Крутиков В.Н., Брегадзе Ю.И., Круглов А.Б. (ред.) Контроль физических факторов окружающей среды, опасных для человека
Подождите немного. Документ загружается.
десятикратного логарифма отношения эквивалентной площади звукопоглощения
(по ГОСТ 26417) к стандартизованной величине, равной 10 м
2
.
Индекс изоляции от воздушного шума по ГОСТ 27296-87 служит для оценки
звукоизоляции ограждающих конструкций. Для его определения частотную
характеристику звукоизоляции сравнивают с нормативной кривой для
звукоизоляции от воздушного шума. Результат сравнения на частоте 500 Гц
принимают за индекс изоляции от воздушного шума данной конструкции.
Индекс изоляции от ударного шума по ГОСТ 27296-87 и ИСО 717-2 определяют
аналогично показателю изоляции от воздушного шума с учетом нормативной
кривой для ударного шума и определения индекса приведенного уровня ударного
шума.
4.5.1. Измерение акустических характеристик материалов и
конструкций
Акустические материалы и конструкции с целью получения паспортных данных
и сертификации подлежат измерению по их акустическим характеристикам.
Паспортные данные определяют на измерительных установках, аттестованных и
допущенных к применению в установленном порядке. Методы испытаний
стандартизованы в международных и национальных стандартах, на основании
которых за рубежом разрабатывают тест-коды на отдельные группы продукции, а в
России разрабатывают методики выполнения измерений по ГОСТ Р 8.563-96.
Измерение звукопоглощения материалов и конструкций
Характеристики звукопоглощающих материалов при нормальном падении
звуковой волны подлежат измерению в стандартном акустическом интерферометре
по ГОСТ 16297, выпускаемом фирмой «Брюль и Къер» (Дания).
Звукопоглощающие конструкции требуют для испытаний большего размера
поперечного сечения трубы интерферометра, чем в стандартной конструкции
(например, в интерферометре ВНИИФТРИ - поперечное сечение трубы 40´40 см и
длина 7 м).
В интерферометре применяют методы измерения с одним или двумя
микрофонами. Нижний предел частотного диапазона измерений зависит от длины
трубы, а верхний предел - от ее поперечного сечения, который сравнивают с
длиной звуковой волны. В результате измерений получают коэффициент
звукопоглощения при нормальном падении звуковой волны. Шкалы приборов
фирмы «Брюль и Къер» позволяют отсчитать непосредственно коэффициент
звукопоглощения.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
361
Коэффициент звукопоглощения при различных углах падения волны может
быть измерен в заглушенной камере при падении звука на образец под разными
углами.
Эффективность звукопоглощения наружных акустических экранов может быть
определена как разность уровней отраженного от экрана звука при отсутствии и
при наличии звукопоглотителя.
Измерение коэффициента звукопоглощения в диффузном звуковом поле
проводят в реверберационной камере по ГОСТ 16297-80. При этом
стандартизованы размеры камеры и испытуемого образца, виды сигналов: полосы
шума или «воющий тон», положения образца, излучателей и приемников звука.
Измеряют время реверберации. На результат измерений влияет переходная
характеристика измерительной системы. Определяют время реверберации по спаду
кривой затухания на 10, 15 дБ, а также стандартной реверберации по спаду на 60
дБ. Коэффициент звукопоглощения в диффузном поле может превышать единицу,
соответствующую поглощению 100 % энергии падающей звуковой волны, что
нелогично. Поэтому правильнее называть эту величину «коэффициент
реверберации», а не «коэффициент звукопоглощения».
Измерение импеданса поверхности (слоя/материала или конструкции) проводят
в акустическом интерферометре. При этом определяют активную и реактивную
составляющие импеданса, входящие в формулу для коэффициента
звукопоглощения при нормальном падении звуковой волны. По этой формуле
построена импеданс-диаграмма, по которой можно определить коэффициент
звукопоглощения по измеренным или рассчитанным активной и реактивной
составляющим импеданса.
Измерение звукоизоляции конструкций
Различают звукоизоляцию по диффузному полю по ГОСТ 27296-87 и
звукоизоляцию по свободному полю, связанных между собой формулой Контюри
[30].
Звукоизоляцию конструкций по диффузному полю измеряют методом двух
реверберационных камер, учитывая звукопоглощение в камере низкого уровня и
обходные пути между двумя камерами.
Звукоизоляцию ограждающих конструкций в натурных условиях определяют
аналогично в случае внутренних ограждающих конструкций.
Звукоизоляцию наружных ограждающих конструкций можно получить одним из
трех способов, используя в качестве источника шум, излучаемый транспортным
потоком (1), либо устанавливая излучающий громкоговоритель снаружи здания (2)
или внутри здания (3). При первом и втором способах микрофон устанавливают
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
362
снаружи здания. Внутри помещения измерения проводят так же, как и при
измерении звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций.
Третий способ должен учитывать поправку, связанную с отсутствием
диффузного поля снаружи здания (- 6 дБ).
Звукоизоляцию конструкций по свободному полю можно измерить в заглушенной
камере или в свободном пространстве методом измерения интенсивности звука по
обе стороны образца или корреляционным методом [30]. Можно также
ориентировочно оценить по формуле Контюри - по «закону массы», без учета
волнового совпадения.
Звукоизоляцию по свободному полю и по диффузному полю можно также
измерить методом малых камер [30].
Звукоизоляцию конструкций от ударного шума по ГОСТ 27296-87 определяют
по результатам измерения уровня звукового давления под перекрытием при работе
на нем стандартной ударной машины. В некоторых случаях молотки ударной
машины покрывают мягкими насадками. При этом требуется учесть влияние
насадок в виде поправок к результатам измерений. Изоляция от ударного шума
зависит от вида и качества пола, укладываемого на несущую часть перекрытия. В
стандартах ГОСТ 27296-87 и ИСО 717-2:1996 описан способ определения
показателя улучшения изоляции от ударного шума перекрытий полом. При этом
определяют две частотные характеристики приведенного уровня ударного шума
под перекрытием - вначале без покрытия пола (плита перекрытия), затем с
испытуемым покрытием пола. Определяя всякий раз показатели приведенного
уровня ударного шума и вычитая один из другого, можно получить показатель
улучшения изоляции от ударного шума данным видом пола.
Для того, чтобы получаемые результаты не зависели от вида и типа несущей
части перекрытия, в стандарте ИСО 140-8:1997 определены условия проведения
измерений. Все виды полов разделены на три категории, и для каждой из них
определены размеры и число подлежащих испытанию образцов; установлены
требования к толщине и размерам в плане несущей части перекрытия: оговорены
расстояния между измерительными точками; рекомендовано проведение
измерений ударного шума дополнительно на частотах 50, 63, 80, 4000 и 5000 Гц с
целью получения более полной информации. Индекс приведенного уровня
ударного шума исходной несущей части перекрытия принят равным 78 дБ.
Измерение коэффициента звукопоглощения при нормальном падении звуковой
волны методом акустического интерферометра (ГОСТ 16297-80)
Измерения проводят по ГОСТ 16297-80. Интерферометр состоит из
металлической трубы, с одной стороны которой прикреплен громкоговоритель, с
другой стороны установлен образец испытуемого материала.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
363
Микрофон-зонд в виде тонкой трубки проходит через керн магнита
громкоговорителя и может быть установлен на разных расстояниях от испытуемого
образца. Диапазон измерений 63 - 6300 Гц.
Для испытаний звукопоглощающих конструкций, например, клиньев для
заглушенных камер, применяют акустический интерферометр с внутренними
размерами трубы 400´400 мм и длиной трубы 7 м. Диапазон измерений 40 - 4000
Гц. Определяют отношение звуковых давлений в максимуме и в минимуме стоячей
волны в трубе. По этому отношению вычисляют коэффициент звукопоглощения
при нормальном падении звуковой волны образца. Величина коэффициента - от
нуля до единицы.
Может быть также определен импеданс образца материала при нормальном
падении звуковой волны по измеренному отношению звуковых давлений в
максимуме и минимуме волны и расстоянию первого минимума от лицевой
поверхности образца.
Измерение коэффициента звукопоглощения в диффузном звуковом поле -
реверберационного коэффициента (ГОСТ 16297-80)
Измерения проводят по ГОСТ 16297-80 в реверберационной камере объемом не
менее (200 ± 20) м
3
. Время реверберации пустой камеры объемом 180 м
3
не должно
быть менее 5 с на частотах 125 - 500 Гц и 4,5; 3,5; 2 с на частотах 1000, 2000, 4000
Гц, соответственно.
Передающая измерительная система камеры состоит из генератора шума,
полосовых фильтров, усилителя мощности и не менее трех громкоговорителей,
установленных в углы реверберационной камеры.
Приемная измерительная система состоит из одного или нескольких
микрофонов, усилителей, полосовых фильтров и регистрирующего прибора,
позволяющего регистрировать спад уровня звукового давления после выключения
громкоговорителей. По спаду уровня на 60 дБ определяют время реверберации. По
времени реверберации пустой камеры и камеры с испытуемым образцом
вычисляют коэффициент звукопоглощения в диффузном поле. Величина
коэффициента может достигать нескольких единиц и является условной, не
пропорциональной поглощенной энергии звука. Его можно было бы назвать не
коэффициентом звукопоглощения, а коэффициентом реверберации.
Измерение коэффициента звукопоглощения звукопоглощающих строительных
материалов в диффузном звуковом поле (ГОСТ 26417-85)
Измерения проводят по ГОСТ 26417-85 в малой реверберационной камере
объемом 1,5 - 2,0 м
3
, на образцах площадью 1 - 15 м
2
и толщиной не более 100 мм.
Измеряют время реверберации в пустой камере и в камере с испытуемым
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
364
образцом. По измеренным значениям вычисляют коэффициент звукопоглощения
(реверберационный). Диапазон частот измерений 125 - 8000 Гц и, при
необходимости, до 20000 Гц.
При измерении применяют передающую измерительную систему, состоящую из
генератора шума, полосовых фильтров, усилителя мощности, громкоговорителей, а
также приемную систему, состоящую из микрофона, усилителя и регистрирующего
прибора.
Измерение звукоизоляции ограждающих конструкций методом
реверберационных камер (ГОСТ 27296-87)
Измерения проводят по ГОСТ 27296-87. Измеряют звукоизоляцию от
воздушного и ударного шума. Реверберационные камеры состоят из двух смежных
по горизонтали или вертикали помещений, разделенных ограждением с проемом
для монтажа испытуемых образцов конструкций. Минимально допустимый объем
камер должен составлять 50 м
3
. Для испытаний окон и дверей допускается 30 м
3
.
Время реверберации не должно быть менее 1 с. Частотный диапазон измерений 100
- 3150 Гц.
При проведении измерений изоляции от воздушного шума громкоговорители
располагают в углах камеры высокого уровня, на расстоянии не менее 2 м от
испытуемого образца. Микрофон устанавливают не менее чем в шести
измерительных точках.
При проведении измерений изоляции от ударного шума измеряют приведенный
уровень ударного шума в реверберационной камере под образцом перекрытия. При
этом ударную машину устанавливают не менее чем в четырех точках на
испытуемом образце. Микрофон устанавливают не менее чем в трех точках под
перекрытием, при каждом положении ударной машины.
При измерениях применяют передающую измерительную систему, состоящую
из генератора шума, полосовых фильтров, усилителя мощности и
громкоговорителей, а также приемную систему, состоящую из одного или
нескольких микрофонов, усилителей и регистрирующего прибора.
Применяют также стандартную ударную машину.
Измерение звукоизоляции методом малых камер
Получили распространение измерительные камеры объемом менее 1 м
3
для
измерения звукоизоляции образцов материалов и конструкций, а также элементов
построенных зданий, межквартирных перегородок, фюзеляжей самолетов,
локальной звукоизоляции конструкций.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
365
Две камеры заполнены звукопоглощающим материалом. В одной из них,
излучающей, расположен громкоговоритель, в другой, приемной, - измерительный
микрофон. При измерении вначале приемную камеру прижимают к излучающей и
регистрируют спектр шума, излучаемого громкоговорителем. Затем, при том же
напряжении на громкоговорителе, между камерами помещают испытуемый
образец или конструкцию и регистрируют спектр шума, прошедшего через
образец. Разность уровней звукового давления на соответствующих частотах в
первом и втором измерениях определяет звукоизоляцию образца.
К разности уровней прибавляют поправку, учитывающую неидеальность
звукового поля в камере. Поправку определяют путем измерения звукоизоляции
образца плотной, непористой резины, полагая, что звукоизоляция ее соответствует
аналитическим выражениям для «законов массы» по свободному и по диффузному
звуковым полям [30]. Внесение поправки в результаты измерений обеспечивает
единообразие измерений на разных установках и в разных лабораториях. При
необходимости сравнения звукоизоляции образцов между собой на одной
установке поправки не вносят.
Звукоизоляцию по свободному полю применяют, например, для акустических
экранов, устанавливаемых на местности. Звукоизоляцию по диффузному полю -
для акустических экранов, используемых в помещениях.
В случае свободного поля с одной стороны образца и диффузного с другой, как
это имеет место в наружных стенах зданий, возникает неопределенность в
применении аналитических выражений для «законов массы». Можно принять
меньшее значение звукоизоляции.
Результаты измерений в малых камерах не учитывают эффекты волнового
совпадения, которые могут быть учтены дополнительно.
При измерениях применяют те же передающую и приемную измерительные
системы, что и для реверберационных камер, либо упрощенные системы.
Измерение звукоизоляции кожухов (ГОСТ 23628-79, ИСО 11546)
Международные стандарты ИСО 11546-1, ИСО 11546-2 устанавливают методы
измерения звукоизоляции кожухов в лабораторных и натурных условиях.
Кожухи могут стоять на полу помещения или их крепят к источнику шума. Они
могут иметь смотровые окна, технологические отверстия, оснащенные
вентиляторами.
Звукоизоляция кожуха - уменьшение уровня звуковой мощности источника
шума или уровня звука А при установке на нее кожуха. Либо - при измерении в
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
366
реверберационной камере - разность между уровнем звукового давления с кожухом
и без кожуха.
Измерения проводят в октавных или третьоктавных полосах частот или в
уровнях звука А при соответствующем методе измерения.
В качестве источника шума при измерениях применяют источник, для которого
кожух предназначен, либо звукоизлучающую систему по ИСО 3741,
установленную в реверберационной камере, либо образцовый источник шума.
В качестве образцового источника шума используют стандартную ударную
машину, установленную на стальном листе размером 800´300 мм, толщиной 4 мм,
либо излучатель из нескольких громкоговорителей, либо стандартный образцовый
источник шума аэродинамического типа.
ГОСТ 23628-79 устанавливает методы измерения звукоизоляции кожухов в
свободном звуковом поле, на открытой площадке, в отраженном звуковом поле в
помещении, на месте эксплуатации кожуха. Требования к свободному полю - по
ГОСТ 12.1.025-81 и ГОСТ 12.1.024-81.
Методы измерения аналогичны приведенным в стандартах ИСО.
Измерения звукоизоляции кабин (ГОСТ 23426-79, ИСО 11957)
Международный стандарт ИСО 11957 устанавливает лабораторный метод
измерений и метод измерений на месте установки кабины.
Измерения проводят по точному методу в реверберационной камере по ИСО
3741 либо в помещении, где создается звуковое поле вокруг кабины с помощью
громкоговорителей. Объем реверберационной камеры должен быть не менее 200
м
3
и превышать объем испытуемой кабины не менее чем в 20 раз.
Определяют разность уровней звукового давления в реверберационной камере и
внутри кабины. Звуковое поле создают, по крайней мере, двумя
громкоговорителями, расстояние между которыми - не менее 3 м. Превышение
уровня шума над уровнем помех - не менее 6 дБ. Диапазон частот измерений - от
100 до 5000 Гц (от 50 до 10000 Гц). Точки измерения должны содержать точку
расположения уха оператора.
При испытании кабин большого размера, но не более 15 м, в гулком помещении
применяют 3 и более громкоговорителей, равномерно распределенных вокруг
кабины.
Показатель звукоизоляции от воздушного шума определяют по ИСО 717-1.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
367
ГОСТ 23426-79 устанавливает методы измерений звукоизоляции кабин на
открытых площадках и в помещении, а также на месте эксплуатации для кабин с
размерами не более 6 м. Звукоизоляцию кабины определяют как разность средних
октавных уровней звукового давления, измеренных в одних и тех же точках до
установки кабины и в кабине после ее установки.
По второму методу звукоизоляцию кабины определяют как разность средних
октавных уровней звукового давления в точках измерения вокруг кабины и внутри
кабины. Точки измерения внутри кабины располагают на рабочих местах, на
уровне головы оператора, а вокруг кабины - на высоте 1,5 м от низа кабины, на
расстоянии 1 м от стен и на расстоянии 1 - 2 м одна от другой. Громкоговорители
располагают по углам и в середине стороны кабины на расстоянии, в 2 раза
превышающем наибольший линейный размер кабины. Система вентиляции кабины
при измерениях должна быть выключена, а двери и окна закрыты. Измерения в
каждой точке проводят не менее трех раз.
4.5.2. Измерение характеристик экранов (ИСО 10847)
Международный стандарт ИСО 10847 устанавливает методы определения в
натурных условиях снижения внешнего шума экранами всех типов в конкретном
месте и при определенных метеорологических условиях. Этот стандарт не
позволяет сравнивать шумозащитные свойства двух идентичных экранов,
установленных в разных местах городской территории. Однако допускается
сравнение экранов разных типов, установленных на том же самом месте и
испытанных при тех же метеорологических условиях.
Стандарт устанавливает два метода измерения снижения внешнего шума
экраном - прямой и косвенный.
Прямой метод применяют, если экран еще не установлен, или уже
установленный экран может быть временно удален (передвинут). Уровни
звукового давления в полосах частот или уровни звука А измеряют в опорной точке
перед экраном и в измерительной точке за ним при наличии и при отсутствии
экрана. Разность этих уровней позволяет судить о снижении уровня шума экраном.
Косвенный метод применяют, когда экран уже установлен и не может быть
передвинут. В этом случае проводят измерения без экрана в другом месте, которое
может считаться эквивалентным месту установки экрана по источнику шума,
профилю территории, характеру застройки, отражающим поверхностям, типу
грунта и метеорологическим условиям. Стандарт не устанавливает методы
определения звукоизоляции и звукопоглощения экрана.
Измеряют эквивалентные уровни звука А, или уровни экспозиции звука А,
октавные или третьоктавные уровни звукового давления, или максимальные
уровни звукового давления.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
368
Шумомеры должны соответствовать 1-му или 2-му классу точности по МЭК
60651, а интегрирующие шумомеры 1-му или 2-му классу точности по МЭК 60804.
Для измерений могут быть использованы три типа источников шума:
неуправляемый реальный источник шума, например, транспортный поток;
регулируемый образцовый источник шума; регулируемый реальный источник
шума, например, несколько типичных транспортных средств.
Транспортный поток является лучшим типом источника шума, но он нестабилен
и требует непрерывного и одновременного измерения шума в опорной и
измерительной точках.
Образцовый источник шума применяют, когда измерения другими источниками
затруднены из-за больших расстояний, высокого фона или значительной высоты
экрана. Но он не может моделировать шум в большом пространстве. В ряде
случаев в качестве источника шума могут быть использованы типичные
транспортные средства.
Расстояние между измерительными точками и отражающими звук предметами
должно быть не менее 30 м. Ось микрофона ориентируют вертикально. Измерения
проводят в диапазоне октавных частот от 63 до 4000 Гц (8000 Гц). При расстояниях
между измерительной точкой и источником шума более 200 м требуется повторить
измерения шума в каждой измерительной точке более трех раз.
При постоянном шуме длительность каждого измерения должна составлять не
менее 2 мин. При измерении непостоянного шума - не менее 10 - 30 мин.
Методики выполнения измерений при испытании акустических экранов
В России и других странах получили распространение акустические экраны для
защиты от шума автотранспорта. Их производство и применение нуждаются в
акустическом контроле. Имеющиеся многочисленные документы по контролю
противоречивы и не содержат указаний о точности и достоверности измерений, что
не позволяет гарантировать обеспечение санитарных норм и заданного снижения
уровня шума при выборе типа экрана, гарантировать контроль стабильности
производства экранов и их паспортных данных.
Акустический экран, как всякое техническое изделие, должен иметь
технический паспорт. В паспорте указывают такие акустические характеристики
экрана, как его стандартная акустическая эффективность с акустическими
характеристиками материалов и конструкций, из которых он изготовлен
(коэффициент звукопоглощения, звукоизоляция).
Для экранов, применяемых снаружи, эти характеристики должны быть измерены
по свободному полю, а для экранов, применяемых в помещении, - по диффузному
полю.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
369
Паспортные данные определяют на акустических испытательных стендах, для
которых известны погрешности измерений при стандартных внешних условиях.
Определение паспортных данных на экранах, установленных на местности, не
допускается.
Паспортные данные определяют на опытных образцах экранов, разработанных и
изготовленных по правилам, установленным в специальных документах. При
сертификации экрана и его материалов и конструкций проверяют наличие
технической документации, паспорта, свидетельства об аттестации акустического
стенда, измерительных установок, правильности проведения измерений.
Паспортные данные применяют при проектировании экрана, при согласовании
типа экрана с заказчиком, в рекламных целях.
Перед проектированием установки экрана на местности предварительно
измеряют затухание звука между предполагаемым местом установки экрана и
защищаемым объектом. С учетом паспортной эффективности экрана и
измеренного затухания звука на местности вычисляют эффект снижения шума у
защищаемого объекта и сравнивают расчетный уровень у объекта с допустимым по
санитарным нормам или с техническим заданием. Если требования не
удовлетворяются, то выбирают по паспортным данным экран с большей
акустической эффективностью или проектируют установку экрана в другом месте,
учитывая рельеф местности. На экране, установленном на местности, акустических
измерений не проводят, так как исправить его практически невозможно.
После установки экрана контролируют соответствие уровня шума у
защищаемого объекта санитарным нормам или техническому заданию. Все методы
испытаний должны быть установлены в методиках выполнения измерений,
разработанных, согласованных и утвержденных в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.
Для испытания экранов необходимо использовать следующие методики
выполнения измерений:
1. «Методика выполнения измерений стандартной акустической эффективности
экранов наружного применения». Результаты измерений приводят в техническом
паспорте экрана, аттестованном в установленном порядке и обеспечивающем
необходимую точность измерений.
2. «Методика выполнения измерений при сертификации экранов» с учетом
характеристик материалов экрана, стандартной акустической эффективности
экрана и акустической эффективности экрана по звукоизоляции и
звукопоглощению в свободном поле, обеспечивающая необходимую точность
измерений.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
370