑，切勿突然變化太大。
3. 因亂流而產(chǎn)生噪音
空氣在流動時，若碰到尖銳的障礙物，極易發(fā)生亂流。 此亂流雖然與渦流的情況不同，同樣會產(chǎn)生噪音，或頻率甚高的嘯音，對風機而言亦會造成效率損失。 此亂流雖然與渦流的情況不同，同樣會產(chǎn)生噪音，或頻率甚高的嘯音，對風機而言亦會造成效率損失。
4. 與風管外殼產(chǎn)生共振而發(fā)生噪音
風管與風機外殼的內(nèi)面接縫處要平整，避免粗糙不平，造成撕裂聲。 風管與風機外殼的內(nèi)面接縫處要平整，避免粗糙不平，造成撕裂聲。 而由于接連的管路會產(chǎn)生共振，使細微的聲音變大，造成更大的噪音。 而由于接連的管路會產(chǎn)生共振，使細微的聲音變大，造成更大的噪音。 在設計時，有時可以在風管外面覆以防音材料，可以降低噪音。 在設計時，有時可以在風管外面覆以防音材料，可以降低噪音。
5. 風機以外引起的噪音
除風機本身的固定噪音外，尚有許多噪音源，諸如：軸承因精密度不足，裝配不當或維護不佳會造成異常噪音。 除風機本身的固定噪音外，尚有許多噪音源，諸如：軸承因精密度不足，裝配不當或維護不佳會造成異常噪音。 馬達部份也會產(chǎn)生噪音，有些是設計不良或制造品控不佳所造成，但有時是馬達之內(nèi)外冷卻扇造成。 馬達部份也會產(chǎn)生噪音，有些是設計不良或制造品控不佳所造成，但有時是馬達之內(nèi)外冷卻扇造成。 齒輪及皮帶亦會因摩擦產(chǎn)生噪音。 齒輪及皮帶亦會因摩擦產(chǎn)生噪音。 其他構(gòu)造物之共振所產(chǎn)生之噪音亦不可忽視，這有時是由于機體不平衡所致。 其他構(gòu)造物之共振所產(chǎn)生之噪音亦不可忽視，這有時是由于機體不平衡所致。
( 二 ) 噪音的計算公式
送風設備之噪音以 db(decibel) 為測量之單位，其值為 送風設備之噪音以 db(decibel) 為測量之單位，其值為
db = 10 ㏒ 10 (
I
)
式中， I 為估算之噪音強度，而 I 0 則為 db 等于零時之噪音強度。 依據(jù)美國標準， db 之值為 1x10 -16 w/cm 2 。 依據(jù)美國標準， db 之值為 1x10 -16 w/cm 2 。
噪音是可以測度的，也可以避免的，尤其在風機方面之噪音，更是一項重要的設計課題，良好的設計可以使噪音度減低。 噪音是可以測度的，也可以避免的，尤其在風機方面之噪音，更是一項重要的設計課題，良好的設計可以使噪音度減低。 在風機之世界里，噪音仍然依循一項規(guī)律，其量值可隨其型號 ( 或直徑比 ) 、轉(zhuǎn)速比、及空氣密度比而變更。 在風機之世界里，噪音仍然依循一項規(guī)律，其量值可隨其型號 ( 或直徑比 ) 、轉(zhuǎn)速比、及空氣密度比而變更。 由于聲音之強度為音效壓力之二次方成正比，故風機噪音之強度亦為通風機壓力之二次方成比例。 由于聲音之強度為音效壓力之二次方成正比，故風機噪音之強度亦為通風機壓力之二次方成比例。 若風機之壓力為一定，則噪音強度與風機風量成正比。 若風機之壓力為一定，則噪音強度與風機風量成正比。 其相關定律如下： 其相關定律如下：
表 15. 噪音之計算公式
噪音強度位準增加量， (dB2-dB1)
公式原型 簡易式
1 10 ㏒ 10 (qp 2 ) 10 ㏒ 10 (q)+ 20 ㏒ 10 (p)
2 10 ㏒ 10 (d 7 n 5 ) 70 ㏒ 10 (d)+ 50 ㏒ 10 (n)
3 10 ㏒ 10 (d 2 p 2.5 ) 20 ㏒ 10 (d)+ 25 ㏒ 10 (p)
4 10 ㏒ 10 (d -8 p 5 ) -80 ㏒ 10 (d)+ 50 ㏒ 10 (q)
5 10 ㏒ 10 (d -4/3 hp 5/3 ) -13.31 ㏒ 10 (d)+ 16.6 ㏒ 10 (hp)
6 10 ㏒ 10 (q 7/3 n 8/3 ) 23.31 ㏒ 10 (q)+ 26.6 ㏒ 10 (n)
7 10 ㏒ 10 (n -2 p 7/2 ) 35 ㏒ 10 (p) - 20 ㏒ 10 (n) 35 ㏒ 10 (p) - 20 ㏒ 10 (n)
8 10 ㏒ 10 (hp 2 q -1 ) 20 ㏒ 10 (hp) - 10 ㏒ 10 (q) 20 ㏒ 10 (hp) - 10 ㏒ 10 (q)
9 10 ㏒ 10 (hpp) 10 ㏒ 10 (hp) + 10 ㏒ 10 (p) 10 ㏒ 10 (hp) + 10 ㏒ 10 (p)
10 10 ㏒ 10 (hp 7/5 n 4/5 ) 14 ㏒ 10 (hp) + 8 ㏒ 10 (n) 14 ㏒ 10 (hp) + 8 ㏒ 10 (n)
( 三) 空間噪音標準
通風機可用于家庭、各種大建筑物空調(diào)或工業(yè)方面。 通風機可用于家庭、各種大建筑物空調(diào)或工業(yè)方面。 其應用對象相當紛雜，其對噪音之需求亦異。 其應用對象相當紛雜，其對噪音之需求亦異。 有些地區(qū)需要相當?shù)偷脑胍魪姸?，例如：戲院、會議室、音樂廳、醫(yī)院等，需要相當寧靜的空間。 有些地區(qū)需要相當?shù)偷脑胍魪姸龋纾簯蛟?、會議室、音樂廳、醫(yī)院等，需要相當寧靜的空間。 此時之噪音應減至最低程度。 此時之噪音應減至最低程度。 但無論何種風機，多少均會存在一些噪音，不可能降為零。 但無論何種風機，多少均會存在一些噪音，不可能降為零。 故在設計上，必須因時地而有不同的標準。 故在設計上，必須因時地而有不同的標準。 表 16 所示為各種場所所容許之噪音標準：
表 16. 不同場所之噪音標準
場地 場地 容許之噪音 , dB 容許之噪音 , dB 場地 場地 容許之噪音 , dB 容許之噪音 , dB
錄音室 錄音室 20-25 餐廳、公共廳堂、百貨公司一樓 餐廳、公共廳堂、百貨公司一樓 50-55
廣播室 廣播室 25-30 總辦公室 總辦公室 55
教堂、法庭 教堂、法庭 30-35 工廠、裝配線間、郵局、舞廳 工廠、裝配線間、郵局、舞廳 55-60
圖書館、博物館、醫(yī)院、病房、辦公室 圖書館、博物館、醫(yī)院、病房、辦公室 35-40 一般工廠、廚房 一般工廠、廚房 60-65
戲院、音樂廳、旅館房間、公寓、住宅 戲院、音樂廳、旅館房間、公寓、住宅 40-45 機器房、公共事務室 機器房、公共事務室 65-70
學校、教室 學校、教室 45 機械工廠、產(chǎn)生噪音之工廠 機械工廠、產(chǎn)生噪音之工廠 70-75
百貨公司、銀行、商店 百貨公司、銀行、商店 45-50 鍋爐工廠 鍋爐工廠 75-80 ( 一 ) 產(chǎn)生噪音的原因
噪音是一種使人感覺吵雜厭煩的聲音，其程度有時是隨人的心情而異。 但連續(xù)的噪音，也會使周遭受到污染。 但連續(xù)的噪音，也會使周遭受到污染。 一般風機產(chǎn)生噪音之塬因可分述如下： 一般風機產(chǎn)生噪音之塬因可分述如下：
1. 因葉片回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生噪音
葉片旋轉(zhuǎn)時會與空氣產(chǎn)生摩擦，或發(fā)生沖擊。 葉片旋轉(zhuǎn)時會與空氣產(chǎn)生摩擦，或發(fā)生沖擊。 轉(zhuǎn)速愈快，接解空氣頻率愈高，其噪音愈尖銳。 轉(zhuǎn)速愈快，接解空氣頻率愈高，其噪音愈尖銳。 葉片之寬度或厚度增加，此現(xiàn)象更為明顯。 葉片之寬度或厚度增加，此現(xiàn)象更為明顯。 噪音的頻率是由多種頻率復合而成，這些頻率均與風機之轉(zhuǎn)速有關。 噪音的頻率是由多種頻率復合而成，這些頻率均與風機之轉(zhuǎn)速有關。
軸流風機若有動翼與靜翼的配置時，兩者之葉片數(shù)最好不等，以免造成更大的噪音共鳴。 軸流風機若有動翼與靜翼的配置時，兩者之葉片數(shù)最好不等，以免造成更大的噪音共鳴。 但無論是軸流式或離心式風機，凡是風速快的、風壓高的，其產(chǎn)生之噪音也大。 但無論是軸流式或離心式風機，凡是風速快的、風壓高的，其產(chǎn)生之噪音也大。
2. 因葉片產(chǎn)生渦流時也會產(chǎn)生噪音
在風機運轉(zhuǎn)期間，其動翼之背面會產(chǎn)生渦流，此渦流不但會降低風機的效率，而且會產(chǎn)生噪音。 在風機運轉(zhuǎn)期間，其動翼之背面會產(chǎn)生渦流，此渦流不但會降低風機的效率，而且會產(chǎn)生噪音。 為減低此現(xiàn)象，葉片的安裝角不得過大，且扇葉彎曲需平滑，切勿突然變化太大。 為減低此現(xiàn)象，葉片的安裝角不得過大，且扇葉彎曲需平滑，切勿突然變化太大。
3. 因亂流而產(chǎn)生噪音
空氣在流動時，若碰到尖銳的障礙物，極易發(fā)生亂流。 此亂流雖然與渦流的情況不同，同樣會產(chǎn)生噪音，或頻率甚高的嘯音，對風機而言亦會造成效率損失。 此亂流雖然與渦流的情況不同，同樣會產(chǎn)生噪音，或頻率甚高的嘯音，對風機而言亦會造成效率損失。
4. 與風管外殼產(chǎn)生共振而發(fā)生噪音
風管與風機外殼的內(nèi)面接縫處要平整，避免粗糙不平，造成撕裂聲。 風管與風機外殼的內(nèi)面接縫處要平整，避免粗糙不平，造成撕裂聲。 而由于接連的管路會產(chǎn)生共振，使細微的聲音變大，造成更大的噪音。 而由于接連的管路會產(chǎn)生共振，使細微的聲音變大，造成更大的噪音。 在設計時，有時可以在風管外面覆以防音材料，可以降低噪音。 在設計時，有時可以在風管外面覆以防音材料，可以降低噪音。
5. 風機以外引起的噪音
除風機本身的固定噪音外，尚有許多噪音源，諸如：軸承因精密度不足，裝配不當或維護不佳會造成異常噪音。 除風機本身的固定噪音外，尚有許多噪音源，諸如：軸承因精密度不足，裝配不當或維護不佳會造成異常噪音。 馬達部份也會產(chǎn)生噪音，有些是設計不良或制造品控不佳所造成，但有時是馬達之內(nèi)外冷卻扇造成。 馬達部份也會產(chǎn)生噪音，有些是設計不良或制造品控不佳所造成，但有時是馬達之內(nèi)外冷卻扇造成。 齒輪及皮帶亦會因摩擦產(chǎn)生噪音。 齒輪及皮帶亦會因摩擦產(chǎn)生噪音。 其他構(gòu)造物之共振所產(chǎn)生之噪音亦不可忽視，這有時是由于機體不平衡所致。 其他構(gòu)造物之共振所產(chǎn)生之噪音亦不可忽視，這有時是由于機體不平衡所致。
( 二 ) 噪音的計算公式
送風設備之噪音以 db(decibel) 為測量之單位，其值為 送風設備之噪音以 db(decibel) 為測量之單位，其值為
db = 10 ㏒ 10 (
I
)
式中， I 為估算之噪音強度，而 I 0 則為 db 等于零時之噪音強度。 依據(jù)美國標準， db 之值為 1x10 -16 w/cm 2 。 依據(jù)美國標準， db 之值為 1x10 -16 w/cm 2 。
噪音是可以測度的，也可以避免的，尤其在風機方面之噪音，更是一項重要的設計課題，良好的設計可以使噪音度減低。 噪音是可以測度的，也可以避免的，尤其在風機方面之噪音，更是一項重要的設計課題，良好的設計可以使噪音度減低。 在風機之世界里，噪音仍然依循一項規(guī)律，其量值可隨其型號 ( 或直徑比 ) 、轉(zhuǎn)速比、及空氣密度比而變更。 在風機之世界里，噪音仍然依循一項規(guī)律，其量值可隨其型號 ( 或直徑比 ) 、轉(zhuǎn)速比、及空氣密度比而變更。 由于聲音之強度為音效壓力之二次方成正比，故風機噪音之強度亦為通風機壓力之二次方成比例。 由于聲音之強度為音效壓力之二次方成正比，故風機噪音之強度亦為通風機壓力之二次方成比例。 若風機之壓力為一定，則噪音強度與風機風量成正比。 若風機之壓力為一定，則噪音強度與風機風量成正比。 其相關定律如下： 其相關定律如下：
表 15. 噪音之計算公式
噪音強度位準增加量， (dB2-dB1)
公式原型 簡易式
1 10 ㏒ 10 (qp 2 ) 10 ㏒ 10 (q)+ 20 ㏒ 10 (p)
2 10 ㏒ 10 (d 7 n 5 ) 70 ㏒ 10 (d)+ 50 ㏒ 10 (n)
3 10 ㏒ 10 (d 2 p 2.5 ) 20 ㏒ 10 (d)+ 25 ㏒ 10 (p)
4 10 ㏒ 10 (d -8 p 5 ) -80 ㏒ 10 (d)+ 50 ㏒ 10 (q)
5 10 ㏒ 10 (d -4/3 hp 5/3 ) -13.31 ㏒ 10 (d)+ 16.6 ㏒ 10 (hp)
6 10 ㏒ 10 (q 7/3 n 8/3 ) 23.31 ㏒ 10 (q)+ 26.6 ㏒ 10 (n)
7 10 ㏒ 10 (n -2 p 7/2 ) 35 ㏒ 10 (p) - 20 ㏒ 10 (n) 35 ㏒ 10 (p) - 20 ㏒ 10 (n)
8 10 ㏒ 10 (hp 2 q -1 ) 20 ㏒ 10 (hp) - 10 ㏒ 10 (q) 20 ㏒ 10 (hp) - 10 ㏒ 10 (q)
9 10 ㏒ 10 (hpp) 10 ㏒ 10 (hp) + 10 ㏒ 10 (p) 10 ㏒ 10 (hp) + 10 ㏒ 10 (p)
10 10 ㏒ 10 (hp 7/5 n 4/5 ) 14 ㏒ 10 (hp) + 8 ㏒ 10 (n) 14 ㏒ 10 (hp) + 8 ㏒ 10 (n)
( 三) 空間噪音標準
通風機可用于家庭、各種大建筑物空調(diào)或工業(yè)方面。 通風機可用于家庭、各種大建筑物空調(diào)或工業(yè)方面。 其應用對象相當紛雜，其對噪音之需求亦異。 其應用對象相當紛雜，其對噪音之需求亦異。 有些地區(qū)需要相當?shù)偷脑胍魪姸龋纾簯蛟?、會議室、音樂廳、醫(yī)院等，需要相當寧靜的空間。 有些地區(qū)需要相當?shù)偷脑胍魪姸?，例如：戲院、會議室、音樂廳、醫(yī)院等，需要相當寧靜的空間。 此時之噪音應減至最低程度。 此時之噪音應減至最低程度。 但無論何種風機，多少均會存在一些噪音，不可能降為零。 但無論何種風機，多少均會存在一些噪音，不可能降為零。 故在設計上，必須因時地而有不同的標準。 故在設計上，必須因時地而有不同的標準。 表 16 所示為各種場所所容許之噪音標準：
表 16. 不同場所之噪音標準
場地 場地 容許之噪音 , dB 容許之噪音 , dB 場地 場地 容許之噪音 , dB 容許之噪音 , dB
錄音室 錄音室 20-25 餐廳、公共廳堂、百貨公司一樓 餐廳、公共廳堂、百貨公司一樓 50-55
廣播室 廣播室 25-30 總辦公室 總辦公室 55
教堂、法庭 教堂、法庭 30-35 工廠、裝配線間、郵局、舞廳 工廠、裝配線間、郵局、舞廳 55-60
圖書館、博物館、醫(yī)院、病房、辦公室 圖書館、博物館、醫(yī)院、病房、辦公室 35-40 一般工廠、廚房 一般工廠、廚房 60-65
戲院、音樂廳、旅館房間、公寓、住宅 戲院、音樂廳、旅館房間、公寓、住宅 40-45 機器房、公共事務室 機器房、公共事務室 65-70
學校、教室 學校、教室 45 機械工廠、產(chǎn)生噪音之工廠 機械工廠、產(chǎn)生噪音之工廠 70-75
百貨公司、銀行、商店 百貨公司、銀行、商店 45-50 鍋爐工廠 鍋爐工廠 75-80
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