В - постійна приміщення в октавній смузі, що розглядається, в м 2 , що приймається відповідно до пп. 3.4 чи 3.5;

AZ-i - поправка, що враховує розподіл рівнів звукової потужності плафонів і ґрат по октавних смугах, що приймається за табл. 6, в дБ;

Д – поправка на розташування джерела шуму; при розташуванні джерела в робочій зоні (не вище 2 м від підлоги), А = 3 дБ; якщо джерело вище за цю зону, А *■ 0;

0,7 – коефіцієнт запасу;

F, Б - позначення ті самі, що й у п. 2.9, формула (5).

Примітка. Визначення швидкості руху повітря, що допускається, проводиться тільки для однієї частоти, яка дорівнює для плафонів ВНИИГС 250 Щ, для дискових плафонів 500 гц, для анемостатів і решіток 2000 гц.

2.14. З метою зниження рівня звукової потужності шуму, що генерується поворотами та трійниками повітроводів, ділянок різкої зміни площі поперечного перерізу тощо, слід обмежувати швидкості руху повітря в магістральних повітроводах громадських будівель та допоміжних будівель промислових підприємств до 5-6 м/сек, а на відгалуженнях до 2-4 м/сек. Для виробничих будівель ці швидкості можна відповідно збільшувати вдвічі, якщо за технологічними та іншими вимогами це допустимо.

3. РОЗРАХУНОК ОКТАВНИХ РІВНІВ Звукового тиску в розрахункових точках

3.1. Октавні рівні звукового тиску на постійних робочих місцях чи приміщеннях (у розрахункових точках) нічого не винні перевищувати встановлених нормами.

(Примітка: 1. Якщо нормативні вимоги до рівнів звукового тиску різні протягом доби, то акустичний розрахунок установок слід проводити на найнижчі допустимі рівні звукового тиску.

2. Рівні звукового тиску на постійних робочих місцях або в приміщеннях (у розрахункових точках) залежать від звукової потужності та розташування джерел шуму та звукопоглинаючих якостей приміщення, що розглядається.

3.2. При визначенні октавних рівнів звукового тиску розрахунок слід проводити для постійних робочих місць або розрахункових точок у приміщеннях, найбільш близьких до джерел шуму (опалювально-вентиляційних агрегатів, повітророзподільних або повітрозабірних пристроїв, повітряних або повітряно-теплових завіс тощо). На прилеглій території за розрахункові точки слід приймати точки, найближчі до джерел шуму (вентилятори, відкрито розташовані на території, витяжні або повітрозабірні шахти, викидні пристрої вентиляційних установок тощо), для яких нормуються рівні звукового тиску.

а - джерела шуму (автономний кондиціонер та плафон) та розрахункова точка знаходяться в одному приміщенні; б - джерела шуму (вентилятор та елементи установки) та розрахункова точка знаходяться у різних приміщеннях; в - джерело шуму - вентилятор перебуває у приміщенні, розрахункова точка - на прильоті ницькою території; 1 – автономний кондиціонер; 2 – розрахункова точка; 3 - генеруючий шум плафон; 4 - віброізольований вентилятор; 5 – гнучка вставка; в - центральний глушник; 7 - раптове звуження перерізу повітроводу; 8 - розгалуження повітроводу; 9 - прямокутний поворот з напрямними лопатками; 10 - плавний поворот повітроводу; 11 - прямокутний поворот повітроводу; 12 - грати; /

3.3. Октавні/Рівні звукового тиску в розрахункових точках слід визначати так.

Випадок 1. Джерело шуму (решітка, що генерує шум, плафон, автономний кондиціонер і т. п.) знаходиться в приміщенні, що розглядається (рис. 3). Октавні рівні звукового тиску, що створюються в розрахунковій точці одним джерелом шуму, слід визначати за формулою

L-L, + I0! g (-£-+--i-l (8)

окт \ 4 Я г г В т )

Примітка. Для звичайних приміщень, до яких не пред'являються спеціальні вимоги щодо акустики, - за формулою

L = Lp - 10 lg В ш -4- Д -(- 6, (9)

де Lp okt - октавний рівень звукової потужності джерела шуму (визначається за даними розділу 2) в дб\

В ш - постійна приміщення з джерелом шуму в октавній смузі (визначається за пп. 3.4 або 3.5) в ж 2 ;

Д - поправка розташування джерела шуму Якщо джерело шуму розташований у робочої зоні, то всіх частот Д =3 дб; якщо вище за робочу зону, - Д=0;

Ф - фактор спрямованості випромінювання джерела шуму (визначається кривими на рис 4), безрозмірний; г - відстань від геометричного центру джерела шуму до розрахункової точки ж.

Графічне рішення рівняння (8) наводиться на рис. 5.

Випадок 2. Розрахункові точки знаходяться у приміщенні, що ізолюється від шуму. Шум від вентилятора або елемента установки поширюється по повітроводах і випромінюється в приміщення через повітророзподільний або повітроприймальний пристрій (решітку). Октавні рівні звукового тиску, що створюються в розрахункових точках, слід визначати за формулою

L = L P -ДL p + 101g(-%+-V (10)

Примітка. Для звичайних приміщень, до яких не пред'являються спеціальні вимоги з акустики, - за формулою

L - L p -A Lp -10 lgiJ H ~Ь A -f- 6, (11)

де L р в - октавний рівень випромінюваної в повітропровід звукової потужності шуму вентилятора або елемента установки в октавній смузі, що розглядається, в дб (визначається відповідно до пп. 2.5 або 2.10);

AL р в - сумарне зниження рівня (втрати) звукової потужності шуму вентилятора або еле-

мента установки в аналізованої октавної смузі шляхом поширення звуку в дб (визначається відповідно до п. 4.1); Д – поправка на розташування джерела шуму; якщо повітророзподільний або повітроприймальний пристрій розташований у робочій зоні, А = 3 дБ, якщо вище за неї, - Д = 0; Фі - фактор спрямованості елемента установки (отвір, решітка і т. п.), що випромінює шум в приміщення, що ізолюється, безрозмірний (визначається за графіками на рис. 4); г„-відстань від елемента установки, що випромінює шум в ізольоване приміщення, до розрахункової точки в м\

В і - постійна ізольованого від шуму приміщення в октавній смузі, що розглядається в м 2 (визначається за пп. 3.4 або 3.5).

Випадок 3. Розрахункові точки знаходяться на прилеглій до будівлі території. Шум вентилятора поширюється по повітропроводу і випромінюється в атмосферу через решітку або шахту (рис. 6). Октавні рівні звукового тиску, що створюється в розрахункових точках, слід визначати за формулою

I = L p -AL p -201gr a -i^- + A-8, (12)

де г а -відстань від елемента установки (решітка, отвір), що випромінює шум в атмосферу, до розрахункової точки в м \ р а -загасання звуку в атмосфері, що приймається за табл. 7 дб/км\

А - поправка в дБ, що враховує розташування розрахункової точки щодо осі випромінюючого шуму елемента установки (для всіх частот приймається за рис. 6).

1 – вентиляційна шахта; 2 - жалюзійні грати

Інші величини ті самі, що у формулах (10)

3.4. Постійну приміщення слід визначати за графіками на рис. 7 або табл. 9, користуючись табл. 8 визначення характеристики приміщення.

3.5. Для приміщень, до яких пред'являються спеціальні вимоги щодо акустики (унікальні глядач-

зали і т. п.), постійну приміщення слід визначати відповідно до вказівок з акустичного розрахунку для цих приміщень.

3.6. Якщо в розрахункову точку надходить шум від кількох джерел шуму (наприклад, припливних і рециркуляційних решіток, автономного кондиціонера та ін), то для розрахункової точки, що розглядається, за відповідними формулами п. 3.2 слід визначати октавні рівні звукового тиску, створювані кожним із джерел шуму окремо , і сумарний рівень у

Ці «Вказівки з акустичного розрахунку вентиляційних установок» розроблені НДІ-будівельної фізики Держбуду СРСР спільно з інститутами Сантехпроекту Держбуду СРСР та Гіпроніавіапром Мінавіапрому.

Вказівки розроблені у розвиток вимог глави СНиП І-Г.7-62 «Опалення, вентиляція та кондиціювання повітря. Норми проектування» та «Санітарних норм проектування промислових підприємств» (СН 245-63), у яких встановлено необхідність зниження шуму установок вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення будівель та споруд різного призначення, коли він перевищує допустимі за нормами рівні звукового тиску.

Редактори: А. №1. Кошкін (Держбуд СРСР), д-р техн. наук, проф. Є. Я. Юдін та кандидати техн. наук Е. А. Лєсков та Г. Л. Осипов (НДІ будівельної фізики), канд. техн. наук І. Д. Розсади

У Вказівках викладено загальні принципи акустичних розрахунків установок вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення з механічним спонуканням. Розглянуто способи зниження рівнів звукового тиску на постійних робочих місцях та у приміщеннях (у розрахункових точках) до величин, встановлених нормами.

на (Гіпроніавіапром) та інж. |р. А. Кацнельсон/ (ДПІ Сантехпроект)

1. Загальні положення............ - . . , 3

2. Джерела шуму установок та їх шумові характеристики 5

3. Розрахунок октавних рівнів звукового тиску в розрахункових

точках.................... 13

4. Зниження рівнів (втрати) звукової потужності шуму

різних елементах повітроводів........ 23

5. Визначення необхідного зниження рівнів звукового тиску. . . *. ............... 28

6. Заходи щодо зниження рівнів звукового тиску. 31

Додаток. Приклади акустичного розрахунку установок вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення з механічним спонуканням...... 39

План І кв. 1970 р., № 3

3.7. Якщо розрахункові точки знаходяться в приміщенні, по якому проходить «шумний» повітропровід, а шум у приміщення проникає через стінки повітроводу, то октавні рівні звукового тиску слід визначати за формулою

L - L p -AL p + 101g -R B - 101gB"-J-3, (13)

де Lp 9 - октавний рівень звукової потужності джерела шуму, що випромінюється в повітропровід, в дБ (визначається відповідно до пп 2 5 і 2.10);

ALp b - сумарне зниження рівнів (втрати) звукової потужності шляхом поширення звуку від джерела шуму (вентилятора, дроселя тощо) до початку розглянутої ділянки повітроводу, що випромінює шум у приміщення, в дб (визначається відповідно до розділу 4);

Державний комітет Ради Міністрів СРСР у справах будівництва (Держбуд СРСР)

1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1.1. Ці Вказівки розроблені для розвитку вимог глави СНиП І-Г.7-62 «Опалення, вентиляція та кондиціювання повітря. Норми проектування» та «Санітарних норм проектування промислових підприємств» (СН 245-63), у яких встановлено необхідність зниження шуму установок вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення з механічним спонуканням до рівнів звукового тиску допустимих за нормами.

1.2. Вимоги цих Вказівок поширюються на акустичні розрахунки повітряного (аеродинамічного) шуму, що утворюється під час роботи установок, перелічених у п. 1.1.

Примітка. У цих Вказівках не розглядаються розрахунки віброізоляції вентиляторів та електродвигунів (ізоляції струсів та звукових коливань, що передаються будівельним конструкціям), а також розрахунки звукоізоляції огороджувальних конструкцій вентиляційних камер.

1.3. Методика розрахунків повітряного (аеродинамічного) шуму заснована на визначенні рівнів звукового тиску шуму, що утворюється при роботі зазначених у п. 1.1 установок, на постійних робочих місцях або в приміщеннях (у розрахункових точках), визначенні необхідності зниження цих рівнів шуму та заходів щодо зменшення рівнів звукового тиску до величин, які допускаються нормами.

Примітки: 1. Акустичний розрахунок повинен входити до складу проектів установок вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення з механічним спонуканням для будівель та споруд різного призначення.

Акустичний розрахунок слід робити тільки для приміщень про нормовані рівня шуму.

2. Повітряний (аеродинамічний) шум вентилятора та шум, створюваний потоком повітря в повітроводах, мають широкосмугові спектри.

3. У цих Вказівках під шумом слід йонімати всякого роду звуки, що заважають сприйняттю корисних звуків або порушують тишу, а також звуки, що надають шкідливу чи дратівливу дію на організм людини.

1.4. При акустичному розрахунку центральної установки вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення слід розглядати найбільш коротку гілку повітроводів. Якщо центральна установка обслуговує декілька приміщень, для яких нормативні вимоги до шуму різні, то додатково слід проводити розрахунок для гілки повітроводів, що обслуговує приміщення з найменшим рівнем шуму.

Окремо слід проводити розрахунок для автономних опалювально-вентиляційних агрегатів, автономних кондиціонерів, агрегатів повітряних або повітрянотеплових завіс, місцевих відсмоктувачів, агрегатів установок повітряного душування, які найближче розташовані до розрахункових точок або мають найбільшу продуктивність та звукову потужність.

Окремо слід проводити акустичний розрахунок гілок повітроводів, що виходять в атмосферу (всмоктування та викид повітря установками).

За наявності між вентилятором і приміщенням пристроїв, що обслуговуються, дроселюючих (діафрагм, дросель-клапанів, шиберів), повітророзподільних і повітроприймальних (решітки, плафони, анемостати тощо), різких змін поперечного перерізу повітроводів, поворотів і трійників слід проводити та елементів установок.

1.5. Акустичний розрахунок слід проводити для кожної з восьми октавних смуг слухового діапазону (для яких нормуються рівні шуму) із середньогеометричними частотами октавних смуг 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 та 8000 гц.

Примітки: 1. Для центральних систем повітряного опалення, вентиляції та кондиціонування повітря за наявності розгалуженої мережі повітроводів допускається проводити розрахунок тільки для частот 125 і 250 гц.

2. Усі проміжні акустичні розрахунки виконуються з точністю до 0,5 дБ. Кінцевий результат округляється до цілого числа децибелів.

1.6. Необхідні заходи щодо зниження шуму, створюваного установками вентиляції, кондиціювання повітря та повітряного опалення, у разі потреби слід визначати для кожного джерела окремо.

2. ДЖЕРЕЛА ШУМУ УСТАНОВОК ТА ЇХ ШУМОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Акустичні розрахунки щодо визначення рівня звукового тиску повітряного (аеродинамічного) шуму слід проводити з урахуванням шуму, що створюється:

а) вентилятором;

б) під час руху повітряного потоку в елементах установок (діафрагмах, дроселях, шиберах, поворотах повітроводів, трійниках, ґратах, плафонах тощо).

Крім того, слід враховувати шум, що передається вентиляційними повітроводами з одного приміщення в інше.

2.2. Шумові характеристики (октавні рівні звукової потужності) джерел шуму (вентиляторів, опалювальних агрегатів, кімнатних кондиціонерів, дроселюючих, повітророзподільних та повітроприймальних пристроїв тощо) слід приймати за паспортами на це обладнання або за каталожними даними

За відсутності шумових характеристик їх слід експериментально визначати за завданням замовника або розрахунком, керуючись даними, наведеними в цих Вказівках.

2.3. Загальний рівень звукової потужності шуму вентилятора слід визначати за формулою

L p =Z+251g#+l01gQ-K (1)

де 1^Р - загальний рівень звукової потужності шуму вен

тилятора в дБ щодо 10“ 12 вт;

L-критерій шумності, що залежить від типу та конструкції вентилятора, в дБ; слід приймати за табл. 1;

Я-повний тиск, створюваний вентилятором, в кГ/м 2;

Q - продуктивність вентилятора м/сек;

5 – поправка на режим роботи вентилятора в дБ.

Таблиця 1

Примітки: 1. Значення 6 при відхиленні режиму роботи вентилятора не більше ніж 20% від режиму максимуму к. п. д. слід приймати рівним 2 дб. На режимі роботи вентилятора з максимумом п. д. 6=0.

2. Для полегшення розрахунків на рис. 1 наведено графік визначення величини 251gtf+101gQ.

3, Отримана за формулою (1) величина характеризує звукову потужність, випромінювану відкритим вхідним або вихідним патрубком вентилятора в одну сторону у вільну атмосферу або в приміщення за наявності плавного підведення повітря до вхідного патрубка.

4. При неплавному підведенні повітря до вхідного патрубка або встановлення дроселя у вході патрубку до величин, зазначених у

табл. 1, слід додавати для осьових вевтиляторів 8 дБ, для відцентрових вентиляторів 4 дБ

2.4. Октавні рівні звукової потужності шуму вентилятора, що випромінюється відкритим вхідним або вихідним патрубком вентилятора L р а, у вільну атмосферу або приміщення, слід визначати за формулою

(2)

де - загальний рівень звукової потужності вентилятора дБ;

ALi - поправка, що враховує розподіл звукової потужності вентилятора по октавних смугах в дБ, що приймається в залежності від типу вентилятора та числа оборотів за табл. 2.

Таблиця 2

Поправки ALu, що враховують розподіл звукової потужності вентилятора по октавних смугах, в дб

Примітки: 1. Наведені у табл. 2 дані без дужок справедливі, коли кількість оборотів вентилятора знаходиться в межах 700-1400 об.хв.

2. При числі обертів вентилятора 1410-2800 обертів весь спектр слід зрушити на октаву вниз, а при числі обертів 350-690 об/хв на октаву вгору, приймаючи для крайніх октав значення, вказані в дужках для частот 32 і 16000 гц.

3. При числі обертів вентилятора понад 2800 об/хв весь спектр слід зрушити на дві октави вниз.

2.5. Октавні рівні звукової потужності шуму вентилятора, що випромінюється у вентиляційну мережу, слід визначати за формулою

Lp - L p ■- A L-± -|~ L i-2,

де AL 2 - поправка, що враховує вплив приєднання вентилятора до мережі повітроводів дБ, що визначається за табл. 3.

2.6. Загальний рівень звукової потужності шуму, що випромінюється вентилятором через стінки кожуха (корпусу) в приміщення вентиляційної камери, слід визначати за формулою (1) за умови, що величина критерію шумності L приймається за табл. 1, як його середнє значення для боку всмоктування та нагнітання.

Октавні рівні звукової потужності шуму, що випромінюється вентилятором у приміщення вентиляційної камери, слід визначати за формулою (2) та табл. 2.

2.7. Якщо у вентиляційній камері одночасно працює кілька вентиляторів, то для кожної октавної смуги необхідно визначати сумарний рівень

звукової потужності шуму, що випромінюється всіма вентиляторами.

Сумарний рівень звукової потужності шуму L cyu під час роботи п однакових вентиляторів слід визначати за формулою

£сум = Z.J + 10 Ign, (4)

де Li - рівень звукової потужності шуму одного вентилятора в дб-п - число однакових вентиляторів.

Для підсумовування рівнів звукової потужності шуму чи звукового тиску, створюваних двома джерелами шуму різних рівнів, слід використовувати табл. 4.

2.8. Октавні рівні звукової потужності шуму, що випромінюється в приміщення автономними кондиціонерами, опалювально-вентиляційними агрегатами, агрегатами повітряного душування (без мереж повітроводів) з осьовими вентиляторами, слід визначати за формулою (2) та табл. 2 з підвищувальною поправкою 3 дБ.

Для автономних агрегатів з відцентровими вентиляторами октавні рівні звукової потужності шуму, що випромінюється всмоктувальним та нагнітаючим патрубками вентилятора, слід визначати за формулою (2) та табл. 2, а сумарний рівень шуму – за табл. 4.

Примітка. При заборі повітря установками зовні по вишивання поправку приймати не потрібно.

2.9. Загальний рівень звукової потужності шуму, створюваного дроселюючими, розподільчими повітрями і повітроприймальними пристроями (дросель-клапани.

Опис:

Діючими в країні нормами та правилами наказано, що в проектах мають бути передбачені заходи щодо захисту від шуму обладнання, що використовується для життєзабезпечення людини. До такого обладнання належать системи вентиляції та кондиціювання повітря.

Акустичний розрахунок як основа для проектування малошумної системи вентиляції (кондиціювання)

В. П. Гусєв, доктор техн. наук, зав. лабораторією захисту від шуму вентиляційного та інженерно-технологічного обладнання (НДІСФ)

Діючими в країні нормами та правилами наказано, що в проектах мають бути передбачені заходи щодо захисту від шуму обладнання, що використовується для життєзабезпечення людини. До такого обладнання належать системи вентиляції та кондиціювання повітря.

Основою для проектування шумоглушення систем вентиляції та кондиціювання повітря є акустичний розрахунок – обов'язковий додаток до проекту вентиляції будь-якого об'єкта. Основні завдання такого розрахунку: визначення октавного спектру повітряного, структурного вентиляційного шуму в розрахункових точках та його необхідного зниження шляхом зіставлення цього спектра з допустимим спектром за гігієнічними нормами. Після підбору будівельно-акустичних заходів щодо забезпечення необхідного зниження шуму проводиться перевірочний розрахунок очікуваних рівнів звукового тиску в тих самих розрахункових точках з урахуванням ефективності цих заходів.

Нижче наведені матеріали не претендують на повноту викладу методики акустичного розрахунку вентиляційних систем (установок). Вони містять відомості, які уточнюють, доповнюють або по-новому розкривають різні аспекти цієї методики з прикладу акустичного розрахунку вентилятора як основного джерела шуму вентиляційної системи. Матеріали будуть використані при підготовці зведення правил щодо розрахунку та проектування шумоглушення вентиляційних установок до нового СНіП.

Вихідними даними для акустичного розрахунку є шумові характеристики обладнання - рівні звукової потужності (УЗМ) в октавних смугах із середньогеометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для орієнтовних розрахунків іноді використовують кориговані рівні звукової потужності джерел шуму в дБА.

Розрахункові точки розташовуються у місцях проживання людини, зокрема, на місці встановлення вентилятора (у вентиляційній камері); у приміщеннях або в зонах, що межують із місцем встановлення вентилятора; у приміщеннях, що обслуговуються системою вентиляції; у приміщеннях, де повітроводи проходять транзитом; в зоні пристрою прийому чи викиду повітря, або лише прийому повітря для рециркуляції.

Розрахункова точка знаходиться у приміщенні, де встановлений вентилятор

У загальному випадку рівні звукового тиску в приміщенні залежать від звукової потужності джерела та фактора спрямованості випромінювання шуму, кількості джерел шуму, від розташування розрахункової точки щодо джерела та будівельних конструкцій, що захищають, від розмірів і акустичних якостей приміщення.

Октавні рівні звукового тиску, що створюються вентилятором (вентиляторами) у місці установки (у венткамері), рівні:

де Фi – фактор спрямованості джерела шуму (безрозмірний);

S - площа уявної сфери або її частини, що оточує джерело і проходить через розрахункову точку, м 2;

B - акустична стала приміщення, м 2 .

Розрахункова точка знаходиться у приміщенні, суміжному із приміщенням, де встановлений вентилятор

Октавні рівні повітряного шуму, що проникає через огорожу в ізольоване приміщення, суміжне з приміщенням, де встановлений вентилятор, визначаються звукоізолюючою здатністю огорож шумного приміщення та акустичними якостями приміщення, що захищається, що виражається формулою :

де L ш - октавний рівень звукового тиску у приміщенні з джерелом шуму, дБ;

R - ізоляція від повітряного шуму конструкцією, що захищає, через яку проникає шум, дБ;

S - площа огороджувальної конструкції, м 2;

B u - акустична стала ізольованого приміщення, м 2 ;

k - коефіцієнт, що враховує порушення дифузності звукового поля у приміщенні.

Розрахункова точка знаходиться в приміщенні, що обслуговується системою

Шум від вентилятора поширюється по повітроводу (повітряному каналу), частково згасає в його елементах і через повітророзподільні та повітроприймальні решітки проникає в приміщення, що обслуговується. Октавні рівні звукового тиску в приміщенні залежать від величини зниження шуму в повітряному каналі та акустичних якостей цього приміщення:

де L Pi - рівень звукової потужності в i-й октаві, що випромінюється вентилятором у повітряний канал;

D L мережі i - загасання в повітряному каналі (у мережі) між джерелом шуму та приміщенням;

D L помі - те саме, що у формулі (1) - формула (2).

Згасання в мережі (у повітряному каналі) D L Р мережі - сума загасань в її елементах, послідовно розташованих по ходу звукових хвиль. Енергетична теорія поширення звуку трубами передбачає, що це елементи впливають друг на друга. Насправді послідовність фасонних елементів і прямих ділянок утворюють єдину хвильову систему, коли на чистих синусоїдальних тонах принцип незалежності згасання у випадку може виправдовуватися. Разом з тим, в октавних (широких) смугах частот стоячі хвилі, створювані окремими синусоїдальними складовими, компенсують один одного, і тому енергетичний підхід, що не враховує хвильової картини в повітроводах і розглядає потік звукової енергії, можна вважати виправданим.

Згасання на прямих ділянках повітроводів з листового матеріалу обумовлено втратами на деформацію стінок та випромінювання звуку назовні. Про зниження рівня звукової потужності DL на 1 м довжини прямих ділянок металевих повітроводів в залежності від частоти можна судити за даними рис. 1.

Як видно, у повітроводах прямокутного перерізу згасання (зниження УЗМ) зі зростанням частоти звуку зменшується, а круглого перерізу зростає. За наявності теплоізоляції на металевих повітроводах наведені на рис. 1 значення слід збільшувати приблизно удвічі.

Поняття згасання (зниження) рівня потоку звукової енергії не можна ототожнювати з поняттям зміни рівня звукового тиску повітряному каналі. При русі звукової хвилі каналом загальна кількість енергії, що вона несе, зменшується, але ці обов'язково пов'язані з зменшенням рівня звукового тиску. У каналі, що звужується, незважаючи на загасання загального потоку енергії, рівень звукового тиску може збільшуватися внаслідок збільшення щільності звукової енергії. У каналі, що розширюється, навпаки, щільність енергії (і рівень звукового тиску) може зменшуватися швидше, ніж загальна звукова потужність. Згасання звуку на ділянці зі змінним перетином одно:

(5)

де L 1 і L 2 - середні рівні звукового тиску в початковому та кінцевому по ходу звукових хвиль перерізах ділянки каналу;

F 1 і F 2 - площі поперечних перерізів відповідно на початку та в кінці ділянки каналу.

Згасання на поворотах (у колінах, відводах) з гладкими стінками, поперечний переріз яких менший за довжину хвилі, визначається реактивним опором типу додаткової маси і виникненням мод вищого порядку. Кінетична енергія потоку на повороті без зміни перерізу каналу збільшується через нерівномірність поля швидкостей, що виникає. Прямокутний поворот діє подібно до фільтру низьких частот. Величину зниження шуму на повороті в діапазоні плоских хвиль дає точне теоретичне рішення:

(6)

де K – модуль коефіцієнта проходження звуку.

При a ≥ l /2 величина K дорівнює нулю і плоска звукова хвиля, що падає, теоретично повністю відображається поворотом каналу. Максимальне зниження шуму спостерігається, коли глибина повороту дорівнює приблизно половині довжини хвилі. Про величину теоретичного модуля коефіцієнта проходження звуку через прямокутні повороти можна судити з рис. 2.

У реальних конструкціях за даними робіт максимальне згасання дорівнює 8-10 дБ, коли ширині каналу укладається половина довжини хвилі. З підвищенням частоти згасання зменшується до 3-6 дБ в ділянці довжин хвиль, близьких за величиною до подвоєної ширини каналу. Потім він знову плавно зростає на високих частотах, досягаючи 8-13 дБ. На рис. 3 показані криві згасання шуму на поворотах каналів для плоских хвиль (крива 1) та для випадкового, дифузного падіння звуку (крива 2). Ці криві отримані на основі теоретичних та експериментальних даних. Наявність максимуму зниження шуму при a = l /2 можна використовувати зниження шуму з низькочастотними дискретними складовими, налаштовуючи розміри каналів на поворотах на цікаву частоту.

Зниження шуму на поворотах, кут яких менше 90°, приблизно пропорційно величині кута повороту. Наприклад, зменшення рівня шуму на повороті з кутом 45° дорівнює половині його зменшення на повороті з кутом 90°. На поворотах із кутом менше 45° зменшення шуму не враховується. Для плавних поворотів і прямих колін повітроводів із напрямними лопатками зниження шуму (рівня звукової потужності) можна визначити, користуючись кривими рис. 4.

У розгалуженнях каналів, поперечні розміри яких менше половини довжини звукової хвилі, фізичні причини згасання аналогічні причин згасання в колінах і відводах. Це згасання визначається так (рис. 5).

На підставі рівняння нерозривності середовища:

З умови безперервності тиску (r п + r 0 = r пр) і рівняння (7) звукова потужність, що пройшла, може бути представлена ​​виразом

а зниження рівня звукової потужності при площі перерізу відгалуження

	(11)
	(12)
	(13)

При раптовій зміні перерізу каналу з поперечними розмірами менше довжин напівхвиль (рис. 6 а) зниження рівня звукової потужності може бути визначено так само, як при розгалуженнях.

Розрахункова формула для такої зміни перерізу каналу має вигляд

(14)

де m - відношення більшої площі перерізу каналу до меншої.

Зниження рівнів звукової потужності, коли розміри каналів більші за довжину напівхвиль неплоських хвиль при раптовому звуженні каналу, дорівнює

Якщо канал розширюється або плавно звужується (рис. 6 б і 6 г), зниження рівня звукової потужності дорівнює нулю, тому що відображення хвиль з довжиною, меншою розмірів каналу, не відбувається.

У простих елементах вентиляційних систем приймають такі величини зниження на всіх частотах: калорифери і охолоджувачі повітря 1,5 дБ, центральні кондиціонери 10 дБ, сітчасті фільтри 0 дБ, місце примикання вентилятора до мережі повітроводів 2 дБ.

Відображення звуку від кінця повітроводу відбувається в тому випадку, якщо поперечний розмір повітроводу менший за довжину звукової хвилі (рис. 7).

Якщо поширюється плоска хвиля, то великому повітроводі відбиття відсутня, і вважатимуться, що втрат на відбиток немає. Однак якщо отвір з'єднує приміщення великих розмірів і відкритий простір, то в отвір потрапляють тільки дифузні звукові хвилі, спрямовані до отвору, енергія яких дорівнює четвертій частині енергії дифузного поля. Тож у разі відбувається ослаблення рівня інтенсивності звуку на 6 дБ.

Характеристики спрямованості випромінювання звуку повітророзподільними решітками вказано на рис. 8.

При розташуванні джерела шуму у просторі (наприклад, на колоні у великому приміщенні) S = 4p r 2 (випромінювання на повну сферу); у середній частині стіни, перекриття S = 2p r 2 (випромінювання у півсферу); у двогранному куті (випромінювання в 1/4 сфери) S = p r 2; у тригранному кутку S = p r 2/2.

Ослаблення рівня шуму у приміщенні визначається формулою (2). Розрахункова точка вибирається у місці постійного перебування людей, найближчим до джерела шуму, на відстані 1,5 м від підлоги. Якщо шум у розрахунковій точці створюється кількома гратами, то акустичний розрахунок проводиться з урахуванням їхнього сумарного впливу.

Коли джерелом шуму є ділянка транзитного повітроводу, що проходить через приміщення, вихідними даними для розрахунку за формулою (1) служать октавні рівні звукової потужності шуму, що випромінюється ним, визначені за наближеною формулою:

де L pi - рівень звукової потужності джерела в i-ї октавної смуги частот, дБ;

D L' Рсетіi - загасання в мережі між джерелом і транзитною ділянкою, що розглядається, дБ;

R Ti - звукоізоляція конструкції транзитної ділянки повітроводу, дБ;

S T - площа поверхні транзитної ділянки, що виходить у приміщення, м 2;

F T - площа поперечного перерізу ділянки повітроводу, м 2 .

Формула (16) не враховує підвищення щільності звукової енергії в повітропроводі за рахунок відбиття; умови падіння та проходження звуку через конструкцію повітроводу істотно відрізняються від проходження дифузного звуку через огородження приміщення.

Розрахункові точки знаходяться на прилеглій до будівлі території

Шум вентилятора поширюється по повітроводу і випромінюється в навколишній простір через решітку або шахту, безпосередньо через стінки корпусу вентилятора або відкритий патрубок при встановленні вентилятора ззовні будівлі.

При відстані від вентилятора до розрахункової точки набагато більше його розмірів джерело шуму вважатимуться точковим.

У цьому випадку октавні рівні звукового тиску в розрахункових точках визначаються за формулою

де L Pокті - октавний рівень звукової потужності джерела шуму, дБ;

D L Pсетіi - сумарне зниження рівня звукової потужності шляхом поширення звуку в повітроводі в аналізованої октавної смузі, дБ;

D L ні - показник спрямованості випромінювання звуку, дБ;

r – відстань від джерела шуму до розрахункової точки, м;

W – просторовий кут випромінювання звуку;

b a - загасання звуку в атмосфері, дБ/км.

Якщо є ряд з декількох вентиляторів, решіток або інше протяжне джерело шуму обмежених розмірів, то третій член формули (17) приймається рівним 15 lgr .

Розрахунок структурного шуму

Структурний шум у приміщеннях, суміжних із вентиляційними камерами, виникає внаслідок передачі динамічних сил від вентилятора на перекриття. Октавний рівень звукового тиску в суміжному приміщенні, що ізолюється, визначають за формулою

Для вентиляторів, розташованих у технічному приміщенні поза межами перекриття над ізольованим приміщенням:

(20)

де L Pi - октавний рівень звукової потужності повітряного шуму, що випромінюється вентилятором у вентиляційну камеру, дБ;

Z c - сумарний хвильовий опір елементів віброізоляторів, на яких встановлена ​​холодильна машина Н с/м;

Z пер - вхідний імпеданс перекриття - несучої плити, відсутність підлоги на пружній підставі, плити підлоги - за його наявності, Н с/м;

S - умовна площа перекриття технічного приміщення над ізольованим приміщенням, м 2;

S = S 1 при S 1 > S u /4; S = S u /4; при S 1 ≤ S u /4 або якщо технічне приміщення не знаходиться над ізольованим приміщенням, але має одну спільну з ним стіну;

S 1 - площа технічного приміщення над ізольованим приміщенням, м 2;

S u - площа приміщення, що ізолюється, м 2 ;

S в - загальна площа технічного приміщення, м2;

R – власна ізоляція повітряного шуму перекриттям, дБ.

Визначення необхідного зниження шуму

Необхідне зниження октавних рівнів звукового тиску розраховують окремо для кожного джерела шуму (вентилятора, фасонних елементів, арматури), але при цьому враховують кількість однотипних за спектром звукової потужності джерел шуму та величини рівнів звукового тиску, створюваних кожним з них у розрахунковій точці. У загальному випадку необхідне зниження шуму для кожного джерела має бути таким, щоб сумарні рівні у всіх октавних смугах частот від усіх джерел шуму не перевищували допустимі рівні звукового тиску.

За наявності одного джерела шуму необхідне зниження октавних рівнів звукового тиску визначається за формулою

де n - загальна кількість прийнятих до розрахунку джерел шуму.

У загальну кількість джерел шуму n при визначенні D L трi необхідного зниження октавних рівнів звукового тиску на території міської забудови слід включати всі джерела шуму, які у розрахунковій точці створюють рівні звукового тиску, що відрізняються менш ніж на 10 дБ.

При визначенні D L трi для розрахункових точок у приміщенні, що захищається від шуму системи вентиляції, до загальної кількості джерел шуму слід включати:

При розрахунку необхідного зниження шуму вентилятора – кількість систем, що обслуговують приміщення; шум, що генерується повітророзподільчими пристроями та фасонними елементами, при цьому не враховується;

При розрахунку необхідного зниження шуму, що генерується повітророзподільчими пристроями вентиляційної системи, що розглядається, - кількість систем вентиляції, що обслуговують приміщення; шум вентилятора, повітророзподільних пристроїв та фасонних елементів при цьому не враховується;

При розрахунку необхідного зниження шуму, що генерується фасонними елементами і повітророзподільними пристроями розгалуженого відгалуження, - кількість фасонних елементів і дроселів, рівні шуму яких відрізняються один від одного менш ніж на 10 дБ; шум вентилятора та решіток при цьому не враховується.

Разом з тим в загальній кількості джерел шуму, що приймаються до розрахунку, не враховуються джерела шуму, що створюють у розрахунковій точці рівень звукового тиску на 10 дБ менші, ніж допустимий, при їх кількості не більше 3 і на 15 дБ менше допустимого при їх числі не більше 10.

Як видно, акустичний розрахунок – не просте завдання. Необхідну точність її вирішення забезпечують спеціалісти-акустики. Від точності акустичного розрахунку залежить ефективність шумоглушення і вартість його здійснення. Якщо величина розрахованого необхідного зниження шуму занижена, заходи будуть недостатньо ефективні. І тут потрібно усунення недоліків на діючому об'єкті, що неминуче пов'язані з істотними матеріальними затратами. При підвищеному необхідному зниженні шуму невиправдані витрати закладаються у проект. Так, тільки за рахунок установки глушників, довжина яких більша за потрібну на 300-500 мм, додаткові витрати на середніх і великих об'єктах можуть становити 100-400 тисяч рублів і більше.

Література

1. СНіП II-12-77. Захист від шуму. М.: Будвидав, 1978.

2. СНіП 23-03-2003. Захист від шуму. Держбуд Росії, 2004.

3. Гусєв В. П. Акустичні вимоги та правила проектування малошумних систем вентиляції // АВОК. 2004. № 4.

4. Посібник з розрахунку та проектування шумоглушення вентиляційних установок. М.: Будвидав, 1982.

5. Юдін Є. Я., Терьохін А. С. Боротьба з шумом шахтних вентиляційних установок. М.: Надра, 1985.

6. Зниження шуму в будинках та житлових районах. За ред. Г. Л. Осипова, Є. Я. Юдіна. М.: Будвидав, 1987.

7. Хорошєв С. А., Петров Ю. І., Єгоров П. Ф. Боротьба з шумом вентиляторів. М: Енерговидав, 1981.