Национальный стандарт РФ ГОСТ Р EH 12354-3-2012 "Акустика зданий. Методы расчета акустических характеристик зданий по характеристикам их элементов. Часть 3. Звукоизоляция внешнего шума" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1385-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р EH 12354-3-2012
"Акустика зданий. Методы расчета акустических характеристик зданий по характеристикам их элементов. Часть 3. Звукоизоляция внешнего шума"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1385-ст)

Building acoustics. Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements. Part 3. Airborne sound insulation against outdoor sound

Дата введения - 1 декабря 2013 г.

Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык европейского регионального стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1385-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому региональному стандарту ЕН 12354-3:2000 "Акустика зданий. Оценка акустических характеристик зданий по характеристикам элементов. Часть 3. Звукоизоляция внешнего шума" (EN 12354-3:2000 "Building acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements - Part 3: Airborne sound insulation against outdoor sound").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает расчетные методы оценки звукоизоляции внешнего шума или разности уровней звукового давления на фасаде здания или на другой его внешней поверхности. Расчет основан на значении звукоизоляции различных элементов фасада с учетом прямой и косвенной звукопередачи. Результаты расчетов с приемлемой точностью соответствуют результатам измерений в натурных условиях по EN ISO 140-5. Расчеты могут быть выполнены как в полосах частот, так и в виде оценки одним числом.

Результаты расчетов могут быть использованы также для расчета уровня звукового давления, например транспортного шума внутри здания, как рассмотрено в приложении D.

Настоящий стандарт устанавливает основные принципы построения расчетных схем, определяет область их применения с соответствующими ограничениями, устанавливает перечень используемых величин. Стандарт предназначен для экспертов в области акустики и служит основой для разработки прикладных документов и программных средств для специалистов в строительстве с учетом региональных требований.

Модели основаны на опыте прогнозирования акустических характеристик жилых помещений, но они могут использоваться также для других типов зданий при условии, что размеры их элементов не слишком отличаются от применяемых в жилых зданиях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Недатированную ссылку относят к последней редакции ссылочного стандарта, включая его изменения.

ЕН 12354-1:2000 Акустика зданий. Методы расчета акустических характеристик зданий по характеристикам их элементов. Часть 1. Звукоизоляция воздушного шума между помещениями (EN 12354-1:2000, Building acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements - Part 1: Airborne sound insulation between rooms)

EH 20140-10*(1) Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 10. Лабораторные измерения звукоизоляции воздушного шума малых строительных изделий (EN 20140-10, Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and of building elements. Laboratory measurement of airborne sound insulation of small building elements)

EH ИСО 140-1*(1) Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 1. Требования к лабораторному испытательному оборудованию с подавлением побочных путей распространения звука (EN ISO 140-1:1998. Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building element - Part 1: Requirements for laboratory test facilities with suppressed flanking transmission)

EH ИСО 140-3*(1) Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 3. Лабораторные измерения звукоизоляции воздушного шума элементами зданий (EN ISO 140-3:1995, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 3: Laboratory measurement of airborne sound insulation of building elements)

EH ИСО 140-5 Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 5. Измерения в натурных условиях звукоизоляции фасадов и элементов фасадов (EN ISO 140-5:1998, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 5: Field measurements of airborne sound insulation of facade elements and facades)

EH ИСО 717-1 Акустика. Нормирование звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 1. Звукоизоляция воздушного шума (EN ISO 717-1:1997, Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation)

EH ИСО 11654 Акустика. Материалы звукопоглощающие, применяемые в зданиях. Оценка звукопоглощения (EN ISO 11654:1997, Acoustics - Sound absorbers for use in buildings - Rating of sound absorption)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Величины, характеризующие акустические свойства зданий

Звукоизоляция фасадов в соответствии с ЕН ИСО 140-5 может характеризоваться несколькими величинами. По величинам, определяемым в полосах частот (третьоктавных или октавных), рассчитывают оценки одним числом акустических характеристик здания в соответствии с ЕН ИСО 717-1, например , или ().

3.1.1 фактическая звукоизоляция под углом 45° (apparent sound reduction index) , дБ: Звукоизоляция элемента здания, когда источником шума является громкоговоритель, и угол падения звука по отношению к элементу составляет 45°, рассчитываемая по формуле

,

(1)

где - средний уровень звукового давления на внешней поверхности элемента здания с учетом эффектов отражения звука от фасада, дБ;

- средний уровень звукового давления в приемном помещении*(2), дБ;

S - площадь элемента здания, ;

А - эквивалентная площадь звукопоглощения приемного помещения, .

3.1.2 фактическая звукоизоляция транспортного шума (apparent sound reduction index) , дБ: Звукоизоляция элемента здания, когда источником шума является транспортный шум, рассчитываемая по формуле

,

(2)

где - средний по площади элемента эквивалентный уровень звукового давления на его внешней поверхности с учетом эффектов отражения звука от фасада, дБ;

- средний в приемном помещении эквивалентный уровень звукового давления, дБ.

3.1.3 стандартизованная разность уровней (standardized level difference) , дБ: Разность между уровнем звукового давления внешнего шума на расстоянии 2 м от фасада и средним уровнем звукового давления в приемном помещении с учетом поправки на время реверберации приемного помещения, рассчитываемая по формуле

,

(3)

где - средний уровень звукового давления на расстоянии 2 м перед фасадом, дБ;

Т - время реверберации в приемном помещении, с;

- средний уровень звукового давления в приемном помещении, дБ;

- стандартное время реверберации, с (для жилых помещений = 0,5 с).

Примечание - При определении стандартизованной разности уровней преобладающим источником шума может быть транспортный шум или шум громкоговорителя. Вид источника шума указывают добавочными индексами tr и Is соответственно, например или .

3.1.4 приведенная разность уровней (normalized level difference) , дБ: Разность между уровнем звукового давления внешнего шума на расстоянии 2 м от фасада и средним уровнем звукового давления в приемном помещении с учетом поправки на его эквивалентную площадь звукопоглощения, рассчитываемая по формуле

,

(4)

где - стандартная эквивалентная площадь звукопоглощения, (для жилых помещений = 10 ).

Примечание - Приведенная разность уровней может быть определена для транспортного шума или шума громкоговорителя. Источник шума указывают добавочными индексами tr и Is соответственно, например или .

3.1.5 Связь между величинами

Величины и отличаются на некоторое систематическое смещение в широком диапазоне частот. Фактическая звукоизоляция под углом 45° как при оценке одним числом, так и при оценке в низкочастотных полосах превышает на величину от 0 до 2 дБ. Значение сопоставимо со значениями, полученными в лабораторных условиях. Указанные отличия следует учитывать в расчетной модели.

Связь разностей уровней шума и определяется формулой

,

(5)

где V - объем приемного помещения, .

Достаточно оценить одну из этих величин, чтобы определить другую. В настоящем стандарте основной величиной является стандартизованная разность уровней .

Измерения транспортного шума и шума громкоговорителя, как правило, дают результаты без систематического смещения, т.е.

.

(6)

Разность уровней на фасаде зависит от звукоизоляции фасада. Таким образом, расчетная модель разности уровней шума связана с расчетной моделью звукоизоляции.

3.2 Акустические характеристики элементов

Акустические характеристики элементов используют в качестве исходных данных для оценки характеристик зданий. Данные величины определяют в третьоктавных полосах частот, а также при необходимости в октавных полосах. Оценка одним числом характеристик элемента, например и , может быть определена в соответствии с ЕН ИСО 717-1.

3.2.1 звукоизоляция (sound reduction index) R, дБ: Десятикратный десятичный логарифм отношения звуковой мощности шума, падающего на испытуемый элемент, к звуковой мощности шума, прошедшего через элемент; рассчитывают по формуле

.

(7)

Примечание - Данную величину определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-3*(3).

3.2.2 приведенная разность уровней элемента (element normalized level difference) , дБ: Разность средних уровней звукового давления, созданных в обоих испытательных помещениях источником, находящимся в одном из них, при условии, что звукопередача из одного помещения в другое происходит только через малый технический элемент (например, воздухораспределительное устройство, электрические кабельные каналы, системы переходного уплотнения).

Примечание - рассчитывают с учетом эквивалентной площади звукопоглощения А приемного помещения по формуле

,

(8)

где - стандартная эквивалентная площадь звукопоглощения, . Здесь и далее .

Данную величину определяют в соответствии с ЕН 20140-10*(3).

3.2.3 Другие характеристики элементов

Дополнительными данными при расчетах являются:

- форма фасада;

- тип уплотнения и качество изоляции зазоров и соединений;

- общая площадь фасада.

3.3 Другие термины и величины

3.3.1 звукоизоляция фасада в диффузном поле (sound reduction index of facade for diffuse incident sound field) , дБ: Звукоизоляция фасада, которая гипотетически может быть измерена в диффузном звуковом поле в натурных условиях.

Примечание - Данную величину используют в качестве обобщенной расчетной характеристики, из которой могут быть определены другие акустические характеристики здания. В некоторых странах здание характеризуют только величиной , не используя при этом других измеряемых величин.

3.3.2 фасадная разность уровней (facade shape level difference) , дБ: Величина, равная разности уровня шума , падающего на реальный фасад, и уровня шума на плоскости фасада , увеличенная на 6 дБ и рассчитываемая по формуле

,

(9)

где - средний уровень звукового давления внешнего звукового поля на поверхности фасада при его отсутствии, дБ;

- средний уровень звукового давления шума в плоскости реального фасада, дБ.

Примечание - Сведения о фасадной разности уровней и методах ее определения приведены в приложении С.

4 Модели расчета

4.1 Общие положения

Под фасадом следует понимать всю внешнюю поверхность здания или помещения. Фасад может включать в себя различные элементы: окна, двери, стены, балконы, элементы крыши и вентиляционного оборудования. Звукопередача фасадом обусловлена звукопередачей каждым из этих элементов. Принимают, что звукопередача каждым из элементов не зависит от звукопередачи другими элементами. Использование разных типов внешних звуковых полей для определения акустических характеристик здания в различных измерительных ситуациях приводит к различным результатам. Тем не менее, использование внешнего диффузного звукового поля достаточно для определения звукопередачи при воздействии на фасад внешних звуковых полей различного типа. Поэтому все необходимые акустические характеристики определяют по фактической звукоизоляции фасада, рассчитанной для внешнего диффузного поля.

Фактическую звукоизоляцию фасада в диффузном поле рассчитывают суммированием звуковой мощности, непосредственно передаваемой каждым из элементов, и звуковой мощности косвенной звукопередачи по формуле

,

(10)

где - коэффициент звукопроницаемости фасадного элемента i, участвующего в прямой звукопередаче звуковой мощности падающего на фасад внешнего шума;

- коэффициент звукопроницаемости, соответствующий косвенной звукопередаче в приемное помещение фасадным или боковым элементом f звуковой мощности падающего на фасад внешнего шума;

n - количество элементов фасада, учитываемых в прямой звукопередаче;

m - количество элементов фасада, передающих побочный шум.

Примечание 1 - Коэффициент звукопроницаемости определяет вклад элемента в общую звукопередачу, поэтому можно ввести обозначение для частного индекса звукоизоляции.

Примечание 2 - Формулы (14) и (15) могут быть объединены с формулой (10) для определения звукоизоляции составных элементов только в случае прямой звукопередачи.

Для каждого элемента фасада, включая его составные части, коэффициент звукопроницаемости при прямой звукопередаче может быть непосредственно определен по акустическим параметрам элемента (см. 4.2). Альтернативно коэффициент звукопроницаемости для одного или нескольких элементов может быть оценен по акустическим характеристикам каждой из составляющих частей этого элемента (см. приложение В). Выбор зависит от требований нормативных документов и имеющихся акустических данных.

Для косвенной звукопередачи коэффициент звукопроницаемости может быть определен по 4.3.

Фактическую звукоизоляцию фасада определяют по формулам:

,

(11)

.

(12)

Примечание 3 - Результаты расчетов по данным формулам представляют собой некоторое среднее между искомыми величинами. Для оценки одним числом отклонение от этого среднего, как правило, составляет 1 дБ. Отклонение от среднего значения в полосе частот для фасадов, состоящих из различных элементов, как правило, не превышает 2 дБ. Тем не менее, в отдельных случаях, например, когда преобладает звукопередача через остекление с одним стеклом, разница между указанными величинами на частотах вблизи или выше частоты волнового совпадения является менее предсказуемой и может быть намного больше.

Стандартизованная фасадная разность уровней зависит от звукоизоляции, формы фасада, наличия балконов и размеров помещения, что следует из формулы

,

(13)

где V - объем приемного помещения, ;

S - общая площадь фасада (т.е. сумма площадей всех фасадных элементов), ;

- фасадная разность уровней, дБ.

Примечание 4 - Стандартизованную разность уровней можно использовать для оценки уровня звукового давления внутри здания (см. приложение Е).

Сведения о фасадной разности уровней приведены в приложении С.

Рассматриваемая расчетная модель может быть применена для расчета характеристик здания в полосах частот на основе акустических данных об элементах здания в полосах частот (в третьоктавных или октавных). Расчет необходимо выполнять по меньшей мере для октавных полос в диапазоне от 125 до 2000 Гц, для третьоктавных полос - в диапазоне от 100 до 3150 Гц. По полученным результатам в соответствии с ЕН ИСО 717-1 могут быть определены оценки одним числом акустических характеристик зданий.

Примечание 5 - Данные расчеты могут быть выполнены для частот вне указанных диапазонов при наличии соответствующих данных об элементах. Однако в настоящее время отсутствуют сведения о точности расчетов для расширенного, особенно в низкочастотную область, диапазона частот.

Расчетная модель позволяет определить оценки одним числом акустических характеристик зданий, основанные на оценках одним числом характеристик отдельных элементов в соответствии с ЕН ИСО 717-1. Окончательная оценка характеристик здания как для строительных элементов представляется в виде оценки одним числом, т.е. и для элементов фасада и с использованием коэффициентов согласования спектра () и () для элементов фасада (). Коэффициенты относятся к октавным полосам в диапазоне от 125 до 2000 Гц или к третьоктавным полосам в диапазоне от 100 до 3150 Гц. Для более широкого диапазона частот должны применяться соответствующие коэффициенты согласования спектра.

Примечание 6 - Для удобства обозначений величины, включающие в себя коэффициент согласования спектра, можно обозначить одним символом, например и *(4).

Примечание 7 - Применяемое в расчетной модели энергетическое суммирование является точным для () и применимо для .

4.2 Определение прямой звукопередачи по акустическим характеристикам элементов

При расчетах следует учитывать все элементы фасада. Определение коэффициентов звукопроницаемости производят в соответствии с нижеприведенными формулами, в которых отличие малых технических элементов от элементов других видов определяют в соответствии с ЕН 20140-10*(3).

4.2.1 Малые технические элементы

Для малых технических элементов коэффициент звукопроницаемости рассчитывают по формуле

,

(14)

где = 10 ;

- приведенная разность уровней малого технического элемента i, дБ;

S - видимая изнутри здания общая площадь фасада (т.е. сумма площадей всех элементов), .

4.2.2 Другие элементы

Для других элементов коэффициент звукопроницаемости рассчитывают по формуле

,

(15)

где - звукоизоляция элемента i, дБ;

- площадь элемента i, .

Звукопередачу шума через соединения и уплотнения между элементами необходимо включать в исходные данные для одного из соединяемых элементов.

Примечание - Обычно связь между элементами обусловлена элементами монтажа, применяемыми при лабораторных испытаниях элементов и, таким образом, учитываемыми при определении их акустических характеристик. В противном случае следует вводить отдельный "элемент", учитывающий связь между элементами (см. приложение В).

Акустические характеристики элементов следует брать, прежде всего, из результатов стандартн