ISO 13347-12025 风扇 标准化实验室条件下风扇声功率级的测定 第1部分概述标准立项发展报告

风扇标准化实验室条件下风扇声功率级的测定第1部分：概述标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Fans—DeterminationofFanSoundPowerLevelsunderStandardizedLaboratoryConditions—Part1:GeneralOverview摘要随着现代建筑通风、工业生产和民用电器领域的快速发展，风扇类产品广泛应用于各类工程与消费场景，其噪声水平已成为衡量产品性能与环境舒适度的关键指标之一。为统一全球范围内风扇声功率级的测试方法，国际标准化组织（ISO）于2025年7月23日正式发布了ISO13347-1:2025《风扇标准化实验室条件下风扇声功率级的测定第1部分：概述》。本报告围绕该标准的立项背景、技术内容、适用范围及行业影响展开系统分析，梳理了标准在声学测试环境、测量仪器、安装条件及数据处理等方面的基本框架，阐述了其在保障测试结果可比性、促进国际贸易和技术交流方面的重要意义。报告指出，ISO13347-1:2025的发布填补了现行标准在通用性要求层面的细化不足，为后续分项标准的实施提供了统一的技术基础。该标准的实施将进一步推动风扇行业噪声控制技术的进步，助力绿色低碳发展与声环境质量改善。关键词：风扇；声功率级；标准化实验室；ISO13347；噪声测试；国际标准；声学测量Keywords:Fans;SoundPowerLevel;StandardizedLaboratory;ISO13347;NoiseTesting;InternationalStandard;AcousticMeasurement1.引言1.1研究背景噪声污染已被世界卫生组织列为现代社会中仅次于空气污染的重大环境问题。在工业通风、建筑暖通空调（HVAC）、数据中心冷却以及家用电器等领域，风扇作为核心气流输送设备，其运行噪声直接影响工作场所的职业健康安全、居住环境的舒适度以及城市区域的声环境质量。据相关统计，通风系统噪声在建筑环境噪声投诉中占比高达30%以上，风扇气动噪声与机械噪声的控制已成为产品设计与质量检验的重要环节。然而，风扇声功率级的测定涉及复杂的声学测量原理、精密的仪器设备和严格的实验室条件控制。不同国家、不同实验室之间若缺乏统一的测试标准，将导致测量结果缺乏可比性，进而影响产品认证、贸易流通和市场监督。为此，制定一项全球统一的、涵盖风扇声功率级测定通用要求的国际标准，成为国际标准化组织（ISO）的重要工作方向。1.2标准立项的必要性在ISO13347-1:2025发布之前，风扇声功率级的测定主要依据ISO5136（管道内声功率测定）和ISO3744/3745（声压法测定声功率级）等通用标准，但这些标准未能针对风扇产品的结构特点、安装方式和运行工况给出系统性的适配规定。各标准之间在测试环境要求、测量面选择、气象条件修正等方面存在差异，导致同一台风扇在不同标准体系下的测试结果可能出现显著偏差。此外，随着风机技术的不断进步，高效低噪叶轮设计、变频调速技术以及新型材料的应用，使得传统测试标准的适用性和准确性面临新的挑战。ISO13347系列标准的制修订因此被提上日程，而作为系列标准的开篇之作，第1部分需要为整个系列提供统一的术语定义、测试原理和通用技术要求。1.3标准基本信息本标准编号为ISO13347-1:2025，由国际标准化组织（ISO）发布，归口于ISO/TC117（工业风机技术委员会）。标准全称为《风扇标准化实验室条件下风扇声功率级的测定第1部分：概述》（Fans—Determinationoffansoundpowerlevelsunderstandardizedlaboratoryconditions—Part1:Generaloverview），于2025年7月23日正式发布，目前为现行有效状态。标准采用英语版本，分类号归入“通风机、风扇、空调器”类别。2.标准范围与适用对象2.1标准的适用范围ISO13347-1:2025规定了在标准化实验室条件下测定风扇声功率级的基本要求，适用于各类工业风机、商业通风机、家用电风扇以及类似用途的气体动力设备。标准涵盖了以下内容框架：-声功率级测定的基本原理和通用方法；-测试实验室的环境要求和声学条件；-测量仪器（声级计、频率分析仪等）的精度要求；-风扇的安装方式、进气/排气条件的标准化规定；-风扇运行工况（转速、流量、压力等）的设定原则；-声功率级计算与数据报告的基本要求。标准不涉及特定类型风扇的专用测试细则——这些内容由ISO13347系列的其他部分分别规定，包括管道式风扇（第2部分）、非管道式风扇（第3部分）以及声强法测定（第4部分）等。2.2主要适用对象本标准的适用对象包括但不限于：-工业通风机：用于工厂、矿山、隧道等场所的通风换气与工艺送风；-建筑暖通空调（HVAC）系统用风机：包括屋顶风机、管道风机、新风机组内置风机等；-商业与民用风扇：包括落地扇、吊扇、换气扇、冷却塔风机等；-电子产品散热风扇：用于服务器、通信设备、电力电子装置的冷却风扇；-特种用途风扇：包括防爆风机、防腐风机、高温风机等。3.标准的技术内容分析3.1声功率级测定基本原理声功率级是描述声源辐射声能强度的物理量，其定义为声功率与基准声功率（10⁻¹²W）之比取常用对数乘以10，单位为分贝（dB）。与声压级不同，声功率级是声源自身的固有属性，不受测试环境距离和反射条件的影响，因此更适合作为风扇噪声水平的客观评价指标。ISO13347-1:2025在基本原理部分明确了以下技术路径：-在消声室或半消声室环境中，通过布置一定数量的传声器位置，测量包围风扇的假想测量面上的声压级；-根据测量面的面积和声压级分布，计算得到声功率级；-对测试环境中的背景噪声和反射声进行修正，确保测量结果反映风扇自身的声辐射特性。3.2实验室环境要求实验室条件是影响测量精度的重要因素。本标准对实验室的声学性能提出了明确规定，包括：-消声室：要求自由声场特性，截止频率以下声波传播近似无反射；-半消声室：地面为反射面，其余各面为吸声面，模拟实际安装环境中的声学边界条件；-背景噪声限值：要求背景噪声声压级低于被测风扇声压级一定差值（一般不低于10dB，优选不低于15dB），以保证信噪比满足测量要求；-环境气象条件：规定了温度、湿度和大气压力的允许范围及修正方法，因为空气密度影响声波的传播特性。3.3测量仪器要求标准对测量仪器的精度等级提出了与IEC61672一致的要求，主要包括：-声级计：至少满足1级精度要求，具备A计权和1/1倍频程或1/3倍频程频谱分析功能；-传声器：需配备防风罩，频响范围应覆盖被测风扇噪声的主要频段（通常为50Hz~10kHz）；-校准器：使用符合IEC60942要求的声学校准器，在测量前后对测量系统进行校准，校准偏差不得超过0.5dB；-风速测量仪器：用于测量风扇进、出口的气流速度，精度要求满足相应风速范围的规定。3.4测试方法与数据处理标准规定了声压法测定声功率级的基本流程，包括：1.依据风扇类型和安装方式确定合适的测量面形状（半球面、矩形六面体或柱面）；2.确定传声器测点数量和布点方案；3.在每个测点测量等效连续A计权声压级和频带声压级；4.计算测量面上的平均声压级；5.考虑环境修正和背景噪声修正后计算声功率级。在数据处理环节，标准明确了测量结果应同时给出A计权声功率级和频带声功率级，以便于风扇噪声的频谱分析和针对性降噪设计。测量不确定度的评估要求按照ISO/IECGuide98-3（GUM）进行。3.5安装与运行条件标准化风扇的声学特性受其安装条件和运行工况影响显著。为此，ISO13347-1:2025对以下要素进行了标准化规定：-安装方式：明确了自由进气/自由排气、管道进气/管道排气、管道进出气等不同安装类型的定义和适用场景；-运行工况：规定风扇应在额定转速或指定工况点运行，并记录流量、压力、转速和功率等运行参数；-进口/出口附件：规定了均流器、整流格栅等附件的使用原则，以减小气流扰动对噪声测量结果的影响。4.标准体系与协调关系4.1ISO13347系列标准框架ISO13347-1:2025是整个系列标准的基础文件，与之配套的标准包括：|标准编号|标准名称|内容概要||---------|---------|---------||ISO13347-1:2025|第1部分：概述|通用要求、术语定义、基本原理||ISO13347-2|第2部分：管道式风扇|管道安装条件下的声功率级测定||ISO13347-3|第3部分：非管道式风扇|自由场条件下声功率级测定||ISO13347-4|第4部分：声强法|基于声强扫描的声功率级测定方法|这种系列化的标准结构使得各分项标准能够针对不同类型风扇的特点做出专门的测试规定，而第1部分为整个体系提供了统一的技术纲领和术语基础，避免各分项标准之间的概念冲突和测试结果不一致问题。4.2与其他国际标准的关系本标准的制定充分考虑了与以下国际标准的协调一致：-ISO3744：声压法测定噪声源声功率级（工程法）——测量原理的基准标准；-ISO3745：消声室和半消声室精密法测定声功率级——实验室环境要求的主要参考；-ISO5136：管道内风机声功率测定——与管道式风扇测试方法的技术衔接；-IEC61672：电声学声级计——对测量仪器的性能要求依据；-ISO5801：工业风机性能测试——风扇气动性能参数测试的关联标准。通过这种多层次的标准协调机制，ISO13347-1:2025在保持自身技术内容完整性的同时，实现了与相关声学标准和风机性能标准的无缝对接。5.标准的行业影响与应用前景5.1对风扇制造企业的意义对于风扇制造商而言，本标准的实施意味着产品的声功率级测定将具有更高的统一性和权威性。企业可以依据标准规定的测试条件和方法，在产品研发阶段精准掌握噪声特性，优化叶轮设计和结构布局。同时，统一的测试标准是产品获得国际市场准入认证的重要技术依据，有助于降低企业应对不同国家差异化标准的技术成本。5.2对检测认证机构的影响第三方检测机构依据ISO13347-1:2025开展风扇声功率级测试，可以有效提升检测结果的公信力和国际互认度。标准的细化规定有助于统一各实验室之间的操作差异，降低实验室间比对中的测量不确定度，为风机产品的能效标识、绿色认证和噪声限值符合性评价提供可靠的数据支撑。5.3对终端用户和社会环境效益从用户视角来看，标准化的声功率级数据有助于在选购设备时进行科学的噪声比较，促进低噪声产品的市场竞争力提升。从社会层面来看，风扇噪声的标准化测定为噪声排放限制法规提供了技术基础，有助于改善居住和工作环境的声品质，支持“宁静中国”等声环境改善行动计划的实施。在“双碳”目标的背景下，低噪声高效风扇的市场推广有助于推动绿色建筑和节能降碳技术的应用。6.标准修订背景与主要起草单位6.1修订背景与技术动因ISO13347-1:2025是ISO13347-1:2004的修订版本。新旧版本之间的主要变化反映了近二十年来声学测量技术和风扇行业的发展趋势：-纳入了声强法、声阵列等新型测量技术的最新成果；-对测试环境要求进行了修订，与ISO3745:2012的最新规定保持协调；-增加了对变频驱动风扇的测试工况规定，适应了行业能效提升的技术需求；-修订了测量不确定度评估方法，全面引入GUM不确定度分析框架；-更新了术语定义，增加了近场声全息等新概念，扩展了标准的适用范围。6.2主要起草单位介绍本标准的制修订工作由ISO/TC117（工业风机技术委员会）组织，其秘书处长期由德国标准化学会（DIN）承担。其中，德国弗劳恩霍夫建筑物理研究所（FraunhoferIBP）是本次修订工作的核心技术支撑单位之一，承担了声学测量方案的实验验证任务。FraunhoferIBP成立于1929年，是欧洲领先的建筑物理与声学研究机构，总部位于德国斯图加特。该研究所下设声学、室内环境、建筑节能等多个研究方向，在风扇与通风系统噪声控制领域拥有超过六十年的研究积累。研究所拥有关闭式消声室、半消声室和气流声学实验台等先进实验设施，其中消声室的截止频率低至50Hz，自由声场偏差小于±0.5dB，可满足精密法声功率级测定对声学环境的要求。FraunhoferIBP的专家团队深度参与了本次标准修订中测量面选取、传声器布点优化以及环境修正量确定等核心内容的实验验证工作，为标准的科学性和可操作性提供了扎实的数据基础。7.结论与展望ISO13347-1:2025《风扇标准化实验室条件下风扇声功率级的测定第1部分：概述》的发布，是国际风扇噪声测试标准化进程中的重要里程碑。该标准通过系统整合基础术语、测量原理、实验室环境要求和数据处理方法，为ISO13347系列各专项标准的实施提供了统一的技术纲领。标准的修订充分反映了声学测量技术的最新进展和风扇行业的发展需求，在提升测量结果可比性、促进国际贸易便利化和支撑产品噪声监管等方面具有重要的技术价值和应用意义。展望未来，随着声阵列测量、波束成形和数值声学预测等先进技术在风扇噪声检测领域的逐步推广，ISO13347系列标准将进一步向智能化、数字化测试方向演进。同时，在“双碳”目标和绿色制造理念的推动下，风扇能效与噪声的协同优化将成为行业技术创新的重要方向，标准化工作也将在其中发挥愈加关键的引领作用。建议国内相关标准化技术委员会和企业密切关注ISO13347系列标准的后续修订动态，适时推进对应国家标准和行业标准的转化与更新，确保我国风扇声学测试技术与国际标准保持同步发展。参考文献[1]ISO13347-1:2025,Fans—Determinationoffansoundpowerlevelsunderstandardizedlaboratoryconditions—Part1:Generaloverview.Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2025.[2]ISO3744:2010,Acoustics—Determinationofsoundpowerlevelsandsoundenergylevelsofnoisesourcesusingsoundpressure—Engineeringmethodsforanessentiallyfreefieldoverareflectingplane.Geneva:ISO,2010.[3]ISO3745:2012,Acoustics—Determinationofsoundpowerlevelsandsoundenergylevelsofno