Акустичний розрахунок вентиляції Акустичний розрахунок як основа проектування малошумної системи вентиляції (кондиціювання). Розрахункові точки знаходяться на прилеглій до будівлі території

Розрахунок вентиляції

Залежно від способу переміщення повітря вентиляція буває природною та примусовою.

Параметри повітря, що надходить у приймальні отвори та отвори місцевих відсмоктувачів технологічних та інших пристроїв, які розташовані в робочій зоні, слід приймати відповідно до ГОСТ 12.1.005-76. При розмірах приміщення 3 на 5 метрів та висоті 3 метри, його об'єм 45 куб.м. Отже, вентиляція повинна забезпечувати витрату повітря 90 куб.м/год. У літній часслід передбачити встановлення кондиціонера з метою уникнення перевищення температури в приміщенні для сталої роботи обладнання. Необхідно приділити належну увагу кількості пилу повітря, оскільки це безпосередньо впливає надійність і ресурс експлуатації ЕОМ.

Потужність (точніше потужність охолодження) кондиціонера є його головною характеристикою, від неї залежить який обсяг приміщення він розрахований. Для орієнтовних розрахунків береться 1 кВт на 10 м 2 при висоті стель 2,8 - 3 м (відповідно до СНиП 2.04.05-86 "Опалення, вентиляція та кондиціювання").

Для розрахунку теплоприток даного приміщеннявикористано спрощену методику:

де: Q - Теплопритоки

S - Площа приміщення

h - Висота приміщення

q - Коефіцієнт рівний 30-40 вт/м3 (у даному випадку 35 вт/м3)

Для приміщення 15 м 2 та висотою 3 м теплопритоки становитимуть:

Q = 15 · 3 · 35 = 1575 вт

Крім цього слід враховувати тепловиділення від оргтехніки та людей, що вважається (відповідно до СНиП 2.04.05-86 "Опалення, вентиляція та кондиціювання") що у спокійному стані людина виділяє 0,1 кВт тепла, комп'ютер або копіювальний апарат 0,3 кВт, додавши ці значення до загальних теплоприток можна отримати необхідну потужністьохолодження.

Q доп =(H·S опер)+(С·S комп)+(P·S принт) (4.9)

де:Q доп - Сума додаткових теплоприток

C - Тепловиділення комп'ютера

H - Тепловиділення оператора

D - Тепловиділення принтера

S комп - Кількість робочих станцій

S принт - Кількість принтерів

S опер - Кількість операторів

Додаткові теплопритоки приміщення становитимуть:

Q доп1 = (0,1 · 2) + (0,3 · 2) + (0,3 · 1) = 1,1 (кВт)

Отже сума теплоприток дорівнює:

Q заг1 = 1575 +1100 = 2675 (Вт)

Відповідно до цих розрахунків необхідно вибрати доцільну потужність та кількість кондиціонерів.

Для приміщення, для якого проводиться розрахунок, слід використовувати кондиціонери з номінальною потужністю 3,0 кВт.

Розрахунок рівня шуму

Одним із несприятливих факторів виробничого середовища в ІВЦ є високий рівеньшуму, що створюється друкарськими пристроями, обладнанням для кондиціювання повітря, вентиляторами систем охолодження у самих ЕОМ.

Для вирішення питань щодо необхідності та доцільності зниження шуму необхідно знати рівні шуму на робочому місці оператора.

Рівень шуму, що виникає від кількох некогерентних джерел, що працюють одночасно, підраховується на підставі принципу енергетичного підсумовування випромінювань окремих джерел:

L = 10 lg (Li n), (4.10)

де Li – рівень звукового тиску i-го джерела шуму;

n – кількість джерел шуму.

Отримані результати розрахунку порівнюється з допустимим значенням рівня шуму даного робочого місця. Якщо результати розрахунку вище допустимого значення рівня шуму, необхідні спеціальні заходи щодо зниження шуму. До них відносяться: облицювання стін та стелі залу звукопоглинаючими матеріалами, зниження шуму в джерелі, правильне планування обладнання та раціональна організація робочого місця оператора.

p align="justify"> Рівні звукового тиску джерел шуму, що діють на оператора на його робочому місці представлені в табл. 4.6.

Таблиця 4.6 - рівні звукового тиску різних джерел

Зазвичай робоче місцеоператора оснащено наступним обладнанням: вінчестер в системному блоці, вентилятор(и) систем охолодження ПК, монітор, клавіатура, принтер та сканер.

Підставивши значення рівня звукового тиску для кожного виду обладнання формулу (4.4) , отримаємо:

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

Отримане значення не перевищує допустимий рівеньшуму для робочого місця оператора, що дорівнює 65 дБ (ГОСТ 12.1.003-83). І якщо врахувати, що навряд чи такі периферійні пристрої, як сканер і принтер, будуть використовуватися одночасно, то ця цифра буде ще нижчою. З іншого боку під час роботи принтера безпосереднє присутність оператора необов'язково, т.к. принтер має механізм автоподачі листів.

Система вентиляції та кондиціювання повітря (СВКВ) є одним з основних джерел шуму в сучасних житлових, громадських та промислових будинках, на судах, у спальних вагонах поїздів, у різноманітних салонах та кабінах управління.

Шум у СВКВ йде від вентилятора (головного джерела шуму зі своїми завданнями) та інших джерел, поширюється по повітропроводу разом з потоком повітря і випромінюється у приміщення, що вентилюється. На шум та його зниження впливають: кондиціонери, опалювальні агрегати, регулюючі та повітророзподільні пристрої, конструкція, повороти та розгалуження повітроводів.

Акустичний розрахунок СВКВ проводиться з метою оптимального виборувсіх необхідних засобів зниження шуму та визначення очікуваного рівня шуму в розрахункових точках приміщення. Традиційно головним засобом зниження шуму системи є активні та реактивні глушники шуму. Звукоізоляцією та звукопоглинанням системи та приміщення потрібно забезпечити виконання норм допустимих для людини рівнів шуму – важливих екологічних норм.

Зараз у будівельних нормах та правилах Росії (СНіП), обов'язкових при проектуванні, будівництві та експлуатації будівель з метою захисту людей від шуму, склалася надзвичайна ситуація. У старому СНиП II-12-77 «Захист від шуму» метод акустичного розрахунку СВКВ будівель застарів і не увійшов тому до нового СНиП 23-03-2003 «Захист від шуму» (замість СНиП II-12-77), де він поки що взагалі Відсутнє.

Таким чином, старий методзастарів, а нового немає. Настає час створення сучасного методуакустичного розрахунку СВКВ у будинках, як це вже має місце бути зі своєю специфікою в інших, раніше більш просунутих по акустиці, галузях техніки, наприклад, на морських судах. Розглянемо три можливих способівакустичного розрахунку, стосовно СВКВ.

Перший спосіб акустичного розрахунку. У цьому способі, що встановлюється суто на аналітичних залежностях, використовується теорія довгих ліній, відома в електротехніці і віднесена до поширення звуку в газі, що заповнює вузьку трубу з жорсткими стінками. Розрахунок проводиться за умови, що діаметр труби набагато менше довжини звукової хвилі.

Для труби прямокутного перерізусторона повинна бути менше половини довжини хвилі, а для круглої труби- Радіус. Саме такі труби в акустиці називаються вузькими. Так, для повітря на частоті 100 Гц труба прямокутного перерізу буде вважатися вузькою, якщо сторона перерізу менше 1,65 м. вигнутій трубіпоширення звуку залишиться таким самим, як і в прямій трубі.

Це відомо з практики застосування переговорних труб, наприклад давно на пароплавах. Типова схемадовгою лінії системи вентиляції має дві визначальні величини: L wH - звукова потужність, що надходить у трубопровід нагнітання від вентилятора на початку довгої лінії, а L wK - звукова потужність, що виходить з трубопроводу нагнітання в кінці довгої лінії і надходить у вентильоване приміщення.

Довга лінія містить такі характерні елементи. Перерахуємо їх: вхідний отвір зі звукоізоляцією R 1 , активний глушник шуму зі звукоізоляцією R 2 , трійник зі звукоізоляцією R 3 , реактивний глушник шуму зі звукоізоляцією R 4 , дросельна заслінка зі звукоізоляцією R 5 та випускний отвір зі звукоізоляцією R 5 . Під звукоізоляцією тут розуміється різниця в дБ між звуковою потужністю в падаючих на даний елемент хвилях і звукової потужності, що випромінюється цим елементом після проходження хвиль через нього.

Якщо звукоізоляція кожного з цих елементів не залежить від інших, то звукоізоляція всієї системи може бути оцінена розрахунком наступним чином. Хвильове рівняння для вузької труби має наступний вид рівняння для плоских звукових хвильу необмеженому середовищі:

де c - швидкість звуку в повітрі, а p - звуковий тиск у трубі, пов'язаний з коливальною швидкістю в трубі за другим законом Ньютона співвідношенням

де ρ - щільність повітря. Звукова потужність для плоских гармонійних хвиль дорівнює інтегралу за площею поперечного перерізу S повітроводу за період звукових коливань T в Вт:

де T = 1/f - період звукових коливань, с; f - Частота коливань, Гц. Звукова потужність дБ: L w = 10lg(N/N 0), де N 0 = 10 -12 Вт. У межах зазначених припущень звукоізоляція довгої лінії системи вентиляції розраховується за такою формулою:

Число елементів n для конкретної СВКВ може бути, звичайно, більше вказаних вище n = 6. Застосуємо для розрахунку величин R i теорію довгих ліній до вищевказаних характерним елементамсистеми вентиляції повітря

Вхідний та вихідний отвори системи вентиляціїз R 1 та R 6 . Місце з'єднання двох вузьких труб з різними площами поперечних перерізів S 1 і S 2 з теорії довгих ліній - аналог межі розділу двох середовищ при нормальному падінні звукових хвиль на межу розділу. Граничні умови на місці з'єднання двох труб визначаються рівністю звукових тисків і коливальних швидкостей з обох боків межі з'єднання, помножених на площі поперечних перерізів труб.

Вирішуючи отримані таким способом рівняння, отримаємо коефіцієнт проходження по енергії та звукоізоляцію місця з'єднання двох труб із зазначеними вище перерізами:

Аналіз цієї формули показує, що за S 2 >> S 1 властивості другої труби наближаються до властивостей вільної межі. Наприклад, вузьку трубу, відкриту в напівнескінченний простір, можна вважати з точки зору звукоізолюючого ефекту як межу з вакуумом. При 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.

Активний глушник шуму R2. Звукоізоляцію в цьому випадку приблизно і швидко можна оцінити в дБ, наприклад, за відомою формулою інженера А.І. Бєлова:

де П - периметр прохідного перерізу, м; l - Довжина глушника, м; S - площа поперечного перерізу каналу глушника, м 2; α екв - еквівалентний коефіцієнт звукопоглинання облицювання, що залежить від дійсного коефіцієнта поглинання α, наприклад, таким чином:

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

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

З формули слід, що звукоізоляція каналу активного глушника R 2 тим більше, чим більша поглинальна здатність стінок екв, довжина глушника l і відношення периметра каналу до площі його поперечного перерізу П/S. Для кращих звукопоглинаючих матеріалів, наприклад, марки ППУ-ЕТ, БЗМ і АТМ-1, а також інших звукопоглиначів, що широко використовуються, дійсний коефіцієнт звукопоглинання α представлений в .

Трійник R3. У системах вентиляції найчастіше перша труба з площею перерізу S 3 потім розгалужується на дві труби з площами перерізу S 3.1 і S 3.2 . Таке розгалуження називається трійником: через першу гілку звук надходить, через дві інші проходить далі. У випадку перша і друга труба можуть складатися із сукупності труб. Тоді маємо

Звукоізоляція трійника від перерізу S 3 до перерізу S 3.i визначається за формулою

Зауважимо, що через аерогідродинамічні міркування в трійниках прагнуть забезпечити рівність площі перерізів першої труби сумі площі перерізів у розгалуженнях.

Реактивний (камерний) глушник шуму R4. Камерний глушник шуму являє собою акустично вузьку трубу з перерізом S 4 переходить в іншу акустично вузьку трубу великого перерізу S 4.1 довжиною l, званої камерою, і потім знову переходить в акустично вузьку трубу з перерізом S 4 . Скористаємося й тут теорією довгої лінії. Замінивши у відомій формулі звукоізоляції шару довільної товщини при нормальному падінні звукових хвиль характеристичний імпеданс на відповідні зворотні величини площі труби отримаємо формулу звукоізоляції камерного глушника шуму

де k - хвильове число. Найбільшого значення звукоізоляція камерного шуму глушника досягає при sin(kl)= 1, тобто. при

де n = 1, 2, 3, … Частота максимальної звукоізоляції

де с - Швидкість звуку в повітрі. Якщо в такому глушнику використовується кілька камер, то формула звукоізоляції повинна застосовуватися послідовно від камери до камери, а сумарний ефект розраховується, наприклад, методом граничних умов. Ефективні глушники камери вимагають іноді великих габаритних розмірів. Але їх перевага полягає в тому, що вони можуть бути ефективними на будь-яких частотах, у тому числі низьких, де активні глушники практично не приносять користі.

Зона великої звукоізоляції у камерних глушників шуму охоплює досить широкі смуги частот, що повторюються, але вони мають також періодичні зони пропускання звуку, дуже вузькі за частотою . Для підвищення ефективності та вирівнювання частотної характеристики камерний глушник часто облицьовують зсередини звукопоглиначем.

Заслінка R 5 . Заслінка конструктивно являє собою тонку пластину площею S 5 і товщиною 5 , затискає між фланцями трубопроводу, отвір в якому площею S 5.1 менше внутрішнього діаметра труби (або ін характерного розміру). Звукоізоляція такої дросельної заслінки

де с - Швидкість звуку в повітрі. У першому способі головне нам питання розробки нового методу — це оцінка точності і надійності результату акустичного розрахунку системи. Визначимо точність і надійність результату розрахунку звукової потужності, що надходить у вентильоване приміщення - в даному випадку величини

Перепишемо цей вислів у наступних позначеннях суми алгебри, а саме

Зауважимо, що абсолютна максимальна помилка наближеної величини є максимальна різниця між її точним значенням y 0 та наближеним y, тобто ± ε= y 0 - y. Абсолютна максимальна помилка суми алгебри декількох наближених величин y i дорівнює сумі абсолютних значень абсолютних помилок доданків:

Тут прийнято найменш сприятливий випадок, коли абсолютні помилки всіх доданків мають один і той самий знак. Насправді, приватні помилки можуть мати різні знаки і бути розподілені за різними законами. Найчастіше практично похибки алгебраїчної суми розподіляються за нормальним законом (розподіл Гаусса). Розглянемо ці похибки та зіставимо їх із відповідною величиною абсолютної максимальної похибки. Визначимо цю величину при припущенні, що кожен член алгебри y 0i суми розподілений за нормальним законом з центром M(y 0i) і стандартом

Тоді сума також дотримується нормального закону розподілу з математичним очікуванням

Похибка суми алгебри визначиться як:

Тоді можна стверджувати, що з надійністю, що дорівнює ймовірності 2Φ(t), похибка суми не перевищуватиме величини

При 2Φ(t) = 0,9973 маємо t = 3 = α і статистична оцінка при практично максимальній надійності похибка суми (формула) Абсолютна максимальна похибка в цьому випадку

Таким чином, 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).

Тут результат при ймовірнісній оцінці похибок у першому наближенні більш-менш може бути прийнятним. Отже, кращою є ймовірна оцінка похибок і саме її слід використовувати для вибору «запасу на незнання», який пропонується обов'язково застосовувати в акустичному розрахунку СВКВ для гарантії виконання допустимих норм шуму у приміщенні, що вентилюється (раніше цього не робилося).

Але й ймовірнісна оцінка похибок результату свідчить у разі про те, що досягти високої точності результатів розрахунку за першим способом важко навіть дуже простих схем і низькошвидкісної системи вентиляції. Для простих, складних, низько- та високошвидкісних схем СВКВ задовільної точності та надійності такого розрахунку можна досягти у багатьох випадках лише за другим способом.

Другий спосіб акустичного розрахунку. На морських судах давно використовують спосіб розрахунку, заснований частково на аналітичних залежностях, але вирішальним чином – на експериментальних даних. Використовуємо досвід розрахунків на судах для сучасних будівель. Тоді у вентильованому приміщенні, що обслуговується одним j-м розподільником повітря, рівні шуму L j , дБ, в розрахунковій точці слід визначати за наступною формулою:

де L wi - звукова потужність, дБ, що генерується в i-му елементі СВКВ, R i - звукоізоляція в i-му елементі СВКВ, дБ (див. перший спосіб),

величина, що враховує вплив приміщення на шум у ньому (у будівельній літературі іноді замість Q використовують B). Тут r j - Відстань від j-го повітророзподільника до розрахункової точки приміщення, Q - Постійна звукопоглинання приміщення, а величини χ, Φ, Ω, κ - емпіричні коефіцієнти (χ - коефіцієнт впливу ближнього поля, Ω - просторовий кут випромінювання джерела, Φ - фактор спрямованості джерела, κ-коефіцієнт порушення дифузності звукового поля).

Якщо в приміщенні сучасної будівлі розміщені m повітророзподільників, рівень шуму від кожного з яких в розрахунковій точці дорівнює L j , то сумарний шум від усіх повинен бути нижче допустимих для людини рівнів шуму, а саме:

де L H - санітарна норма шуму. За другим способом акустичного розрахунку звукова потужність L wi , що генерується у всіх елементах СВКВ, і звукоізоляція R i , що має бути у всіх цих елементах, для кожного з них знаходиться попередньо експериментально. Справа в тому, що за останні півтора-два десятиліття сильно прогресувала електронна техніка акустичних вимірювань, поєднана з комп'ютером.

У результаті підприємства, що випускають елементи СВКВ, повинні вказувати в паспортах та каталогах характеристики L wi та R i , які вимірюються відповідно до національних та міжнародних стандартів . Таким чином, у другому способі враховується генерація шуму не тільки у вентиляторі (як у першому способі), але і у всіх інших елементах СВКВ, що для середньо- та високошвидкісної систем може мати істотне значення.

Крім того, оскільки неможливо розрахувати звукоізоляцію R i таких елементів системи як кондиціонери, опалювальні агрегати, регулюючі та повітророзподільні пристрої, тому їх у першому способі немає. Але її можна визначити з необхідною точністю шляхом стандартних вимірювань, що робиться тепер для другого способу. У результаті, другий метод, на відміну першого, охоплює майже всі схеми СВКВ.

І, нарешті, другий спосіб враховує вплив властивостей приміщення на шум в ньому, а також значення допустимих для людини шуму згідно з діючими будівельними нормами і правилами. Основний недолік другого методу полягає в тому, що в ньому немає врахування акустичної взаємодії між елементами системи – інтерференційних явищ у трубопроводах.

Підсумовування за зазначеною формулою акустичного розрахунку СВКВ звукових потужностей джерел шуму у ватах, а звукоізоляції елементів у децибелах справедливе лише щонайменше, коли інтерференції звукових хвиль у системі немає. А коли інтерференція у трубопроводах є, то вона може бути джерелом потужного звуку, на чому ґрунтується, наприклад, звучання деяких духових музичних інструментів.

Другий метод вже увійшов у навчальний посібник та методичні вказівки з курсових проектів будівельної акустики для студентів старших курсів Санкт-Петербурзького державного політехнічного університету. Неврахування інтерференційних явищ у трубопроводах збільшує «запас на незнання» або вимагає у відповідальних випадках експериментального доведення результату до потрібного ступеня точності та надійності.

Для вибору «запасу на незнання» кращою є, як було показано вище для першого способу, ймовірна оцінка похибок, яку пропонується обов'язково застосовувати в акустичному розрахунку СВКВ будівель для гарантії виконання допустимих норм шуму в приміщеннях при проектуванні сучасних будівель.

Третій спосіб акустичного розрахунку. Цей метод враховує інтерференційні процеси у вузькому трубопроводі довгої лінії. Такий облік може кардинально підвищити точність та надійність результату. З вказаною метою пропонується для вузьких труб застосувати «спосіб імпедансів» академіка АН СРСР та РАН Бреховських Л.М., який він використовував для розрахунку звукоізоляції довільного числа плоскопаралельних шарів.

Отже, визначимо спочатку вхідний імпеданс плоскопаралельного шару завтовшки δ 2 , стала поширення звуку якого γ 2 = β 2 + ik 2 і акустичне опір Z 2 = ρ 2 c 2 . Позначимо акустичне опір серед шару, звідки падають хвилі, Z 1 = ρ 1 c 1 , а серед за шаром маємо Z 3 = ρ 3 c 3 . Тоді звукове поле в шарі, при опущенні фактора i ωt, буде суперпозицією хвиль, що біжать у прямому і зворотному напрямках, зі звуковим тиском

Вхідний імпеданс усієї системи шарів (формула) може бути отриманий простим (n - 1)-кратним застосуванням попередньої формули, тоді маємо

Застосуємо тепер, як у першому способі, теорію довгих ліній до циліндричної труби. І таким чином, при інтерференції у вузьких трубах маємо формулу звукоізоляції в дБ довгої лінії системи вентиляції:

Вхідні імпеданси тут можуть бути отримані як, у простих випадках, розрахунком, так і, у всіх випадках, виміром на спеціальній установці сучасною акустичною апаратурою. За третім способом, аналогічно першому способу, маємо звукову потужність, що виходить з повітроводу нагнітання в кінці довгої лінії СВКВ і надходить у вентильоване приміщення за схемою:

Далі йде оцінка результату, як у першому способі із «запасом на незнання», і рівня звукового тиску приміщення L, як у другому способі. Остаточно отримуємо наступну основну формулу акустичного розрахунку системи вентиляції та кондиціювання повітря будівель:

При надійності розрахунку 2Φ(t)= 0,9973 (практично вищий ступінь надійності) маємо t = 3 та величини похибок дорівнюють 3σ Li та 3σ Ri . При надійності 2Φ(t)= 0,95 (високий ступінь надійності) маємо t = 1,96 і величини похибок дорівнюють приблизно 2σ Li та 2σ Ri , При надійності 2Φ(t)= 0,6827 (інженерна оцінка надійності) маємо t = 1,0 і величини похибок дорівнюють σ Li та σ Ri Третій спосіб, спрямований у майбутнє, точніший і надійніший, але й складніший — вимагає високої кваліфікації в галузях будівельної акустики, теорії ймовірностей та математичної статистики, сучасної вимірювальної техніки.

Його зручно використовувати в інженерних розрахунках із застосуванням комп'ютерних технологій. Він, на думку автора, може бути запропонований як новий метод акустичного розрахунку системи вентиляції та кондиціювання повітря будівель.

Підбиваючи підсумки

Рішення назрілих питань розробки нового методу акустичного розрахунку має враховувати найкраще з наявних способів. Пропонується такий новий метод акустичного розрахунку СВКВ будівель, який має мінімальний "запас на незнання" BB, завдяки врахуванню похибок методами теорії ймовірностей та математичної статистики та обліку інтерференційних явищ методом імпедансів.

Подані в статті відомості про новий метод розрахунку не містять деяких необхідних подробиць, отриманих додатковими дослідженнями та практикою роботи, та які становлять «ноу-хау» автора. Кінцева мета нового методу – забезпечити вибір комплексу засобів зниження шуму системи вентиляції та кондиціонування повітря будівель, що збільшує, порівняно з існуючим, ефективність, зменшуючи вагу та вартість СВКВ.

Технічні регламенти в галузі промислового та цивільного будівництва поки що відсутні, тому розробки в області, зокрема, зниження шуму СВКВ будівель актуальні і мають бути продовжені щонайменше до прийняття таких регламентів.

1. Бреховських Л.М. Хвилі в шаруватих середовищах// М.: Видавництво Академії наук СРСР. 1957.
2. Ісакович М.А. Загальна акустика // М: Видавництво «Наука», 1973.
3. Довідник із суднової акустики. За редакцією І.І. Клюкіна та І.І. Боголепова. - Ленінград, «Суднобудування», 1978.
4. Хорошєв Г.А., Петров Ю.І., Єгоров Н.Ф. Боротьба з шумом вентиляторів// М.: Видавництво, 1981.
5. Колесников А.Є. Акустичні виміри. Допущено Міністерством вищої та середньої спеціальної освіти СРСР як підручник для студентів вузів, які навчаються за спеціальністю «Електроакустика та ультразвукова техніка» // Ленінград, «Суднобудування», 1983.
6. Боголепов І.І. Промислова звукоізоляція. Передмова акад. І.А. Глібова. Теорія, дослідження, проектування, виготовлення, контроль // Ленінград, «Суднобудування», 1986.
7. Авіаційна акустика. Ч. 2. За ред. А.Г. Муніна. - М: «Машинобудування», 1986.
8. Ізак Г.Д., Гомзіков Е.А. Шум на судах та методи його зниження// М.: «Транспорт», 1987.
9. Зниження шуму в будинках та житлових районах. За ред. Г.Л. Осипова та Є.Я. Юдіна. - М.: Будвидав, 1987.
10. Будівельні норми і правила. Захист від шуму. СНіП II-12-77. Затверджено постановою Державного комітету Ради Міністрів СРСР у справах будівництва від 14 червня 1977 р. №72. - М: Держбуд Росії, 1997.
11. Посібник з розрахунку та проектування шумоглушення вентиляційних установок. Розроблено до СНиП II-12-77 організаціями НДІ будівельної фізики, ДПІ сантехпоект, НДІБК. - М.: Будвидав, 1982.
12. Каталог шумових характеристик технологічного обладнання (до СНіП II-12-77). НДІ будівельної фізики Держбуду СРСР // М.: Будвидав, 1988.
13. Будівельні норми та правила Російської Федерації. Захист від шуму (Sound protection). СНіП 23-03-2003. Прийнято та введено в дію постановою Держбуду Росії від 30 червня 2003 р. №136. Дата запровадження 2004-04-01.
14. Звукоізоляція та звукопоглинання. Навчальний посібник для студентів вузів, які навчаються за спеціальністю «Промислове та цивільне будівництво» та «Теплогазопостачання та вентиляція» за ред. Г.Л. Осипова та В.М. Бобильова. - М: Видавництво АСТ-Астрель, 2004.
15. Боголепов І.І. Акустичний розрахунок та проектування системи вентиляції та кондиціювання повітря. Методичні вказівки до курсових проектів. Санкт-Петербурзький державний політехнічний університет // Санкт-Петербург. Видавництво СПбОДЗПП, 2004.
16. Боголепов І.І. Будівельна акустика Передмова акад. Ю.С. Васильєва // Санкт-Петербург. Видавництво Політехнічного університету, 2006.
17. Сотніков А.Г. Процеси, апарати та системи кондиціювання повітря та вентиляції. Теорія, техніка та проектування на рубежі століть // Санкт-Петербург, Видавництво AT-Publishing, 2007.
18. www.integral.ru. Фірма "Інтеграл". Розрахунок рівня зовнішнього шуму систем вентиляції за: СНиП II-12-77 (ч. II) - «Посібник з розрахунку та проектування шумоглушення вентиляційних установок». Санкт-Петербург, 2007.
19. www.iso.org - сайт в Інтернеті, на якому є повна інформація про Міжнародну організацію зі стандартизації ISO, каталог та Інтернет-магазин стандартів, через який можна придбати будь-який стандарт ISO, що діє в даний час, в електронному або друкованому вигляді.
20. www.iec.ch - сайт в Інтернеті, на якому є повна інформація про Міжнародну електротехнічну комісію IEC, каталог та Інтернет-магазин її стандартів, через який можна придбати чинний в даний час стандарт IEC в електронному або друкованому вигляді.
21. www.nitskd.ru.tc358 - сайт в Інтернеті, на якому є повна інформація про роботу технічного комітету ТК 358 «Акустика» Федерального агентства з технічного регулювання, каталог та Інтернет-магазин національних стандартів, через який можна придбати потрібний російський стандарт в електронному чи друкованому вигляді.
22. Федеральний закон від 27 грудня 2002 р. №184-ФЗ «Про технічне регулювання» (зі змінами від 9 травня 2005 р.). Прийнятий Державної Думою 15 грудня 2002 р. схвалений Радою Федерації 18 грудня 2002 р. Про реалізацію цього Федерального закону див. наказ Держгіртехнагляду РФ від 27 березня 2003 р. №54.
23. Федеральний закон від 1 травня 2007 р. №65-ФЗ «Про внесення змін до Федерального закону «Про технічне регулювання».

Вентиляція у приміщенні, особливо у житловому чи промисловому, має функціонувати на 100 %. Звичайно, багато хто може сказати, що можна просто відкрити вікно або двері, щоб провітрити. Але цей варіант може спрацювати лише влітку чи навесні. А що робити взимку, коли на вулиці холодно?

Необхідність вентиляції

По-перше, відразу варто відзначити, що без свіжого повітря легкі людини починають гірше функціонувати. Можлива також поява різних захворювань, які з великим відсотком ймовірності переростуть у хронічні. По-друге, якщо будівля - це житловий будинок, в якому знаходяться діти, то потреба у вентиляції зростає ще сильніше, оскільки деякі недуги, які можуть заразити дитину, швидше за все, залишаться в неї на все життя. Щоб уникнути таких проблем, найкраще зайнятися облаштуванням вентиляції. Варто розглянути кілька варіантів. Наприклад, можна зайнятися розрахунком припливної системи вентиляції та її установкою. Також варто додати, що хвороби – це далеко не всі проблеми.

У кімнаті або будівлі, де немає постійного обміну повітря, всі меблі та стіни покриватимуться нальотом від будь-якої речовини, яка розпорошується в повітрі. Допустимо, якщо це кухня, то все, що смажиться, вариться і т. д., дасть свій осад. Крім цього, страшним ворогом є пил. Навіть засоби для чищення, які покликані прибирати, все одно залишатимуть свій осад, який негативно позначиться на мешканцях.

Вид системи вентиляції

Звичайно, перш ніж приступити до проектування, розрахунку системи вентиляції або її встановлення необхідно визначитися з типом мережі, який найкраще підійде. В даний час розрізняють три принципово різних види, основна різниця між якими у їхньому функціонуванні.

Друга група – це витяжна. Іншими словами – це звичайна витяжка, яка найчастіше встановлюється у кухонних приміщеннях будівлі. Основне завдання вентиляції – це витяжка повітря із кімнати назовні.

Рециркуляційна. Подібна система є, мабуть, найбільш ефективною, тому що вона одночасно і викачує повітря з приміщення, і в той же час подає свіже з вулиці.

Єдине питання, яке виникає у всіх далі - це, як працює система вентиляції, чому повітря переміщається в той чи інший бік? Для цього використовують два види джерела пробудження повітряної маси. Вони можуть бути природними чи механічними, тобто штучними. Щоб забезпечити їхню нормальну роботу, необхідно провести правильний розрахунок системи вентиляції.

Загальний розрахунок мережі

Як уже говорилося вище, просто вибрати та встановити певний тип буде мало. Необхідно чітко визначити, скільки повітря необхідно виводити з приміщення і скільки потрібно закачувати назад. Фахівці називають це повітрообміном, який потрібно обчислити. Залежно від отриманих даних при розрахунку системи вентиляції необхідно відштовхуватися при виборі типу пристрою.

На сьогоднішній день відома велика кількість різноманітних методів розрахунку. Вони орієнтовані визначення різних параметрів. Для деяких систем проводять розрахунки, щоб дізнатися, скільки потрібно видаляти теплого повітря або випаровування. Деякі здійснюються для того, щоб дізнатися скільки повітря необхідно для розведення забруднень, якщо це промислова будівля. Однак мінус усіх цих способів – вимога професійних знань та умінь.

Що робити, якщо провести розрахунок системи вентиляції необхідно, але такого досвіду немає? Найперше, що рекомендується зробити - це ознайомитися з різними нормативними документами, що є у кожної держави або навіть регіону (ГОСТ, СНиП і т. д.). У цих паперах є всі показання, яким повинен відповідати будь-який тип системи.

Кратний розрахунок

Одним із прикладів вентиляції може стати розрахунок за кратностями. Такий метод є досить складним. Однак він цілком здійсненний і дасть добрі результати.

Перше, що потрібно зрозуміти - це те, що таке кратність. Подібний термін визначає те, скільки разів повітря в приміщенні змінилося свіжим за 1 годину. Такий параметр залежить від двох складових – це специфіка будови та її площу. Для наочної демонстрації буде показано розрахунок за формулою для будівлі з одноразовим повітрообміном. Це говорить про те, що з приміщення було виведено певну кількість повітря і одночасно з цим введено свіже повітря таку кількість, яка відповідала обсягу цієї будівлі.

Формула обчислення використовується така: L = n * V.

Вимірювання здійснюється у кубометрах/годину. V – це обсяг кімнати, а n – це значення кратності, яке береться з таблиці.

Якщо проводиться розрахунок системи з кількома кімнатами, то у формулі потрібно враховувати об'єм усієї будівлі без стін. Іншими словами, необхідно спочатку обчислити об'єм кожної кімнати, після чого скласти всі наявні результати, а підсумкове значення підставити у формулу.

Вентиляція з механічним типом пристрою

Розрахунок механічної системи вентиляції, та її установка повинна проходити за певним планом.

Перший етап - це визначення числового значення повітрообміну. Потрібно визначити кількість речовини, яка має надходити всередину будівлі, щоб відповідати вимогам.

Другий етап – це визначення мінімальних габаритів повітропроводу. Дуже важливо вибрати правильний переріз пристрою, так як від цього залежать такі речі, як чистота і свіжість повітря, що надходить.

Третій етап – це вибір типажу системи для монтажу. Це важливий момент.

Четвертий етап – і проектування системи вентиляції. Важливо чітко скласти план-схему, за якою проводитиметься монтаж.

Необхідність у механічній вентиляції виникає лише в тому випадку, якщо природний приплив не справляється. Будь-яка мереж розраховується на такі параметри, як свій обсяг повітря і швидкість цього потоку. Для механічних систем цей показник може сягати 5 м 3 /год.

Наприклад, якщо потрібно забезпечити природною вентиляцією площу в 300 м 3 /год, то знадобиться з калібром 350 мм. Якщо монтується механічна система, то обсяг можна зменшити у 1,5-2 рази.

Витяжна вентиляція

Розрахунок, як і будь-який інший, повинен починатися з того, що визначається продуктивність. Одиниці виміру цього параметра для мережі – м 3 /год.

Щоб провести ефективний розрахунок, необхідно знати три речі: висота та площа кімнат, основне призначення кожного приміщення, усереднена кількість людей, які одночасно будуть у кожній кімнаті.

Для того, щоб почати проводити розрахунок системи вентиляції та кондиціонування повітря цього типу, необхідно визначитися з кратністю. Числове значення цього параметра встановлено БНіП. Тут важливо знати, що параметр для житлового, комерційного чи промислового приміщення відрізнятиметься.

Якщо розрахунки ведуться для побутової будівлі, то кратність дорівнює 1. Якщо йдеться про встановлення вентиляції в адміністративній будові, показник дорівнює 2-3. Це залежить від інших умов. Щоб успішно здійснити розрахунок, потрібно знати величину обміну за кратністю, а також за кількістю людей. Необхідно брати найбільше значення витрати, щоб визначити потрібну потужність системи.

Щоб дізнатися кратність обміну повітря, необхідно помножити площу приміщення на його висоту, а після цього значення кратності (1 для побутових, 2-3 для інших).

Для того щоб провести розрахунок системи вентиляції та кондиціювання на людину, необхідно знати кількість споживаного повітря однією людиною та помножити це значення на кількість людей. У середньому за мінімальної активності одна людина споживає близько 20 м 3 /год, при середній активності показник зростає до 40 м 3 /год, при інтенсивних фізичних навантаженнях обсяг збільшує до 60 м 3 /год.

Акустичний розрахунок системи вентиляції

Акустичний розрахунок – це обов'язкова операція, яка додається до розрахунку будь-якої системи вентилювання приміщення. Подібна операція здійснюється для того, щоб виконати кілька конкретних завдань:

• визначити октавний спектр повітряного та структурного вентиляційного шуму у розрахункових точках;
• зіставити наявний шум, з допустимим шумом за гігієнічними нормами;
• визначити шлях зниження шуму.

Усі розрахунки необхідно проводити у суворо встановлених розрахункових точках.

Після того, як були обрані всі заходи щодо будівельно-акустичних норм, які покликані усунути зайвий шум у приміщенні, проводиться перевірочний розрахунок усієї системи в тих же точках, що були визначені раніше. Однак сюди потрібно додати ефективні значення, отримані в ході цього заходу щодо зниження шуму.

Для проведення обчислень необхідні певні вихідні дані. Ними стали шумові характеристики обладнання, які назвали рівнями звукової потужності (УЗМ). Для розрахунку використовують середньогеометричні частоти у Гц. Якщо проводиться орієнтовний розрахунок, можна використовувати коригувальні рівні шуму в дБА.

Якщо говорити про розрахункові точки, то вони розташовуються в місцях проживання людини, а також в місцях установки вентилятора.

Аеродинамічний розрахунок системи вентиляції

Такий процес розрахунку виконується тільки після того, як вже проведено розрахунок повітрообміну для будови, а також було прийнято рішення про трасування повітроводів та каналів. Для того, щоб успішно провести ці обчислення, необхідно скласти системи вентиляції, в якій обов'язково потрібно виділити такі частини, як фасонні частини повітроводів.

Використовуючи інформацію та плани, потрібно визначити протяжність окремих гілок вентиляційної мережі. Тут важливо розуміти, що розрахунок такої системи може проводитися, щоб вирішити два різні завдання - пряме чи зворотне. Мета проведення обчислень залежить саме від типу поставленого завдання:

• пряма - необхідно визначити габарити перерізів для всіх ділянок системи, поставивши при цьому певний рівень витрати повітря, що проходитиме через них;
• зворотна – визначити витрату повітря, задавши певний перетин для всіх ділянок вентиляції.

Щоб провести обчислення цього, необхідно розбити всю систему кілька окремих ділянок. Основна характеристика кожного обраного фрагмента – це постійна витрата повітря.

Програми для розрахунку

Так як проводити обчислення та будувати схему вентиляції вручну – це дуже трудомісткий та тривалий процес, були розроблені прості програми, які здатні зробити всі дії самостійно. Розглянемо кілька. Одна з таких програм розрахунку системи вентиляції – Vent-Clac. Чим вона така гарна?

Подібна програма для розрахунків та проектування мереж вважається однією з найбільш зручних та ефективних. Алгоритм роботи цієї програми ґрунтується на використанні формули Альтшуля. Особливість програми в тому, що вона добре справляється як з розрахунком вентиляції природного типу, так і механічного типу.

Оскільки ПО постійно оновлюється, варто відзначити, що остання редакція програми здатна проводити такі роботи, як аеродинамічні розрахунки опору всієї системи вентиляції. Також може ефективно розрахувати інші додаткові параметри, що допоможуть у підборі попереднього обладнання. Для того щоб провести ці обчислення, програмі знадобляться такі дані, як витрата повітря на початку та в кінці системи, а також довжина основного повітроводу приміщення.

Так як вручну розраховувати все це довго і доводиться розбивати обчислення на етапи, цей додаток надасть істотну підтримку і заощадить велику кількість часу.

Санітарні норми

Ще один варіант розрахунку вентиляції – за санітарними нормами. Подібні обчислення проводяться для громадських та адміністративно-побутових об'єктів. Щоб здійснити правильні обчислення, необхідно знати середню кількість людей, яка постійно перебуватиме всередині будівлі. Якщо говорити про постійних споживачів повітря всередині, їм необхідно близько 60 кубометрів на годину на одного. Але оскільки об'єкти громадського призначення відвідують і тимчасові особи, то їх також необхідно брати до уваги. Кількість споживаного повітря на таку людину близько 20 кубометрів на годину.

Якщо проводити всі розрахунки, спираючись на вихідні дані з таблиць, то при отриманні кінцевих результатів стане чітко видно, що кількість повітря, що надходить з вулиці, набагато більша, ніж споживана всередині будівлі. У таких ситуаціях найчастіше вдаються до найпростішого рішення – витяжки приблизно на 195 кубометрів на годину. Найчастіше додавання такої мережі створить прийнятний баланс існування всієї системи вентиляції.

Джерелами шуму у вентиляційних системах є працюючий вентилятор, електродвигун, розподільники повітря, повітрозабірні пристрої.

За природою виникнення розрізняють аеродинамічний та механічний шум. Аеродинамічний шум викликається пульсаціями тиску при обертанні колеса вентилятора з лопатками, а також завдяки інтенсивній турбулізації потоку. Механічний шум виникає в результаті вібрації стінок кожуха вентилятора, в підшипниках, передачі.

Для вентилятора характерно існування трьох незалежних шляхів поширення шуму: по повітроводам на всмоктуванні, по повітроводам на нагнітанні, через стінки кожуха в навколишній простір. У припливних системах найбільш небезпечним є поширення шуму у бік нагнітання, у витяжних - у бік всмоктування. Рівні звукового тиску за цими напрямками, виміряні відповідно до стандартів, вказуються у паспортних даних та каталогах вентиляційного обладнання.

Для зменшення шуму та вібрації проводиться ряд запобіжних заходів: ретельне балансування робочого колеса вентилятора; застосування вентиляторів з меншим числом оборотів (з лопатками, загнутими назад та максимальним ККД); кріплення вентиляторних агрегатів на вібропідставах; приєднання вентиляторів до повітроводів за допомогою гнучких вставок; забезпечення допустимих швидкостей руху повітря в повітроводах, повітророзподільних та повітроприймальних пристроях.

Якщо перерахованих заходів недостатньо, зниження шуму у вентильованих приміщеннях застосовують спеціальні шумоглушители.

Шумоглушники бувають трубчасті, пластинчасті та камерного типу.

Трубчасті глушники виконуються у вигляді прямої ділянки металевого повітроводу круглого або прямокутного перерізу, фанерованого зсередини звукопоглинаючим матеріалом, застосовуються при площі перерізу повітроводів до 0,25 м 2 .

При великих перерізах застосовуються пластинчасті глушники, основним елементом яких є звукопоглинаюча пластина - металева перфорована з боків коробка, заповнена звукопоглинаючим матеріалом. Пластини встановлюються у прямокутному кожусі.

Шумоглушники зазвичай встановлюються в припливних механічних системах вентиляції громадських будівель з боку нагнітання, у витяжних системах - з боку всмоктування. Необхідність установки шумоглушників визначається виходячи з акустичного розрахунку вентиляційної системи. Сенс акустичного розрахунку:

1) встановлюється допустимий рівень звукового тиску даного приміщення;

2) визначається рівень звукової потужності вентилятора;

3) визначається зниження рівня звукового тиску у вентиляційній мережі (на прямих ділянках повітроводів, у трійниках тощо);

4) визначається рівень звукового тиску в розрахунковій точці приміщення, що ближче всього розташованого до вентилятора з боку нагнітання для припливної системи та з боку всмоктування - для витяжної системи;

5) порівнюється рівень звукового тиску в розрахунковій точці приміщення з допустимим рівнем;

6) у разі перевищення підбирається шумоглушник необхідної конструкції та довжини, визначається аеродинамічний опір глушника.

СНиП встановлює допустимі рівні звукового тиску, дБ, різних приміщень по среднегеометрическим частотам: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Найбільш інтенсивно шум вентилятора проявляється у низьких октавних смугах (до 300 Гц), тому в курсовому проекті акустичний розрахунок проводиться у октавних смугах 125, 250 Гц.

У курсовому проекті необхідно зробити акустичний розрахунок припливної системи вентиляції центру довголіття та підібрати шумоглушник. Найближче приміщення з боку нагнітання вентилятора – кімната спостереження (черговий) розміром 3,7x4,1x3 (h) м, об'ємом 45,5 м 3 повітря надходить через жалюзійні грати типу Р150 розміром 150x150 мм. Швидкість виходу повітря вбирається у 3 м/с. Повітря з ґрат виходить паралельно стелі (кут = 0°). У припливній камері встановлений радіальний вентилятор ВЦ4 75-4 з параметрами: продуктивність L = 2170 м 3 /год, тиск Р = 315,1 Па, що розвивається, частота обертання n = = 1390 об / хв. Діаметр колеса вентилятора D = 0,9 · D ном.

Схема розрахункової гілки повітроводів представлена ​​на рис. 13.1а

1) Встановлюємо допустимий рівень звукового тиску для даного приміщення.

2) Визначаємо октановий рівень звукової потужності аеродинамічного шуму, що випромінюється у вентиляційну мережу з боку нагнітання, дБ, за формулою:

Так як розрахунок ми виконуємо для двох октанових смуг, зручно користуватися таблицею. Результати розрахунку октавного рівня звукової потужності аеродинамічного шуму, що випромінюється у вентиляційну мережу з боку нагнітання, заносимо до табл. 13.1.

3) Визначаємо зниження звукової потужності в елементах вентиляційної мережі, дБ:

де - сума зниження рівня звукового тиску в різних елементах мережі повітроводу до входу до розрахункового приміщення.

3.1. Зниження рівня звукової потужності на ділянках металевого повітроводу круглого перерізу:

Значення зниження рівня звукової потужності в металевих повітроводах круглого перерізу приймаємо по

3.2. Зниження рівня звукової потужності в плавних поворотах повітроводів визначаємо по . При плавному повороті шириною 125-500 мм – 0 дБ.

3.3. Зниження октанових рівнів звукової потужності у розгалуженні, дБ:

де m n - Відношення площ перерізів повітроводів;

Площа перерізу повітроводу відгалуження, м 2;

Площа перерізу повітроводу перед відгалуженням, м 2;

Сумарна площа поперечних перерізів повітроводів відгалужень, м2.

Вузли розгалужень для вентиляційної системи (рис. 13.1а) показані на рисунках 13.1, 13.2, 13.3, 13.4

Вузол 1 Рис 13.1.

Розрахунок для смуг 125 Гц та 250 Гц.

Для трійника - повороту (вузол 1):

Вузол 2 Рис 13.2.

Для трійника – повороту (вузол 2):

Вузол 3 13.3.

Для трійника – повороту (вузол 3):

Вузол 4 13.4.

Для трійника – повороту (вузол 4):

3.4. Втрати звукової потужності в результаті відбиття звуку від решітки припливу Р150 для частоти 125 Гц - 15 дБ, 250 Гц - 9дБ .

Сумарне зниження рівня звукової потужності у вентиляційній мережі до розрахункового приміщення

В октановій смузі 125 Гц:

В октановій смузі 250 Гц:

4) Визначаємо октанові рівні звукового тиску в розрахунковій точці приміщення. При об'ємі приміщення до 120 м 3 і при розташуванні розрахункової точки не менше ніж на 2м від решітки середній по приміщенню октановий рівень звукового тиску в приміщенні, дБ, можна визначати:

В – постійне приміщення, м 2 .

Постійне приміщення в октанових смугах частот слід визначати за формулою

Так як октавний рівень звукової потужності в розрахунковій точці приміщення менше допустимого (для середньогеометричної частоти 125 48,5<69; для среднегеометрической частоты 250 53,6< 63) ,то шумоглушитель устанавливать не стоит.

Акустичні розрахунки

Серед проблем оздоровлення довкілля боротьба з шумами є однією з найактуальніших. У великих містах шум є одним з основних фізичних факторів, що формують умови довкілля.

Зростання промислового та житлового будівництва, бурхливий розвиток різних видів транспорту, все більше застосування в житлових та громадських будівлях сантехнічного та інженерного обладнання, побутової техніки призвели до того, що рівні шуму в селищних зонах міста стали порівнянними з рівнями шумів на виробництві.

Шумовий режим великих міст формується головним чином автомобільним та рейковим транспортом, що становить 60-70% всіх шумів.

Помітний вплив на рівень шуму чинить збільшення інтенсивності повітряних перевезень, поява нових потужних літаків та гелікоптерів, а також залізничний транспорт, відкриті лінії метро та метро дрібного закладення.

Разом з тим, у деяких великих містах, де вживаються заходи щодо покращення шумової обстановки, спостерігається зниження рівнів шуму.

Шуми бувають акустичні та неакустичні, яка їх різниця?

Акустичний шум визначається як сукупність різних за силою та частотою звуків, що виникають в результаті коливального руху частинок у пружних середовищах (твердих, рідких, газоподібних).

Неакустичні шуми - Радіоелектронні шуми - випадкові коливання струмів і напруг у радіоелектронних пристроях, що виникають в результаті нерівномірної емісії електронів в електровакуумних приладах (дробовий шум, фліккер-шум), нерівномірності процесів генерації та рекомбінації носіїв заряду (електронів провідності та електронів провідності) теплового руху носіїв струму у провідниках (тепловий шум), теплового випромінювання Землі та земної атмосфери, а також планет, Сонця, зірок, міжзоряного середовища і т. д. (шуми космосу).

Акустичний розрахунок, розрахунок рівня шуму.

У процесі будівництва та експлуатації різних об'єктів проблеми боротьби з шумом є невід'ємною частиною охорони праці та захисту здоров'я населення. Виступати джерелами можуть машини, транспортні засоби, механізми та інше обладнання. Шум, його величина впливу та вібрацій на людину залежить від рівня звукового тиску, частотних характеристик.

Під нормуванням шумових характеристик розуміють встановлення обмежень на значення цих характеристик, у яких шум, який впливає людей, повинен перевищувати допустимих рівнів, регламентованих діючими санітарними нормами і правилами.

Цілями акустичного розрахунку є:

Виявлення джерел шуму;

визначення їх шумових характеристик;

Визначення ступеня впливу джерел шуму на об'єкти, що нормуються;

Розрахунок та побудова індивідуальних зон акустичного дискомфорту джерел шуму;

Розробка спеціальних шумозахисних заходів, що забезпечують необхідний акустичний комфорт.

Установка систем вентиляції та кондиціювання вже вважається природною потребою в будь-якій будівлі (будь вона житлова або адміністративна), акустичний розрахунок повинен виконуватися і для приміщень такого типу. Так, у разі не проведення розрахунку рівня шуму, може виявитися, що у приміщенні дуже низький рівень звукопоглинання, а це дуже ускладнює процес спілкування людей у ​​ньому.

Тому, перш ніж встановлювати в приміщенні системи вентиляції, провести акустичний розрахунок потрібно обов'язково. Якщо виявиться, що для приміщення характерні погані акустичні властивості, необхідно запропонувати провести низку заходів щодо покращення акустичної обстановки в приміщенні. Тому акустичні розрахунки виконуються і встановлення побутових кондиціонерів.

Акустичний розрахунок найчастіше проводиться для об'єктів, які мають складну акустику або відрізняються підвищеними вимогами до якості звуку.

Звукові відчуття з'являються у органах слуху при вплив ними звукових хвиль у діапазоні від 16 Гц до 22 тис. Гц. Звук поширюється у повітрі зі швидкістю 344 м/с за 3 сек. 1 км.

Величина порога чутності залежить від частоти звуків, що відчуваються, і дорівнює 10-12 Вт/м 2 на частотах близько 1000 Гц. Верхньою межею є поріг больового відчуття, який меншою мірою залежить від частоти і лежить у межах 130 - 140 дБ (на частоті 1000 Гц за інтенсивністю 10 Вт/м 2 , за звуковим тиском).

Співвідношення рівня інтенсивності та частоти визначає відчуття гучності звуку, тобто. звуки, що мають різну частоту та інтенсивність, можуть оцінюватися людиною як рівноголосні.

При сприйнятті звукових сигналів певному акустичному фоні може спостерігатися ефект маскування сигналу.

Ефект маскування може негативно позначатися акустичних індикаторах і можна використовуватиме поліпшення акустичної обстановки, тобто. у разі маскування високочастотного тону низькочастотним, який менш шкідливий для людини.

порядок виконання акустичного розрахунку.

Для виконання акустичного розрахунку знадобляться такі дані:

Розміри приміщення, для якого проводитиметься розрахунок рівня шуму;

Основні характеристики приміщення та його властивості;

спектр шуму від джерела;

Характеристика перешкоди;

Дані про відстань від центру джерела шуму до точки акустичного розрахунку.

При розрахунку спочатку визначаються джерела шуму та їх характерні властивості. Далі на об'єкті, що досліджується, вибираються точки, в яких будуть проводитися розрахунки. У вибраних точках об'єкта проводиться розрахунок попереднього рівня звукового тиску. Грунтуючись на отриманих результатах, виконується розрахунок зниження шуму до необхідних норм. Отримавши всі необхідні дані, виконується проект розробки заходів, завдяки яким буде знижений рівень шуму.

Правильно виконаний акустичний розрахунок є запорукою відмінної акустики та комфорту в приміщенні будь-якого розміру та конструкції.

На основі виконаного акустичного розрахунку можна пропонувати такі заходи для зниження рівня шуму:

* встановлення звукоізолюючих конструкцій;

* Використання ущільнень у вікнах, дверях, воротах;

* використання конструкцій та екранів, які поглинають звук;

*здійснення планування та забудови селищної території відповідно до СНиП;

* застосування глушників шуму у вентиляційних системах та системах кондиціювання.

Проведення акустичного розрахунку.

Роботи з розрахунку рівнів шуму, оцінки акустичного (шумового) впливу, а також проектування спеціалізованих шумозахисних заходів повинні здійснюватися спеціалізованою організацією, яка має відповідну область.

шум акустичний розрахунок вимір

У найпростішому визначенні основне завдання акустичного розрахунку - це оцінка рівня шуму, створюваного джерелом шуму у заданій розрахунковій точці із встановленою якістю акустичного впливу.

Процес проведення акустичного розрахунку складається з наступних основних етапів:

1. Збір необхідних вихідних даних:

Характер джерел шуму, режим роботи;

акустичні характеристики джерел шуму (в діапазоні середньогеометричних частот 63-8000 Гц);

Геометричні параметри приміщення, де розташовані джерела шуму;

Аналіз ослаблених елементів, що огороджують конструкції, через які шум буде проникати в навколишнє середовище;

Геометричні та звукоізоляційні параметри ослаблених елементів конструкцій, що огороджують;

Аналіз прилеглих об'єктів із встановленою якістю акустичної дії, визначень допустимих рівнів звуку для кожного об'єкта;

Аналіз відстаней від зовнішніх джерел шуму до об'єктів, що нормуються;

Аналіз можливих екрануючих елементів на шляху розповсюдження звукової хвилі (забудова, зелені насадження тощо);

Аналіз ослаблених елементів конструкцій, що огороджують (віконні отвори, двері і т.д.), через які шум буде проникати в нормовані приміщення, виявлення їх звукоізоляційної здатності.

2. Акустичний розрахунок проводиться на підставі діючих методичних вказівок та рекомендацій. Переважно це «Методики розрахунку, нормативи».

У кожній розрахунковій точці необхідно підсумовувати всі наявні джерела шуму.

Результатом акустичного розрахунку є деякі значення (дБ) в октавних смугах із середньогеометричними частотами 63-8000 Гц і еквівалентне значення рівня звуку (дБА) у розрахунковій точці.

3. Аналіз результатів розрахунку.

Аналіз отриманих результатів здійснюється порівнянням значень, отриманих у розрахунковій точці із встановленими Санітарними нормами.

При необхідності наступним етапом проведення акустичного розрахунку може бути проектування необхідних шумозахисних заходів, які дозволять знизити акустичний вплив у розрахункових точках до допустимого рівня.

Проведення інструментальних вимірів.

Крім акустичних розрахунків, можна провести розрахунок інструментальних вимірювань рівнів шуму будь-якої складності, зокрема:

Вимірювання шумового впливу існуючих систем вентиляції та кондиціювання для офісних будівель, приватних квартир тощо;

Здійснення вимірювань рівнів шуму для атестації робочих місць;

Проведення робіт з інструментального вимірювання рівнів шуму у рамках проекту;

проведення робіт з інструментального вимірювання рівнів шуму в рамках технічних звітів при затвердженні кордонів СЗЗ;

Здійснення будь-яких інструментальних вимірів шумового впливу.

Проведення інструментальних вимірювань рівнів шуму проводиться спеціалізованою мобільною лабораторією із застосуванням сучасного обладнання.

Строки виконання акустичного розрахунку. Терміни виконання роботи залежать від обсягу розрахунків та вимірювань. Якщо необхідно зробити акустичний розрахунок для проектів житлових забудов або адміністративних об'єктів, вони виконуються в середньому 1 - 3 тижні. Акустичний розрахунок для великих або унікальних об'єктів (театри, органні зали) займає більше часу, виходячи з наданих вихідних матеріалів. З іншого боку, термін роботи багато в чому впливають кількість досліджуваних джерел шуму, і навіть зовнішні чинники.