WYKŁAD 2 HAŁAS

HAŁAS

WYKŁAD 2

Sylwia Szczęśniak

Hałas powstający przy pracy wentylatora przenoszony jest do

połączonych przewodów powietrza zarówno po stroni tłocznej jak i ssawnej i przedostaje się tą drogą do pomieszczeń wentylowanych. Część hałasu emitowana jest bezpośrednio do otaczającego pomieszczenia, część zaś w postaci dźwięków materiałowych przenoszona jest do posadzki.

Zasadniczo obowiązuje reguła, aby hałas utrzymywać na możliwie jak najniższym poziomie w miejscu jego powstania .

Należy dobierać cichobieżne wentylatory i silniki. Tam, gdzie nie jest to możliwe, należy stosować odpowiednie środki do izolacji i tłumienia dźwięków, aby zapobiec ich rozprzestrzenianiu się.

Hałas emitowany przez wentylatory

Poziom mocy akustycznej hałasu emitowanego przez wentylator zależy od wielu czynników, a przede wszystkim od liczby i kształtu łopatek , strumienia powietrza , różnicy ciśnień, warunków dopływu i odpływu

strumienia powietrza.

Głównymi źródłami hałasu są szerokopasmowy szum pochodzący od turbulentnego ruchu powietrza na łopatkach wirnika oraz jednotonowy dźwięk wywołany ruchem obrotowym wirnika wentylatora. Częstotliwość drgań tego dźwięku określa iloczyn liczby obrotów n (obr/min) i liczby łopatek z.

n Hz f z ,

60

 

Hałas emitowany przez wentylatory

Wentylatory stosowane w systemach wentylacyjnych i

klimatyzacyjnych charakteryzuje częstotliwość od 200 do 800 Hz – w zależności od wielkości i budowy. Główne szumy występują zatem w

zakresie niskich częstotliwości. Do porównania hałasu różnych wentylatorów używa się pojęcia

poziom mocy akustycznej

Hałas emitowany przez wentylatory

Poziom mocy akustycznej hałasu przy króćcach ssawnym i tłocznym wszystkich wentylatorów , pracujących w pobliżu optymalnego punktu

charakterystyki i o niezakłóconym dopływie i odpływie, można w przybliżeniu obliczyć z zależności:

dB p

N L

Allena wg

dB p

V L

Grahama Madisona

wg

t W

t W

, lg

10 lg

10 77

, lg

20 lg

10 4

25





















V – wydajność wentylatora, m³/h;

N – moc wentylatora, kW

p_t - spręż całkowity wentylatora, Pa

Hałas emitowany przez wentylatory

Poziom mocy akustycznej wentylatora promieniowego o mocy 10kW jest o 10 dB wyższy od poziomu mocy akustycznej wentylatora o mocy 1 kW.

Jeżeli wentylator nie pracuje w optymalnym punkcie charakterystyki poziom mocy akustycznej emitowanego hałasu może być większy jeszcze o 5 dB.

Zakłócenia przepływu powietrza na dopływie lub odpływie mogą

spowodować zwiększenie poziomu mocy akustycznej o 10 ... 15 dB w każdej oktawie.

Minimum poziomu mocy akustycznej wentylatorów leży w pobliżu punktu najwyższej sprawności, za wyjątkiem wentylatorów z wirnikiem bębnowym, przy których hałas na lewo od punktu maksymalnej sprawności nadal maleje.

Hałas emitowany przez wentylatory

Poziom mocy akustycznej dla innych obrotów dla wszystkich rodzajów wentylatorów:

n dB L n

L

50 lg ,

1 2 1

2

 

Poziom mocy akustycznej w zależności od średnicy wirnika:

D dB L D

L

20 lg ,

1 2 1

2

 

Jeżeli:

n₂ = 2n₁ Wówczas:

L_W2 = L_W1+50lg2=L_W1+15

Jeżeli:

D₂ = 1,5D₁ Wówczas:

L_W2 = L_W1+20lg1,5=L_W1+3,5

Hałas emitowany przez wentylatory

Ujednolicone widma

oktawowe różnych typów wentylatorów.

Górna część: w zależności od liczy Strouhala St = fD/u

Dolna część: przeliczanie liczby St na częstotliwości oktawowe f(Hz) dla

różnych liczb obrotów wirnika n(obr/min)

f_m L_Wokt

63 -6

125 -8

250 -10

500 -13

1000 -17

2000 -22

4000 -28

Przykład:

Wentylator z wirnikiem bębnowym n = 750 obr/min

V = 35 000 m³/h

p = 400 Pa L_WA = 100 dB

Częstotliwość Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000

_LWokt dB 6 8 10 13 17 22 28

poziom oktawowy

L_Wokt=L_WA-L_Wokt dB 94 92 90 87 83 78 72

Hałas emitowany przez wentylatory

Hałas emitowany przez wentylatory

miejsce pomiaru

środkowe częstotliwości pasm oktawowych, Hz

całkowity 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

L_pA strona ssawna dB(A) 83 71 73 71 77 74 75 69 60

L_pA strona tłoczna dB(A) 88 72 75 81 82 81 81 74 65

L_pA do otoczenia dB(A) 72 60 61 63 68 63 63 55 48

V = 0,96 m³/s, p_c = 651 Pa

Charakterystyki wentylatorów podają często całkowity poziom mocy akustycznej tylko po stronie ssawnej wentylatora !!!

Przykładowe wartości poziomu mocy akustycznej wentylatora

Hałasy w przewodach i nawiewnikach

Źródłem hałasów powstających w przewodach i nawiewnikach są wahania prędkości powietrza oraz powstawanie zawirowań na ostrych załamaniach i krawędziach przewodów, w miejscach zmiany kierunku przepływu,

trójnikach, elementach nawiewnych itp., oraz przez wzbudzenie drgań własnych ścian przewodów.

Tego rodzaju hałasy redukuje się poprzez korzystne pod względem

technicznym ukształtowanie przepływów w systemie rozdziału powietrza.

Tłumienie naturalne w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych

Tłumienie naturalne występuje zarówno w kanałach jak i w kształtkach wentylacyjnych.

Moc akustyczna emitowana przez wentylator zmniejsza się w przewodzie wentylacyjnym doprowadzającym powietrze do pomieszczenia.

Po przeprowadzeniu obliczeń akustycznych dla instalacji, często zdarza się, że zastosowanie tłumików nie jest konieczne.

Tłumienie hałasu przy nagłym

zwężaniu lub zwiększaniu przewodu.

Tłumienie hałasu w trójniku.

Tłumienie hałasu w wyniku odbicia fali akustycznej

Rozchodzenie się dźwięku w pomieszczeniu

Tłumienie hałasu na wlocie do pomieszczenia

 

 



 



 r S

L K 4

log 4

10



PN-87 B-02151/02 Akustyka budowlana

Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach

Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach

Dopuszczalny poziom dźwięku A w pomieszczeniach przeznaczonych do przebywania ludzi

Równoważny poziom dźwięku hałasu A przenikającego do

pomieszczenia łącznie od wszystkich źródeł hałasu usytuowanych poza tym pomieszczeniem (w budynkach mieszkalnych – od źródeł hałasu

usytuowanych poza mieszkaniem w skład którego wchodzi to

pomieszczenie) nie może przekraczać wartości zamieszczonych w tabeli 1.

L.p. Przeznaczenie pomieszczenia

Dopuszczalny równoważny poziom

dźwięku A hałasu przenikajacego do

pomieszczenia od wszystkich źródeł hałasu łącznie, L_Aeq,

dB

Dopuszczalny poziom dźwięku A hałasu przenikajacego do pomieszczenia od wyposażenia technicznego budynku oraz innych

urządzeń w budynku i poza nim średni poziom

dźwięku A, (L_Am) przy hałasie ustalonym¹ lub równoważny pozim

dźwięku A, (Leq) przy hałasie nieustalonym², dB

maksymalny poziom dźwięku A,

(LAmax), przy hałasie nieustalonym, dB

w dzień w nocy w dzień w nocy w dzień w nocy

1 2 3 4 5 6 7 8

1

Pomieszczenia mieszkalne w budynkach mieszkalnych, internatach, domach rencistów, domach dziecka, hotelach kategorii S i I, hotelach robotniczych

40 30 35 25 40 30

2

Kuchnie i pomieszczenia

sanitarne w mieszkaniach 45 40 40 40 45 45

3

Pokoje w hotelach kategorii II

i niższych 45 35 40 30 45 35

4

Pokoje w domach

wczasowych 40-45 ³) 30-35 ³) 35-40 25-30 40-45 ³) 30-35 ³) Tab.1. dopuszczalny poziom dźwięku A w pomieszczeniach przeznaczonych do przebywania ludzi

1 2 3 4 5 6 7 8

5

Pokoje chorych w szpitalach i sanatoriach za wyjątkiem pokoi w oddziałach intensywnej terapii

35 30 30 25 35 30

6

Pomieszczenia łóżkowe w oddziałach

inensywnej terapii

30 30 25 25 30 30

7

Sale operacyjne, pokoje przygotowania chorych do operacji

35 - 30 - 35 -

8

Gabinety badań lekarskich w przychodniach i szpitalach, pomieszczenia psychoterapii

35 - 30 - 35 -

9

Pokoje lekarskie,

pielęgniarskie oraz inne pomieszczenia szpitalne (za wyjątkiem działów technicznych i

gospodarczych)

40 30 35 25 40 35

10

Laboratoria medyczne, pokoje recepurowe w aptekach

40 - 45 - 40 -

11

Pokoje dzieci w żłobkach, klasy w przedszkolach

35 - 40 - 35 -

1 2 3 4 5 6 7 8

12

Klasy i pracownie (za wyjątkiem pracowni technicznych) sale wykładowe, audytoria

40 - 45 - 40 -

13 Sale konferencyjne 40 - 45 - 40 -

14

Pomieszczenia do pracy umysłowej

wymagającej silnej koncentracji uwagi

35 - 40 - 35 -

15

Pomieszczenia administracyjne bez wewnętrznych źródeł hałasu

40 - 45 - 40 -

16

Pomieszczenia administracyjne z

wewnętrznymi źródłami hałasu, pomieszczenia administracyjne w obiektach

tymczasowych

45 - 40 - 45 -

17

Sale zajęć w domach

kultury 35-45 ³) - 30-40 - 40-50

4) -

18

Sale kawiarniane i

restauracyjne 50 - 45 - -⁵) -

19 Sale sklepowe 50 - 45 - -⁵) -

1)np. pochodzącymi od centralnego ogrzewania, wentylacji i stacji transformatorowych

2) np. pochodzący od urzadzen dźwigowych, z zsypów śmieciowych

3) należy przyjmować indywidualnie w podanych granicach w zależności od obiektu

4) należy przyjmować indywidualnie w podanych granicach w zależności od rodzaju zajęć

5) nie normuje się wartości maksymalnych

Poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia oddzielnie od poszczególnych instalacji stanowiących techniczne wyposażenie budynku, nie regulowanych i nie wyłączanych z danego pomieszczenia (w przypadku budynku mieszkalnego – z danego mieszkania) oraz od poszczególnych urządzeń i instalacji działających w pomieszczeniach nie związanych funkcjonalnie z danym budynkiem lub zlokalizowanych na zewnątrz

budynku w terenie lub w innych obiektach nie może przekraczać wartości podanych w tabeli:

-przy hałasie ustalonym: średni poziom dźwięku A, (L_AM) , nie może przekraczać wartości podanych w kol. 5 i 6.

- przy hałasie nieustalonym: równoważny poziom dźwięku A, (L_eq) , nie może przekraczać wartości podanych w tabeli w kol. 5 i 6 oraz

maksymalnych poziom dźwięku A (L_Amax) , nie może przekraczać wartości podanych w kol. 7 i 8.

PN-87 B-02151/02

Jeżeli pomieszczenia, dla których podano w tabeli 1 dopuszczalne poziomy dźwięku A tylko dla okresu dziennego są użytkowane również w nocy , zgodnie ze swym przeznaczeniem , wówczas wymagania dla tych

pomieszczeń należy traktować jako niezależne od pory doby przyjmując wartości jak dla dnia.

Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku A podane w tab.1 obowiązują przy następujących warunkach:

-dopuszczalny poziom dźwięku A określony jest dla wnętrza pomieszczenia przy zamkniętych oknach i drzwiach lecz przy zapewnieniu wymiany

powietrza w pomieszczeniu zgodnie z wymaganiami określonymi przez odrębne przepisy;

- dopuszczalny poziom dźwięku A dotyczy pomieszczeń umeblowanych i wyposażonych zgodnie z ich przeznaczeniem;

- dopuszczalny poziom dźwięku A dotyczy przedziału czasowego równego czasowi oceny T;

PN-87 B-02151/02

W pomieszczeniach budynków mieszkalnych zamieszkania zbiorowego oraz szpitalach i sanatoriach jako czas oceny T należy przyjmować

nieprzerwanie 8 najniekorzystniejszych godzin w ciągu dnia między godz.

6^oo a 22 ^oo i nieprzerwanie 0,5 h w ciągu nocy miedzy godz.. 22^oo a 6^oo. W pomieszczeniach użyteczności publicznej jako czas oceny należy przyjmować czas, w którym pomieszczenie użytkowane jest przez dana grupę ludzi zgodnie z jego przeznaczeniem. Jeżeli pomieszczenie

wykorzystywane jest w czasie dłuższym niż 8h, jako czas oceny T należy przyjmować 8 najniekorzystniejszych godzin niezależnie od pory doby.

PN-87 B-02151/02

Dopuszczalny poziom dźwięku A urządzeń zainstalowanych w pomieszczeniach technicznych w budynkach

mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego

L.p.

Pomieszczenie, charakter pracy

urządzenia

Dopuszczalny maksymany poziom dźwięku A, (L_Amax) w dB,

w odległości 1 m od urządzenia

1

węzeł cieplny, hydrofornia, praca pompy, dzialanie zaworów

65

2

transformatorownia, praca transformatora przy minimalnych wystepujacych

wartościach obciążenia

62

3

maszynownia dźwigu.

Praca zespołu napędowego

65

4

przestrzeń nad dachem budynku, praca

wentylatora dachowego

65 ¹)

Tab.2. dopuszczalny poziom dźwięku A (LAmax) w odległości 1 m od urządzenia w pomieszczeniu technicznym zlokalizowanym w budynku mieszkalnym lub zamieszkania zbiorowego

1)Dotyczy przypadku, gdy hałas pochodzący od wentylatora przenika do pomieszczenia wyłącznie przez instalację wentylacyjną. W przypadku, gdy hałas wentylatora może przenikać do pomieszczenia danego lub innego w budynku przez okna, wówczas

dopuszczalny poziom dźwięku hałasu A w odległości 1 m wentylatora należy ustalić indywidualnie w zależności od możliwych do zastosowania w konkretnym przypadku

zabezpieczeń akustycznych lecz nie większy niż 65 dB.

Chłonność akustyczna pomieszczeń zagospodarowanych

L.p. Rodzaj pomieszczenia Chłonność akustyczna, m²

1

pokoje mieszkalne w budynkach mieszkalnych bez względu na objetość

10

2

kuchnie w mieszkaniach bez

względu na objetość 4

3

pomieszczenia sanitarne w

mieszkaniach 2

4 gabinety lekarskie, pokoje chorych w szpitalach i

sanatoriach, pokoje dla dzieci w żłobkach i przedszkolach bez względu na objetość

10

5 klasy pracownie szkolne, pomieszczeani w budynkach administracyjnych, w domach kultury w zalezności od objętości :

do 30m³ 10

31 - 60 m³ 15

61 - 100 m³ 20

101 - 150 m³ 25

PN-87 B-02156 Akustyka budowlana

Metody pomiaru poziomu dźwięku A w budynkach

Pomiary w pomieszczeniach przeznaczonych do przebywania ludzi:

1. Drzwi i okna w czasie pomiaru powinny być zamknięte. W

przypadku, jeśli wymagana jest wymiana powietrza poprzez otwory, pomiary należy przeprowadzić przy ich otwarciu.

2. podczas pomiaru w pomieszczeniu mogą przebywać tylko 2 osoby obsługujące miernik poziomu dźwięku.

3. w badanym pomieszczeniu należy wyłączyć źródła jakichkolwiek hałasów.

4. pomiary należy prowadzić w pomieszczeniach umeblowanym zgodnie z ich przeznaczeniem. W szczególnych przypadkach

można prowadzić pomiary w pomieszczeniach nieumeblowanych.

Tłumiki akustyczne

1. płyty dźwiękochłonne dwustronnie pokryte tkaniną z włókna szklanego,

2. Panele wewnętrzne (kulisy) 3. Obudowa

Warstwę tłumiącą stanowi wełna mineralna