Akustický výpočet ako základ pre návrh nízkohlučného vetracieho (klimatizačného) systému. Ako vypočítať a určiť hladinu hluku z vetracích systémov Príklad výpočtu hluku z vetrania

Vetracie systémy sú hlučné a vibrujú. Intenzita a plocha šírenia zvuku závisí od umiestnenia hlavných jednotiek, dĺžky vzduchovodov, celkového výkonu, ako aj od typu budovy a jej funkčného účelu. Výpočet hluku z vetrania je určený na výber mechanizmov prevádzky a použitých materiálov, pri ktorých neprekročí normatívne hodnoty a je zahrnutý do návrhu ventilačných systémov ako jeden z bodov.

Vetracie systémy pozostávajú z jednotlivé prvky, z ktorých každý je zdrojom nepríjemných zvukov:

V prípade ventilátora to môže byť lopatka alebo motor. Čepeľ vydáva hluk prudký pokles tlak na jednej alebo druhej strane. Motor - v dôsledku poruchy alebo nesprávnej inštalácie. Chladiace jednotky vydávajú hluk z rovnakých dôvodov nesprávna práca kompresor.
Vzduchovody. Dôvody sú dva: prvým sú vírové útvary zo vzduchu narážajúce na steny. Podrobnejšie sme o tom hovorili v článku. Druhým je hukot v miestach, kde sa mení prierez potrubia. Problémy sa riešia znížením rýchlosti pohybu plynu.
Stavebná konštrukcia. Bočný hluk z vibrácií ventilátorov a iných inštalácií prenášaných na stavebné prvky. Riešenie sa vykonáva inštaláciou špeciálnych podpier alebo tesnení na tlmenie vibrácií. názorný príklad- klimatizácia v byte: príp vonkajšia jednotka nie je vo všetkých bodoch upevnený, alebo inštalatéri zabudli vložiť ochranné tesnenia, potom jeho prevádzka môže spôsobiť akustické nepohodlie majiteľom inštalácie alebo ich susedom.

Spôsoby prenosu

Existujú tri cesty šírenia zvuku a na výpočet zaťaženia zvukom musíte presne vedieť, ako sa prenáša všetkými tromi spôsobmi:

Vo vzduchu: hluk z prevádzkových zariadení. Distribuované vo vnútri aj mimo budovy. Hlavným zdrojom stresu pre ľudí. Napríklad veľký obchod, klimatizácie a chladiace jednotky ktoré sú umiestnené v zadnej časti budovy. Zvukové vlny sa šíria všetkými smermi do blízkych domov.
Hydraulika: Zdroj hluku - kvapalinové potrubia. Zvukové vlny sa prenášajú na veľké vzdialenosti po celej budove. Je to spôsobené zmenou veľkosti úseku potrubia a poruchou kompresora.
Vibrovanie: zdroj - stavebná konštrukcia. Spôsobené nesprávnou inštaláciou ventilátorov alebo iných častí systému. Prenáša sa po celej budove aj mimo nej.

Niektorí špecialisti využívajú pri výpočtoch vedecké výskumy z iných krajín. Napríklad existuje vzorec uverejnený v nemeckom časopise: vypočítava generovanie zvuku stenami vzduchového potrubia v závislosti od rýchlosti prúdenia vzduchu.

Metóda merania

Často je potrebné merať prípustnú hladinu hluku alebo intenzitu vibrácií v už nainštalovaných prevádzkových ventilačných systémoch. Klasický spôsob merania zahŕňajú použitie špeciálneho zariadenia "zvukomer": určuje silu šírenia zvukových vĺn. Meranie prebieha pomocou troch filtrov, ktoré umožňujú odrezať nežiaduce zvuky mimo skúmanej oblasti. Prvý filter - meria zvuk, ktorého intenzita nepresahuje 50 dB. Druhá je od 50 do 85 dB. Tretí je nad 80 dB.

Vibrácie sa merajú v Hertzoch (Hz) pre niekoľko bodov. Napríklad v bezprostrednej blízkosti zdroja hluku, potom v určitej vzdialenosti, potom v najvzdialenejšom bode.

Normy a pravidlá

Pravidlá pre výpočet hluku z prevádzky vetrania a algoritmy na vykonávanie výpočtov sú uvedené v SNiP 23-03-2003 "Ochrana pred hlukom"; GOST 12.1.023-80 „Systém noriem bezpečnosti práce (SSBT). Hluk. Metódy stanovenia hodnôt hlukových charakteristík stacionárnych strojov.

Pri určovaní zvukovej záťaže v blízkosti budov treba pamätať na to štandardné hodnoty určené pre intervalovú prácu mechanická ventilácia a otvorené okná. Ak sa to vezme do úvahy zatvorené okná a nútený systém výmena vzduchu, ktorá je schopná zabezpečiť mnohonásobnosť dizajnu, potom sa ostatné parametre používajú ako normy. Maximálna hladina hluku v okolí budovy je zvýšená na limit, čo umožňuje dodržanie normatívnych parametrov vo vnútri budovy.

Požiadavky na úroveň zvukovej záťaže pre jadro a verejné budovy závisí od ich kategórie:

A je najlepší stav.
B - príjemné prostredie.
B je hladina hluku na limitnom limite.

Akustický výpočet

Používajú ho dizajnéri na určenie zníženia hluku. Hlavnou úlohou akustického výpočtu je vypočítať aktívne spektrum zvukového zaťaženia vo všetkých vopred určených bodoch a porovnať získanú hodnotu s normatívnou, maximálnou povolenou hodnotou. Ak je to potrebné, zredukujte na zavedené normy.

Výpočet sa vykonáva podľa hlukových charakteristík vetracieho zariadenia, musia byť uvedené v technická dokumentácia.

Miesta vyrovnania:

miesto priamej inštalácie zariadenia;
priľahlé priestory;
všetky miestnosti, kde funguje ventilačný systém, vrátane pivníc;
miestnosti na tranzitné aplikácie vzduchových kanálov;
miesta prívodu prívodu alebo výstupu výfuku.

Akustický výpočet sa vykonáva podľa dvoch hlavných vzorcov, ktorých výber závisí od umiestnenia bodu.

Výpočtový bod sa odoberá vo vnútri budovy, v bezprostrednej blízkosti ventilátora. Akustický tlak závisí od výkonu a počtu ventilátorov, smerovosti vĺn a ďalších parametrov. Vzorec 1 na určenie oktávových úrovní akustický tlak od jedného alebo viacerých fanúšikov vyzerá takto:

kde L Pi je akustický výkon v každej oktáve;
∆L pomi - zníženie intenzity hlukovej záťaže spojenej s viacsmerným pohybom zvukových vĺn a výkonovými stratami zo šírenia vzduchom;

Podľa vzorca 2 je ∆L určená mi:

kde Фi je bezrozmerný faktor vektora šírenia vlny;
S je plocha gule alebo pologule, ktorá zachytáva ventilátor a výpočtový bod, m 2;
B je konštantná hodnota akustickej konštanty v miestnosti, m 2 .

Miesto osídlenia sa nachádza mimo budovy v okolitej oblasti. Zvuk z prevádzky sa šíri stenami ventilačných šácht, mriežkami a plášťom ventilátora. Podmienečne sa predpokladá, že zdrojom hluku je bodový zdroj (vzdialenosť od ventilátora k vypočítanej polohe je rádovo väčšia ako veľkosť zariadenia). Potom sa hladina oktávového hluku vypočíta podľa vzorca 3:

kde L Pocti - oktávový výkon zdroja hluku, dB;
∆L Pneti - strata akustického výkonu pri jeho šírení potrubím, dB;
∆L ni - index smerovosti zvukového žiarenia, dB;
r - dĺžka segmentu od ventilátora po výpočtový bod, m;
W je uhol vyžarovania zvuku v priestore;
b a - zníženie intenzity hluku v atmosfére, dB/km.

Ak na jeden bod pôsobí viacero zdrojov hluku, napríklad ventilátor a klimatizácia, potom sa spôsob výpočtu mierne zmení. Nemôžete len zobrať a sčítať všetky zdroje, takže skúsení dizajnéri idú inou cestou a odstránia všetky nepotrebné údaje. Vypočíta sa rozdiel medzi najväčším a najmenej intenzívnym zdrojom a výsledná hodnota sa porovná so štandardným parametrom a pripočíta sa k úrovni najväčšieho.

Znížená hlučnosť pri prevádzke ventilátora

Existuje súbor opatrení, ktoré umožňujú vyrovnať faktory hluku z prevádzky ventilátora, ktoré sú pre ľudské ucho nepríjemné:

Výber vybavenia. Profesionálny dizajnér na rozdiel od amatéra vždy dbá na hluk zo systému a vyberá ventilátory, ktoré poskytujú štandardné parametre mikroklímy, no bez veľké zásoby mocou. Prezentované na trhu široký rozsah ventilátory s tlmičmi, dobre chránia pred nepríjemnými zvukmi a vibráciami.
Výber miesta inštalácie. Výkonný ventilačné zariadenie namontované iba mimo obsluhovaných priestorov: môže to byť strecha alebo špeciálna komora. Napríklad, ak do podkrovia umiestnite ventilátor panelový dom, potom obyvatelia posledné poschodie okamžite cítiť nepríjemne. Preto sa v takýchto prípadoch používajú iba strešné ventilátory.
Výber rýchlosti pohybu vzduchu cez kanály. Projektanti vychádzajú z akustického výpočtu. Napríklad pri klasickom vzduchovom potrubí 300×900 mm to nie je viac ako 10 m/s.
Izolácia vibrácií, izolácia zvuku a tienenie. Izolácia vibrácií zahŕňa inštaláciu špeciálnych podpier, ktoré tlmia vibrácie. Zvuková izolácia sa vykonáva prilepením puzdier špeciálny materiál. Tienenie zahŕňa odrezanie zdroja zvuku od budovy alebo miestnosti pomocou štítu.

Výpočet hluku z ventilačných systémov zahŕňa nájdenie takéhoto technické riešenia keď prevádzka zariadenia nebude rušiť ľudí. Toto je náročná úloha vyžadujúce zručnosti a skúsenosti v tejto oblasti.

Spoločnosť Mega.ru sa dlhodobo zaoberá otázkami vetrania a tvorby optimálne podmienky mikroklíma. Naši odborníci riešia problémy akejkoľvek zložitosti. Pracujeme v Moskve a regiónoch, ktoré s ňou susedia. servis technická podpora odpovie na všetky otázky na telefónnych číslach uvedených na stránke. Spolupráca na diaľku je možná. Kontaktuj nás!

Výpočet vetrania

V závislosti od spôsobu pohybu vzduchu môže byť vetranie prirodzené a nútené.

Parametre vzduchu vstupujúceho do nasávacích otvorov a otvorov lokálnych výfukov technologických a iných zariadení umiestnených v pracovisko, by sa mali brať v súlade s GOST 12.1.005-76. Pri veľkosti miestnosti 3 krát 5 metrov a výške 3 metre je jej objem 45 metrov kubických. Vetranie by preto malo zabezpečiť prietok vzduchu 90 metrov kubických za hodinu. AT letný čas pre stabilnú prevádzku zariadenia je potrebné zabezpečiť inštaláciu klimatizácie, aby sa predišlo prekročeniu teploty v miestnosti. Je potrebné venovať náležitú pozornosť množstvu prachu vo vzduchu, pretože to priamo ovplyvňuje spoľahlivosť a životnosť počítača.

Moc ( presnejšie moc chladenie) klimatizácie je jej hlavnou charakteristikou, záleží na tom, pre aký objem miestnosti je určená. Pre približné výpočty sa berie 1 kW na 10 m 2 s výškou stropu 2,8 - 3 m (v súlade s SNiP 2.04.05-86 "Vykurovanie, vetranie a klimatizácia").

Na výpočet prítoku tepla do tejto miestnosti sa použila zjednodušená metóda:

kde: Q - Prívody tepla

S - Oblasť miestnosti

h - Výška miestnosti

q - Koeficient sa rovná 30-40 W / m 3 (v tomto prípade 35 W / m 3)

Pre miestnosť 15 m 2 a výšku 3 m budú prítoky tepla:

Q=15 3 35=1575 W

Okrem toho by sa mal brať do úvahy odvod tepla z kancelárskych zariadení a ľudí, predpokladá sa (v súlade s SNiP 2.04.05-86 "Vykurovanie, vetranie a klimatizácia"), že v pokojnom stave osoba vyžaruje 0,1 kW tepla , počítač alebo kopírka 0,3 kW, pripočítaním týchto hodnôt k celkovým tepelným ziskom získate požadovaný výkon chladenie.

Q add \u003d (HS opera) + (С S comp) + (PS print) (4.9)

kde: Q add - Súčet dodatočných tepelných ziskov

C - Odvod tepla počítača

H - Odvod tepla operátora

D - Odvod tepla tlačiarne

S comp - Počet pracovných staníc

S print - Počet tlačiarní

S operas - Počet operátorov

Ďalšie prítoky tepla do miestnosti budú:

Q add1 \u003d (0,1 2) + (0,3 2) + (0,3 1) \u003d 1,1 (kW)

Celkový súčet tepelných ziskov sa rovná:

Celkom Q1 \u003d 1575 + 1100 \u003d 2675 (W)

V súlade s týmito výpočtami je potrebné zvoliť vhodný výkon a počet klimatizácií.

Pre miestnosť, pre ktorú sa výpočet vykonáva, by sa mali použiť klimatizačné zariadenia s menovitým výkonom 3,0 kW.

Výpočet hluku

Jedným z nepriaznivých faktorov výrobného prostredia v ITC je vysoký stupeň hluk generovaný tlačovými zariadeniami, klimatizačnými zariadeniami, chladiacimi ventilátormi v samotných počítačoch.

Pre riešenie otázok o potrebe a realizovateľnosti zníženia hluku je potrebné poznať hladiny hluku na pracovisku operátora.

Hladina hluku vznikajúca z viacerých nesúvislých zdrojov pracujúcich súčasne sa vypočíta na základe princípu energetického súčtu žiarenia z jednotlivých zdrojov:

L = 10 lg (Li n), (4,10)

kde Li je hladina akustického tlaku i-tého zdroja hluku;

n je počet zdrojov hluku.

Získané výsledky výpočtu sa porovnávajú s prípustnou hodnotou hladiny hluku pre dané pracovisko. Ak sú výsledky výpočtu vyššie prípustná hodnotaúrovne hluku, sú potrebné špeciálne opatrenia na zníženie hluku. Patria sem: obklady stien a stropov materiály pohlcujúce zvuk, redukcia šumu pri zdroji, správne rozloženie vybavenie a racionálna organizácia pracoviska operátora.

Hladiny akustického tlaku zdrojov hluku pôsobiacich na operátora na jeho pracovisku sú uvedené v tabuľke. 4.6.

Tabuľka 4.6 - Hladiny akustického tlaku rôznych zdrojov

Zvyčajne je pracovisko operátora vybavené nasledujúcim vybavením: pevný disk systémový blok, ventilátor(y) chladenia PC, monitor, klávesnica, tlačiareň a skener.

Nahradením hodnôt hladiny akustického tlaku pre každý typ zariadenia do vzorca (4.4) dostaneme:

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

Získaná hodnota neprekračuje povolenú hladinu hluku pre pracovisko operátora rovnajúcu sa 65 dB (GOST 12.1.003-83). A ak si uvedomíte, že je nepravdepodobné, že by sa také periférne zariadenia ako skener a tlačiareň používali súčasne, potom bude toto číslo ešte nižšie. Navyše, keď tlačiareň pracuje, nie je potrebná priama prítomnosť obsluhy, pretože. Tlačiareň je vybavená automatickým podávačom listov.

Akustický výpočet vytvorené pre každé z ôsmich oktávových pásiem sluchového rozsahu (pre ktoré sú hladiny hluku normalizované) s geometrickými strednými frekvenciami 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz.

Pre centrálny ventilačné systémy a vzduchotechniky s rozsiahlymi potrubnými sieťami je povolené vykonávať akustický výpočet len pre frekvencie 125 a 250 Hz. Všetky výpočty sa vykonávajú s presnosťou 0,5 Hz a konečný výsledok je zaokrúhlený na najbližší celý počet decibelov.

Keď ventilátor pracuje v režime účinnosti vyššej alebo rovnej 0,9, maximálna účinnosť 6 = 0. Ak sa režim prevádzky ventilátora neodchyľuje o viac ako 20 % maximálnej účinnosti, berie sa 6 = 2 dB a s odchýlkou viac ako 20 % - 4 dB.

Odporúča sa znížiť hladinu akustického výkonu generovaného vo vzduchových kanáloch, dodržiavať tieto maximálne rýchlosti vzduchu: v hlavných vzduchových kanáloch verejných budov a pomocných priestoroch priemyselných budov 5-6 m/s a vo vetvách - 2 -4 m/s. V prípade priemyselných budov možno tieto rýchlosti zvýšiť 2-násobne.

Pri vetracích systémoch s rozsiahlou sieťou vzduchovodov sa akustický výpočet robí len pre odbočku k najbližšej miestnosti (pri rovnakých prípustných hladinách hluku), pri rôznych hladinách hluku - pre odbočku s najnižšou prípustnou hladinou. Akustický výpočet pre sacie a výfukové šachty sa robí samostatne.

Pre centralizované vetracie a klimatizačné systémy s rozsiahlou sieťou vzduchových potrubí je možné výpočet vykonať len pre frekvencie 125 a 250 Hz.

Keď hluk vstupuje do miestnosti z viacerých zdrojov (z prívodných a výfukových mriežok, z jednotiek, lokálnych klimatizácií a pod.), na pracoviskách, ktoré sú najbližšie k zdrojom hluku, sa vyberá niekoľko návrhových bodov. Pre tieto body sa oktávové hladiny akustického tlaku určujú pre každý zdroj hluku samostatne.

Pri rôznych regulačných požiadavkách na hladiny akustického tlaku počas dňa sa akustický výpočet vykonáva na najnižších prípustných hladinách.

V celkovom počte zdrojov hluku m sa neberú do úvahy zdroje, ktoré v návrhovom bode vytvárajú oktávové hladiny o 10 a 15 dB nižšie ako štandardné, pričom ich počet nie je väčší ako 3, resp. tiež sa neberie do úvahy.

Viacero prívodných alebo výfukových mriežok z jedného ventilátora rovnomerne rozmiestnených po celej miestnosti možno považovať za jeden zdroj hluku, keď cez ne preniká hluk z jedného ventilátora.

Ak sa v miestnosti nachádza niekoľko zdrojov s rovnakým akustickým výkonom, hladiny akustického tlaku vo vybranom konštrukčnom bode sú určené vzorcom

Popis:

Normy a predpisy platné v krajine stanovujú, že projekty musia zabezpečiť opatrenia na ochranu pred hlukom zariadení používaných na podporu ľudského života. Takéto vybavenie zahŕňa ventilačné a klimatizačné systémy.

Akustický výpočet ako základ pre návrh nízkohlučného vetracieho (klimatizačného) systému

V. P. Gusev, doktor tech. vedy, ved. Laboratórium ochrany proti hluku pre ventilačné a technické zariadenia (NIISF)

Základom pre návrh zvukového útlmu vetracích a klimatizačných systémov je akustický výpočet - povinná aplikácia do projektu vetrania akéhokoľvek objektu. Hlavnými úlohami takéhoto výpočtu sú: určenie oktávového spektra vzdušného, konštrukčného vetracieho hluku vo vypočítaných bodoch a jeho požadované zníženie porovnaním tohto spektra s prípustným spektrom podľa hygienických noriem. Po výbere stavebných a akustických opatrení na zabezpečenie požadovaného zníženia hluku sa vykoná overovací výpočet predpokladaných hladín akustického tlaku v rovnakých návrhových bodoch s prihliadnutím na účinnosť týchto opatrení.

Nižšie uvedené materiály si nenárokujú na úplnosť pri prezentácii spôsobu akustického výpočtu vetracích systémov (inštalácií). Obsahujú informácie, ktoré objasňujú, dopĺňajú alebo novým spôsobom odhaľujú rôzne aspekty tejto techniky na príklade akustického výpočtu ventilátora ako hlavného zdroja hluku vo vzduchotechnickom systéme. Podklady budú použité pri príprave súboru pravidiel pre výpočet a návrh útlmu hluku vetracie jednotky do nového SNiP.

Východiskovým údajom pre akustický výpočet sú hlukové charakteristiky zariadenia – hladiny akustického výkonu (SPL) v oktávové pásma s geometrickými strednými frekvenciami 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Na indikatívne výpočty sa niekedy používajú korigované hladiny akustického výkonu zdrojov hluku v dBA.

Vypočítané body sa nachádzajú v ľudských biotopoch, najmä na mieste, kde je nainštalovaný ventilátor (vo ventilačnej komore); v miestnostiach alebo v priestoroch susediacich s miestom inštalácie ventilátora; v miestnostiach obsluhovaných ventilačným systémom; v miestnostiach, kde prechádzajú vzduchové kanály; v oblasti zariadenia na nasávanie alebo odvod vzduchu, alebo len nasávanie vzduchu pre recirkuláciu.

Vypočítaný bod je v miestnosti, kde je nainštalovaný ventilátor

Vo všeobecnosti hladiny akustického tlaku v miestnosti závisia od akustického výkonu zdroja a smerového faktora emisie hluku, počtu zdrojov hluku, umiestnenia projektovaného bodu vzhľadom na zdroj a obklopujúce stavebné konštrukcie a veľkosti. a akustické vlastnosti miestnosti.

Oktávové hladiny akustického tlaku generované ventilátorom (ventilátormi) na mieste inštalácie (vo ventilačnej komore) sa rovnajú:

kde Фi je faktor smerovosti zdroja hluku (bezrozmerný);

S je plocha imaginárnej gule alebo jej časti, ktorá obklopuje zdroj a prechádza cez vypočítaný bod, m 2 ;

B je akustická konštanta miestnosti, m 2 .

Vypočítaný bod sa nachádza v miestnosti susediacej s miestnosťou, kde je nainštalovaný ventilátor

Oktávové úrovne vzduchom prenášaný hluk, prenikajúce cez plot do izolovanej miestnosti priľahlej k miestnosti, kde je ventilátor nainštalovaný, sú určené zvukovoizolačnou schopnosťou plotov hlučnej miestnosti a akustickými vlastnosťami chránenej miestnosti, ktorá je vyjadrená vzorcom:

(3)

kde L w - oktáva hladina akustického tlaku v miestnosti so zdrojom hluku, dB;

R - izolácia od hluku prenášaného vzduchom obvodovou konštrukciou, cez ktorú hluk preniká, dB;

S - plocha obvodového plášťa budovy, m 2 ;

B u - akustická konštanta izolovanej miestnosti, m 2 ;

k - koeficient, ktorý zohľadňuje porušenie difúznosti zvukového poľa v miestnosti.

Vypočítaný bod sa nachádza v miestnosti obsluhovanej systémom

Hluk z ventilátora sa šíri vzduchovodom (vzduchovodom), čiastočne tlmí v jeho prvkoch a cez rozvody vzduchu a mriežky nasávania vzduchu preniká do obsluhovanej miestnosti. Oktávové hladiny akustického tlaku v miestnosti závisia od miery zníženia hluku vo vzduchovom potrubí a od akustických vlastností tejto miestnosti:

(4)

kde L Pi je hladina akustického výkonu v i-tej oktáve vyžarovaná ventilátorom do vzduchového potrubia;

D L networki - útlm vo vzduchovom kanáli (v sieti) medzi zdrojom hluku a miestnosťou;

D L zapamätaj si - to isté ako vo vzorci (1) - vzorec (2).

Útlm v sieti (vo vzduchovom kanáli) Sieť D L R - súčet útlmu v jej prvkoch, postupne umiestnených pozdĺž zvukových vĺn. Energetická teória šírenia zvuku potrubím predpokladá, že tieto prvky sa navzájom neovplyvňujú. V skutočnosti postupnosť tvarových prvkov a priamych úsekov tvorí jednotný vlnový systém, v ktorom princíp nezávislosti útlmu vo všeobecnosti nemožno odôvodniť na čistých sínusových tónoch. Zároveň sa v oktávových (širokých) frekvenčných pásmach stojaté vlny tvorené jednotlivými sínusovými zložkami navzájom kompenzujú, a preto energetický prístup, ktorý nezohľadňuje vlnový priebeh vo vzduchovodoch a zohľadňuje tok zvukovej energie, sa vzájomne kompenzuje. možno považovať za opodstatnené.

Útlm v priamych úsekoch vzduchovodov vyrobených z plošného materiálu je spôsobený stratami spôsobenými deformáciou steny a emisiou zvuku smerom von. Pokles hladiny akustického výkonu D L R na 1 m dĺžky priamych úsekov kovových vzduchovodov v závislosti od frekvencie možno usúdiť z údajov na obr. jeden.

Ako vidíte, vo vzduchových potrubiach obdĺžnikový rezútlm (pokles SAM) klesá so zvyšujúcou sa frekvenciou zvuku a zvyšuje sa s kruhovým prierezom. V prítomnosti tepelnej izolácie na kovových vzduchových potrubiach, znázornených na obr. 1 hodnoty by sa mali približne zdvojnásobiť.

Pojem útlm (zníženie) hladiny toku akustickej energie nemožno stotožňovať s pojmom zmena hladiny akustického tlaku vo vzduchovode. Keď zvuková vlna prechádza kanálom, celkové množstvo energie, ktorú nesie, klesá, nie je to však nevyhnutne spôsobené poklesom hladiny akustického tlaku. V zužujúcom sa kanáli sa napriek útlmu celkového energetického toku môže hladina akustického tlaku zvýšiť v dôsledku zvýšenia hustoty zvukovej energie. Naopak, v expandujúcom potrubí môže hustota energie (a hladina akustického tlaku) klesať rýchlejšie ako celkový akustický výkon. Útlm zvuku v sekcii s premenlivým prierezom sa rovná:

(5)

kde L1 a L2 sú priemerné hladiny akustického tlaku v počiatočných a konečných úsekoch kanálovej časti pozdĺž zvukových vĺn;

F1 a F2 - plochy prierezu na začiatku a na konci kanálovej časti.

Útlm v ohyboch (v kolenách, ohyboch) s hladkými stenami, ktorých prierez je menší ako vlnová dĺžka, je určený reaktanciou prídavného typu hmoty a výskytom vidov vyššieho rádu. Kinetická energia prúdenia v zákrute bez zmeny prierezu kanála sa zvyšuje v dôsledku výslednej nerovnomernosti rýchlostného poľa. Štvorcový obrat funguje ako dolnopriepustný filter. Miera zníženia hluku pri zákrute v rozsahu rovinných vĺn je daná presným teoretickým riešením:

(6)

kde K je modul koeficientu priepustnosti zvuku.

Pre a ≥ l /2 je hodnota K rovná nule a dopadajúca rovinná zvuková vlna sa teoreticky úplne odráža rotáciou kanála. Maximálne zníženie hluku sa pozoruje, keď je hĺbka otáčania približne polovica vlnovej dĺžky. Veľkosť teoretického modulu súčiniteľa prenosu zvuku pravouhlými závitmi možno usúdiť z obr. 2.

V reálnych prevedeniach je podľa údajov prác maximálny útlm 8-10 dB, keď sa polovica vlnovej dĺžky zmestí do šírky kanála. So zvyšujúcou sa frekvenciou sa útlm znižuje na 3-6 dB v oblasti vlnových dĺžok blízkych dvojnásobku šírky kanála. Potom sa opäť plynulo zvyšuje pri vysokých frekvenciách a dosahuje 8-13 dB. Na obr. Obrázok 3 znázorňuje krivky útlmu hluku pri otáčkach kanála pre rovinné vlny (krivka 1) a pre náhodný, difúzny dopad zvuku (krivka 2). Tieto krivky sú získané na základe teoretických a experimentálnych údajov. Prítomnosť maximálnej redukcie šumu pri a = l /2 sa môže použiť na zníženie šumu s nízkofrekvenčnými diskrétnymi zložkami úpravou veľkosti kanálov v otáčkach podľa frekvencie záujmu.

Zníženie hluku pri zákrutách menších ako 90° je približne úmerné uhlu zákruty. Napríklad zníženie hluku pri otočení o 45° sa rovná polovici zníženia hluku pri otočení o 90°. Na zákrutách s uhlom menším ako 45° sa s redukciou hluku nepočíta. Pre hladké ohyby a rovné ohyby vzduchovodov s vodiacimi lopatkami možno zníženie hluku (hladinu akustického výkonu) určiť pomocou kriviek na obr. 4.

V rozvetvených kanáloch, ktorých priečne rozmery sú menšie ako polovica vlnovej dĺžky zvukovej vlny, sú fyzikálne príčiny útlmu podobné príčinám útlmu v kolenách a ohyboch. Tento útlm sa určí nasledovne (obr. 5).

Na základe rovnice strednej kontinuity:

Z podmienky spojitosti tlaku (r p + r 0 = r pr) a rovnice (7) môže byť prenášaný akustický výkon vyjadrený výrazom

a zníženie hladiny akustického výkonu v priereze vetvy

	(11)
	(12)
	(13)

Pri náhlej zmene prierezu kanála s priečnymi rozmermi menšími ako polovičné vlnové dĺžky (obr. 6a) je možné určiť pokles hladiny akustického výkonu rovnakým spôsobom ako pri vetvení.

Výpočtový vzorec pre takúto zmenu prierezu kanála má tvar

(14)

kde m je pomer väčšej plochy prierezu kanála k menšej.

Zníženie hladín akustického výkonu, keď sú veľkosti kanálov väčšie ako nerovinné polovičné vlnové dĺžky v dôsledku náhleho zúženia kanála, je

Ak sa kanál rozširuje alebo postupne zužuje (obr. 6b a 6d), potom je pokles hladiny akustického výkonu rovný nule, pretože nedochádza k odrazu vĺn s dĺžkou kratšou ako sú rozmery kanála.

V jednoduchých prvkoch ventilačných systémov sa pri všetkých frekvenciách berú nasledovné hodnoty zníženia: ohrievače a ochladzovače vzduchu 1,5 dB, centrálne klimatizácie 10 dB, sieťové filtre 0 dB, napojenie ventilátora na sieť vzduchovodov 2 dB.

Odraz zvuku od konca zvukovodu nastáva, ak je priečny rozmer zvukovodu menší ako dĺžka zvukovej vlny (obr. 7).

Ak sa šíri rovinná vlna, potom vo veľkom potrubí nedochádza k odrazu a môžeme predpokladať, že nedochádza k žiadnym stratám odrazom. Ak však otvor spája veľkú miestnosť a otvorený priestor, potom do otvoru vstupujú iba difúzne zvukové vlny smerujúce k otvoru, ktorých energia sa rovná štvrtine energie difúzneho poľa. Preto je v tomto prípade hladina intenzity zvuku zoslabená o 6 dB.

Charakteristiky smerovosti emisie zvuku mriežkami rozvodu vzduchu sú znázornené na obr. osem.

Keď je zdroj hluku umiestnený v priestore (napríklad na stĺpe vo veľkej miestnosti) S = 4p r 2 (žiarenie v plnej guli); v strednej časti steny, podlahy S = 2p r 2 (žiarenie do pologule); v dihedrálnom uhle (žiarenie v 1/4 gule) S = p r 2 ; v trojstennom uhle S = p r 2 /2.

Útlm hladiny hluku v miestnosti je určený vzorcom (2). Vypočítaný bod sa vyberá v mieste trvalého pobytu osôb najbližšie k zdroju hluku, vo vzdialenosti 1,5 m od podlahy. Ak hluk v mieste návrhu vytvára niekoľko mriežok, potom sa akustický výpočet robí s prihliadnutím na ich celkový vplyv.

Ak je zdrojom hluku časť tranzitného vzduchovodu prechádzajúceho miestnosťou, počiatočnými údajmi pre výpočet podľa vzorca (1) sú hladiny oktávového akustického výkonu ním vyžarovaného hluku určené približným vzorcom:

(16)

kde Lpi je hladina akustického výkonu zdroja vo frekvenčnom pásme i-tej oktávy, dB;

D L' Рneti - útlm v sieti medzi zdrojom a uvažovaným tranzitným úsekom, dB;

R Ti - zvuková izolácia konštrukcie prechodovej časti vzduchovodu, dB;

S T - plocha tranzitnej časti, ktorá ide do miestnosti, m 2;

F T - plocha prierezu potrubia, m 2 .

Vzorec (16) nezohľadňuje zvýšenie hustoty zvukovej energie v potrubí v dôsledku odrazov; podmienky pre výskyt a prechod zvuku cez konštrukciu potrubia sú výrazne odlišné od prechodu difúzneho zvuku cez uzavreté priestory miestnosti.

Sídliskové body sa nachádzajú na území susediacom s budovou

Hluk ventilátora sa šíri vzduchovodom a je vyžarovaný do okolitého priestoru cez rošt alebo šachtu, priamo cez steny skrine ventilátora alebo cez otvorenú odbočku pri inštalácii ventilátora mimo budovy.

Keď je vzdialenosť od ventilátora k vypočítanému bodu oveľa väčšia ako jeho rozmery, zdroj hluku možno považovať za bodový zdroj.

V tomto prípade sú hladiny oktávového akustického tlaku vo vypočítaných bodoch určené vzorcom

(17)

kde L Pocti je oktávová hladina akustického výkonu zdroja hluku, dB;

D L Pseti - celkové zníženie hladiny akustického výkonu pozdĺž cesty šírenia zvuku vo zvukovode v uvažovanom oktávovom pásme, dB;

D L ni - indikátor smeru zvukového žiarenia, dB;

r - vzdialenosť od zdroja hluku k vypočítanému bodu, m;

W - priestorový uhol vyžarovania zvuku;

b a - útlm zvuku v atmosfére, dB/km.

Ak existuje rad niekoľkých ventilátorov, mriežok alebo iného rozšíreného zdroja hluku s obmedzenými rozmermi, potom sa tretí člen vo vzorci (17) rovná 15 lgr.

Výpočet konštrukčného hluku

Štrukturálny hluk v miestnostiach susediacich s vetracími komorami vzniká v dôsledku prenosu dynamických síl z ventilátora na strop. Oktávová hladina akustického tlaku v susednej izolovanej miestnosti je určená vzorcom

Pre ventilátory umiestnené v technickej miestnosti mimo stropu nad izolovanou miestnosťou:

(20)

kde L Pi je oktávová hladina akustického výkonu vzduchom prenášaného hluku emitovaného ventilátorom do ventilačnej komory, dB;

Z c - celkový vlnový odpor prvkov izolátorov vibrácií, na ktorých je inštalovaný chladiaci stroj, N s / m;

Z pruh - vstupná impedancia stropu - nosná doska, pri absencii podlahy na elastickom podklade podlahová doska - ak je k dispozícii, N s / m;

S - podmienená podlahová plocha technickej miestnosti nad izolovanou miestnosťou, m 2;

S = Si pre S1 > Su/4; S = Su/4; s S 1 ≤ S u /4, alebo ak technická miestnosť nie je umiestnená nad izolovanou miestnosťou, ale má s ňou jednu spoločnú stenu;

S 1 - plocha technickej miestnosti nad izolovanou miestnosťou, m 2;

S u - plocha izolovanej miestnosti, m 2;

S in - Celková plocha technická miestnosť, m 2;

R - vlastná izolácia vzdušného hluku prekrytím, dB.

Stanovenie požadovaného zníženia hluku

Požadované zníženie hladín oktávového akustického tlaku sa vypočítava samostatne pre každý zdroj hluku (ventilátor, armatúry, armatúry), zároveň sa však zohľadňuje počet zdrojov hluku rovnakého druhu z hľadiska spektra akustického výkonu a veľkosť zohľadňujú sa hladiny akustického tlaku vytvorené každým z nich vo vypočítanom bode. Vo všeobecnosti by požadované zníženie hluku pre každý zdroj malo byť také, aby celkové hladiny vo všetkých oktávových frekvenčných pásmach zo všetkých zdrojov hluku neprekročili prípustné hladiny akustického tlaku.

V prítomnosti jedného zdroja hluku je potrebné zníženie hladín oktávového akustického tlaku určené vzorcom

kde n je celkový počet zohľadnených zdrojov hluku.

Do celkového počtu zdrojov hluku n treba pri určovaní D L tri požadovaného zníženia hladín oktávového akustického tlaku v intraviláne započítať všetky zdroje hluku, ktoré vytvárajú v návrhovom bode hladiny akustického tlaku, ktoré sa líšia o menej ako 10 dB.

Pri určovaní D L tri pre návrhové body v miestnosti chránenej pred hlukom ventilačného systému by celkový počet zdrojov hluku mal zahŕňať:

Pri výpočte požadovaného zníženia hluku ventilátora - počet systémov obsluhujúcich miestnosť; hluk vytváraný zariadeniami a armatúrami na rozvod vzduchu sa neberie do úvahy;

Pri výpočte požadovaného zníženia hluku generovaného zariadeniami na rozvod vzduchu uvažovaných ventilačný systém, - počet ventilačných systémov obsluhujúcich priestory; neberie sa do úvahy hluk ventilátora, zariadení na rozvod vzduchu a armatúr;

Pri výpočte potrebného zníženia hluku vytváraného tvarovkami a vzduchotechnickými zariadeniami uvažovaného odvetvia sa vypočíta počet tvaroviek a tlmiviek, ktorých hladiny hluku sa navzájom líšia o menej ako 10 dB; hluk ventilátora a mriežok sa neberie do úvahy.

V celkovom počte zohľadňovaných zdrojov hluku sa zároveň nezohľadňujú zdroje hluku, ktoré v návrhovom bode vytvárajú hladinu akustického tlaku o 10 dB nižšiu ako je prípustná, ak ich počet nie je vyšší ako 3 a 15 dB. menej ako je prípustný, ak ich počet nie je väčší ako 10.

Ako je vidieť, akustický výpočet nie je jednoduchá úloha. Potrebnú presnosť jeho riešenia zabezpečujú špecialisti na akustiku. Od presnosti vykonaného akustického výpočtu závisí účinnosť potláčania hluku a náklady na jeho realizáciu. Ak bude hodnota vypočítaného požadovaného zníženia hluku podhodnotená, opatrenia nebudú dostatočne účinné. V tomto prípade bude potrebné odstrániť nedostatky na prevádzkovom zariadení, s čím sú nevyhnutne spojené značné materiálové náklady. V prípade nadhodnotenia požadovaného zníženia hluku sú neopodstatnené náklady započítané priamo do projektu. Takže iba v dôsledku inštalácie tlmičov, ktorých dĺžka je o 300 - 500 mm dlhšia, ako je potrebné, môžu dodatočné náklady na stredné a veľké objekty dosiahnuť 100 - 400 tisíc rubľov alebo viac.