3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать и нивелировать шум от вентсистем

Форум для экологов

Форум для экологов

[Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.5

[Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.5

Сообщение Nemo13 » 14 июл 2011, 15:30

Re:[Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.5

Сообщение Наталья81 » 03 сен 2012, 13:49

Re: [Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.

Сообщение Вадим Зыков » 03 сен 2012, 15:38

Re:[Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.5

Сообщение eko-ksv » 27 мар 2013, 18:04

Re: [Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.

Сообщение Вадим Зыков » 29 мар 2013, 13:48

Re: [Шум] «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции» 1.

Сообщение eko-ksv » 29 мар 2013, 14:41

Уважаемые коллеги, помогите советом!

Попался проект в работу с расчетом по животноводству. С расчетом жизнедеятельности разобрался, а вот как рассчитать навозонакопитель,
нигде приличного описания нет. Старая методика 99го года по животноводству.

Добрый день! Подскажите, как рассчитать расход хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод, согласно водохозяйственному балансу. В интернете читал, но разобраться не могу.

По хозбытовым стокам берете данные ВКшников расход часовой или.

Ответственность

Форум «Форум для экологов» является общедоступным для всех зарегистрированных пользователей и осуществляет свою деятельность с соблюдением действующего законодательства РФ.
Администрация форума не осуществляет контроль и не может отвечать за размещаемую пользователями на форуме «Форум для экологов» информацию.
Вместе с тем, Администрация форума резко отрицательно относится к нарушению авторских прав на территории «Форум для экологов».
Поэтому, если Вы являетесь обладателем исключительных имущественных прав, включая:

— исключительное право на воспроизведение;
— исключительное право на распространение;
— исключительное право на публичный показ;
— исключительное право на доведение до всеобщего сведения

и Ваши права тем или иным образом нарушаются с использованием данного форума, мы просим незамедлительно сообщать нам по электронной почте.
Ваше сообщение в обязательном порядке будет рассмотрено. Вам поступит сообщение о результатах проведенных действий, относительно предполагаемого нарушения исключительных прав.
При получении Вашего сообщения с корректно и максимально полно заполненными данными жалоба будет рассмотрена в срок, не превышающий 5 (пяти) рабочих дней.

Наш email: eco@integral.ru

ВНИМАНИЕ! Мы не осуществляем контроль за действиями пользователей, которые могут повторно размещать ссылки на информацию, являющуюся объектом Вашего исключительного права.
Любая информация на форуме размещается пользователем самостоятельно, без какого-либо контроля с чьей-либо стороны, что соответствует общепринятой мировой практике размещения информации в сети интернет.
Однако мы в любом случае рассмотрим все Ваши корректно сформулированные запросы относительно ссылок на информацию, нарушающую Ваши права.
Запросы на удаление НЕПОСРЕДСТВЕННО информации со сторонних ресурсов, нарушающей права, будут возвращены отправителю.

Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Акустический расчет системы вентиляции. Как рассчитать и нивелировать шум от вентсистем. Определение требуемого снижения шума

Источниками шума в вентиляционных системах являются работающий вентилятор, электродвигатель, воздухораспределители, воздухозаборные устройства.

По природе возникновения различают аэродинамический и механиче­ский шум. Аэродинамический шум вызывается пульсациями давления при вращении колеса вентилятора с лопатками, а также за счет интенсивной турбулизации потока. Механический шум возникает в результате вибрации стенок кожуха вентилятора, в подшипниках, в передаче.

Для вентилятора характерно существование трех независимых путей распространения шума: по воздуховодам на всасывании, по воздуховодам на нагнетании, через стенки кожуха в окружающее пространство. В при­точных системах наиболее опасным является распространение шума в сторону нагнетания, в вытяжных — в сторону всасывания. Уровни звуко­вого давления по этим направлениям, измеренные в соответствии со стандартами, указываются в паспортных данных и каталогах вентиляци­онного оборудования.

Для уменьшения шума и вибрации проводится ряд предупредительных мер: тщательная балансировка рабочего колеса вентилятора; применение вентиляторов с меньшим числом оборотов (с лопатками, загнутыми назад и максимальным КПД); крепление вентиляторных агрегатов на виброоснова­ниях; присоединение вентиляторов к воздуховодам с помощью гибких вставок; обеспечение допустимых скоростей движения воздуха в воздухо­водах, воздухораспределительных и воздухоприемных устройствах.

Если перечисленных мероприятий недостаточно, для снижения шума в вентилируемых помещениях применяют специальные шумоглушители.

Шумоглушители бывают трубчатые, пластинчатые и камерного типа.

Трубчатые глушители выполняются в виде прямого участка металли­ческого воздуховода круглого или прямоугольного сечения, облицованного изнутри звукопоглощающим материалом, применяются при площади сече­ния воздуховодов до 0,25 м 2 .

При больших сечениях применяются пластинчатые глушители, основ­ным элементом которых является звукопоглощающая пластина — металли­ческая перфорированная по бокам коробка, заполненная звукопоглощаю­щим материалом. Пластины устанавливаются в прямоугольном кожухе.

Шумоглушители обычно устанавливаются в приточных механических системах вентиляции общественных зданий со стороны нагнетания, в вы­тяжных системах — со стороны всасывания. Необходимость установки шу­моглушителей определяется на основании акустического расчета вентиля­ционной системы. Смысл акустического расчета:

1) устанавливается допустимый уровень звукового давления для дан­ного помещения;

2) определяется уровень звуковой мощности вентилятора;

3) определяется снижение уровня звукового давления в вентиляцион­ной сети (на прямых участках воздуховодов, в тройниках и т.п.);

4) определяется уровень звукового давления в расчетной точке поме­щения, ближе всего расположенного к вентилятору со стороны нагнетания для приточной системы и со стороны всасывания — для вытяжной системы;

5) сравнивается уровень звукового давления в расчетной точке поме­щения с допустимым уровнем;

6) в случае превышения подбирается шумоглушитель необходимой конструкции и длины, определяется аэродинамическое сопротивление глу­шителя.

СНиП устанавливает допустимые уровни звукового давления, дБ, для различных помещений по среднегеометрическим частотам: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Наиболее интенсивно шум вентилятора про­является в низких октавных полосах (до 300 Гц), поэтому в курсовом про­екте акустический расчет производится в октавных полосах 125, 250 Гц.

В курсовом проекте необходимо произвести акустический расчет приточной системы вентиляции центра долголетия и подобрать шумоглушитель. Ближайшее помещение со стороны нагнетания вентилятора – комната наблюдения(дежурный) размером 3,7×4,1×3 (h) м, объемом 45,5 м 3 , воздух поступает через жалюзийную решетку типа Р150 размером 150×150 мм. Скорость выхода воздуха не превышает 3 м/с. Воздух из решетки выходит параллельно потолку (угол Θ = 0°). В приточной камере установлен радиальный вентилятор ВЦ4 75-4 с параметрами: производи­тельность L = 2170 м 3 /ч, развиваемое давление Р = 315,1 Па, частота вращения n= =1390 об/мин. Диаметр колеса вентилятора D=0,9 ·D ном.

Схема расчетной ветви воздуховодов представлена на рис. 13.1а

1) Устанавливаем допустимый уровень звукового давления для данного помещения .

2) Определяем октановый уровень звуковой мощности аэродинамического шума, излучаемого в вентиляционную сеть со стороны нагнетания, дБ, по формуле:

Так как расчет мы выполняем для двух октановых полос, то удобно пользоваться таблицей. Результаты расчета октавного уровня звуковой мощности аэродинамического шума, излучаемого в вентиляционную сеть со стороны нагнетания, заносим в табл. 13.1.

Как рассчитать и нивелировать шум от вентсистем

Вентиляционные системы шумят и вибрируют. Интенсивность и область распространения звуков зависит от места расположения основных агрегатов, протяжённости воздуховодов, общей производительности, а также типа здания и его функционального назначения. Расчёт шума от вентиляции призван подобрать механизмы работы и используемые материалы, при которых он не будет выходить за рамки нормативных значений, и входит в проект вентсистем, как один из пунктов.

Образование шума

Вентиляционные системы состоят из отдельных элементов, каждый из которых является источником неприятных звуков:

  • У вентилятора это может быть лопасть или двигатель. Лопасть шумит из-за резкого перепада давления с одной и другой стороны. Двигатель — из-за поломки или неправильной установки. Охлаждающие установки издают шум по тем же причинам, также добавляется неправильная работа компрессора.
  • Воздуховоды. Есть две причины: первая – вихревые образования из воздуха, ударяющиеся о стенки. Подробнее мы об этом говорили в статье «Как выполняется расчет воздуховодов вентиляции». Вторая – гул в местах изменения сечения воздуховода. Проблемы решаются снижением скорости движения газа.
  • Строительные конструкции. Побочные шум от вибраций вентиляторов и других установок, передающиеся на элементы здания. Решение осуществляется за счет монтажа специальных опор или прокладок для гашения вибрации. Наглядный пример — кондиционер в квартире: если внешний блок закреплен не во всех точках, или монтажники забыли поставить защитные прокладки, то его работа может доставлять акустический дискомфорт у хозяев установки или их соседей.

Обобщенный показатель выделения шума основных вентиляционных установок

Способы передачи

Существует три пути распространения звука, и, чтобы рассчитать звуковую нагрузку, надо знать, как именно он передаётся всеми тремя способами:

  • Воздушный: шум от работающих установок. Распространяется как внутри, так и снаружи здания. Основной источник нагрузки для людей. Например, крупный магазин, кондиционеры и холодильные установки у которого расположены с тыльной части здания. Звуковые волны распространяются во все стороны до близлежащих домов.
  • Гидравлический: источник шума — трубы с жидкостью. Звуковые волны передаются на большие расстояния по всему зданию. Вызывается изменением размера сечения трубопровода и нарушением работы компрессора.
  • Вибрационный: источник — строительные конструкции. Вызывается неправильной установкой вентиляторов или других частей системы. Передаётся по всему зданию и за его пределы.

Способ замера

Часто требуется замерить допустимый уровень шума или интенсивность вибраций в уже смонтированных, работающих системах вентиляции. Классический способ измерения подразумевает использование специального прибора «шумомера»: он определяет силу распространения звуковых волн. Замер ведётся с использованием трёх фильтров, позволяющих отсекать ненужные звуки за границей исследуемой зоны. Первый фильтр – замеряет звук, интенсивность которого не превышает 50 дБ. Второй – от 50 до 85 дБ. Третий – свыше 80 дБ.

Вибрации измеряются в Герцах (Гц) для нескольких точек. Например, в непосредственной близости от источника шума, затем на определенном расстоянии, после этого — в самой отдалённой точке.

Нормы и правила

Правила расчёта шума от работы вентиляции и алгоритмы выполнения вычислений указаны в СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»; ГОСТ 12.1.023-80 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Методы установления значений шумовых характеристик стационарных машин».

Нормы шумов в помещениях

При определении звуковой нагрузки около зданий необходимо помнить, что нормативные значения даны для интервально-работающей механической вентиляции и открытых окнах. Если берутся в расчёт закрытые окна и принудительная система воздухообмена, способная обеспечить проектную кратность, то в качестве норм используются другие параметры. Предельный уровень шума вокруг здания повышается до границы, позволяющей сохранить нормативные параметры внутри помещения.

Требования по уровню звуковой нагрузки для жилы и общественных зданий зависят от их категории:

  1. А – наилучшие условия.
  2. Б — комфортная среда.
  3. В – уровень шума на границе предельного.

Допустимые нормы вибраций

Акустический расчёт

Применяется проектировщиками для определения шумопоглащения. Основная задача акустического расчета – вычислить актавный спектр звуковых нагрузок во всех точках, определённых заранее, а полученное значение сравнить с нормативным, максимально допустимыми. При необходимост снизить до установленных стандартов.

Расчёт выполняется по шумовым характеристикам ветиляционного оборудования, они должны указываться в технической документации.

  • непосредственное место установки оборудования;
  • соседние помещения;
  • все помещения, где работает вентсистема, включая подвальные;
  • комнаты транзитного приложения воздушных каналов;
  • места впуска приточки или выпуска вытяжки.

Акустический расчёт выполнятся по двум основным формулам, выбор которых зависит от места расположения точки.

  1. Точка расчёта берётся внутри здания, в непосредственно близости от вентилятора. Звуковое давление зависит от мощности и количества вентиляторов, направленности волн и других параметров. Формула 1 для определения октавных уровней звукового давления от одного или нескольких вентиляторов выглядит так:

Формула 1

где LPi — мощность звука в каждой октаве;
∆Lпомi — уменьшение интенсивности шумовой нагрузки, связанное с разнонаправленным движением звуковых волн и потерями мощности от распространения в воздушной среде;

По формуле 2 определяется ∆Lпомi:

Формула 2

где Фi — безразмерный фактор вектора распространения волн;
S —площадь сферы или полусферы, которая захватывает вентилятор и точку расчёта, м 2 ;
B — неизменное значение акустической постоянной в помещении, м 2 .

  1. Точка расчёта берётся за пределами здания на близлежащей территории. Звук от работы распространяется через стенки вентшахт, решётки и корпус вентилятора. Условно принимается, что источник шума — точечный (расстояние от вентилятора до расчетной позиции на порядок больше, чем размер аппарата). Тогда октавный уровень шумового давления вычисляется по формуле 3:

Формула 3

где LPоктi — октавная мощность источника шума, дБ;
∆LPсетиi — потеря мощности звука при его распространение по воздуховоду, дБ;
∆Lнi — показатель направленности излучения звука, дБ;
r — длина отрезка от вентилятора до точки расчёта, м;
W — угол излучения звука в пространстве;
ba — снижение интенсивности шума в атмосфере, дБ/км.

Если на одну точку действует несколько источников шума, например, вентилятор и кондиционер, то методика вычислений немного меняется. Нельзя просто взять и сложить все источники, поэтому опытные проектировщики идут по другому пути, убирая все ненужные данные. Вычисляется разница между наибольшим и наименьшим по интенсивности источником, а полученное значение сравнивается с нормативным параметром и плюсуется к уровню наибольшего.

Снижение звуковой нагрузки от работы вентилятора

Существует комплекс мер, позволяющих нивелировать неприятные человеческому уху факторы шума от работы вентилятора:

  • Выбор оборудования. Профессиональный проектировщик, в отличие от дилетанта, всегда обращает внимание на шум от системы и подбирает вентиляторы, обеспечивающие нормативные параметры микроклимата, но, при этом, без большого запаса по мощности. На рынке представлен широкий ассортимент вентиляторов с глушителями, они хорошо защищают от неприятных звуков и вибраций.
  • Выбор места установки. Мощное вентиляционное оборудование монтируется только за пределами обслуживаемого помещения: это может быть крыша или специальная камера. Например, если поставить вентилятор на чердак в панельном доме, то жильцы на последнем этаже сразу почувствуют дискомфорт. Поэтому в таких случаях используются только крышные вентиляторы.
  • Подбор скорости движения воздуха по каналам. Проектировщики исходят из акустического расчёта. Например, для классического воздуховода 300×900 мм она не более 10 м/с.
  • Виброизоляция, звукоизоляция и экранирование. Виброизоляция предполагает установку специальных опор, которые гасят вибрации. Звукоизоляция осуществляется оклейкой корпусов специальным материалом. Экранирование включает в себя отсечение источника звука от здания или помещения с помощью щита.

Виброопора

Расчёт шума от вентиляционных систем предполагает нахождение таких технических решений, когда работа оборудования не будет мешать людям. Это сложная задача, требующая навыков и опыта в этой области.

Пример расчета

В компании «Мега.ру» давно занимаются вопросами вентилирования и создания оптимальных условий микроклимата. Наши специалисты решают проблемы любой сложности. Мы работаем в Москве и граничащих с ней регионах. Служба технической поддержки ответит на все вопросы по телефонам, указанным на странице «Контакты». Возможно удалённое сотрудничество. Обращайтесь!

Акустический расчет вентиляции методическое указание. Как рассчитать и нивелировать шум от вентсистем. Акустический расчёт, расчет уровня шума

Система вентиляции и кондиционирования воздуха (СВКВ) является одним из основных источников шума в современных жилых, общественных и промышленных зданиях, на судах, в спальных вагонах поездов, во всевозможных салонах и кабинах управления.

Шум в СВКВ идет от вентилятора (главного источника шума со своими задачами ) и других источников, распространяется по воздуховоду вместе с потоком воздуха и излучается в вентилируемое помещение. На шум и его снижение влияют: кондиционеры, отопительные агрегаты, регулирующие и воздухораспределительные устройства, конструкция, повороты и разветвление воздуховодов .

Акустический расчет СВКВ производится с целью оптимального выбора всех необходимых средств снижения шума и определения ожидаемого уровня шума в расчетных точках помещения. Традиционно главным средством снижения шума системы являются активные и реактивные глушители шума . Звукоизоляцией и звукопоглощением системы и помещения требуется обеспечить выполнение норм допустимых для человека уровней шума — важных экологических норм.

Сейчас в строительных нормах и правилах России (СНиП), обязательных при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий с целью защиты людей от шума, сложилась чрезвычайная ситуация. В старом СНиП II-12-77 «Защита от шума» метод акустического расчета СВКВ зданий устарел и не вошел поэтому в новый СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» (взамен СНиП II-12-77), где он пока вообще отсутствует.

Таким образом, старый метод устарел, а нового нет . Настает пора создания современного метода акустического расчета СВКВ в зданиях, как это уже имеет место быть со своей спецификой в других, ранее более продвинутых по акустике, областях техники, например, на морских судах . Рассмотрим три возможных способа акустического расчета, применительно к СВКВ.

Первый способ акустического расчета . В этом способе, устанавливаемого сугубо на аналитических зависимостях, используется теория длинных линий, известная в электротехнике и отнесенная здесь к распространению звука в газе, заполняющем узкую трубу с жесткими стенками . Расчет производится при условии, что поперечник трубы много меньше длины звуковой волны.

Для трубы прямоугольного сечения сторона должна быть меньше половины длины волны, а для круглой трубы — радиус. Именно такие трубы в акустике называются узкими. Так, для воздуха на частоте 100 Гц труба прямоугольного сечения будет считаться узкой, если сторона сечения меньше 1,65 м. В узкой изогнутой трубе распространение звука останется таким же, как и в прямой трубе.

Это известно из практики применения переговорных труб, например, давно на пароходах. Типовая схема длинной линии системы вентиляции имеет две определяющие величины: L wH — звуковая мощность, поступающая в трубопровод нагнетания от вентилятора в начале длинной линии, а L wK — звуковая мощность, исходящая из трубопровода нагнетания в конце длинной линии и поступающая в вентилируемое помещение.

Длинная линия содержит следующие характерные элементы. Перечислим их: входное отверстие со звукоизоляцией R 1 , активный глушитель шума со звукоизоляцией R 2 , тройник со звукоизоляцией R 3 , реактивный глушитель шума со звукоизоляцией R 4 , дроссельная заслонка со звукоизоляцией R 5 и выпускное отверстие со звукоизоляцией R 6 . Под звукоизоляцией здесь понимается разность в дБ между звуковой мощностью в падающих на данный элемент волнах и звуковой мощности, излучаемой этим элементом после прохождения волн через него далее .

Если звукоизоляция каждого из этих элементов не зависит от всех других, то звукоизоляция всей системы может быть оценена расчетом следующим образом. Волновое уравнение для узкой трубы имеет следующий вид уравнения для плоских звуковых волн в неограниченной среде:

где c — скорость звука в воздухе, а p — звуковое давление в трубе, связанное с колебательной скоростью в трубе по второму закону Ньютона соотношением

где ρ— плотность воздуха. Звуковая мощность для плоских гармонических волн равна интегралу по площади поперечного сечения S воздуховода за период звуковых колебаний T в Вт:

где T = 1/f — период звуковых колебаний, с; f — частота колебаний, Гц. Звуковая мощность в дБ: L w = 10lg(N/N 0), где N 0 = 10 -12 Вт. В пределах указанных допущений звукоизоляция длинной линии системы вентиляции рассчитывается по следующей формуле:

Число элементов n для конкретной СВКВ может быть, конечно, больше указанных выше n = 6. Применим для расчета величин R i теорию длинных линий к вышеуказанным характерным элементам системы вентиляции воздуха.

Входное и выходное отверстия системы вентиляции с R 1 и R 6 . Место соединения двух узких труб с разными площадями поперечных сечений S 1 и S 2 по теории длинных линий — аналог границы раздела двух сред при нормальном падении звуковых волн на границу раздела. Граничные условия в месте соединения двух труб определяются равенством звуковых давлений и колебательных скоростей по обе стороны границы соединения, умноженных на площади поперечных сечений труб.

Решая полученные таким способом уравнения, получим коэффициент прохождения по энергии и звукоизоляцию места соединения двух труб с указанными выше сечениями:

Анализ этой формулы показывает, что при S 2 >> S 1 свойства второй трубы приближаются к свойствам свободной границы. Например, узкую трубу, открытую в полубесконечное пространство, можно считать с точки зрения звукоизолирующего эффекта как граничащую с вакуумом. При S 1

24segodnya.ru

Основой для проектирования шумоглушения систем вентиляции и кондиционирования воздуха является акустический расчет — обязательное приложение к проекту вентиляции любого объекта. Основные задачи такого расчета: определение октавного спектра воздушного, структурного вентиляционного шума в расчетных точках и его требуемого снижения путем сопоставления этого спектра с допустимым спектром по гигиеническим нормам. После подбора строительно-акустических мероприятий по обеспечению требуемого снижения шума проводится поверочный расчет ожидаемых уровней звукового давления в тех же расчетных точках с учетом эффективности этих мероприятий.

Исходными данными для акустического расчета являются шумовые характеристики оборудования — уровни звуковой мощности (УЗМ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1 000, 2 000, 4 000, 8 000 Гц. Для ориентировочных расчетов могут использоваться корректированные уровни звуковой мощности источников шума в дБА.

Расчетные точки располагаются в местах обитания человека, в частности, на месте установки вентилятора (в вентиляционной камере); в помещениях или в зонах, граничащих с местом установки вентилятора; в помещениях, обслуживаемых системой вентиляции; в помещениях, где воздуховоды проходят транзитом; в зоне устройства приема или выброса воздуха, или только приема воздуха для рециркуляции.

Расчетная точка находится в помещении, где установлен вентилятор

В общем случае уровни звукового давления в помещении зависят от звуковой мощности источника и фактора направленности излучения шума, количества источников шума, от расположения расчетной точки относительно источника и ограждающих строительных конструкций, от размеров и акустических качеств помещения.

Октавные уровни звукового давления, создаваемые вентилятором (вентиляторами) в месте установки (в венткамере), равны:

где Фi — фактор направленности источника шума (безразмерный);

S — площадь воображаемой сферы или ее части, окружающей источник и проходящей через расчетную точку, м 2 ;

B — акустическая постоянная помещения, м 2 .

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.

Инженерно-строительный журнал, N 5, 2010 год
Рубрика: Технологии

Д.т.н., профессор И.И.Боголепов

ГОУ Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
и ГОУ Санкт-Петербургский государственный морской технический университет;
магистр А.А.Гладких,
ГОУ Санкт-Петербургский государственный политехнический университет


Система вентиляции и кондиционирования воздуха (СВКВ) — важнейшая система для современных зданий и сооружений. Однако, кроме необходимого качественного воздуха, система транспортирует в помещения шум. Он идет от вентилятора и других источников, распространяется по воздуховоду и излучается в вентилируемое помещение. Шум несовместим с нормальным сном, учебным процессом, творческой работой, высокопроизводительным трудом, полноценным отдыхом, лечением, получением качественной информации . В строительных нормах и правилах России сложилась такая ситуация. Метод акустического расчета СВКВ зданий, использовавшийся в старом СНиПе II-12-77 «Защита от шума » , устарел и не вошел поэтому в новый СНиП 23-03-2003 «Защита от шума » . Итак, старый метод устарел, а нового общепризнанного пока нет . Ниже предлагается простой приближенный способ акустического расчета СВКВ в современных зданиях, разработанный с использованием лучшего производственного опыта, в частности, на морских судах .

Предлагаемый акустический расчет основан на теории длинных линий распространения звука в акустически узкой трубе и на теории звука помещений с практически диффузным звуковым полем . Он выполняется с целью оценки уровней звукового давления (далее — УЗД) и соответствия их значений действующим нормам допустимого шума . Он предусматривает определение УЗД от СВКВ вследствие работы вентилятора (далее — «машина») для следующих типовых групп помещений:

1) в помещении, где расположена машина;

2) в помещениях, через которые воздуховоды проходят транзитом;

3) в помещениях, обслуживаемых системой.

Исходные данные и требования

Расчет, проектирование и контроль защиты людей от шума предлагается выполнять для наиболее важных для человеческого восприятия октавных полос частот, а именно: 125 Гц, 500 Гц и 2000 Гц. Октавная полоса частот 500 Гц является среднегеометрической величиной в диапазоне нормируемых по шуму октавных полос частот 31,5 Гц — 8000 Гц . Для постоянного шума расчет предусматривает определение УЗД в октавных полосах частот по уровням звуковой мощности (УЗМ) в системе. Величины УЗД и УЗМ связаны общим соотношением = — 10, где — УЗД относительно порогового значения 2·10 Н/м; — УЗМ относительно порогового значения 10 Вт; — площадь распространения фронта звуковых волн, м.

УЗД должны определяться в расчетных точках нормируемых по шуму помещений по формуле = + , где — УЗМ источника шума. Величина , учитывающая влияние помещения на шум в нем, рассчитывается по формуле:

где — коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля; — пространственный угол излучения источника шума, рад.; — коэффициент направленности излучения, принимается по экспериментальным данным (в первом приближении равен единице); — расстояние от центра излучателя шума до расчетной точки в м; = — акустическая постоянная помещения, м; — средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения; — суммарная площадь этих поверхностей, м; — коэффициент, учитывающий нарушение диффузного звукового поля в помещении.

Указанные величины, расчетные точки и нормы допустимого шума регламентируются для помещений различных зданий СНиПом 23-03-2003 «Защита от шума » . Если расчетные значения УЗД превосходят норму допустимого шума хотя бы в одной из указанных трех полос частот, то необходимо спроектировать мероприятия и средства снижения шума.

Исходными данными для акустического расчета и проектирования СВКВ являются:

— компоновочные схемы, применяемые в конструкции сооружения; размеры машин, воздуховодов, регулирующей арматуры, колен, тройников и воздухораспределителей;

— скорости движения воздуха в магистралях и ответвлениях — по данным технического задания и аэродинамического расчета;

— чертежи общего расположения помещений, обслуживаемых СВКВ — по данным строительного проекта сооружения;

— шумовые характеристики машин, регулирующей арматуры и воздухораспределителей СВКВ — по данным технической документации на эти изделия.

Шумовыми характеристиками машины являются следующие уровни УЗМ воздушного шума в октавных полосах частот в дБ: — УЗМ шума, распространяющегося от машины в воздуховод всасывания; — УЗМ шума, распространяющегося от машины в воздуховод нагнетания; — УЗМ шума, излучаемого корпусом машины в окружающее пространство. Все шумовые характеристики машины определяются в настоящее время на основании акустических измерений по соответствующим национальным или международным стандартам и другим нормативным документам .

Шумовые характеристики глушителей, воздуховодов, регулируемой арматуры и воздухораспределителей представлены УЗМ воздушного шума в октавных полосах частот в дБ:

— УЗМ шума, генерируемого элементами системы при прохождении потока воздуха через них (генерация шума); — УЗМ шума, рассеиваемого или поглощаемого в элементах системы при прохождении через них потока звуковой энергии (снижение шума).

Эффективность генерации и снижения шума элементами СВКВ определяются на основании акустических измерений. Подчеркнем, что значения величин и должны быть указаны в соответствующей технической документации.

Должное внимание уделяется при этом точности и надежности акустического расчета, которые закладываются в погрешность результата величинами и .

Расчет для помещений, где установлена машина

Пусть в помещении 1, где установлена машина, имеется вентилятор, уровень звуковой мощности которого, излучаемый в трубопровод всасывания, нагнетания и через корпус машины, есть величины в дБ , и . Пусть у вентилятора на стороне трубопровода нагнетания установлен глушитель шума с эффективностью глушения в дБ (). Рабочее место находится на расстоянии от машины. Разделяющее помещение 1 и помещение 2 стена находится на расстоянии от машины. Постоянная звукопоглощения помещения 1: = .

Для помещения 1 расчет предусматривает решение трех задач.

1-я задача . Выполнение нормы допустимого шума .

Если всасывающий и нагнетательный патрубки выведены из помещения машины, то расчет УЗД в помещении, где она расположена, производится по следующим формулам.

Октавные УЗД в расчетной точке помещения определяются в дБ по формуле:

где — УЗМ шума, излучаемого корпусом машины с учетом точности и надежности с помощью . Величина , указанная выше, определяется по формуле:

Если в помещении размещены n источников шума, УЗД от каждого из которых в расчетной точке равны , то суммарный УЗД от всех их определяется по формуле:

В результате акустического расчета и проектирования СВКВ для помещения 1, где установлена машина, должно быть обеспечено выполнение в расчетных точках норм допустимого шума .

2-я задача. Расчет величины УЗМ в воздуховоде нагнетания из помещения 1 в помещение 2 (помещение, через который воздуховод проходит транзитом), а именно величины в дБ производится по формуле

3-я задача. Расчет величины УЗМ, излучаемой стенкой площадью со звукоизоляцией помещения 1 в помещение 2, а именно величины в дБ, выполняется по формуле

Таким образом, результатом расчета в помещении 1 является выполнение норм по шуму в этом помещении и получение исходных данных для расчета в помещении 2.

Расчет для помещений, через которые воздуховод проходит транзитом

Для помещения 2 (для помещений, через которые воздуховод проходит транзитом) расчет предусматривает решение следующих пяти задач.

1-я задача. Расчет звуковой мощности, излучаемой стенками воздуховода в помещение 2, а именно определение величины в дБ по формуле:

В этой формуле: — см. выше 2-ю задачу для помещения 1;

=1,12 — эквивалентный диаметр сечения воздуховода с площадью поперечного сечения ;

— длина помещения 2.

Звукоизоляция стенок цилиндрического воздуховода в дБ рассчитывается по формуле:

где — динамический модуль упругости материала стенки воздуховода, Н/м;

— внутренний диаметр воздуховода в м;

— толщина стенки воздуховода в м;

Звукоизоляция стенок воздуховодов прямоугольного сечения рассчитывается по следующей формуле в ДБ:

где = — масса единицы поверхности стенки воздуховода (произведение плотности материала в кг/м на толщину стенки в м);

— среднегеометрическая частота октавных полос в Гц.

2-я задача. Расчет УЗД в расчетной точке помещения 2, находящейся на расстоянии от первого источника шума (воздуховод) выполняется по формуле, дБ:

3-я задача. Расчет УЗД в расчетной точке помещения 2 от второго источника шума (УЗМ, излучаемой стеной помещения 1 в помещение 2, — величина в дБ) выполняется по формуле, дБ:

4-я задача. Выполнение нормы допустимого шума .

Расчет ведется по формуле в дБ:

В результате акустического расчета и проектирования СВКВ для помещения 2, через которое воздуховод проходит транзитом, должно быть обеспечено выполнение в расчетных точках норм допустимого шума . Это первый результат.

5-я задача. Расчет величины УЗМ в воздуховоде нагнетания из помещения 2 в помещение 3 (помещение, обслуживаемое системой), а именно величины в дБ по формуле:

Величина потерь на излучение звуковой мощности шума стенками воздуховодов на прямолинейных участках воздуховодов единичной длины в дБ/м представлена в таблице 2. Вторым результатом расчета в помещении 2 является получение исходных данных для акустического расчета системы вентиляции в помещении 3.

Расчет для помещений, обслуживаемых системой

В помещениях 3, обслуживаемых СВКВ (для которых система в конечном счете и предназначена), расчетные точки и нормы допустимого шума принимаются в соответствии со СНиП 23-03-2003 «Защита от шума » и техническим заданием.

Для помещения 3 расчет предусматривает решение двух задач.

1-я задача. Расчет звуковой мощности, излучаемой воздуховодом через выпускное воздухораспределительное отверстие в помещение 3, а именно определение величины в дБ, предлагается выполнять следующим образом.

Частная задача 1 для низкоскоростной системы со скоростью воздуха v > S 1 свойства второй трубы приближаются к свойствам свободной границы. Например, узкую трубу, открытую в полубесконечное пространство, можно считать с точки зрения звукоизолирующего эффекта как граничащую с вакуумом. При S 1

Шум от вентиляции

Шум от систем вентиляции и кондиционирования, в местах постоянного пребывания людей, может превышать допустимый уровень. И это, в свою очередь, не позволяет человеку чувствовать себя комфортно в помещении, что напрочь перечеркивает предназначение систем вентиляции. Чтобы обеспечить комфортные условия микроклимата и в то же время не мешать работе или отдыху людей, необходимо обеспечить уровень шума вентиляции не больше нормированного.

Источники шума

Главные источники шума это вентилятор, воздуховоды, клапан и заслонка. То есть почти все вентиляционное оборудование.

В свою очередь, шум в вентиляторе создают рабочее колесо или двигатель. Шум от рабочего колеса создается из-за перепадов давления, которые он создает, и распространяется он очень далеко, если не затихнет на первом повороте. Повышенный шум двигателя свидетельствует на его поломку. Вообще в вентиляции шум двигателя не критичен, он происходит от работы подшипников и вентилятора обдува.

В системах вентиляции и кондиционирования, шум в воздуховодах (так называемый аэродинамический шум) возникает в следствии завихрений воздуха при транспортировке. От таких шумов вентиляции просто избавится понизив скорость воздуха. Также причиной шума могут стать резкие изменения диаметров воздуховода.

Структурный шум в системах вентиляции вызван неправильной установкой вентилятора и создает вибрацию строительных конструкций. Шум очень часто сопутствуется вибрацией. Уровень вибрации можно существенно снизить за счет определенных приспособлений .

В системах кондиционирования источниками шума чаще всего являются компрессор и конденсатор. В среднем на компрессор приходится 22% шума.

Способы передачи шума от вентиляции

Существует три способа передачи шума:

  • Передача шума по воздуху. В этом случае шум передается или в окружающую среду, или в воздуховоды.
  • Передача шума гидравлическими системами. Такой шум может распространятся на большие расстояния.
  • Шум, который распространяется сквозь сооружения. Его источником является вибрация и передается он на большие расстояния.

Измерение шума и вибрации

Шум измеряется в единицах звукового давления [дБ] (децибел). Уровень шума и вибрации измеряют шумомерами . Для того чтобы приблизить измерения к тому что чувствует человек, вводят коррекцию шумомера А. В измерительных приборах используют 3 фильтра:

Фильтр А отвечает субъективному восприятию звуков ниже 50 дБ.

Фильтр Б отвечает субъективному восприятию звуков от 50 до 85 дБ.

Фильтр В отвечает субъективному восприятию звуков выше 85 дБ.

Так вот значение звукового давления в необходимой точке, с учетом коррекции, измеряется в дБА.

Вибрация, в свою очередь, также измеряется в [дБ] (герц). Вибрация очень тесно повязана с значением шума.

Допустимые нормы шума и вибрации

Строительными нормами и правилами, которые действуют в нашей стране (а именно СНиП 23-03-2003:СН 2.2.4/2.1.8.562-96) предусмотрено допустимое значение уровня шума в жилых помещениях 35 дБ , в помещениях категории Б и В – 40 дБ. Максимальный уровень звука 50 дБА. Замер шума вентиляции проводят специалисты. Измеряются уровни звукового давления шумомером, для каждой из восьми октавных полос диапазона звука ( 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000).

В МГСН 2.04-97 указано, что нормируемыми параметрами вибраций являются уровни виброускорения (виброскорости , дБ, или виброперемещения s, м, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц. В жилых помещениях уровень вибрации 74 дБ, в домах категории Б и В — 77 дБ.

Акустический расчет шума систем вентиляции

Определение ожидаемого уровня звукового давления и необходимые меры его снижения, выполняется на основе акустического расчета, который состоит из:

  1. Определение источников шума и расчет их шумовых характеристик.
  2. Выбор точек расчета ( самые близкие места к роботе людей)
  3. Определение акустических характеристик помещения
  4. Расчет уровней звукового давления в характерных точках
  5. Определение допустимых значений уровня шума в расчетных точках согласно действующих норм
  6. Расчет необходимого понижения уровня звукового давления в расчетных точках.

Акустический расчет выполняется отдельно для всасывающих и подающих воздуховодов (более детально можно узнать в статье Акустический расчет систем вентиляции ).

Несколько источников шума

Сумма нескольких источников шума не соответствует обычной сумме шума от отдельных источников. Для того, чтобы определить суммарный уровень шума от нескольких источников, необходимо найти разницу между большим и меньшим значением шума. В соответствии от этой разницы в таблице определяют показатель, который додается к более шумному источнику. Например, есть два источника шума : один имеет уровень 75 дБ, а другой 69 дБ. Так вот, разница между ними составит 6 дБ. В соответствии с таблицей для 6 дБ показатель будет 1,0 дБ. В итоге получи , что уровень шума от двух источников равен 75+1=76 дБ, а не 144 дБ как вы думали.

Аналогично происходит расчет для трех источников. Например, есть три установки с уровнем шума 80 дБ, 78 дБ, 72дБ. Сначала определим разницу меньших показателей 78-72=6 дБ (в таблице видим, что добавка будет 1,0). Добавляем 78+1 и получаем 79 дБ. Затем находим разницу 80-79(уже с поправкой) =1. В этом случае показатель составит 2,6. И в конце получаем уровень шума от трех источников 80+2,6=82,5дБ.

Довольно простой способ, если вам необходимо узнать общее значение шума от нескольких источников.

Снижение шума вентиляции

Давайте же разберемся какие мероприятия по снижению шума в системах вентиляции и кондиционирования можно провести.

1. Правильный подбор оборудования . Низкий уровень шумовых характеристик зависит от правильного подбора оборудования . Одним из основных показателей работы есть частота вращения рабочего колеса. Этот шум может поглощаться в шумопоглощающих корпусах .

2. Выбор места расположения оборудования . Вентиляционное оборудование производительностью больше 5000 м 3 /час запрещается устанавливать в помещениях, которые оно обслуживает. Такое оборудование должно размещаться в специально отведенных вентиляционных камерах, предварительно звукоизолированых , и размещенных на технических этажах.

3. Выбор скорости подачи по воздуховоду . Максимальная скорость потока с точки зрения акустического расчета для воздуховода 300×900 будет 10 м/с.

4. Глушители шума . Шумоглушитель желательно устанавливать сразу после вентилятора. Лучше выбирать более длинные глушители.

5. Виброизляция . Виброизоляторы рассчитываются для каждого прибора. Эффективность виброизоляции зависит от типа используемых виброизоляторов, от допустимой нагрузки на них и их жесткости, от их рабочей высоты и количества, и др.Кроме виброизоляторов, одними из мер снижения шума в системе являются гибкие вставки .

6. Звукоизоляция . Звукоизоляция воздуховодов поможет уменьшить уровень шума.

7. Экранирование . Используется в системах кондиционирования. Агрегаты с нескольких сторон выгораживаются экранами со звукопоглощающей облицовкой.

Если расчетом вашей системы занимаются профессионалы, никаких проблем с шумом в вашем доме не должно быть.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector