隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)噪聲越來(lái)越嚴重，已成為污染環(huán)境的公害之一。風(fēng)機的噪聲是噪聲污染的主要來(lái)源之一，因此控制風(fēng)機的噪聲就顯得十分重要了。
1、噪聲的基本概念噪聲是指發(fā)聲體做無(wú)規則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生，以波的形式在一定的介質(zhì)中進(jìn)行傳播。噪聲是聲波的一種，具有聲波的一切特性。噪聲會(huì )使人煩躁、不舒服，是人們不需要的聲音。1.1噪聲的種類(lèi)按產(chǎn)生的機理來(lái)分，噪聲分為空氣動(dòng)力噪聲、機械噪聲和電磁噪聲三種。空氣動(dòng)力噪聲，是因氣體振動(dòng)而產(chǎn)生的。氣流通過(guò)風(fēng)機葉片，使葉片兩側的氣體發(fā)生壓力突變，從而激發(fā)聲波。機械噪聲，是由于固體振動(dòng)而產(chǎn)生的。在撞擊、摩擦、交變的機械應力作用下，機械的支撐板、軸承、齒輪等都會(huì )發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。電磁噪聲，是因高次電磁場(chǎng)的相互作用，而產(chǎn)生周期性的力而產(chǎn)生的噪聲，比如變壓器的噪聲。1.2 噪聲的主要物理量通常采用聲壓來(lái)評價(jià)噪聲，聲壓越大，聲音越強；聲壓越小，聲音越弱。正常人耳剛能聽(tīng)到的聲音聲壓為2×10-5Pa，而使人耳產(chǎn)生疼痛的聲壓為20 Pa，當聲壓達到幾百帕時(shí)，會(huì )引起耳膜損傷，可見(jiàn)，用聲壓的絕對值來(lái)表示聲音的強弱不大方便。經(jīng)研究發(fā)現，人們對聲音響度的感覺(jué)與聲強的強度的對數成比例，為了方便起見(jiàn)，人們就用聲壓比或者聲能量比的對數來(lái)表示聲音的大小，分別成為聲壓級LP(dB)和升功率級LW(dB)。
P0為基準聲壓，P0=2×10-5 Pa
W0為基準聲功率，W0=10-12 W
聲壓級和聲功率級的單位都是分貝（dB）,分貝是一個(gè)無(wú)量綱的單位，是個(gè)對數值，計算的時(shí)候需要按照對數的運算法則進(jìn)行。
1.3 噪聲的頻譜特性風(fēng)機噪聲頻譜特性是風(fēng)機的聲壓級或者聲功率級隨頻譜變化的圖形，比如下面的頻譜特征。
小于500Hz的為低頻噪聲；
大于1000Hz的為高頻噪聲；500~1000Hz的為中頻噪聲。
2、噪聲聲壓級的計算噪聲總的A聲級LAt(dB)計算公式：
A聲功率級LWt(dB)計算公式：
兩個(gè)噪聲的疊加，可以按上面的公式計算，也可以按下面的分貝增值圖查出噪聲增值，加上噪聲高者即為疊加后的噪聲。
3 噪聲的主觀(guān)評價(jià)噪聲主觀(guān)評價(jià)是從噪聲對人的心理影響的角度來(lái)量度噪聲的方法。人耳對聲音的感受不僅與聲壓有關(guān)，還和頻率有關(guān)。為了更準確地描述噪聲對人的危害，人們選擇1000Hz時(shí)的純音作為基準聲音，若噪音聽(tīng)起來(lái)與該純音一樣響，則該噪聲的響度級就等于這個(gè)純音的聲壓級，即分貝值。不論用何種方法求響度，都需要進(jìn)行繁瑣的計算。為了能用儀器直接讀出反映人的主觀(guān)響度感覺(jué)的評價(jià)量，科學(xué)家們提出了用電子網(wǎng)絡(luò )模擬在不同聲強下的人耳頻率特性，以便用儀器（聲級計）直接測量噪聲主觀(guān)評價(jià)量，測得結果稱(chēng)為計權聲級或簡(jiǎn)稱(chēng)聲級。通用的有A、B、C聲級。在測量噪聲時(shí)，人們逐漸發(fā)現用 A計權網(wǎng)絡(luò )，對高頻敏感，對低頻不敏感，這正好與人耳對噪聲的感覺(jué)一樣，因此其測出的聲級更接近人耳對噪聲總的評價(jià)，A聲級現已被國際標準化組織和絕大多數國家采用，作為噪聲主觀(guān)評價(jià)的主要指標，用dBA表示。
A聲級噪聲的計算：
LA：倍頻帶A聲級;Lpi：倍頻帶聲壓級(dB);ΔAi: 不同頻率的衰減值，見(jiàn)下表。
不同噪聲的主觀(guān)感覺(jué)：
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噪聲值dBA
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主觀(guān)感覺(jué)
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0
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特別安靜
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20
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安靜
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40
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較安靜
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60
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感到煩躁，講話(huà)能聽(tīng)清
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80
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特別吵鬧，需要大聲講話(huà)
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100
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對面講話(huà)聽(tīng)不清
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120
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難以忍受
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140
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震耳欲聾
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4 噪聲的標準限值噪聲的限制規定主要依據下面幾個(gè)國家標準或規定：
JB/T 8690規定各類(lèi)通風(fēng)機噪聲在最佳效率工況點(diǎn)的比A 聲級Lsa限制應符合下表的規定：
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通風(fēng)機型式
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比A 聲級Lsa限制
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測量位置
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前向葉片離心通風(fēng)機
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≤24
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按GB/T2888規定
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后向板型葉片離心通風(fēng)機
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≤27
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機翼型葉片離心通風(fēng)機
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≤22
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徑向葉片離心通風(fēng)機
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≤22
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軸流通風(fēng)機
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≤35
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通風(fēng)機噪聲在測試點(diǎn)的計算公式：
公式中：
La 通風(fēng)機進(jìn)口的A 聲級 dB(A)Q 通風(fēng)機測試點(diǎn)流量 m3/minP 通風(fēng)機測試點(diǎn)壓力 Pa
另外，根據《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例》，通風(fēng)機的噪音還要符合GB12348的廠(chǎng)界噪聲要求，各類(lèi)廠(chǎng)界噪聲限值見(jiàn)下表：
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類(lèi)別
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晝間
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夜間
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I
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55
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45
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II
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60
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50
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III
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65
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55
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IV
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70
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55
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I類(lèi)適用于以居住、文教機關(guān)為主的區域II類(lèi)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區以及商業(yè)中心III 類(lèi)適用于工業(yè)區IV 適用于交通干線(xiàn)道路兩側區域
我國衛生部和國家勞動(dòng)總局在《工業(yè)企業(yè)噪聲衛生標準》明確規定，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間和作業(yè)場(chǎng)所的工作地點(diǎn)的噪聲標準為85dB(A)，這與ISO 提出的環(huán)境噪聲標準是一致的。目前絕大多數企業(yè)都在執行這個(gè)規定。
5 風(fēng)機的噪聲風(fēng)機的噪聲主要有以下幾種：5.1氣動(dòng)噪聲風(fēng)機的氣動(dòng)噪聲主要有旋轉噪聲和渦流噪聲。旋轉噪聲是葉輪轉動(dòng)時(shí)沖擊周?chē)橘|(zhì)引起的。葉輪旋轉時(shí)，葉輪上均勻排列的葉片會(huì )沖擊周?chē)牧黧w介質(zhì)，引起介質(zhì)壓力的脈動(dòng)從而產(chǎn)生噪聲。另外，渦舌與葉輪出口之間的間隙，轉子與機殼的間隙，也會(huì )出現周期性的壓力脈動(dòng)，從而產(chǎn)生噪聲。渦流噪聲又稱(chēng)為紊流噪聲。它主要是氣流流經(jīng)葉片界面產(chǎn)生分裂時(shí)，形成附面層及漩渦分裂脫離，而引起葉片上壓力的脈動(dòng)，輻射出一種非穩定的流動(dòng)噪聲。5.2機械噪聲風(fēng)機的機械噪聲包括軸承噪聲，聯(lián)軸器或者皮帶傳動(dòng)引起的噪聲，轉子不平衡引起的振動(dòng)噪聲，機殼和管道的振動(dòng)噪聲等。與氣動(dòng)噪聲相比，振動(dòng)噪聲是次要的噪聲。5.3電動(dòng)機噪聲電動(dòng)機的噪聲是風(fēng)機噪聲重要的組成部分，電動(dòng)機的噪聲主要由電磁噪聲、機械噪聲和氣動(dòng)噪聲三部分組成。
6 噪聲的控制辦法控制噪聲的辦法不外乎有兩種，一是控制噪聲源的噪聲；二是控制噪聲的傳播途徑。6.1 控制噪聲源的噪聲風(fēng)機正確的氣動(dòng)設計，不但能獲得較高的效率，而且能降低風(fēng)機的額噪聲。以下的幾方面優(yōu)化設計可以減小風(fēng)機的噪聲：
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合適的葉片形狀
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合理選擇風(fēng)機的轉速
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葉片的數量以及導葉的數量要合理，二者不能有公約數
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離心風(fēng)機渦舌與葉輪的間隙要合理
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合理的渦舌半徑
6.2 控制噪聲的傳播途徑
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安裝消音器是控制噪聲傳輸的主要途徑，一般消音器可以降低噪音20~30dBA。
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隔聲裝置，風(fēng)機加裝消音器后，如果風(fēng)機殼體的輻射噪聲對周?chē)h(huán)境有很大的影響，那么就需要采取隔聲措施。風(fēng)機通常的隔聲措施是加裝包覆層。
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減振，風(fēng)機的振動(dòng)會(huì )產(chǎn)生低頻噪聲，減振是控制噪聲的重要手段之一。減振一方面是風(fēng)機的出入口配有膨脹節；另一方面風(fēng)機基礎可以安裝減震器。
7 風(fēng)機噪聲的測量
風(fēng)機噪聲的測量方法按照GB/T2888-2008《風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法》進(jìn)行。
測量的內容：風(fēng)機的進(jìn)氣口和出氣口的A聲級和不同倍頻聲壓級。
測量?jì)x器：用噪聲儀測量（帶倍頻測量功能的）。
一般測量距離測量設備1米遠處的噪聲。
測量的時(shí)候要考慮背景噪音的干擾，背景噪聲低于設備噪聲10分貝以上的，可以不考慮背景噪聲的干擾，如果背景噪聲低于設備噪聲不到10分貝的，要按照下面的進(jìn)行修正。
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測量值與背景噪聲的差值
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3
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4、5
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6、7、8、9
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修正值
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-8
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-2
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-1
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若背景噪聲低于設備噪聲3分貝以下的情況，測量設備的噪聲沒(méi)有意義，干擾太大了，應減小背景噪聲，再進(jìn)行設備噪聲的測量。
8 吸聲材料的選擇
對于不同的吸聲材料，多孔材料主要吸收中高頻；板狀和膜狀材料主要吸收低頻。
穿孔板吸聲結構兼有上述兩類(lèi)的吸聲特性。
吸聲材料在應用方式上，通常采用共振吸聲結構或漸變過(guò)渡層結構。為了提高材料的內損耗，一般在材料中混入含有大量氣泡的填料或增加金屬微珠等。
多孔吸聲材料一般包括：有機纖維材料、麻棉毛氈、無(wú)機纖維材料、玻璃棉、巖棉、礦棉等。其中巖棉使用最廣泛。
穿孔板共振吸聲結構包括：穿孔膠合板、穿孔纖維水泥板、穿孔紙面石膏板、穿孔金屬板等一般吸收中頻，與多孔材料結合吸收中高頻，背后用大空腔還能吸收低頻。
9 消音器的分類(lèi)
風(fēng)機常用的消音器分為阻性消音器、抗性消音器、微穿孔板消音器、阻抗復合消音器。
阻性消音器具有中高頻消聲效果好，加工制造簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，應用最廣。阻性消音器是通過(guò)聲波在多孔材料中傳播，聲能轉化為熱能而消聲。
抗性消音器生產(chǎn)通過(guò)管道截面的突變處或旁接共振腔等在聲傳播過(guò)程中引起阻抗的改變而產(chǎn)生聲能的反射、干涉，從而降低由消聲器向外輻射的聲能，以達到消聲目的的消聲器?？剐韵羝鲗χ械皖l效果好。
微穿孔板消音器是利用微穿孔板吸聲結構制成的一種新型消聲器。不用任何多孔吸聲材料，只在厚度小于1mm的薄金屬板上鉆許多微孔，這些微孔的孔徑一般為0.5~1mm左右，穿孔率在1%~3%之間，在穿孔板后留有一定的空腔，就成為微穿孔板吸聲結構。微穿孔板是高聲阻、低聲質(zhì)量的吸聲元件。微穿孔板消音器對低中頻消聲效果好。
阻抗復合消聲器是指將聲吸收和聲反射恰當地組合起來(lái)的消聲器。它同時(shí)有阻性消聲器消除中、高頻噪聲和抗性消聲器消除低、中頻噪聲的特性，具有寬頻帶的消聲效果。
消音器的類(lèi)型需要根據噪音的頻率來(lái)選擇，綜合制造、安裝、運行的成本綜合考慮。
風(fēng)機的噪聲如果超出國家標準的規定， 都要采取消音措施，比如增加消聲器、加裝隔聲層等。隨著(zhù)人們環(huán)保意識的增強以及國家對環(huán)保執法力度的加大，確保風(fēng)機的噪聲滿(mǎn)足相關(guān)標準的規定是最基本的要求，應引起風(fēng)機制造商以及各企業(yè)的重視。