Приложение Е (справочное). Упрощенная модель прогнозирования уровней звукового давления

Приложение Е
(справочное)

Упрощенная модель прогнозирования уровней звукового давления

Упрощенная модель за счет определенных ограничений позволяет избежать необходимости строить решетку точечных источников, излучение которой определяет уровень звукового давления внешнего шума поверхности здания. Модель применима при следующих условиях:

- для некоторой части поверхности здания применяют один и тот же уровень звукового давления внутреннего шума;

- расстояние до контрольной точки относительно невелико;

- расстояние от больших отверстий до контрольной точки достаточно велико по сравнению с размерами отверстий;

- вклады отдельных источников шума не учитываются;

- экраны между ограждающими конструкциями здания и контрольной точкой отсутствуют;

- поверхность земли преимущественно является твердой.

Расстояние от контрольной точки до поверхности здания может быть относительно малым по сравнению с размерами здания, но не настолько большим, чтобы проявлялось влияние метеорологических условий (менее 100 м) или вклада излучений от других поверхностей здания. Последнее предположение справедливо, если уровень звуковой мощности излучения других поверхностей здания не намного больше, чем рассматриваемой поверхности.

Предполагается, что поверхность рассматриваемой ограждающей конструкции здания, создавая суммарный уровень звуковой мощности, излучает равномерно всей площадью. Представляя поверхность здания множеством одинаковых элементарных точечных источников, суммарное затухание ограждающей конструкции, обусловленное геометрической расходимостью фронта излучения заменяющего точечного источника, можно определить путем суммирования затухания элементарных точечных источников, плотность размещения которых должна быть достаточной для рассматриваемого расстояния. Рассматривая излучение поверхности здания в четверть сферы, образованной данной поверхностью и твердой поверхностью земли, определяют оценку суммарного затухания для данной упрощенной модели.

Из-за предположения об излучении в четверть сферы, приводящего к поправке характеристики направленности +6 дБ перед поверхностью здания, результирующие уровни звукового давления на защищаемой поверхности соответствуют обычным значениям. В случаях, когда поверхность земли между зданием и контрольной точкой обладает высоким звукопоглощением, уровень звукового давления будет завышен на несколько децибел.

Результирующее звуковое давление в контрольной точке перед поверхностью здания рассчитывают по формуле

,

(Е.1)

где - уровень звуковой мощности всей поверхности ограждающей конструкции здания, дБ;

- уровень звуковой мощности для группы (отверстий) на поверхности здания, дБ;

- оценка суммарного затухания в соответствии с упрощенной моделью распространения шума от поверхности здания, обусловленного геометрической расходимостью, направленностью и взаимодействием излучения с поверхностью земли, дБ.

Уровень звуковой мощности для рассматриваемых поверхности ограждающей конструкции здания в целом и группы отверстий определяют по 4.3.

Оценку суммарного затухания в контрольных точках перед рассматриваемой поверхностью здания рассчитывают по формуле (см. рисунок Е.1)

,

(E.2)

где - расстояние от контрольной точки к плоскости поверхности, м;

- площадь поверхности здания, ;

- опорное значение площади, ; = 1 ;

, - расстояние по горизонтали от проекции контрольной точки на поверхность до вертикальных границ поверхности, м;

, - расстояние по вертикали от проекции контрольной точки на поверхность до горизонтальных границ поверхности, м.

Примечание 1 - При выводе данной формулы для излучения элементарных точечных источников использовалось приближение, справедливое при больших по сравнению с размерами излучающей поверхности расстояниях. Однако для более коротких расстояний формула может привести к значениям более реалистичным по сравнению со строгим выводом, что определяется реальным значением направленности излучающей поверхности.

Примечание 2 - Для контрольной точки, расположенной точно перед центром поверхности ( = , = , = ) формула (Е.2) преобразуется в формулу

,

(E.2a)

где L - ширина излучающей поверхности (= = );

Н - высота излучающей поверхности, м (S = LH).

Примечание 3 - На расстоянии, превышающем наибольший размер поверхности, формула для суммарного затухания еще более упрощается и имеет вид

,

(E.2b)

где d - расстояние от контрольной точки до центра поверхности, м.

"Рисунок Е.1 - Относительное расположение излучающей поверхности здания и контрольной точки"

Если проекция контрольной точки находится за пределами площади S излучающей поверхности, то наименьшее из расстояний и/или h должны быть взяты отрицательными, т.е. соответствующий арктангенс также будет отрицательным. В противном случае оба расстояния и/или h необходимо считать положительными.

Уровень звукового давления на расстоянии значительно меньшем размеров поверхности может локально отличаться от расчетного среднего уровня, если значительно отличается звукоизоляция составных частей или если расстояния до отверстий и источников слишком малы.

Поскольку затухание не зависит от частоты, расчеты могут быть выполнены непосредственно для уровня звука А по корректированному по А уровню звуковой мощности.

Примечание 4 - В случае, когда контрольная точка расположена на малом расстоянии, например на расстоянии 1 м от некоторой части ограждающей конструкции здания, и данное расстояние мало по сравнению с высотой над поверхностью земли, формулы (2), (Е.2) и (Е.3) при условии пренебрежения отражением от поверхности земли могут быть преобразованы к следующему простому виду:

.

(Е.3)

Данная формула может быть использована для оценки фактической звукоизоляции на местности данной части ограждающей конструкции здания на основе натурных измерений.