VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

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.

Основой для подбора вентиляционного оборудования, в частности вентиляторов, является аэродинамический расчет систем вентиляции и кондиционирования. Основные средства снижения шума – шумоглушители являются, в тоже время и источником дополнительного гидравлического сопротивления. Таким образом, увязка аэродинамического и акустического расчетов систем вентиляции и кондиционирования является актуальной задачей.

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 иногда используют корректированные уровни звуковой мощности источников шума в дБА [1].

Расчетные точки располагаются в местах обитания человека, в частности, на месте установки вентилятора; 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 [2].

Рис. 1. Снижение уровня звуковой мощности в круглых воздуховодах в зависимости от гидравлического диаметра

Затухание на прямых участках воздуховодов из листового материала обусловлено потерями на деформацию стенок и излучение звука наружу. О снижении уровня звуковой мощности DL_Р на 1 м длины прямых участков металлических воздуховодов в зависимости от частоты можно судить по данным рис. 1 [2].

Понятие затухание (снижение) уровня потока звуковой энергии нельзя отождествлять с понятием изменения уровня звукового давления в воздушном канале. При движении звуковой волны по каналу общее количество энергии, которую она несет, уменьшается, но это не обязательно связано с уменьшением уровня звукового давления. В сужающемся канале, несмотря на затухание общего потока энергии, уровень звукового давления может увеличиваться вследствие увеличения плотности звуковой энергии. В расширяющемся канале, наоборот, плотность энергии (и уровень звукового давления) может уменьшаться быстрее, чем общая звуковая мощность. Затухание звука на участке с переменным сечением равно [3]:

∆Lp=L1-L2+10lgF1F2, (1)

где L₁ и L₂ — средние уровни звукового давления в начальном и конечном по ходу звуковых волн сечениях участка канала; F₁ и F₂ — площади поперечных сечений соответственно в начале и конце участка канала.

Затухание на поворотах (в коленах, отводах) с гладкими стенками, поперечное сечение которых меньше длины волны, определяется реактивным сопротивлением типа дополнительной массы и возникновением мод более высокого порядка.

Рис.2. Изменение сечения вентиляционного канала

Если канал расширяется или плавно сужается (рис. 2 б и 2 г), то снижение уровня звуковой мощности равно нулю, т. к. отражение волн с длиной, меньшей размеров канала, не происходит.

При определении DL_ТР для расчетных точек в помещении, защищаемом от шума системы вентиляции, в общее количество источников шума следует включать:

- при расчете требуемого снижения шума вентилятора — количество систем, обслуживающих помещение; шум, генерируемый воздухораспределительными устройствами и фасонными элементами, при этом не учитывается;

- при расчете требуемого снижения шума, генерируемого воздухораспределительными устройствами рассматриваемой вентиляционной системы, — количество систем вентиляции, обслуживающих помещение; шум вентилятора, воздухораспределительных устройств и фасонных элементов при этом не учитывается;

- при расчете требуемого снижения шума, генерируемого фасонными элементами и воздухораспределительными устройствами рассматриваемого ответвления, — количество фасонных элементов и дросселей, уровни шума которых отличаются один от другого менее чем на 10 дБ; шум вентилятора и решеток при этом не учитывается.

Как видно, акустический расчет - не простая задача. Необходимую точность ее решения обеспечивают специалисты-акустики. В тоже время, приведенные выше материалы, свидетельствуют о значительной связи акустического расчета с аэродинамическим. От точности выполнения этих расчетов зависит эффективность шумоглушения и стоимость выполнения и эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования.

Список литературы

1. СНиП 23-03-2003. Защита от шума. Госстрой России, 2004.

2. Гусев В. П. Акустические требования и правила проектирования малошумных систем вентиляции // АВОК. 2004. № 4.

3. Руководство по расчету и проектированию шумоглушения вентиляционных установок. М.: Стройиздат, 1982.

4. Гусев В. П. Защита зданий и территорий застройки от аэродинамического шума систем вентиляции, кондиционирования воздуха и других газовоздушных систем / дис. д-ра техн. наук. ТЕКСТ// Москва, НИИСФ. – 2003.- 379с.

Код для цитирования: Скопировать