| РЕГИСТРАЦИЯ АВТОРИЗАЦИЯ |
 |
  |
        |
| Содержание: | |
| 1. | Вступление. |
| 2. | Теоретические основы. |
| 3. | Принципиальная схема системы вентиляции. |
| 4. | Анализ системы вентиляции: |
|
- компоновка;
- объем подаваемого воздуха; - подбор воздухораспределяющих устройств; - аэродинамика; - шумы. |
|
| 5. | Расчет потерь давления. |
| 6. | Расчет снижения шума. |
| 6.1. | Расчет снижения шума к выходу, после вентилятора (с учетом шума к окружению). |
| 6.2. | Расчет снижения шума ко входу, до вентилятора. |
| 6.3. | Дополнительные расчетные модули. |
| 7. | Заключение. |
Здравствуйте, Уважаемые коллеги!
На этой страничке нашего сайта я представляю Вам свою новую программу РАСЧЕТ СНИЖЕНИЯ ШУМА В ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ. Эта программа условно новая, т.к. достаточно долго существовала "для служебного пользования". С течением времени программа исправлялась, пополнялась и теперь доступна в качестве дополнительного бесплатного модуля к моей предыдущей официальной программе РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМАХ.
Более того, ниже предоставленное описание по работе с программой, в некотором смысле, может быть использовано как методическое пособие по расчету снижения шума в вентиляционных установках.
Немного предыстории создания программы…
В начале творческого пути своего развития проектировщик задумывается о многих составляющих качественной системы вентиляции. Он задается вопросом о требуемых объемах подаваемого/удаляемого воздуха и их обоснования. Затем возникает вопрос об аэродинамике во всех ее проявлениях. Можно привести еще достаточно много "проблемных" моментов в процессе создания качественной системы вентиляции. Но неизбежно мы начинаем задумываться и о шуме. Что мы знаем о шуме?
Как это не печально - не достаточно много. Кто-то не слушал курс лекций, посвященный шуму и борьбе с ним, а кто-то просто "прослушал" этот курс, кому-то лень разбираться в "трехэтажных формулах с какими-то логарифмами, степенями и безумными графиками". Как результат, очень часто в процессе общения со своими коллегами приходится слышать такие ответы:
- А почему Вы подобрали именно этот шумоглушитель?
- Ну как почему? Он хороший. На него есть сертификат.
- А если его эффективности будет недостаточно?
- Тогда… поставлю два.
- А если опять не хватит?
- Да Вы что? Нее… Должно хватить. Ну не три же ставить? А вообще я всегда ставлю регулятор скорости вращения вентилятора.
- А шум от дросселя?
- А он что, шумит? Он же не вентилятор.
- А шум на решетке?
- А что здесь сложного? Подбираем решетку на 2 м/с и никаких проблем. Проверено!
Прошу прощения, если этот диалог кого-то обидел. На самом деле к моему сегодняшнему уровню понимания проблем и способов решения задач снижения шума в системах вентиляции я шел достаточно долго. Развитие идет по спирали. В процессе профессионального роста мы неоднократно возвращаемся к одним и тем же вопросам, но уже на другом качественном уровне. Я благодарен людям, которые в свое время задавали мне подобные вопросы (особенно Бородкину Александру) и при этом очень профессионально направляли в нужную сторону, где я мог уже самостоятельно искать ответы на эти и многие другие вопросы. И как результат - моя новая программа.
В этой статье я постараюсь показать, что с шумами можно и нужно бороться, причем, желательно, на стадии проектирования расчетным методом.
Для более качественного понимания ниже предоставленного материала и вообще работы с программой необходимо понимание теоретических основ физики шума:
- что такое шум;
- длины волн;
- октавные полосы частот;
- уровень звуковой мощности и звукового давления и т.п.
Если Вы имеете представление об этом, то смело можете пропустить следующий раздел.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Я не ставлю перед собой задачи в рамках этого раздела охватить весь курс лекций, но вкратце обозначу основные «опорные точки». Итак…
Звук – это процесс последовательной передачи колебательного состояния в упругой среде, т.е. звук имеет такие характеристики как:
- длина волны, измеряемая в метрах (м);
- частота волны, измеряемая в Герцах (1/с);
которые связанны между собой скоростью звука, измеряемой в (м/с).
Скорость распространения звука в воздухе при температуре +20 оС составляет 343 м/с. Причем, в вакууме звук не распространяется, т.к. «упругая среда» отсутствует, а скорость распространения звука в дереве составляет 3350 м/с, но это так, информация «для справки». Мы проектируем системы вентиляции, и нас в первую очередь интересует распространение звука в воздухе.
Вернемся к звуку. Соответственно, для создания «колебательного состояния» необходим источник звука (шума), которым в нашей профессии, как правило, является вентилятор.
Шумовые характеристики любого источника звука (в том числе и вентилятора) характеризуются уровнем звуковой мощности Lw.
Звуковая мощность N измеряется в ваттах (Вт), но для дальнейшего удобства в расчетах пересчитывается в уровень звуковой мощности Lw, выражаемый в децибелах (дБ):
Lw=10 x log(N/Nо), где
Nо=10-12 Вт - базовая звуковая мощность.
Звук, генерируемый источником шума, человек воспринимает одним из пяти органов чувств – ушами. Барабанная перепонка, расположенная в ухе (впрочем, как и мембрана в шумомере), воспринимает воздействие звукового давления Lp.
Звуковое давление P измеряется в паскалях (Па), но для дальнейшего удобства в расчетах пересчитывается в уровень звукового давления Lp, выражаемый в децибелах (дБ):
Lp=20 x log(P/Pо), где
Pо=2 x 10-5 Па - базовое звуковое давление.
Очень ВАЖНО!!! Необходимо четкое понимание разницы между уровнем звуковой мощности Lw и уровнем звукового давления Lp.
В качестве «бытового» понимания этой разницы можно привести первый пример восприятия человеком в качестве источника тепла – это настенный конвектор, имеющий свою тепловую мощность (Вт), и второй пример восприятия человеком в качестве источника шума – это пылесос, имеющий свой уровень звуковой мощности (Вт).
В первом случае человек ощущает температуру (град. Цельсия) и это всем понятно и очевидно, а во втором случае человек ощущает уровень звукового давления (Па).
Вернемся к уху человека и частоте волны звука. Диапазон частот колебания звуковых волн, которые воспринимает человеческое ухо, составляет 20 … 20000 Гц. Воздействие шума на человека практически во всех нормативных источниках оценивают в более узком диапазоне частот 63 … 8000 Гц, и именно на следующих восьми частотах: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц, называемыми по заимствованию из музыки «октавными».
Наступила пора заметить, что мы для описания одних и тех же физических величин используем два разных термина «уровень звука» и «уровень шума». Почему? Все просто. Когда «уровень звука» начинает мешать жизнедеятельности человека во всех ее проявлениях, будь то сон, работа, отдых или же что-то другое, тогда «уровень звука» начинает называться «уровнем шума». Любая, даже самая «гармоничная» музыка, мешающая человеку спать, имеет четкое определение как «шум от соседей».
И вот именно эти уровни шума нормируются в различных технических источниках. Но мы уже знаем, что человеческое ухо различает уровни звукового давления на разных частотах, и именно поэтому нормируется уровень звукового давления на каждой из восьми октавных частот. Причем, что важно, в дБ.
А как же привычные нам всем средневзвешенные уровни звукового давления (в быту «уровни шума»), измеряемые в дБ(А)? Все просто. Человеческое ухо чувствительно к уровню звукового давления не только на разных частотах, но и на каждой частоте по-разному. Более того, у разных людей разное восприятие уровня звукового давления, а так же еще существует зависимость от времени суток и даже возраста человека. И вот, именно для того, что бы перейти от «чистой» энергии источника шума (уровня звуковой мощности) к реальному восприятию человеком уровня звукового давления с учетом особенностей органов слуха в расчеты введен так называемый фильтр «А», который вносит поправки для уровня звукового давления по каждой из восьми октавных частот. Значение поправок фильтра «А», а так же другую техническую информацию, в том числе и нормативную, Вы сможете получить из программы.
Последнее, о чем необходимо сказать в этой главе, это о сложении шума. Естественно, что с шумами можно осуществлять и другие математические операции, например такие как: вычитание, умножение и деление и все эти операции тоже присутствую в нашей программе. Но нам необходимо принципиальное понимание именно сложения шумов для дальнейшего анализа промежуточных результатов программы.
Что бы понять, что я говорю с коллегой на одном языке, я задаю простой вопрос: «Какой суммарный уровень шума будет от двух источников по 35 дБ(А) каждый». Ответы бывают разные. Очень редко, но бывает, что отвечают: «70 дБ(А)». Чаще люди понимают, что 70 дБ(А) – это провокация и говорят: «Больше 35 дБ(А), но явно меньше 70 дБ(А)». Правильный ответ именно в этой постановке задачи: «38 дБ(А)». А если еще у меня спрашивают: «А какое расстояние от источников шума до расчетной точки и что это за помещение, в котором расположены эти источники шума?», то это уже совсем правильный ответ с уточняющим вопросом, но об этом мы подробно поговорим в рамках примера работы с программой.
Сейчас нас интересует лишь «чистое» сложение шумов. Все верно, шумы складываются не простым арифметическим сложением, а «логарифмически». С целью упрощения проведения расчета сложения уровней шума существует график, из анализа которого можно увидеть, что если два источника шума имеют одинаковое значение, то результатом сложения будет прибавление 3 дБ к уровню шума одного из источников.
РИС. 1
Думаю, «теоретическо-вступительной» части достаточно. Прошу прощения за некоторую чрезмерную упрощенность подхода к столь сложному и важному вопросу. Но, как мы помним, цель этого раздела была именно «простым» языком рассказать о «сложном». Без понимания основ, воспользоваться программой очень затруднительно. Буду рад, если кто-то почерпнет для себя что-то полезное и из этого раздела.
Переходим к работе с программой.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
Обучение работе с программой я решил осуществить на примере расчета снижения шума некой условной, достаточно простой, системы вентиляции. Ниже предоставлены ссылки, при нажатии на которые откроются чертежи с расширением PDF. Эти чертежи имеют достаточно большой размер в «пикселях» и их чтение будет удобнее выполнять в новом окне. Далее всю графическую информацию я постараюсь интегрировать в самой статье.
В предложенном варианте схемы системы вентиляции изначально заложено несколько типовых ошибок, зачастую допускаемых при проектировании системы вентиляции. В процессе анализа этой системы мы аргументированно, на уровне цифр, выявим эти ошибки и исправим их. Поэтому, давайте представим, что к нам в руки попал проект на рецензию, выполненный нашим коллегой.
И все же, что бы избежать некоторых возможных вопросов по «не оптимальности» предложенного проекта, давайте сформулируем ряд предпосылок и ограничений, такое небольшое Техническое задание:
- имеется часть первого этажа загородного дома, расположенного в климатическом регионе с параметрами воздуха аналогичными г. Москва;
- расчетная температура воздуха внутри помещений с постоянным пребыванием людей составляет +20 оС;
- перечень помещений с постоянным пребыванием людей: три Спальни, каждая из которых имеет площадь 20 м2, и помещение Гостиной, площадью 40 м2;
- высота помещений составляет 3 м;
- занижать уровень потолков в помещении Спален и Гостиной не допускается;
- в помещении Коридор предусмотрена организация межпотолочного пространства высотой 300 мм;
- в каждом из помещений Спален постоянно может находиться не более 2 человек одновременно, а в помещении Гостиной не более 4 человек;
- в помещениях с постоянным пребыванием людей необходимо организовать механическую приточную систему вентиляции, обеспечивающую подачу свежего уличного воздуха из расчета 60 м3/час на одного человека;
- удаление воздуха из обслуживаемых помещений осуществляется существующей естественной вытяжной системой вентиляции (не отображенной на данном плане) через дверные переточные решетки в коридор;
- оборудование (в том числе и воздухозабор) проектируемой приточной системы вентиляции необходимо расположить под потолком Технического помещения в тех местах, которые указаны на плане выше;
- организация межпотолочного пространства в Техническом помещении не предусмотрена.
Надеюсь, многие согласятся, что представленный вариант проекта является достаточно простым по составу оборудования, унифицированным с точки зрения воздухораздачи и типовым в целом. Более того, скорости движения воздуха в воздуховодах являются достаточно низкими и, на первый взгляд, не вызывающими подозрений с точки зрения генерации шума.
АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
Давайте начнем анализировать эту систему.
1. Компоновка системы строго соответствует Техническому заданию.
2. Количество воздуха, подаваемое системой, строго соответствует Техническому заданию.
3. Организация воздухораздачи по каждому из помещений является единственно возможной. Имеется в виду использование настенных жалюзийных регулируемых приточных решеток. Давайте сразу «объяснимся» по поводу количества решеток по каждому из помещений на примере Спальни, имеющей следующие габаритные размеры: 5х4х3 м.
На первый взгляд «нашего проектировщика» напрашивается вариант с одной приточной решеткой сечением 225х125 мм, что упростит систему вентиляции, в том числе и последующую балансировку. Но здесь мы сразу поможем «нашему проектировщику». Предположим, что по этому вопросу он обратился за бесплатной консультацией в специализированную компанию, осуществляющую поставку воздухораспределяющих устройств. Кроме этого, организация выполняет качественную высокопрофессиональную техническую поддержку.
На этом месте могла бы быть реклама Вашей компании, если бы это место уже не было занято фирмой ВИНДЭКО =).
В этой компании ему обязательно помогли бы выбрать оптимальный вариант, предоставленный в рамках рассматриваемого примера.
Рассмотрим алгоритм подбора приточных решеток.
Берем любую программу по подбору воздухораспределяющих устройств, например TROX, и в соответствующие окна программы вводим необходимые данные для расчета, а именно:
- расход воздуха 120 м3/час;
- длина пути по воздуху 5 м (расстояние от двери до окна) плюс 1,7 м (высота от потолка до рабочей зоны, соответствующее сидящему человеку) составляет 6,7 м;
- одна решетка на стене;
- с потолочным эффектом (расстояние от решетки до потолка составляет менее 300 мм);
- допускаем переохлаждение воздуха на 8 оС, что соответствует подаче воздуха в обслуживаемое помещение с температурой +12 оС.
РИС. 4
Смотрим на результаты расчета, которые нас не устраивают. А именно нас не устраивает скорость входа воздуха в рабочую зону, которая составляет 0,37 м/с. Можно еще сказать и о большом значении разницы между температурой воздуха в помещении (+20 оС) и температурой входа воздуха в рабочую зону, которая составляет 1,2 оС. Но повторимся. Основная причина, по которой нас не устраивает одна решетка сечением 225х125 мм – это очень большая скорость входа воздуха в рабочую зону.
С целью снижения скорости входа воздуха в рабочую зону, следующим условно логичным шагом является переход на решетку большего сечения. Давайте попробуем рассчитать решетку следующего стандартного сечения 325х125.
РИС. 5
Этот вариант оказался «тупиковым», т.к. фирма-изготовитель этих воздухораспределяющих устройств не предоставляет данных для таких малых объемных расходов воздуха, пропускаемых через решетку сечением 325х125, мотивируя это тем, что воздух не дойдет до рабочей зоны, а гораздо раньше «оторвется» от потолка и «упадет» вниз с не расчетными скоростью и температурой. Т.е. в нашем случае использовать настенную решетку сечением 325х125 нельзя.
Давайте попробуем осуществить воздухораздачу двумя приточными решетками сечением 225х75 мм каждая. Пользуемся все той же программой по подбору воздухораспределяющих устройств и в соответствующие окна вводим необходимые данные для расчета, а именно:
- расход воздуха 60 м3/час;
- длина пути по воздуху 5 м (расстояние от двери до окна) плюс 1,7 м (высота от потолка до рабочей зоны, соответствующее сидящему человеку) составляет 6,7 м;
- не одна решетка на стене, с расстоянием между решетками 2 м;
- с потолочным эффектом;
- допускаем переохлаждение воздуха на 8 оС, что соответствует подаче воздуха в обслуживаемое помещение с температурой +12 оС.
РИС. 6
Смотрим на результаты расчета, которые теперь нас полностью устраивают. Скорость входа воздуха в рабочую зону составляет 0,19 м/с. Это связано с гораздо большим коэффициентом эжекции, который в данном примере расчета составляет 21 в отличии от предыдущего варианта, где он равнялся 16. Значение разницы между температурой воздуха в помещении (+20 оС) и температурой входа воздуха в рабочую зону теперь составляет допустимые 0,6 оС. Осталось проверить уровень шума, генерируемый подобранной решеткой при полностью открытом регуляторе расхода, который составляет менее 15 дБ(А), что нас тоже полностью устраивает. Т.е. мы обосновали необходимость использования двух решеток сечением 225х75 мм вместо одной решетки сечением 225х125 мм.
В рамках анализа воздухораздачи этого примера не могу не остановиться на столь любимом многими проектировщиками значении скорости выхода воздуха из решетки, на основании которого многие специалисты, в том числе и «наш проектировщик», подбирают воздухораспределяющие устройства. Если Вы обратили внимание, то при подборе решетки мы нигде и ни разу не использовали эту величину. Ни в качестве исходных данных, ни при анализе полученных результатов. А почему? Да потому, что нас в первую очередь интересует уровень шума, генерируемый решеткой, и скорость входа воздуха в рабочую зону. Скорость выхода воздуха из решетки является величиной, зависимой от сечения решетки и расхода воздуха, проходящего через эту решетку, т.е. это только промежуточная величина, необходимая для получения других важных параметров воздухораспределяющего устройства. Ни в коем случае нельзя подбирать воздухораспределяющие устройства по скорости выхода воздуха из них.
Давайте окончательно развеем миф об «опасности превышения скорости выхода воздуха из настенных решеток более 2 м/с при их подборе» на наших примерах. В первом случае при использовании одной решетки сечением 225х125 мм мы получили скорость выхода воздуха из решетки на уровне 2,33 м/с. Можно сделать ложный вывод: «Вот видите, именно потому, что скорость на выходе из решетки превышает «пороговое» значение 2 м/с, скорость входа воздуха в рабочую зону составляет 0,37 м/с, что значительно превышает нормируемое значение. Нужно уменьшать скорость выхода воздуха из решетки и тогда скорость входа воздуха в рабочую зону будет соответствовать норме». Давайте, мы не уменьшим скорость выхода воздуха из решетки, а наоборот, увеличим ее. Возьмем подобранную нами решетку сечением 225х75 мм и пропустим через нее не проектные 60, а даже большие 65 м3/час.
РИС. 7
Что мы видим? При увеличении значения скорости воздуха на выходе из решетки до 2,53 м/с, мы получаем прямо противоположный результат, а именно скорость входа воздуха в рабочую зону составляет нормируемые 0,2 м/с, шум так же с большим запасом соответствует норме.
Повторимся еще раз. Никогда нельзя подбирать настенную приточную решетку по скорости выхода воздуха из нее на уровне 2 м/с. «Цена» возможной ошибки будет очень велика. Для подбора любого воздухораспределяющего устройства необходимо пользоваться каталогами фирм-производителей, а так же разработанными ими расчетными программами.
4. Аэродинамика. Давайте пока предположим, что «наш проектировщик» был «опытный» специалист и аэродинамический расчет не проводил и за дополнительными консультациями никуда не обращался, а сделал «все как всегда». Вентилятор был подобран из существующего типоразмера 400 на 200 мм с максимальной расходно-напорной характеристикой, но на всякий случай, именно исходя из своего опыта, «наш проектировщик» заложил в проект балансировочный клапан АВК 400х200 на магистральном участке сети воздуховодов. Вдруг потом надо будет «поджать». Ну и для осуществления последующей балансировки системы «несчастной» монтажной организацией «наш проектировщик» предусмотрел в своем проекте еще и регулирующие клапана КВК-100Р (10 шт.) на каждом из ответвлений к решеткам.
5. Шумы. Если аэродинамику «наш проектировщик» посчитать поленился, то шумы он считать пока не умеет. Но он понимает, что после вентилятора надо ставить шумоглушитель. Т.к. объект очень ответственный (ведь система вентиляции обслуживает спальни), то «наш проектировщик» предусмотрел не один, а целых два шумоглушителя. Причем, не отечественного, а импортного производства.
Все. Проект выполнен, сдан в производство и реализован «несчастной» монтажной организацией. Мы второй раз употребили слово «несчастной». Вы наверно догадываетесь почему. Во-первых, что бы отбалансировать эту систему, наладчики монтажной организации потратили очень много времени варьируя различными углами поворота регулирующих заслонок одиннадцати дроссель-клапанов. Но самое неприятное это то, что Заказчик жалуется на шумы, создаваемые системой вентиляции. Вроде бы, при строительстве дома использовались все самые современные и передовые строительные материалы с самыми лучшими шумовыми характеристиками, все стены обработаны ими. А шум такой, что спать невозможно. В общем, давайте искать ошибки.
Как мы условились ранее, первые три пункта анализа системы мы не подвергаем сомнению. Сразу начинаем с четвертого пункта – проведения аэродинамических расчетов.
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ
Подробные расчеты, по каждому из элементов вентиляционной сети, в рамках обучения работы с программой по снижению шума в вентиляционных системах, приводить не будем. Это тема для описания работы другого модуля нашей программы. Ниже приведена сводная таблица с потерями давления в нашей системе:
РИС. 8
Если Вам интересны источники технической информации с потерей давления на всех элементах вентиляционной сети, приведенных выше, то Вы можете «кликнуть» на каждый из перечисленных ниже элементов и получите доступ к интересующей Вас информации.
| РИС. 9 | (п.п. 1 – воздухозаборная решетка) |
| РИС. 10 | (п.п. 2 - клапан) |
| РИС. 11 | (п.п. 3 - фильтр) |
| РИС. 12 | (п.п. 4 – электрический нагреватель) |
| РИС. 13 | (п.п. 5 - шумоглушитель) |
Итак, общая потеря давления в системе составляет 146 Па.
Начинаем работать с характеристикой вентилятора, которую предоставляет фирма изготовитель оборудования.
РИС. 14
Из предоставленной выше информации мы видим, что рассматриваемый нами вентилятор может обеспечить подачу 600 м3/час при условии преодоления сопротивления системы вентиляции на уровне 280 Па. Т.е. «наш проектировщик» не зря установил «запасной» клапан АВК 400х200. И мы теперь знаем, какое сопротивление должен обеспечить этот клапан – 134 Па.
На этом предварительный этап аэродинамического расчета завершен. Почему предварительный? В принципе, вентиляционную сеть можно отбалансировать и вывести работу вентилятора в рабочую точку. Но мы не знаем на какой угол необходимо повернуть регулирующие заслонки одиннадцати дроссель-клапанов. На этот вопрос мы ответим несколько позже.
Переходим к пятому пункту анализа системы вентиляции. Мы начнем учиться выполнять расчет снижения шума в вентиляционных системах, а так же учиться работать с программой.
РАСЧЕТ СШИЖЕНИЯ ШУМА
На первый взгляд интерфейс программы может показаться достаточно сложным. Да, расчет шумов – не простое занятие. От этой программы не стоит ожидать «Magic’овсти» т.е. «волшебства» в чистом виде. Но, когда Вы выполните несколько расчетов самостоятельно, Вы сможете оценить всю универсальность, гибкость, удобство и, надеюсь, высокий технический уровень этой программы.
Открываем основное окно программы.
РИС. 15
Основное окно программы разбито на две важных части. Верхняя часть основного окна, где описываются элементы системы вентиляции и производятся расчеты, а так же нижняя часть основного окна, где результаты расчета сводятся в единую таблицу. Верхняя и нижняя части основного окна программы отделяются друг от друга диалоговой строкой, где, в случае необходимости, будут выводиться различные информационные сообщения.
Верхняя часть основного окна, в свою очередь, разбита на четыре части:
1. Описание источника шума.
2. Описание расчетного промежуточного элемента системы вентиляции.
3. Описание помещения, в котором нам необходимо обеспечить требуемый уровень звукового давления.
4. Выбор нормативного источника.
Расчет любой вентиляционной сети начинается с ее «описания», а именно описание: источника шума (1), помещения (3) и нормативного источника (4), которое выполняется один раз и в процессе дальнейшего расчета, как правило, не меняется. А в части описания элемента системы вентиляции (2) последовательно вводятся данные по каждому из элементов.
Во всех четырех частях под словом «описать» имеется в виду исключительно информация об уровне шума (звуковой мощности) по каждой из восьми октавных частот. Естественно, возникает вопрос: «А где брать всю эту информацию?» Справа, в каждой из частей, есть столбец с различными справочниками, где эта информация и предоставлена.
Давайте вернемся к нашему примеру, где мы опишем источник шума (1). Смотрим на таблицу Шумовые характеристики вентилятора (РИС. 14 см. выше), где мы видим три различных шумовых характеристики:
- ко входу;
- к выходу;
- к окружению.
Все эти характеристики очень важны. В этом мы убедимся в дальнейшем. Если о шуме «к окружению», в подавляющем большинстве случаев, можно сказать, что борьба с ним - дело рук Архитектора-акустика, то о шуме «ко входу» и «к выходу» этого сказать нельзя. Борьба с этим шумом – исключительно задача проектировщика системы вентиляции.
РАСЧЕТ СНИЖЕНИЯ ШУМА К ВЫХОДУ ПОСЛЕ ВЕНТИЛЯТОРА
Начнем с распространения шума со стороны нагнетания вентилятора, т.е. к выходу. Продолжаем анализ информации фирмы-производителя вентилятора. Как мы помним из «теоретических основ», для проведения дальнейших расчетов, нас интересует исключительно уровень звуковой мощности вентилятора Lw по каждой из октавной частот (дБ). В располагаемой нами таблице указаны значения уровня звуковой мощности с учетом фильтра «А», обозначаемые Lwa (дБ(А)). Т.е. мы должны перевести значения Lwa в Lw. При помощи нашей программы сделать это очень просто. Нажимаем на кнопку «Lwa => Lw» основного окна программы. В открывшемся окне «почастотно» вводим значения из каталога.
РИС. 16
Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ». Вспомогательное окно автоматически закроется, а результаты расчета автоматически загрузятся в соответствующие ячейки основного окна.
РИС. 17
Первую часть основного окна мы «описали».
Необходимо сказать еще об одном справочнике, предложенном в программе, а именно «СПРАВОЧНИК ВЕНТИЛЯТОРЫ». Нажав на эту кнопку, откроется окно выбора источника шума: либо данные производителей оборудования, либо информация по известным производительности, потери давления и частоте вращения вентилятора.
РИС. 18
Второй источник удобен в том случае, когда Вам нужно оценить уровень шума уже смонтированного, работающего, но неизвестного вентилятора. В нашем случае мы нажмем на кнопку «ДАННЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ» и переходим к новому окну,
РИС. 19
где последовательным нажатием на соответствующие кнопки
РИС. 20
РИС. 21
РИС. 22
откроем таблицу с шумовыми характеристиками рассматриваемого нами вентилятора
РИС. 23
Этот справочник позволяет существенно сократить время на поиски и ввод необходимой технической информации. Собственно, мы видим ту же таблицу, что и в официальном каталоге фирмы производителя. Только нам теперь не нужно ничего вводить вручную и пересчитывать с учетом фильтра «А». Программа это сделает за нас автоматически. Выбираем шумовую характеристику вентилятора по направлению «к выходу», нажимаем на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ. Программа автоматически пересчитывает и загружает данные в соответствующие ячейки основного окна программы. Т.е. мы добились того же самого результата – описали источник шума.
РИС. 24
Соответственно, мы понимаем, что если нам придется работать с оборудованием других фирм производителей, техническая информация которых отсутствует в нашем справочнике, и эти фирмы производители указывают уровень звуковой мощности в Lw, то пересчитывать с учетом фильтра «А» ничего не надо. Необходимо в соответствующие ячейки вводить сразу данные из каталога.
Но основная часть производителей указывает не требуемый уровень звуковой мощности Lw, а Lwa. Почему? Скорее всего, в «коммерческих» целях. Согласитесь, наблюдать уровень звуковой мощности в Lwa гораздо приятнее, чем в Lw. Как говорилось героем одного из советских мультфильмов: «А в попугаях я гораздо длиннее», или же «в Lwa – гораздо тише».
Переходим к третьей части основного окна. Описываем помещение. Если Вам вдруг изначально известны значения снятия шума помещением по каждой из восьми октавных частот, Вы сразу можете вводить эти значения в соответствующие ячейки. Но, скорее всего, это для Вас является большой тайной. Тогда мы в основном окне программы нажимаем на кнопку «СПРАВОЧНИК СНИЖЕНИЕ ШУМА ПОМЕЩЕНИЕМ / СВОБОДНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ». В открывшемся окне
РИС. 25
выбираем раздел «СНИЖЕНИЕ ШУМА ПОМЕЩЕНИЕМ».
РИС. 26
В новом открывшемся окне приступаем к описанию помещения из нашего примера. Возьмем самое критическое с точки зрения уровня звукового давления помещение, а именно Спальню. Нужно выбрать место расположения вентиляционной решетки. В нашем случае это п.п. 4. Выбираем вариант расчета «почастотный», угол раскрытия источника шума 0 град. Указываем площадь источника шума 0,02 м2 и объем помещения 60 м3. Теперь нам необходимо выбрать вариант расчета: либо по времени реверберации, либо по коэффициенту звукопоглощения. Время реверберации это время затухания звука на 60 дБ от первоначального уровня (еще немного теории). Время реверберации предоставляют для наших расчетов «специально обученные люди» (инженеры-акустики) для каждого конкретного помещения отдельно. Т.е. проводить расчеты по времени реверберации наиболее правильно, но таких данных Вы, скорее всего, получить не сможете. Поэтому, мы выбираем второй вариант: расчет по коэффициенту звукопоглощения. Если Вы затрудняетесь, какое значение выбрать, то в программе есть подсказки – кнопочки за знаком вопроса. Мы выбираем нормальное поглощение со значением 0,15.
Последнее, что нам осталось указать – это расстояние от рабочей точки до источника шума. Если Вы помните, в расчете воздухораспределяющего устройства мы указывали значение 5+1,7=6,7 м. Это было справедливо для подбора решетки, потому что воздух распространяется вдоль потолка с «эффектом прилипания» и поступает в рабочую зону напротив решетки возле окна. Именно у окна было наиболее опасное место с точки зрения нарушения нормы скорости входа воздуха в рабочую зону. Теперь же нам необходимо выбрать наиболее опасную точку в помещении с точки зрения наихудшего восприятия уровня звукового давления человеком. Очевидно, эта точка должна располагаться как можно ближе к источнику шума, но в то же время отображать реальную ситуацию нахождения человека в этом месте. Т.е. самое худшее место – это непосредственно у решетки, но оказаться там человек сможет только если возьмет лестницу-стремянку, заберется на нее и прислонит ухо непосредственно к самой решетке, из которой выходит воздух со скоростью 2,33 м/с. Согласитесь, если это и возможно, то не постоянно уж точно. Т.е. мы должны найти такое место, где человек будет спать – изголовье кровати. Предположим, что это значение составит примерно 3 м, которое мы и вводим в соответствующую ячейку. Все, помещение мы описали.
Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ». Вспомогательное окно автоматически закроется, а результаты расчета автоматически загрузятся в соответствующие ячейки основного окна программы.
РИС. 27
Переходим к четвертой части основного окна программы и выбираем «СПРАВОЧНИК НОРМАТИВНЫЕ УРОВНИ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ». В открывшемся окне Вам предлагается выбрать любой из доступных источников:
- ГОСТ 12.1.036-81 (СТ СЭВ 2834-80) Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях;
- Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства;
- СНиП 23-03-2003 Защита от шума;
- Проектирование бассейнов. Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89;
- NR;
- NC.
РИС. 28
Мы остановимся на СНиП 23-03-2003 Защита от шума. Выбираем Жилые комнаты квартир категории А с 23 до 07 часов. Почему? Надеюсь, ответ очевиден. У нас «элитное» жилье и, как мы помним из «теоретических основ», люди ночью наиболее чувствительны к превышению уровня звукового давления. Хочу обратить Ваше внимание на дополнительное окошко, где предлагается поставить галочку с целью завысить нормативные требования на 5 дБ по каждой из октавных частот, т.е. вычесть это значение. Это справедливо для шума, генерируемого системами вентиляции. Т.е. в нашем случае необходимо выбрать эту поправку. Далее, как всегда, нажимаем на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ» и результаты расчета автоматически выгружаются в основное окно программы.
РИС. 29
Хочу обратить Ваше внимание, на нормативные значения по так называемым «кривым NR». Это нормативные требования стран Евросоюза. Если бы мы выбрали не приведенный Выше вариант требований СНиП, а выбрали вариант NR20, то значения нормируемого уровня звукового давления по каждой из восьми октавных частот остались бы прежними. Т.е. требования, что в Российской Федерации, что в странах Евросоюза одни и те же. Разница в обозначении и удобстве, точнее в отсутствии удобства. Согласитесь, Было бы гораздо проще сказать, что требования по уровню шума в помещении Спальни соответствуют требованиям NR20. А дальше любой специалист понимает, что за этим стоит.
Все, этап предварительного описания закончился. Теперь мы можем оценить «масштаб бедствия». Пока не вводя данных во второй части основного окна программы, т.е. не описывая ни одного из элементов нашей системы вентиляции, мы можем наконец-то нажать на кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 30
Как результат, внизу верхней части основного окна программы указаны «почастотные» отклонения от нормативного уровня звукового давления. Если бы в нашей системе вентиляции по ходу движения воздуха не было бы никаких элементов, то эти значения были бы полностью справедливы. Т.е. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке помещения составит 67,9 дБ(А)! Собственно, любой расчет снижения шума любой вентиляционной системы именно по такому алгоритму и надо начинать. Анализируя «почастотную» разницу между уровнем звукового давления, создаваемого нашей системой, и нормируемым уровнем звукового давления, мы понимаем, какой предварительной эффективности требуются шумоглушители. Но в данный момент мы изучаем существующую систему и поэтому опять возвращаемся к нашему примеру.
Первый и самый важный элемент системы вентиляции, который мы с Вами будем рассчитывать – это шумоглушитель. Этот элемент не описан в нашем справочнике. Поэтому мы, как всегда в таких случаях, обращаемся к характеристикам фирм производителей оборудования.
РИС. 31
Самое главное, что мы должны увидеть и принципиально понять: практически все элементы системы вентиляции могут, как снижать уровень шума ("Звуковая мощность, снижаемая рассчитываемым элементом"), так и генерировать его ("Звуковая мощность, генерируемая рассчитываемым элементом"). В применении к шумоглушителям, снижаемый уровень шума зависит только от конструкции шумоглушителя и шумопоглощающих материалов, т.е. для каждого конкретного шумоглушителя это величина постоянная и не зависящая от скорости движения воздуха в этом шумоглушителе. А вот генерируемый уровень шума наоборот, напрямую зависит от скорости воздуха в шумоглушителе. Генерируемый уровень шума шумоглушителя еще называют как «собственный». Или эту же мысль можно сформулировать по-другому. Собственный шум шумоглушителя (как и его аэродинамическое сопротивление) зависит от скорости воздушного потока: чем выше скорость, тем больше уровень шума, генерируемый шумоглушителем. Причем возможны такие условия эксплуатации, когда уровень шума, генерируемый шумоглушителем больше, чем снижаемый этим шумоглушителем уровень звуковой мощности. Программа учитывает это явление. И здесь уже все зависит от проектировщика - кокой шумоглушитель выбрать и когда имеет смысл поставить очень эффективный шумоглушитель с достаточно большим уровнем собственного шума, а когда это делать не целесообразно. Поэтому, при выборе шумоглушителя, после того, как Вы оценили его эффективность (снижение шума), всегда надо смотреть, а не шумит ли этот шумоглушитель больше, чем снимает. Именно это мы и увидим в продолжении использования нашей программы.
Соответственно, внимательно читая каталог, мы почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна программы вводим значения звуковой мощности, снижаемой рассчитываемым элементом, а именно:
6, 6, 19, 33, 50, 50, 39 и 27 дБ.
И так же почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна программы вводим значения звуковой мощности, генерируемой рассчитываемым элементом, а именно:
19, 18, 14, 11, 7, 0, 0 и 0 дБ.
РИС. 32
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 33
Все результаты расчета добавляются в сводную таблицу. Кстати, в случае ошибки при вводе данных, нажав на кнопку УДАЛИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ПОСЛЕДНЕГО РАСЧЕТА, существует возможность удалить из таблицы последний неправильно выполненный расчет.
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 51,3 дБ(А)! Ситуация несколько улучшилась, но все еще далека от нормы.
В принципе, научиться выполнять расчет на уровне подбора шумоглушителей - уже неплохо. Но возникает резонный вопрос: а как ведут себя другие элементы системы вентиляции? Говорят, что "не стоит принимать скорость движения воздуха в воздуховоде больше 8 м/с", а еще "почему-то, первая решетка всегда шумит"… Теперь на эти вопросы можно аргументировано ответить на уровне цифр. Продолжаем.
Следующий элемент в нашей системе вентиляции это воздуховод. Предположим, что это воздуховод из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм без теплоизоляции. Почему без теплоизоляции? По нашим нормам воздуховоды после нагревателя воздуха теплоизолировать не требуется. Пусть будет так. Теперь нам помогут справочники из нашей программы. В основном окне программы сначала мы нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВОЗДУХОВОД ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ.
РИС. 34
В открывающемся окне
РИС. 35
выбираем сечение воздуховода прямоугольник с размером грани от 0,2 до 0,4 м. Пусть длина воздуховода пока составит 2 м. Почему всего два метра, мы поймем дальше. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. В основном окне программы нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ПРЯМОЙ УЧАСТОК ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 36
В открывающемся окне
РИС. 37
вводим скорость движения воздуха в воздуховоде 2,1 м/с, значение которой мы очень предусмотрительно указали на плане с изображением нашей системы. Выбираем сечение воздуховода прямоугольник и указываем его размеры: 400 мм по ширине и 200 мм по высоте. Здесь и везде далее при работе с модулями элементов, генерируемых шум, выбираем «расчетные значения уровня шума меньше 0 дБ принимать на уровне 0 дБ». Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 38
Мы описали для нашей программы участок воздуховода длиной 2 м. Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 39
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 50,2 дБ(А)! Предварительный вывод из анализа полученных данных можно сделать следующий: воздуховоды прямоугольного сечения достаточно неплохо снимают уровень звукового давления на низких частотах. Всего 2 метра воздуховода снизили уровень шума на 1,2 дБ на частотах 63 и 125 Гц. Пренебрегать эффективностью шумоглушения прямоугольных воздуховодов (в отличии от круглых) нельзя. Особенно, если сеть воздуховодов достаточно протяженная.
Следующий элемент в нашей системе вентиляции это отвод. Опять нам помогут справочники из нашей программы. Сначала мы нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ОТВОД 90 ГРАД.
РИС. 40
В открывающемся окне выбираем «90 град. с кромкой со скруглением без покрытия». Выбираем сечение воздуховода прямоугольник и указываем его размеры: 400 мм по ширине и 200 мм по высоте. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК ОТВОД 90 ГРАД.
РИС. 41
В открывающемся окне выбираем фасонный элемент отвод, вводим скорость движения воздуха в воздуховоде 2,1 м/с. Выбираем сечение воздуховода прямоугольник и указываем его размеры: 400 мм по ширине и 200 мм по высоте. Не забываем про кнопочку 0 дБ. Больше напоминать не буду. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 42
Мы описали для нашей программы участок вентиляционной сети отвод. Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 43
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке остался практически на том же самом уровне, а именно 50,1 дБ(А)! Предварительный вывод из анализа полученных данных можно сделать следующий: отвод не является эффективным элементом снижения шума в системе вентиляции и в дальнейших расчетах его можно не учитывать.
Предположим, что после того, как возникли проблемы с шумами, монтажная организация самостоятельно добавила второй шумоглушитель. Его габаритные размеры практически совпадают с предыдущим шумоглушителем: ширина 500 мм, высота 200 мм, длина те же 2000 мм. Хорошо, что есть место для монтажа этого шумоглушителя. Его смонтировали сразу после отвода 400х200х180o. Характеристики нового шумоглушителя предоставлены ниже. Снимаемый уровень шума:
РИС. 44
И собственный уровень шума:
РИС. 45
Соответственно, внимательно читая каталог, мы почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна программы вводим значения звуковой мощности, снижаемой рассчитываемым элементом, а именно:
12, 29, 50, 50, 50, 50, 42 и 29 дБ.
И так же почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна программы вводим значения звуковой мощности, генерируемой рассчитываемым элементом, а именно:
38, 34, 29, 25, 22, 18, 15 и 12 дБ.
РИС. 46
Что мы видим? Оказывается, внешне практически один и тот же шумоглушитель, такой же длины 2 м, снимает гораздо больше уровень шума, чем предыдущий. Но, как и за все в нашей жизни, приходится платить. У этого шумоглушителя гораздо выше собственный уровень шума и, соответственно, потеря давления, которая составляет 64 Па, против 16 Па предыдущего шумоглушителя. Но это нас не должно пугать. Мы же помним, что далее по ходу движения воздуха у нас предусмотрен дроссель-клапан, который должен снять аж целых 134 Па. Т.е. с учетом нового дополнительного шумоглушителя этот клапан теперь должен будет снять
134 - 64 = 70 Па.
Запомним это новое значение. Оно нам впоследствии пригодится.
Нажимаем на кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 47
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 34,6 дБ(А)! Согласитесь, по сравнению с начальным результатом в 67,9 дБ(А), это уже почти хорошо, но все же разница с нормируемым уровнем шума все еще есть.
В рамках расчета второй серии шумоглушителей хочу обратить Ваше внимание на проблемные частоты, выделенные в программе красным цветом. Это 63 и 125 Гц. На самом деле, это всегда самые проблемные частоты. Именно с ними в системах вентиляции бороться сложнее всего. Потом, несколько позже, когда Вы самостоятельно просчитаете несколько систем вентиляции, Вы сможете проводить экспресс расчеты, фокусируя свое внимание именно на эти частоты. Эффективность всего многообразия шумоглушителей, представленных на нашем рынке, Вы так же будете оценивать именно по этим частотам, особенно на частоте 63 Гц.
Кроме этого, в рамках анализа подбора шумоглушителей хочу продемонстрировать сложение шумов и влияние собственного уровня шума на конечный результат. Смотрим на звуковую мощность после первой серии шумоглушителей на частоте 125 Гц, которая составляет 68,9 дБ. Если из этого значения вычесть уровень шумопоглощения второй серии шумоглушителей на той же самой частоте со значением 29 дБ, то в итоге мы должны были бы получить итоговое значение уровня звуковой мощности на уровне 39,9 дБ. Но в итоге программа выдает совершенно другое значение, а именно 40,9 дБ. Надеюсь, Вы помните про акцентирование мною Вашего внимания на логарифмическом сложении шумов в разделе «теоретические основы». И если Вы помните о том, что помимо шумопоглощения, у шумоглушителей существует еще и собственный уровень шума, то Вы сможете самостоятельно объяснить, как получилась эта величина. Все верно, нам необходимо сложить два уровня шума: 39,9 дБ и 34 дБ (собственный уровень шума шумоглушителя на частоте 125 Гц при расходе воздуха 600 м3/час). Для этого мы сначала отнимаем от 39,9 значение в 34 дБ и получаем разницу в 5,9 дБ. Смотрим на график сложения шумов (РИС. 1 см. выше) и определяем значение «прибавки», которое составляет 1 дБ. Соответственно, к наибольшему уровню шума, который в нашем случае составляет 39,9 дБ, мы должны теперь уже арифметически прибавить 1 дБ и в результате получаем итоговый уровень шума двух источников 39,9 и 34 дБ на уровне 40,9 дБ. Волшебство!
Теперь Вы должны понять, что все эти механизмы по анализу уровней шума по каждой из восьми октавных частот реализованы и работают в нашей программе.
Так же Вы должны понять, что в дальнейшей самостоятельной работе Вам часто придется увеличивать эффективность шумоглушителя за счет использования большего количества шумоглушащих пластин (поверьте, многие фирмы производители шумоглушащего оборудования это допускают). Но при этом, неизбежно будет расти и скорость движения воздуха в шумоглушителе и, как следствие, будет расти значение собственного шума. Т.е. может наступить такой момент, когда предусмотренный в проекте очень эффективный шумоглушитель не только не улучшит показатели системы, а наоборот, ухудшит. Выход из этой ситуации только один – переходить на другой, больший типоразмер шумоглушителя. Снижаемый уровень шума останется прежним, а вот собственный шум шумоглушителя уменьшится. При этом, естественно, увеличится и стоимость шумоглушителя. Но Вы с цифрами в руках сможете провести технико-экономическое обоснование этого увеличения стоимости. Но мы опять отвлеклись от нашего примера.
Следующим элементом в нашей системе опять является воздуховод сечением 400х200 мм и длиной 2 м. Этот воздуховод начинается от второго шумоглушителя и доходит до стены Технического помещения. Повторим самостоятельно ранее проведенный расчет для этого элемента.
РИС. 48
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 33,4 дБ(А)!
Теперь начинаются «неожиданности».
Помимо распространения шума по системе вентиляции, существует еще и передача шума через ограждающие конструкции. Мы должны вспомнить, что у вентилятора помимо шумовой характеристики «к выходу» есть еще шумовая характеристика «к окружению». «Наш проектировщик» дальновидно предусмотрел вентилятор в шумоизолированном корпусе, но и этот вентилятор все равно излучает шум в окружающее пространство. Давайте попробуем оценить уровень шума, который поступает от вентилятора через стенку воздуховода. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВОЗДУХОВОД, РАСПОЛОЖЕННЫЙ В ШУМНОМ ПОМЕЩЕНИИ.
В открывающемся окне вводим длину воздуховода 2 м. Выбираем сечение воздуховода прямоугольник и указываем его размеры: 400 мм по ширине и 200 мм по высоте. Затем нам необходимо описать три дополнительных элемента: источник шума, помещение и тип воздуховода.
1. Нажимаем на первую кнопку «СПРАВОЧНИК» и выбираем уровни звуковой мощности для нашего вентилятора, аналогично описанию системы в начале примера. Только не забываем поставить кнопку напротив распространения шума не к нагнетанию, а именно к окружению.
РИС. 49
2. Нажимаем на вторую кнопку «СПРАВОЧНИК». Приступаем к описанию Технического помещения из нашего примера. Выбираем место расположения источника шума п.п. 1. Выбираем вариант расчета «почастотный», угол раскрытия источника шума 0 град. Указываем площадь источника шума 1,1 м2 (можно подсчитать из геометрических размеров вентилятора, указанных в каталоге (РИС. 14 см. выше)) и объем помещения 60 м3. Выбираем вариант расчета по коэффициенту звукопоглощения со значением 0,10. Расстояние от вентилятора до воздуховода составит примерно в среднем 1 м. Это значение мы вводим в соответствующую ячейку.
РИС. 50
Все, помещение мы описали.
3. Нажимаем на третью кнопку «СПРАВОЧНИК» и переходим в окно справочника ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ.
РИС. 51
Выбираем вариант п.п. 5 и переходим в окно выбора типа воздуховода. Выбираем материал прямоугольного воздуховода сталь 0, 7 мм.
РИС. 52
Результаты расчета выгружаем в окно расчета при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
В полностью описанном нами элементе
РИС. 53
нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 54
Первый раз при описании рассчитываемого элемента на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, нажимать не требуется. Это происходит потому, что снятие шума уже учтено в предыдущем расчете в виде учета снятия шума Техническим помещением, а так же стенкой оцинкованного воздуховода.
Далее, в основном окне программы нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 55
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 34,6 дБ(А)! Т.е. мы вместо того, что бы снижать шум по ходу движения воздуха в системе вентиляции, получили элемент, генерирующий уровень шума.
Такие случаи иногда происходят. Всегда необходимо проводить анализ причин, почему так получилось. В данном конкретном случае проблема «лечится» очень просто. Надо поменять местами дополнительный шумоглушитель и проставку двухметрового воздуховода. Более того, теперь Вы понимаете, почему в процессе проектирования системы вентиляции существует рекомендация устанавливать шумоглушитель вплотную к стене. Но в данный момент мы не будем ничего менять. Мы потом в конце расчета сделаем общие выводы и внесем необходимые изменения в систему вентиляции.
Еще хочу обратить внимание на то, что мы используем вентилятор с корпусом в шумоизолированном исполнении. Т.е. если бы использовался вентилятор обычного исполнения, без шумоизолированного корпуса, да еще и с большими расходно-напорными характеристиками, то уровень «привнесенного» шума в систему вентиляции был бы гораздо больше. В процессе проектирования системы вентиляции, а в частности компоновки оборудования в помещении венткамеры, никогда нельзя забывать про этот эффект.
Так же в рамках расчета этого элемента хочу вернуться к вопросу о рекомендации не теплоизолировать воздуховод после нагревателя воздуха. В нашем случае, если бы воздуховод был теплоизолирован, то эффекта проникновения шума из помещения внутрь воздуховода мы вообще бы не заметили. Но это, опять, очень индивидуально. Для каждого случая необходимо проводить самостоятельный расчет: все помещения разные, вентиляторы разные, расстояния разные, да и воздуховоды тоже.
Возвращаемся к примеру расчета. Следующий элемент: клапан АВК 400х200, который используется в качестве создания дополнительного сопротивления с целью вывести работу вентилятора в рабочую точку. Очень многие проектировщики (особенно те, кто не считает аэродинамику) сплошь и рядом закладывают в свои проекты в качестве регулирующих устройств дроссель-клапаны. Но не многие отдают себе отчет в том, что например даже полностью открытый дроссель-клапан Ф160 при скорости потока 4 м/с генерирует шум на уровне 31 дБ(А). Если этот же дроссель-клапан прикрыть на 30 градусов, то он уже генерирует 44 дБ(А)!
Итак, как мы помним, сопротивление, которое должен создать наш дроссель-клапан с учетом дополнительного шумоглушителя, составляет 70 Па. Любое балансировочное устройство, с точки зрения снижения шума в вентиляционной системе, ничего хорошего не привносит… Это, наверное, очевидно для всех. Т.е. при описании этого элемента мы опять пропускаем ввод данных по снижению шума, т.е. на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, нажимать не требуется. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ДЛЯ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ВОЗДУХОВОДА. В открывающемся окне выбираем тип поворотного механизма жалюзи навстречу друг другу, высота одной жалюзи 80…130 мм (в нашем случае 125 мм – информация из каталога (РИС. 10 см. выше)). Вводим значения ширины и высоты воздуховода 400 и 200 мм, вводим значение скорости движения воздуха 2,1 м/с. Вводим значение полного перепада давления 70 Па. Далее, либо принимаем значение плотности воздуха на уровне 1,2 м/с, либо нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК и, воспользовавшись справочником свойств влажного воздуха, вводим скорректированное значение.
РИС. 56
Нажимаем на кнопку ВЫПОНИТЬ РАСЧЕТ и, до того как ранее мы сразу нажимали на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ, сначала посмотрим на дополнительные данные, которые предлагает нам программа. А именно на угол поворота жалюзи.
РИС. 57
Это очень важная информация. Монтажная организация, которая выполняет балансировку системы, не сможет переоценить этого значения. В нашем случае угол поворота жалюзи составит 49 градусов. Вот теперь нажимаем на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ и результаты расчета выгружаем в основное окно программы.
РИС. 58
В основном окне расчета нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 59
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит уже 39,0 дБ(А)! Опять ошибка проектирования. Нельзя ставить устройство для балансировки системы после основного шумоглушителя. Если бы дроссель-клапан стоял до шумоглушителя, этой проблемы не было бы вообще.
В принципе, первый этап анализа существующей системы завершен. Мы обнаружили две основные грубые ошибки:
1. Внутри Технического помещения после шумоглушителя до места выхода воздуховода из самого помещения располагается прямой участок воздуховода, который «собирает шум» вентилятора к окружению.
2. После шумоглушителя расположен дроссель-клапан АВК 400х200, который генерирует уровень шума, превышающий уровень шума после шумоглушителя.
Если эти ошибки проектирования устранить, то мы вернемся к эквивалентному уровню шума на выходе из Технического помещения на уровне 33,4 дБ(А) (РИС. 48 см. выше). При сравнении этого уровня шума с нормируемым уровнем шума, видна достаточно большая разница (8+5 дБ(А)), которую при желании можно снять при помощи установки дополнительных шумоглушителей, расположенных внутри Технического помещения, например установкой еще одного шумоглушителя 500х200х2000. Но в процессе второго этапа анализа существующей системы вентиляции мы поймем, что это делать не целесообразно. Поэтому, до перехода ко второму этапу необходимо исправить вышеуказанные ошибки и внести соответствующие изменения в проект, а именно:
- второй дополнительный шумоглушитель довести до стены, разделяющей Техническое помещение и Коридор;
- дроссель-клапан перенести в место установки - до вентилятора;
и продолжить выполнение акустического расчета.
Для этого в основном окне программы необходимо дважды нажать на кнопку УДАЛИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ПОСЛЕДНЕГО РАСЧЕТА, тем самым мы вернемся к этапу выполнения расчета после дополнительного шумоглушителя с эквивалентным уровнем шума на уровне 33,4 дБ(А). Для того, что бы в этом убедиться проведем контрольный расчет «пустого» элемента, т.е. в основном окне программы нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 60
ВТРОЙ ЭТАП.
Следующий элемент в нашей системе вентиляции это воздуховод диаметром 250 мм. По аналогии с предыдущими расчетами, это воздуховод из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм без теплоизоляции. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВОЗДУХОВОД ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ.
РИС. 61
В открывающемся окне выбираем сечение воздуховода окружность диаметром от 0,2 до 0,4 м. Длина воздуховода составляет 4 м. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ПРЯМОЙ УЧАСТОК ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 62
В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха в воздуховоде 3,4 м/с, значение которой мы опять предусмотрительно указали на плане с изображением нашей системы. Выбираем сечение воздуховода окружность и указываем диаметр 250. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 63
Мы описали для нашей программы участок воздуховода круглого сечения диаметром 250 мм длиной 4 м. Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 64
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке остался практически без изменений 33,2 дБ(А)! Подтверждаем ранее сделанный нами вывод, что воздуховоды круглого сечения по сравнению с воздуховодами прямоугольного сечения снимают уровень шума гораздо меньше.
Вот мы и добрались до первого разветвления. В нашем случае это тройник. Начинаем расчет в сторону ответвления с дросселем I. Описываем этот элемент. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, КРЕСТОВИНА п.п. 7.
РИС. 65
В открывающемся окне выбираем тип разветвителя тройник. Выбираем первое сечение выходного отверстия окружность диаметром 100 мм, сечение второго выходного отверстия тоже окружность диаметром 250 мм. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ»
Обратите внимание на уровень снимаемого шума! Это соизмеримо с эффективностью прямоугольного шумоглушителя из нашего примера (частота 63 и 125 Гц). Но, на самом деле, далеко не все тройники имеют такую эффективность. Эффективность снижения уровня шума тройником зависит от соотношения площадей выходных отверстий. Это явление мы подробно изучим далее, на других элементах нашей системы.
Результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, ОТВОД 90 град.
РИС. 66
В открывающемся окне выбираем фасонный элемент тройник. Можно оставить значение радиуса перехода тройника на отвод 5 мм. Выбираем сечение тройника до отвода окружность. Вводим диаметр тройника до отвода 250 мм и скорость движения воздуха 3,4 м/с. Выбираем сечение тройника по отводу окружность. Вводим значение диаметра сечения тройника по отводу 100 мм и скорость движения воздуха 2,1 м/с. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 67
Мы описали для нашей программы участок тройник диаметром до отвода 250 мм и диаметром по отводу 100 мм.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 68
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит практически требуемые 25 дБ(А)! Отклонение от завышенной нами ранее нормы на частоте 63 Гц составляет 4,4 дБ(А).
Вывод, который необходимо сделать, это то, что тройники очень хорошо снимают уровень шума. Помните, ранее мы сказали, что на уровень шума в 25 дБ(А) можно было бы выйти и в Техническом помещении, но это не рационально. Мы подтвердили ранее сделанное утверждение. Шум можно снимать и другими элементами системы вентиляции. Согласитесь, разница в стоимости фасонного элемента тройник и высокоэффективного шумоглушителя очень велика.
Но это еще не все. Точнее, теперь начинается самое интересное. Пришло время продемонстрировать Вам результаты детального аэродинамического расчета системы вентиляции с указанием потери давления, которое должны создать каждый из десяти дроссель-клапанов сечением 100 мм.
РИС. 69
Поля с указанием угла поворота заслонки и генерируемым при этом уровнем шума пока сознательно не заполнены.
Мы видим, что первый дроссель-клапан должен создать перепад давления 30 Па. Нам предстоит сначала предварительно оценить эквивалентный уровень шума, генерируемый этим дроссель-клапаном.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ДЛЯ КРУГЛОГО ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 70
В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха 2,1 м/с. При помощи СПРАВОЧНИКа свойств влажного воздуха вводим значение плотности воздуха. Выбираем диаметр воздуховода 100 мм. Выбираем произвольный угол поворота заслонки и в появившемся окне вводим значение 42 градуса. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат.
Для того, что бы дроссель-клапаном круглого сечения 100 мм создать дополнительный перепад давления 30 Па при скорости движения воздуха 2,1 м/с, заслонку клапана необходимо повернуть на 42 градуса. Это важная информация для последующей балансировки системы. Но самое главное, наш дроссель-клапан сам генерирует уровень шума на уровне 35 дБ(А)!
Давайте опять вернемся к нашему утверждению, что в Техническом помещении выходить на уровень шума 25 дБ(А) не целесообразно. Мы во второй раз это подтвердили. Более того, уровень шума в 33,4 дБ(А) является наиболее рациональным с точки зрения дальнейшего сложения с уровнем шума рассчитываемого дроссель-клапана. И еще, помните, после тройника до установки дроссель-клапана, мы практически вышли на нормируемый уровень шума (оставались неприятные 4,4 дБ на частоте 63 Гц). Теперь дроссель-клапан с лихвой перекрыл, практически перечеркнул, все ранее достигнутые нами нормируемые уровни шума.
Этот расчетный блок практически незаменим как при аэродинамических, так и при предварительных акустических расчетах. Но недостаток этого расчетного блока в том, что он не дает нам частотную характеристику. Поэтому, что бы описать дроссель-клапан в нашей программе придется воспользоваться другой методикой.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ИЛИ ШИБЕР. В открывающемся окне выбираем тип регулятора дроссель-клапан и указываем его диаметр 100 мм. Вводим расстояние между фасонным элементом и установленным за ним дроссель-клапаном 0 мм. Вводим скорость движения воздуха 2,1 м/с. При помощи СПРАВОЧНИКа свойств влажного воздуха вводим значение плотности воздуха. Выбираем расчет по перепаду давления, создаваемого дроссель-клапаном. Вводим значение, создаваемое дроссель-клапаном 32 Па при угле поворота заслонки 42 градуса. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат.
РИС. 71
Эквивалентный уровень шума, генерируемый дроссель-клапаном, по этой методике составляет 31 дБ(А), что меньше, чем уровень шума, полученный по предыдущей методике. Поэтому, нам необходимо ввести поправочный коэффициент. Для этого мы нажимаем на кнопку внести поправку и выбираем значение +4 дБ.
РИС. 72
Вновь нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 73
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 74
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 30,7 дБ(А)! Т.е. установка дроссель-клапана даже при такой низкой скорости движения воздуха полностью перечеркнула все ранее достигнутые результаты. И что теперь делать? Правильно, единственно возможный способ решения нашей проблемы – это установка дополнительного шумоглушителя круглого сечения, который обеспечит нам нормируемый уровень шума в помещении.
Для начала рассмотрим самые распространенные на нашем рынке шумоглушители типа CSA. Ниже представлены их характеристики.
РИС. 75
Мы видим, что при проблемном уровне шума на частоте 63 Гц нам необходимо снять 6 дБ, а рассматриваемый шумоглушитель снимает только 4 дБ. Но на нашем рынке существуют и другие типы шумоглушителей. Они существенно дороже шумоглушителя указанного выше, но имеют гораздо более эффективные характеристики. Это сравнение ни в коем случае не призывает сделать Вас вывод, что шумоглушитель типа CSA плохой. Нет. Просто он другой и в данном примере расчета его эффективности недостаточно. Можно, конечно поставить последовательно в ряд два шумоглушителя, но в нашем случае у нас на данной стадии «спасения» проекта просто не хватает линейной длины. Поэтому, давайте посмотрим шумовые характеристики шумоглушителя LRCA 100 1000.
РИС. 76
Мы видим, что внешне практически при тех же геометрических размерах, шумовые характеристики существенно отличаются от характеристик предыдущего шумоглушителя.
17 дБ!!! против 4 дБ на частоте 63 Гц.
Переоценить эффективность этого типа шумоглушителя практически невозможно. Вы теперь уже сами знаете «цену» борьбы за каждый децибел на частоте в 63 Гц. Мы видим, что эффективности этого шумоглушителя вполне должно хватить.
Соответственно, внимательно читая каталог, мы почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна вводим значения звуковой мощности, снижаемой рассчитываемым элементом, а именно:
17, 18, 25, 41, 50, 50, 50 и 32 дБ.
И так же почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна вводим значения звуковой мощности, генерируемой рассчитываемым элементом, а именно:
19, 13, 9, 0, 0, 0, 0 и 0 дБ.
РИС. 77
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 78
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 10,9 дБ(А)! И, что самое главное, отклонения от нормативного уровня звукового давления теперь все синего цвета, т.е. отсутствует отклонение по каждой из восьми октавных частот. Ура! Мы добились требуемого результата, правда с несколько избыточным запасом.
Еще необходимо учесть уровень шума, генерируемый приточной решеткой. Но, как мы помним, при полностью открытом штатном регуляторе расхода воздуха решетка сечением 225х75, при расходе воздуха 60 м3/час генерирует уровень шума менее 15 дБ(А) (РИС. 6 см. выше) и это значение не учитывается в акустических расчетах.
При внимательном прочтении технической характеристики решетки, есть еще одно очень интересное наблюдение. Если штатный регулятор расхода воздуха установить в крайнее расчетное положение, обеспечивающее перекрытие 75% живого сечения, то этот регулятор расхода создаст недостаточный нам перепад давления в 25 Па и при этом регулятор расхода генерирует уровень шума в 29 дБ(А), превышающий нормируемый уровень шума. Т.е. в данном примере использовать штатный регулятора расхода воздуха не предоставляется возможным. И если бы это явление было бы понятно «нашему проектировщику» на стадии проектирования, то решетку можно было бы закладывать в проект вообще без регулятора расхода, при этом несколько сэкономив на его стоимости.
Первую решетку мы просчитали. Но у нас осталось еще девять штук. В принципе, существует рекомендация, что при проведении акустических расчетов необходимо выполнить расчет до первой решетки, расположенной в помещении, к которому предъявляются самые высокие требования нормативных документов. В нашем примере это именно тот случай. Но все не так просто. Существует еще несколько «подводных камней» при проведении акустических расчетов. Поэтому давайте продолжим расчет и знакомство со всеми возможностями программы.
ТРЕТИЙ ЭТАП.
Итак, нам необходимо в основном окне программы трижды нажать на кнопку УДАЛИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ПОСЛЕДНЕГО РАСЧЕТА, тем самым мы вернемся к этапу выполнения расчета до первого тройника с эквивалентным уровнем шума на уровне 33,2 дБ(А). Для того, что бы в этом убедиться, после выполнения удаления трех последних рассчитанных нами элементов проведем контрольный расчет «пустого» элемента, т.е. в основном окне программы нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 79
Продолжаем расчет в сторону прямого движения воздуха на первом тройнике. Описываем этот элемент. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, КРЕСТОВИНА п.п. 7.
РИС. 80
В открывающемся окне выбираем тип разветвителя тройник. Выбираем первое сечение выходного отверстия окружность диаметром 100 мм, сечение второго выходного отверстия тоже окружность диаметром 250 мм. Выбираем второе выходное отверстие диаметром 250 мм. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Полученные результаты сравниваем с предыдущим расчетом того же самого тройника, но только по направлению движения воздуха в сторону отвода. Разница очень большая. Т.е. при акустическом расчете тройника эффективность снижения шума больше у выходного отверстия с меньшей площадью сечения воздуховода.
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, ОТВОД 90 град.
РИС. 81
В открывающемся окне выбираем фасонный элемент тройник. Можно оставить значение радиуса перехода тройника на отвод 5 мм. Выбираем сечение тройника до отвода окружность. Вводим диаметр тройника до отвода 250 мм и скорость движения воздуха 3,4 м/с. Выбираем сечение тройника по отводу окружность. Вводим значение диаметра сечения тройника по отводу 100 мм и скорость движения воздуха 2,1 м/с. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 82
Мы описали для нашей программы участок тройник диаметром до отвода 250 мм и диаметром по отводу 100 мм.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 83
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке практически не изменился и составляет 32,6 дБ(А)!
Хотя мы и помним, что воздуховоды круглого сечения можно не учитывать в проведении расчетов, но для «чистоты эксперимента» давайте выполним расчет воздуховода. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВОЗДУХОВОД ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ.
РИС. 84
В открывающемся окне выбираем сечение воздуховода окружность диаметром от 0,2 до 0,4 м. Длина воздуховода составляет 2 м. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ПРЯМОЙ УЧАСТОК ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 85
В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха в воздуховоде 3,1 м/с, значение которой мы опять предусмотрительно указали на плане с изображением нашей системы. Выбираем сечение воздуховода окружность и указываем диаметр 250. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 86
Мы описали для нашей программы участок воздуховода круглого сечения диаметром 250 мм длиной 2 м.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 87
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке практически не изменится и составит 32,5 дБ(А)!
Если мы повторим расчет снижения уровня шума по отводу второго тройника, то придем к тому же самому результату с выводом о необходимости установки дополнительного шумоглушителя LRCA 100 1000 и уверенности в том, что требования по нормируемому уровню звукового давления в рабочей точке мы выполнили. Поэтому, давайте продолжим расчет по магистральному движению воздуха в нашей системе, т.е. прямо.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, КРЕСТОВИНА п.п. 7.
РИС. 88
В открывающемся окне выбираем тип разветвителя тройник. Выбираем первое сечение выходного отверстия окружность диаметром 100 мм, сечение второго выходного отверстия тоже окружность диаметром 250 мм. Выбираем второе выходное отверстие диаметром 250 мм. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, ОТВОД 90 град.
РИС. 89
В открывающемся окне выбираем фасонный элемент тройник. Можно оставить значение радиуса перехода тройника на отвод 5 мм. Выбираем сечение тройника до отвода окружность. Вводим диаметр тройника до отвода 250 мм и скорость движения воздуха 3,1 м/с. Выбираем сечение тройника по отводу окружность. Вводим значение диаметра сечения тройника по отводу 100 мм и скорость движения воздуха 2,1 м/с. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 90
Мы описали для нашей программы участок тройник диаметром до отвода 250 мм и диаметром по отводу 100 мм.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 91
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке практически не изменился и составляет 31,9 дБ(А)! Пусть по не многу, но все же, снижение шума по ходу движения воздуха происходит.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВОЗДУХОВОД ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ.
РИС. 92
В открывающемся окне выбираем сечение воздуховода окружность диаметром от 0,1 до 0,2 м. Длина воздуховода составляет 2 м. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ПРЯМОЙ УЧАСТОК ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 93
В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха в воздуховоде 4,3 м/с, значение которой мы опять предусмотрительно указали на плане с изображением нашей системы. Выбираем сечение воздуховода окружность и указываем диаметр 200. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 94
Мы описали для нашей программы участок воздуховода круглого сечения диаметром 200 мм длиной 2 м. Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 95
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составляет 31,7 дБ(А)!
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, КРЕСТОВИНА п.п. 7.
РИС. 96
В открывающемся окне выбираем тип разветвителя тройник. Выбираем первое сечение выходного отверстия окружность диаметром 100 мм, сечение второго выходного отверстия тоже окружность диаметром 200 мм.
Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, ОТВОД 90 град.
РИС. 97
В открывающемся окне выбираем фасонный элемент тройник. Можно оставить значение радиуса перехода тройника на отвод 5 мм. Выбираем сечение тройника до отвода окружность. Вводим диаметр тройника до отвода 200 мм и скорость движения воздуха 4,3 м/с. Выбираем сечение тройника по отводу окружность. Вводим значение диаметра сечения тройника по отводу 100 мм и скорость движения воздуха 2,1 м/с. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 98
Мы описали для нашей программы участок тройник диаметром до отвода 200 мм и диаметром по отводу 100 мм.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 99
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 24,7 дБ(А)!
Мы готовы выполнить расчет последнего элемента, генерирующего шум на отводе к третьей решетке, расположенной в помещении Гостиная. Но, мы помним, что нормируемые уровни звукового давления в расчетной точке помещения жилища класса А в ночное и дневное время отличаются. Поэтому, до того как мы проведем расчет дроссель-клапана, нам необходимо в основном окне программы нажать на кнопку СПРАВОЧНИК НОРМАТИВНЫЕ УРОВНИ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ и в соответствующем окне выбрать в качестве нормативного источника СНиП 23-03-2003, жилые комнаты квартир в домах категории А с 7 до 23 часов.
РИС. 100
Ставим галочку напротив поправки в минус 5 дБ, характерную для источника шума от системы вентиляции, и нажимаем на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ, тем самым заменяя в основном окне программы тип описываемого помещения.
РИС. 101
Возвращаемся к табличке с перечнем дроссель-клапанов и указанием перепада давления, которое они должны создавать (РИС. 69 см. выше). Мы видим, что третий дроссель-клапан должен создать перепад давления 21 Па. Нам предстоит сначала предварительно оценить эквивалентный уровень шума, генерируемый дроссель-клапаном. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ДЛЯ КРУГЛОГО ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 102
В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха 2,1 м/с. При помощи СПРАВОЧНИКа свойств влажного воздуха вводим значение плотности воздуха. Выбираем диаметр воздуховода 100 мм. Выбираем произвольный угол поворота заслонки и в появившемся окне вводим значение 38 градусов. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат. Для того, что бы дроссель-клапаном круглого сечения 100 мм создать дополнительный перепад давления 21 Па при скорости движения воздуха 2,1 м/с, заслонку клапана необходимо повернуть на 38 градусов.
Это важная информация для последующей балансировки системы. Но самое главное, наш дроссель-клапан сам генерирует уровень шума на уровне 33 дБ(А)! Как мы помним, что бы описать дроссель-клапан в нашей программе придется воспользоваться другой методикой. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ИЛИ ШИБЕР.
РИС. 103
В открывающемся окне выбираем тип регулятора дроссель-клапан и указываем его диаметр 100 мм. Вводим расстояние между фасонным элементом и установленным за ним дроссель-клапаном 0 мм. Вводим скорость движения воздуха 2,1 м/с. При помощи СПРАВОЧНИКа свойств влажного воздуха вводим значение плотности воздуха. Выбираем расчет по перепаду давления, создаваемого дроссель-клапаном. Вводим значение, создаваемое дроссель-клапаном 22 Па при угле поворота заслонки 38 градуса. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат.
Эквивалентный уровень шума, генерируемый дроссель-клапаном, по этой методике составляет 28 дБ(А), что меньше, чем уровень шума, полученный из предыдущей методики. Поэтому, нам необходимо ввести поправочный коэффициент. Для этого мы нажимаем на кнопку внести поправку и выбираем значение +5 дБ.
РИС. 104
Вновь нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 105
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 106
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 29,2 дБ(А)!
Ура! Мы полностью выполнили требования нормативного документа, причем с учетом поправки в минус 5 дБ. И в этом случае, никаких дополнительных шумоглушителей, вроде как, не требуется. Но не все так просто. Иначе бы я не продолжал этот расчет после расчета первой решетки.
В нашей программе есть еще дополнительные справочники, а именно СПРАВОЧНИК ОПЕРАЦИИ С ШУМАМИ. Нажимаем на эту кнопку и выбираем в открывающемся окне ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ УМНОЖЕНИЕ.
РИС. 107
Внимательно смотрим на план помещения и считаем количество решеток, расположенных в помещении Гостиная. Количество этих решеток составляет четыре штуки. Т.е. в открывшемся окне логарифмического умножения вводим соответствующее количество рассчитываемых элементов четыре штуки и уровень шума от одного источника на уровне 29,2 дБ(А). Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат.
РИС. 108
Суммарный уровень шума составит 35,2 дБ(А)! Делаем соответствующий вывод. Если в помещении расположено несколько источников шума, всегда необходимо это учитывать. В противном случае весь кропотливый расчет может быть бессмысленным. Поэтому, мы должны после третьего дроссель-клапана установить дополнительный шумоглушитель. Но давайте теперь «реабилитируем» шумоглушители типа CSA.
Смотрим на ранее приведенные характеристики этого шумоглушителя (РИС. 75 см. выше). Внимательно читая каталог, мы почастотно в соответствующие ячейки третей части основного окна вводим значения звуковой мощности, снижаемой рассчитываемым элементом, а именно:
4, 7, 13, 26, 32, 35, 36 и 27 дБ
РИС. 109
Данных по уровню собственного шума, генерируемого этим шумоглушителем, завод изготовитель не предоставляет. Проведя несколько расчетов различных типов шумоглушителей, мы уже понимаем, что для данного типа шумоглушителя значением (точнее его отсутствием) собственного уровня шума можно пренебречь. Чего, естественно, нельзя сказать для пластинчатых шумоглушителей. При отсутствии данных по уровню шума, генерируемого пластинчатым шумоглушителем, использовать его в акустических расчетах КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕЛЬЗЯ!
Но вернемся к нашему примеру.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 110
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 22,0 дБ(А)!
Повторяем наше обращение к справочнику операции с шумами. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ОПЕРАЦИИ С ШУМАМИ и выбираем в открывающемся окне ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ УМНОЖЕНИЕ. В открывшемся окне логарифмического умножения вводим соответствующее количество рассчитываемых элементов четыре штуки и уровень шума от одного источника на уровне 22 дБ(А). Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат.
РИС. 111
Суммарный уровень шума составит 28 дБ(А)! Это значение нас полностью устраивает, причем с учетом поправки на минус 5 дБ в сторону завышения норм уровня шума, создаваемого системой вентиляции. При помощи нашей программы мы выполнили акустический расчет системы вентиляции и для помещения Гостиная.
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП.
Что бы полностью закончить наши расчеты, нам необходимо выполнить расчет уровня звукового давления, генерируемого седьмой вентиляционной решеткой, расположенной в помещении Спальня. Для этого нам надо последовательно провести расчет для четырех тройников на проход, а так же четырех прямых участков воздуховодов различного сечения, соединяющих эти тройники. Не будем еще больше перегружать описательную часть выполнения расчетов уже отработанными нами приемами работы с программой. Вы можете самостоятельно провести соответствующие расчеты. Только не забудьте вновь поменять нормативный уровень шума в помещении спальни с 23 до 7 часов, а так же предварительно удалить три ранее рассчитанных элемента (шумоглушитель, дроссель-клапан и тройник на ответвление), относящихся к третьей вентиляционной решетке. Если Вы все сделали правильно, то в конечном итоге Вы должны получить уровень звукового давления перед тройником седьмой решетки на уровне 26,5 дБ(А).
РИС. 112
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, КРЕСТОВИНА п.п. 7. В открывающемся окне выбираем тип разветвителя тройник. Выбираем первое сечение выходного отверстия окружность диаметром 100 мм, сечение второго выходного отверстия тоже окружность диаметром 160 мм.
Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 113
Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ТРОЙНИК, ОТВОД 90 град.
РИС. 114
В открывающемся окне выбираем фасонный элемент тройник. Можно оставить значение радиуса перехода тройника на отвод 5 мм. Выбираем сечение тройника до отвода окружность. Вводим диаметр тройника до отвода 160 мм и скорость движения воздуха 3,3 м/с. Выбираем сечение тройника по отводу окружность. Вводим значение диаметра сечения тройника по отводу 100 мм и скорость движения воздуха 2,1 м/с. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 115
Мы описали для нашей программы участок тройник диаметром до отвода 160 мм и диаметром по отводу 100 мм.
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 116
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 21,1 дБ(А)! Практически мы вышли на нормируемый уровень. Отклонение только на 1 дБ на частоте 63 Гц. Но у нас остался дроссель-клапан.
Возвращаемся к табличке с перечнем дроссель-клапанов и указанием перепада давления, которое они должны создавать (РИС. 69 см. выше). Мы видим, что седьмой дроссель-клапан должен создать перепад давления всего в 11 Па. Нам предстоит сначала предварительно оценить эквивалентный уровень шума, генерируемый дроссель-клапаном.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ДЛЯ КРУГЛОГО ВОЗДУХОВОДА. В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха 2,1 м/с. При помощи СПРАВОЧНИКа свойств влажного воздуха вводим значение плотности воздуха. Выбираем диаметр воздуховода 100 мм. Выбираем произвольный угол поворота заслонки и в появившемся окне вводим значение 31 градус. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат.
РИС. 117
Для того, что бы дроссель-клапаном круглого сечения 100 мм создать дополнительный перепад давления 11 Па при скорости движения воздуха 2,1 м/с, заслонку клапана необходимо повернуть на 31 градус. Это важная информация для последующей балансировки системы. Но самое главное, наш дроссель-клапан сам генерирует уровень шума на уровне 28 дБ(А)! Как мы помним, что бы описать дроссель-клапан в нашей программе придется воспользоваться другой методикой.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ИЛИ ШИБЕР.
РИС. 118
В открывающемся окне выбираем тип регулятора дроссель-клапан и указываем его диаметр 100 мм. Вводим расстояние между фасонным элементом и установленным за ним дроссель-клапаном 0 мм. Вводим скорость движения воздуха 2,1 м/с. При помощи СПРАВОЧНИКа свойств влажного воздуха вводим значение плотности воздуха. Выбираем расчет по перепаду давления, создаваемого дроссель-клапаном. Вводим значение, создаваемое дроссель-клапаном 11 Па при угле поворота заслонки 31 градус. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и анализируем полученный результат. Эквивалентный уровень шума, генерируемый дроссель-клапаном, по этой методике составляет 23 дБ(А), что меньше, чем уровень шума, полученный из предыдущей методики. Поэтому, нам необходимо ввести поправочный коэффициент. Для этого мы нажимаем на кнопку внести поправку и выбираем значение +5 дБ.
РИС. 119
Вновь нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 120
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 121
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 24,4 дБ(А)!
В принципе, это почти соответствует требованиям нормативного документа. Отклонение только на 1,2 дБ на частоте 63 Гц. Но мы уже помним, что при сложении с уровнем шума второй решетки мы получим прибавку в 3 дБ, что превысит нормируемый уровень шума. Соответственно, в данном случае нас опять спасет менее эффективный шумоглушитель типа CSA. Выполним проверочный расчет.
Внимательно читая каталог, мы почастотно в соответствующие ячейки второй части основного окна вводим значения звуковой мощности, снижаемой рассчитываемым элементом, а именно:
4, 7, 13, 26, 32, 35, 36 и 27 дБ.
РИС. 122
Данных по уровню собственного шума, генерируемого этим шумоглушителем, завод изготовитель не предоставляет. Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 123
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 17,9 дБ(А)! Кроме этого, отсутствует отклонение от нормативного уровня звукового давления по всем восьми октавным частотам.
На этом расчет снижения шума в нашей вентиляционной системе со стороны нагнетания вентилятора можно считать завершенным.
Нам необходимо внести соответствующие изменения в проектную документацию системы вентиляции. Окончательный вариант проекта можно просмотреть, нажав на ниже приведенные ссылки:
РАСЧЕТ СНИЖЕНИЯ ШУМА КО ВХОДУ ДО ВЕНТИЛЯТОРА
А что происходит с линией всасывания? Давайте в рамках данного расчета не будем ставить перед собой задачи выйти на нормируемые уровни звукового давления, а просто ответим на вопрос: «А какой уровень звукового давления на расстоянии 2 м от воздухозаборной решетки?» Для этого нам необходимо выполнить новый расчет. Если для дальнейшей работы с системой вентиляции на линии нагнетания Вам необходимы выполненные нами ранее расчеты, то необходимо нажать на кнопку ФАЙЛ, расположенную в верхней части основного окна и во вниз спадающем меню выбрать СОХРАНИТЬ КАК.
РИС. 126
В открывшемся окне введите название Вашего расчета и нажмите кнопку СОХРАНИТЬ.
РИС. 127
Ваш файл успешно сохранен, о чем сообщается в диалоговом окне программы. Сохраненный файл имеет свое собственное расширение (*.noi).
Кстати, если Вы впоследствии решите вернуться к этому расчету, Вам необходимо нажать на кнопку ФАЙЛ, расположенную в верхней части основного окна и во вниз спадающем меню выбрать ОТКРЫТЬ.
Вам будет сделано предупреждение о том, что все ранее выполненные расчеты будут удалены и предложено выбрать вариант.
РИС. 128
Либо нажать на кнопку НЕТ и отказаться от открытия нового файла. При этом Вы вернетесь в основное окно программы с выполняемым расчетом.
Либо Вы можете нажать на кнопку ДА, тем самым согласитесь с тем, что все несохраненные данные будут удалены. В этом случае Вы будете переправлены в диалоговое окно, где Вы сможете выбрать Ваш ранее сохраненный файл и при помощи нажатия на кнопку ОТКРЫТЬ Вы загрузите данные в нашу программу.
РИС. 129
Раз уж мы заговорили об интерфейсе программы, то для полного освещения всех возможностей меню ФАЙЛ необходимо сказать о выводе результатов на печать. Соответственно, необходимо нажать на кнопку ПЕЧАТЬ и результаты расчета будут выгружены в текстовый редактор WORD.
Давайте вернемся к новому расчету. Все в том же меню ФАЙЛ мы выбираем кнопку ВЕРНУТЬСЯ К ВЫБОРУ ПРОГРАММ и соглашаемся с тем, что все несохраненные данные будут утеряны. Затем вновь нажимаем на кнопку РАСЧЕТ СНИЖЕНИЯ ШУМА В ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ и возвращаемся в основное окно программы, готовой для проведения нового расчета.
Нам снова необходимо описать нашу систему, а именно выбрать вентилятор, но не забыть, что нас теперь интересует третья шумовая характеристика: уровень шума «ко входу».
РИС. 130
Далее, нам необходимо описать расположение воздухозаборной решетки. Для этого нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК СНИЖЕНИЕ ШУМА ПОМЕЩЕНИЕМ, СВОБОДНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ и в открывшемся диалоговом окне выбираем СНИЖЕНИЕ ШУМА СВОБОДНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ. В открывшемся диалоговом окне выбираем почастотный расчет, расположение источника шума Q=2, расстояние от источника шума до рабочей точки 2 м. Нажимаем на кнопку ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ и результаты расчета загружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ.
РИС. 131
Для оценки полученных результатов с точки зрения требования нормативных документов необходимо нажать на кнопку СПРАВОЧНИК НОРМАТИВНЫЕ УРОВНИ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ и в открывшемся диалоговом окне выберем в качестве нормативного источника СНиП 23-03-2003 территории, непосредственно прилегающие к жилым зданиям с 23 до 7 часов.
РИС. 132
Не забываем ставить галочку напротив поправки в минус 5 дБ для расчета шума от систем вентиляции.
Нажимаем на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ, которые автоматически загружаются в основное окно программы.
РИС. 133
Систему мы описали.
Для того, что бы понять «уровень проблемы» нам необходимо не вводя никаких данных для какого-либо элемента нажать на кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 134
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 49,4 дБ(А)! С очень небольшим отклонением от нормы.
Теперь нам необходимо рассчитать известные нам элементы. По сравнению с предыдущим расчетом, их немного.
Первый элемент – это дроссель клапан АВК 400х200, который мы перенесли с линии нагнетания. Как мы помним, сопротивление, которое он должен создать, составляет 70 Па. Как мы уже помним, на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, нажимать не требуется. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем КЛАПАН ДЛЯ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 135
В открывающемся окне выбираем тип поворотного механизма жалюзей навстречу друг другу, высота одной жалюзи 80…130 мм. Вводим значения ширины и высоты воздуховода 400 и 200 мм, вводим значение скорости движения воздуха 2,1 м/с. Вводим значение полного перепада давления 70 Па. Либо принимаем значение плотности воздуха на уровне 1,2 м/с, либо нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК и воспользовавшись справочником свойств влажного воздуха вводим скорректированное значение. Нажимаем на кнопку ВЫПОНИТЬ РАСЧЕТ и, до того как ранее мы сразу нажимали на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ, п осмотрим на дополнительные данные, которые предлагает нам программа. А именно на угол поворота жалюзи. Это очень важная информация. Монтажная организация, которая выполняет балансировку системы, не сможет переоценить наличие этого значения. В нашем случае угол поворота жалюзи составит все те же 49 градусов.
Вот теперь нажимаем на кнопку ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ и результаты расчета выгружаем в основное окно расчета.
РИС. 136
В основном окне программы нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 137
Смотрим на отклонения от нормы. Расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит все те же 49,4 дБ(А)! Т.е. ничего не изменилось!
Вы спросите: «Почему?»
Уровень шума, который генерирует клапан гораздо ниже уровня шума, генерируемого вентилятором. И при логарифмическом сложении шумов от этих двух источников результирующим является шум от вентилятора.
Т.е. мы еще раз подтвердили правильность принятого решения о переносе клапана и еще раз проверили работу модуля логарифмического сложения.
Дроссель-клапан теперь выполняет свою функцию создания дополнительного сопротивления и никак не влияет на уровень шума в системе вентиляции.
Следующий элемент 4 метра воздуховода сечением 400х200. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВОЗДУХОВОД ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ.
РИС. 138
В открывающемся окне выбираем сечение воздуховода прямоугольник с размером грани от 0,2 до 0,4 м. Длина воздуховода составляет 4 м. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ». Повторяем ту же операцию для определения генерации уровня шума. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ПРЯМОЙ УЧАСТОК ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 139
В открывающемся окне вводим скорость движения воздуха в воздуховоде 2,1 м/с, значение которой мы опять предусмотрительно указали на плане с изображением нашей системы. Выбираем сечение воздуховода прямоугольник и указываем его размеры 400х200. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 140
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 141
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 47,4 дБ(А)!
Следующим элементом системы вентиляции можно указать и описать воздухонагреватель.
Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТОВ, СНИЖАЮЩИХ ШУМ, и выбираем КАЛОРИФЕР ИЛИ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ.
РИС. 142
В открывающемся диалоговом окне результаты расчета выгружаем в основное окно при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 143
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 144
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 45,9 дБ(А)!
Следующий элемент это адаптер перехода с воздухозаборной решетки на магистральный воздуховод. Нажимаем на кнопку СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЮЩИЕ ШУМ, и выбираем ВНЕЗАПНОЕ РАСШИРЕНИЕ ИЛИ СУЖЕНИЕ ВОЗДУХОВОДА.
РИС. 145
В открывающемся окне выбираем сечение входного воздуховода прямоугольник с размером 400х400, а так же сечение выходного воздуховода прямоугольник с размером 400х200. Нажимаем на кнопку «ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ» и результаты расчета выгружаем в основное окно программы при помощи нажатия на кнопку «ЗАГРУЗИТЬ ДАННЫЕ».
РИС. 146
Нажимаем кнопку «РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТА» и кнопку «ДОБАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА».
РИС. 147
Смотрим на отклонения от нормы. Теперь расчетный эквивалентный уровень звукового давления в рабочей точке составит 45,4 дБ(А)!
Все элементы нашей системы мы рассчитали. Осталась вентиляционная решетка. Открываем каталог фирмы производителя (РИС. 9 см. выше).
И видим, что наша воздухозаборная решетка общей площадью сечения 0,16 м2 при расходе воздуха 600 м3/час генерирует уровень шума на уровне гораздо ниже 25 дБ(А) и понимаем, что при логарифмическом сложении наших уровней шумов (45,4 и 25 дБ(А), этим значением уровня шума (25 дБ(А)) можно пренебречь.
Итак, уровень шума в расчетной точке на улице практически совпадает с нормируемым уровнем шума. В принципе, можно ничего не предпринимать, но если мы все же решим побороться с проблемными 6 дБ на частоте 250 Гц, то установка любого, самого неэффективного (и дешевого) пластинчатого шумоглушителя сечением 400х200 с легкостью решит эту проблему.
С расчетом снижения шума системы вентиляции, рассматриваемой в рамках примера, закончили. Еще раз представим итоговый вариант исправленной проектной документации.
Как видим, при сохранении принципиальной схемы организации системы вентиляции, новый вариант все же существенно отличается от оригинала. Мы исправили две принципиальные ошибки (перенесли магистральный дроссель-клапан и второй дополнительный шумоглушитель), добавили дополнительные шумоглушители на отводах к настенным решеткам различных типов и эффективности, а так же указали углы поворота всех одиннадцати дроссель-клапанов.
Кроме этого, в процессе обучения работы с программой мы сделали ряд важных выводов, относящихся не только к проблемам борьбы с шумами, но и ко многим смежным разделам проектирования систем вентиляции. Увидидели, как тесно связаны между собой аэродинамический расчет и расчет снижения шума в вентиляционных установках.
На этом я предлагаю закончить анализ нашего учебного проекта. Этот проект выполнил свою основную задачу.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ МОДУЛИ
Для полноты освещения всех функций, реализованных в этой версии программы, хочу обратить Ваше внимание на следующих расчетных модулях и справочниках, не задействованных в разобранном нами примере:
- СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ, СНИЖАЕМЫЕ ШУМ расчетный модуль ОТРАЖЕНИЕ ОТ ОТКРЫТОГО КОНЦА ВОЗДУХОВОДА;
РИС. 148
- СПРАВОЧНИК ВЕНТИЛЯТОРЫ расчетный модуль ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, ПОЛНАЯ ПОТЕРЯ ДАВЛЕНИЯ, ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ И ТИП ВЕНТИЛЯТОРА;
РИС. 149
- СПРАВОЧНИК ОПЕРАЦИИ С ШУМАМИ:
РИС. 150
- расчетный модуль ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ СЛОЖЕНИЕ (использовали в примере расчета):
РИС. 151
Этот модуль удобно использовать, когда в помещении установлено несколько решеток с различным уровнем шума и необходимо узнать "суммарный" уровень шума.
- расчетный модуль ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ ВЫЧИТАНИЕ:
РИС. 152
Хочу прокомментировать этот расчетный модуль отдельно.
В моей практике была такая ситуация. Объект – квартира, расположенная в городе Москве, на берегу реки Яуза. Окна спальни выходят на проезжую часть. По условию Технического задания на проектирование в помещении спальни уровень шума, генерируемый системой вентиляции, не должен был превышать 25 дБ(А). Реальный уровень шума в помещении спальни Заказчика категорически не устраивал и он утверждал, что система вентиляции не соответствует требованиям Технического задания на проектирование. Наша организация провела замер уровня шума, который составил 29 дБ(А). На основании показаний прибора Заказчик полностью уверился в своей правоте. Но мы понимаем, что замеренный нами уровень шума складывается как минимум от двух источников: от системы вентиляции и с улицы. Замерить уровень шума, генерируемый системой вентиляции, без учета уровня шума с улицы не предоставляется возможным. Скорее всего, мы не сможем остановить транспортный поток. Но мы можем полностью выключить систему вентиляции и провести замер уровня шума с улицы. Что мы и сделали. Результат нового замера составил 28 дБ(А). Это ввело Заказчика в некоторое замешательство, но не сняло вопроса об уровне шума, генерируемого системой вентиляции. Т.е. вопрос о соответствии уровня шума, генерируемого системой вентиляции, для Заказчика все равно остался открытым. На помощь пришел именно этот расчетный модуль, результаты расчета которого указаны выше. Т.е. не замеренный, а расчетный уровень шума, генерируемый системой вентиляции, составил 22,1 дБ(А). Вопрос Заказчика относительно соответствия характеристик системы вентиляции Техническому заданию был полностью снят.
- расчетный модуль ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ УМНОЖЕНИЕ (использовали в примере расчета):
РИС. 153
- расчетный модуль ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ:
РИС. 154
- расчетный модуль ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ И УСРЕДНЕННЫЙ УРОВЕНЬ ШУМА
РИС. 155
СПРАВОЧНИК ПЕРЕДАЧА ШУМА:
РИС. 156
- расчетный модуль ИЗ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ ЧЕРЕЗ СТЕНКУ ВОЗДУХОВОДА В ПОМЕЩЕНИЕ;
РИС. 157
- расчетный модуль ИЗ ПОМЕЩЕНИЯ ЧЕРЕЗ СТЕНКУ ВОЗДУХОВОДА ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ В ПОМЕЩЕНИЕ;
РИС. 158
- расчетный модуль ИЗ ПОМЕЩЕНИЯ ЧЕРЕЗ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВА ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ В ПОМЕЩЕНИЕ;
РИС. 159
В справочнике нормативных уровней звукового давления есть кнопка СПРАВОЧНИК VDI 2081, при нажатии на которую открывается диалоговое окно с допустимыми уровнями звукового давления.
РИС. 160
В процессе описания помещения в СПРАВОЧНИКе СНИЖЕНИЕ ШУМА ПОМЕЩЕНИЕМ есть дополнительные справочники:
- СПРАВОЧНИК ВРЕМЯ РЕВЕРБЕРАЦИИ
РИС. 161
- и два СПРАВОЧНИКА УСРЕДНЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ
РИС. 162
РИС. 163
Осталось сказать еще несколько слов об интерфейсе программы.
При помощи нажатия на кнопку ЗАПОМНИТЬ N-ый ЭЛЕМЕНТ существует возможность сохранения промежуточного результата расчета звуковой мощности последнего расчетного элемента. Например, если в помещении расположено несколько источников шума (вентиляционных решеток), то после расчета уровня звуковой мощности последнего источника шума есть возможность добавить из СПРАВОЧНИК ЭЛЕМЕНТЫ ГЕНЕРИРУЕМЫЕ ШУМ предварительно сохраненные уровни звуковой мощности всех остальных источников шума и полученный результат сравнить с нормируемым уровнем звукового давления.
С целью создания собственной пользовательской базы наиболее часто используемых элементов системы вентиляции (как снижаемых уровень звуковой мощности, так и генерируемых), которых нет в справочнике программы, при помощи нажатия на кнопку М+ есть возможность сохранять уровни звуковой мощности Ваших элементов системы вентиляции.
РИС. 164
РИС. 165
Файлы, в которых сохранены снижаемые уровни звуковой мощности, имеют свое собственное расширение (*.red).
Файлы, в которых сохранены генерируемые уровни звуковой мощности, имеют свое собственное расширение (*.gen).
Впоследствии, уже из справочника элементов, снижаемых или генерируемых уровень шума, можно выбрать ранее сохраненные Вами данные.
РИС. 166
РИС. 167
При работе с программой рядом с написанием всех рассчитываемых элементов в квадратных скобках указан номер источника информации из следующего списка:
РИС. 168
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вот вроде и все. Мы познакомились со всеми расчетными модулями нашей программы, а так же научились делать расчет снижения шума в вентиляционных системах. Мы обратили внимание на типовые ошибки проектирования систем вентиляции с точки зрения акустических расчетов.
В принципе, в итоге получилось некое методическое пособие. Я не претендую на фундаментальность и академичность этой методики. Эта методика – результат моего личного прочтения нескольких технических методик и его реализация в представленном электронном виде. Повторюсь, представленная программа не претендует на «волшебность» и полную простоту. Что бы воспользоваться этой программой, придется потратить некое количество времени, а так же, возможно, после анализа промежуточных результатов расчета даже выполнять повторные расчеты. Но самое главное – Вы можете прогнозируемо и аргументированно использовать то, или иное оборудование, гибко менять конфигурацию сети воздуховодов и получать качественный результат.
В общем, я буду рад, если Вы дочитали этот материал до конца, а так же, я буду рад, если Вы почерпнули для себя что-то новое и этот материал оказался для Вас полезен и интересен.
Повторю слова автора "СПРАВОЧНИКа по гидравлическим сопротивлениям" И.Е. Идельчика, который в предисловии к своему научному труду сказал: "Автор будет признателен всем тем, кто, преследуя цель помочь в исправлении замеченных недочетов, известит его о них":)
Ваши комментарии и вопросы можно оставить ЗДЕСЬ
С Уважением, Бионышев Олег.
Дата публикации - 30 января 2013 года.
ВНИМАНИЕ!!!
Использование любых материалов сайта БИО ЭИР без согласования с автором и указания гиперссылки на сайт www.bioair.ru ЗАПРЕЩЕНО!!!
On-Line: На сайте 2 человека
