Swegon - Теоретические вопросы организации воздушно-климатических систем

Подождите немного. Документ загружается.

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

5

Акустика

Факты 2

Шум в прямых воздуховодах

Мощность звука в прямом воздуховоде можно оп-

ределить по формуле:

wtot

= 0 + 50 log v + 0 log s

v = скорость воздуха в воздуховоде, м/с

s = площадь сечения воздуховода, м

Примерное распределение общей мощности звука

по частотам октавной полосы производится с по-

мощью диаграммы ниже:

Рис. 57. Распределение общей мощности звука по

частотам октавной полосы (прямой воздуховод).

A = относительная мощность звука dB/oktav

(dB на pW)

B = средняя частота октавной полосы (Гц)

Факты 3

Шумоглушение в покрытых изнутри камерах

всасывания или давления

Если звук на пути от вентилятора в помещение

пройдет покрытую изнутри камеру, он будет погло-

щен пропорционально трудности его выхода из ка-

меры. Рис. 58 можно использовать для определе-

ния шумоглушения в камере, покрытой изнутри

0 см слоем минеральной шерсти.

Пример:

Скорость воздуха v = 0 м/с

Площадь воздуховода s = 0,5 м

Мощность звука, L

wtot

= 57 dB

Общая мощность звука распределяется в октав-

ной полосе следующим образом:

Средняя частота, Гц

63 25 250 500 000 2000 4000 8000

Исходный

уровень,

57 57 57 57 57 57 57 57

Корректи-

ровка,

Рис. 57

-5 -6 -7 -8 -9 -0 -5 -20

Уровень в

октавной

полосе

52 5 50 49 48 47 42 37

Рис. 58. Шумоглушение в камерах давления

или всасывания, покрытых изнутри 10 см слоем

минеральной шерсти. (ВАЖНО! Вход и выход не

могут располагаться друг напротив друга)

A = Шумоглушение (dB)

B = Покрытая поверхность, разделенная на

площадь выхода.

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика

Факты 4

Шумоглушение в ответвлениях

В ответвлении воздуховода мощность шума делит-

ся пропорционально площади его сечения (A/A2).

Если скорость воздуха во всех ветках относитель-

но одинакова, мощность звука распределится про-

порционально расходу воздуха. Главный воздухо-

вод, через который проходит 0% общего расхода

воздуха, получит и 0% мощности звука.

Высокие частоты можно сравнить с лучами света.

Из рисунка видно, что только меньшая часть высо-

кочастотного звука попадает в ветки. В таком слу-

чае мы понижаем степень глушения высоких час-

тот (> 500 Гц). В Т-образном патрубке энергия зву-

ка, напротив, будет разделяеться пропорциональ-

но сечениям воздуховодов.

Рис. 59. Распостранение звука в ответвлениях

Рис. 60. Соотношение между % воздуха, уходяще-

го в ветку и шумопоглощением

A = шумопоглощение (dB)

B = расход воздуха на помещение/диффузор (%)

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика

Шумопоглощение в воздуховодах

Шумоглушение в воздуховодах несущественное,

кроме веток, загибов и изменений сечения, где по-

лучается т. наз. реактивное шумоглушение. См.

Факты 5.

Шумоглушение на диффузоре

Означает снижение мощности звука в воздухово-

де до уровня шума в помещении 0 м

Sabine пог-

лощения. Существуют и другие определения шу-

мопоглощения диффузора, поэтому нужно быть

осторожным! Необходимо также отметить, что не-

которые воздухораспределители работают как

усилители, т.е. значение шумоглушения их может

быть отрицательным.

Шумоглушение воздухораспределителей Swegon

обычно указано для помещения с площадью 0м

шумопоглощения. Для больших диффузоров, пред-

назначенных для промышленных зданий, данные

указываются для площади 50 м

шумопоглощения

в помещении. Корректировка значений для поме-

щений иной, чем 0 м

Sabine площади, произво-

дится по диаграмме Рис. 56. См также Факты 5.

Требования акустического комфорта

Требования обычно указываются в dB(A) в поме-

щении. Это означает, что уровень слышимого нами

шума будет низким. Однако, существует низкочас-

тотный, не слышимый ухом шум, вызывающий, од-

нако, явления дискомфорта в виде чувства трево-

ги, страха и проч., называемые в отрасли эффек-

том ”подводной лодки”. Поэтому мы рекомендуем

формулировать требования к акустическому ком-

форту в dB(A) и dB(C). В каталоге Swegon указаны

данные до 63 Гц. Для получения данных в более

низких частотах, 3,5 Гц, свяжитесь с нашим бли-

жайшим представителем.

Пример требований:

Квартира 30 dB(A) 45 dB(C)

Офис 35 dB(A) 50 dB(C)

Аудитория 30 dB(A) 45 dB(C)

Конференц-зал 30 dB(A) 45 dB(C)

Кладовая 45 dB(A) 60 dB(C)

Важно, чтобы для всех помещений, где пребывают

люди, были заданы четкие требования по шуму.

Значения выше, чем 45 dB(A), 60 dB(C) недопусти-

мы в помещениях, кроме венткамер, машинных и

похожих помещений с собственным сильным источ-

ником шума. В любом случае необходимо стре-

миться к тому, чтобы уровень шума системы вен-

тиляции не был доминирующим.

Почему dB(C)?

Исторически сформировались три разных сравни-

тельных кривых - A, B и C. Принято считать, что A

используется для измерения наиболее слабого шу-

ма, B- среднего и C- наиболее сильного аналогично

способности уха человека слышать шум. Однако

наш слух отличается разной чувствительностью

в зависимости от частоты звука и его громкости,

поэтому указанного способа недостаточно. В со-

временной практике для определения громкости

слышимого звука используется только кривая А.

Звук низких частот, созданный источниками шума

оценивается тогда некорректно, особенно когда

его слуховой оценке мешает шум в помещении от

деятельности людей. Вентиляторы в системе вен-

тиляции часто являются сильным источником низ-

кочастотного шума.

Информация о поглощении низкочастотного шума

наших продуктов: шумоглушителей, заслонок,

диффузоров и прочих, указанная в частоте до

63 Гц октавной полосы, в абсолютном большинст-

ве случаев достаточна для оценки развития и рас-

пределения звука в dB(C) от вентилятора и дру-

гих компонентов системы. Собственный шум воз-

духораспределителя обычно указывается исклю-

чительно в dB(A), так как уровень его низкочастот-

ного звука незначителен.

Принцип работы

. На ранней стадии проекта (стадии эскиза), необ-

ходимо определить мероприятия, по поглощению

шума вентиляторов, направленного в помещения и

в окружающую среду, а также произвести принци-

пиальный выбор системы. В это время совместно с

архитектором определяются:

• геометрия, форма и объем здания,

• предположительное количество агрегатов и

венткамер с учетом формы и назначения здания,

• размеры венткамер. ВАЖНО! размер подразуме-

вает не только LxBxH, но и уровень шума и дина-

мические помехи на перекрытия, потребляемая

мощность и т.д.

2. Ближе к концу эскизного проекта определяются

типоразмеры компонентов системы и уточняются

мероприятия п..

Этапы работы

Зная вентилируемый объем, определям размер

воздухоподготовительного агрегата, отсюда при-

мерно его звуковую мощность и предварительные

мероприятия шумоглушения до допустимого уров-

ня внутри и снаружи здания. См. Факты 6.

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика

Определяются размеры венткамеры:

• необходимая площадь в м

• необходимый уровень шума в венткамере

• потребность в виброизоляции и требования к

перекрытиям.

Размер венткамеры определяется исходя из пло-

щади, необходимой для мероприятий по глушению

шума, проникающего из венткамеры и снижения

мощности шума в шахту вентиляции до уровня не

выше 60 dB(C). Весь низкочастотный шум должен

поглощаться в венткамере. Все ловушки звука, со-

держащие пористый материал, должны быть лег-

ко доступны для возможности его замены.

Виброизоляция агрегата задает требования к пе-

рекрытиям здания и к высоте венткамеры, с кото-

рыми необходимо определиться на ранней стадии

проекта, чтобы избежать дополнительных инвес-

тиций в готовое здание. См. Факты 6.

Все требования по шуму должны быть собраны в

один документ, включающий:

• максимальный расчетный уровень шума dB(A)/

dB(C) в венткамере,

• максимальный расчетный уровень шума dB(A)/

dB(C) в шахте,

• максимальный расчетный уровень шума dB(A)/

dB(C) над потолком коридора и т. п.,

• уровень шума в помещении dB(A)/dB(C),

• изоляция шума в перегородках и перекрытиях

dB,

• эмиссия в окружающую среду, L

мощность шума

в открытия наружного и вытяжного воздуха.

В принципиальной документации задаются разме-

ры размещаемых в венткамере шумоглушителей

низких частот; размещаемых вблизи помещений

шумоглушителей сети воздуховодов; шумоглуши-

тели помещений, монтируемые после дросельных

заслонок в офисных и подобных зданиях. В здани-

ях школ и вблизи комнат переговоров с повышен-

ными требованиями к затуханию переходного зву-

ка, длина шумоглушителя между заслонкой и по-

мещением принимается обычно 200 мм. Проект

системы воздуховодов должен исключать пересе-

чение ими перегородок с высокими требованиями

к шумоизоляции. Затухание переходного звука

можно посчитать с помощью нашей программы

ProAc. Там же можно получить значение R

для

конкретной системы воздуховодов.

Проектная документация должна обеспечить воз-

можность монтажа воздуховодов с максимальной

точностью и плотностью. В стадии завершения

проекта производится шумовой расчет в несколь-

ких критических ветках системы. Редко бывает

необходимо проводить расчет всей системы. Одно-

временно с расчетом детально специфицируются

шумоглушители в венткамере и в системе воздухо-

водов.

Уровень шума для каждой системы принимается с

5% запасом. Это означает, что при одновременной

работе системы приточного и отработанного возду-

ха, запас будет 2 dB, что является необходимым с

учетом неточностей выполнения системы, погреш-

ностей измерения и проч. Если в здании еще суще-

ствуют и системы охлаждения, обогрева и т. п.,

влияющие на уровень шума в помещении, запас

должен быть увеличен еще на 2 dB для каждой

системы. См. Факты 7 о взаимодействии источни-

ков шума.

В строительную документацию должнен быть

включен документ, показывающий размещение от-

верстий, проходов и методы изолирования и пос-

ледующего ремонта, с учетом шумовых и противо-

пожарных требований, а также адаптивности сис-

темы. Плотность изолирования - решающий фак-

тор для выполнения требований по шуму в реаль-

ном здании. Конструкция продуктов Swеgon поз-

воляет легко размещать их в стенах, перекрытиях

и т. п., где они могут быть надежно изолированы.

Строительная фаза

На протяжении фазы строительства необходимо

контролировать мероприятия, могущие привести к

нежелаемому шуму:

Замена материалов

При замене материалов должна быть проверена

эквивалентность акустических параметров.

Размещение вентилятора

Обычно вентиляторы оснащены виброизолятора-

ми в агрегате. Гибкая вставка между вентилятором

и системой воздуховодов дополнительно снижает

уровень шума.

Монтаж воздуховодов, изолирование, давление

Соединения воздуховодов не должны содержать

острых внутренних краев. Неизолированные мес-

та вызывают шум. Нежелаемый перепад давления

вызывает шум и дополнительно нагружает венти-

ляторы. Соединения воздуховодов должны быть

ровными, с мягкими коленами и переходами. Долж-

на проверяться изоляция всех воздуховодов и про-

ходов. Часто изолируется только видимая часть

отверстия. Должны проводиться контрольные из-

мерения шумоизоляции.

Конечный перепад давления

Большой перепад давления в диффузоре вызыва-

ет значительное увеличение уровня шума. Боль-

шинство диффузоров имеют возможность налад-

ки расхода воздуха между помещениями в одной

ветке, что не должно использоваться для дроссе-

лирования распределения общего расхода воздуха

в системе.

Наладка и контроль

Должна осуществляться так, чтобы диффузор не

давал слишком высокого собственного шума в по-

мещение. Уровень шума должен контролироваться

во время наладки. Измеряется также и шум в ок-

ружающую среду.

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика

Факты 5

Шумоглушение в коленах

Когда шум в воздуховоде встречает колено, то его

часть отражается назад. Как много шума отража-

ется, зависит от размеров воздуховода и длины

звуковых волн.

В коленах прямоугольного сечения требуется зна-

чительно выше шумоглушение, чем в коленах круг-

лого сечения. Обычно для колен круглого сечения

шумоглушение не учитывается. Шумоглушение

в коленах прямоугольного сечения указано в

Таблице 10.

Шумопоглощающее покрытие должно быть не ме-

нее, чем в 2 раза длиннее ширины воздуховода.

Толщина покрытия t, должна быть минимум 0, x B.

Рис. 61. Колено воздуховода с внутренним

шумопогощающим покрытием

Ширина

воздуховода,

мм

Шумоглушение в dB средних частот октавной полосы (Гц)

25 250 500 000 2000 4000 8000

Без абсорбционного покрытия 25

250

500

000



Покрытие перед коленом () 25

250

500

000





Покрытие за коленом () 25

250

500

000









0



0



0

Покрытие перед и за коленом () 25

250

500

000



2



2

4

2

4

6

2

4

6

8

4

6

8

6

8

() См. Рис. 61.

Таблица 10. Шумоглушение в коленах прямоугольного сечения с шумопоглощающим покрытием и без него

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика

Факты 6

Расчет мощности шума вентилятора

В случаях, когда нет шумовых данных вентилято-

ра, мощность звука его в дольшинстве случаев с

достаточной точностью можно посчитать с помо-

щью формулы:

Wtot

= 40 + 0 log q + 20 log p

Расход воздуха q указан в м

/с.

Давление p

указано в Па.

Уравнение в графическом виде приведено на

рисунке ниже.

Рис.62. Мощность звука вентилятора.

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика

Факты 7

Суммирование уровней шума

Шум нескольких источников в помещении суммиру-

ется логарифмически, для чего можно использо-

вать диаграммы ниже.

Рис. 63. Логарифмическое суммирование

нескольких одинаковых уровней шума

A = Количество источников шума

B = Повышение шума, которое должно быть

добавлено к уровню шума одного источника, dB

Пример:

В помещении размещены 3 диффузора отработан-

ного воздуха, каждый из которых генерирует 25

dB(A).

Общий уровень шума 25 + 5 = 30 dB(A).

Рис. 64. Логарифмическое суммирование двух

разных уровней шума

A = Разница между уровнями шума суммируемых

источников, (dB)

B = Повышение шума, которое должно быть

добавлено к более высокому уровню шума, (dB)

Пример:

Сумма 30 dB(A) и 36 dB(A) дает общий уровень

шума 37 dB(A).

Рис. 65. Логарифмическое вычитание двух разных

уровней шума

A = Разница между общим уровнем шума и уров-

нем шума источника , (dB)

B = Величина, которая должна вычитаться из

общего уровня шума, (dB)

Пример:

В помещении с системами приточного и отработан-

ного воздуха общий уровень шума составляет

35 dB(A). Система приточного воздуха генерирует

32 dB(A). Разница составляет 3 dB, что означает,

что система отработанного воздуха генерирует

35 - 3 = 32 dB(A).

Основание

Математическое основание логарифмического

суммирования/вычитания:

Atot

= 0 Log (0

(LA/0)

+ 0

(LA2/0)

+ ....)

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика - Основы

Чтобы понять, насколько мешающим будет шум,

можно провести анализ частот шума, используя

нормативные кривые, т. наз. NR-кривые шума. Не-

возможно осуществить прямой пересчет значений

dB(A) в значения NR. Можно сказать, что значение

dB(A) примерно на 5 единиц больше значения NR.

Однако разница зависит от распределения шума

по частотам.

Рис. 66. NR-кривые

Lp (dB) = Давление звука

A = Средняя частота, (Hz)

Октавная

полоса,

№

Средняя

частота,

Гц

Границы

полосы,

Гц

Длина

волны,

25

250

500

000

2000

4000

8000

88-77

77-354

354-707

707-40

40-2830

2830-5660

5660-300

2.720

.360

0.680

0.340

0.70

0.085

0.043

Таблица 11. Рекомендуемые значения октавных

полос согласно ISO

Средняя частота

октавной полосы,

Гц

Фильтр

(dB)

Фильтр

(dB)

Фильтр

(dB)

25

250

500

000

2000

4000

8000

6000

-26.2

-6.

-8.6

-3.2

+.2

+.0

-.

-6.6

-9.3

-4,2

-.3

-0.3

-0.

-0.7

-2.9

8.4

-0.8

-0.2

-0.8

-3.0

-8.5

Taблица 12. Фильтры взвешивания для измерений

уровня шума

Рис. 67. Шумопоглощение для разных фильтров

взвешивания.

При расчете значений dB(A), необходимо скоррек-

тировать измеренные значения согласно таблице

ниже, после чего полученные значения суммиру-

ются логарифмически для октавной полосы.

Пример:

Измеренные давления шума 45 dB (25 Hz), 40

dB (250 Hz), 36 dB (500 Hz), 37 dB (000 Hz), 34

dB (2000 Hz) и 25 dB (4000 Hz). Результирующий

уровень шума в dB(A), будет равен 4 dB(A).

Частота 25 250 500 000 2000 4000

Измеренное

значение

Корр.фильтр.A

45 40 36 37 34 25

-6 -9 -3 0 + +

Результат 29 3 33 37 35 26

Таблица 13. Корректировка для фильтра А

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика - Основы

Шумопоглощение помещения

Объем помещения, свойства поверхностей стен и

деталей интерьера значительно влияют на общий

уровень шума. Чтобы рассчитать эквивалентную

площадь шумопоглощения помещения, можно ис-

пользовать диаграмму и таблицу с контрольными

значениями факторов шумопоглощения.

Обычно эквивалентную площадь шумопоглощения

(A) можно определить по формуле:

где S x α

= S



· α



+ S

· α

+ .....+ S

· α

S - общая площадь поверхностей

помещения (м

)



...S

- частичная площадь поверхности

помещения (м

)



...α

- фактор поглощения частичной

площади поверхности

- средний фактор поглощения для

общей площади помещения

Тип помещения Средний

фактор

поглощения α

Радиостудия, студия

звукозаписи

0,30 - 0,45

TV-студия, магазин, комната для

чтения

0,5 - 0,25

Квартиры, офисы, номера

гостиниц, конференц-залы,

театры

0,0 - 0,5

Школы, больницы, маленькие

церкви

0,05 - 0,0

Промышленные помещения,

бассейны, большие церкви

0,03 - 0,05

Таблица 14. Контрольные значения средних фак-

торов шумопоглощения для разных типов поме-

щений

A Помещение с сильным шумопоглощением

= 0,40

B Помещение с повышенным шумопоглощением

= 0,25

C Нормальное помещение α

= 0,5

D Помещение с пониженным шумопоглощением

= 0,0

E Помещение с очень низким шумопоглощением

= 0,05

Пример:

Магазин одежды объемом 2700 м

и средним зна-

чением шумопоглощения α

= 0.40, имеет эквива-

лентную площадь поглощения 500 м

Рис. 68. Эквивалентная площадь шумопоглощения

A = Эквивалентная площадь шумопоглощения (м

)

V = Объем помещения (м

)

Swegon Климатические системы - воздух 2007

www.swegon.com

Акустика - Основы

Шумоглушение в выходных отверстиях

воздуховодов

Уровень звука, попадающего из воздуховода в по-

мещение, снижается из-за его распределения.

обычно радиального. Это снижение называется

шумоглушением в отверстии/устье.

Шумоглушение (∆L) каждого диффузора Swegon

указано в октавной полосе - характеристики Уро-

вень шума. В этих значениях уже учтено шумоглу-

шение в устье. При необходимости рассчитать шу-

моглушение в отверстии свободного воздуховода

(без присоединенного диффузора), используется

диаграмма на Рис. 70.

Пример:

Воздуховод прямоугольного сечения заканчивает-

ся в помещении как альтернатива 3 на Рис. 69.

Площадь поперечного сечения его 0,5 м

. Из диа-

граммы ниже получаем следующие значения шу-

моглушения отверстия:

Октавная полоса, Гц 63 25 250 500

Шумоглушение отверстия dB 7 4  0

Таблица 15. Шумоглушение в устье для альт.3 ри-

сунка 69

Альт.  В центре помещения

Альт. 2 В стене или потолке

Альт. 3 В стене у потолка

Альт. 4 В углу

Рис. 69. Размещение отверстия воздуховода

Рис. 70. Шумопоглощение

∆L= Шумопоглощение (dB)

B = Размещение отверстия (рис.69)

A = Площадь сечения воздуховода прямоугольного сечения (м

)

D = Диаметр отверстия воздуховода круглого сечения (м)