Уровень звукового давления определяют по формуле. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума
7.1 Расчетные точки в производственных и вспомогательных помещениях промышленных предприятий выбирают на рабочих местах и (или) в зонах постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от пола. В помещении с одним источником шума или с несколькими однотипными источниками одна расчетная точка берется на рабочем месте в зоне прямого звука источника, другая - в зоне отраженного звука на месте постоянного пребывания людей, не связанных непосредственно с работой данного источника.
В помещении с несколькими источниками шума, уровни звуковой мощности которых различаются на 10 дБ и более, расчетные точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями. В помещении с групповым размещением однотипного оборудования расчетные точки выбирают на рабочем месте в центре групп с максимальными и минимальными уровнями.
7.2 Исходными данными для акустического расчета являются:
План и разрез помещения с расположением технологического и инженерного оборудования и расчетных точек;
Сведения о характеристиках ограждающих конструкций помещения (материал, толщина, плотность и др.);
Шумовые характеристики и геометрические размеры источников шума.
7.3 Шумовые характеристики технологического и инженерного оборудования в виде октавных уровней звуковой мощности L w , корректированных уровней звуковой мощности L wA , а также эквивалентных L wA экв и максимальных L wA макс корректированных уровней звуковой мощности для источников непостоянного шума должны указываться заводом-изготовителем в технической документации.
Допускается представлять шумовые характеристики в виде октавных уровней звукового давления L или уровней звука на рабочем месте L A (на фиксированном расстоянии) при одиночно работающем оборудовании.
7.4 L , дБ, в расчетных точках соразмерных помещений (с отношением наибольшего геометрического размера к наименьшему не более 5) при работе одного источника шума следует определять по формуле
где L w - октавный уровень звуковой мощности, дБ;
χ - коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля в тех случаях, когда расстояние r меньше удвоенного максимального габарита источника (r < 2l макс ) (принимают по таблице 2);
Ф - фактор направленности источника шума (для источников с равномерным излучением Ф = 1);
Ω - пространственный угол излучения источника, рад. (принимают по таблице 3);
r - расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м (если точное положение акустического центра неизвестно, он принимается совпадающим с геометрическим центром);
k - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении (принимают по таблице 4 в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения α ср );
В - акустическая постоянная помещения, м 2 , определяемая по формуле
А - эквивалентная площадь звукопоглощения, м 2 , определяемая по формуле
(3)
α i - коэффициент звукопоглощения i -й поверхности;
S i - площадь i -й поверхности, м 2 ;
А j - эквивалентная площадь звукопоглощения j -го штучного поглотителя, м 2 ;
n j - количество j -ых штучных поглотителей, шт.;
α cp - средний коэффициент звукопоглощения, определяемый по формуле
S огр - суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, м 2 .
Таблица 2
|
r /l макс |
10 lg χ , дБ |
|
Таблица 3
|
Условия излучения |
10 lg Ω, дБ |
|
|
В пространство - источник на колонне в помещении, на мачте, трубе | ||
|
В полупространство - источник на полу, на земле, на стене | ||
|
В 1/4 пространства - источник в двухгранном углу (на полу близко от одной стены) | ||
|
В 1/8 пространства - источник в трехгранном углу (на полу близко от двух стен) |
Таблица 4
|
α cp |
10 lg k , дБ |
|
7.5 Граничный радиус r гр , м, в помещении с одним источником шума - расстояние от акустического центра источника, на котором плотность энергии прямого звука равна плотности энергии отраженного звука, определяют по формуле
Если источник расположен на полу помещения, граничный радиус определяют по формуле
(6)
Расчетные точки на расстоянии до 0,5 r гр можно считать находящимися в зоне действия прямого звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле
Расчетные точки на расстоянии более 2 r гр можно считать находящимися в зоне действия отраженного звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле
7.6 Октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках соразмерного помещения с несколькими источниками шума следует определять по формуле
(9)
где L wi - октавный уровень звуковой мощности i -го источника, дБ;
χ i , Ф i , r i - то же, что и в формулах (1) и (6), но для i -го источника;
m - число источников шума, ближайших к расчетной точке (находящихся на расстоянии r i ≤ 5 r мин , где r мин - расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего источника шума);
n - общее число источников шума в помещении;
k и В - то же, что и в формулах (1) и (8).
Если все n источников имеют одинаковую звуковую мощность L wi , то
(10)
7.7 Если источник шума и расчетная точка расположены на территории, расстояние между ними больше удвоенного максимального размера источника шума и между ними нет препятствий, экранирующих шум или отражающих шум в направлении расчетной точки, то октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках следует определять:
при точечном источнике шума (отдельная установка на территории, трансформатор и т.п.) - по формуле
при протяженном источнике ограниченного размера (стена производственного здания, цепочка шахт вентиляционных систем на крыше производственного здания, трансформаторная подстанция с большим количеством открыто расположенных трансформаторов) - по формуле
где L w , r , Ф , Ω - то же, что и в формулах (1) и (7);
β а - затухание звука в атмосфере, дБ/км, принимаемое по таблице 5.
При расстоянии r ≤ 50 м затухание звука в атмосфере не учитывают.
7.8 Октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках в изолируемом помещении, проникающие через ограждающую конструкцию из соседнего помещения с источником (источниками) шума или с территории, следует определять по формуле
где L ш - октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума на расстоянии 2 м от разделяющего помещения ограждения, дБ, определяют по формулам (1), (8) или (9); при шуме, проникающем в изолируемое помещение с территории, октавный уровень звукового давления L ш снаружи на расстоянии 2 м от ограждающей конструкции определяют по формулам (11) или (12);
R - изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией, через которую проникает шум, дБ;
S - площадь ограждающей конструкции, м 2 ;
В и - акустическая постоянная изолируемого помещения, м 2 ;
k - то же, что и в формуле (1).
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (например, стена с окном и дверью), R определяют по формуле
(14)
где S i - площадь i -й части, м 2 ;
R i - изоляция воздушного шума i -й частью, дБ.
Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с различной звукоизоляцией (R 1 > R 2), R определяют по формуле
(15)
При R 1 >> R 2 при определенном соотношении площадей допускается вместо звукоизоляции ограждающей конструкции R при расчетах по формуле (13) вводить звукоизоляцию слабой части составного ограждения R 2 и ее площадь S 2 .
Эквивалентный и максимальный уровни звука L А , дБА, создаваемого внешним транспортом и проникающего в помещения через наружную стену с окном (окнами), следует определять по формуле
где L A 2 м - эквивалентный (максимальный) уровень звука снаружи на расстоянии 2 м от ограждения, дБА;
R A тран.о - изоляция внешнего транспортного шума окном, дБА;
S о - площадь окна (окон), м 2 ;
k - то же, что и в формуле (1).
Таблица 5
Для помещений жилых и административных зданий, гостиниц, общежитий и др. площадью до 25 м 2 L A , дБА, определяют по формуле
(17)
7.9 Октавные уровни звукового давления в защищаемом от шума помещении в тех случаях, когда источники шума находятся в другом здании, следует определять в несколько этапов:
1) определяют октавные уровни звуковой мощности шума , дБ, прошедшего через наружное ограждение (или несколько ограждений) на территорию, по формуле
где L wi - октавный уровень звуковой мощности i -го источника, дБ;
В ш - акустическая постоянная помещения с источником (источниками) шума, м 2 ;
S - площадь ограждения, м 2 ;
R - изоляция воздушного шума ограждением, дБ;
2) определяют октавные уровни звукового давления для вспомогательной расчетной точки на расстоянии 2 м от наружного ограждения защищаемого от шума помещения по формулам (10) или (11) от каждого из источников шума (ИШ 1 и ИШ 2, рисунок 1). При расчете следует учитывать, что для расчетных точек в пределах 10° от плоскости стены здания (на рисунке 1 - комплексный источник шума ИШ 1) вводится поправка на направленность излучения 10 lg Ф = -5 дБ;
3) определяют суммарные октавные уровни звукового давления L сум , дБ, во вспомогательной расчетной точке (на расстоянии 2 м от наружного ограждения защищаемого от шума помещения) от всех источников шума по формуле
(19)
где L i - уровень звукового давления от i -го источника, дБ;
4) определяют октавные уровни звукового давления L , дБ, в защищаемом от шума помещении по формуле (13), заменив в ней L ш на L сум .
7.10 При непостоянном шуме октавные уровни звукового давления L j , дБ, в расчетной точке следует определять по формулам (1), (7), (8), (9), (11), (12) или (13) для каждого отрезка времени τ j , мин, в течение которого уровень остается постоянным, заменяя в указанных формулах L на L j .
РТ - расчетная точка;
РТ1 - вспомогательная расчетная точка;
ИШ 1 и ИШ 2 - здания - источники шума
Рисунок 1 - Схема расчета
Эквивалентные октавные уровни звукового давления L экв , дБ, за общее время воздействия Т , мин, следует определять по формуле
(20)
где τ j - время воздействия уровня L j , мин;
L j - октавный уровень за время τ j , дБ.
За общее время воздействия шума T принимают: в производственных и служебных помещениях - продолжительность рабочей смены; в жилых и других помещениях, а также на территориях, где нормы установлены отдельно для дня и ночи, - продолжительность дня 7.00 - 23.00 и ночи 23.00 - 7.00 ч.
Допускается в последнем случае принимать за время воздействия T днем - четырехчасовой период с наибольшими уровнями, ночью - одночасовой период с наибольшими уровнями.
7.11 Эквивалентные уровни звука непостоянного шума L Аэкв , дБА, следует определять по формуле (20), заменяя L экв на L Аэкв и L j на L Aj .
Проникающий шум : шум, возникающий вне данного помещения и проникающий в него через ограждающие конструкции, системы вентиляции, водоснабжения и отопления.
Постоянный шум : шум, уровень звука которого изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187.
Непостоянный шум : шум, уровень звука которого изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187.
Тональный шум : шум, в спектре которого имеются слышимые дискретные тона. Тональный характер шума устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
Импульсный шум : непостоянный шум, состоящий из одного или ряда звуковых сигналов (импульсов), уровни звука которого (которых), измеренные в дБАI и дБА соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера по ГОСТ 17187, различаются между собой на 7 дБА и более.
Уровень звукового давления : десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления к квадрату порогового звукового давления (Ро = 2*10 -5 Па) в дБ.
Октавный уровень звукового давления : уровень звукового давления в октавной полосе частот в дБ.
Уровень звука : уровень звукового давления шума в нормируемом диапазоне частот, корректированный по частотной характеристике А шумомера по ГОСТ 17187 в дБА.
Эквивалентный (по энергии) уровень звука : уровень звука постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратическое значение звукового давления, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени в дБА.
Максимальный уровень звука : уровень звука непостоянного шума, соответствующий максимальному показанию измерительного, прямо-показывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или уровень звука, превышаемый в течение 1% длительности измерительного интервала при регистрации шума автоматическим оценивающим устройством (статистическим анализатором).
Изоляция ударного шума перекрытием : величина, характеризующая снижение ударного шума перекрытием.
Изоляция воздушного шума (звукоизоляция) R
: способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук. В общем виде представляет собой десятикратный десятичный логарифм отношения падающей на ограждение звуковой энергии к энергии, проходящей через ограждение. В настоящем документе под звукоизоляцией воздушного шума подразумевается обеспечиваемое разделяющим два помещения
ограждением снижение уровней звукового давления в дБ, приведенное к условиям равенства площади ограждающей конструкции и эквивалентной площади звукопоглощения в защищаемом помещении
R = L1-L2 + 10lg(S/A),
где L1 - уровень звукового давления в помещении с источником звука, дБ; L2 - уровень звукового давления в защищаемом помещении, дБ; S - площадь ограждающей конструкции, м2; А - эквивалентная площадь звукопоглощения в защищаемом помещении, м2.
Приведенный уровень ударного шума под перекрытием Ln : величина, характеризующая изоляцию ударного шума перекрытием (представляет собой уровень звукового давления в помещении под перекрытием при работе на перекрытии стандартной ударной машины), условно приведенная к величине эквивалентной площади звукопоглощения в помещении Ао = 10 м2. Стандартная ударная машина имеет пять молотков весом по 0,5 кг, падающих с высоты 4 см с частотой 10 ударов в секунду.
Частотная характеристика изоляции воздушного шума : величина изоляции воздушного шума R, дБ, в третьоктавных полосах частот в диапазоне 100-3150 Гц (в графической или табличной форме).
Частотная характеристика приведенного уровня ударного шума под перекрытием : величина приведенных уровней ударного шума под перекрытием Ln, дБ, в третьоктавных полосах частот в диапазоне 100-3150 Гц (в графической или табличной форме).
Индекс изоляции воздушного шума Rw : величина, служащая для оценки звукоизолирующей способности ограждения одним числом. Определяется путем сопоставления частотной характеристики изоляции воздушного шума со специальной оценочной кривой в дБ.
Индекс приведенного уровня ударного шума Lnw : величина, служащая для оценки изолирующей способности перекрытия относительно ударного шума одним числом. Определяется путем сопоставления частотной характеристики приведенного уровня ударного шума под перекрытием со специальной оценочной кривой в дБ.
RAтран : величина, служащая для оценки изоляции воздушного шума окном. Представляет собой изоляцию внешнего шума, создаваемого потоком городского транспорта в дБА.
Звуковая мощность : количество энергии, излучаемой источником шума в единицу времени, Вт.
Уровень звуковой мощности : десятикратный десятичный логарифм отношения звуковой мощности к пороговой звуковой мощности (wo = 10 -12 Вт).
Коэффициент звукопоглощения a: отношение величины не отраженной от поверхности звуковой энергии к величине падающей энергии.
Эквивалентная площадь поглощения (поверхности или предмета) : площадь поверхности с коэффициентом звукопоглощения а = 1 (полностью поглощающей звук), которая поглощает такое же количество звуковой энергии, как и данная поверхность или предмет.
Средний коэффициент звукопоглощения аср : отношение суммарной эквивалентной площади поглощения в помещении Асум (включая поглощение всех поверхностей, оборудования и людей) к суммарной площади всех поверхностей помещения Scyм. -> аср=Асум/Sсум
Карты шума улично-дорожной сети, железных дорог, воздушного транспорта, промышленных зон и отдельных промышленных и энергетических объектов : карты территорий с источниками шума с нанесенными линиями разных уровней звука на местности с интервалом 5 дБА.
4.4. Октавные уровни звукового давления L в дБ в расчетных точках помещений, в которых несколько источников шума, следует определять:
а) в зоне прямого и отраженного звука по формуле
Октавный уровень звуковой мощности в дБ, создаваемой i-тым источником шума;
То же, что и в формулах (1) и (2), но для i-го источника шума;
m - количество источников шума, ближайших к расчетной точке (т.е. источников шума, для которых , где - расстояние в м от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума);
n - общее количество источников шума в помещении;
B и - то же, что и в формулах (1) и (3);
б) в зоне отраженного звука по формуле
(6)
Первый член в формуле (6) следует определять, суммируя уровни звуковой мощности источников шума по табл. 5, а если все источники шума имеют одинаковую звуковую мощность , то
Таблица 5
|
Разность двух складываемых уровней в дБ |
||||||||||||||
|
Добавка к более высокому уровню, необходимая для получения суммарного уровня в дБ |
||||||||||||||
|
Примечание. При пользовании табл. 5 следует последовательно складывать уровни в дБ (звуковой мощности или звукового давления), начиная с максимального. Сначала следует определять разность двух складываемых уровней, затем соответствующую этой разности добавку. После этого добавку следует прибавить к большему из складываемых уровней. Полученный уровень складывают со следующим и т.д. |
||||||||||||||
4.5. Октавные уровни звукового давления L в дБ в расчетных точках, если источник шума и расчетные точки расположены на территории жилой застройки или на площадке предприятия, следует определять по формуле
где - октавный уровень звуковой мощности в дБ источника шума;
Ф - то же, что в формулах (1) и (2);
r - расстояние в м от источника шума до расчетной точки;
Пространственный угол излучения звука, принимаемый для источников шума, расположенных:
в пространстве -
на поверхности территории или ограждающих конструкций зданий и сооружений -
в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями зданий и сооружений, -
Затухание звука в атмосфере в дБ/км, принимаемое по табл. 6.
определять по формуле (7), если расчетные точки расположены на расстояниях
r в м, больших удвоенного максимального размера источника шума.
2. При расстоянии м затухание звука в атмосфере в расчетах не
учитывается.
Таблица 6
|
Среднегеометрические частоты октавных полос в Гц |
||||||||
4.6. Октавный уровень звуковой мощности шума в дБ, прошедшего через преграду (ограждающую конструкцию помещения) (рис. 4, а, б) или канал, соединяющий два помещения или помещение с атмосферой, если шум создается источником в помещении (рис. 4, в), следует определять по формуле
где L - октавный уровень звукового давления в дБ у преграды, определяемый согласно указаниям примеч. 3 и 4 к настоящему пункту;
Площадь преграды в кв.м;
Снижение уровня звуковой мощности шума в дБ при прохождении звука через преграду, определяемое согласно указаниям примеч. 1 и 2 к настоящему пункту;
Поправка в дБ, учитывающая характер звукового поля при падении звуковых волн на преграду, определяемая согласно указаниям примеч. 3 и 4 к настоящему пункту.
Примечания: 1. Если преградой является ограждающая конструкция
помещения, то , где R - изоляция воздушного шума ограждающей
конструкцией в октавной полосе частот, определяемая согласно требованиям
раздела 6 настоящих норм.
2. Если преградой является канал с площадью входного отверстия ,
то равно суммарному снижению звуковой мощности в октавной полосе в
канале, определяемому согласно требованию раздела 8 настоящих норм.
3. При падении звуковых волн на преграду из атмосферы = 0, а L
следует определять по формулам (7) и (11).
Рис.4. Схема размещения источников шума и расчетных точек
ИШ -источник шума; РТ - расчетная точка; А - промежуточная точка; I - помещение
с источниками шума; II - атмосфера; III - защищаемое от шума помещение
4.7. Октавный уровень звуковой мощности шума в дБ, прошедшего через канал, если шум излучается источником непосредственно в канал, соединенный с другим помещением или с атмосферой (рис. 5), следует определять по формуле
где - уровень звуковой мощности в дБ, излучаемой источником шума в канал, определяемый в соответствии с указаниями разделов (8) и (9) настоящих норм;
Суммарное снижение октавного уровня звуковой мощности в дБ по пути распространения звука.
Рис. 5. Схема расположения источника (ИШ), излучающего шум в канал, и расчетной точки (РТ),
расположенной в защищаемом от шума помещении в другом здании
Расстояние от выходного отверстия канала до наружного ограждения защищаемого от шума помещения;
Расстояния от центра излучающей поверхности до наружного ограждения защищаемого от шума помещения
Суммарное снижение октавного уровня звуковой мощности источника шума по пути распространения звука в дБ следует определять:
при излучении звука через выходное отверстие канала - в соответствии с указаниями раздела 8 настоящих норм как сумму уровней звуковой мощности в элементах канала или системы каналов, например, сети вентиляционных воздуховодов;
при излучении звука через стенки канала - по формуле
Снижение октавного уровня звуковой мощности в дБ по пути распространения звука между источником шума и начальным сечением участка канала, через который излучается шум, определяемое согласно требованиям раздела 8 настоящих норм;
Площадь в кв.м поперечного сечения канала;
Площадь в кв.м наружной поверхности стенок канала, через которую излучается шум;
Изоляция воздушного шума в дБ стенками канала;
Снижение уровня звуковой мощности в дБ по длине рассматриваемого участка канала, определяемое согласно требованиям раздела 8 настоящих норм.
4.8. Октавные уровни звуковой мощности в дБ шума, прошедшего через преграду в защищаемое от шума помещение, если источники шума находятся в помещении, расположенном в другом здании (рис. 5), следует определять последовательно.
Сначала следует определить октавные уровни звуковой мощности шума в дБ, прошедшего через различные преграды из помещения с источником (или несколькими источниками) шума в атмосферу, по формулам (8) и (9). Затем следует определить октавные уровни звукового давления шума в дБ в промежуточной расчетной точке А у наружной ограждающей конструкции помещения, защищаемого от шума по формуле (7), заменив в ней L на , а на . После этого следует определить суммарные октавные уровни звукового давления в дБ в точке А по формуле (11), а затем определить октавные уровни звуковой мощности шума, прошедшего в защищаемое от шума помещение, ПР в дБ по формуле (8), заменив в ней L на и приняв =0.
4.9. Октавные уровни звукового давления в расчетной точке в дБ, прошедшего через преграду, следует определять по формулам (3), (6) или (7), заменив в них L на и на .
4.10. Октавные уровни звукового давления от нескольких источников шума в дБ следует определять как сумму уровней звукового давления в дБ в выбранной расчетной точке от каждого источника шума (или каждой преграды, через которую проникает шум в помещение или в атмосферу) по формуле
Для упрощения расчетов суммирование уровней звукового давления следует производить по табл. 5 аналогично суммированию уровней звуковой мощности источников шума.
4.11. Октавный уровень звукового давления в дБ в расчетной точке для прерывистого шума от одного источника следует определять по формулам (1) - (3) или (7) для каждого отрезка времени в мин, в течение которого значение октавного уровня звукового давления в дБ остается постоянным, заменив в указанных формулах L на .
Затем следует определить эквивалентный октавный уровень звукового давления в дБ за общее время воздействия шума T в мин по формуле
(12)
где - время в мин, в течение которого значение уровня звукового давления в дБ остается постоянным;
Постоянное значение октавного уровня звукового давления в дБ прерывистого шума за время в мин;
T - общее время воздействия шума в мин.
Примечание. За общее время воздействия шума T в мин следует принимать:
в производственных помещениях - продолжительность рабочей смены;
на территориях, для которых установлены уровни шума, - продолжительность дня - (с 7 до 23 ч) или ночи (с 23 до 7 ч).
4.12. Октавный уровень звукового давления в дБ в расчетной точке для импульсного шума от одного источника следует определять по формулам (1) - (3) или (7) для каждого отдельного импульса продолжительностью в мин с октавным значением звукового давления в дБ, заменив в указанных формулах L на .
Затем следует определить эквивалентный октавный уровень звукового давления в дБ за выбранный отрезок времени T в мин по формуле (12), заменив в ней на , а на .
4.13. Эквивалентные октавные уровни звукового давления в дБ в расчетной точке для прерывистого и импульсивного шумов от нескольких источников шума следует определять в соответствии с п. 4.10 настоящих норм, заменив на а на .
5. Определение требуемого снижения шума
5.1. Требуемое снижение октавных уровней звукового давления в дБ следует определять отдельно для каждого источника шума, если в расчетную точку поступает шум от нескольких источников шума.
Примечание. Данное правило не распространяется на определение требуемого снижения шума от источников шума в производственных помещениях (в цехах текстильной промышленности, деревообделочных, металлообрабатывающих и т.п.).
5.2. Требуемое снижение октавных уровней звукового давления в дБ в расчетной точке в помещении или на территории для одного источника шума или нескольких, отличающихся друг от друга по октавным уровням звукового давления менее чем на 10 дБ, следует определять:
а) для одного источника шума по формуле
б) для нескольких источников шума по формуле
где L и - октавные уровни звукового давления в дБ, создаваемые соответственно одним или отдельно рассматриваемым источником шума в расчетной точке, определяемые в соответствии с пп. 4.2 - 4.8 настоящих норм;
Допустимый октавный уровень звукового давления в дБ в расчетной точке, определяемый в соответствии с пп. 3.4 и 3.5 настоящих норм;
n - общее количество принимаемых в расчет источников шума, определяемое в соответствии с пп. 5.4 и 5.5 настоящих норм.
5.3. Требуемое снижение октавных уровней звукового давления в дБ в расчетной точке в помещении или на территории от нескольких источников шума, отличающихся друг от друга по октавным уровням звукового давления более чем на 10 дБ, следует определять:
а) для каждого источника шума с более высокими уровнями звукового давления по формуле
где - общее количество источников шума с более высокими уровнями звукового давления;
б) для каждого источника шума с более низкими уровнями звукового давления по формуле
= 
, (16)
где n - общее количество принимаемых в расчет источников шума, определяемое в соответствии с пп. 5.4 и 5.5 настоящих норм.
5.4. В общее количество источников шума n при определении требуемого снижения октавных уровней звукового давления в дБ в расчетных точках, расположенных на территории жилой застройки или на площадках промышленных предприятий, следует включать все источники шума, находящиеся на этих территориях (агрегаты, установки и т.п.), а также количество элементов ограждающих конструкций зданий и сооружений (стены или окна, покрытия и др.), ориентированных в сторону расчетных точек, через которые шум из помещения попадает в расчетную точку, а также выходные отверстия (проемы) каналов и шахт, излучающих шум в атмосферу.
При определении в дБ для расчетных точек в помещении, защищаемом от внешних источников шума, в общее количество n принимаемых в расчет источников шума следует включать количество систем вентиляции с механическим побуждением, обслуживающих это помещение, а также количество элементов ограждающих конструкций, через которые шум проникает в помещение.
Примечание. Источники шума, находящиеся в защищаемом от шума помещении, в расчет принимать не следует, но величину увеличивать на 5 дБ.
5.5. В общем количестве источников шума n не следует учитывать те источники шума, которые создают в расчетной точке уровни звукового давления в дБ ниже допустимых на величину , в каждой октавной полосе, т.е. для которых выполняется соотношение
При этом величину в дБ следует определять по формуле
где - количество источников шума, уровни звукового давления которых по крайней мере на 10 дБ меньше .
5.6. При определении по формуле (7) октавных уровней звукового давления в дБ от различных источников шума для расчета требуемого снижения уровней звукового давления в дБ в расчетной точке по формулам (15) и (16) допускается расстояния до источников шума принимать одинаковыми и равными среднему арифметическому в случаях, когда 1,5 r мин для разных источников шума.
Для одинаковых по излучаемой мощности источников шума в этом случае достаточно рассчитать требуемое снижение уровня звукового давления для одного из источников, принимая
Тогда требуемое снижение уровня звукового давления в дБ будет одинаковым для всех источников шума.
5.7. Требуемое общее снижение октавных уровней звукового давления в дБ в помещениях с источниками шума при одновременной работе всех источников шума следует определять по формуле
где - октавный уровень звукового давления в расчетной точке от всех источников шума в дБ, определяемый в соответствии с пп.4.4 настоящих норм, заменяя L на ;
Допустимый октавный уровень звукового давления в дБ в расчетной точке, определяемый в соответствии с пп. 3.4. и 3.5 настоящих норм.
6. Звукоизоляция ограждающих конструкций зданий
Нормы звукоизоляции ограждающих конструкций
6.1. Нормируемыми параметрами звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий являются индекс изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией в дБ и индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием в дБ.
6.2. Индекс изоляции воздушного шума в дБ ограждающей конструкцией с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой изоляции воздушного шума следует определять по формуле
где - поправка, определяемая путем сравнения частотной характеристики изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией с нормативной частотной характеристикой изоляции воздушного шума (рис.6) по методике, изложенной в прил. 1.
Рис. 6. Нормативная частотная характеристика изоляции
воздушного шума ограждающей конструкцией
6.3. Индекс приведенного уровня ударного шума в дБ под перекрытием с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой приведенного уровня ударного шума следует определять по формуле
где - поправка, определяемая путем сравнения частотной характеристики приведенного уровня ударного шума под перекрытием с нормативной частотной характеристикой приведенного уровня ударного шума (рис. 7) по методике, изложенной в прил. 1.
Рис. 7. Нормативная частотная характеристика приведенного уровня
ударного шума под перекрытием
6.4. Нормативные индексы изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями в дБ и приведенного уровня ударного шума под перекрытием в дБ жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий, следует принимать по табл. 7.
Таблица 7
|
Наименование и расположение ограждающей конструкции |
Индекс изоляции воздушного шума |
Индекс приведенного уровня ударного шума в дБ |
||||||||||
|
Жилые здания |
||||||||||||
|
Перекрытия между помещениями квартир |
||||||||||||
|
Перекрытия между помещениями квартир и неиспользуемыми чердачными помещениями |
||||||||||||
|
Перекрытия между помещениями квартиры и подвалами, холлами и используемыми чердачными помещениями |
||||||||||||
|
Перекрытия между помещениями квартир и расположенными внизу магазинами |
||||||||||||
|
Перекрытия между помещениями квартиры и расположенными внизу ресторанами, спортивными залами, кафе и другими подобными помещениями |
||||||||||||
|
Перекрытия между комнатами в двухэтажной квартире |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлы, вестибюли, коридоры) |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между квартирами, между помещениями квартиры и лестничными клетками, холлами, коридорами, вестибюлями |
||||||||||||
|
Стены между помещениями квартиры и магазинами |
||||||||||||
|
Стены между помещениями квартиры и ресторанами, спортивными залами, кафе и другими подобными помещениями |
||||||||||||
|
Перегородки без дверей между комнатами, между кухней и комнатой в квартире |
||||||||||||
|
Перегородки между комнатами и санитарным узлом одной квартиры |
||||||||||||
|
Входные двери квартир, выходящие на лестничные клетки, в холлы, вестибюли и коридоры |
||||||||||||
|
Лестничные клетки и марши. |
||||||||||||
|
* Требование следует предъявлять к передаче ударного шума в помещение, защищаемое от шума при ударном воздействии на пол не защищаемого от шума помещения. |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлы, вестибюли, лестничные клетки) |
||||||||||||
|
Гостиницы Перекрытия между номерами: |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие номера от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты): |
||||||||||||
|
" " второй " |
||||||||||||
|
* Требование следует предъявлять к передаче ударного шума в помещение, защищаемое от шума при ударном воздействии на пол не защищаемого от шума помещения. |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие номера от ресторанов, кафе, столовых, кухонь: |
||||||||||||
|
" " второй " |
||||||||||||
|
* Требование следует предъявлять к передаче ударного шума в помещение, защищаемое от шума при ударном воздействии на пол не защищаемого от шума помещения. |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между номерами: |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие номера от помещений общего пользования (лестничные клетки, вестибюли, холлы, буфеты): |
||||||||||||
|
" " второй " |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие номера от ресторанов, кафе, столовых, кухонь: |
||||||||||||
|
" " второй " |
||||||||||||
|
Здания управлений, партийных и общественных организаций Перекрытия между рабочими комнатами, кабинетами, секретариатами и отделяющие рабочие комнаты, кабинеты, секретариаты от помещений общего пользования (вестибюли, холлы) |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие рабочие комнаты, кабинеты от рабочих не защищаемых от шума помещений (машбюро, телетайпные залы и т.п.) |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между рабочими комнатами |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие рабочие комнаты, секретариаты от помещений общего пользования (лестничные клетки, вестибюли, холлы) и рабочих, не защищаемых от шума помещений |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие кабинеты от рабочих, не защищаемых от шума помещений и помещений общего пользования |
||||||||||||
|
Больницы и санатории Перекрытия между палатами, кабинетами врачей |
||||||||||||
|
Перекрытия между операционными и отделяющие операционные от палат и кабинетов |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие палаты, кабинеты врачей от помещений общего пользования (вестибюлей, холлов) |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие палаты, кабинеты от столовых, кухонь |
||||||||||||
|
*Требование следует предъявлять к передаче ударного шума в помещение, защищаемое от шума при ударном воздействии на пол не защищаемого от шума помещения. |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между палатами, кабинетами врачей |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между операционными и отделяющие операционные от других помещений. Стены и перегородки, отделяющие палаты и кабинеты от столовых, кухонь |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие палаты, кабинеты от помещений общего пользования (лестничные клетки, вестибюли, холлы) |
||||||||||||
|
Школы и другие учебные заведения Перекрытия между классными помещениями, учебными кабинетами и аудиториями и отделяющие классные помещения, учебные кабинеты и аудитории от помещений общего пользования (коридоры, вестибюли, холлы) |
||||||||||||
|
Перекрытия между музыкальными классами средних учебных заведений |
||||||||||||
|
Перекрытия между музыкальными классами высших учебных заведений |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между классными помещениями, учебными кабинетами и аудиториями и отделяющие классные помещения, учебные кабинеты и аудитории от помещений общего пользования (лестничные клетки, вестибюли, холлы, рекреации) |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между музыкальными классами средних учебных заведений и отделяющие их от помещений общего пользования (лестничные клетки, вестибюли, холлы, рекреации) |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между музыкальными классами высших учебных заведений |
||||||||||||
|
Детские ясли-сады Перекрытия между групповыми комнатами, спальнями и между другими детскими комнатами |
||||||||||||
|
Перекрытия, отделяющие групповые комнаты, спальни от кухонь |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между групповыми комнатами, спальнями и между другими детскими комнатами |
||||||||||||
|
Стены и перегородки, отделяющие групповые комнаты, спальни от кухонь. |
||||||||||||
|
Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий Перекрытия между помещениями для отдыха, учебных занятий, здравпунктами, рабочими комнатами управлений и конструкторских бюро, кабинетами, помещениями общественных организаций и отделяющие эти помещения от помещений общего пользования (вестибюлей, гардеробных) |
||||||||||||
|
Перекрытия между помещениями лабораторий, красных уголков, залами для собраний, столовыми и отделяющие эти помещения от помещений, указанных в поз.44 настоящей таблицы |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между рабочими комнатами управлений и конструкторских бюро, помещениями общественных организаций |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между помещениями для отдыха, учебных занятий, здравпунктами, отделяющие эти помещения от рабочих комнат управлений и конструкторских бюро, кабинетов, помещений общественных организаций и отделяющие все эти помещения от помещений общего пользования (вестибюли, гардеробные, лестничные клетки) |
||||||||||||
|
Стены и перегородки между помещениями лабораторий, красных уголков, залами для собраний, столовыми и отделяющие эти помещения от помещений, указанных в поз. 44 настоящей таблицы |
||||||||||||
|
Примечание. Значения индексов изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями и приведенного уровня ударного шума под перекрытиями для жилых комнат общежитий следует принимать те же, что и для ограждающих конструкций квартир в жилых домах. |
||||||||||||
Являются наиважнейшей составляющей систем противопожарной защиты. В процессе проектирования систем оповещения выполняется электроакустический расчет. Основанием для электроакустического расчета является свод правил, разработанный в соответствии со статьей 84 федерального закона ФЗ-123 СП 3.13130.2009 от 22 июля 2008 г. Данная статья опирается на следующие основные пункты свода правил.
- 4.1. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать общий уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения
- 4.2. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола
- 4.7. Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука
- 4.8. Количество звуковых и речевых пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей в соответствии с нормами настоящего свода правил
Смысл электроакустического расчета сводится к определению уровня звукового давления в расчетных точках – в местах постоянного или временного (вероятного) пребывания людей и сравнению данного уровня с рекомендованными (нормативными) значениями.
В озвучиваемом помещении присутствует различного рода шум. В зависимости от назначения и особенностей помещения, а также времени суток, уровень шума варьируется. Наиболее важным параметром при расчете, является величина среднестатистического шума. Шум можно измерить, но правильней и удобней взять его из готовых шум-таблиц:
Таблица 1Для того чтобы услышать звуковую или речевую информацию, она должна быть громче шума на 3дБ, т.е. в 2 раза. Величину 2 называют запасом звукового давления. В реальных условиях шум меняется, поэтому для отчетливого восприятия полезной информации на фоне шума, запас давления д.б не менее чем в 4 раза – 6 дБ, по нормативам – 15дБ.
Удовлетворение условий изложенных в пунктах 4.6, 4.7 свода правил, достигается организационными мероприятиями – правильной расстановкой громкоговорителей, предварительным расчетом:
- звукового давления громкоговорителя,
- звукового давления в расчетной точке,
- эффективной площади озвучиваемой одним громкоговорителем,
- общего количества громкоговорителей необходимого для озвучивания определенной территории.
Критерием правильности электроакустического расчета, является выполнение следующих условий:
- Звуковое давление выбранного громкоговорителя д.б. "не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя", что соответствует величине звукового давления громкоговорителя не ниже 85дБ.
- Звуковое давление в расчетной точке д.б. выше уровня среднестатистического шума в помещении на 15дБ.
- Для потолочных громкоговорителей необходимо учитывать высоту их установки (высоту потолков).
Если все 3 условия выполнены – электроакустический расчет выполнен, если нет, то возможны следующие варианты:
- выбрать громкоговоритель с большей чувствительностью (звуковым давлением, дБ),
- выбрать громкоговоритель с большей мощностью (Вт),
- увеличить количество громкоговорителей,
- изменить схему расстановки громкоговорителей.
2. Входные параметры для расчета
Входные параметры для расчетов берутся из технического задания (ТЗ) (предоставляемого заказчиком) и технических характеристик на проектируемое оборудование. Список и количество параметров может варьироваться в зависимости от ситуации. Примерные входные данные приведены ниже.
Параметры громкоговорителей:
- SPL
- Pгр – мощность громкоговорителя, Вт,
- ШДН – Ширина диаграммы направленности, град.
Параметры помещения:
- N – Уровень шума в помещении, дБ,
- Н – Высота потолков, м,
- a – Длина помещения, м,
- b – Ширина помещения, м,
- Sп – Площадь помещения, м2.
Дополнительные данные:
- ЗД – Запас звукового давления, дБ
- r – Расстояние от громкоговорителя до расчетной точки.
Площадь озвучиваемого помещения:
Sп = a * b
3. Расчет звукового давления громкоговорителя
Зная номинальную мощность громкоговорителя (Рвт) и его чувствительность SPL (SPL от англ. Sound Pressure Level – уровень звукового давления громкоговорителя измеренного на мощности 1Вт, на расстоянии 1м), можно рассчитать звуковое давление громкоговорителя, развиваемое на расстоянии 1м от излучателя.
| Рдб = SPL + 10lg(Pвт) | (1) |
- SPL – чувствительность громкоговорителя, дБ,
- Рвт – мощность громкоговорителя, Вт.
Второе слагаемое в (1) называется правилом "удвоения мощности" или правилом "трех децибел". Физическая интерпретация данного правила – при каждом удвоении мощности источника, уровень его звукового давления увеличивается на 3дБ. Данную зависимость можно представить таблично и графически (см. рис.1).
Рис.1. Зависимость звукового давления от мощности
4. Расчет звукового давления
Для расчета звукового давления в критической (расчетной) точке, необходимо:
- Выбрать расчетную точку
- Оценить расстояние от громкоговорителя до расчетной точки
- Рассчитать уровень звукового давления в расчетной точке
В качестве расчетной точки выберем место возможного (вероятного) нахождения людей, наиболее критичное с точки зрения положения или удаления. Расстояние от громкоговорителя до расчетной точки (r) можно рассчитать или измерить прибором (дальномером).
Рассчитаем зависимость звукового давления от расстояния:
| Р20 = 20lg(r-1) | (2) |
- r – расстояние от громкоговорителя до расчетной точки, м;
- 1
ВНИМАНИЕ: формула (2) справедлива при r > 1 .
Зависимость (2) называется правилом "обратных квадратов” или правилом “шести децибел”. Физическая интерпретация данного правила – при каждом удвоении удаления от источника, уровень звука уменьшается на 6дБ. Данную зависимость можно представить таблично и графически, рис.2:
Рис.2. Зависимость звукового давления от расстояния
Уровень звукового давления в расчетной точке:
- N – Уровень шума в помещении, дБ (N от англ. Noise – шум),
- ЗД – Запас звукового давления, дБ.
При ЗД=15дБ:
| Р > N + 15 | (5) |
Если звуковое давление в расчетной точке выше уровня среднестатистического шума в помещении на 15дБ – расчет выполнен правильно.
5. Расчет эффективной дальности
Эффективная дальность звучания (L) – расстояние от источника звука (громкоговорителя) до геометрического места расположения расчетных точек, находящихся в пределах ШДН, звуковое давление в которых остается в пределах (N+15дБ). На техническом сленге - “расстояние, которое громкоговоритель пробивает”.
В англоязычной литературе эффективная дальность звучания (effective acoustical distance (EAD)) – расстояние, при котором сохраняется четкость и разборчивость речи (1).
Рассчитаем разность между звуковым давлением громкоговорителя, уровнем шума и запасом давления.
- p – разность звукового давления громкоговорителя, уровня шума и запаса давления, дБ.
- 1 – коэффициент учитывающий, что чувствительность громкоговорителя измеряется на 1м.
6. Расчет площади, озвучиваемой одним громкоговорителем
Основанием для оценки величины озвучиваемой площади, является следующая установка:
Расчет будем вести из следующих допущений: Диаграмму направленности (излучения) громкоговорителя, можно представить в виде конуса (звукового поля сконцентрированного в конусе) с телесным углом в вершине конуса, равным ширине диаграммы направленности.
Площадь, озвучиваемая громкоговорителем – проекция звукового поля, ограниченного углом раскрыва на плоскость, проведенную параллельно полу на высоте 1,5м. По аналогии с эффективной дальностью: Эффективная площадь, озвучиваемая громкоговорителем – площадь звуковое давление в пределах которой не превышает значение N+15дБ (ф-ла 5).
ПРИМЕЧАНИЕ: Громкоговоритель излучает во всех направлениях, но мы будем опираться на входные данные – уровни звукового давления в пределах диаграммы направленности. Правильность данного подхода подтверждается статистической теорией.
Разобьем громкоговорители на 3 класса (типа):
- потолочные,
- настенные,
- рупорные.
8. Расчет эффективной площади, озвучиваемой настенным громкоговорителем
9. Расчет эффективной площади озвучиваемой рупорным громкоговорителем
10. Расчет количества громкоговорителей необходимого для озвучивания определенной территории
Рассчитав эффективную площадь, озвучиваемую одним громкоговорителем, зная общие размеры озвучиваемой территории, рассчитаем общее количество громкоговорителей:
| К = int(Sп / Sгр) | (16) |
- Sп – озвучиваемая площадь, м2,
- Sгр – эффективная площадь, озвучиваемая одним громкоговорителем, м2,
- Int – результат округления до целого значения.
11. Электроакустический калькулятор
Общий полученный результат в виде блок-схемы:
Рис.6. Блок-схема электроакустического калькулятора
Пример программирования
В данном калькуляторе (написанном в программе Microsoft Excel) реализована элементарная краткая методика – алгоритм электроакустического расчета, изложенный выше. .
Рис.7. Электроакустический калькулятор в программе Microsoft Excel
На основе разработанного алгоритма расчета работает и .
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Список и краткие характеристики громкоговорителей ROXTON
| Громкоговоритель ROXTON | SPL, дБ | Р вт, Вт | ШДН, гр. | Р дб, дБ |
|---|---|---|---|---|
| Потолочные громкоговорители | ||||
| 88 | 3 | 90 | 93 | |
| 90 | 6 | 90 | 100 | |
| 88 | 6 | 90 | 96 | |
| 90 | 6 | 90 | 96 | |
| 92 | 20 | 90 | 101 | |
| 92 | 10 | 90 | 98 | |
| 90 | 30 | 90 | 104 | |
| 92 | 10 | 90 | 102 | |
| 92 | 10 | 90 | 104 | |
| Настенные громкоговорители | ||||
| 86 | 2 | 90 | 91 | |
| 90 | 6 | 90 | 96 | |
| 90 | 6 | 90 | 100 | |
| 92 | 10 | 90 | 106 | |
|
4.1. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать общий уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения. 4.2. Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола. 4.3. В спальных помещениях звуковые сигналы СОУЭ должны иметь уровень звука не менее чем на 15 дБА выше уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении, но не менее 70 дБА. Измерения должны проводиться на уровне головы спящего человека. 4.4. Настенные звуковые и речевые оповещатели должны располагаться таким образом, чтобы их верхняя часть была на расстоянии не менее 2,3 м от уровня пола, но расстояние от потолка до верхней части оповещателя должно быть не менее 150 мм. 4.5. В защищаемых помещениях, где люди находятся в шумозащитном снаряжении, а также в защищаемых помещениях с уровнем звука шума более 95 дБА, звуковые оповещатели должны комбинироваться со световыми оповещателями. Допускается использование световых мигающих оповещателей. 4.6. Речевые оповещатели должны воспроизводить нормально слышимые частоты в диапазоне от 200 до 5000 Гц. Уровень звука информации от речевых оповещателей должен соответствовать нормам настоящего свода правил применительно к звуковым пожарным оповещателям. 4.7. Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука. 4.8. Количество звуковых и речевых пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей в соответствии с нормами настоящего свода правил. | ||||
Звуковое давление - меняющееся избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Уровень звукового давления – измеренное значение звукового давления, относительно опорного давления Рspl = 20 мкПа и соответствующему порогу слышимости звуковой волны частотой 1 кГц. Повышенный уровень звукового давления – причина возникновения шумового загрязнения. Для того, чтобы определить уровень звукового давления и определить мероприятия по его снижению производят специальный расчет:
- выявляют источник (источники) шума и его шумовые характеристики;
- выбирают расчетные точки, определяют допустимый уровень звукового давления в них;
- рассчитывают ожидаемые уровни звукового давления в расчетных точках;
- подсчитывают необходимое снижение шума;
- разрабатывают акустические и архитектурно-строительные меры, обеспечивающие снижение шума.
Уровень звукового давления определяют в расчетных точках, выбираемых или на рабочих местах, или в зонах с постоянным пребыванием людей на высоте 1,5 м от пола. Причем в помещении с одним или несколькими одинаковыми источниками две точки, одну – на рабочем месте в зоне прямого звука, вторую – в зоне отраженного звука и в месте постоянного пребывания людей. Если в помещении имеется несколько источников, уровни звуковой мощности которых отличаются на 10 дБ и более, точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями.
Исходные данные для расчета:
- план и разрез помещения с расположением всех типов производственного оборудования и указанием расчетных точек;
- характеристики ограждающих строительных конструкций (материал, толщина, плотность и другие);
- шумовые характеристики и габариты источников шума.
Шумовые характеристики оборудования приведены заводом-изготовителем в документации. Это могут быть: октавные Lw , корректированные LwА , эквивалентные LwАэкв или максимальные LwАмакс корректированные уровни звуковой мощности. Допускаются характеристики в виде октавных уровней звукового давления L или уровней звука на рабочем месте Lд (на определенном расстоянии).
L , дБ, в расчетных точках помещений (с отношением наибольшего к наименьшему размеру не более 5) при работе одного источника шума следует определять по формуле (1) L = Lw +10 lg ((χ Ф)/(Ω r²) + 4/kB) , где Lw - октавный уровень звуковой мощности, дБ;
χ - коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля в тех случаях, когда расстояние r меньше удвоенного максимального габарита источника (r<2lмакс ) (табличные данные);
Ф - фактор направленности источника шума (для источников с равномерным излучением Ф = 1);
Ω - пространственный угол излучения источника, радиан (табличные данные);
r - размер от акустического центра источника шума до расчетной точки, м;
k - коэффициент искажения звукового поля в помещении (табличные данные, в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения αср );
B - акустическая константа помещения, м² , определяемая по формуле (2) B = A /(1- αcp ) ,
А - эквивалентная площадь звукопоглощения, м² , определяемая по формуле:
Si -площадь i-й поверхности, м² ;
Аj - эквивалентная площадь звукопоглощения j-го искуственного поглотителя, м² ;
nj - количество j-ых искуственных поглотителей, шт.;
αcp - средний коэффициент звукопоглощения, определяемый по формуле (4) αcp = A /Sогр ,
Sогр - суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, м² .
Граничный радиус r гр , м , в помещении с одним источником шума - расстояние от акустического центра источника, на котором плотность энергии прямого звука равна плотности энергии отраженного звука, определяют по формуле (5) r гр =√(B /4 Ω)
Если источник расположен на полу помещения, граничный радиус определяют по формуле (6) r гр =√В/8π =√В/25,12
Расчетные точки на расстоянии до 0,5 r гр считают находящимися в зоне прямого звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле (7) L = Lw +10 lg Ф + 10 lg χ – 20 lg r – 10 lg Ω.
Расчетные точки на расстоянии более 2 r гр считают находящимися в зоне отраженного звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле (8) L = Lw - 10 lg B – 10 lg k + 6.
Октавные уровни звукового давления L, дБ , в расчетных точках помещения с несколькими источниками шума следует определять по формуле:
где Lwi - октавный уровень звуковой мощности i-го источника, дБ;
χi, Фi, ri -то же, что и в формулах (1) и (6), но для i-го источника;
m - число источников шума, ближайших к расчетной точке (находящихся на расстоянии ri ≤ 5 rмин , где rмин - расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего источника шума);
n - общее число источников шума в помещении;
k и В - то же, что и в формулах (1) и (8).
Если все n источников имеют одинаковую звуковую мощность Lwi , то
Если источник шума и расчетная точка расположены в одном помещении, расстояние между ними больше удвоенного максимального размера источника шума и между ними нет препятствий, экранирующих или отражающих шум в направлении расчетной точки, то октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках следует определять: при точечном источнике шума (отдельная установка на территории, трансформатор и т.п.) - по формуле (11)
L = Lw – 20 lg r + 10 lg Ф - βa r/1000 - 10 lg Ω;
при протяженном источнике ограниченного размера (стена производственного здания, цепочка шахт вентиляционных систем на крыше производственного здания, трансформаторная подстанция с большим количеством открыто расположенных трансформаторов) - по формуле (12)
L = Lw – 15 lg r + 10 lg Ф - βa r/1000 - 10 lg Ω ;
где Lw, r, Ф, Ω - то же, что и в формулах (1) и (7);
βа - затухание звука в атмосфере, дБ/км (табличные данные).
При расстоянии r ≤ 50 м затухание звука в атмосфере не учитывают.
Октавные уровни звукового давления L , дБ, в расчетных точках в изолируемом помещении, проникающие через ограждающую конструкцию из соседнего помещения с источником (источниками) шума или с территории, следует определять по формуле (13)
L = Lш – R + 10 lg S – 10 lg Bи – 10 lg k,
где Lш - октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума на расстоянии 2 м от разделяющего помещения ограждения, дБ, определяют по формулам (1), (8) или (9); при шуме, проникающем в изолируемое помещение с территории, октавный уровень звукового давления Lш снаружи на расстоянии 2 м от ограждающей конструкции определяют по формулам (11) или (12);
R - изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией, через которую проникает шум, дБ;
S - площадь ограждающей конструкции, м² ;
Ви - акустическая постоянная изолируемого помещения, м² ;
k - то же, что и в формуле (1).
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (например, стена с окном и дверью), R определяют по формуле:
где Si - площадь i-й части, м² ;
Ri - изоляция воздушного шума i-й частью, дБ.
Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с различной звукоизоляцией (R1>R2 ), R определяют по формуле:
При R1>>R2 и определенном соотношении S1/S2 допускается вместо звукоизоляции ограждающей конструкции R при расчетах по формуле (13) вводить звукоизоляцию слабой части составного ограждения R2 и ее площадь S2 .
Эквивалентный и максимальный уровни звука LA , дБ, создаваемого внешним транспортом и проникающего в помещения через наружную стену с окном (окнами), следует определять по формуле (16) L = LA2м – RАтран.о + 10 lg So – 10 lg Bи – 10 lg k,
Где LA2м - эквивалентный (максимальный) уровень звука снаружи на расстоянии 2 м от ограждения, дБ;
RАтран.о - изоляция внешнего транспортного шума окном, дБ;
So - площадь окна (окон), м² ;
Bи - акустическая постоянная помещения, м² (в октавной полосе 500 Гц);
k - то же, что и в формуле (1).
Для жилых и административных помещений, гостиниц, общежитий площадью до 25 м² LA , дБ, определяют по формуле (17) LA = LA2м – RАтран.о – 5.
Октавные уровни звукового давления в защищаемом от шума помещении в тех случаях, когда источники шума находятся в другом здании, следует определять в несколько этапов:
1) определяют октавные уровни звуковой мощности шума Lwпр , дБ , прошедшего через наружное ограждение (или несколько ограждений) на территорию, по формуле.