Как правильно сделать акустический расчет вентиляции

А. Исходные данные.

Стены
зала кирпичные оштукатуренные и
окрашенные водоэмульсионной краской;
потолок имеет клеевую побелку; полы
деревянные с

линолеумным
покрытием; кресла жесткие. В зале имеется
4 оконных

проема
с заполнением из стеклопакетов общей
площадью 35,2м2
и 2

дверных
проёма общей площадью 6,2м2
. Объём зала 9,0 х 14,9 х 7,0 = 938,7 м3.

Коэффициенты
звукопоглощения внутренних поверхностей
зала для частот 125, 500 и 2000 Гц приведены
в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п	Наименование внутренней поверхности	Коэффициенты звукопоглощения отделки поверхности для частоты, Гц
125	500	2000
1	Стена	0,01	0,01	0,02
2	Потолок	0,02	0,02	0,04
3	Пол	0,02	0,03	0,04
4	Оконные заполнения	0,3	0,15	0,06
5	Место, занятое слушателем	0,2	0,3	0,35
6	Место, не занятое слушателем	0,02	0,03	0,04

Расчетные точки находятся на прилегающей к зданию территории

Шум вентилятора
распространяется по воздуховоду и
излучается в окружающее пространство
через решетку или шахту, непосредственно
через стенки корпуса вентилятора или
открытый патрубок при установке
вентилятора снаружи здания.

При расстоянии от
вентилятора до расчетной точки много
больше его размеров источник шума можно
считать точечным.

В
этом случае октавные уровни звукового
давления в расчетных точках определяются
по формуле

где
L Pоктi
— октавный уровень звуковой мощности
источника шума, дБ;

∆L Pсетиi
— суммарное снижение уровня звуковой
мощности по пути распространения звука
в воздуховоде в рассматриваемой октавной
полосе, дБ;

∆L нi
— показатель направленности излучения
звука, дБ;

r
— расстояние от источника шума до
расчетной точки, м;

W
— пространственный угол излучения
звука;

b a
— затухание звука в атмосфере, дБ/км.

стр. 1

стр. 2

стр. 3

стр. 4

стр. 5

стр. 6

стр. 7

стр. 8

стр. 9

стр. 10

стр. 11

стр. 12

стр. 13

стр. 14

стр. 15

стр. 16

стр. 17

стр. 18

стр. 19

стр. 20

стр. 21

стр. 22

стр. 23

стр. 24

стр. 25

стр. 26

стр. 27

стр. 28

стр. 29

стр. 30

(ГОССТРОЙ СССР)

СН 399-69

МОСКВА — 1970

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

(ГОССТРОЙ СССР)

6.1.1. Сложение шума от нескольких источников

При
попадании в расчетную точку шума от
нескольких источников складывается их
интенсивность. Уровень интенсивности
при одновременной работе этих источников
определяют как

(4.12)

где
L_i– уровень интенсивности (или звукового
давления)i-го источника;n– количество
источников.

Если
все источники шума имеют одинаковый
уровень интенсивности, то

(4.13)

Для
суммирования шума от двух источников
можно применить зависимость

(4.14)

где
– max(L₁,L₂) –
максимальное значение уровня интенсивности
из двух источников; ΔL– добавка, определяемая по таблице 4.2
в зависимости от модуля разности
интенсивностейL₁иL₂.

Таблица
4.2

Определение
добавки ΔL

\|L₁-L₂\|	1	2	4	6	8	10	15	20
ΔL	3	2,5	2	1,5	1	0,6	0,4	0,2

При
необходимости этот метод можно
распространить на любое количество
источников шума.

Рассмотренные
особенности суммирования уровней
позволяют сделать практический вывод
о том, что для снижения шума в помещении
необходимо сначала снижать шум от более
мощных источников.

122. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО РАСЧЕТАВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Задача акустического расчета
вентиляционных систем состоит в определении уровня звукового давления,
создаваемого в расчетной точке действующей вентиляционной установкой.

При расчетах должен быть учтен не только шум, создаваемый
самой вентиляционной установкой, но и возможное генерирование шума по пути
движения воздушного потока в элементах системы вентиляции: в дросселях,
шиберах, отводах, тройниках, диафрагмах, решетках, плафонах и т. д. Кроме
того, следует учитывать возможность передачи шума через воздуховоды из
помещения с более высоким уровнем шума в помещение менее шумное.

По пути движения воздуха происходит снижение уровней
(потери) звуковой мощности.

Возможны три основных случая положения расчетной точки, в
которой определяется уровень звукового давления, относительно источника шума
( XXIII.4).

Акустическому расчету вентиляционной системы должен
предшествовать аэродинамический расчет системы, при котором определяются
площади поперечного сечения всех участков воздуховодов (каналов), скорости
движения воздуха в каждом участке, конструкция, размеры и число
вентиляционных решеток, устанавливаемых в помещении, и скорости движения
воздуха в решетках.

Нормируемый шум в помещении может быть задан только
уровнем звукового давления при частоте 1000 Гц — индексом шума.

Акустический расчет вентиляционных систем следует
проводить по Строительным нормам СН 399-69 .

Особенно бурно акустика стала развиваться, когда
люди научились передавать звук… по
Эхо улавливается акустическими приемниками, приборами, схожими по
принципу действия с…

Акустика. Акустическая
техника.Акустические материалы и изделия. Уровень шума значительно снижается,
если на основе методов архитектурной акустики …

Акустический
метод испытаний — резонансный, ультразвуковой, ударный— наиболее развиты и
внедрены в практику стр-ва.

— материалы, предназначенные для улучшения акустических
свойств помещений. Акустические материалы делятся на отделочные и
прокладочные.

Акустика. Акустическая
техника.
Архитектурная акустика — раздел строительной физики, рассматривающий
звуковые процессы в помещении.

Акустика. Акустическая
техника. Пьезоэлементы. Эхо улавливается акустическими приемниками,
приборами, схожими по принципу действия с микрофоном.

Проверочные акустические расчеты воздушного
шума. Акустический расчет производят для каждой из восьми октавных полос
слухового диапазона…

Предварительный расчет времени реверберации и звукопогло-щения на частоте 125, 500 и 2000Гц.

Для расчета времени реверберации необходимо рассчитать средний коэффициент поглощения в помещении и определить необходимое количество вводимого звукопоглощающего материала.

При расчетах будем считать, что боковые стены до 2м покрыты деревянными панелями, выше 2м — оштукатурены и покрашены; потолок, козырек и низ балкона — окрашенные бетонные плиты; пол под зрительскими местами и в проходах покрыт ковровой дорожкой; сами места имеют мягкую основу; выходные двери зала прикрыты бархатными занавесками; сцена сделана из досок, покрытых паркетом.

Итак, составим табл. 2.1, в которую, для всех перечисленных выше поверхностей, занесем величину их площадей и коэффициентов поглощения на соответствующих частотах, а затем по формуле (2.1) рассчитаем средние значения коэффициентов поглощения на этих частотах и тоже занесем их в эту таблицу:

где коэффициенты поглощения поверхностей в зале

соответствующие площади этих поверхностей

S — площадь всех поверхностей в зале

Таблица 2.1 — Предварительный расчет поглощения

Поверхность	S, м2	обработка	А	aS	а	aS	а	aS
125 Гц	500 Гц	2000 Гц
Потолок:
	443,86	бетон окрашенный	0,01	4,44	0,01	4,44	0,02	8,88
бок. Стена:
стена выше 2м	445,1	кирпич оштук. окр	0,01	4,45	0,02	8,90	0,04	15,58
стена ниже 2м	112,72	деревянная панель	0,25	28,18	0,06	6,76	0,04	4,51
Портьеры	14	Бархат	0,10	1,40	0,50	7,00	0,72	10,08
вентиляция	1,28	железная решетка	0,30	0,38	0,50	0,64	0,50	0,64
пол:
Кресла	261,4	Мягкое	0,15	39,21	0,20	52,28	0,30	78,42
Пол	113,9	ковровая дорожка	0,02	2,28	0,07	7,97	0,29	33,03
Сцена	57,26	паркет по дереву	0,10	5,73	0,12	6,87	0,06	3,44
задн. Стена:
окна аппаратных	0,64	Стекло	0,30	0,19	0,15	0,10	0,06	0,04
Портьеры	10	Бархат	0,10	1,00	0,50	5,00	0,72	7,20
вентиляция	0,8	железная решетка	0,30	0,24	0,50	0,40	0,50	0,40
Стена	120,93	кирпич оштук.окр	0,01	1,21	0,02	2,42	0,04	4,23
балкон:
Кресла	82,08	Мягкое	0,15	12,31	0,20	16,42	0,30	24,62
Пол	29,28	ковровая дорожка	0,02	0,59	0,07	2,05	0,29	8,49
торец балкона	17,4	бетон окрашенный	0,01	0,17	0,01	0,17	0,02	0,35
низ балкона	112,18	бетон окрашенный	0,01	1,12	0,01	1,12	0,02	2,24
перед. Стена:
торец сцены	14,4	паркет по дереву	0,10	1,44	0,12	1,73	0,06	0,86
Стена	77,25	кирпич оштук.окр	0,01	0,77	0,02	1,55	0,04	2,70
сумма	1914,5		105,1		125,8		205,7
аср			0,055		0,066		0,107

Из приведенной таблицы видно, на сколько различается средний коэффициент поглощения на разных частотах. Теперь, зная среднее значение коэффициента поглощения для всех частот, по формуле Эйринга можно определить стандартное время реверберации:

где — площадь внутренней поверхности зала с учетом подъема пола и балкона

— среднее значение коэффициента поглощения

V — объем зала

Подставляя полученные значения коэффициента звукопоглощения из табл. 2.1 и рассчитанные в первом разделе значение габаритных показателей зала в формулу (2.2), получим частотную характеристику времени реверберации акустически необработанного зала, данне расчетов занесем в табл. 2.2:

Таблица 2.2 — Частотная характеристика времени реверберации в необработанном зале

частота, Гц	125	500	1000
время реверберации , с	7,330	6,090	3,641

Как видим, значения времени реверберации получилось значительно больше оптимального времени реверберации, указанного в пункте 2.1. В связи с этим, чтобы приблизить величину времени реверберации в рассчитываемом зале к оптимальной, необходимо произвести дополнительную акустическую обработку внутренних поверхностей зала.

РАЗДЕЛ 7. АКУСТИКА СТУДИЙ И ДРУГИХ ПОМЕЩЕНИЙ

7.1. АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОМЕЩЕНИЙ

В системах связи и вещания помещения делят на два типа: такие, из которых ведется передача речи и художественных программ (передающее помещение), и такие, в которых ведется прием этих передач (приемное помещение). Из передающих помещений для вещания основным видом помещений являются студии, хотя в общем случае ими могут быть любые помещения, если, например, надо передавать актуальные программы. К приемным помещениям относятся все помещения, в которых могут находиться слушатели, как то: жилые комнаты, аудитории, концертные залы и театры, кинотеатры, вокзалы, заводские цехи и т.п. В ряде случаев, например при звукоусилении, приемное помещение совмещено с передающим. Для связи используют практически любые помещения, в которых может находиться человек.

Студия — это помещение, специально предназначенное для исполнения речевых и музыкальных программ. Радиовещательной или телевизионной называется студия, которая используется для создания программ радио или телевидения. На киностудиях эти помещения называются тонателье, в кинокомплексах телецентров — студиями озвучивания фильмов.

Для получения требуемых акустических характеристик помещений проводят их специальную акустическую обработку.

Рассмотрим сначала звуковые процессы, происходящие в помещениях, и их влияние на звуковые особенности воспринимаемой слушателями программы. Для помещений простой формы (например, прямоугольной) применяется волновая теория анализа характеристик. Но в инженерной практике пользуются более простыми, хотя и менее строгими, методами расчета, основанными на статистической теории рассмотрения процессов отзвука.

Согласно волновой теории собственные частоты помещения с длиной шириной и высотой определяются из выражения

где с — скорость звука воздухе; целые числа от нуля до бесконечности. Каждому из соотношений чисел соответствует одна из собственных частот помещения.

В качестве примера на рис. 7.1, а представлен спектр собственных частот воздушного объема помещения с размерами На рисунке показаны лишь частоты, лежащие в интервале Гц. В области низких частот, соответствующих малым значениям чисел собственна частоты отделены друг от друга сравнительно большими интервалами. Спектр собственных частот имеет здесь существенно дискретную структуру. В области более высоких частот спектр заметно уплотняется, интервалы между смежными собственными частотами сокращаются и число собственных колебаний в заданном участке спектра быстро увеличивается. В отдельных случаях различные формы собственных колебаний, т. е. формы, соответствующие различным комбинациям чисел могут совпадать по частоте. Такие формы отмечены на рис. 7.1, а удлиненными линиями. Стоящие над ними цифры указывают число форм с совпадающими частотами.

При выключении источника звука процесс затухания колебаний в нем происходит на всех собственных частотах помещения, причем на каждой из них он имеет вид

где показатель затухания, определяемый из условия отражения воли на границах помещения для собственной частоты; начальная амплитуда колебаний, например, звукового давления, определяемая из условия распределения амплитуд колебаний в помещении для собственной частоты.

Процесс затухания колебаний в помещении носит название реверберации. Кривая затухания звука не имеет монотонной формы из-за биения между Собственными частотами. На рис. 7.1, б изображена примерная временная структура реверберирующего сигнала в предположении экспоненциального затухания, когда уровень отраженных сигналов убывает с течением времени по линейному закону. В начальной стадии процесса отзвука структура отраженных сигналов (эхосигналов)