关于风机产生噪音的原因和计算公式！
2014-08-20
风机产生噪音的原因和计算公式
( 一 ) 产生噪音的原因
噪音是一种使人感觉吵杂厌烦的声音，其程度有时是随人的心情而异。 但连续的噪音，也会使周遭受到污染。 但连续的噪音，也会使周遭受到污染。 一般风机产生噪音之塬因可分述如下： 一般风机产生噪音之塬因可分述如下：
1. 因叶片回转而产生噪音
叶片旋转时会与空气产生摩擦，或发生冲击。 叶片旋转时会与空气产生摩擦，或发生冲击。 转速愈快，接解空气频率愈高，其噪音愈尖锐。 转速愈快，接解空气频率愈高，其噪音愈尖锐。 叶片之宽度或厚度增加，此现象更为明显。 叶片之宽度或厚度增加，此现象更为明显。 噪音的频率是由多种频率复合而成，这些频率均与风机之转速有关。 噪音的频率是由多种频率复合而成，这些频率均与风机之转速有关。
轴流风机若有动翼与静翼的配置时，两者之叶片数最好不等，以免造成更大的噪音共鸣。 轴流风机若有动翼与静翼的配置时，两者之叶片数最好不等，以免造成更大的噪音共鸣。 但无论是轴流式或离心式风机，凡是风速快的、风压高的，其产生之噪音也大。 但无论是轴流式或离心式风机，凡是风速快的、风压高的，其产生之噪音也大。
2. 因叶片产生涡流时也会产生噪音
在风机运转期间，其动翼之背面会产生涡流，此涡流不但会降低风机的效率，而且会产生噪音。 在风机运转期间，其动翼之背面会产生涡流，此涡流不但会降低风机的效率，而且会产生噪音。 为减低此现象，叶片的安装角不得过大，且扇叶弯曲需平滑，切勿突然变化太大。 为减低此现象，叶片的安装角不得过大，且扇叶弯曲需平滑，切勿突然变化太大。
3. 因乱流而产生噪音
空气在流动时，若碰到尖锐的障碍物，极易发生乱流。 此乱流虽然与涡流的情况不同，同样会产生噪音，或频率甚高的啸音，对风机而言亦会造成效率损失。 此乱流虽然与涡流的情况不同，同样会产生噪音，或频率甚高的啸音，对风机而言亦会造成效率损失。
4. 与风管外壳产生共振而发生噪音
风管与风机外壳的内面接缝处要平整，避免粗糙不平，造成撕裂声。 风管与风机外壳的内面接缝处要平整，避免粗糙不平，造成撕裂声。 而由于接连的管路会产生共振，使细微的声音变大，造成更大的噪音。 而由于接连的管路会产生共振，使细微的声音变大，造成更大的噪音。 在设计时，有时可以在风管外面覆以防音材料，可以降低噪音。 在设计时，有时可以在风管外面覆以防音材料，可以降低噪音。
5. 风机以外引起的噪音
除风机本身的固定噪音外，尚有许多噪音源，诸如：轴承因精密度不足，装配不当或维护不佳会造成异常噪音。 除风机本身的固定噪音外，尚有许多噪音源，诸如：轴承因精密度不足，装配不当或维护不佳会造成异常噪音。 马达部份也会产生噪音，有些是设计不良或制造品控不佳所造成，但有时是马达之内外冷却扇造成。 马达部份也会产生噪音，有些是设计不良或制造品控不佳所造成，但有时是马达之内外冷却扇造成。 齿轮及皮带亦会因摩擦产生噪音。 齿轮及皮带亦会因摩擦产生噪音。 其他构造物之共振所产生之噪音亦不可忽视，这有时是由于机体不平衡所致。 其他构造物之共振所产生之噪音亦不可忽视，这有时是由于机体不平衡所致。
( 二 ) 噪音的计算公式
送风设备之噪音以 db(decibel) 为测量之单位，其值为 送风设备之噪音以 db(decibel) 为测量之单位，其值为
db = 10 ㏒ 10 (
I
)
式中， I 为估算之噪音强度，而 I 0 则为 db 等于零时之噪音强度。 依据美国标准， db 之值为 1x10 -16 w/cm 2 。 依据美国标准， db 之值为 1x10 -16 w/cm 2 。
噪音是可以测度的，也可以避免的，尤其在风机方面之噪音，更是一项重要的设计课题，良好的设计可以使噪音度减低。 噪音是可以测度的，也可以避免的，尤其在风机方面之噪音，更是一项重要的设计课题，良好的设计可以使噪音度减低。 在风机之世界里，噪音仍然依循一项规律，其量值可随其型号 ( 或直径比 ) 、转速比、及空气密度比而变更。 在风机之世界里，噪音仍然依循一项规律，其量值可随其型号 ( 或直径比 ) 、转速比、及空气密度比而变更。 由于声音之强度为音效压力之二次方成正比，故风机噪音之强度亦为通风机压力之二次方成比例。 由于声音之强度为音效压力之二次方成正比，故风机噪音之强度亦为通风机压力之二次方成比例。 若风机之压力为一定，则噪音强度与风机风量成正比。 若风机之压力为一定，则噪音强度与风机风量成正比。 其相关定律如下： 其相关定律如下：
表 15. 噪音之计算公式
噪音强度位准增加量， (dB2-dB1)
公式原型 简易式
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) 空间噪音标准
通风机可用于家庭、各种大建筑物空调或工业方面。 通风机可用于家庭、各种大建筑物空调或工业方面。 其应用对象相当纷杂，其对噪音之需求亦异。 其应用对象相当纷杂，其对噪音之需求亦异。 有些地区需要相当低的噪音强度，例如：戏院、会议室、音乐厅、医院等，需要相当宁静的空间。 有些地区需要相当低的噪音强度，例如：戏院、会议室、音乐厅、医院等，需要相当宁静的空间。 此时之噪音应减至最低程度。 此时之噪音应减至最低程度。 但无论何种风机，多少均会存在一些噪音，不可能降为零。 但无论何种风机，多少均会存在一些噪音，不可能降为零。 故在设计上，必须因时地而有不同的标准。 故在设计上，必须因时地而有不同的标准。 表 16 所示为各种场所所容许之噪音标准：
表 16. 不同场所之噪音标准
场地 场地 容许之噪音 , dB 容许之噪音 , dB 场地 场地 容许之噪音 , dB 容许之噪音 , dB
录音室 录音室 20-25 餐厅、公共厅堂、百货公司一楼 餐厅、公共厅堂、百货公司一楼 50-55
广播室 广播室 25-30 总办公室 总办公室 55
教堂、法庭 教堂、法庭 30-35 工厂、装配线间、邮局、舞厅 工厂、装配线间、邮局、舞厅 55-60
图书馆、博物馆、医院、病房、办公室 图书馆、博物馆、医院、病房、办公室 35-40 一般工厂、厨房 一般工厂、厨房 60-65
戏院、音乐厅、旅馆房间、公寓、住宅 戏院、音乐厅、旅馆房间、公寓、住宅 40-45 机器房、公共事务室 机器房、公共事务室 65-70
学校、教室 学校、教室 45 机械工厂、产生噪音之工厂 机械工厂、产生噪音之工厂 70-75
百货公司、银行、商店 百货公司、银行、商店 45-50 锅炉工厂 锅炉工厂 75-80 ( 一 ) 产生噪音的原因
噪音是一种使人感觉吵杂厌烦的声音，其程度有时是随人的心情而异。 但连续的噪音，也会使周遭受到污染。 但连续的噪音，也会使周遭受到污染。 一般风机产生噪音之塬因可分述如下： 一般风机产生噪音之塬因可分述如下：
1. 因叶片回转而产生噪音
叶片旋转时会与空气产生摩擦，或发生冲击。 叶片旋转时会与空气产生摩擦，或发生冲击。 转速愈快，接解空气频率愈高，其噪音愈尖锐。 转速愈快，接解空气频率愈高，其噪音愈尖锐。 叶片之宽度或厚度增加，此现象更为明显。 叶片之宽度或厚度增加，此现象更为明显。 噪音的频率是由多种频率复合而成，这些频率均与风机之转速有关。 噪音的频率是由多种频率复合而成，这些频率均与风机之转速有关。
轴流风机若有动翼与静翼的配置时，两者之叶片数最好不等，以免造成更大的噪音共鸣。 轴流风机若有动翼与静翼的配置时，两者之叶片数最好不等，以免造成更大的噪音共鸣。 但无论是轴流式或离心式风机，凡是风速快的、风压高的，其产生之噪音也大。 但无论是轴流式或离心式风机，凡是风速快的、风压高的，其产生之噪音也大。
2. 因叶片产生涡流时也会产生噪音
在风机运转期间，其动翼之背面会产生涡流，此涡流不但会降低风机的效率，而且会产生噪音。 在风机运转期间，其动翼之背面会产生涡流，此涡流不但会降低风机的效率，而且会产生噪音。 为减低此现象，叶片的安装角不得过大，且扇叶弯曲需平滑，切勿突然变化太大。 为减低此现象，叶片的安装角不得过大，且扇叶弯曲需平滑，切勿突然变化太大。
3. 因乱流而产生噪音
空气在流动时，若碰到尖锐的障碍物，极易发生乱流。 此乱流虽然与涡流的情况不同，同样会产生噪音，或频率甚高的啸音，对风机而言亦会造成效率损失。 此乱流虽然与涡流的情况不同，同样会产生噪音，或频率甚高的啸音，对风机而言亦会造成效率损失。
4. 与风管外壳产生共振而发生噪音
风管与风机外壳的内面接缝处要平整，避免粗糙不平，造成撕裂声。 风管与风机外壳的内面接缝处要平整，避免粗糙不平，造成撕裂声。 而由于接连的管路会产生共振，使细微的声音变大，造成更大的噪音。 而由于接连的管路会产生共振，使细微的声音变大，造成更大的噪音。 在设计时，有时可以在风管外面覆以防音材料，可以降低噪音。 在设计时，有时可以在风管外面覆以防音材料，可以降低噪音。
5. 风机以外引起的噪音
除风机本身的固定噪音外，尚有许多噪音源，诸如：轴承因精密度不足，装配不当或维护不佳会造成异常噪音。 除风机本身的固定噪音外，尚有许多噪音源，诸如：轴承因精密度不足，装配不当或维护不佳会造成异常噪音。 马达部份也会产生噪音，有些是设计不良或制造品控不佳所造成，但有时是马达之内外冷却扇造成。 马达部份也会产生噪音，有些是设计不良或制造品控不佳所造成，但有时是马达之内外冷却扇造成。 齿轮及皮带亦会因摩擦产生噪音。 齿轮及皮带亦会因摩擦产生噪音。 其他构造物之共振所产生之噪音亦不可忽视，这有时是由于机体不平衡所致。 其他构造物之共振所产生之噪音亦不可忽视，这有时是由于机体不平衡所致。
( 二 ) 噪音的计算公式
送风设备之噪音以 db(decibel) 为测量之单位，其值为 送风设备之噪音以 db(decibel) 为测量之单位，其值为
db = 10 ㏒ 10 (
I
)
式中， I 为估算之噪音强度，而 I 0 则为 db 等于零时之噪音强度。 依据美国标准， db 之值为 1x10 -16 w/cm 2 。 依据美国标准， db 之值为 1x10 -16 w/cm 2 。
噪音是可以测度的，也可以避免的，尤其在风机方面之噪音，更是一项重要的设计课题，良好的设计可以使噪音度减低。 噪音是可以测度的，也可以避免的，尤其在风机方面之噪音，更是一项重要的设计课题，良好的设计可以使噪音度减低。 在风机之世界里，噪音仍然依循一项规律，其量值可随其型号 ( 或直径比 ) 、转速比、及空气密度比而变更。 在风机之世界里，噪音仍然依循一项规律，其量值可随其型号 ( 或直径比 ) 、转速比、及空气密度比而变更。 由于声音之强度为音效压力之二次方成正比，故风机噪音之强度亦为通风机压力之二次方成比例。 由于声音之强度为音效压力之二次方成正比，故风机噪音之强度亦为通风机压力之二次方成比例。 若风机之压力为一定，则噪音强度与风机风量成正比。 若风机之压力为一定，则噪音强度与风机风量成正比。 其相关定律如下： 其相关定律如下：
表 15. 噪音之计算公式
噪音强度位准增加量， (dB2-dB1)
公式原型 简易式
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) 空间噪音标准
通风机可用于家庭、各种大建筑物空调或工业方面。 通风机可用于家庭、各种大建筑物空调或工业方面。 其应用对象相当纷杂，其对噪音之需求亦异。 其应用对象相当纷杂，其对噪音之需求亦异。 有些地区需要相当低的噪音强度，例如：戏院、会议室、音乐厅、医院等，需要相当宁静的空间。 有些地区需要相当低的噪音强度，例如：戏院、会议室、音乐厅、医院等，需要相当宁静的空间。 此时之噪音应减至最低程度。 此时之噪音应减至最低程度。 但无论何种风机，多少均会存在一些噪音，不可能降为零。 但无论何种风机，多少均会存在一些噪音，不可能降为零。 故在设计上，必须因时地而有不同的标准。 故在设计上，必须因时地而有不同的标准。 表 16 所示为各种场所所容许之噪音标准：
表 16. 不同场所之噪音标准
场地 场地 容许之噪音 , dB 容许之噪音 , dB 场地 场地 容许之噪音 , dB 容许之噪音 , dB
录音室 录音室 20-25 餐厅、公共厅堂、百货公司一楼 餐厅、公共厅堂、百货公司一楼 50-55
广播室 广播室 25-30 总办公室 总办公室 55
教堂、法庭 教堂、法庭 30-35 工厂、装配线间、邮局、舞厅 工厂、装配线间、邮局、舞厅 55-60
图书馆、博物馆、医院、病房、办公室 图书馆、博物馆、医院、病房、办公室 35-40 一般工厂、厨房 一般工厂、厨房 60-65
戏院、音乐厅、旅馆房间、公寓、住宅 戏院、音乐厅、旅馆房间、公寓、住宅 40-45 机器房、公共事务室 机器房、公共事务室 65-70
学校、教室 学校、教室 45 机械工厂、产生噪音之工厂 机械工厂、产生噪音之工厂 70-75
百货公司、银行、商店 百货公司、银行、商店 45-50 锅炉工厂 锅炉工厂 75-80
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