Определение уровней звукового давления в расчетных точках (лекция 7)

5.1 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.

5.2 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.

5.3 Шумовые характеристики технологического и инженерного оборудования в виде октавных уровней звуковой мощности L_w, корректированных уровней звуковой мощности L_wA, а также эквивалентных L_wAэкв и максимальных L_wAмакс 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.

5.4 Октавные уровни звукового давления 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

(1)

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 <2 l_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, м², определяемая по формуле (2) А - эквивалентная площадь звукопоглощения, м², определяемая по формуле (3)

 

α_i - коэффициент звукопоглощения i -й поверхности;

S_i - площадь i -й поверхности, м²;

А_j - эквивалентная площадь звукопоглощения j -го штучного поглотителя, м²;

n_j - количество j -ых штучных поглотителей, шт.;

α_cp - средний коэффициент звукопоглощения, определяемый по формуле (4)

S_огр -суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, м².

Таблица 2

r / lмакс	χ	10 lg χ, дБ
0,6
0,8	2,5
1,0
1,2	1,6
1,5	1,25

Таблица 3

Условия излучения	Ω, рад.	10 lg Ω, дБ
В пространство - источник на колонне в помещении, на мачте, трубе	4 π
В полупространство - источник на полу, на земле, на стене	2 π
В 1/4 пространства - источник в двухгранном углу (на полу близко от одной стены)	π
В 1/8 пространства - источник в трехгранном углу (на полу близко от двух стен)	π /2

Таблица 4

αcp	k	10 lg k, дБ
0,2	1,25
0,4	1,6
0,5	2,0
0,6	2,5

5.5 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

(5)

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

(7)

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

(8)

5.6 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)

5.7 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

(11)

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)

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

(13)

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, м²;

В_и - 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

(14)

где S_i - площадь i -й части, м²;

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

(16)

где L_{A 2 м} - эквивалентный (максимальный) уровень звука снаружи на расстоянии 2 м от ограждения, дБА;

R_Aтран.о - изоляция внешнего транспортного шума окном, дБА;

S_о - площадь окна (окон), м²;

В_и - акустическая постоянная помещения, м² (в октавной полосе 500 Гц);

k - то же, что и в формуле (1).

Таблица 5

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
βа, дБ/км		0.7	1,5

Для помещений жилых и административных зданий, гостиниц, общежитий и др. площадью до 25 м2 LA, дБА, определяют по формуле (17) 5.9 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 (18) где Lwi - октавный уровень звуковой мощности i -го источника, дБ; Вш -акустическая постоянная помещения с источником (источниками) шума, м2; S - площадь ограждения, м2; 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 Lсум,дБ, во вспомогательной расчетной точке (на расстоянии 2 м от наружного ограждения защищаемого от шума помещения) от всех источников шума по формуле (19) где Li - 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 Lш на Lсум. 5.10 При непостоянном шуме октавные уровни звукового давления Lj, дБ, в расчетной точке следует определять по формулам (1), (7), (8), (9), (11), (12) или (13) для каждого отрезка времени τj, мин, в течение которого уровень остается постоянным, заменяя в указанных формулах L на Lj. РТ - расчетная точка; РТ1 - вспомогательная расчетная точка; ИШ 1 и ИШ 2 - здания - источники шума   Рисунок 1 -Схема расчета Эквивалентные октавные уровни звукового давления Lэкв,дБ, за общее время воздействия Т,мин, следует определять по формуле (20) где τj - время воздействия уровня Lj, мин; Lj - октавный уровень за время τj, 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. 5.11 Эквивалентные уровни звука непостоянного шума LАэкв, дБА, следует определять по формуле (20), заменяя Lэкв на LАэкв и Lj на LAj.