消声器的选型HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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 50019－20032. 国家标准：《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB 50243－20023. 国家标准：《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118—884. 行业标准：《通风消声器》 HJ/T16-19965. 国家标准：《消声器引用标准》 GB4760-846.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9.空调通风设备噪声值资料图2 离心风机与轴流风机典型频谱曲线三、 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 =LWC+10lg(QH2)-20 dB (2)其中: LWC——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<l<2xd时，总声衰减量仅为单个弯头声衰减量的倍。

(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。

/S dBΔL=10lgS1式中：S——支管的断面积（m2）；1S——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。

——变径前的管道断面积（m2）；式中： S1S——变径后的管道断面积（m2）。

2(5) 风口末端的反射损失当沿风管传递的噪声到达房间送风口即风管末端时，有一部分噪声能量将在风口末端处产生反射而衰减，即称为风口末端声反射损失。

风口末端反射损失的大小同风口面积、风口位置及噪声频率等有关，具体可由图6、图7及图8查得。

由图可见，大尺寸风口的末端反射损失小于小尺寸风口，高频末端反射损失小于低频，设于房间平顶或墙面中部且局部突出的风口其末端反射损失最大。

(6) 房间声衰减空调系统的送回风口是房间内的声源点，房间内的声传递衰减量即为由风口进入房间的噪声级与房间内某点的噪声级之差值。

在距风口Rm处的室内声压级LP值可由下式计算：式中：LW——风口传入房间的声功率级（dB）；Q——风口的指向性因素（可由图9查得）；R——房间常数，S——房间总表面积；α——房间内平均吸声系数。

3 风管系统的气流再生噪声同气流通过消声器时会产生气流噪声并影响消声器的实际消声性能一样，当气流经过风管系统的各个部件时，同样会产生气流再生噪声，并直接影响管路各部件的自然声衰减效果，甚至还会产生新的噪声。

因此在通风空调系统消声设计中也必须注意到风管系统的气流再生噪声所产生的影响，特别是当设计的气流速度偏大或噪声降低要求很高的空调系统。

风管系统各部件的气流再生噪声声功率级的估算方法分述如下：(1) 直管道的气流再生噪声直管道内的气流再生噪声声功率级可以下式计算：L W =LWC+50lgV+10lgS dB (3)式中：LWC——直风管的比声功率级，一般可取10dB；V——管内气流速度（m/s）；S——管道断面积（m2）。

各倍频程直管道气流再生噪声声功率级修正式见表5所示。

表5 直管道气流再生噪声声功率级倍频程修正值根据实践检验的不同噪声标准下的气流速度控制推荐值。

(2) 弯头气流再生噪声弯头气流再生噪声声功率级可用下式计算：10lg 30lg 50lg w wc e L L f d v =+++下 （4）式中：L WC ——弯头的比声功率级（dB ），它是Nstr （strouhal ）的函数，按Nstr=f ·de/V 求得后，对于方形及矩形直角弯头的L WC 可由图10查得，对于圆形弯头则可由图11内V/Va=1的曲线查得；f 下——倍频程频带的下限频率（HZ ），f 下=f/sqrt(2) ； f ——倍频程频带的中心频率（HZ ）；de ——圆弯头为直径（m ）、矩形弯头de=2ab/a+b （m ），a 、b 为矩形弯头的断面长和宽尺寸；V ——气流速度（m/s ）。

式中10lg f 下为弯头气流再生噪声在各倍频带的修正值，可由表10查得。

(3) 阀门的气流再生噪声管道上阀门产生的气流再生噪声声功率级可用下式计算或由图14查得，其相对频带声功率级值则可由表11查得。

L W =L θ+10lgS+55lgV dB (5)式中：L θ——由阀门叶片角度θ决定的常数：θ=0°时，L θ=30dB ；θ=45°时，L=42dB；θ=51dB；θ=65°时，LθV——管道内气流速度（m/s）；S——管道断面积（m2）。

表11 阀门气流再生噪声频带声功率修正值（4）消声器气流再生噪声特性的评价在消声器的设计试验与工程应用中，经常会遇到动态消声量低于静态消声量及同一消声器当流速提高时消声量相应减低等现象，这就是由于在消声器内部所产生的气流再生噪声的影响所导致的结果。

消声器的气流再生噪声就是当气流以一定速度通过消声器时，由于气流在消声器内所产生的湍流噪声（以中高频为主）以及气流激发消声器的结构部件振动所产生的噪声（以低频为主），称为气流再生噪声。

气流再生噪声的大小主要取决于消声器的结构型式和气流速度。

消声器的结构型式愈复杂，气流通道的弯折愈多，消声器内通道壁面的粗糙度愈大，则气流再生噪声也愈高，反之则愈低。

气流再生噪声与气流速度一般近似为六次方关系，其经验公式为：L=a+60lgV+10lgS （dBA）（6）WA式中：L——消声器气流再生噪声的A声功率级；WAa——与消声器结构型式有关并由实验确定的比A声功率级，如管式消声器a=-5~-10，片式消声器a=-5~5，阻抗复合式消声器a=5~15，折板式消声器a=15~20。

V——消声器内平均气流速度（m/s）S——消声器内气流通道总面积（m2）四、消声器的选择与布置原则1 消声器选择的主要原则（1）按风机的噪声及频谱特性和空调用房的噪声允许标准确定的所需消声量，即所选消声器的消声性能与需要消声量相适应；（2）所选消声器的压力损失应与管道系统所允许的压力损失相适应；（3）消声器的气流再生噪声应与声源及消声性能相适应，使消声器的消声性能得到充分发挥；（4）消声器的外形尺寸及长度与实际可供安装的位置相适应；（5）所选消声器应满足防火、防潮、防尘、防腐等工艺条件。