3 РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ

При расчете помещений перед проектировщиком могут возникнуть две задачи:

1. Определение пригодности имеющегося помещения для использования его в заданных целях в соответствии с требованием санитарных норм по уровню проникающих шумов.

На основании расчета в этом случае, прежде всего, выявляется необходимость мероприятий по снижению шума, а затем после определения требуемого снижения шума, выбираются способы его уменьшения до нормативных величин.

2. Выбор на стадии проектирования типов звукоизолирующих конструкций.

Так как действующие санитарные нормы определяют допустимые уровни шума в восьми октавных полосах в диапазоне 50¸10000 Гц, то и расчет необходимо производить в каждой из восьми октавных полос со среднегеометрическими частотами: 63, 125, 250, 500,1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Шумовые характеристики источников шума задаются либо уровнем акустической мощности каждого источника  , либо суммарным уровнем звукового давления от всех источников 

Уровень звуковой мощности должен указываться в паспорте или каталоге оборудования. Если источников шума несколько, то можно определить  суммарный уровень звуковой мощности всех источников шума:

                                                                                        (3.1)

Иногда сложно определить расчетным путем уровень звуковой мощности (например, шум транспортной магистрали и т.п.). В этом случае при проектировании исходными данными являются результаты измерений суммарного уровня звукового давления от всех источников шума .

На практике чаще всего встречаются случаи, когда на изолируемое помещение одновременно воздействуют шумы, акустические характеристики которых могут быть заданы уровнем звуковой мощности (например, шум оборудования в смежном помещении), и шумы, заданные суммарным уровнем звукового давления (например, шум транспортной магистрали). В этом случае необходимо определить уровни звукового давления создаваемые в изолируемом помещении каждым из указанных источников шумов.

Рассмотрим методику определения уровней проникающего шума.

3.1 Методика расчета ожидаемых уровней шума

Вначале определяются уровни шума , проникающего через отдельные элементы ограждения (стена, дверь, окна), а затем общий уровень проникающего шума  

                                                                                     (3.2)

а) источник шума расположен в смежном помещении; его шумовые характеристики заданы в виде уровня акустической мощности   в октавных полосах

               , дБ                  (3.3)  В формуле:

         – уровень звуковой мощности источника шума в дБ (если источников шума в соседнем шумном помещении несколько, определяется  );

          B_Ш и B_И – постоянные шумного и изолируемого помещений, соответственно;

         S_i  – площадь i-го ограждения (дверь, стена, окно, перекрытие и т.п.), через которое шум проникает в изолируемое помещение;

          R_i  – звукоизолирующая способность i -го ограждения;

Сведения о звукоизолирующей способности некоторых типов   ограждений и конструкций приведены в таблицах 7.1-7.5 (12)

         n – общее число ограждений или элементов ограждений с различной звукоизолирующей способностью.

Постоянная изолируемого помещения   B_И   определяется для каждой октавной полосы по формуле:

                                                  ,                                                   (3.4)

где  –    ; 

             ;

           А_k – звукопоглощение отдельных штучных поглотителей (стулья, инструменты, люди и т.п.);

            n_k  – количество однотипных штучных поглотителей.

Постоянная шумного помещения   В_ш может быть определена по графику, приведенному на рисунке 3.1,  путем умножения постоянной этого помещения на частоте 1000 Гц (B₁₀₀₀₎ на частотный множитель  x (таблица 3.1).

                                              (3.5)

Рисунок 3.1 –  Постоянные помещения B для частоты 1000 Гц: а – помещения без мебели с небольшим количеством людей; б – помещения с жесткой мебелью и небольшим количеством людей; в – помещения с большим количеством людей и мягкой мебелью; г – помещения со звукопоглощающей облицовкой стен и потолка)

Если изолируемое помещение граничит с несколькими шумными помещениями, то аналогичный расчет необходимо произвести для каждого смежного помещения, а затем определить суммарный уровень ожидаемого шума.

                                         ,                                       (3.6)

где     L_шm   – ожидаемый уровень шума, проникающего из m-го смежного помещения;

           m – количество смежных шумных помещений.

б) источник шума расположен в смежном помещении или снаружи на прилегающей территории; шумовые характеристики источника шума заданы в виде уровней звукового давления в октавных полосах.

Уровни проникающего шума определяются по формуле:

                                                         (3.7)

Общий уровень проникающего шума, как и в предыдущем случае, определяется по формулам (3.2 ¸ 3.6).

Если рассчитанный уровень шума  L_ш  больше допустимого L_доп, определяемого санитарными нормами, необходимо определить требуемое снижение шума для каждого ограждения.

Требуемое снижение шума для каждого типа ограждения (или элемента ограждения) определяется по формуле:

                                    , дБ ,                             (3.8)

где  n – общее количество ограждений, через которые шум из данного шумного помещения попадает в изолируемое.

Если расчет покажет, что  DL_треб £ 0 , то снижать шум не надо. Если  DL_треб > 3 дБ хотя бы в одной частотной полосе, то необходимо принять меры для обеспечения требуемого снижения уровня шума.

Снижение шума может быть достигнуто применением звукоизолирующих конструкций (стены, перекрытия, окна, двери и т.д.) с повышенной звукоизоляцией и снижением уровня шума с помощью звукопоглощающих материалов в помещениях с источниками шума. Применение дополнительных звукопоглощающих конструкций в изолируемом помещении невозможно т.к. фонд звукопоглощения определяется требуемым временем реверберации.

3.2  Методика определения требуемой звукоизоляции

Изложенные выше принципы акустического расчета позволяют выявить необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом. Однако когда в процессе проектирования, проектировщик сам выбирает типы ограждающих конструкций, возникает необходимость в определении требуемой звукоизоляции этих ограждений.

Расчет требуемой звукоизолирующей способности производится отдельно для каждого элемента ограждения (перекрытие, окно, дверь и др.) по следующим формулам:

а) при проникновении шума в смежное помещение, если известны уровни звуковой мощности шумящего оборудования

                (3.9)

где   L_pS  - суммарный уровень звуковой мощности всех источников   шума в смежном помещении, в дБ;

         B_ш и B_и - постоянные соответственно шумного и изолируемого помещений, м²;

         S_i   - площадь рассматриваемого ограждения или отдельного

элемента ограждения, через которое шум может проникать в изолируемое помещение,  м²;

        L_доп  - допустимый по нормам уровень звукового давления в изолируемом помещении в данной октавной полосе частот,  дБ;

         n   - общее количество применяемых в расчете отдельных элементов ограждения.

б) при проникновении шума из окружающей атмосферы и из смежного помещения, если задан суммарный уровень звукового давления от всех источников шума  L_S  перед данным ограждением имеем:

                                    (3.10)