Приложение I (справочное). Примеры расчета

Приложение I
(справочное)

Примеры расчета

I.1 Система вентиляции

Система вентиляции обслуживает небольшое офисное здание. На рисунке I.1 изображены: система вентиляции с вентилятором и указаны его размеры; офисное помещение, которое вентилирует данная система; замкнутое пространство, через которое проходит воздуховод. В таблице I.1 приведены этапы расчета и исходные данные (в основном из [1] и [2]). Пример включает расчет шума вентилятора в помещении h, потокового шума глушителя с в помещении h, потокового шума в воздухозаборниках в помещении и шума, излученного воздуховодом е в окружающее замкнутое пространство.

Рисунок I.1 - Пример вентиляционной системы

Таблица I.1 - Пример расчета шума, излучаемого в помещение h (рисунок I.1), и шума вентилятора через выходные отверстия (решетки)

Обозначение элемента	Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Примечание или источник	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Корректированное по значение
a	Вентилятор		Указать изготовителя; центробежный вентилятор (q = 0,44 ); = 60 Па)	63	125	250	500	1000	2000
				63,0	64,0	65,0	60,0	55,0	50,0	62
-			+ коррекция рабочей точки [1]	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0	-
b	Поворот воздуховода		[1]	0,0	0,0	1,0	2,0	3,0	3,0	-
c	Глушитель		s200/220; l1500; Указать изготовителя	2,0	6,0	13,0	25,0	32,0	30,0	-
d	Ответвление		[1]; S-отношение = 0,5 + затухание в изгибе	3,0	3,0	3,0	3,0	4,0	5,0	-
e	Затухание в воздуховоде		[1], l=4,0 м	3,0	0,4	0,5	0,6	1,0	1,0	-
f	Ответвление		Приложение Е; S-отношение = 0,34	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	4,6	-
e`	Затухание в воздуховоде		[1], l= 2,5 м	1,9	0,3	0,3	0,4	0,6	0,6	-
g	Решетка		Приложение Е (Е.8); плоская, S = 350	15,3	9,7	4,9	1,8	0,5	0,1	-
h	Затухание в помещении	10lg 4/A		- 4,0	- 4,0	- 4,0	- 4,0	- 4,0	- 4,0	-
			Формула (3а) =	32,5	42,0	39,7	24,6	11,2	7,6	32
h			Как, меньше, чем затухание воздуховода f	37,0	42,2	40,0	24,9	11,8	8,2	33

В результате приведенный уровень звука А в помещении h, излучаемого выходными отверстиями, будет равен 36 дБА а уровень звука С в том же диапазоне частот равен 48 дБС.

Принимая во внимание также направленность поля на расстоянии 2 м [формула (3b)], результат будет выше на 1 дБ.

Таблица I.2 - Пример расчета шума в помещении h (рисунок I.1) и потокового шума глушителя через выходные отверстия (решетки)

Обозначение элемента	Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Примечание или источник	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Корректированное по значение
				63	125	250	500	1000	2000
c	Источник шума		[1]; = 50 Па, v = 5 м/с	28,0	24,0	20,0	16,0	8,0		17
d				23,9	14,1	9,4	6,5	6,8	7,4	-
h		10lg 4/A		4,1	9,9	10,6	9,5	1,2	- 7,4	9

Поскольку уровень звука А, излучаемый одним отверстием, равен 9 дБА, то его влиянием можно пренебречь.

Таблица I.3 - Пример расчета шума в помещении h (рисунок I.1) и потокового шума, излученного выходными отверстиями (решеткой)

Обозначение элемента	Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Примечание или источник	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Корректированное по А значение
				63	125	250	500	1000	2000
f	Затухание в помещении		Указать производителя; при v =5 м/с	33,0	34,0	30,0	31,0	31,0	22,0	34
		10lg 4/A		- 4,0	- 4,0	- 4,0	- 4,0	- 4,0	- 4,0	-
h			Формула (3a) =	29,0	30,0	26,0	27,0	27,0	18,0	30
			То же, что для	29,0	30,0	26,0	27,0	27,0	18,0	30

В результате приведенный уровень звука А в помещении, излучаемого выходными отверстиями (двух решеток), равен 33 дБА, а уровень звука С в том же диапазоне частот равен 38 дБС. Данное значение меньше величины шума, обусловленного вентилятором, но его следует учитывать.

Таблица I.4 - Пример расчета шума в помещении h (рисунок I.1): суммарный уровень, обусловленный вентилятором, потоковый шум, обусловленный глушителем, и потоковый шум, излучаемый выходными отверстиями (решетками)

Обозначение элемента	Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Примечание или источник	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Уровень звука
				63	125	250	500	1000	2000
	Помещение, суммарный уровень		Формула (2) с результатами таблиц I.1, I.2, I.3	40,0	45,4	43,0	32,1	30,2	21,4	37
			A = 0,16 V/T = 0,16·90/0,7	36,8	42,3	39,9	28,9	27,0	18,3	34

Таким образом, суммарный уровень звука A в помещении равен 34 дБА, уровень звука C - 45 дБС.

Таблица I.5 - Пример расчета шума, обусловленного элементом e воздуховода на рисунке I.1

Обозначение элемента	Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Примечание или источник	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Уровень звука A
				63	125	250	500	1000	2000
	Вентилятор	в элементе e	Как в предыдущей таблице для элементов a - d	64,0	61,0	54,0	36,0	22,0	18,0	49
e	Воздуховод		[2]	50,0	55,0	55,0	52,0	44,0	35,0	-
e			Формула (13); около потолка; 200 мм; l = 2 м	34,0	39,0	39,0	36,0	28,0	19,0	-
			формула (2)	30,0	22,0	15,0	0,0	- 6,0	- 1,0	-
			A = 0,16 V/T = 0,16·30/1,2	34,0	26,0	19,0	4,0	- 2,0	3,0	16

Таким образом, суммарный уровень звука A в замкнутом пространстве равен 16 дБА, уровень звука C - 34 дБС.

I.2 Гидромассажная ванна

Рисунок I.2 представляет гидромассажную ванну (далее - ванна), установленную на пол ванной комнаты (помещение источника шума) и с одной стороны прикрепленную к стене. Косвенная структурная звукопередача происходит по полу и стене. Бетонный пол имеет толщину 200 мм, бетонная стена - 100 мм. В данном примере рассчитывается структурный шум, передающийся по диагонали в приемное помещение. Побочные пути звукопередачи указаны на рисунке I.3.

Рисунок I.2 - Схема установки ванной

Рисунок I.3 - Побочные пути косвенной звукопередачи

Каждый уровень звукового давления побочного шума рассчитывают по формуле (18а) (см. 4.4.1) по соответствующим переданным мощностям, корректирующему коэффициенту и звукоизоляции побочного шума по формуле

.

Лабораторные измерения для ванны [39]

В лаборатории ванну устанавливают на стенде с тремя плитами, по каждой из которых передается компонента мощности (мощность корректирована на толщину бетонной плиты 100 мм с характеристической подвижностью  ). Результаты измерений приводят в 1/3-октавных полосах частот.

Звуковая мощность, передаваемая через конструкции

В рассматриваемом примере ванна прикреплена к полу (индекс 1) и к одной стене (индекс 2), поэтому рассматривают только две компоненты мощности.

Каждую компоненту переданной мощности рассчитывают по формуле

,

где - характеристическая подвижность приемной плиты (пола или стены), рассчитываемая в соответствии с [39].

В данном примере для стены   и для пола  .

Коэффициент преобразования структурного шума в воздушный

Корректирующий коэффициент рассчитывают для каждой приемной плиты (пола и стены) по формуле (20b) (см. 4.4.4), которая преобразуется к виду

,

где - коэффициент потерь приемной плиты;

- звукоизоляция.

Звукоизоляция побочного шума

Четыре значения звукоизоляции побочного шума рассчитывают по ЕН 12354-1.

В таблицах I.6 и I.7 представлены результаты расчетов в октавных полосах уровня звукового давления, генерируемого в приемном помещении полом и стеной соответственно. В таблице I.7 представлен суммарный уровень шума.

Таблица I.6а - Приведенный уровень звукового давления в приемном помещении, обусловленный звукопередачей через пол

Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Уровень звука А
		63	125	250	500	1000	2000
Источник (лабораторный)		67,6	67,3	64,4	48,4	42,5	41,3
Источник (установленный)		61,6	61,3	58,4	42,4	36,5	35,3
Коэффициент потерь	10lg	- 11,5	- 12,5	- 13,5	- 14,5	- 15,5	- 16,5
Звукоизоляция R	R	42,2	41,4	49,3	57,7	63,9	71,7
Эффективность излучения	10lg	- 1,0	0,5	0,0	0,0	0,0	0,0
Корректирующий коэффициент		- 26,1	- 24,8	- 30,3	- 36,6	- 40,8	- 46,6
Звукоизоляция (побочного шума), EN 12354-1		48,4	48,9	57,3	66,2	72,9	81,2
		48,0	48,9	56,8	65,6	72,4	80,6
Приведенный уровень звукового давления		35,4	33,3	27,4	8,8	0,4	-3,3	22
		35,8	33,2	27,8	9,4	0,9	-2,7	22
		38,6	36,3	30,6	12,2	3,7	0,0	25

Таблица l.6b - Приведенный уровень звукового давления в приемном помещении, обусловленный звукопередачей через стену

Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Уровень звука A
		63	125	250	500	1000	2000
Источник (лабораторный)		54,6	55,6	56,1	38,8	31,2	32,0
Источник (установленный)		54,6	55,6	56,1	38,8	31,2	32,0
Коэффициент потерь	10lg	- 11,5	- 12,5	- 13,5	- 14,5	- 15,5	- 16,5
Звукоизоляция R	R	37,9	36,6	44,2	52,2	58,2	66,2
Эффективность излучения	10lg	- 8,0	-3,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Корректирующий коэффициент		- 17,9	- 19,5	- 28,1	- 34,1	- 38,1	- 44,1
(побочный), EN 12354-1		47,5	48,9	56,8	65,6	72,4	80,6
		47,7	48,7	56,4	64,9	72,0	80,0
Приведенный уровень звукового давления		21,0	22,2	23,4	3,4	- 7,1	- 8,5	16
		20,8	22,5	23,8	4,0	- 6,7	- 7,9	16
		23,9	25,4	26,6	6,7	- 3,9	- 5,2	19

Таблица I.7 - Суммарный приведенный уровень звукового давления , создаваемого ванной в приемном помещении

Приведенный уровень звукового давления	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Уровень звука
	63	125	250	500	1000	2000
	39	36	31	12	4	0	25
	24	25	27	7	- 4	- 5	19
	39	37	32	13	4	1	26

Таким образом, приведенный уровень звука в приемном помещении, обусловленный шумом ванны, равен 26 дБА.

I.3 Санитарно-техническая система

На рисунке I.4 представлен пример приемного помещения, расположенного по диагонали ниже ванной комнаты с унитазом и смывным бачком, установленным на стене и прикрепленным к стене и полу. Указаны также побочные пути структурной звукопередачи. Помещения имеют следующие характеристики:

- размеры помещения источника в плане (4,52 x 3,40) м, высота 3,0 м, размеры приемного помещения в плане - (4,52 x 4,50) м, высота 2,75 м;

- пол/потолок: армированный бетон толщиной 180 мм, = 2300 , m = 414 ;

- разделительная стена и стена в нижнем помещении: гипсовые блоки толщиной 100 мм, = 920 ; поверхностная плотность стен m' = 92 ; стены жестко связаны с окружающими конструкциями без упругих материалов;

- другие боковые стены: силикатные блоки толщиной 240 мм, = 2000 ; m'= 490  с облицовкой.

Влиянием стен, не участвующих в звукопередаче, можно пренебречь.

Рисунок I.4 - Пример звукопередачи шума санитарно-технической системы

Указанные данные об источнике получены по результатам измерений с методом приемных плит по [39]. Использованный при расчетах спектр возбуждения является максимальным спектром мощности шума. Спектр получен путем записи всего процесса смыва (55 секунд) с определением на коротких интервалах времени эквивалентного уровня шума и максимальной звуковой мощности на этих интервалах для каждой 1/3-октавной полосы (наихудший случай для всех частотных полос и всех временных интервалов). Измеренные уровни мощности и связанные с ними характеристики источника шума представлены в таблице I.8.

Таблица I.8 - Уровни звуковой мощности в октавных полосах и корректированные по A, передаваемой от источника через конструкции (измерены по [39], характеристический уровень - по ЕН 12354-5)

Наименование элемента или его характеристик	Определяемая величина	Примечание или источник	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Корректированное по A значение
			63	125	250	500	1000	2000
	измеренный		61,7	59,8	47,2	44,9	38,8	27,2	48
			68,2	66,3	53,7	51,5	45,4	33,7	54
			84,4	82,5	69,9	67,6	61,6	49,9	70
	измеренный		57,4	56,2	44,0	42,4	34,9	28,9	44
			52,3	51,1	38,9	37,3	29,8	23,8	39
			80,1	78,9	66,7	65,1	57,6	51,6	67

Суммарные уровни звукового давления рассчитываются отдельно для двух побочных путей звукопередачи для каждых из возбужденных стен и пола и представлены в таблице I.9.

Таблица I.9 - Суммарные уровни звукового давления при звукопередаче через конструкции здания для примера на рисунке I.4 и данными источника из таблицы I.8

Определяемая величина	Примечание или источник	Данные	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц						Уровень звука А
			63	125	250	500	1000	2000
	Возбужденная стена		84,4	82,5	69,9	67,6	61,6	49,9	70
	Стена		16,2	16,2	16,2	16,2	16,2	16,2
	Стена	Формула (20b), m = 92	- 13,6	- 17,3	- 17,4	-20,0	- 26,9	- 32,9
	Путь стена - пол; EN 12354-1	= 10	43,0	46,0	50,2	54,7	64,6	73,0
10lg( )		= 12,8	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1
10lg()		= 10	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
	ij-путь стена - пол	Формула (18)	33,8	32,6	15,9	11,7	2,6	- 11,4	18
	стена > стены; EN 12354-1	= 10	37,0	41,2	35,9	37,7	49,0	57,8
	ij-путь стена - стена	Формула (18)	39,8	37,4	30,1	28,7	18,3	3,8	29
	Возбужденный пол		80,1	78,9	66,7	65,1	57,6	51,6	67
	Пол		27,8	27,8	27,8	27,8	27,8	27,8
	Пол	уравн.20b, m = 414	- 15,5	- 19,4	- 26,7	- 33,2	- 39,1	- 44,8
	Путь пол - пол; EN 12354-1	= 10	42,4	45,9	50,1	54,7	64,6	73,0
10lg()		= 15,4	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9
10lg()		= W	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
	путь Ij: пол - ПОЛ	Формула (18)	19,5	18,7	9,7	9,9	- 1,5	- 10,3	10
	Путь пол - стена; EN 12354-1	= 10	29,1	32,3	43,7	53,5	62,1	70,1
	пути Ij: пол - стены	Формула (18)	32,8	32,3	16,1	11,1	1,0	- 7,4	18
		Формула (17)	41,4	39,6	30,5	28,9	18,5	4,4	29

Таким образом, приведенный уровень звука А в приемном помещении, вызванный унитазом и смывным бачком, равен 29 дБА