船上通风空调系统噪声控制
通风空调系统噪声主要来源于通风机、进出风口和管路。
通风机主要包括旋转噪声和涡流噪声,与其尺寸、转速、功率、型式和制造情况有关。
还应考虑通风机装置的运转噪声,即直接由电动机、齿轮和轴承发出的噪声以及通风机机壳机械振动产生的噪声。
通风管道的进、出风口通常装有由穿孔的板或导叶构成的格栅,产生宽频带噪声。
通风管路的再生噪声与其布置与结构有关。
噪声源的声学特性一般通过实测得到;当无实测数据时,可按照相关估算方法进行。
Lw=10lgQ+20lg Tp+10+ Cw
式中:
Lw ——通风机的辐射声功率级,dB;参考声功率w0 =10-12 W;
Q ——通风机的流速,m3/min;
Tp ——通风机的压力,N/m2;
Cw ——通风机空气噪声的倍频程修正值,dB;见表1。
表1 通风机空气噪声的倍频程修正值
表2 空调设备的加速度级
表3 空调设备的辐射声功率级
风机噪声传至某个风口(序号 k)外的声功率级为:
Lwk=Lw - ΔLwk - ΔLW0
式中: Lw ——风机传入管道的噪声声功率级;
ΔLwk——风机与风口k之间管系的总声衰减;
ΔLW0 ——风口k的末端反射衰减。
通风管路系统低噪声设计一般按下述步骤进行:
1) 根据使用用途及噪声标准明确室内噪声控制目标;
2) 选择低噪声风机及低噪声管路系统设备(如静压箱、阀门、进出口格栅、室内布风器等);
3) 完成通风系统的初始设计与布置,包括管路声学内衬及位置,提供消声器的安装空间,按照表4、表5的限值标准设计管内与管口流速;
表4 管内最大允许气流速度
表5 管口最大允许气流速度
图1 RC(Room Criterion)曲线
4) 获取风机、空调声源的声功率级,一般应按《船舶及产品噪声控制与检测指南》第 3 篇由试验获得;
5) 计算管路元件气流噪声声功率级。
管路元件主要包括:直管、弯头、阀门、变径管、三通、空气分配器、风口等。
管路元件气流噪声一般通过实验室测试获得;当无实测数据时,也可按《船舶及产品噪声控制与检测指南》 5.10 通风管路系统低噪声设计的所述方法估算。
直管的气流噪声 Lw 与流速、管道截面积有关,按下式计算:
Lw= Lwc +50lg v +10lg S
式中:
Lwc ——直管的比声功率级,dB,一般取 10dB;
v ——流速;
S ——管道截面积。
各倍频程气流噪声声功率级修正值见表 6。
表 6 直管气流再生噪声声功率级倍频带修正值
式中:
LP——受声点各倍频带声压级,dB;
Lwk ——声源各倍频带声压级,dB;
Q ——声源指向性因数,当声源位于室内几何中心时,Q =1;当声源位于室内地面中心或某一墙面中,Q = 2;当声源位于室内某一边线中点时,Q = 4;当声源位于室内某一角落时,Q = 8 ;
r ——声源至受声点的距离,m;
Rr ——声学环境的房间常熟,m2,应按下式计算:
S ——室内壁面的总面积,m2;
A ——房间内个倍频带的总吸声量,m2。
1. 选用低噪声的通风机、空调装置。
2. 通风机、空调布置在专用的舱室内,并进行声学处理以降低辐射噪声。
3. 进风口应布置在远离桥楼和起居处所的地方。
4. 通风机和空调装置弹性安装和挠性连接。
5. 在通风机进出口安装消声器。
6. 通风管道的布置避免急转弯和直角分支。
7. 通风格栅的尺寸设计应使其具有较低的空气流速。
本篇内容主要来源于《船舶及产品噪声控制与检测指南》2013 第 2 篇 船上噪声控制。