消声器的选型

目录

一、工程概况

本消声设计主要针对A塔楼B2层。

二、设计依据

本设计方案所采用的设计方法及设计原则遵循以下相关规范：

1. 国家标准：《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019－2003

2. 国家标准：《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243－2002

3. 国家标准：《民用建筑隔声设计规范》GBJ118—88

4. 行业标准：《通风消声器》HJ/T16-1996

5. 国家标准：《消声器引用标准》GB4760-84

6.消声器招标文件

7.空调通风设计图纸

8.室内允许噪声标准

图2 离心风机与轴流风机典型频谱曲线

9.空调通风设备噪声值资料

三、 空调系统消声设计方法

通风空调系统的消声设计是一项系统工程，主要包括风机声源噪声的计算与分析，管路系统噪声自然衰减的计算、管道系统气流再生噪声的计算及消声器的选用与计算等几个主要方面，图1为通风空调系统消声设计程序图。

1 噪声源的分析

风机噪声是通风空调系统中最主要的噪声源之一，风机在运转时产生的噪声主要包括空气动力噪声、机械噪声及气体和固体弹性系统相互作用产生的气固耦合噪声。而在这些噪声中，以空气动力性噪声为主，一般空气动力噪声可比机械噪

声大10dB 左右。

风机噪声的大小和特性因风机的形式、型号及规格的不同而不同。从构

造上

风机可分为离心风机和轴流风机两种类型，两种类型风机的典型噪声频谱曲线如图2所示。离心风机噪声以低频为主，随着频率的提高，噪声逐渐下降；而轴流风机则以中频噪声为主。但在工程上，往往不是以风机的声学性能作为选择风机的首要标准，而是根据所需要的风量与风压来确定风机的型号、大小和转速。

风机的空气动力噪声主要包括旋转噪声和气流旋涡噪声。其中旋转噪声又称离散频率噪声或通过频率噪声(Blade Passage Frequency ,BPF)。当风机旋转时，旋转叶轮上的叶片通道出口处，沿周向的气流压力与气流速度都有颇大的变化。由于叶片旋转而产生周期性的压力和速度脉动，此种脉动所产生的噪声被称为旋转噪声。更形象地说，旋转噪声是由旋转的叶片周期性地打击空气质点引起空气脉动所产生的。其频率就是叶片每秒钟打击空气质点的次数，因此它与叶片数和转速有关。其基本频率，也称为

叶片通过频率,以符号表示B f

：

B f n N

=⨯ （1） 其中，B f

为叶片旋转频率，Hz ；n 为风机转速，转/秒； N 为叶片数。除了频率为B f 的基频旋转噪声以外，旋转噪声还包括频率与B f

成整数倍的高阶谐频噪声。

由于人耳能从背景噪声中区分出纯音信号，在风机噪声控制工程中，由风机基频和离散的高次谐波产生的窄带噪声常常成为重要问题，必须引起足够重视。风机消声系统在这些频带上必须要有足够的消声能力。

风机声功率级可由风机的比声功率级、风量和风压进行估算：

L W=L WC+10lg(QH2)-20 dB (2) 其中: L WC——风机的比声功率级,dB，即为风机在单位风量、单位风压下所产生的声功率级，同一系列风机的比声功率级是相同的，因此比声功率级可

作为评价噪声的标准；

Q——风机的风量,m3/h;

H——风机的全压,Pa;

从式(2)可以看出，风机的风量、风压越大，则风机的噪声也越大。因此,在风机选型时安全系数不宜考虑过大。

2 管道系统的噪声自然衰减

在通风、空调系统中管道系统内噪声的自然衰减也是系统消声设计中应予考虑的一个方面。管道系统的噪声自然衰减主要来源于直管道的声衰减，弯头、三通、变径管的声衰减，风口的末端声衰减以及风口噪声向房间内传播途径的声衰减等方面，现分述如下：

(1) 直管道自然衰减

当管道较长、流速较低时，矩形风管及圆形风管的自然声衰减量可由表1查得。

直管道的自然声衰减量与管道断面周长、长度及管壁吸声系数成正比，与管道的载面积成反比。

一般镀锌钢板制作的光滑风管、管壁吸声很低，而当管内风速较高（如大于8m/s），气流再生噪声又较大时，直管自然声衰减可忽略不计。

表1 金属管道的声衰减(dB/m)

由表1可见小管道的自然声衰减大于大管道，低频自然声衰减大于高频声衰减，矩形管道自然声衰减又大于圆形管道。

(2) 弯头自然衰减

弯头的自然衰减在管道系统的自然衰减中起到一定的作用，尤其是在其有内衬的弯头及中高频范围较为显着。

表2为方形弯头的自然声衰减量，表3为有内衬方弯头的自然声衰减量，表4为圆形弯头的自然声衰减量。

表2 方形弯管自然声衰减量

表3 有内衬方弯头的自然声衰减量

表4 圆形弯头的自然声衰减量

由表2～4可见，圆弯头的自然衰减量仅为1—3dB，小直径圆弯头衰减小于大直径弯头，低频衰减小于高频衰减，而方形弯头也是大尺寸声衰减优于小尺寸弯头，高频衰减优于低频衰减。

通常圆形弯头不设内衬材料，而矩形弯头内衬材料长度至少应为弯头宽度的二倍，而内衬材料的厚度控制为风管宽度的10%；对于有导流片的矩形弯头，其自然声衰减可取方弯头和圆弯头衰减量的平均值。

在通风空调工程设计中，常设计有连续弯头。连续弯头的总声衰减量并不简单等于两个单独弯头衰减量之和。而与两个弯头之间的距离有关。图3为无内衬连续弯头的声衰减量。两个连续弯头之间的管道段内壁宜衬贴吸声材料。

图3 无内衬连续弯头的声衰减量

连续弯头的消声量可按以下原则估算：

当l >2xd（风管断面对角线长度）时，总声衰减量等于两个单独弯头衰减量之和。

当0

(3) 三通自然衰减

当管道中设三通即管道分叉时，其噪声能量可以按支管的断面积比例（或风量分配比例）分配噪声能量，则从主管道到任一支管的噪声自然衰减量可按下式计算，或由图4查得。

ΔL=10lgS1/S dB

式中：S1——支管的断面积（m2）；

S——分叉处全部支管的断面积（m2）。

(4) 变径管自然衰减

在风管系统中遇到管道截面突变处所引起的自然声衰减可由下式计算或由图5查得。

式中：S1——变径前的管道断面积（m2）；