Akustický výpočet vzduchotechnického systému doc. Ověřovací akustické výpočty hluku šířeného vzduchem. Výpočet hluku


Strana 1



strana 2



strana 3



strana 4



strana 5



strana 6



strana 7



strana 8



strana 9



strana 10



strana 11



strana 12



strana 13



strana 14



strana 15



strana 16



strana 17



strana 18



strana 19



strana 20



strana 21



strana 22



strana 23



strana 24



strana 25



strana 26



strana 27



strana 28



strana 29



strana 30

(Gosstroy SSSR)

instrukce

CH 399-69

MOSKVA - 1970

Oficiální vydání

STÁTNÍ VÝBOR RADY MINISTRŮ SSSR PRO STAVEBNÍ

(Gosstroy SSSR)

INSTRUKCE

DLE AKUSTICKÉHO VÝPOČTU VĚTRACÍCH ZAŘÍZENÍ

Schváleno Státním výborem Rady ministrů SSSR pro stavebnictví

NAKLADATELSTVÍ LITERATURY O STAVEBNICTVÍ Moskva - 1970

brány, mříže, stínidla atd.), by měly být určeny vzorcem

L p = 601 g + 301 gC + 101 g/? + fi, (5)

kde v- průměrná rychlost vzduchu na vstupu do uvažovaného zařízení (instalační prvek), počítáno plochou vstupního vzduchového potrubí (potrubí) pro škrticí zařízení a clony a celkové rozměry pro mřížky v m/s;

£ - koeficient aerodynamický odpor prvek ventilační sítě, vztažený k rychlosti vzduchu na jejím vstupu; pro diskové stropy VNIIGS (oddělená tryska) £ = 4; pro anemostaty a stropy VNIIGS (plochý proud) £ = 2; pro přívodní a výfukové mřížky jsou koeficienty odporu brány podle grafu na obr. 2;

přívodní mřížka

výfuková mřížka

Rýže. 2. Závislost součinitele odporu roštu na jeho otevřeném průřezu

F - plocha průřez potrubí přiváděného vzduchu v m 2;

B - korekce v závislosti na typu prvku, v db; pro škrticí zařízení, anemostaty a diskové stropy D = 6 dB; pro plafondy navržené VNIIGS B =13 dB; pro mřížky D=0.

2.10. Hladiny oktávového akustického výkonu hluku emitovaného do potrubí škrticími zařízeními by měly být určeny vzorcem (3).

V tomto případě se počítá podle vzorce (5), změna AL 2 se určuje z tabulky. 3 (měla by se vzít v úvahu plocha průřezu potrubí, ve kterém je uvažovaný prvek nebo zařízení instalováno), a korekce AL \ - podle tabulky_5, v závislosti na hodnotě frekvenčního parametru f, což je určeno rovnicí

! = < 6 >

kde f je frekvence v Hz;

D je průměrný příčný rozměr potrubí (ekvivalentní průměr) vm; v - průměrná rychlost na vstupu do uvažovaného prvku v m/sec.

Tabulka 5

Změny AL) pro stanovení oktávových hladin akustického výkonu hluku škrticích zařízení v dB

Frekvenční parametr f

Poznámka Mezilehlé hodnoty v tabulce 5 by měly být získány interpolací

2.11. Hladiny oktávového akustického výkonu hluku generovaného v odstínech a mřížkách by se měly vypočítat pomocí vzorce (2) s použitím korekcí ALi podle údajů v tabulce. 6.

2.12. Pokud rychlost pohybu vzduchu před rozvodem vzduchu nebo zařízením na nasávání vzduchu (plafond, mřížka atd.) nepřekročí povolenou hodnotu add, pak se hluk v nich vytvořený vypočítá

Tabulka 6

Změny ALi, zohledňující rozložení akustického výkonu hluku stropních svítidel a mřížek v oktávových pásmech, v dB

Typ zařízení

Anemostat...........

Plafond VNIIGS (odtržení

proud)...........

Plafond VNIIGS (podlaha

proud)...........

Obal disku......

mříž..............

nutné snížení hladiny akustického tlaku (viz část 5) lze ignorovat

2.13. Přípustná rychlost vzduchu před rozvodem vzduchu nebo zařízením pro sání vzduchu instalací by měla být určena vzorcem

y D op \u003d 0,7 10 * m / s;

^ext + 101e ~ -301ge-MIi-

kde b add - oktáva hladina akustického tlaku povolená normami v dB; n - počet odstínů nebo mřížek v uvažované místnosti;

B - pokojová konstanta v uvažovaném oktávovém pásmu v m 2, bráno podle odstavců. 3,4 nebo 3,5;

AZ-i - novela, která zohledňuje rozložení hladin akustického výkonu stropních svítidel a mřížek v oktávových pásmech, brané dle tab. 6, v dB;

D - korekce na umístění zdroje hluku; pokud je zdroj umístěn v pracovním prostoru (ne výše než 2 m od podlahy), A = 3 dB; pokud je zdroj nad touto zónou, A *■ 0;

0,7 - bezpečnostní faktor;

F, B - označení jsou stejná jako v odstavci 2.9, vzorec (5).

Poznámka. Stanovení přípustné rychlosti vzduchu se provádí pouze pro jednu frekvenci, která se rovná VNIIGS 250 Shch pro stropní svítidla, 500 Hz pro kotoučová stropní svítidla a 2000 Hz pro anemostaty a mřížky.

2.14. Aby se snížila hladina akustického výkonu hluku generovaného ohyby a T-kusy vzduchovodů, oblastí s prudkou změnou průřezu atd., je nutné omezit rychlost pohybu vzduchu v hlavních vzduchovodech. veřejných budov a pomocných budov průmyslových podniků do 5-6 m/sa na větvích do 2-4 m/sec. U průmyslových objektů lze tyto rychlosti příslušně zdvojnásobit, pokud je to přípustné podle technologických a jiných požadavků.

3. VÝPOČET HLADINY OKTÁVOVÉHO ZVUKOVÉHO TLAKU VE VÝPOČETNÝCH BODECH

3.1. Oktávové hladiny akustického tlaku na stálých pracovištích nebo v místnostech (v projektových bodech) by neměly překročit stanovené normy.

(Poznámky: 1. Pokud se regulační požadavky na hladiny akustického tlaku během dne liší, měl by být akustický výpočet instalací proveden pro nejnižší přípustné hladiny akustického tlaku.

2. Hladiny akustického tlaku na stálých pracovištích nebo v místnostech (v projektových bodech) závisí na akustickém výkonu a umístění zdrojů hluku a na zvukově pohltivých vlastnostech dané místnosti.

3.2. Při stanovení oktávových hladin akustického tlaku by měl být výpočet proveden pro stálá pracoviště nebo sídelní místa v místnostech nejblíže zdrojům hluku (vytápěcí a ventilační jednotky, rozvody vzduchu nebo zařízení na nasávání vzduchu, vzduchové nebo vzduchové clony atd.). V přilehlém území by měly být návrhové body brány jako body nejblíže zdrojům hluku (ventilátory umístěné volně na území, výfukové nebo sací šachty, odsávací zařízení ventilačních zařízení atd.), pro které jsou normalizovány hladiny akustického tlaku.

a - zdroje hluku (autonomní klimatizace a strop) a vypočtený bod jsou ve stejné místnosti; b - zdroje hluku (ventilátor a instalační prvky) a vypočtený bod jsou umístěny v různých místnostech; c - zdroj hluku - ventilátor je umístěn v místnosti, vypočtený bod je na příjezdové straně území; 1 - autonomní klimatizace; 2 - vypočtený bod; 3 - strop generující hluk; 4 - ventilátor s izolací proti vibracím; 5 - pružná vložka; v - centrálním tlumiči výfuku; 7 - náhlé zúžení úseku potrubí; 8 - rozvětvení potrubí; 9 - pravoúhlá zatáčka s vodicími lopatkami; 10 - plynulé otáčení vzduchového potrubí; 11 - pravoúhlé otočení potrubí; 12 - mříž; /

3.3. Hladiny oktávového/akustického tlaku v návrhových bodech by měly být stanoveny následovně.

Případ 1. Zdroj hluku (mřížka generující hluk, stropní svítidlo, autonomní klimatizace atd.) se nachází v uvažované místnosti (obr. 3). Oktávové hladiny akustického tlaku generované ve vypočítaném bodě jedním zdrojem hluku by měly být určeny vzorcem

L-L, + I0! g (-£-+--i-l (8)

Říjen \ 4 I g g W t )

N o t e. Pro běžné místnosti, které nemají zvláštní požadavky na akustiku, podle vzorce

L \u003d Lp - 10 lg H w -4- D - (- 6, (9)

kde Lp okt je oktávová hladina akustického výkonu zdroje hluku (stanovená podle oddílu 2) v dB\

B w - pokojová konstanta se zdrojem hluku v uvažovaném oktávovém pásmu (stanoveno podle odstavců 3.4 nebo 3.5) v g 2;

D - korekce na umístění zdroje hluku Pokud je zdroj hluku umístěn v pracovní oblasti, pak pro všechny frekvence D \u003d 3 dB; pokud je nad pracovní oblastí, - D=0;

Ф - činitel směrovosti záření zdroje hluku (určený z křivek na obr. 4), bezrozměrný; d - vzdálenost od geometrického středu zdroje hluku k vypočtenému bodu vg.

Grafické řešení rovnice (8) je znázorněno na Obr. 5.

Případ 2. Vypočítané body jsou umístěny v místnosti izolované od hluku. Hluk z ventilátoru nebo instalačního prvku se šíří vzduchovodem a je vyzařován do prostoru rozvodem vzduchu nebo zařízením pro nasávání vzduchu (mřížkou). Hladiny oktávového akustického tlaku generované v návrhových bodech by měly být určeny vzorcem

L \u003d L P -DL p + 101 g (-% + -V (10)

Poznámka. Pro běžné místnosti, pro které nejsou žádné zvláštní požadavky na akustiku, - podle vzorce

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

kde L p in je oktávová hladina akustického výkonu ventilátoru nebo instalačního prvku vyzařovaného do potrubí v uvažovaném oktávovém pásmu v dB (stanoveno podle odstavců 2.5 nebo 2.10);

AL r in - celkové snížení úrovně (ztráta) akustického výkonu hluku ventilátoru nebo el

doba instalace v uvažovaném oktávovém pásmu podél cesty šíření zvuku v dB (určeno v souladu s článkem 4.1); D - korekce na umístění zdroje hluku; pokud je zařízení pro rozvod vzduchu nebo přívod vzduchu umístěno v pracovní oblasti, A \u003d 3 dB, pokud je vyšší, - D \u003d 0; Ф a - činitel směrovosti instalačního prvku (otvoru, roštu atd.) vydávajícího hluk do izolované místnosti, bezrozměrný (určeno z grafů na obr. 4); rn je vzdálenost od instalačního prvku vydávajícího hluk do izolované místnosti k vypočítanému bodu vm

B a - konstanta místnosti izolované od hluku v uvažovaném oktávovém pásmu v m 2 (stanoveno podle odstavců 3.4 nebo 3.5).

Případ 3. Vypočtené body se nacházejí na území sousedícím s budovou. Hluk ventilátoru se šíří potrubím a je vyzařován do atmosféry roštem nebo šachtou (obr. 6). Oktávové hladiny akustického tlaku generovaného v návrhových bodech by měly být určeny vzorcem

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

kde g a je vzdálenost od instalačního prvku (mříže, otvoru) emitujícího hluk do atmosféry k návrhovému bodu v m \ p a - útlum zvuku v atmosféře, vzat podle tabulky. 7 v dB/km

A je korekce v dB zohledňující umístění vypočteného bodu vzhledem k ose instalačního prvku vydávajícího hluk (pro všechny frekvence se bere podle obr. 6).

1 - ventilační šachta; 2 - mřížka

Zbývající množství jsou stejná jako ve vzorcích (10)

Tabulka 7

Zvukový útlum v atmosféře v dB/km

Geometrické střední frekvence oktávových pásem v Hz

3.4. Pokojová konstanta B by měla být určena z grafů na obr. 7 nebo podle tabulky. 9, pomocí tabulky. 8 určit vlastnosti místnosti.

3.5. Pro místnosti se speciálními požadavky na akustiku (unikátní

haly apod.), konstanta místnosti by měla být určena v souladu s pokyny pro akustický výpočet pro tyto místnosti.

Objem místnosti vm

Geometrická střední frekvence v g]c

Multiplikátor frekvence (*.

200 < У <500

Pokojová konstanta při vypočtené frekvenci se rovná pokojové konstantě při frekvenci 1000 Hz vynásobené násobičem frekvence ^ £ = £ 1000

3.6. Pokud návrhový bod přijímá hluk z několika zdrojů hluku (například přívodní a recirkulační mřížky, autonomní klimatizace atd.), pak pro uvažovaný návrhový bod podle odpovídajících vzorců v bodě 3.2 budou hladiny akustického tlaku generované v oktávě podle každého zdroje hluku zvlášť by měla být určena a celková hladina v

Tyto "Pokyny pro akustický výpočet ventilačních jednotek" byly vyvinuty Výzkumným ústavem stavební fyziky Státního stavebního výboru SSSR spolu s instituty Santekhproekt Státního stavebního výboru SSSR a Giproniiaviaprom z Minaviapromu.

Pokyny byly vyvinuty při vývoji požadavků kapitoly SNiP I-G.7-62 „Vytápění, větrání a klimatizace. Design Standards“ a „Normy sanitárního designu pro průmyslové podniky“ (SN 245-63), které stanoví potřebu snížit hluk ventilačních, klimatizačních a vzduchotechnických instalací pro budovy a stavby pro různé účely, když překročí hladiny akustického tlaku normy povoleny.

Redakce: A. č. 1. Koshkin (Gosstroy SSSR), doktor inženýrství. věd, prof. E. Ya. Yudin a kandidáti tech. vědy E. A. Leskov a G. L. Osipov (Výzkumný ústav stavební fyziky), Ph.D. tech. Sciences I. D. Rassadi

Směrnice stanoví obecné zásady akustických výpočtů pro mechanicky poháněná větrací, klimatizační a vzduchotechnická zařízení. Jsou zvažovány způsoby snižování hladin akustického tlaku na stálých pracovištích a v místnostech (v projektových bodech) na hodnoty stanovené normami.

at (Giproniiaviaprom) a inž. |g A. Katsnelson / (GPI Santekhproekt)

1. Obecná ustanovení............ - . . , 3

2. Zdroje hluku instalací a jejich hlukové charakteristiky 5

3. Výpočet oktávových hladin akustického tlaku ve výpočtech

body.................. 13

4. Snížení úrovní (ztrát) akustického výkonu hluku v

různé prvky vzduchovodů ........ 23

5. Stanovení požadovaného snížení hladin akustického tlaku. . . *. ............... 28

6. Opatření ke snížení hladiny akustického tlaku. 31

Slepé střevo. Příklady akustických výpočtů ventilačních, klimatizačních a vzduchotechnických zařízení s mechanickou stimulací...... 39

Čtvrtletí plánu I. 1970, č. 3

Charakteristika místnosti

Tabulka 8

Popis a účel prostor

Charakteristické pro použití grafů na Obr. 7

Místnosti bez nábytku, s malým počtem osob (například kovoobráběcí dílny, větrací komory, zkušební stolice atd.) ..............

Místnosti s pevným nábytkem a malým počtem lidí (například kanceláře, laboratoře, tkalcovny a dřevozpracující dílny atd.)

Místnosti s velkým počtem osob a čalouněným nábytkem nebo s kachlovým stropem (například pracovní prostory administrativních budov, zasedací místnosti, posluchárny, restaurace, obchodní domy, projekční kanceláře, letištní čekárny atd.)..... ......

Místnosti se stropními a stěnovými obklady pohlcujícími zvuk (např. rozhlasová a televizní studia, počítačová centra atd.)...

každé oktávové pásmo. Celková hladina akustického tlaku by měla být určena v souladu s článkem 2.7.

Poznámka. Pokud hluk ventilátoru (nebo škrticí klapky) z jednoho systému (přívodu nebo výfuku) vstupuje do místnosti několika mřížkami, je třeba rozložení akustického výkonu mezi nimi považovat za rovnoměrné.

3.7. Pokud se vypočítané body nacházejí v místnosti, kterou prochází „hlučné“ potrubí, a hluk vstupuje do místnosti stěnami potrubí, pak by hladiny oktávového akustického tlaku měly být určeny vzorcem

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

kde Lp 9 je oktávová hladina akustického výkonu zdroje hluku vyzařovaného do vzduchovodu v dB (stanoveno podle odstavců 2 5 a 2.10);

ALp b je celkové snížení hladin akustického výkonu (ztráty) podél cesty šíření zvuku od zdroje hluku (ventilátor, škrticí klapka atd.) k začátku uvažovaného úseku potrubí, který vydává hluk do místnosti, v dB ( stanovena podle § 4);


Státní výbor Rady ministrů SSSR pro stavební záležitosti (Gosstroy SSSR)


1. OBECNÁ USTANOVENÍ

1.1. Tyto pokyny byly vyvinuty v rámci vývoje požadavků kapitoly SNiP I-G.7-62 „Vytápění, větrání a klimatizace. Design Standards“ a „Standardy sanitárního designu pro průmyslové podniky“ (SN 245-63), které stanovily potřebu snížit hluk mechanicky poháněných ventilačních, klimatizačních a vzduchotechnických instalací na úrovně akustického tlaku přijatelné podle norem.

1.2. Požadavky těchto pokynů platí pro akustické výpočty vzduchem přenášeného (aerodynamického) hluku generovaného během provozu zařízení uvedených v bodě 1.1.

Poznámka. Tyto směrnice nezohledňují výpočty vibrační izolace ventilátorů a elektromotorů (izolace rázů a zvukových vibrací přenášených na stavební konstrukce), stejně jako výpočty zvukové izolace obvodových konstrukcí ventilačních komor.

1.3. Metoda výpočtu vzdušného (aerodynamického) hluku je založena na stanovení hladin akustického tlaku hluku vznikajícího při provozu zařízení uvedených v bodě 1.1 na stálých pracovištích nebo v místnostech (v návrhových bodech) s určením potřeby snížení těchto hladin hluku a opatření ke snížení akustického tlaku na hodnoty povolené normami.

Poznámky: 1. Akustický výpočet by měl být zahrnut do návrhu mechanicky poháněných větracích, klimatizačních a vzduchotechnických instalací pro budovy a stavby pro různé účely.

Akustický výpočet by měl být proveden pouze pro místnosti s normalizovanými hladinami hluku.

2. Hluk vzduchového (aerodynamického) ventilátoru a hluk generovaný prouděním vzduchu ve vzduchovodech mají širokopásmová spektra.

3. V těchto pokynech se pod hlukem rozumějí všechny druhy zvuků, které narušují vnímání užitečných zvuků nebo narušují ticho, jakož i zvuky, které mají škodlivý nebo dráždivý účinek na lidský organismus.

1.4. Při akustickém výpočtu instalace centrálního větrání, klimatizace a teplovzdušného vytápění je třeba zvážit nejkratší trasu potrubí. Obsluhuje-li centrální jednotka více místností, pro které jsou normativní požadavky na hluk odlišné, měl by být proveden dodatečný výpočet pro potrubní větev obsluhující místnost s nejnižší hladinou hluku.

Samostatné výpočty by měly být provedeny pro autonomní topné a ventilační jednotky, autonomní klimatizační jednotky, jednotky vzduchových nebo vzduchových clon, lokální výfuky, jednotky instalací vzduchových sprch, které jsou nejblíže vypočítaným bodům nebo mají nejvyšší výkon a akustický výkon.

Samostatně je nutné provést akustický výpočet větví vzduchovodů vystupujících do atmosféry (sání a odvod vzduchu instalacemi).

Jsou-li mezi ventilátorem a obsluhovanou místností škrticí zařízení (membrány, škrticí klapky, klapky), rozvody a nasávání vzduchu (mřížky, stínítka, anemostaty atd.), dochází k náhlým změnám průřezu vzduchovodů, otáček a odpališť, měl by být proveden akustický výpočet těchto zařízení a rostlinných prvků.

1.5. Akustický výpočet by měl být proveden pro každé z osmi oktávových pásem sluchového rozsahu (pro které jsou hladiny hluku normalizovány) s geometrickými středními frekvencemi oktávových pásem 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 a 8000 Hz.

Poznámky: 1. U systémů ústředního vytápění vzduchu, ventilace a klimatizace s rozsáhlou sítí vzduchovodů je povoleno počítat pouze pro frekvence 125 a 250 Hz.

2. Všechny mezilehlé akustické výpočty jsou prováděny s přesností 0,5 dB. Konečný výsledek se zaokrouhlí na nejbližší celý počet decibelů.

1.6. Požadovaná opatření ke snížení hluku vytvářeného větracími, klimatizačními a vzduchotechnickými instalacemi, je-li to nutné, by měla být stanovena pro každý zdroj zvlášť.

2. ZDROJE HLUKU V INSTALACÍCH A JEJICH HLUKOVÉ CHARAKTERISTIKY

2.1. Akustické výpočty pro stanovení hladiny akustického tlaku vzduchu (aerodynamického) hluku by měly být provedeny s ohledem na hluk generovaný:

a) ventilátor

b) když se proud vzduchu pohybuje v prvcích instalací (membrány, tlumivky, klapky, závity vzduchových kanálů, T-kusy, mřížky, stínidla atd.).

Kromě toho je třeba vzít v úvahu hluk přenášený ventilačními kanály z jedné místnosti do druhé.

2.2. Hlukové charakteristiky (hladiny oktávového akustického výkonu) zdrojů hluku (ventilátory, topná tělesa, pokojová klimatizace, škrcení, rozvody vzduchu a sací zařízení atd.) by měly být převzaty z pasportů pro toto zařízení nebo z katalogových údajů

Pokud hlukové charakteristiky neexistují, měly by být stanoveny experimentálně podle pokynů zákazníka nebo výpočtem podle údajů uvedených v těchto směrnicích.

2.3. Celková hladina akustického výkonu hluku ventilátoru by měla být určena vzorcem

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

kde 1^P je celková hladina akustického výkonu hluku žil

tilátor v dB re 10“ 12 W;

Kritérium hluku L v závislosti na typu a provedení ventilátoru v dB; je třeba brát podle tabulky. jeden;

I je celkový tlak vytvořený ventilátorem v kg / m 2;

Q - výkon ventilátoru v m^/s;

5 - korekce pro provozní režim ventilátoru v dB.

stůl 1

Hodnoty hlučnosti L pro ventilátory v dB

Typ a řada ventilátoru

Injekce. . .

Sání. . .

Poznámky: 1. Hodnota 6, kdy odchylka režimu provozu ventilátoru není větší než 20 % režimu maximální účinnosti, by měla být brána rovna 2 dB. V režimu provozu ventilátoru s maximální účinností 6=0.

2. Pro usnadnění výpočtů na Obr. 1 ukazuje graf pro určení hodnoty 251gtf+101gQ.

3. Hodnota získaná vzorcem (1) charakterizuje akustický výkon vyzařovaný otevřeným přívodním nebo výstupním potrubím ventilátoru v jednom směru do volné atmosféry nebo do místnosti za přítomnosti hladkého přívodu vzduchu do přívodního potrubí.

4. Když přívod vzduchu do přívodního potrubí není plynulý nebo je škrticí klapka instalována v přívodním potrubí na hodnoty uvedené v

tab. 1, je třeba přidat pro axiální ventilátory 8 dB, pro radiální ventilátory 4 dB

2.4. Hladiny oktávového akustického výkonu hluku ventilátoru vydávaného otevřeným vstupem nebo výstupem ventilátoru L p a, do volné atmosféry nebo do místnosti, by měly být určeny vzorcem

(2)

kde je celková hladina akustického výkonu ventilátoru v dB;

ALi je korekce, která zohledňuje rozložení akustického výkonu ventilátoru v oktávových pásmech v dB v závislosti na typu ventilátoru a počtu otáček dle tabulky. 2.

tabulka 2

Změny ALu zohledňující rozložení akustického výkonu ventilátoru v oktávových pásmech v dB

Odstředivé ventilátory

Geometrický průměr hodin

Axiální žíly

celky oktávových pásem v Hz

s lopatkami,

s lopatkami, zag

tilátory

ohnutý dopředu

kopl zpět

(16 000) (3 2 000)

Poznámky: 1. Uvedeno v tabulce. 2 údaje bez závorek platí při otáčkách ventilátoru v rozsahu 700-1400 ot./min.

2. Při rychlosti ventilátoru 1410-2800 ot./min by se celé spektrum mělo posunout o oktávu dolů a při rychlosti 350-690 ot./min o oktávu nahoru, přičemž pro krajní oktávy by se měly chovat hodnoty uvedené v závorkách pro frekvence 32 a 16000 Hz.

3. Když jsou otáčky ventilátoru vyšší než 2800 ot./min., celé spektrum by se mělo posunout o dvě oktávy dolů.

2.5. Hladiny oktávového akustického výkonu hluku ventilátoru vyzařovaného do ventilační sítě by měly být určeny vzorcem

Lp - L p ■- A L-± -|~ L i-2,

kde AL 2 je korekce, která zohledňuje vliv připojení ventilátoru k potrubní síti v dB, určený z tabulky. 3.

Tabulka 3

Změna D £ 2 > zohledňující vliv připojení ventilátoru nebo škrtícího zařízení k potrubní síti v dB

Druhá odmocnina plochy průřezu trysky ventilátoru nebo potrubí v mm

Geometrické střední frekvence oktávových pásem v Hz

2.6. Celková hladina akustického výkonu hluku vyzařovaného ventilátorem přes stěny skříně (skříně) do místnosti ventilační komory by měla být určena vzorcem (1), za předpokladu, že hodnota hlukového kritéria L je převzata z tabulky. 1 jako jeho průměrnou hodnotu pro sací a výtlačnou stranu.

Oktávové hladiny akustického výkonu hluku vydávaného ventilátorem do místnosti ventilační komory by měly být určeny vzorcem (2) a tabulkou. 2.

2.7. Pokud ve ventilační komoře pracuje více ventilátorů současně, je nutné pro každé oktávové pásmo určit celkovou úroveň

akustický výkon hluku vydávaného všemi ventilátory.

Celková hladina akustického výkonu L cyu při provozu n identických ventilátorů by měla být určena vzorcem

£ součet = Z.J + 10 Ign, (4)

kde Li je hladina akustického výkonu hlučnosti jednoho ventilátoru v dB-, n je počet identických ventilátorů.

Stůl 4.

Tabulka 4

Přidání akustického výkonu nebo hladin akustického tlaku

Rozdíl dvou

naskládané úrovně v dB

Přidáním k vyšší úrovni určíte celkovou úroveň v dB

Poznámka. Když je počet různých úrovní hluku větší než dvě, přidávání se provádí postupně, počínaje dvěma velkými úrovněmi.

2.8. Hladiny oktávového akustického výkonu vyzařovaného do místnosti autonomními klimatizačními jednotkami, topnými a ventilačními jednotkami, vzduchovými sprchovými jednotkami (bez rozvodů vzduchu) s axiálními ventilátory by měly být určeny vzorcem (2) a tabulkou. 2 s 3dB up-korekcí.

U autonomních jednotek s odstředivými ventilátory by hladiny oktávového akustického výkonu hluku vydávaného sacím a výtlačným potrubím ventilátoru měly být určeny vzorcem (2) a tabulkou. 2, a celková hladina hluku - dle tabulky. 4.

Poznámka. Při nasávání vzduchu venkovními instalacemi není nutné provádět vyšší korekci.

2.9. Celková hladina akustického výkonu generovaného škrticími, rozvody a sacími zařízeními vzduchu (škrticími ventily.

Výpočet větrání

V závislosti na způsobu pohybu vzduchu může být větrání přirozené a nucené.

Parametry vzduchu vstupujícího do sacích otvorů a otvorů místních výfuků technologických a jiných zařízení umístěných v pracovní oblasti by měly být brány v souladu s GOST 12.1.005-76. Při velikosti místnosti 3 krát 5 metrů a výšce 3 metry je její objem 45 metrů krychlových. Větrání by proto mělo zajistit průtok vzduchu 90 metrů krychlových za hodinu. V létě je nutné zajistit instalaci klimatizace, aby nedošlo k překročení teploty v místnosti pro stabilní provoz zařízení. Je nutné věnovat náležitou pozornost množství prachu ve vzduchu, který přímo ovlivňuje spolehlivost a životnost počítače.

Výkon (přesněji chladící výkon) klimatizace je její hlavní charakteristikou, záleží na tom, pro jaký objem místnosti je určena. Pro přibližné výpočty se bere 1 kW na 10 m 2 s výškou stropu 2,8 - 3 m (v souladu s SNiP 2.04.05-86 "Vytápění, větrání a klimatizace").

Pro výpočet přítoků tepla do této místnosti byla použita zjednodušená metoda:

kde: Q - Přívody tepla

S - Oblast místnosti

h - Výška místnosti

q - Koeficient rovný 30-40 W / m 3 (v tomto případě 35 W / m 3)

Pro místnost 15 m 2 a výšku 3 m budou přítoky tepla:

Q=15 3 35=1575 W

Kromě toho je třeba vzít v úvahu odvod tepla z kancelářského vybavení a lidí, má se za to (v souladu s SNiP 2.04.05-86 "Vytápění, větrání a klimatizace"), že v klidném stavu člověk vydává 0,1 kW tepla , počítač nebo kopírka 0,3 kW, Přičtením těchto hodnot k celkovým tepelným příkonům lze získat požadovaný chladicí výkon.

Q add \u003d (HS opera) + (С S comp) + (PS print) (4.9)

kde: Q add - Součet dodatečných tepelných zisků

C - Počítačový odvod tepla

H - Odvod tepla operátora

D - Odvod tepla tiskárny

S comp - Počet pracovních stanic

S print - Počet tiskáren

S operas - Počet operátorů

Další přívody tepla do místnosti budou:

Q add1 \u003d (0,1 2) + (0,3 2) + (0,3 1) \u003d 1,1 (kW)

Celkový součet tepelných zisků se rovná:

Celkem Q1 \u003d 1575 + 1100 \u003d 2675 (W)

V souladu s těmito výpočty je nutné zvolit vhodný výkon a počet klimatizací.

Pro místnost, pro kterou se výpočet provádí, by měly být použity klimatizační jednotky s jmenovitým výkonem 3,0 kW.

Výpočet hluku

Jedním z nepříznivých faktorů výrobního prostředí ve výpočetním středisku je vysoká hlučnost tiskových zařízení, klimatizačních zařízení, chladicích ventilátorů v samotných počítačích.

Pro řešení otázek o potřebě a proveditelnosti snížení hluku je nutné znát hladiny hluku na pracovišti operátora.

Hladina hluku vznikajícího z více nekoherentních zdrojů pracujících současně je vypočítána na principu energetického součtu záření jednotlivých zdrojů:

L = 10 lg (Li n), (4,10)

kde Li je hladina akustického tlaku i-tého zdroje hluku;

n je počet zdrojů hluku.

Získané výsledky výpočtu jsou porovnány s přípustnou hodnotou hladiny hluku pro dané pracoviště. Pokud jsou výsledky výpočtu nad přípustnou hladinou hluku, jsou nutná speciální opatření ke snížení hluku. Patří mezi ně: obložení stěn a stropu haly zvukotěsnými materiály, snížení hluku u zdroje, správné rozmístění zařízení a racionální organizace pracoviště operátora.

Hladiny akustického tlaku zdrojů hluku působících na operátora na jeho pracovišti jsou uvedeny v tabulce. 4.6.

Tabulka 4.6 - Hladiny akustického tlaku různých zdrojů

Obvykle je pracoviště operátora vybaveno následujícím vybavením: pevný disk v systémové jednotce, ventilátor(y) chladicích systémů PC, monitor, klávesnice, tiskárna a skener.

Dosazením hodnot hladiny akustického tlaku pro každý typ zařízení do vzorce (4.4) získáme:

L=10 lg(104+104,5+101,7+101+104,5+104,2)=49,5 dB

Získaná hodnota nepřekračuje povolenou hladinu hluku pro pracoviště operátora 65 dB (GOST 12.1.003-83). A pokud uvážíte, že je nepravděpodobné, že taková periferní zařízení, jako je skener a tiskárna, budou používána současně, bude toto číslo ještě nižší. Navíc při provozu tiskárny není nutná přímá přítomnost obsluhy, protože. Tiskárna je vybavena automatickým podavačem listů.

2008-04-14

Ventilační a klimatizační systém (VAC) je jedním z hlavních zdrojů hluku v moderních obytných, veřejných a průmyslových budovách, na lodích, v lůžkových vozech vlaků, v různých salonech a řídících kabinách.

Hluk v UHKV pochází z ventilátoru (hlavní zdroj hluku s vlastními úkoly) a dalších zdrojů, šíří se potrubím spolu s prouděním vzduchu a je vyzařován do větrané místnosti. Hluk a jeho snížení ovlivňují: klimatizace, topná tělesa, zařízení pro řízení a rozvod vzduchu, konstrukce, otáčky a větvení vzduchovodů.

Akustický výpočet VZT ​​se provádí za účelem optimálního výběru všech potřebných prostředků pro snížení hluku a stanovení předpokládané hladiny hluku v návrhových bodech místnosti. Aktivní a reaktivní tlumiče byly tradičně hlavním prostředkem pro snížení hluku systému. Zvuková izolace a zvuková pohltivost systému a prostor je vyžadována pro zajištění shody s normami úrovní hluku přípustných pro člověka - důležitými ekologickými normami.

Nyní se ve stavebních předpisech a předpisech Ruska (SNiP), které jsou povinné pro navrhování, výstavbu a provoz budov za účelem ochrany lidí před hlukem, vyvinula nouzová situace. Ve starém SNiP II-12-77 „Ochrana hluku“ je metoda akustického výpočtu SVKV budov zastaralá, a proto nebyla zahrnuta do nového SNiP 23-03-2003 „Ochrana hluku“ (místo SNiP II- 12-77), kde ještě vůbec chybí.

Takže stará metoda je zastaralá a nová ne. Nastal čas vytvořit moderní metodu akustického výpočtu SVKV v budovách, jak je to již se svými specifiky v jiných, dříve v akustice pokročilejších, oblastech techniky např. na lodích. Uvažujme tři možné metody akustického výpočtu, jak jsou aplikovány na UHCS.

První metoda akustického výpočtu. Tato metoda, která je založena čistě na analytických závislostech, využívá teorii dlouhých čar, známou v elektrotechnice a zde odkazované na šíření zvuku v plynu vyplňujícím úzkou trubku s pevnými stěnami. Výpočet se provádí za podmínky, že průměr potrubí je mnohem menší než délka zvukové vlny.

U obdélníkového potrubí musí být strana menší než polovina vlnové délky a u kruhového potrubí poloměr. Právě těmto potrubím se v akustice říká úzké. Takže pro vzduch o frekvenci 100 Hz bude pravoúhlé potrubí považováno za úzké, pokud je strana úseku menší než 1,65 m. V úzkém zakřiveném potrubí zůstane šíření zvuku stejné jako v potrubí rovném.

To je známo z praxe používání řečových trubic např. na parníku již delší dobu. Typický diagram dlouhého potrubí ventilačního systému má dvě definující veličiny: L wH je akustický výkon přicházející do výtlačného potrubí z ventilátoru na začátku dlouhého potrubí a L wK je akustický výkon přicházející z výtlačného potrubí. na konci dlouhé řady a vstupem do větrané místnosti.

Dlouhá řada obsahuje následující charakteristické prvky. Jedná se o R 1 zvukový vstup, R 2 aktivní tlumič, R 3 zvukově izolovaný T-kus, R 4 zvukově izolovaný proudový tlumič, R 5 zvukově izolovanou klapku a R 6 zvukově izolovaný výstup. Zvuková izolace zde označuje rozdíl v dB mezi akustickým výkonem ve vlnách dopadajících na daný prvek a akustickým výkonem vyzařovaným tímto prvkem poté, co jím vlny dále prošly.

Pokud zvuková izolace každého z těchto prvků nezávisí na všech ostatních, lze zvukovou izolaci celého systému odhadnout výpočtem následovně. Vlnová rovnice pro úzkou trubku má následující tvar rovnice pro rovinné zvukové vlny v neomezeném prostředí:

kde c je rychlost zvuku ve vzduchu a p je akustický tlak v potrubí vztažený k rychlosti vibrací v potrubí podle druhého Newtonova zákona vztahem

kde ρ je hustota vzduchu. Akustický výkon pro rovinné harmonické vlny se rovná integrálu přes plochu průřezu S potrubí po dobu zvukových vibrací T ve W:

kde T = 1/f je perioda zvukových vibrací, s; f je kmitočet kmitů Hz. Akustický výkon v dB: L w \u003d 10lg (N / N 0), kde N 0 \u003d 10 -12 W. V rámci specifikovaných předpokladů se zvuková izolace dlouhého vedení ventilačního systému vypočítá pomocí následujícího vzorce:

Počet prvků n pro konkrétní SVKV může být samozřejmě větší než výše uvedené n = 6. Aplikujme teorii dlouhých čar na výše uvedené charakteristické prvky systému větrání vzduchu pro výpočet hodnot R i .

Vstupní a výstupní otvory ventilačního systému s R1 a R6. Spojení dvou úzkých trubek s různými plochami průřezu S 1 a S 2 podle teorie dlouhých čar je analogií rozhraní mezi dvěma prostředími s normálním dopadem zvukových vln na rozhraní. Okrajové podmínky na spoji dvou trubek jsou určeny rovností akustických tlaků a rychlostí vibrací na obou stranách hranice připojení, vynásobené plochou průřezu trubek.

Řešením takto získaných rovnic získáme koeficient přenosu energie a zvukovou izolaci spojení dvou trubek s výše uvedenými sekcemi:

Analýza tohoto vzorce ukazuje, že v S 2 >> S 1 se vlastnosti druhé trubky blíží vlastnostem volné hranice. Například úzkou trubku otevřenou do polonekonečného prostoru lze z hlediska neprůzvučnosti považovat za hraničící s vakuem. Pro S 1<< S 2 свойства второй трубы приближаются к свойствам жесткой границы. В обоих случаях звукоизоляция максимальна. При равенстве площадей сечений первой и второй трубы отражение от границы отсутствует и звукоизоляция равна нулю независимо от вида сечения границы.

Aktivní tlumič hluku R2. Zvukovou izolaci lze v tomto případě přibližně a rychle odhadnout v dB, například podle známého vzorce inženýra A.I. Belova:

kde P je obvod úseku průchodu, m; l je délka tlumiče, m; S je plocha průřezu kanálu tlumiče hluku, m 2 ; α eq je ekvivalentní koeficient zvukové pohltivosti obložení v závislosti na skutečném koeficientu pohltivosti α, například takto:

α 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

α ekv 0,1 0,2 0,4 0,5 0,6 0,9 1,2 1,6 2,0 4,0

Ze vzorce vyplývá, že zvuková izolace kanálu aktivního tlumiče R 2 je tím větší, čím větší je pohltivost stěn α eq, délka tlumiče l a poměr obvodu kanálu k jeho příčnému průřezu. průřezová plocha П/S. U nejlepších materiálů pohlcujících zvuk, například značek PPU-ET, BZM a ATM-1 a dalších široce používaných pohlcovačů zvuku, je uveden skutečný koeficient zvukové pohltivosti α.

tričko R3. Ve vzduchotechnických systémech se pak nejčastěji první potrubí o průřezu S 3 větví na dvě potrubí o průřezu S 3.1 a S 3.2. Taková větev se nazývá odpaliště: přes první větev vstupuje zvuk, přes další dvě prochází dále. Obecně mohou první a druhá trubka sestávat z množství trubek. Pak máme

Zvuková izolace T-kusu od sekce S 3 do sekce S 3.i je určena vzorcem

Všimněte si, že kvůli aerohydrodynamickým úvahám v T-kusech se snaží zajistit, aby plocha průřezu první trubky byla rovna součtu plochy průřezu ve větvích.

Reaktivní (komorový) tlumič hluku R4. Komorový tlumič je akusticky úzká trubka o průřezu S 4, která přechází v další akusticky úzkou trubku velkého průřezu S 4.1 o délce l, nazývanou komora, a poté opět přechází v akusticky úzkou trubku o průřezu S 4. I zde použijme teorii dlouhé čáry. Nahrazením charakteristické impedance ve známém vzorci pro zvukovou izolaci vrstvy libovolné tloušťky při normálním dopadu zvukových vln odpovídajícími převrácenými hodnotami plochy trubky získáme vzorec pro zvukovou izolaci komorového tlumiče

kde k je vlnové číslo. Zvuková izolace komorového tlumiče dosahuje největší hodnoty při sin(kl)= 1, tzn. v

kde n = 1, 2, 3, … Frekvence maximální zvukové izolace

kde c je rychlost zvuku ve vzduchu. Pokud je v takovém tlumiči použito několik komor, musí být vzorec pro snížení hluku aplikován postupně od komory ke komoře a celkový účinek se vypočítá použitím například metody okrajových podmínek. Účinné tlumiče hluku někdy vyžadují velké celkové rozměry. Jejich výhodou ale je, že mohou být účinné na jakékoli frekvenci, včetně nízkých, kde jsou aktivní rušičky prakticky nepoužitelné.

Zóna velké zvukové izolace komorových tlumičů pokrývá opakující se poměrně široká frekvenční pásma, ale mají také periodické zóny přenosu zvuku, které jsou frekvenčně velmi úzké. Pro zvýšení účinnosti a vyrovnání frekvenční odezvy je komorový tlumič často uvnitř obložen tlumičem zvuku.

tlumič R 5. Klapka je konstrukčně tenká deska o ploše S 5 a tloušťce δ 5, upnutá mezi příruby potrubí, otvor, ve kterém je plocha S 5.1 menší než vnitřní průměr potrubí (nebo jiný charakteristický rozměr). Odhlučnění taková škrtící klapka

kde c je rychlost zvuku ve vzduchu. V první metodě je pro nás při vývoji nové metody hlavní otázkou posouzení přesnosti a spolehlivosti výsledku akustického výpočtu systému. Stanovme přesnost a spolehlivost výsledku výpočtu akustického výkonu vstupujícího do větrané místnosti - v tomto případě hodnoty

Přepišme tento výraz do následujícího zápisu pro algebraický součet, totiž

Všimněte si, že absolutní maximální chyba přibližné hodnoty je maximální rozdíl mezi její přesnou hodnotou y 0 a přibližnou hodnotou y, tj. ± ε= y 0 - y. Absolutní maximální chyba algebraického součtu několika přibližných hodnot y i se rovná součtu absolutních hodnot absolutních chyb členů:

Zde je přijat nejméně příznivý případ, kdy absolutní chyby všech členů mají stejné znaménko. Ve skutečnosti mohou mít dílčí chyby různá znaménka a mohou být distribuovány podle různých zákonů. Nejčastěji se v praxi chyby algebraického součtu rozdělují podle normálního zákona (Gaussovo rozdělení). Uvažujme tyto chyby a porovnejme je s odpovídající hodnotou absolutní maximální chyby. Definujme tuto veličinu za předpokladu, že každý algebraický člen y 0i součtu je rozdělen podle normálního zákona se středem M(y 0i) a normou

Potom součet také následuje zákon normálního rozdělení s matematickým očekáváním

Chyba algebraického součtu je definována jako:

Pak lze tvrdit, že se spolehlivostí rovnou pravděpodobnosti 2Φ(t) nepřekročí chyba součtu hodnotu

Při 2Φ(t), = 0,9973 máme t = 3 = α a statistický odhad při téměř maximální spolehlivosti je chyba součtu (vzorce) Absolutní maximální chyba v tomto případě

Tedy ε 2Φ(t)<< ε. Проиллюстрируем это на примере результатов расчета по первому способу. Если для всех элементов имеем ε i = ε= ±3 дБ (удовлетворительная точность исходных данных) и n = 7, то получим ε= ε n = ±21 дБ, а (формула). Результат имеет совершенно неудовлетворительную точность, он неприемлем. Если для всех характерных элементов системы вентиляции воздуха имеем ε i = ε= ±1 дБ (очень высокая точность расчета каждого из элементов n) и тоже n = 7, то получим ε= ε n = ±7 дБ, а (формула).

Zde může být výsledek v pravděpodobnostním odhadu chyb v první aproximaci víceméně přijatelný. Upřednostňuje se tedy pravděpodobnostní odhad chyb a měl by být použit pro volbu „mezi ignorance“, která se navrhuje použít v akustickém výpočtu SVKV, aby bylo zajištěno dodržení přípustných norem hluku ve větrané místnosti ( to se ještě nedělalo).

Pravděpodobnostní odhad chyb výsledku však také v tomto případě ukazuje, že je obtížné dosáhnout vysoké přesnosti výsledků výpočtu první metodou i pro velmi jednoduché obvody a systém nízkorychlostního větrání. Pro jednoduché, složité, nízko a vysokorychlostní obvody UTCS lze uspokojivé přesnosti a spolehlivosti takového výpočtu v mnoha případech dosáhnout pouze druhým způsobem.

Druhá metoda akustického výpočtu. Na lodích se již dlouho používá metoda výpočtu, založená částečně na analytických závislostech, ale v rozhodující míře na experimentálních datech. Zkušenosti z takových výpočtů využíváme na lodích pro moderní stavby. Potom ve větrané místnosti obsluhované jedním j-tým distributorem vzduchu by měly být hladiny hluku L j , dB v místě návrhu stanoveny podle následujícího vzorce:

kde L wi je akustický výkon, dB, generovaný v i-tém prvku UCS, R i je zvuková izolace v i-tém prvku UCS, dB (viz první metoda),

hodnota, která zohledňuje vliv místnosti na hluk v ní (ve stavební literatuře se někdy místo Q používá B). Zde r j je vzdálenost od j-tého rozvaděče vzduchu k projektovanému bodu místnosti, Q je konstanta zvukové pohltivosti místnosti a hodnoty χ, Φ, Ω, κ jsou empirické koeficienty (χ je vliv blízkého pole koeficient, Ω je prostorový vyzařovací úhel zdroje, Φ je faktor směrovosti zdroje, κ je koeficient porušení difuznosti zvukového pole).

Pokud je v místnosti moderní budovy umístěno m rozvaděčů vzduchu, hladina hluku z každého z nich ve výpočtovém bodě je L j , pak celkový hluk ze všech musí být pod hladinami hluku přijatelnými pro člověka, a to:

kde L H je hygienická norma hluku. Podle druhého způsobu akustického výpočtu je akustický výkon Lwi generovaný ve všech prvcích UHCS a zvuková izolace R i, která probíhá ve všech těchto prvcích, pro každý z nich předběžně stanovena experimentálně. Faktem je, že za posledních jeden a půl až dvě desetiletí elektronická technologie akustických měření v kombinaci s počítačem velmi pokročila.

V důsledku toho musí podniky vyrábějící prvky SVKV uvádět v pasech a katalozích charakteristiky L wi a R i měřené v souladu s národními a mezinárodními normami. Druhý způsob tedy zohledňuje vznik hluku nejen ve ventilátoru (jako u prvního způsobu), ale také ve všech ostatních prvcích UHCS, což může být významné pro středně a vysokorychlostní systémy.

Kromě toho, protože není možné vypočítat zvukovou izolaci R i takových prvků systému, jako jsou klimatizační jednotky, topné jednotky, řídicí a distribuční zařízení, nejsou v první metodě. Lze ji ale s požadovanou přesností určit standardním měřením, které se nyní provádí u druhého způsobu. Díky tomu druhý způsob na rozdíl od prvního pokrývá téměř všechna schémata SVKV.

A konečně druhá metoda bere v úvahu vliv vlastností místnosti na hluk v ní, jakož i hodnoty hluku přijatelné pro osobu podle aktuálních stavebních předpisů a předpisů v tomto případ. Hlavní nevýhodou druhého způsobu je, že nebere v úvahu akustickou interakci mezi prvky systému – interferenční jevy v potrubí.

Součet akustického výkonu zdrojů hluku ve wattech a zvukové izolace prvků v decibelech podle uvedeného vzorce pro akustický výpočet UHCS je platný pouze tehdy, když nedochází k interferenci zvukových vln v Systém. A když dojde k rušení v potrubí, pak může být zdrojem mohutného zvuku, na kterém je založen například zvuk některých dechových hudebních nástrojů.

Druhá metoda již byla zahrnuta do učebnice a pokynů pro projekty kurzů stavební akustiky pro starší studenty St. Petersburg State Polytechnic University. Nezohlednění interferenčních jevů v potrubí zvyšuje „mezi neznalosti“ nebo vyžaduje v kritických případech experimentální upřesnění výsledku na požadovaný stupeň přesnosti a spolehlivosti.

Pro volbu „mezi neznalosti“, jak je uvedeno výše u první metody, je výhodnější odhad pravděpodobnostní chyby, který je navržen pro použití v akustickém výpočtu SVKV budov pro zajištění dodržení přípustných norem hluku v prostorách jsou splněny při projektování moderních budov.

Třetí metoda akustického výpočtu. Tato metoda zohledňuje interferenční procesy v úzkém potrubí dlouhého vedení. Takové účtování může výrazně zlepšit přesnost a spolehlivost výsledku. Za tímto účelem se navrhuje použít pro úzké potrubí „metodu impedancí“ akademika Akademie věd SSSR a Ruské akademie věd Brekhovskicha L. M., kterou použil při výpočtu zvukové izolace libovolného počtu planparalelní vrstvy.

Stanovme tedy nejprve vstupní impedanci planparalelní vrstvy o tloušťce δ 2, jejíž konstanta šíření zvuku γ 2 = β 2 + ik 2 a akustická impedance Z 2 = ρ 2 c 2 . Akustický odpor v prostředí před vrstvou, odkud vlny dopadají, označme Z 1 = ρ 1 c 1 a v prostředí za vrstvou máme Z 3 = ρ 3 c 3 . Potom bude zvukové pole ve vrstvě, s vynecháním faktoru i ωt, superpozicí vln pohybujících se v dopředném a zpětném směru s akustickým tlakem

Vstupní impedanci celého systému vrstev (vzorce) lze získat jednoduchou (n - 1)-násobnou aplikací předchozího vzorce, pak máme

Aplikujme nyní, stejně jako v první metodě, teorii dlouhých čar na válcovou trubku. A tak s rušením v úzkých potrubích máme vzorec pro zvukovou izolaci v dB dlouhé řady ventilačního systému:

Vstupní impedance zde lze získat jak v jednoduchých případech výpočtem, tak ve všech případech měřením na speciální instalaci s moderním akustickým zařízením. Podle třetí metody, podobně jako u první metody, máme akustický výkon vycházející z výstupního vzduchového potrubí na konci dlouhého vedení UHVAC a vstupujícího do větrané místnosti podle schématu:

Dále následuje vyhodnocení výsledku, jako u prvního způsobu s "mezí neznalosti", a hladiny akustického tlaku místnosti L, jako u druhého způsobu. Nakonec získáme následující základní vzorec pro akustický výpočet systému větrání a klimatizace budov:

Při spolehlivosti výpočtu 2Φ(t)=0,9973 (prakticky nejvyšší stupeň spolehlivosti) máme t = 3 a chybové hodnoty jsou 3σ Li a 3σ Ri . Se spolehlivostí 2Φ(t)= 0,95 (vysoký stupeň spolehlivosti) máme t = 1,96 a chybové hodnoty jsou přibližně 2σ Li a 2σ Ri. Se spolehlivostí 2Φ(t)= 0,6827 (hodnocení inženýrské spolehlivosti) máme t = 1,0 a chybové hodnoty se rovnají σ Li a σ Ri Třetí metoda, zaměřená do budoucnosti, je přesnější a spolehlivější, ale také složitější - vyžaduje vysokou kvalifikaci v oblasti stavební akustiky, teorie pravděpodobnosti a matematiky. statistiky a moderní měřicí techniky.

Je vhodné jej použít v inženýrských výpočtech pomocí výpočetní techniky. Podle autora ji lze navrhnout jako novou metodu akustického výpočtu ventilačních a klimatizačních systémů budov.

Shrnutí

Řešení naléhavých problémů vývoje nové metody akustického výpočtu by mělo zohledňovat nejlepší ze stávajících metod. Je navržena nová metoda akustického výpočtu UTCS budov, která má minimální „mezi neznalosti“ BB, a to z důvodu zahrnutí chyb metodami teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky a zohledněním interferenčních jevů impedanční metodou. .

Informace o nové metodě výpočtu uvedené v článku neobsahují některé potřebné detaily získané dalším výzkumem a pracovní praxí, které tvoří autorovo „know-how“. Konečným cílem nové metody je poskytnout možnost volby souboru prostředků pro snížení hlučnosti ventilačního a klimatizačního systému budov, čímž se oproti stávajícímu zvýší účinnost, snížení hmotnosti a nákladů HVAC.

Technické předpisy v oblasti průmyslové a občanské výstavby zatím nejsou k dispozici, proto je vývoj v této oblasti, zejména snižování hluku v budovách UHV, relevantní a měl by pokračovat minimálně do doby, než budou takové předpisy přijaty.

  1. Brekhovskikh L.M. Vlny ve vrstvených médiích // M.: Nakladatelství Akademie věd SSSR. 1957.
  2. Isakovich M.A. Obecná akustika // M .: Nakladatelství "Nauka", 1973.
  3. Příručka lodní akustiky. Editoval I.I. Klyukin a I.I. Bogolepov. - Leningrad, "Stavba lodí", 1978.
  4. Khoroshev G.A., Petrov Yu.I., Egorov N.F. Boj proti hluku ventilátoru // M .: Energoizdat, 1981.
  5. Kolesnikov A.E. Akustická měření. Schváleno ministerstvem vyššího a středního odborného vzdělávání SSSR jako učebnice pro vysokoškoláky studující v oboru "Elektroakustika a ultrazvukové inženýrství" // Leningrad, "Shipbuilding", 1983.
  6. Bogolepov I.I. Průmyslová zvuková izolace. Předmluva akad. IA. Glebov. Teorie, výzkum, design, výroba, řízení // Leningrad, stavba lodí, 1986.
  7. Akustika letectví. Část 2. Ed. A.G. Munin. - M.: "Inženýrství", 1986.
  8. Izak G.D., Gomzikov E.A. Hluk na lodích a způsoby jeho snížení // M.: "Transport", 1987.
  9. Snížení hluku v budovách a obytných oblastech. Ed. G.L. Osipova a E.Ya. Yudin. - M.: Stroyizdat, 1987.
  10. Stavební předpisy. Ochrana proti hluku. SNiP II-12-77. Schváleno výnosem Státního výboru Rady ministrů SSSR pro stavebnictví ze dne 14. června 1977 č. 72. - M.: Gosstroy of Russia, 1997.
  11. Návod pro výpočet a návrh tlumení hluku vzduchotechnických zařízení. Vyvinutý pro SNiPu II-12–77 organizacemi Výzkumného ústavu stavební fyziky, GPI Santekhpoekt, NIISK. - M.: Stroyizdat, 1982.
  12. Katalog hlukových charakteristik technologických zařízení (k SNiP II-12-77). Výzkumný ústav stavební fyziky Gosstroy SSSR // M .: Stroyizdat, 1988.
  13. Stavební normy a pravidla Ruské federace. Ochrana proti hluku. SNiP 23-03-2003. Přijato a uvedeno v platnost usnesením Gosstroy Ruska ze dne 30. června 2003 č. 136. Datum zavedení 2004-04-01.
  14. Zvuková izolace a pohlcování zvuku. Učebnice pro studenty vysokých škol v oboru "Průmyslové a pozemní stavitelství" a "Zásobování teplem a plynem a větrání", ed. G.L. Osipov a V.N. Bobylev. - M.: Nakladatelství AST-Astrel, 2004.
  15. Bogolepov I.I. Akustický výpočet a návrh vzduchotechnických a klimatizačních systémů. Metodické pokyny ke kurzovým projektům. Petrohradská státní polytechnická univerzita // Petrohrad. Nakladatelství SPbODZPP, 2004.
  16. Bogolepov I.I. Stavební akustika. Předmluva akad. Yu.S. Vasiljeva // Petrohrad. Polytechnic University Press, 2006.
  17. Sotnikov A.G. Procesy, zařízení a systémy klimatizace a větrání. Teorie, technologie a design na přelomu století // Petrohrad, AT-Publishing, 2007.
  18. www.integral.ru Firma "Integral". Výpočet hladiny vnějšího hluku ventilačních systémů podle: SNiP II-12-77 (část II) - "Směrnice pro výpočet a návrh útlumu hluku ventilačních zařízení." Petrohrad, 2007.
  19. www.iso.org je internetová stránka, která obsahuje kompletní informace o Mezinárodní organizaci pro normalizaci ISO, katalog a internetový obchod s normami, prostřednictvím kterého si můžete zakoupit jakoukoli aktuálně platnou normu ISO v elektronické nebo tištěné podobě.
  20. www.iec.ch je internetová stránka, která obsahuje kompletní informace o Mezinárodní elektrotechnické komisi IEC, katalog a internetový obchod jejích norem, prostřednictvím kterých je možné zakoupit aktuální normu IEC v elektronické nebo tištěné podobě.
  21. www.nitskd.ru.tc358 - webová stránka na internetu, která obsahuje úplné informace o práci technické komise TK 358 "Akustika" Federální agentury pro technickou regulaci, katalog a internetový obchod národních norem, jejichž prostřednictvím můžete zakoupit aktuální požadovaný ruský standard v elektronické nebo tištěné podobě.
  22. Federální zákon ze dne 27. prosince 2002 č. 184-FZ „O technickém předpisu“ (ve znění ze dne 9. května 2005). Přijato Státní dumou dne 15. prosince 2002. Schváleno Radou federace dne 18. prosince 2002. Provádění tohoto federálního zákona viz nařízení č. 54 Gosgortekhnadzoru Ruské federace ze dne 27. března 2003.
  23. Federální zákon ze dne 1. května 2007 č. 65-FZ „o změně federálního zákona „o technickém předpisu“.

Větrací systémy jsou hlučné a vibrují. Intenzita a plocha šíření zvuku závisí na umístění hlavních jednotek, délce vzduchovodů, celkovém výkonu a také na typu budovy a jejím funkčním účelu. Výpočet hluku z větrání je určen k výběru mechanismů provozu a použitých materiálů, ve kterých nepřekročí normativní hodnoty, a je zahrnut do návrhu vzduchotechnických systémů jako jeden z bodů.

Ventilační systémy se skládají ze samostatných prvků, z nichž každý je zdrojem nepříjemných zvuků:

  • U ventilátoru to může být lopatka nebo motor. Čepel vydává hluk v důsledku prudkého poklesu tlaku na jedné a druhé straně. Motor - v důsledku poruchy nebo nesprávné instalace. Chladicí jednotky vydávají hluk ze stejných důvodů, plus nesprávný provoz kompresoru.
  • Vzduchovody. Důvody jsou dva: prvním jsou vírové útvary ze vzduchu narážející na stěny. Podrobněji jsme o tom hovořili v článku. Druhým je hučení v místech, kde se mění průřez potrubí. Problémy se řeší snížením rychlosti pohybu plynu.
  • Stavba budovy. Boční hluk z vibrací ventilátorů a jiných instalací přenášených na stavební prvky. Řešení se provádí instalací speciálních podpěr nebo těsnění pro tlumení vibrací. Dobrým příkladem je klimatizace v bytě: pokud není venkovní jednotka na všech bodech upevněna nebo montéři zapomněli nasadit ochranné podložky, může její provoz způsobovat majitelům instalace nebo jejich sousedům akustické nepohodlí.

Metody přenosu

Existují tři cesty šíření zvuku a abyste mohli vypočítat zatížení zvukem, musíte přesně vědět, jak se všemi třemi způsoby přenáší:

  • Vzduchem: hluk z provozních zařízení. Distribuováno uvnitř i vně budovy. Hlavní zdroj stresu pro lidi. Například velký obchod, který má klimatizace a chladicí jednotky umístěné v zadní části budovy. Zvukové vlny se šíří všemi směry k blízkým domům.
  • Hydraulika: Zdroj hluku - kapalinové potrubí. Zvukové vlny se přenášejí na velké vzdálenosti po celé budově. Je to způsobeno změnou velikosti úseku potrubí a poruchou kompresoru.
  • Vibrace: zdroj - stavební konstrukce. Způsobeno nesprávnou instalací ventilátorů nebo jiných částí systému. Přenáší se po celé budově i mimo ni.

Někteří specialisté při svých výpočtech využívají vědecký výzkum z jiných zemí. Například existuje vzorec publikovaný v německém časopise: počítá tvorbu zvuku stěnami vzduchovodu v závislosti na rychlosti proudění vzduchu.


Metoda měření


Často se vyžaduje měření přípustné hladiny hluku nebo intenzity vibrací v již nainstalovaných, fungujících ventilačních systémech. Klasický způsob měření zahrnuje použití speciálního zařízení zvaného „zvukoměr“: ten určuje sílu šíření zvukových vln. Měření se provádí pomocí tří filtrů, které umožňují odříznout nežádoucí zvuky mimo studovanou oblast. První filtr - měří zvuk, jehož intenzita nepřesahuje 50 dB. Druhá je od 50 do 85 dB. Třetí je přes 80 dB.

Vibrace se měří v Hertzech (Hz) pro několik bodů. Například v bezprostřední blízkosti zdroje hluku, poté v určité vzdálenosti, poté v nejvzdálenějším bodě.

Normy a pravidla

Pravidla pro výpočet hluku z provozu ventilace a algoritmy pro provádění výpočtů jsou uvedeny v SNiP 23-03-2003 "Ochrana před hlukem"; GOST 12.1.023-80 „Systém norem bezpečnosti práce (SSBT). Hluk. Metody stanovení hodnot hlukových charakteristik stacionárních strojů.

Při určování zvukového zatížení v blízkosti budov je třeba mít na paměti, že standardní hodnoty jsou uvedeny pro přerušované mechanické větrání a otevřená okna. Pokud se vezmou v úvahu zavřená okna a systém nucené výměny vzduchu schopný zajistit mnohonásobnost návrhu, pak se jako normy použijí jiné parametry. Maximální hladina hluku v okolí budovy je zvýšena na limit, což umožňuje zachování normativních parametrů uvnitř budovy.

Požadavky na zvukové zatížení obytných a veřejných budov závisí na jejich kategorii:

  1. A je nejlepší stav.
  2. B - příjemné prostředí.
  3. B je hladina hluku na limitní hranici.

Akustický výpočet

Slouží konstruktérům k určení redukce hluku. Hlavním úkolem akustického výpočtu je vypočítat aktivní spektrum zvukového zatížení ve všech předem určených bodech a porovnat získanou hodnotu s normativní, maximálně přípustnou. V případě potřeby snižte na zavedené standardy.

Výpočet se provádí podle hlukových charakteristik vzduchotechnického zařízení, musí být uvedeny v technické dokumentaci.

Místa vypořádání:

  • místo přímé instalace zařízení;
  • přilehlé prostory;
  • všechny místnosti, kde funguje ventilační systém, včetně sklepů;
  • místnosti pro tranzitní aplikace vzduchových kanálů;
  • místa přívodu přívodu nebo odvodu výfuku.

Akustický výpočet se provádí podle dvou hlavních vzorců, jejichž výběr závisí na umístění bodu.

  1. Bod výpočtu se bere uvnitř budovy, v bezprostřední blízkosti ventilátoru. Akustický tlak závisí na výkonu a počtu ventilátorů, směrovosti vlny a dalších parametrech. Formule 1 pro určení hladiny oktávového akustického tlaku od jednoho nebo více ventilátorů vypadá takto:

kde L Pi je akustický výkon v každé oktávě;
∆L pomi - snížení intenzity hlukové zátěže spojené s vícesměrným pohybem zvukových vln a ztrátami výkonu z šíření vzduchem;

Podle vzorce 2 je ∆L určeno mi:

kde Фi je bezrozměrný faktor vektoru šíření vlny;
S je plocha koule nebo polokoule, která zachycuje ventilátor a bod výpočtu, m 2;
B je konstantní hodnota akustické konstanty v místnosti, m 2 .

  1. Místo osídlení se nachází mimo budovu v okolní oblasti. Zvuk z provozu se šíří stěnami ventilačních šachet, mřížkami a skříní ventilátoru. Podmíněně se předpokládá, že zdrojem hluku je bodový (vzdálenost od ventilátoru k vypočítané poloze je řádově větší než velikost zařízení). Poté se hladina oktávového hluku vypočítá podle vzorce 3:

kde L Pocti - oktávový výkon zdroje hluku, dB;
∆L Pneti - ztráta akustického výkonu při jeho šíření potrubím, dB;
∆L ni - indikátor směrovosti zvukového záření, dB;
r - délka segmentu od ventilátoru k bodu výpočtu, m;
W je úhel vyzařování zvuku v prostoru;
b a - snížení intenzity hluku v atmosféře, dB/km.

Pokud na jeden bod působí několik zdrojů hluku, například ventilátor a klimatizace, způsob výpočtu se mírně změní. Nemůžete jen vzít a sečíst všechny zdroje, takže zkušení návrháři jdou jinou cestou a odstraní všechna nepotřebná data. Vypočítá se rozdíl mezi největším a nejméně intenzivním zdrojem a výsledná hodnota se porovná se standardním parametrem a přičte se k úrovni největšího.

Snížená hlučnost provozu ventilátoru


Existuje soubor opatření, která umožňují vyrovnat faktory hluku z provozu ventilátoru, které jsou lidskému uchu nepříjemné:

  • Výběr vybavení. Profesionální konstruktér na rozdíl od amatéra vždy dbá na hluk ze systému a vybírá ventilátory, které poskytují standardní parametry mikroklimatu, ale zároveň bez velké výkonové rezervy. Ventilátorů s tlumičem je na trhu celá řada, dobře chrání před nepříjemnými zvuky a vibracemi.
  • Volba místa instalace. Výkonné ventilační zařízení je namontováno pouze mimo obsluhované prostory: může to být střecha nebo speciální komora. Pokud například dáte ventilátor do podkroví v panelovém domě, obyvatelé v posledním patře okamžitě pocítí nepohodlí. Proto se v takových případech používají pouze střešní ventilátory.
  • Volba rychlosti pohybu vzduchu kanály. Projektanti vycházejí z akustického výpočtu. Například u klasického vzduchovodu 300×900 mm to není více než 10 m/s.
  • Vibrační izolace, zvuková izolace a stínění. Izolace vibrací zahrnuje instalaci speciálních podpěr, které tlumí vibrace. Zvuková izolace se provádí lepením pouzder speciálním materiálem. Stínění znamená odříznutí zdroje zvuku od budovy nebo místnosti pomocí štítu.

Výpočet hluku z ventilačních systémů zahrnuje nalezení takových technických řešení, kdy provoz zařízení nebude rušit lidi. Jedná se o komplexní úkol vyžadující dovednosti a zkušenosti v této oblasti.


Mega.ru se větráním a vytvářením optimálních mikroklimatických podmínek zabývá dlouhodobě. Naši odborníci řeší problémy jakékoli složitosti. Pracujeme v Moskvě a regionech s ní sousedících. Služba technické podpory zodpoví všechny dotazy na telefonních číslech uvedených na stránce. Vzdálená spolupráce je možná. Kontaktujte nás!

Popis:

Normy a předpisy platné v zemi stanoví, že projekty musí zajistit opatření na ochranu proti hluku zařízení používaných k podpoře lidského života. Mezi taková zařízení patří ventilační a klimatizační systémy.

Akustický výpočet jako základ pro návrh nízkohlučného větracího (klimatizačního) systému

V. P. Gusev, doktor tech. vědy, hlav. laboratoř ochrany proti hluku pro ventilační a inženýrská zařízení (NIISF)

Normy a předpisy platné v zemi stanoví, že projekty musí zajistit opatření na ochranu proti hluku zařízení používaných k podpoře lidského života. Mezi taková zařízení patří ventilační a klimatizační systémy.

Základem pro návrh zvukového útlumu větracích a klimatizačních systémů je akustický výpočet - povinná aplikace do projektu větrání jakéhokoli objektu. Hlavní úkoly takového výpočtu jsou: stanovení oktávového spektra vzdušného, ​​konstrukčního hluku větrání ve vypočítaných bodech a jeho požadované snížení porovnáním tohoto spektra s přípustným spektrem dle hygienických norem. Po výběru stavebních a akustických opatření k zajištění požadovaného snížení hluku se provede ověřovací výpočet předpokládaných hladin akustického tlaku ve stejných návrhových bodech s přihlédnutím k účinnosti těchto opatření.

Níže uvedené materiály si nečiní nárok na úplnost v prezentaci způsobu akustického výpočtu ventilačních systémů (instalací). Obsahují informace, které objasňují, doplňují nebo novým způsobem odhalují různé aspekty této techniky na příkladu akustického výpočtu ventilátoru jako hlavního zdroje hluku ve vzduchotechnickém systému. Materiály budou použity při přípravě souboru pravidel pro výpočet a návrh útlumu hluku ventilačních instalací pro nový SNiP.

Výchozími údaji pro akustický výpočet jsou hlukové charakteristiky zařízení - hladiny akustického výkonu (SPL) v oktávových pásmech s geometrickými středními frekvencemi 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Pro orientační výpočty se někdy používají korigované hladiny akustického výkonu zdrojů hluku v dBA.

Vypočtené body se nacházejí v lidských obydlích, zejména v místě, kde je instalován ventilátor (ve ventilační komoře); v místnostech nebo v oblastech sousedících s místem instalace ventilátoru; v místnostech obsluhovaných ventilačním systémem; v místnostech, kde procházejí vzduchové kanály; v oblasti sacího nebo výfukového zařízení nebo pouze nasávání vzduchu pro recirkulaci.

Vypočtený bod je v místnosti, kde je nainstalován ventilátor

Obecně platí, že hladiny akustického tlaku v místnosti závisí na akustickém výkonu zdroje a faktoru směrovosti vyzařování hluku, počtu zdrojů hluku, umístění projektovaného bodu vzhledem ke zdroji a plášti budovy a velikosti a akustické vlastnosti místnosti.

Oktávové hladiny akustického tlaku generované ventilátorem (ventilátory) na místě instalace (ve ventilační komoře) se rovnají:

kde Фi je faktor směrovosti zdroje hluku (bezrozměrný);

S je plocha imaginární koule nebo její části obklopující zdroj a procházející vypočteným bodem, m 2 ;

B je akustická konstanta místnosti, m 2 .

Vypočtený bod se nachází v místnosti sousedící s místností, kde je ventilátor instalován

Oktávové hladiny hluku šířeného vzduchem pronikající přes plot do izolované místnosti sousedící s místností, kde je ventilátor instalován, jsou určeny zvukovou schopností plotů hlučných místností a akustickými vlastnostmi chráněné místnosti, která je vyjádřena vzorcem:

(3)

kde L w - oktáva hladina akustického tlaku v místnosti se zdrojem hluku, dB;

R - izolace od hluku šířeného vzduchem obvodovou konstrukcí, kterou hluk proniká, dB;

S - plocha obálky budovy, m 2 ;

B u - akustická konstanta izolované místnosti, m 2 ;

k - koeficient, který zohledňuje porušení difuze zvukového pole v místnosti.

Vypočítaný bod se nachází v místnosti obsluhované systémem

Hluk z ventilátoru se šíří vzduchovodem (vzduchovodem), částečně se utlumí v jeho prvcích a proniká do obsluhované místnosti přes rozvody vzduchu a mřížky nasávání vzduchu. Oktávové hladiny akustického tlaku v místnosti závisí na míře snížení hluku ve vzduchovém potrubí a na akustických vlastnostech této místnosti:

(4)

kde L Pi je hladina akustického výkonu v i-té oktávě vyzařovaná ventilátorem do vzduchovodu;

D L networki - útlum ve vzduchovém kanálu (v síti) mezi zdrojem hluku a místností;

D L zapamatujte si - totéž jako ve vzorci (1) - vzorec (2).

Útlum v síti (ve vzduchovém kanálu) Síť D L R - součet útlumu v jejích prvcích, sekvenčně umístěných podél zvukových vln. Energetická teorie šíření zvuku potrubím předpokládá, že se tyto prvky vzájemně neovlivňují. Posloupnost tvarových prvků a přímých úseků tvoří ve skutečnosti jednovlnný systém, ve kterém princip nezávislosti útlumu nelze obecně odůvodnit na čistých sinusových tónech. Přitom v oktávových (širokých) frekvenčních pásmech se stojaté vlny vytvářené jednotlivými sinusovými složkami vzájemně kompenzují, a proto se přistupuje k energetickému přístupu, který nezohledňuje vlnění ve vzduchovodech a uvažuje s tokem zvukové energie. lze považovat za oprávněné.

Útlum v přímých úsecích vzduchovodů vyrobených z deskového materiálu je způsoben ztrátami způsobenými deformací stěny a emisemi zvuku ven. Pokles hladiny akustického výkonu D L R na 1 m délky přímých úseků kovových vzduchovodů v závislosti na frekvenci lze usuzovat z údajů na Obr. jeden.

Jak je vidět, v pravoúhlých kanálech se útlum (snižování SAM) snižuje s rostoucí frekvencí zvuku, zatímco u kruhového potrubí se zvyšuje. V případě tepelné izolace na kovových vzduchových potrubích, znázorněných na obr. 1 hodnoty by měly být přibližně zdvojnásobeny.

Pojem útlum (snížení) hladiny toku akustické energie nelze ztotožňovat s pojmem změny hladiny akustického tlaku ve vzduchovodu. Jak zvuková vlna prochází kanálem, celkové množství energie, kterou nese, klesá, ale nemusí to být nutně způsobeno poklesem hladiny akustického tlaku. V zužujícím se kanálu se může i přes útlum celkového energetického toku hladina akustického tlaku zvýšit v důsledku zvýšení hustoty zvukové energie. Naopak v expandujícím potrubí může hustota energie (a hladina akustického tlaku) klesat rychleji než celkový akustický výkon. Útlum zvuku v sekci s proměnným průřezem se rovná:

(5)

kde L1 a L2 jsou průměrné hladiny akustického tlaku v počátečních a konečných sekcích kanálové sekce podél zvukových vln;

F1 a F2 - průřezové plochy na začátku a na konci kanálové sekce.

Útlum v ohybech (v kolenech, ohybech) s hladkými stěnami, jejichž průřez je menší než vlnová délka, je určen reaktancí typu přídavné hmoty a výskytem vidů vyššího řádu. Kinetická energie proudění při obratu beze změny průřezu kanálu se zvyšuje v důsledku výsledné nerovnoměrnosti rychlostního pole. Čtvercový závit funguje jako dolní propust. Míra redukce hluku při zatáčce v rozsahu rovinných vln je dána přesným teoretickým řešením:

(6)

kde K je modul koeficientu přenosu zvuku.

Pro a ≥ l /2 je hodnota K rovna nule a dopadající rovinná zvuková vlna je teoreticky zcela odražena rotací kanálu. Maximální snížení hluku je pozorováno, když je hloubka otáčení přibližně polovina vlnové délky. Hodnotu teoretického modulu součinitele prostupu zvuku pravoúhlými závity lze usoudit z Obr. 2.

V reálných návrzích je podle údajů z práce maximální útlum 8-10 dB, kdy se polovina vlnové délky vejde do šířky kanálu. S rostoucí frekvencí klesá útlum na 3-6 dB v oblasti vlnových délek blízkých velikosti dvojnásobku šířky kanálu. Poté se opět plynule zvyšuje na vysokých frekvencích a dosahuje 8-13 dB. Na Obr. Obrázek 3 ukazuje křivky zeslabení hluku na kanálových otáčkách pro rovinné vlny (křivka 1) a pro náhodný, difúzní dopad zvuku (křivka 2). Tyto křivky jsou získány na základě teoretických a experimentálních dat. Přítomnost maxima redukce šumu při a = l /2 může být použita ke snížení šumu s nízkofrekvenčními diskrétními složkami úpravou velikosti kanálů v otáčkách na frekvenci, která nás zajímá.

Snížení hluku v zatáčkách menších než 90° je přibližně úměrné úhlu natočení. Například snížení hluku při otočení o 45° se rovná polovině snížení hluku při otočení o 90°. Na zatáčkách s úhlem menším než 45° se s odhlučněním nepočítá. Pro mírné oblouky a rovné oblouky vzduchovodů s vodicími lopatkami lze snížení hluku (hladinu akustického výkonu) určit pomocí křivek na Obr. 4.

Ve větvících kanálech, jejichž příčné rozměry jsou menší než polovina vlnové délky zvukové vlny, jsou fyzikální příčiny útlumu podobné příčinám útlumu v ohybech a ohybech. Tento útlum se určí následovně (obr. 5).

Na základě rovnice střední kontinuity:

Z podmínky kontinuity tlaku (r p + r 0 = r pr) a rovnice (7) lze přenášený akustický výkon vyjádřit výrazem

a snížení hladiny akustického výkonu v oblasti průřezu větve

(11)

(12)

(13)

Při náhlé změně průřezu kanálu s příčnými rozměry menšími než polovina vlnových délek (obr. 6a) lze určit pokles hladiny akustického výkonu stejným způsobem jako u větvení.

Výpočtový vzorec pro takovou změnu průřezu kanálu má tvar

(14)

kde m je poměr větší plochy průřezu kanálu k menší.

Snížení hladin akustického výkonu, když jsou velikosti kanálů větší než nerovinné půlvlnové délky v důsledku náhlého zúžení kanálu, je

Pokud se kanál rozšiřuje nebo postupně zužuje (obr. 6b a 6d), pak je pokles hladiny akustického výkonu roven nule, protože nedochází k odrazu vln o délce kratší, než jsou rozměry kanálu.

U jednoduchých prvků ventilačních systémů se při všech frekvencích odebírají následující hodnoty snížení: ohřívače a ochlazovače vzduchu 1,5 dB, centrální klimatizace 10 dB, síťové filtry 0 dB, napojení ventilátoru na síť vzduchovodů 2 dB.

K odrazu zvuku od konce zvukovodu dochází, pokud je příčný rozměr zvukovodu menší než délka zvukové vlny (obr. 7).

Pokud se šíří rovinná vlna, pak ve velkém potrubí nedochází k odrazu a můžeme předpokládat, že nedochází k žádným ztrátám odrazem. Pokud však otvor spojuje velkou místnost a otevřený prostor, pak do otvoru vstupují pouze difúzní zvukové vlny směřující k otvoru, jejichž energie se rovná čtvrtině energie difúzního pole. Proto je v tomto případě hladina intenzity zvuku utlumena o 6 dB.

Charakteristiky směrovosti emise zvuku mřížkami rozvodu vzduchu jsou na obr. osm.

Když je zdroj hluku umístěn v prostoru (například na sloupu ve velké místnosti) S = 4p r 2 (záření v plné kouli); ve střední části stěny, podlahy S = 2p r 2 (záření do polokoule); v dihedrálním úhlu (záření v 1/4 koule) S = p r 2 ; v trojbokém úhlu S = p r 2 /2.

Útlum hladiny hluku v místnosti je určen vzorcem (2). Vypočtený bod se volí v místě trvalého bydliště osob nejblíže ke zdroji hluku, ve vzdálenosti 1,5 m od podlahy. Pokud je hluk v místě návrhu tvořen několika mřížkami, pak se akustický výpočet provede s ohledem na jejich celkový vliv.

Je-li zdrojem hluku úsek průchodu vzduchu procházející místností, výchozími údaji pro výpočet podle vzorce (1) jsou hladiny oktávového akustického výkonu jím vyzařovaného hluku, určené přibližným vzorcem:

(16)

kde Lpi je hladina akustického výkonu zdroje ve frekvenčním pásmu i-té oktávy, dB;

D L' Рneti - útlum v síti mezi zdrojem a uvažovanou tranzitní sekcí, dB;

R Ti - zvuková izolace konstrukce průchozí části vzduchovodu, dB;

S T - plocha tranzitní sekce, která jde do místnosti, m 2;

F T - plocha průřezu potrubí, m 2 .

Vzorec (16) nebere v úvahu nárůst hustoty zvukové energie v kanálu v důsledku odrazů; podmínky pro výskyt a průchod zvuku konstrukcí potrubí se výrazně liší od prostupu difúzního zvuku ohrazením místnosti.

Sídelní místa se nacházejí na území sousedícím s budovou

Hluk ventilátoru se šíří vzduchovým potrubím a je vyzařován do okolního prostoru mřížkou nebo šachtou, přímo stěnami skříně ventilátoru nebo otevřeným potrubím, když je ventilátor instalován mimo budovu.

Když je vzdálenost od ventilátoru k vypočítanému bodu mnohem větší než jeho rozměry, lze zdroj hluku považovat za bodový zdroj.

V tomto případě jsou hladiny oktávového akustického tlaku ve vypočítaných bodech určeny vzorcem

(17)

kde L Pocti je oktávová hladina akustického výkonu zdroje hluku, dB;

D L Pseti - celkové snížení hladiny akustického výkonu na dráze šíření zvuku v potrubí v uvažovaném oktávovém pásmu, dB;

D L ni - indikátor směrovosti zvukového záření, dB;

r - vzdálenost od zdroje hluku k vypočítanému bodu, m;

W - prostorový úhel vyzařování zvuku;

b a - útlum zvuku v atmosféře, dB/km.

Pokud existuje řada několika ventilátorů, mřížek nebo jiného rozšířeného zdroje hluku omezené velikosti, pak se třetí člen ve vzorci (17) rovná 15 lgr .

Výpočet strukturálního hluku

Strukturální hluk v místnostech sousedících s ventilačními komorami vzniká v důsledku přenosu dynamických sil z ventilátoru na strop. Oktávová hladina akustického tlaku v přilehlé izolované místnosti je určena vzorcem

Pro ventilátory umístěné v technické místnosti mimo strop nad izolovanou místností:

(20)

kde L Pi je oktávová hladina akustického výkonu vzduchem přenášeného hluku vyzařovaného ventilátorem do ventilační komory, dB;

Z c - celkový vlnový odpor prvků izolátorů vibrací, na kterých je instalován chladicí stroj, N s / m;

Z pruh - vstupní impedance stropu - nosná deska, při absenci podlahy na pružném podkladu podlahová deska - pokud je k dispozici, N s / m;

S - podmíněná podlahová plocha technické místnosti nad izolovanou místností, m 2;

S = Si pro Si > Su/4; S = Su/4; s S 1 ≤ S u /4, nebo není-li technická místnost umístěna nad izolovanou místností, ale má s ní jednu společnou stěnu;

S 1 - plocha technické místnosti nad izolovanou místností, m 2;

S u - plocha izolované místnosti, m 2;

S in - celková plocha technické místnosti, m 2;

R - vlastní izolace vzduchového hluku překrytím, dB.

Stanovení požadovaného snížení hluku

Potřebné snížení oktávových hladin akustického tlaku se počítá samostatně pro každý zdroj hluku (ventilátor, armatury, armatury), ale současně se zjišťuje počet zdrojů hluku stejného typu z hlediska spektra akustického výkonu a velikosti akustického tlaku. jsou brány v úvahu hladiny akustického tlaku vytvořené každým z nich ve vypočítaném bodě. Obecně by požadované snížení hluku pro každý zdroj mělo být takové, aby celkové hladiny ve všech oktávových frekvenčních pásmech ze všech zdrojů hluku nepřekročily povolené hladiny akustického tlaku.

V přítomnosti jednoho zdroje hluku je požadované snížení hladiny oktávového akustického tlaku určeno vzorcem

kde n je celkový počet uvažovaných zdrojů hluku.

Do celkového počtu zdrojů hluku n by při stanovení D L tri požadovaného snížení hladin oktávového akustického tlaku v městské zástavbě měly být zahrnuty všechny zdroje hluku, které vytvářejí v návrhovém bodě hladiny akustického tlaku, které se liší o méně než 10 dB.

Při určování D L tri pro návrhové body v místnosti chráněné před hlukem ventilačního systému by celkový počet zdrojů hluku měl zahrnovat:

Při výpočtu požadovaného snížení hluku ventilátoru - počet systémů obsluhujících místnost; hluk vytvářený zařízeními a armaturami pro rozvod vzduchu se nebere v úvahu;

Při výpočtu požadovaného snížení hluku generovaného zařízeními pro rozvod vzduchu uvažovaného ventilačního systému - počet ventilačních systémů obsluhujících místnost; není zohledněna hlučnost ventilátoru, rozvodů vzduchu a armatur;

Při výpočtu potřebného odhlučnění tvarovek a vzduchotechnických zařízení uvažovaného odvětví se zohlední počet tvarovek a tlumivek, jejichž hladiny hluku se vzájemně liší o méně než 10 dB; hluk ventilátoru a mřížek se nebere v úvahu.

Do celkového počtu zohledněných zdrojů hluku se přitom nezapočítávají zdroje hluku, které vytvářejí v návrhovém místě hladinu akustického tlaku o 10 dB nižší než je přípustná, pokud jejich počet není větší než 3 a 15 dB. menší než přípustný, pokud jejich počet není větší než 10.

Jak vidíte, akustický výpočet není snadný úkol. Potřebnou přesnost jeho řešení zajišťují specialisté na akustiku. Účinnost potlačení hluku a náklady na jeho realizaci závisí na přesnosti provedeného akustického výpočtu. Pokud bude hodnota vypočteného požadovaného snížení hluku podhodnocena, pak nebudou opatření dostatečně účinná. V tomto případě bude nutné odstranit nedostatky na provozním zařízení, s čímž jsou nevyhnutelně spojeny značné materiálové náklady. Pokud je požadované snížení hluku nadhodnoceno, jsou neoprávněné náklady kladeny přímo do projektu. Takže pouze díky instalaci tlumičů, jejichž délka je o 300–500 mm delší, než je požadováno, mohou dodatečné náklady na střední a velké objekty činit 100–400 tisíc rublů nebo více.

Literatura

1. SNiP II-12-77. Ochrana proti hluku. Moskva: Stroyizdat, 1978.

2. SNiP 23-03-2003. Ochrana proti hluku. Gosstroy of Russia, 2004.

3. Gusev V.P. Akustické požadavky a pravidla návrhu pro nízkohlučné ventilační systémy // ABOK. 2004. č. 4.

4. Návod pro výpočet a návrh tlumení hluku vzduchotechnických zařízení. Moskva: Stroyizdat, 1982.

5. Yudin E. Ya., Terekhin AS Boj proti hluku důlních ventilačních zařízení. Moskva: Nedra, 1985.

6. Snížení hluku v budovách a obytných oblastech. Ed. G. L. Osipova, E. Ya, Yudina. Moskva: Stroyizdat, 1987.

7. Khoroshev S. A., Petrov Yu. I., Egorov P. F. Kontrola hluku ventilátoru. Moskva: Energoizdat, 1981.