ТехЛиб

Библиотека научно-технического портала Технарь

Пространственная акустика и защита от шума. Часть I

1418Акустика (от греч. akustikós — слуховой, слушающийся), в узком смысле слова — учение о звуке, т. е. об упругих колебаниях и волнах в газах, жидкостях и твёрдых телах, слышимых человеческим ухом (частоты таких колебаний находятся в диапазоне 16 гц—20 кгц); в широком смысле — область физики, исследующая упругие колебания и волны от самых низких частот (условно от 0 гц) до предельно высоких частот 1012—1013 гц, их взаимодействия с веществом и применения этих колебаний (волн).

Прикладную акустику подразделяют на: 

  • архитектур­ную, задачи которой заключаются в создании благоприятных условий полноценного восприятия звуков, являющихся полезной информацией
  • строительную, целью которой является подавление, ослабление и ограничение распространения нежела­тельных звуков, которые принято называть шумами.

Архитектурная акустика включает в себя естественное звучание и развиваю­щееся   озвучение  и   звукоусиление. Основным акустическим понятием является звуковой поток, мощность кото­рого измеряется в единицах энергии. 

Звукопоглощение ограждающей конструкции зависит не только от материала поверхности экрана, но и от его конструкции.

Основные требования  к акустическому благоустройству помещений: равномерное звуковое поле с достаточной плотностью звуковой энергии Е; отсутствие фокусирования, мнимых фокусов, эха, стоячих волн; оптимальная реверберация; высокая степень разборчивости речи на всех местах  в  зале, защита от внешних шумов,  проникающих в залы извне.

Равномерность звукового поля достигается комбинированием направленного и диффузного звукоотражения с прямыми звуками. Основное звуковое поле формирует­ся в результате 2—3 отражений звука.

Существенное значение имеет форма разреза и плана зала. При определенных условиях асимметричная в плане форма зала может обеспечить достаточно диффузное звуковое поле и избавить от порхающего эха и стоячих волн.

Реверберация является основным критерием, характеризующим акусти­ческие свойства зала в целом. Остальные критерии являются дополнительными или локальными.

Явление реверберации — процесс формирования и затухания звука после пре­кращения звучания источника в результате многократных отражений от ограждающих поверхностей.

Защита от шума строительно-акустическими методами должна обеспечиваться:
б) в помещениях жилых и общественных зданий:
— рациональным архитектурно-планировочным решением здания;
— применением ограждающих конструкций, обеспечивающих нормативную звукоизоляцию;
— применением звукопоглощающих облицовок (в помещениях общественных зданий);
— применением глушителей шума в системах принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха;
— виброизоляцией инженерного и санитарно-тех-нического оборудования зданий;
в) на территории жилой застройки:
— соблюдением санитарно-защитных зон (по фактору шума) промышленных и энергетических предприятий, автомобильных и железных дорог, аэропортов, предприятий транспорта (сортировочных станций, трамвайных депо, автобусных парков);
— применением рациональных приемов планировки и застройки жилых кварталов и районов;
— применением шумозащитных зданий;
— применением придорожных шумозащитных экранов;
— применением шумозащитных полос зеленых насаждений.

На стадии разработки технико-экономического обоснования и генерального плана населенного пункта с целью снижения воздействия шума на селитебную территорию следует применять следующие меры:

— функциональное зонирование территории с отделением селитебных и— дифференциацию улично-дорожной сети по составу транспортных рекреационных зон от промышленных, коммунально-складских зон и основных транспортных коммуникаций;

— трассировку магистральных дорог скоростного и грузового движения в обход жилых районов и зон отдыха;
потоков с выделением основного объема грузового движения на специализированных магистралях;

— концентрацию транспортных потоков на небольшом числе магистральных улиц с высокой пропускной способностью, проходящих по возможности вне жилой застройки (по границам промышленных и коммунально-складских зон, в полосах отвода железных дорог);

— укрупнение межмагистральных территорий для отдаления основных массивов застройки от транспортных магистралей;

— создание системы парковки автомобилей на границе жилых районов и групп жилых домов;

— формирование общегородской системы зеленых насаждений.

На стадии разработки проекта детальной планировки небольшого населенного пункта, жилого района, микрорайона для защиты от шума следует принимать следующие меры:
— при расположении небольшого населенного пункта вблизи магистральной дороги или железной дороги на расстоянии, не обеспечивающем необходимое снижение шума, использование шумозащитных экранов в виде естественных или искусственных элементов рельефа местности: откосов выемок, насыпей, стенок, галерей, а также их сочетание (например, насыпь + стенка).

Следует учитывать, что подобные экраны дают достаточный эффект только при малоэтажной застройке;
— для жилых районов, микрорайонов в городской застройке наиболее эффектным является расположение в первом эшелоне застройки магистральных улиц шумозащитных зданий в качестве экранов, защищающих от транспортного шума внутриквартальное пространство.

В качестве зданий-экранов могут использоваться здания нежилого назначения: магазины, гаражи, предприятия коммунально-бытового обслуживания; однако эти здания, как правило, имеют не более двух этажей, в силу чего их экранирующий эффект невелик. Наиболее эффективны многоэтажные шумозащитные жилые и административные здания.       

В качестве шумозащитных жилых зданий могут быть:
— здания со специальным архитектурно-планировочным решением, предусматривающим ориентацию в сторону источника шума (магистрали) подсобных помещений квартир (кухни, ванные комнаты, санузлы), вне квартирных коммуникаций (лестнично-лифтовые узлы, коридоры), а также не более одной комнаты в квартирах с тремя жилыми комнатами и более;
— здания с шумозащитными окнами на фасаде, обращенном в сторону магистрали, обеспечивающими требуемую защиту от шума;
— здания комбинированного типа — со специальным архитектурно-планировочным решением и шумозащитными окнами в комнатах, ориентированных на магистраль.

Шумозащитные здания должны проектироваться и привязываться с обязательным учетом требований инсоляции и нормативного воздухообмена, т. е. здания со специальным планировочным решением непригодны для застройки северной стороны улиц с широтной ориентацией.


Шумозащитные окна должны иметь вентиляционные устройства, совмещенные с глушителями шума. Последнее требование не относится к зданиям с принудительными системами вентиляции или кондиционирования воздуха.   

Для обеспечения максимального эффекта экранирования шумозащитные здания должны быть достаточно высокими и протяженными и располагаться возможно ближе к источнику шума. Они должны располагаться на минимальном расстоянии от магистральных улиц и железных дорог с учетом градостроительных норм и звукоизоляционных характеристик наружных ограждающих конструкций.      

Во внутриквартальном пространстве в зонах, близких к поперечным осям зданий первого эшелона застройки, следует располагать здания детских дошкольных учреждений, школ, поликлиник, площадки отдыха.

В зонах, расположенных напротив разрывов в зданиях первого эшелона застройки, следует располагать предприятия торговли, общественного питания, учреждения коммунально-бытового обслуживания, связи и т. п.      

Шумозащитные экраны для повышения их эффективности должны устанавливаться на минимально допустимом расстоянии от автомагистрали или железной дороги с учетом требований по безопасности движения, эксплуатации дороги и транспортных средств.

Материалы для строительства экранов-стенок должны быть долговечными, устойчивыми к воздействию атмосферных факторов и выхлопных газов.

Звукопоглощающие материалы, используемые для облицовки экранов, должны обладать стабильными физико-механическими и акустическими характеристиками, быть био- и влагостойкими, не выделять вредные вещества.

 Источники шума и их шумовые характеристики

1. Основными источниками внешнего шума являются транспортные потоки на улицах и дорогах, железнодорожный, водный и воздушный транспорт, промышленные и энергетические предприятия и их отдельные установки, внутриквартальные источники шума (трансформаторные подстанции, центральные тепловые пункты, хозяйственные дворы магазинов, спортивные и игровые площадки и др.).


2. Шумовыми характеристиками источников внешнего шума являются:

— для транспортных потоков на улицах и дорогах — эквивалентный уровень звука LAэкв, дБА, на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения (для трамваев — на расстоянии 7,5 м от оси ближнего пути);

— для потоков железнодорожных поездов — эквивалентный уровень звука LAэкв, дБА, и максимальный уровень звука LAмакс, дБА, на расстоянии 25 м от оси ближнего к расчетной точке пути;

— для водного транспорта — эквивалентный уровень звука LAэкв, дБА, и максимальный уровень звука LAмакс, дБА, на расстоянии 25 м от борта судна;
— для воздушного транспорта — эквивалентный уровень звука LAэкв, дБА, и максимальный уровень звука LAмакс, дБА, в расчетной точке;

— для промышленных и энергетических предприятий с максимальным линейным размером в плане до 300 м включительно — эквивалентные уровни звуковой мощности Lwэкв и максимальные уровни звуковой мощности Lwмакс в восьмиоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63—8000 Гц и фактор направленности излучения в направлении расчетной точки Ф (Ф = 1, если фактор направленности не известен). Допускается представлять шумовые характеристики в виде эквивалентных корректированных уровней звуковой мощности LwAэкв, дБА, и максимальных корректированных уровней звуковой мощности LwАмакс, дБа;

— для промышленных зон, промышленных и энергетических предприятий с максимальным линейным размером в плане более 300 м — эквивалентный уровень звука LAэкв.гр, дБА, и максимальный уровень звука LAмакс.гр, дБА, на границе территории предприятия и селитебной территории в направлении расчетной точки;
— для внутриквартальных источников вдума — эквивалентный уровень звука LAэкв и максимальный уровень звука LAмакс на фиксированном расстоянии от источника.

Нормы допустимого шума

1.Нормируемыми параметрами постоянного шума в расчетных точках являются уровни звукового давления L, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. Для ориентировочных расчетов допускается использование уровней звука LA, дБА.


2. Нормируемыми параметрами непостоянного (прерывистого, колеблющегося во времени) шума являются эквивалентные уровни звукового давления Lэкв, дБ, и максимальные уровни звукового давления Lмакс, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000;2000;4000 и 8000 Гц.
Допускается использовать эквивалентные уровни звука LАэкв, дБА, и максимальные уровни звука LАмакс, дБА. Шум считают в пределах нормы, когда он как по эквивалентному, так и по максимальному уровню не превышает установленные нормативные значения.


3. Допустимые уровни звукового давления L, дБ (эквивалентные уровни звукового давления, дБ), допустимые эквивалентные и максимальные уровни звука на рабочих местах в производственных и вспомогательных зданиях, на площадках промышленных предприятий, в помещениях жилых и общественных зданий и на территориях жилой застройки следует принимать по таблице 1.


4. Нормативные требования по уровням шума в жилых и общественных зданиях установлены для различных категорий:
— категория А — обеспечение высококомфортных условий;
— категория Б — обеспечение комфортных условий;
— категория В — обеспечение предельно допустимых условий.
Категорию здания устанавливают техническим заданием на проектирование.
К гостиницам категории А относятся гостиницы, имеющие по международной классификации четыре и пять звезд, к категории Б — три звезды, к категории В — менее трех звезд.

Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями Rw и индексов приведенного уровня ударного шума Lnw для жилых, общественных зданий, а также для вспомогательных зданий производственных предприятий приведены в таблице 1 для категорий зданий А, Б и В:

— категория А (высококомфортные условия);

— категория Б (комфортные условия);

— категория В (предельно допустимые условия).

Категория здания определяется техническим заданием на проектирование.

Таблица 1 (обобщенная)

№ п. п. Наименование и расположение ограждающей конструкции Rw, дБ Lnw, дБ
Жилые здания
1 Перекрытия между помещениями квартир и отделяющие помещения квартир от холлов, лестничных клеток и используемых чердачных помещений:
в домах категории А 54 551
в домах категории Б 52 581
в домах категории В 50 601
2 Перекрытия между помещениями квартир и расположенными под ними магазинами:
в домах категории А 59 55
452
в домах категорий Б и В 57 581
482
3 Перекрытия между комнатами в квартире в двух уровнях:
в домах категории А 47 63
в домах категории Б 45 66
в домах категории В 43 68
4 Перекрытия между жилыми помещениями общежитий 50 60
5 Перекрытия, отделяющие помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлы, вестибюли и пр.) 47 651
6 Перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними ресторанами, кафе, спортивными залами:
в домах категории А 62 55
452
в домах категорий Б и В 60 58
482
7 Перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними административными помещениями, офисами:
в домах категории А 52 582
в домах категорий Б и В 50 602
8 Стены и перегородки между квартирами, между помещениями квартир и лестничными клетками, холлами, коридорами, вестибюлями:
в домах категории А 54
в домах категории Б 52
в домах категории В 50
9 Стены между помещениями квартир и магазинами:
в домах категории А 59
в домах категорий Б и В 57
10 Перегородки между комнатами, между кухней и комнатой в одной квартире:
в домах категории А 43
в домах категорий Б и В 41
11 Перегородки между санузлом и комнатой одной квартиры 47
12 Стены и перегородки между комнатами общежитий 50
13 Стены и перегородки, отделяющие помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлы, вестибюли, лестничные клетки) 47
14 Входные двери квартир:
в домах категории А 34
в домах категории Б 32
в домах категории В 30
Гостиницы
15 Перекрытия между номерами:
категории А 52 57
категории Б 50 60
категории В 48 62
16 Перекрытия, отделяющие номера от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты):
категории А 54 55
502
категорий Б и В 52 58
532
17 Перекрытия, отделяющие номера от помещений ресторанов, кафе:
категории А 62 57
452
категорий Б и В 59 60
482
18 Стены и перегородки между номерами:
категории А 52
категории Б 50
категории В 48
19 Стены и перегородки, отделяющие номера от помещений общего пользования (лестничные клетки, вестибюли, холлы, буфеты):
категории А 54
категорий Б и В 52
20 Стены и перегородки, отделяющие номера от ресторанов, кафе:
категории А 62
категорий Б и В 59
Административные здания, офисы
21 Перекрытия между рабочими комнатами, кабинетами, секретариатами и отделяющие эти помещения от помещений общего пользования (вестибюли, холлы):
категории А 52 632
категорий Б и В 50 662
22 Перекрытия, отделяющие рабочие комнаты, кабинеты от помещений с источниками шума (машбюро, телетайпные и т.п.):
категории А 54 602
категорий Б и В 52 632
23 Стены и перегородки между кабинетами и отделяющие кабинеты от рабочих комнат:
категории А 51
категорий Б и В 49
24 Стены и перегородки, отделяющие рабочие комнаты от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты) и от помещений с источниками шума (машбюро, телетайпные и т.п.):
категории А 50
категорий Б и В 48
25 Стены и перегородки, отделяющие кабинеты от помещений общего пользования и шумных помещений:
категории А 54
категорий Б и В 52
Больницы и санатории
26 Перекрытия между палатами, кабинетами врачей 47 60
27 Перекрытия между операционными и отделяющие операционные от палат и кабинетов 57 60
28 Перекрытия, отделяющие палаты, кабинеты врачей от помещений общего пользования (вестибюли, холлы) 52 63
29 Перекрытия, отделяющие палаты, кабинеты врачей от столовых, кухонь 57 502
30 Стены и перегородки между палатами, кабинетами врачей 47
31 Стены и перегородки между операционными и отделяющие операционные от других помещений. Стены и перегородки, отделяющие палаты и кабинеты от столовых и кухонь 57
32 Стены и перегородки, отделяющие палаты и кабинеты от помещений общего пользования 52
Учебные заведения
33 Перекрытия между классами, кабинетами, аудиториями и отделяющие эти помещения от помещений общего пользования (коридоры, вестибюли, холлы) 47 63
34 Перекрытия между музыкальными классами средних учебных заведений 57 58
35 Перекрытия между музыкальными классами высших учебных заведений 60 53
36 Стены и перегородки между классами, кабинетами и аудиториями и отделяющие эти помещения от помещений общего пользования 47
37 Стены и перегородки между музыкальными классами средних учебных заведений и отделяющие эти помещения от помещений общего пользования 57
38 Стены и перегородки между музыкальными классами высших учебных заведений 60
Детские дошкольные учреждения
39 Перекрытия между групповыми комнатами, спальнями 47 63
40 Перекрытия, отделяющие групповые комнаты, спальни от кухонь 51 632
41 Стены и перегородки между групповыми комнатами, спальнями и между другими детскими комнатами 47
42 Стены и перегородки, отделяющие групповые комнаты, спальни от кухонь 51
1 Требования предъявляются также к передаче ударного шума в жилые помещения квартир при ударном воздействии на пол помещения смежной квартиры (в том числе и находящейся на том же этаже или по диагонали).2 Требования предъявляются к передаче ударного шума в защищаемое от шума помещение при ударном воздействии на пол помещения, являющегося источником шума.

 

Нормативные значения RA тран для жилых комнат, номеров гостиниц, общежитий, кабинетов и рабочих комнат административных зданий, палат больниц, кабинетов врачей площадью до 25 м2 приведены в таблице 2 в зависимости от расчетного уровня транспортного шума у фасада здания. Для промежуточных значений расчетных уровней требуемую величину RA тран следует определять интерполяцией.

Таблица 2 Нормативные требования к звукоизоляции окон

№ п. п. Назначение помещений Требуемые значения RA тран, дБА, при эквивалентных уровнях звука у фасада здания, дБА, при наиболее интенсивном движении транспорта (в дневное время, час «пик»)
60 65 70 75 80
1 Палаты больниц, санаториев, кабинеты медицинских учреждений 15 20 25 30 35
2 Жилые комнаты квартир в домах:
категории А 15 20 25 30 35
категорий Б и В 15 20 25 30
3 Жилые комнаты общежитий 15 20 25
4 Номера гостиниц:
категории А 15 20 25 30 35
категории Б 15 20 25 30
категории В 15 20 25
5 Жилые помещения домов отдыха, домов-интернатов для инвалидов 15 20 25 30 35
6 Рабочие комнаты, кабинеты в административных зданиях и офисах:
категории А 15 20 25
категорий Б и В 15 20

 

Требуемую звукоизоляцию ограждающих конструкций, отделяющих защищаемые от шума помещения от помещений с источниками шума, нехарактерными для помещений, перечисленных в таблице 1 (трансформаторные, венткамеры, ИТП), следует определять в виде изоляции воздушного шума Rтр, дБ, в октавных полосах частот нормируемого диапазона.

Требуемую изоляцию воздушного шума Rтр, дБ, в октавных полосах частот ограждающей конструкции, через которую проникает шум, следует определять при распространении шума в помещение, защищаемое от шума, из смежного помещения с источниками шума, а также с прилегающей территории по формуле

Rтр = Lш 10 lgВи + 10 lgS 10 lgk Lдоп, (1)

 

где Lш октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума на расстоянии 2 м от разделяющего помещения ограждения, дБ;

Ви — акустическая постоянная изолируемого помещения, м2;

S — площадь разделяющего ограждения, м2;

Lдоп допустимый октавный уровень звукового давления, дБ;

k — коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля, принимается по таблице 3 в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения aср в изолируемом помещении.

Таблица 3

aср k 10 lgk, дБ
0,2 1,25 1,0
0,4 1,6 2,0
0,5 2,0 3,0
0,6 2,5 4,0

 

В случаях когда ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (стена с окном и дверью), определенные по формуле (1) величины относятся к общей величине звукоизоляции Rобщ.тр данной составной ограждающей конструкции. Требуемую звукоизоляцию отдельных составляющих частей данного ограждения Ri тр следует определять по формуле

Ri тр = Rобщ.тр + 10 lgn, дБ, (2)

где п — общее количество элементов ограждающей конструкции с различной звукоизоляцией.

Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с сильно различающейся звукоизоляцией (R1 >> R2), то требуемую звукоизоляцию допускается определять только для слабой части ограждающей конструкции по формуле (1), подставляя Rтр.2 вместо Rтр и S2 вместо S.

Требуемую звукоизоляцию наружных ограждающих конструкций (в том числе окон, остекленных витражей) помещений площадью более 25 м2, а также помещений, не указанных в таблице 2, в зданиях, расположенных вблизи транспортных магистралей, следует определять по формуле

= LA LA доп + 10 lgSo 10 lgBи 10 lgk, дБА, (3)

LA эквивалентный (максимальный) уровень звука снаружи в 2 м от ограждения, дБА;

LA доп — допустимый эквивалентный (максимальный) уровень звука в помещении, дБА;

Sо площадь окна (всех окон, обращенных в сторону источника шума), м2;

Ви, k то же, что и в формуле (1).

Требуемую звукоизоляцию RA тран следует определять из расчета обеспечения допустимых значений проникающего шума как по эквивалентному, так и по максимальному уровню, т.е. из двух величин принимается большая.

Расчет звукоизоляции ограждающих конструкций должен проводиться при разработке новых конструктивных решений ограждений, применении новых строительных материалов и изделий. Окончательная оценка звукоизоляции таких конструкций должна проводиться на основании натурных испытаний по ГОСТ 27296-87.

Раздел «Защита от шума» должен включаться в состав проектной градостроительной документации по планировке и застройке городов, поселков, сельских населенных пунктов, а также отдельных микрорайонов городов в соответствии со СНиП 2.07.01.

Данный раздел должен включать в себя:

на стадии технико-экономических основ развития города (ТЭО), генерального плана города, населенного пункта — карты шума улично-дорожной сети, железных дорог, водного и воздушного транспорта, промышленных зон и отдельных промышленных и энергетических объектов;

на стадии проекта планировки промышленной зоны города и генерального плана группы предприятий — карты шума промышленных предприятий, архитектурно-планировочные и строительно-акустические мероприятия по снижению воздействия шума на селитебную территорию;

на стадии проекта детальной планировки района города — карты шума на территории, расчеты ожидаемого шума у фасадов зданий (жилых, административных, детских дошкольных учреждений, школ, больниц), на площадках отдыха; типы и расположение шумозащитных зданий на магистральных улицах; устройство шумозащитных экранов на участках скоростных дорог; устройство шумозащитных полос зеленых насаждений; применение шумозащитных окон на фасадах зданий, обращенных в сторону магистральных улиц.

 Акустический расчет должен производиться в следующей последовательности:

выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;

выбор точек в помещениях и на территориях, для которых необходимо провести расчет (расчетных точек);

определение путей распространения шума от источника (источников) до расчетных точек и потерь звуковой энергии по каждому из путей (снижение за счет расстояния, экранирования, звукоизоляции ограждающих конструкций, звукопоглощения и др.);

определение ожидаемых уровней шума в расчетных точках;

определение требуемого снижения уровней шума на основе сопоставления ожидаемых уровней шума с допустимыми значениями;

разработка мероприятий по обеспечению требуемого снижения шума;

поверочный расчет ожидаемых уровней шума в расчетных точках с учетом выполнения строительно-акустических мероприятий.

Акустический расчет следует проводить по уровням звукового давления L, дБ, в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц или по уровням звука по частотной коррекции «А» LА, дБА. Расчет проводят с точностью до 0,1 децибела, окончательный результат округляют до целых значений.

 В проектах защиты от шума должны быть определены технико-экономические показатели принятых решений.

Используемые в проектах звукоизоляционные, звукопоглощающие, вибродемпфирующие материалы должны иметь соответствующие пожарные и гигиенические сертификаты

Расчет уровня шума в жилой застройке

Ожидаемый уровень звука (LAр.т)в расчетной точке от каждого подучастка рассчитывают по формуле

LAр.т. = LAэкв.LAрас.LAвоз. — ∆Lв/тLAпок.LAзел.LAэкр.LAзастр.LAотр. — ∆LAα, дБА,                      

где LAэкв. — шумовая характеристика автотранспортного потока, на магистрали, проходящей по соответствующему подучастку, дБА;

LAрас. — снижение уровня шума автотранспортного потока, в зависимости от расстояния между ним и расчетной точкой, рассчитывается по формуле , дБА;

LAрас. = 10lg(R/R0), дБА                                                       

где R — расстояние от акустического центра автотранспортного потока до расчетной точки, м;

R0 = 7,5 м — для автотранспортных потоков.

LAвоз. — снижение уровня шума, вследствие его затухания в воздухе, рассчитывается по формуле , дБА;

LAвоз. = 6·10-6·f, дБА, для f = 125 — 8000 Гц,                                 

где f — среднегеометрическая частота октавной полосы в нормируемом диапазоне среднегеометрических частот от 63 до 8000 Гц.

Lв/т — поправка, учитывающая влияние турбулентности воздуха и ветра на процесс распространения звука, рассчитывается по формуле, дБА;

Lв/т = 3/[1,6 + 105(1/R)2], дБА,                                                

где R — расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки. Эта формула выведена при усреднении по различным температурным условиям и в предположении, что частота всех направлений ветра равновероятна.

LAпок. — снижение уровня шума, вследствие его поглощения поверхностью территории,), дБА;                                                     

где

                              

d   — расчетное расстояние, равное d = 1,4·R, м;

Ни.ш. и Нр.т.  — высоты источника шума и расчетной точки над уровнем территории, м.

Если при расчете по формуле δ оказывается меньше единицы, то принимают Lпок. = 0.

В случае акустически жесткой поверхности (асфальт, бетон, плотный грунт, вода) Lпок. во всех случаях равно нулю.

LAзел. — снижение уровня шума полосами зеленых насаждений рассчитывается по формуле, дБА;

Lзел. = αзел.В,                                                                 

где αзел. — постоянная затухания звука в зеленых насаждениях,

В  — ширина шумозащитной полосы зеленых насаждений, м.

При отсутствии точных данных принимают среднюю величину αзел. = 0,08 дБ/м.

Эта формула справедлива при ширине полосы не более 100 м. При большей ширине полосы увеличение ∆Lзел. значительно замедляется и затруднительно для прогнозирования.

LAэкр. — снижение уровня шума экранирующими препятствиями (зданиями, насыпями, холмами, выемками, искусственными экранами и т.п.) на пути звуковых лучей от автомагистрали к расчетной точке рассчитывается, дБА;

LAотр. — поправка, учитывающая отражение звука от ограждающих конструкций зданий (обычно принимают равной 3 дБА), дБА;

LAα — поправка, учитывающая снижение уровня шума вследствие ограничения угла (α) видимости улицы (дороги) из расчетной точки, рассчитывается по формуле, дБА.

LAα = 10lg(α/180), дБА.

 

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДЕКСА ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО ШУМА Rw, ИНДЕКСА ПРИВЕДЕННОГО УРОВНЯ УДАРНОГО ШУМА Lnw, ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ RA тран, дБА

(выдержка из  СП 23-103-2003 Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий)

Индекс изоляции воздушного шума Rw, дБ, ограждающей конструкцией с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой изоляции воздушного шума определяется путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, приведенной в таблице 4, п. 1.

Для определения индекса изоляции воздушного шума Rw необходимо определить сумму неблагоприятных отклонений данной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считаются отклонения вниз от оценочной кривой.

Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину, величина индекса Rw составляет 52 дБ.

Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, оценочная кривая смещается вниз на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений не превышала указанную величину.

Если сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вверх (на целое число децибел) так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной оценочной кривой максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину.

За величину индекса Rw принимается ордината смещенной (вверх или вниз) оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

Индекс приведенного уровня ударного шума Lnw для перекрытия с известной частотной характеристикой приведенного уровня ударного шума определяется путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, приведенной в таблице 4.

Для вычисления индекса Lnw необходимо определить сумму неблагоприятных отклонений данной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считаются отклонения вверх от оценочной кривой.

Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает эт у величину, величина индекса Lnw составляет 60 дБ.

Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, оценочная кривая смещается вверх (на целое число децибел) так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной кривой не превышала указанную величину.

Если сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вниз (на целое число децибел) так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смешенной кривой максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину.

За величину индекса Lnw принимается ордината смещенной (вверх или вниз) оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

 

Таблица 4
№ п. п. Параметры Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, Гц
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
1 Изоляция воздушного шума Ri, дБ 33 36 39 42 45 48 51 52 53 54 55 56 56 56 56 56
2 Приведенный уровень ударного шума Lnw, дБ 62 62 62 62 62 62 61 60 59 58 57 54 51 48 45 42
3 Скорректированный уровень звукового давления эталонного спектра li, дБ 55 55 57 59 60 61 62 63 64 66 67 66 65 64 62 60

Таблица 5

№ п. п. Параметры Среднегеометрическая частота 1/3-октавной полосы, Гц
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
1 Расчетная частотная характеристика R, дБ 36 36 36 36 36 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56
2 Оценочная кривая, дБ 33 36 39 42 45 48 51 52 53 54 55 56 56 56 56 56
3 Неблагоприятные отклонения, дБ 3 6 9 12 13 12 11 10 9 8 6 4 2
4 Оценочная кривая, смещенная вниз на 7 дБ 26 29 32 35 38 41 44 45 46 47 48 49 49 49 49 49
5 Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ 2 5 6 5 4 3 2 1
6 Индекс изоляции воздушного шума Rw, дБ 45

 

Величина звукоизоляции окна RA тран, дБА, определяется на основании частотной характеристики изоляции воздушного шума окном с помощью эталонного спектра шума потока городского транспорта. Уровни эталонного спектра, скорректированные по кривой частотной коррекции «А» для шума с уровнем 75 дБА, приведены в таблице 4, п. 3.Для определения величины звукоизоляции окна RA тран (по известной частотной характеристике изоляции воздушного шума) необходимо в каждой третьоктавной полосе частот из уровня эталонного спектра Li вычесть величину изоляции воздушного шума Ri данной конструкцией окна. Полученные величины уровней следует сложить энергетически и результат сложения вычесть из уровня эталонного шума, равного 75 дБА.Величина звукоизоляции окна RA тран определяется по формуле, дБА, (4)где Li скорректированные по кривой частотной коррекции «А» уровни звукового давления эталонного спектра в i-й третьоктавной полосе частот, дБ, по таблице 4, п. 3;Ri изоляция воздушного шума данной конструкцией окна в i-й третьоктавной полосе частот, дБ.Результат вычисления округляется до целого значения, дБА.

Пример 1. Определить индекс изоляции воздушного шума Rw перегородкой из тяжелого бетона g = 2500 кг/м3 толщиной 100 мм, расчетная частотная характеристика которой приведена в таблице 5 (п. 1).Расчет проводится по форме таблицы 5. Вносим в таблицу значения R оценочной кривой и находим неблагоприятные отклонения расчетной частотной характеристики от оценочной кривой.

Сумма неблагоприятных отклонений составила 105 дБ, что значительно больше 32 дБ. Смещаем оценочную кривую вниз на 7 дБ и находим сумму неблагоприятных отклонений уже от смещенной оценочной кривой. На этот раз она составляет 28 дБ, что менее 32 дБ. За величину индекса изоляции воздушного шума принимаем значение смещенной оценочной кривой в -октавной полосе 500 Гц, т.е. Rw = 45 дБ.

Пример 2. Определить индекс приведенного уровня ударного шума Lnw для перекрытий, частотная характеристика которого приведена в таблице 6 (п. 1).Расчет проводится по форме таблицы 6. Вносим в таблицу значения Ln оценочной кривой и находим неблагоприятные отклонения частотной характеристики приведенного уровня ударного шума от оценочной кривой (п. 3).

Сумма неблагоприятных отклонений составила 7 дБ, что значительно меньше 32 дБ. Смешаем оценочную кривую вниз на 4 дБ и находим неблагоприятные отклонения от смешенной оценочной кривой. Сумма неблагоприятных отклонений в этом случае составила 31 дБ, что меньше 32 дБ. За величину индекса приведенного уровня ударного шума принимаем значение смещенной кривой в -октавной полосе 500 Гц, т.е. Lnw = 56 дБ.

Пример 3. Определить звукоизоляцию окна RA тран(изоляцию воздушного шума, создаваемого потоком городского транспорта). Частотная характеристика изоляции воздушного шума данной конструкцией окна (окно из ПВХ профиля с распашными створками, остеклено двухкамерным стеклопакетом 4 — 12 — 4 — 12 — 4 мм, в притворе два контура уплотняющих прокладок) по представленным фирмой-изготовителем результатам лабораторных испытаний приведена в таблице 7 (п. 2).

Расчет проводится по форме таблицы 7. Находим разность между уровнями звукового давления эталонного спектра Li  и значениями изоляции воздушного шума данной конструкцией Ri , получаем величины уровней звукового давления условно «прошедшего» через окно шума (п. 3).Для некоторого упрощения энергетического суммирования группируем уровни (п. 3) по одинаковым значениям. Получаем три уровня по 25 дБ, по два уровня со значениями 32, 35, 33 и 30 дБ, по одному уровню 38, 31, 29, 28 и 26 дБ.

Определяем уровень звука, дБА, условно «прошедшего» через окно шума, суммируя значения п. 3 по энергии: = 10 lg(3×102,5 + 2×103,2 + 2×103,5 + 2×103,3 + 2×103 + 103,8 + 103,1 + 102,9 + 102,8 + 102,6) = 10 lg(3×316 + 2×1584 + 2×3162 + 2×1995 + 2×1000 + 6309 + 1258 + 794 + 630 + 398) = 10 lg25819 = 44,1 дБА.Звукоизоляция данного окна (применительно к шуму потока городского транспорта)RA тран = 75 — 44,1 = 30,9 » 31 дБА. 

Таблица 6

№ п. п. Параметры Среднегеометрическая частота 1/3-октавной полосы, Гц
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
1 Приведенный уровень ударного шума Ln, дБ 59 60 65 65 63 62 60 58 54 50 46 43 43 41 37 33
2 Оценочная кривая, дБ 62 62 62 62 62 62 61 60 59 58 57 54 51 48 45 42
3 Неблагоприятные отклонения, дБ 3 3 1
4 Оценочная кривая, смещенная вниз на 4 дБ 58 58 58 58 58 58 57 56 55 54 53 50 47 44 41 38
5 Неблагоприятные отклонения от смешенной оценочной кривой, дБ 1 2 7 7 5 4 3 2
6 Индекс приведенного уровня ударного шума Lnw, дБ 56

Таблица 7

№ п. п. Параметры Среднегеометрическая частота 1/3-октавной полосы, Гц
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
1 Уровни звукового давления эталонного спектра (скорректированные по «A») Li, дБ 55 55 57 59 60 61 62 63 64 66 67 66 65 64 62 60
2 Изоляция воздушного шума окном Ri, дБ 23 24 22 21 25 28 29 31 34 36 38 38 39 39 37 35
3 Разность Li Ri дБ 32 31 35 38 35 33 33 32 30 30 29 28 26 25 25 25

 

Читать по теме:

 

Литература:

СП 23-103-2003 Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий

СНиП 23-03-2003  ЗАЩИТА ОТ ШУМА