Октавный уровень шума. Определение уровней звукового давления в расчетных точках. Расчет количества громкоговорителей необходимого для озвучивания определенной территории
8.16. Суммарное снижение уровней звуковой мощности в дБ по пути распространения шума следует определять последовательно для каждого элемента сети воздуховодов и затем суммировать по формуле
(65)
где - снижение октавных уровней звуковой мощности в отдельных элементах воздуховодов в дБ, определяемое по пп. 8.17 - 8.22 настоящих норм;
n c - число элементов сети воздуховодов, в которых учитывается снижение уровней звуковой мощности.
8.17. Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ на 1 м длины в прямых участках металлических воздуховодов прямоугольного и круглого сечений следует принимать по табл. 20.
8.18. Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ на прямых участках кирпичных и бетонных каналов при расчетах учитывается.
Таблица 20
| Форма поперечного сечения воздуховода | Гидравлический диаметр в мм | Снижение уровней звуковой мощности и при среднегеометрической частоте октавных полос в Гц | |||||||
| Прямоугольное | От 75 до 200 | 0,6 | 0,6 | 0,45 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| » 210 » 400 | 0,6 | 0,6 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | |
| » 410 » 800 | 0,6 | 0,6 | 0,3 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | |
| » 810 » 1600 | 0,45 | 0,3 | 0,15 | 0,1 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | |
| Круглое | От 75 до 200 | 0,10 | 0,1 | 0,15 | 0,15 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| » 210 » 400 | 0,06 | 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | |
| » 410 » 800 | 0,03 | 0,06 | 0,06 | 0,1 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | |
| » 810 » 1600 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 |
8.19. Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ в поворотах воздуховодов следует определить по табл. 21. При угле поворота менее или равном 45 о снижение октавных уровней звуковой мощности не учитывается.
Для плавных поворотов воздуховодов и поворотов воздуховодов под прямым углом и снабженных направляющими лопатками снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ следует принимать по табл. 22.
Таблица 21
| Ширина поворота d в мм | Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ при среднегеометрической частоте октавных полос в Гц | |||||||
Таблица 22
| Ширина поворота d в мм | Снижение уровней звуковой мощности в дБ при среднегеометрической частоте октавных полос в Гц | |||||||
| 125 - 250 | ||||||||
| 260 - 500 | ||||||||
| 510 - 1000 | ||||||||
| 1100 - 2000 |
8.20. Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ при изменении поперечного сечения воздуховода следует, в зависимости от частоты и размеров поперечного сечения воздуховодов, определять:
а) при размерах поперечного сечения воздуховода в мм, меньших указанных в табл. 23, по формуле
(66)
где т п - соотношение площадей поперечных сечений воздуховода, равное:
F 1 и F 2 - площади поперечного сечения воздуховода до и после изменения сечения в м 2 ;
б) при размерах поперечного сечения воздуховода в мм, больших указанных в табл. 23, по формулам:
(при >1) (68)
(при <1) (69)
При плавном переходе воздуховода от одного сечения к другому снижение октавных уровней звуковой мощности не учитывается.
8.21. Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ в разветвлении воздуховода следует определять по формуле
(70)
где т п - отношение площадей поперечных сечений воздуховодов, равное:
F - площадь поперечного сечения воздуховода перед разветвлением в м 2 ;
F отв, i - площадь поперечного сечения воздуховода отдельного ответвления в м 2 ;
Суммарная площадь поперечных сечений воздуховодов всех ответвлений в м 2 .
Таблица 23
Примечание. Если воздуховод отдельного ответвления в разветвлении повернут на 90 о, то к величине в дБ, полученной по формуле (70), следует добавлять величины снижения октавных уровней звуковой мощности, определяемых по табл. 21 или 22.
8.22. Снижение октавных уровней в звуковой мощности в дБ в результате отражения звука от открытого конца воздуховода или решетки следует определять по табл. 24.
Таблица 24
| Диаметр воздуховода или корень квадратный из площади поперечного сечения конца прямоугольного воздуховода или решетки в мм | Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ при среднегеометрической частоте октавной полосы в Гц | |||||||
| 2500 | ||||||||
| Примечание. Данные настоящей таблицы относятся к случаю, когда воздуховод заканчивается заподлицо со стеной или потолком и расположен, как и воздухораспределительное устройство (решетка), на расстоянии двух или более диаметров воздуховода от других стен или потолка. Если воздуховод или воздухораспределительное устройство (решетка) заканчивающееся заподлицо с ограждающими конструкциями, расположены ближе к другим ограждающим конструкциям помещения, то снижение октавных уровней звуковой мощности следует определять по табл. 24, принимая значение в дБ для диаметра воздуховода, увеличенного вдвое. |
Проектирование глушителей
8.23. В системах вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления следует применять трубчатые, пластинчатые и камерные глушители (рис. 19) со звукопоглощающим материалом, а также облицовку воздуховодов и поворотов изнутри звукопоглощающими материалами.
Выбор конструкции глушителей следует производить в зависимости от размеров воздуховода, допускаемой скорости воздушного потока и требуемого снижения октавных уровней звукового давления.
Рис. 19. Схема конструкций глушителей
а - пластинчатый с крайними пластинами; б - пластинчатый без крайних пластин; в - трубчатый прямоугольного сечения; г - трубчатый круглого сечения; д - камерный; 1 - кожух глушителя; 2 - звукопоглощающая пластина; 3 - каналы для воздуха;4- звукопоглощающая облицовка;5 - внутренняя перегородка
8.24. Трубчатые глушители следует применять при размерах воздуховодов до 500 500 мм. При больших размерах воздуховодов следует применять пластинчатые или камерные глушители.
Примечание. При наличии соответствующего обоснования допустимо применение глушителей других типов. Сотовые глушители применять в системах вентиляции кондиционирования воздуха и воздушного отопления не допускается.
8.25. Пластинчатые глушители следует проектировать из звукопоглощающих пластин, устанавливаемых параллельно на некотором расстоянии друг от друга в общем кожухе.
Толщину звукопоглощающих пластин для глушителей следует принимать по табл. 25.
Таблица 25
8.26. Снижение октавных уровней звуковой мощности в дБ в воздуховодах и поворотах, облицованных изнутри звукопоглощающим материалом, и в глушителях следует определять по опытным данным.
8.27. Снижение октавных уровней звукового давления в дБ в воздухозаборных устройствах (типа камер) со звукопоглощающей облицовкой следует определять по формуле
(72)
где - - полное звукопоглощение отдельной камеры в м 2 (звукопоглощение пола не учитывается);
где Q - объемный расход воздуха через глушитель в м 3 /с;
Допустимая скорость движения воздуха в глушителе в м/с, принимаемая в зависимости от располагаемых потерь давления и уровня шумообразования в глушителе.
Для жилых и общественных зданий, вспомогательных зданий и помещений предприятий допускается принимать скорости движения воздуха в глушителях по табл. 26, если длина участка воздуховода до помещения равна не менее 5 - 8 м.
Таблица 26
8.29. При проектировании вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления следует предусматривать установку центрального глушителя и размещать его возможно ближе к вентилятору в начале вентиляционной сети.
Для глушения шума, образующегося в воздуховодах при движении потока воздуха, атакже шума, проникающего в воздуховоды извне от других источников шума, на ответвлениях воздуховода следует предусматривать дополнительно установку глушителей шума по расчету.
8.30. В помещениях для вентиляционного оборудования следует наружный воздух глушителя и воздуховод после него, находящийся в пределах помещения для вентиляционного оборудования, звукоизолировать снаружи, чтобы октавные значения изоляции воздушного шума стенками глушителя и воздуховода были не меньше требуемой величины в дБ, определяемой по формуле
где L - октавный уровень звукового давления в помещении для вентиляционного оборудования в дБ, определяемый по формуле (6) и в соответствии с пп. 8.5 - 8.7 настоящих норм;
Площадь поверхности глушителя и воздуховода в пределах помещения для вентиляционного оборудования в м 2 ;
- октавные уровни звуковой мощности, излучаемой вентилятором в воздуховод в дБ, определяемые по формуле (57);
- суммарное снижение октавных уровней звуковой мощности, на участках воздуховода (включая глушители) от вентилятора до выхода из помещения для вентиляционного оборудования в дБ, определяемое в соответствии с пп. 8.16 и 8.26 настоящих норм.
Для уменьшения значения требуемой изоляции от воздушного шума стенок глушителя и воздуховодов можно применять звукопоглощающую облицовку внутренних поверхностей ограждающих конструкций помещения для вентиляционного оборудования.
Похожая информация.
Звуковое давление - меняющееся избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Уровень звукового давления – измеренное значение звукового давления, относительно опорного давления Рspl = 20 мкПа и соответствующему порогу слышимости звуковой волны частотой 1 кГц. Повышенный уровень звукового давления – причина возникновения шумового загрязнения. Для того, чтобы определить уровень звукового давления и определить мероприятия по его снижению производят специальный расчет:
- выявляют источник (источники) шума и его шумовые характеристики;
- выбирают расчетные точки, определяют допустимый уровень звукового давления в них;
- рассчитывают ожидаемые уровни звукового давления в расчетных точках;
- подсчитывают необходимое снижение шума;
- разрабатывают акустические и архитектурно-строительные меры, обеспечивающие снижение шума.
Уровень звукового давления определяют в расчетных точках, выбираемых или на рабочих местах, или в зонах с постоянным пребыванием людей на высоте 1,5 м от пола. Причем в помещении с одним или несколькими одинаковыми источниками две точки, одну – на рабочем месте в зоне прямого звука, вторую – в зоне отраженного звука и в месте постоянного пребывания людей. Если в помещении имеется несколько источников, уровни звуковой мощности которых отличаются на 10 дБ и более, точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями.
Исходные данные для расчета:
- план и разрез помещения с расположением всех типов производственного оборудования и указанием расчетных точек;
- характеристики ограждающих строительных конструкций (материал, толщина, плотность и другие);
- шумовые характеристики и габариты источников шума.
Шумовые характеристики оборудования приведены заводом-изготовителем в документации. Это могут быть: октавные Lw , корректированные LwА , эквивалентные LwАэкв или максимальные LwАмакс корректированные уровни звуковой мощности. Допускаются характеристики в виде октавных уровней звукового давления L или уровней звука на рабочем месте Lд (на определенном расстоянии).
L , дБ, в расчетных точках помещений (с отношением наибольшего к наименьшему размеру не более 5) при работе одного источника шума следует определять по формуле (1) L = Lw +10 lg ((χ Ф)/(Ω r²) + 4/kB) , где Lw - октавный уровень звуковой мощности, дБ;
χ - коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля в тех случаях, когда расстояние r меньше удвоенного максимального габарита источника (r<2lмакс ) (табличные данные);
Ф - фактор направленности источника шума (для источников с равномерным излучением Ф = 1);
Ω - пространственный угол излучения источника, радиан (табличные данные);
r - размер от акустического центра источника шума до расчетной точки, м;
k - коэффициент искажения звукового поля в помещении (табличные данные, в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения αср );
B - акустическая константа помещения, м² , определяемая по формуле (2) B = A /(1- αcp ) ,
А - эквивалентная площадь звукопоглощения, м² , определяемая по формуле:
Si -площадь i-й поверхности, м² ;
Аj - эквивалентная площадь звукопоглощения j-го искуственного поглотителя, м² ;
nj - количество j-ых искуственных поглотителей, шт.;
αcp - средний коэффициент звукопоглощения, определяемый по формуле (4) αcp = A /Sогр ,
Sогр - суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, м² .
Граничный радиус r гр , м , в помещении с одним источником шума - расстояние от акустического центра источника, на котором плотность энергии прямого звука равна плотности энергии отраженного звука, определяют по формуле (5) r гр =√(B /4 Ω)
Если источник расположен на полу помещения, граничный радиус определяют по формуле (6) r гр =√В/8π =√В/25,12
Расчетные точки на расстоянии до 0,5 r гр считают находящимися в зоне прямого звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле (7) L = Lw +10 lg Ф + 10 lg χ – 20 lg r – 10 lg Ω.
Расчетные точки на расстоянии более 2 r гр считают находящимися в зоне отраженного звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле (8) L = Lw - 10 lg B – 10 lg k + 6.
Октавные уровни звукового давления L, дБ , в расчетных точках помещения с несколькими источниками шума следует определять по формуле:
где Lwi - октавный уровень звуковой мощности i-го источника, дБ;
χi, Фi, ri -то же, что и в формулах (1) и (6), но для i-го источника;
m - число источников шума, ближайших к расчетной точке (находящихся на расстоянии ri ≤ 5 rмин , где rмин - расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего источника шума);
n - общее число источников шума в помещении;
k и В - то же, что и в формулах (1) и (8).
Если все n источников имеют одинаковую звуковую мощность Lwi , то
Если источник шума и расчетная точка расположены в одном помещении, расстояние между ними больше удвоенного максимального размера источника шума и между ними нет препятствий, экранирующих или отражающих шум в направлении расчетной точки, то октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках следует определять: при точечном источнике шума (отдельная установка на территории, трансформатор и т.п.) - по формуле (11)
L = Lw – 20 lg r + 10 lg Ф - βa r/1000 - 10 lg Ω;
при протяженном источнике ограниченного размера (стена производственного здания, цепочка шахт вентиляционных систем на крыше производственного здания, трансформаторная подстанция с большим количеством открыто расположенных трансформаторов) - по формуле (12)
L = Lw – 15 lg r + 10 lg Ф - βa r/1000 - 10 lg Ω ;
где Lw, r, Ф, Ω - то же, что и в формулах (1) и (7);
βа - затухание звука в атмосфере, дБ/км (табличные данные).
При расстоянии r ≤ 50 м затухание звука в атмосфере не учитывают.
Октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках в изолируемом помещении, проникающие через ограждающую конструкцию из соседнего помещения с источником (источниками) шума или с территории, следует определять по формуле (13)
L = Lш – R + 10 lg S – 10 lg Bи – 10 lg k,
где Lш - октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума на расстоянии 2 м от разделяющего помещения ограждения, дБ, определяют по формулам (1), (8) или (9); при шуме, проникающем в изолируемое помещение с территории, октавный уровень звукового давления Lш снаружи на расстоянии 2 м от ограждающей конструкции определяют по формулам (11) или (12);
R - изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией, через которую проникает шум, дБ;
S - площадь ограждающей конструкции, м² ;
Ви - акустическая постоянная изолируемого помещения, м² ;
k - то же, что и в формуле (1).
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (например, стена с окном и дверью), R определяют по формуле:
где Si - площадь i-й части, м² ;
Ri - изоляция воздушного шума i-й частью, дБ.
Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с различной звукоизоляцией (R1>R2 ), R определяют по формуле:
При R1>>R2 и определенном соотношении S1/S2 допускается вместо звукоизоляции ограждающей конструкции R при расчетах по формуле (13) вводить звукоизоляцию слабой части составного ограждения R2 и ее площадь S2 .
Эквивалентный и максимальный уровни звука LA , дБ, создаваемого внешним транспортом и проникающего в помещения через наружную стену с окном (окнами), следует определять по формуле (16) L = LA2м – RАтран.о + 10 lg So – 10 lg Bи – 10 lg k,
Где LA2м - эквивалентный (максимальный) уровень звука снаружи на расстоянии 2 м от ограждения, дБ;
RАтран.о - изоляция внешнего транспортного шума окном, дБ;
So - площадь окна (окон), м² ;
Bи - акустическая постоянная помещения, м² (в октавной полосе 500 Гц);
k - то же, что и в формуле (1).
Для жилых и административных помещений, гостиниц, общежитий площадью до 25 м² LA , дБ, определяют по формуле (17) LA = LA2м – RАтран.о – 5.
Октавные уровни звукового давления в защищаемом от шума помещении в тех случаях, когда источники шума находятся в другом здании, следует определять в несколько этапов:
1) определяют октавные уровни звуковой мощности шума Lwпр , дБ , прошедшего через наружное ограждение (или несколько ограждений) на территорию, по формуле.
Расчетные точки в производственных и вспомогательных помещениях промышленных предприятий выбирают на рабочих местах и (или) в зонах постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от пола. В помещениях с одним источником шума или с несколькими однотипными источниками одна расчетная точка берется на рабочем месте в зоне прямого звука источника, другая - в зоне отраженного звука на месте постоянного пребывания людей, не связанных непосредственно с работой данного источника.
В помещении с несколькими источниками шума, уровни звуковой мощности которых различаются на 10 дБ и более, расчетные точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями. В помещении с групповым размещением однотипного оборудования расчетные точки выбирают на рабочем месте в центре групп с максимальными и минимальными уровнями.
Исходными данными для акустического расчета являются:
план и разрез помещения с расположением технического и инженерного оборудования и расчетных точек;
(материал, толщина, плотность и др.);сведения о характеристиках ограждающих конструкций помещения
шумовые характеристики и геометрические размеры источников шума.
Шумовые характеристики технологического и инженерного оборудования в виде октавных уровней звуковой мощности, корректированных уровней звуковой мощности, а также эквивалентных и максимальных корректированных уровней звуковой мощности для источников непостоянного шума должны указываться заводом-изготовителем в технической документации.
Допускается представлять шумовые характеристики в виде октавных уровней звукового давления или уровней звука на рабочем месте (на фиксированном расстоянии) при одиночно работающем оборудовании.
Октавные уровни звукового давления, дБ, в расчетных точках соразмерных помещений (с отношением наибольшего геометрического размера к наименьшему не более 5) при работе одного источника шума следует определять по формуле
где - октавный уровень звуковой мощности, дБ;
Коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля в тех случаях, когда расстояние меньше удвоенного максимального габарита источника (принимают по таблице 2);
Ф - фактор направленности источника шума (для источников с равномерном излучением Ф=1);
Пространственный угол излучения источника, рад. (принимают по таблице 3);
Расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м (если точное положение акустического центра не известно, он принимается совпадающим с геометрическим центром);
Коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении (принимают по таблице 4 в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения);
В - акустическая постоянная помещения, м^2, определяемая по формуле
где А - эквивалентная площадь звукопоглощения, м^2, определяемая по формуле
где - коэффициент звукопоглощения i-ой поверхности;
Площадь i-ой поверхности, м^2;
Эквивалентная площадь звукопоглощения j-ого штучного поглотителя, м^2;
Количество j-тых штучных поглотителей;
Средний коэффициент звукопоглощения, определяемый по формуле
где - суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, м^2.
Таблица 4
Таблица 6
Граничный радиус м, в помещении с одним источником шума - расстояние от акустического центра источника, на котором плотность энергии прямого звука равна плотности энергии отраженного звука, определяют по формуле
Если источник расположен на полу помещения, граничный радиус определяют по формуле
Расчетные точки на расстоянии до 0,5 можно считать находящимися в зоне действия прямого звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле
Октавные уровни звукового давления L, дБ, в расчетных точках соразмерного помещения с несколькими источниками шума следует определять по формуле
где - октавный уровень звуковой мощности i-го источника, дБ;
То же, что и в формулах (3.1) и (3.6), но для i-го источника;
m - количество источников шума, ближайших к расчетной точке (находящихся на расстоянии, где - расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего источника шума);
n - общее количество источников шума в помещении;
k и В - то же, что и формулах (3.1) и (3.8).
Если все n источников имеют одинаковую звуковую мощность, то
Если источник шума и расчетная точка расположены на территории, расстояние между ними больше удвоенного максимального размера источника шума и между ними нет препятствий, экранирующих шум или отражающих шум в направлении расчетной точки, то октавные уровни звукового давления L, дБ, в расчетных точках, следует определять:
при точечном источнике шума (отдельная установка на территории, трансформатор и т.п.) по формуле
при протяженном источнике ограниченного размера (стена производственного здания, цепочка шахт вентиляционных систем на крыше производственного здания, трансформаторная подстанция с большим количеством открыто расположенных трансформаторов) - по формуле
где - то же, что и в формулах (2.1) и (2.7);
Затухание звука в атмосфере, дБ/км, принимаемое по таблице 5.
Таблица 7
При расстоянии м затухание звука в атмосфере не учитывают.
При шуме, проникающем в изолируемое помещение с территории, октавный уровень звукового давления снаружи на расстоянии 2 м от ограждающей конструкции определяют по формулам (3.11) и (3.12);
R -изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией, через которую проникает шум, дБ;
S - площадь ограждающей конструкцией, м^2;
Акустическая постоянная изолируемого помещения, м^2;
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (например, стена с окном и дверью), R определяют по формуле
где - площадь i-ой части, м^2;
Изоляция воздушного шума i-ой частью, дБ.
Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с различной звукоизоляцией, R определяют по формуле
При при определенном соотношении площадей допускается вместо звукоизоляции ограждающей конструкции R при расчетах по формуле (3.13) вводить звукоизоляцию слабой части составного ограждения и ее площадь.
Эквивалентный и максимальный уровни звука, дБ, создаваемого внешним транспортом и проникающего в помещения через наружную стену с окном (окнами), следует определять по формуле
где - эквивалентный (максимальный) уровень звука снаружи в двух метрах от ограждения, дБА;
Изоляция внешнего транспортного шума за окном, дБА;
Площадь окна (окон), м^2;
k - то же, что и в формуле (3.1).
Для помещений жилых и административных зданий, гостиниц, общежитий и др. площадью до 25 м^2 , дБ, определяют по формуле
Октавные уровни звукового давления в защищаемом от шума помещении в тех случаях, когда источники шума находятся в другом здании, следует определять в несколько этапов:
определяют октавные уровни звуковой мощности шума, дБ, прошедшего через наружное ограждение (или несколько ограждений) на территорию, по формуле
где - октавный уровень звуковой мощности i-ого источника, дБ;
Акустическая постоянная помещения с источником (источниками) шума, м^2;
S - площадь ограждения, м^2;
R - изоляция воздушного шума ограждением, дБ;
определяют октавные уровни звукового давления для вспомогательной расчетной точки на расстоянии 2 м от наружного ограждения защищаемого от шума помещения по формулам (3.10) или (3.11) от каждого из источников шума (ИШ 1 и ИШ 2, рисунок 1). При расчете следует учитывать, что для расчетных точек в пределах от плоскости стены здания (на рисунке 1 - комплексный источник шума ИШ 1) вводится поправка на направленность излучения дБ. определяют суммарные октавные уровни звукового давления, дБ, во вспомогательной расчетной точке (в двух метрах от наружного ограждения защищаемого от шума помещения) от всех источников шума по формуле
где - уровень звукового давления от i-ого источника, дБ;
определяют октавные уровни звукового давления L, дБ, в защищаемом от шума помещении по формуле (3.13), заменив в ней на.
При непостоянном шуме октавные уровни звукового давления, дБ, в расчетной точке следует определять по формулам (3.1), (3.7), (3.8), (3.9), (3.11), (3.12) или (3.13) для каждого отрезка времени, мин., в течение которого уровень остается постоянным, заменяя в указанных формулах L на.
Эквивалентные октавные уровни звукового давления, дБ, за общее время воздействия Т, мин., следует определять по формуле
где - время воздействия уровня, мин.;
Октавный уровень за время, дБ.
За общее время воздействия время Т принимают: а производственных и служебных помещениях - продолжительность рабочей смены; в жилых и других помещениях, а также на территориях, где нормы установлены отдельно для дня и ночи, - продолжительность дня 7.00-23.00 и ночи 23.00-7.00 ч.
Допускается в последнем случае принимать за время воздействия Т днем - четырехчасовой период с наибольшими уровнями, ночью - период в 1 час с наибольшими уровнями.
Эквивалентные уровни звука непостоянного шума, дБА, следует определять по формуле (3.20), заменяя на и на.
Уровни звука технологического и вентиляционного оборудования
Акустические характеристики вентиляционного оборудования приведены в приложении и технологического отдельно для вентиляционных систем и отдельно для разных участков. При определении параметров этих источников сделаны следующие упрощающие допущения в сторону увеличения акустических характеристик этих источников:
все оконечные ветви вентиляционных систем выведены на кровлю соответствующих зданий, что, во-первых, исключает эффекты экранирования при распространении звука на большие расстояния, и, во-вторых, завышает уровни звука суммарных источников шума, т.к. некоторые вентиляционные системы технологического типа работают по замкнутому циклу.
Все технологическое оборудование располагается внутри зданий ангарного типа без звукоизолирующих/звукопоглощающих преград и вблизи стен/окон указанных помещений. При этом полагается, что на все окна указанных зданий изнутри воздействует шум максимального уровня из всех измеренных шумов на рабочих местах.
Суммарные уровни звука технологического оборудования позволят рассчитать акустическую мощность источников звука, которыми являются окна соответствующих корпусов. Результаты расчета представлены в приложении.
Попарное сопоставление уровней звуковой мощности (УЗМ), излучаемой технологическим оборудование через окна корпусов с УЗМ от вентоборудования соответствующих корпусов приведено в Табл.8.
Табл. 8. УЗМ от технологического и вентиляционного оборудования
|
№ корпуса |
||||||
|
Lw снаружи окон, дБА |
||||||
|
Lw вен, дБА |
Анализ проведенных расчетов, представленный в табл.5, показывает, что шум от работы технологического оборудования, при всех сделанных допущениях в сторону увеличения шума, заметно ниже шума систем вентиляции и удовлетворяет требованиям ПДУ. Из таблицы видно, что на фоне шума вентсистем каждого из корпусов вкладом шума технологического оборудования, проникающего через окна и проемы корпусов можно пренебречь. В качестве акустических характеристик оборудования (Циклон) приняты оценки уровней звукового давления. Данные относятся к уровням звука, замеренным на расстоянии 1м от оборудования.
1. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума.
Если в помещение находится несколько источников шума с разными уровнями излучаемой звуковой мощности, то уровни звукового давления для среднегеометрических частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и расчетной точке следует определяет по формуле:
L - ожидаемые октавные уровни давления в расчетной точке, дБ; χ - эмпирический поправочный коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения расстояния rот расчетной точки до акустического центра к максимальному габаритному размеру источника 1макс, рис.2 (методические указания). Акустическим центром источника шума, расположенного на полу, является проекция его геометрического центра на горизонтальную плоскость. Так как отношение r/lмакс во всех случаях, то примем и
определяется по табл. 1 (методические указания). Lpi - октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;
Ф - фактор направленности; для источников с равномерным излучением принимается Ф=1; S - площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку. В расчетах принять, где r - расстояние от расчетной точки до источника шума; S = 2πr 2
| 2 | x | 3,14 | x | 7,5 | |||
| 2 | x | 3,14 | x | 11 | |||
| 2 | x | 3,14 | x | 8 | |||
| 2 | x | 3,14 | x | 9,5 | |||
| 2 | x | 3,14 | x | 14 | 2 = 1230,88 м 2 |
ψ- коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику рис.3 (методические указания) в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей помещения
В - постоянная помещения в октавных полосах частот, определяемая по формуле, где по табл. 2 (методические указания) ; м - частотный множитель определяемый по табл. 3 (методические указания).
Для 250 Гц: μ=0,55 ; м 3
Для 250 Гц: μ=0,7 ; м 3
Для 250 Гц: ψ=0,93
Для 250 Гц: ψ=0,85
т - количество источников шума, ближайших к расчетной точке, для которых (*). В данном случае выполняется условие для всех 5 источников, поэтому т =5.
n- общее количество источников шума в помещении с учетом коэффициента
одновременности их работы.
Найдем ожидаемые октавные уровни звукового давления для 250 Гц:
L = 10lg (1x8x10/ 353,25 +1x8x10/ 759,88 + 1x3,2x10/ 401,92 + 1x2x10/ 566,77 +1x8x10/ 1230,88 + 4 х 0,93 х(8x10 + 8x10+
3,2x10+2x10 +8x10) / 346,5)= 93,37дБ
Найдем ожидаемые октавные уровни звукового давления для 500 Гц:
L= 10lg (1x1,6x10/ 353,25 + 1x5x10/ 759,88 + 1x6,3x10/ 401,92 +
1x 1x10/ 566,77 + 1x1,6x10 / 1230,88 + 4 х 0,85 х(1,6x10 + 5x10+
6,3x10+ 1x10+1,6x10) / 441)= 95,12 дБ
Требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке для восьми
октавных полос по формуле:
, где
Требуемое снижение уровней звукового давления, дБ;
Полученные расчетом октавные уровни звукового давления, дБ;
L доп - допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума
помещений, дБ, табл. 4 (методические указания).
Для 250 Гц: ΔL = 93,37 - 77 = 16,37 дБ Для500 Гц: ΔL = 95,12 - 73 = 22,12 Дб
2.Расчет звукоизолирующих ограждений, перегородок.
Звукоизолирующие ограждения, перегородки применяются для отделения «тихих» помещений от смежных «шумных» помещений; выполняются из плотных, прочих материалов. В них возможно устройство дверей, окон. Подбор материала конструкции производится по требуемой звукоизолирующей способности, величина которой определяется по формуле:
-суммарный октавный уровень звуковой мощности
излучаемой всеми источниками определяемый с помощью табл. 1 (методические указания).
Для250Гц: дБ
Для 500 Гц:
B и – постоянная изолируемого помещения
В 1000 =V/10=(8x20x9)/10=144 м 2
Для 250 Гц: μ=0,55 B И =В 1000 ·μ=144·0,55=79,2 м 2
Для 500 Гц: μ=0,7 B И =В 1000 ·μ=144·0,7=100,8 м 2
т - количество элементов в ограждении (перегородка с дверью т=2) S i - площадь элемента ограждения
S стены = ВхН - S двери = 20 · 9 - 2,5 = 177,5 м 2
Для 250 Гц:
R треб.стены = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg177,5 + 10lg2 = 41,9 дБ
R треб.двери = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 = 23,4 дБ
Для 500 Гц:
R треб.стены = 115,33 - 73 – 10lg100,8 + 10lg177,5 + 10lg2 = 47,8 дБ
R треб.двери = 112,4 - 73 – 10lg100,8 + 10lg2,5 + 10lg2 = 29,3 дБ
Звукоизолирующее ограждение состоит из двери и стены, подберем материал
конструкций по табл. 6 (методические указания).
Дверь - глухая щитовая дверь толщиной 40мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4мм с уплотняющими прокладками.Стена - кирпичная кладка толщиной с двух сторон в 1 кирпич.
3.3вукопоглащающие облицовки
Применяются для снижения интенсивности отраженных звуковых волн.
Звукопоглощающие облицовки (материал, конструкция звукопоглощения и т.д.) следует производить по данным табл. 8 в зависимости от требуемого снижения шума.
Величина возможного максимального снижения уровней звукового давления в расчетной точке при применении выбранных звукопоглощающих конструкций определяется по формуле:
В -постоянная помещения до установки в нем звукопоглощающей облицовки.
B 1 - постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающей конструкции и определяется по формуле:
A=α(S огр - S обл)) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой;
α -средний коэффициент звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой и определяется по формуле:
Для 250Гц: α = 346,5 / (346,5 + 2390) = 0,1266
Для 500 Гц: α = 441 / (441 + 2390) = 0,1558
Sобл - площадь звукопоглощающих облицовок
Sобл =0,6 S огр = 0,6 х 2390 = 1434 м 2 Для 250 Гц: А 1 = 0,1266 (2390 - 1434) = 121,03 м 2 Для 500 Гц: А 1 = 0,1558 (2390 - 1434) = 148,945 м 2
ΔА - величина добавочного звукопоглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, м 2 определяется по формуле:
Реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции облицовки в октавной полосе частот, определяемый по табл.8 (методические указания). Выбираем супертонкое волокно,
ΔА = 1 х 1434 =1434 м 2
конструкциями, определяемый по формуле:
Для 250 Гц: = (121,03 + 1434) / 2390 = 0,6506 ;
В 1 = (121,03 + 1434) / (1 - 0,6506) = 4450,57 м 2
ΔL= 10lg (4450,57 х 0,93 / 346,5 х 0,36) = 15,21 дБ ".
Для 500 Гц: = (148,945 + 1434) / 2390 = 0,6623 ;
В 1 =(148,945 + 1434) / (1 - 0,6623) = 4687,43 м 2
ΔL = 10lg (4687,43 х 0,85 / 441 х 0,35) = 14,12 дБ.
Для 250 Гц и 500 ГЦ выбранная звукопоглощающая облицовка не будет обеспечивать необходимое снижение уровня шума в октавных полосах частот так как:
Дано: В рабочем помещении длиной А м, шириной В м, и высотой Н м
размещены источники шума – ИШ1, ИШ2, ИШ3, ИШ4 и ИШ5 с уровнями звуковой мощности. Источник шума ИШ1 заключен в кожух. В конце цеха находится помещение вспомогательных служб, которое отделено от основного цеха перегородкой с дверью площадью. Расчетная точка находится на расстоянии г от источников шума.
4. Уровни звукового давления в расчетной точке - РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое снижение шума на рабочих местах.
5. Звукоизолирующую способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и двери.
6. Звукоизолирующую способность кожуха для источника ИШ1. Источник шума установлен на полу, размеры его в плане - (а х b) м, высота - h м.
4. Снижение шума при установке на участке цеха звукопоглощающей облицовки. Акустические расчеты проводятся в двух октавных полосах на среднегеометрических частотах 250 и 500Гц.
Исходные данные:
| Величина | 250Гц | 500Гц | Величина | 250Гц | 500Гц |
| 103 | 100 | ||||
| 97 | 92 | ||||
| 100 | 99 | ||||
| 82 | 82 | ||||
| 95 | 98 |
Являются наиважнейшей составляющей систем противопожарной защиты. В процессе проектирования систем оповещения выполняется электроакустический расчет. Основанием для электроакустического расчета является свод правил, разработанный в соответствии со статьей 84 федерального закона ФЗ-123 СП 3.13130.2009 от 22 июля 2008 г. Данная статья опирается на следующие основные пункты свода правил.
- 4.1. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать общий уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения
- 4.2. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола
- 4.7. Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука
- 4.8. Количество звуковых и речевых пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей в соответствии с нормами настоящего свода правил
Смысл электроакустического расчета сводится к определению уровня звукового давления в расчетных точках – в местах постоянного или временного (вероятного) пребывания людей и сравнению данного уровня с рекомендованными (нормативными) значениями.
В озвучиваемом помещении присутствует различного рода шум. В зависимости от назначения и особенностей помещения, а также времени суток, уровень шума варьируется. Наиболее важным параметром при расчете, является величина среднестатистического шума. Шум можно измерить, но правильней и удобней взять его из готовых шум-таблиц:
Таблица 1Для того чтобы услышать звуковую или речевую информацию, она должна быть громче шума на 3дБ, т.е. в 2 раза. Величину 2 называют запасом звукового давления. В реальных условиях шум меняется, поэтому для отчетливого восприятия полезной информации на фоне шума, запас давления д.б не менее чем в 4 раза – 6 дБ, по нормативам – 15дБ.
Удовлетворение условий изложенных в пунктах 4.6, 4.7 свода правил, достигается организационными мероприятиями – правильной расстановкой громкоговорителей, предварительным расчетом:
- звукового давления громкоговорителя,
- звукового давления в расчетной точке,
- эффективной площади озвучиваемой одним громкоговорителем,
- общего количества громкоговорителей необходимого для озвучивания определенной территории.
Критерием правильности электроакустического расчета, является выполнение следующих условий:
- Звуковое давление выбранного громкоговорителя д.б. "не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя", что соответствует величине звукового давления громкоговорителя не ниже 85дБ.
- Звуковое давление в расчетной точке д.б. выше уровня среднестатистического шума в помещении на 15дБ.
- Для потолочных громкоговорителей необходимо учитывать высоту их установки (высоту потолков).
Если все 3 условия выполнены – электроакустический расчет выполнен, если нет, то возможны следующие варианты:
- выбрать громкоговоритель с большей чувствительностью (звуковым давлением, дБ),
- выбрать громкоговоритель с большей мощностью (Вт),
- увеличить количество громкоговорителей,
- изменить схему расстановки громкоговорителей.
2. Входные параметры для расчета
Входные параметры для расчетов берутся из технического задания (ТЗ) (предоставляемого заказчиком) и технических характеристик на проектируемое оборудование. Список и количество параметров может варьироваться в зависимости от ситуации. Примерные входные данные приведены ниже.
Параметры громкоговорителей:
- SPL
- Pгр – мощность громкоговорителя, Вт,
- ШДН – Ширина диаграммы направленности, град.
Параметры помещения:
- N – Уровень шума в помещении, дБ,
- Н – Высота потолков, м,
- a – Длина помещения, м,
- b – Ширина помещения, м,
- Sп – Площадь помещения, м2.
Дополнительные данные:
- ЗД – Запас звукового давления, дБ
- r – Расстояние от громкоговорителя до расчетной точки.
Площадь озвучиваемого помещения:
Sп = a * b
3. Расчет звукового давления громкоговорителя
Зная номинальную мощность громкоговорителя (Рвт) и его чувствительность SPL (SPL от англ. Sound Pressure Level – уровень звукового давления громкоговорителя измеренного на мощности 1Вт, на расстоянии 1м), можно рассчитать звуковое давление громкоговорителя, развиваемое на расстоянии 1м от излучателя.
| Рдб = SPL + 10lg(Pвт) | (1) |
- SPL – чувствительность громкоговорителя, дБ,
- Рвт – мощность громкоговорителя, Вт.
Второе слагаемое в (1) называется правилом "удвоения мощности" или правилом "трех децибел". Физическая интерпретация данного правила – при каждом удвоении мощности источника, уровень его звукового давления увеличивается на 3дБ. Данную зависимость можно представить таблично и графически (см. рис.1).
Рис.1. Зависимость звукового давления от мощности
4. Расчет звукового давления
Для расчета звукового давления в критической (расчетной) точке, необходимо:
- Выбрать расчетную точку
- Оценить расстояние от громкоговорителя до расчетной точки
- Рассчитать уровень звукового давления в расчетной точке
В качестве расчетной точки выберем место возможного (вероятного) нахождения людей, наиболее критичное с точки зрения положения или удаления. Расстояние от громкоговорителя до расчетной точки (r) можно рассчитать или измерить прибором (дальномером).
Рассчитаем зависимость звукового давления от расстояния:
| Р20 = 20lg(r-1) | (2) |
- r – расстояние от громкоговорителя до расчетной точки, м;
- 1
ВНИМАНИЕ: формула (2) справедлива при r > 1 .
Зависимость (2) называется правилом "обратных квадратов” или правилом “шести децибел”. Физическая интерпретация данного правила – при каждом удвоении удаления от источника, уровень звука уменьшается на 6дБ. Данную зависимость можно представить таблично и графически, рис.2:
Рис.2. Зависимость звукового давления от расстояния
Уровень звукового давления в расчетной точке:
- N – Уровень шума в помещении, дБ (N от англ. Noise – шум),
- ЗД – Запас звукового давления, дБ.
При ЗД=15дБ:
| Р > N + 15 | (5) |
Если звуковое давление в расчетной точке выше уровня среднестатистического шума в помещении на 15дБ – расчет выполнен правильно.
5. Расчет эффективной дальности
Эффективная дальность звучания (L) – расстояние от источника звука (громкоговорителя) до геометрического места расположения расчетных точек, находящихся в пределах ШДН, звуковое давление в которых остается в пределах (N+15дБ). На техническом сленге - “расстояние, которое громкоговоритель пробивает”.
В англоязычной литературе эффективная дальность звучания (effective acoustical distance (EAD)) – расстояние, при котором сохраняется четкость и разборчивость речи (1).
Рассчитаем разность между звуковым давлением громкоговорителя, уровнем шума и запасом давления.
- p – разность звукового давления громкоговорителя, уровня шума и запаса давления, дБ.
- 1 – коэффициент учитывающий, что чувствительность громкоговорителя измеряется на 1м.
6. Расчет площади, озвучиваемой одним громкоговорителем
Основанием для оценки величины озвучиваемой площади, является следующая установка:
Расчет будем вести из следующих допущений: Диаграмму направленности (излучения) громкоговорителя, можно представить в виде конуса (звукового поля сконцентрированного в конусе) с телесным углом в вершине конуса, равным ширине диаграммы направленности.
Площадь, озвучиваемая громкоговорителем – проекция звукового поля, ограниченного углом раскрыва на плоскость, проведенную параллельно полу на высоте 1,5м. По аналогии с эффективной дальностью: Эффективная площадь, озвучиваемая громкоговорителем – площадь звуковое давление в пределах которой не превышает значение N+15дБ (ф-ла 5).
ПРИМЕЧАНИЕ: Громкоговоритель излучает во всех направлениях, но мы будем опираться на входные данные – уровни звукового давления в пределах диаграммы направленности. Правильность данного подхода подтверждается статистической теорией.
Разобьем громкоговорители на 3 класса (типа):
- потолочные,
- настенные,
- рупорные.
8. Расчет эффективной площади, озвучиваемой настенным громкоговорителем
9. Расчет эффективной площади озвучиваемой рупорным громкоговорителем
10. Расчет количества громкоговорителей необходимого для озвучивания определенной территории
Рассчитав эффективную площадь, озвучиваемую одним громкоговорителем, зная общие размеры озвучиваемой территории, рассчитаем общее количество громкоговорителей:
| К = int(Sп / Sгр) | (16) |
- Sп – озвучиваемая площадь, м2,
- Sгр – эффективная площадь, озвучиваемая одним громкоговорителем, м2,
- Int – результат округления до целого значения.
11. Электроакустический калькулятор
Общий полученный результат в виде блок-схемы:
Рис.6. Блок-схема электроакустического калькулятора
Пример программирования
В данном калькуляторе (написанном в программе Microsoft Excel) реализована элементарная краткая методика – алгоритм электроакустического расчета, изложенный выше. .
Рис.7. Электроакустический калькулятор в программе Microsoft Excel
На основе разработанного алгоритма расчета работает и .
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Список и краткие характеристики громкоговорителей ROXTON
| Громкоговоритель ROXTON | SPL, дБ | Р вт, Вт | ШДН, гр. | Р дб, дБ |
|---|---|---|---|---|
| Потолочные громкоговорители | ||||
| 88 | 3 | 90 | 93 | |
| 90 | 6 | 90 | 100 | |
| 88 | 6 | 90 | 96 | |
| 90 | 6 | 90 | 96 | |
| 92 | 20 | 90 | 101 | |
| 92 | 10 | 90 | 98 | |
| 90 | 30 | 90 | 104 | |
| 92 | 10 | 90 | 102 | |
| 92 | 10 | 90 | 104 | |
| Настенные громкоговорители | ||||
| 86 | 2 | 90 | 91 | |
| 90 | 6 | 90 | 96 | |
| 90 | 6 | 90 | 100 | |
| 92 | 10 | 90 | 106 | |
|
4.1. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать общий уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения. 4.2. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола. 4.3. В спальных помещениях звуковые сигналы СОУЭ должны иметь уровень звука не менее чем на 15 дБА выше уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении, но не менее 70 дБА. Измерения должны проводиться на уровне головы спящего человека. 4.4. Настенные звуковые и речевые оповещатели должны располагаться таким образом, чтобы их верхняя часть была на расстоянии не менее 2,3 м от уровня пола, но расстояние от потолка до верхней части оповещателя должно быть не менее 150 мм. 4.5. В защищаемых помещениях, где люди находятся в шумозащитном снаряжении, а также в защищаемых помещениях с уровнем звука шума более 95 дБА, звуковые оповещатели должны комбинироваться со световыми оповещателями. Допускается использование световых мигающих оповещателей. 4.6. Речевые оповещатели должны воспроизводить нормально слышимые частоты в диапазоне от 200 до 5000 Гц. Уровень звука информации от речевых оповещателей должен соответствовать нормам настоящего свода правил применительно к звуковым пожарным оповещателям. 4.7. Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука. 4.8. Количество звуковых и речевых пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей в соответствии с нормами настоящего свода правил. | ||||