Расчет уровней звукового давления в помещении с источником шума

Расчет уровня звукового давления при распространении звука в свободном пространстве

Уровень звукового давления, создаваемого точечным источником в расчетной точке, когда источник шума и расчетная точка рас-. положены в свободном звуковом поле (пространстве), определяется по формуле

где L_w — уровень звуковой мощности источника шума, дБ; Ц — фактор направленности; в — пространственный угол излучения; r— расстояние от центра источника до рабочей точки, м; — коэффициент поглощения звука в воздухе при 20°С и относительной влажности 60% (значения берутся из табл. 5.22). При r ≤ 50 м поглощение в воздухе не учитывается.

Таблица 5.22

F, Гц
в, Дб/м	0,3	1,1	2,8	5,2	9,6

Пространственный угол Ω для источника, находящегося в свободном пространстве, равен 4π; для источников, расположенных на поверхности территории или ограждающих конструкций здании, Ω = 2π; в двугранном угле, образованном названными поверх-ностями, Ω = π; в трехгранном угле Ω= π/2. Фактор направлен-

ности Ф для источников с равномерным излучением равен единице Расчетные точки в открытом пространстве выбирают в зонах постоянного пребывания людей, а также на расстоянии 2 м от плоскости окон ближайших зданий, ориентированных на источники шума.

По акустическим свойствам все помещения в зависимости от соотношения их размеров (высоты Н, ширины С, длины D) могут быть разбиты на три группы:

• соизмеримые с отношением размеров наибольшего к наименьшему не более 5;

• плоские, у которых D/З > 5 и С/З ≥ 4;

• длинные, у которых D/З > 5 и С/З < 4.

Если помещение непрямоугольное, то в расчете используют усредненные размеры D, С, Н. В дальнейшем все расчетные формулы приводятся для соизмеримых помещений. Уровень звукового давления L_p, дБ, в рабочей точке, создаваемого в соизмеримом помещении, в котором находится один источник шума, определяется по формуле

Рис. 5.32. Эмпирический Рис. 5.33. Коэффициент нарушения диф- коэффициент фузности звукового поля

где Ц - фактор направленности, см. (5.49); ф — эмпирический коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния между акустическим центром источника и расчетной точкой r к максимальному габаритному размеру источника l _тахпо графику рис. 5.32; S — площадь воображаемой поверхности правильной геометрической

формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку (методика определения S рассмотрена ниже), м²; ш —коэффици-ент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении и определяемый по графику, приведенному на рис. 5.33, в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей S_отр, которая определяется с учетом площадей пола, потолка и стен помещения.

Постоянная помещения В, м², находится из выражения

где м — частотный множитель, определяемый по табл. 5.23; S₁₀oo — постоянная помещения на средней геометрической частоте 1000 Гц, которая выбирается в зависимости от объема и типа помещения:

• х /20 — для помещений без мебели с небольшим количеством людей (металлробрабатывающие цехи, машинные залы, испытательные стенды и т.д.);

• х /10 — для помещений с жесткой мебелью или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и т.д.);

• х /6 — для помещении с оольшим количеством людей и мягкой мебелью (рабочие помещения административных зданий, жилые комнаты и т.п.);

• н/ 1,5 — для помещений с звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен.

Объем	Значение множителя —	при средней геометрической частоте. Гц
помещения, м^3
v<< 200 v = 200... 500 v>> 500	0,80 0,65 0,50	0,75 0,62 0,05	0,70 0,64 0,55	0,80 0,75 0,70	1,00 1,00 1,00	1,40 1,50 1,60	1,80 2,40 3,00	2,50 4,20 6,00

где k — проекция расстояния между акустическим центром источника шума и рабочей точкой на горизонтальную плоскость, м; h_p — Расстояние до расчетной точки от уровня пола, м.

Расстояние г определяется между акустическим центром источника шума и расчетной точкой. Акустический центр источника шума, расположенного на полу, есть проекция его геометрического Центра на горизонтальную плоскость. Тогда

Площадь поверхности S, окружающей источник и проходящей через рабочую точку, определяется выражением S = Ωr² при r > 2l_тах. Как указывалось выше, для источника, находящегося в свободном пространстве, пространственный угол Щ = 4р, для источников, расположенных на поверхности территории или ограждающих конструкций зданий, Щ = 2р, в двугранном угле, образованном названными поверхностями, Щ = р, в трехгранном угле Щ = р/2.

при 2 l_тах > r

В этом случае поверхность излучения будет иметь форму параллелепипеда, для которого

где a_n, b_n, h_n — ширина, длина и высота источника шума со стороны рабочего места, м; d — проекция расстояния от расчетной точки до края источника на горизонтальную плоскость.

Если в рассматриваемом помещении установлено несколько разных источников, то ожидаемые уровни звукового давления от всех источников в выбранных расчетных точках рассчитываются по формуле

где L_wi, ц _i, Ц _i, S _i, ш, B — то же, что и в (5.49) и (5.50) для г'-го источника шума; з — общее число источников в помещении с учетом среднего коэффициента одновременности работы оборудования; т —число источников шума, ближайших к расчетной точке, т.е. тех, для которых r_i < 5 r _min, где r _min — расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника, м.

Если в рассматриваемом помещении установлено несколько одинаковых источников шума, то ожидаемый уровень звукового давления L_p, дБ, от всех источников в расчетной точке определяется

где L_w — уровень звуковой мощности, излучаемый одним источником шума (Ф _i - принят равным 1).

Внутри помещения выбирают не менее двух расчетных точек в зоне постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от уровня пола или от основания рабочей площадки. При одном источнике шума в помещении рабочая точка берется на рабочем месте. При нескольких однотипных источниках первая рабочая точка выбирается в средней части помещения, а вторая — в зоне постоянного пребывания людей, не связанных с работой оборудования. Уровни шума во второй расчетной точке определяются в большей степени отраженной звуковой волной. Если имеется несколько различных источников, отличающихся друг от друга по уровням звуковой мощности более чем на 15 дБ хотя бы в одной октавной полосе, то на рабочих местах берутся две расчетные точки: первая — у источника с максимальным уровнем шума, вторая — у источника с минимальным уровнем шума.

Дата добавления: 2015-06-28