空调系统噪声控制（带音频）

摘要：噪声的定义：人们不需要的多余的声音，影响人们正常的生活、工作及身心健康的声音，信号中的无用信号成分，一切不规则的或随机的电、声信号。

噪声的定义：人们不需要的多余的声音，影响人们正常的生活、工作及身心健康的声音，信号中的无用信号成分，一切不规则的或随机的电、声信号。

可听声（人耳）频率范围：20Hz～20kHz；次声：0.0001Hz～20Hz；超声：高于20kHz。

声的客观度量：

合成声级的计算：

适合多个非相干噪声的声级计算：

噪声频谱：

噪声频谱能直观的展示噪声中各频率成分的客观度量值，将它们与机械部件及机构的参数(如齿轮的齿数与转速，风机的转速与叶片数，压缩机的转速与气缸数或阳转子的齿数等等)联系起来分析，是进行噪声源识别的有力工具。

频率是描述声音特性的主要参数之一，是研究声音强度（声压级、声强级等）随频率分布的必要条件。频谱是频率的分布曲线，复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。

在音频分析领域，经常要分析音频信号的频谱，这时最常用的是倍频程功率谱和1/3倍频程功率谱。所谓倍频程功率谱，是将音频分为一个个的频段，然后分别计算每个频段内的功率谱。相邻频段的宽度为二比一的关系。1/3倍频程是将倍频程再细分为三段。

倍频程（Octave）通常在NVH频谱分析中用到，表示相邻两个频率呈[公式]倍关系时等比间隔，n为多少即为多少倍频程。数形结合说明如下：

十倍频程的中心频率是：31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率。

人耳不是对所有频率的敏感度都相同。正常人耳对声音的频响会随着声音大小的变化而变化，如下图所示。通常，低频段和高频段声音感知能力不如中频段，效果是在低声压级更明显，在高声压级时会被压平，如图中各条曲线（等响曲线）所示，声压级越小的区间，曲线越陡峭，声压级越大的区段，曲线越平坦。

耳对不同频率的声音的感受程度是不一样的，同样强度的声音，若其频率不同，则人耳的感受也不同，因此在进行声学分析时常常对频谱进行各种计权，常用的有A、B、C、D 四种计权。除了这四种计权之外，还有所谓的“线性”计权或“Zero”计权，这两种计权方式实质上对测量的信号不作任何计权处理。

噪声评价等级：

人对噪声的感觉不仅与声压级、声功率级有关，而且与噪声的频率相关。因此制定了一系列噪声标准曲线，并基于标准曲线来对某种场合下设备辐射噪声的各频率下的值给出评价及限制。

常用的噪声标准曲线有：NC/NR/NCB/RC/RC-MarkⅡ。

声学环境：

人对声音变化的感知：

声压级变化（分贝）人的感知变化3可以察觉5显著差异102倍（1/2倍）响15大幅变化204倍（1/4倍）响

噪声：

噪声标准,暖通南社,4秒

减小1分贝：

减小一分贝,暖通南社,4秒

减小3分贝：

减小三分贝,暖通南社,4秒

减小6分贝：

减小六分贝,暖通南社,4秒

减小十分贝,暖通南社,4秒

声品质：

声品质：指听觉事件对个人各方面需求的满足程度（包括心理和生理上）。

由于声品质取决于人体的主观感受，所以目前国际上尚未成形评判标准。

噪声测试标准（主要的）：

标准号名称适用产品测试环境JB/T4330、ARI370制冷和空调设备噪声的测定大型制冷和空调室外机组声音评定风冷/水冷半消声室GB/T9068采暖通风与空调调节设备噪声声功率级的测定工程法末端半消声室GB/T19232风机盘管机组末端半消声室GB/T17758单元式空气调节机
半消声室GB/T18836风管送风式空调（热泵）机组GB/T18837多联式空调(热泵)机组
半消声室

测试环境的本底噪声至少应比机器噪声低6分贝以上，测得的数值才有效，可根据非相干噪声的叠加原理，推算机器的实际噪声级数据。

铭牌噪声：

设备铭牌噪声标示值通常是在半消声内测试的，因为安装环境的影响，在使用场合下的设备噪声值与铭牌噪声标示值可能会有较大的差异，通常会有几个分贝的增加（实际差异依赖与安装环境），主要表现在：

1）安装环境内通常会存在噪声反射现象，例如墙体以及相邻设备等，这些物体的存在通常会使设备噪声较铭牌噪声大。

2）机组安装方式与实验室差异很大，例如实验室噪声测试时，机组出风口接2米回风口接1米风管，而现场安装如果采用下回风，不接风管形式，噪声可能会增加10dB以上。

3）安装不当亦会明显增加设备噪声，例如进出风不畅、安装基础薄弱、设备部件缺失（面板、固定螺钉等）、有异物等。

4) 机组选配不当会使设备噪声增加，例如内机配置过大等。

5）机组运行状态不良会使设备噪声异常，如制冷过多或者不足，环境温度过高或者过低等。

全消声室噪声值：

空调设备上常用的、针对声压级噪声的一种常用标示方式。

设备在半消声室内进行测试，并通过声学理论公式把设备声压级近似换算到全消声室下的值。

全消音换算值≈半消声室内测试值-3分贝

噪声治理的基本途径：

1）噪声源：

选用或更换噪声低的声源，降低激励力的幅值，降低表面声辐射。

2）传播途径

改变声源的位置或方向，吸声，隔声，消声（有源、无源），隔振器，阻尼减震。

空调常见噪声：

机组低噪声设计方法：

常见减振手段：橡胶减震垫隔振，阻尼块降低管路振动。

常见减振手段：优化配管，避开可能的共振。

常见减振手段：对于大风量、高静压机组采用整体减振设计，可降低振动传递，减少机组低频噪声辐射。

常见减振手段：通过橡胶带固定毛细管，避免毛细管互相碰撞摩擦；通过卡片固定管路，避免管路振动、碰撞。

常见减振手段：重量大的零部件，如四通阀组件，如果自由度较大，建议同刚度较大的配管或者结构件弹性固定，避免运输过程中晃动幅度较大而断管。

常见降噪手段：导风圈增加导弧，如果可以，建议在出风口增加导弧。导风圈增加导弧不仅可以降低涡流噪声，而且可以明显提高风量。

常见降噪手段：

压缩机增加隔声罩；钣金粘贴消声材料（此降噪手段主要针对中高频噪声）。

常见降噪手段：离心风轮与导风圈之间的间隙应尽量减小。

常见降噪手段：导风圈尺寸应小于冷凝器，减少回风阻力。

常见降噪手段：如果转速较高，建议选用螺旋形倾斜格栅或者环形格栅，对风量和噪声均有好处。

常见降噪手段：系统管路设计消声器、缓冲罐等。

常见降噪手段：离心风机错位设计不等间距设计降低涡舌噪声。

常见降噪手段：如空间允许尽量采用大直径多叶片叶轮，从而降低旋转噪声。

常见降噪手段：风轮与侧板要保留足够的回风间隙。

常见降噪手段：如果电机导线连接过紧，会导致电机振动通过钣金传递，产生低频噪声。

常见降噪手段：电子膨胀阀增加钣金隔声罩可改善电子膨胀阀前后制冷剂流动声。

常见降噪手段：EXV、EXV前后管路、毛细管、分流头部位包裹阻尼块可改善制冷剂噪声。

常见降噪手段：风机座板加强筋设计可提高钣金刚性，降低电机电磁噪声辐射；钣金与钣金连接部位增加保温棉等软材料，可降低钣金之间的振动和噪声传递。

常见降噪手段：大块的钣金，增加加强筋设计或者去掉不必要的材料，可减少钣金振动，从而降低噪声辐射。

常见降噪手段：

避免管路出现直角弯头设计，圆角设计可减少涡流；软连接可避免风机振动传递至管路。

常见降噪手段：避免管路布置过于复杂，出现较多突变设计，尽量简化管路布置，管路采用渐变设计。

常见降噪手段：在进行机组或现场噪声控制时，需避免与外界连接的管路或通道漏声、同时增加内部吸声。

机组噪声现场故障诊断和维修：

冷水机组、水泵、风机等各类动力设备，是振动产生的主要源头。振动可直接向空间辐射噪声，这就是空气声。振动同时会向接触固体等传播，传播中引起基础、墙体、管路等振动，物体的振动会再次辐射噪声，这种噪声叫固体传声（结构传声）。

结构传声(Structure-borne Noise)墙体/基础支撑等多表现为低频噪声典型的如客户经常反馈的“嗡嗡”等声音结构传声一般表现为室内比较明显，房间的不同位置都能听到忽大忽小的声音安装上解决：1.增加弹簧减振2.安装基础选择介质传声(Air-borne Noise)空气、流体等表现为有时候尖锐的声音，有时候也会有低频音增加隔断，声音明显减小（窗户等）1.机组安装位置2.增加屏障3.隔声处理

不开机检测：针对室内机噪声，对于不能确定噪声来源时，可采取先分析电器元件，后制冷系统，逐步排除。

开机检测：

内机维修：

序号部件可能隐患噪声特点改善措施1风道风道狭小产生啸叫声调整、清洗过滤网异物进入物件频繁跳动声清除异物2塑料件热胀冷缩啪啪声发生部位贴植绒布3制冷剂流动声音类似“水流声”吱吱声补充制冷剂调整管路4电子膨胀阀节流声
包裹阻尼块啸叫声高频啸叫声更换5进出口管分流毛细管振动大金属膨胀声调整碰管调整，包裹阻尼块6风轮碰塑料件碰擦声调整、更换7风轮不平衡嗡嗡声更换8电机本体质量问题低频的嗡嗡声更换9导风条边缘碰塑料件嘎吱嘎吱声切屑导风条相应位置10蜗壳没固定好，有间隙碰擦声固定好蜗壳11风机座板共振“嗡嗡声”，钣金振动明显增加配重12侧板共振“嗡嗡声” ，钣金振动明显调整机组整体噪声大安装环境声反射明显机组附近存在墙体、其它设备等反射物
安装不当1）进出风不畅；2）安装基础薄弱、3）设备部件缺失（面板、固定螺钉等）；4）有异物等5）安装位置不符合IOM要求1）调整进出风或者使用导风筒等；2）重新建造安装基础；3）补齐设备零部件；4）清除异物5）重新调整机组安装位置机组选配不当1）内机选配过大2）机组不适合这类应用场合调整机组选配或者增加额外降噪措施机组运行状态不良1）制冷过多或者不足；2）环境温度过高或者过低等调整机组运行状态通风噪声大异物1）换热器有明显灰尘，或者有异物2）风路上有异物3）风机轮毂内有冰等异物1）水清理换热器灰尘；2）去除异物3）去除轮毂内异物风机系统安装不当1）叶片间隙明显不均匀2）电机减振垫按照不到位1）调整叶片间隙2）重新调整减振垫风机不良1）叶片有缺损等2）风机运转时摆动明显更换风机进出风不畅机组安装不符合IOM要求调整机组安装位置或者增加导风筒压缩机噪声大或者异常装配不当1）压缩机隔声罩穿着不好；2）减振垫安装不到位1）隔声罩重新穿着；2）重新调整减振垫压缩机工作状态不良压缩机的吸排气压力、工作电流异常调整系统状态，使其正常压缩机不良压缩机的表面温度、工作电流异常更换压缩机系统缺油压缩机的表面温度、工作电流异常补充压缩机润滑油电机噪声大异物电机上或者附近有异物清除异物电机不良电机电流、表面温度异常更换电机安装不当电机、减振垫、风机安装不到位调整安装参考”通风噪声大”问题电抗器电磁噪声大系统工作不正常系统工作电流大调整系统工作状态电抗器不良电抗器线圈松动等更换电抗器制冷剂流动声大系统工作异常1）系统频繁启停；2）制冷剂过多或者不足1）调整系统工作状态；2）重新按要求加制冷剂管路节流管路上有凹坑、瘪损及明显大变形等更换有损伤的管路阀部件工作不正常线圈松动或者安装不到位重新调整阀件安装阀部件不良
更换阀件钣金振动声大钣金固定不良1）固定螺钉缺失；2）钣金变形1）补齐固定螺钉；2）调衡钣金变形或者更换钣金压缩机/风机系统固定不良参考”通风噪声大”及”压缩机噪声大或者异常”钣金贴棉与钣金粘贴钣金贴棉部分或者全部松脱重新粘贴钣金贴棉

现场选型和安装对噪声的影响：

对噪声要求高的场所，推荐使用两个小冷量机组代替一台大冷量机组。

空调应避免安装在噪声敏感区域，如：书桌上方、床头等。

风管机安装时，机组和风管均需要距离天花板一定距离，否则，机组和风管振动会传递到天花板，从而带来异常噪声。

需保证机组回风口距离墙壁150mm以上，保证气流的顺畅，从而减少气流噪声。

对噪声要求较高的环境推荐机组采用后回风方式，后回风与下回风方式相比，噪声要小5dB左右。

设备远离障碍物

在下雪量大的地区安装室外机时，为防止积雪影响热交换及化霜水及时流出，应作以下对策：

设置雨棚，遮挡积雪；机架高度应高于当地可能的地面积雪厚度，一般保持100mm高度，以保证外机排水，避免室外机的排水孔被机架或者地面所堵住。

为减少机组振动通过管路传递至室内，水泵进出口连接处应采用软连接，软连接应选择减振型金属软管或波纹管；

该类型软管不仅可以减振降噪，还可以提高工程质量和泵的使用寿命。

案例1：YGOH噪声投诉

背景：YGOH028机组实验室抽检时发现部分机组振动明显偏大，存在明显的低频噪声，检查发现机组配重块与钣金相碰，导致压缩机振动通过配重块传递至钣金，引起明显低频噪声。由于配重块的中心不在圆心位置，因此，配重块的转向不同，与钣金的距离就不一样，通过调整配重块的方向之后，低频噪声消失。

经验教训：在进行机组设计时，不仅是在三维模型里且没有设计误差的情况下，需要考虑机组可能出现的各种布局和各种公差情况下，各部件之间是否存在干涉。

案例2：YDCK异响

机组运行时，发出高低起伏的“嗡嗡声”

特征：机组运行时可明显感觉到周期性的高低起伏的“嗡嗡声”。

原因：电机底角固定螺栓限位高度偏高，电机底角安装存在虚脚，导致机组运转时发生周期性的抖动。

维修方法：加垫片，使垫片高度略高于限位螺栓的限位高度，从而保证在固定螺母安装好之后，减震垫有轻微压缩。

实例3：

压缩机高频运转时，钣金撞击声。

原因分析：钣金之间存在间隙，且没有固定和隔离，机组运转后钣金互相撞击，引起噪声。

改善方案：钣金接触部位贴棉，并螺钉加固。

实例4：YVAG、YVOH机组运转时，格栅与钣金产生撞击声。

原因：格栅与钣金间存在很小的间隙，机组运转，格栅与钣金撞击。

解决方式：调整卡扣，增加预紧力。

背景：YDCD和YDCP低噪声机组在开发过程发现机组存在明显的低频电磁噪声，经检查发现，由于电机壳体的螺栓与电机卡箍、电机支架等存在接触，导致电机振动通过螺栓直接传递至机组，产生噪声，将螺栓与卡箍或者之间的接触部位移开之后，噪声消失。

经验教训：在进行机组设计时，应避免电机振动通过除减振圈以外的其他途径传递出来，如图8和图9所示。此外，当电机导线与机组钣金接触时，有时也会将电机振动传递至机组，引起低频噪声。

现场问题降噪实例：

1.现象：郑州东瑞园小区用户安装的机组为YDOH45-A数码空调，当机组运转，压缩机在减载过程中，在房间和客厅可以听到很明显的“嗡嗡声”，影响用户正常的休息。

常见降噪手段：双重隔振可大幅降低机组振动传递，降低低频噪声辐射。

2.电机异常噪声

特征：风机有“嗡嗡”的异常声，该声音不随电机转速而变化，但切断电源会消失，低速档时，噪声会更明显；此噪声属于电磁噪声，从噪声频谱上来看，在电源频率50Hz的偶数倍会出现。

原因：电机内部不良，电机轴不对中，定转子气隙不均匀，磁密过大；机组吊装过于不平。

应对措施：调整机组吊装；更换新电机，并确保电机噪声良好，运输过程中注意保护电机。

3.典型案例：YDCK塑料件热胀冷缩声

背景：青岛南山项目现场投诉YDCK机组在制热开机过程中出现塑料件热胀冷缩时的“噼啪声”，后通过在导风圈和水盘之间贴棉，将噪声消除了。

造成此投诉的主要原因：

卡式机在刚开始产品开发时没有在水盘和导风圈侧壁的接触部位设计合理的间隙，导致温度变化过程中容易产生“啪啪声”。

水盘和导风圈的固定面部分，水盘和导风圈互相接触面积过大，导致温差变化时，水盘和导风圈互相摩擦。

4.典型案例：YDCP郑州宇华教育项目

背景：郑州宇华教育项目投诉多台YDCP063机组在制热运行时，出现明显的啸叫声。通过将现场退回的机组进行实验复现，制热运行时，电磁膨胀阀的一段在过冷度非常大的时候，出现啸叫声，发现产生啸叫声的部位，机组管路尺寸和焊接不符合要求。现场退回的机组，电子膨胀阀连接的液管的过渡管，其缩口段的缩口形式不满足图纸设计要求，为渐扩形、长6mm、缩口无限位设计，而图纸要求为直管形、长10mm、缩口部位有限位设计。因此，电子膨胀阀管路与液管管路在缩口部位形成比较明显的腔体，形成断层，制冷剂流经此处时，产生啸叫声，按照图纸要求重新制作管路后，啸叫声没有再复现。