De basis voor het ontwerp van geluidsdemping van ventilatie- en airconditioningsystemen is akoestische berekening - een verplichte toepassing op het ventilatieproject van elk object. De belangrijkste taken van een dergelijke berekening zijn: bepaling van het octaafspectrum van luchtgebonden, structureel ventilatiegeluid op de berekende punten en de vereiste reductie door dit spectrum te vergelijken met het toegestane spectrum volgens hygiënische normen. Na de selectie van constructieve en akoestische maatregelen om de vereiste geluidsreductie te garanderen, wordt een verificatieberekening uitgevoerd van de verwachte geluidsdrukniveaus op dezelfde ontwerppunten, rekening houdend met de effectiviteit van deze maatregelen.

De initiële gegevens voor akoestische berekening zijn de geluidskarakteristieken van de apparatuur - geluidsvermogensniveaus (SPL) in octaafbanden met geometrisch gemiddelde frequenties van 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Gecorrigeerde geluidsvermogensniveaus van geluidsbronnen in dBA kunnen worden gebruikt voor indicatieve berekeningen.

De berekende punten bevinden zich in menselijke habitats, met name op de plaats waar de ventilator is geïnstalleerd (in de ventilatiekamer); in kamers of in ruimtes grenzend aan de installatieplaats van de ventilator; in kamers die worden bediend door een ventilatiesysteem; in ruimtes waar luchtkanalen passeren tijdens het transport; in het gebied van de luchtinlaat- of uitlaatinrichting, of alleen de luchtinlaat voor recirculatie.

Het berekende punt bevindt zich in de kamer waar de ventilator is geïnstalleerd

Over het algemeen zijn de geluidsdrukniveaus in een ruimte afhankelijk van het geluidsvermogen van de bron en de richtingsfactor van de geluidsemissie, het aantal geluidsbronnen, de locatie van het ontwerppunt ten opzichte van de bron en de omsluitende bouwconstructies, en de grootte en akoestische kwaliteiten van de ruimte.

Octave geluidsdrukniveaus gegenereerd door de ventilator (ventilatoren) op de installatieplaats (in de ventilatiekamer) zijn gelijk aan:

waarbij Фi de richtingsfactor van de ruisbron is (dimensieloos);

S is het gebied van een denkbeeldige bol of een deel daarvan die de bron omringt en door het berekende punt gaat, m 2 ;

B is de akoestische constante van de ruimte, m 2 .

Afwikkelingspunten bevinden zich op het gebied naast het gebouw

Ventilatorgeluid plant zich voort door het luchtkanaal en wordt via een rooster of schacht naar de omringende ruimte uitgestraald, direct door de wanden van het ventilatorhuis of een open pijp wanneer de ventilator buiten het gebouw wordt geïnstalleerd.

Als de afstand van de ventilator tot het berekende punt veel groter is dan de afmetingen, kan de geluidsbron als een puntbron worden beschouwd.

In dit geval worden de octaafgeluidsdrukniveaus op de berekende punten bepaald door de formule

waarbij L Pocti het octaafniveau is van het geluidsvermogen van de geluidsbron, dB;

∆L Pneti - totale vermindering van het geluidsvermogensniveau langs het pad van geluidsvoortplanting in het kanaal in de beschouwde octaafband, dB;

∆L ni - richtingsindex voor geluidsstraling, dB;

r - afstand van de geluidsbron tot het berekende punt, m;

W - ruimtelijke hoek van geluidsemissie;

b a - geluiddemping in de atmosfeer, dB/km.

Ventilatie in een ruimte, vooral in een residentiële of industriële ruimte, moet op 100% functioneren. Natuurlijk zullen velen zeggen dat je gewoon een raam of deur kunt openen om te ventileren. Maar deze optie kan alleen in de zomer of lente werken. Maar wat te doen in de winter als het buiten koud is?

De behoefte aan ventilatie

Ten eerste is het meteen de moeite waard om op te merken dat zonder frisse lucht de longen van een persoon slechter beginnen te functioneren. Het is ook mogelijk dat verschillende ziekten verschijnen, die zich met een hoog percentage van waarschijnlijkheid tot chronische ziekten zullen ontwikkelen. Ten tweede, als het gebouw een woongebouw is waarin kinderen zijn, neemt de behoefte aan ventilatie nog meer toe, omdat sommige aandoeningen die een kind kunnen infecteren waarschijnlijk voor altijd bij hem blijven. Om dergelijke problemen te voorkomen, is het het beste om de ventilatie te regelen. Het is de moeite waard om verschillende opties te overwegen. U kunt bijvoorbeeld de berekening van het toevoerventilatiesysteem en de installatie ervan uitvoeren. Het is ook de moeite waard eraan toe te voegen dat ziekten niet allemaal problemen zijn.

In een ruimte of gebouw waar geen constante luchtuitwisseling is, worden alle meubels en muren bedekt met een stof die in de lucht wordt gespoten. Stel dat, als dit een keuken is, alles wat gebakken, gekookt enz. is, zijn bezinksel zal geven. Bovendien is stof een verschrikkelijke vijand. Zelfs schoonmaakproducten die zijn ontworpen om schoon te maken, laten nog steeds hun residu achter, wat een negatief effect heeft op de bewoners.

Type ventilatiesysteem

Voordat u doorgaat met het ontwerp, de berekening van het ventilatiesysteem of de installatie ervan, moet natuurlijk worden bepaald welk type netwerk het meest geschikt is. Momenteel zijn er drie fundamenteel verschillende typen, waarvan het belangrijkste verschil in hun functioneren zit.

De tweede groep is de uitlaat. Met andere woorden, dit is een gewone afzuigkap, die meestal in de keukenruimtes van het gebouw wordt geïnstalleerd. De belangrijkste taak van ventilatie is het afvoeren van lucht uit de ruimte naar buiten.

recirculatie. Zo'n systeem is misschien wel het meest effectief, omdat het tegelijkertijd lucht uit de ruimte pompt en tegelijkertijd verse lucht van de straat aanvoert.

De enige vraag die verder voor iedereen opkomt is hoe het ventilatiesysteem werkt, waarom beweegt de lucht in de ene of de andere richting? Hiervoor worden twee soorten luchtmassa-ontwakingsbronnen gebruikt. Ze kunnen natuurlijk of mechanisch zijn, dat wil zeggen kunstmatig. Om hun normale werking te garanderen, is het noodzakelijk om een ​​correcte berekening van het ventilatiesysteem uit te voeren.

Algemene netwerkberekening

Zoals hierboven vermeld, is alleen het kiezen en installeren van een specifiek type niet voldoende. Het is noodzakelijk om duidelijk te bepalen hoeveel lucht uit de ruimte moet worden verwijderd en hoeveel er moet worden teruggepompt. Experts noemen dit luchtuitwisseling, die moet worden berekend. Afhankelijk van de gegevens die zijn verkregen bij het berekenen van het ventilatiesysteem, moet u beginnen met het kiezen van het type apparaat.

Tot op heden is een groot aantal verschillende rekenmethoden bekend. Ze zijn gericht op het definiëren van verschillende parameters. Voor sommige systemen worden berekeningen uitgevoerd om te achterhalen hoeveel warme lucht of dampen verwijderd moeten worden. Sommige worden uitgevoerd om erachter te komen hoeveel lucht er nodig is om de vervuiling te verdunnen als het een industrieel gebouw is. Het minpunt van al deze methoden is echter de vereiste van professionele kennis en vaardigheden.

Wat te doen als het nodig is om het ventilatiesysteem te berekenen, maar er is geen dergelijke ervaring? Het allereerste dat wordt aanbevolen, is om vertrouwd te raken met de verschillende regelgevende documenten die beschikbaar zijn voor elke staat of zelfs regio (GOST, SNiP, enz.). Deze documenten bevatten alle aanwijzingen waaraan elk type systeem moet voldoen.

Meerdere berekening

Een voorbeeld van ventilatie kan een multipliciteitsberekening zijn. Deze methode is nogal ingewikkeld. Het is echter heel goed mogelijk en zal goede resultaten opleveren.

Het eerste dat u moet begrijpen, is wat veelvoud is. Een vergelijkbare term beschrijft hoe vaak de lucht in een kamer in 1 uur wordt vervangen door frisse lucht. Deze parameter is afhankelijk van twee componenten - dit is de specificiteit van de structuur en het gebied. Voor een visuele demonstratie wordt de berekening volgens de formule voor een gebouw met één luchtverversing getoond. Dit geeft aan dat er een bepaalde hoeveelheid lucht uit de ruimte is verwijderd en tegelijkertijd verse lucht is ingebracht in een zodanige hoeveelheid die overeenkomt met het volume van hetzelfde gebouw.

De formule voor berekening is als volgt: L = n * V.

De meting wordt uitgevoerd in kubieke meter / uur. V is het volume van de kamer en n is de multipliciteitswaarde die uit de tabel wordt gehaald.

Als er een systeem met meerdere kamers wordt berekend, moet in de formule rekening worden gehouden met het volume van het hele gebouw zonder muren. Met andere woorden, u moet eerst het volume van elke kamer berekenen, vervolgens alle beschikbare resultaten optellen en de uiteindelijke waarde in de formule vervangen.

Ventilatie met een mechanisch type apparaat

De berekening van het mechanische ventilatiesysteem en de installatie ervan moet gebeuren volgens een specifiek plan.

De eerste fase is de bepaling van de numerieke waarde van luchtuitwisseling. Het is noodzakelijk om te bepalen hoeveel stof het gebouw moet binnenkomen om aan de eisen te voldoen.

De tweede stap is het bepalen van de minimale afmetingen van het luchtkanaal. Het is erg belangrijk om de juiste sectie van het apparaat te kiezen, omdat zaken als de zuiverheid en versheid van de inkomende lucht hiervan afhankelijk zijn.

De derde fase is de keuze van het type systeem voor installatie. Dit is een belangrijk punt.

De vierde fase is het ontwerp van het ventilatiesysteem. Het is belangrijk om duidelijk een plan op te stellen op basis waarvan de installatie zal worden uitgevoerd.

De behoefte aan mechanische ventilatie ontstaat alleen als de natuurlijke instroom het niet aan kan. Elk van de netwerken wordt berekend op parameters zoals het eigen luchtvolume en de snelheid van deze stroom. Voor mechanische systemen kan dit cijfer 5 m 3 / h bereiken.

Als het bijvoorbeeld nodig is om natuurlijke ventilatie te bieden met een oppervlakte van 300 m 3 / h, dan is dit nodig met een kaliber van 350 mm. Als een mechanisch systeem is gemonteerd, kan het volume 1,5-2 keer worden verminderd.

Afzuiging

De berekening moet, net als elke andere, beginnen met het feit dat de prestatie wordt bepaald. De eenheden van deze parameter voor het netwerk zijn m 3 / h.

Om een ​​effectieve berekening te maken, moet u drie dingen weten: de hoogte en oppervlakte van de kamers, het hoofddoel van elke kamer, het gemiddelde aantal mensen dat tegelijkertijd in elke kamer zal zijn.

Om te beginnen met het berekenen van het ventilatie- en airconditioningsysteem van dit type, is het noodzakelijk om de veelheid te bepalen. De numerieke waarde van deze parameter wordt ingesteld door SNiP. Hier is het belangrijk om te weten dat de parameter voor een residentieel, commercieel of industrieel gebouw anders zal zijn.

Als berekeningen worden gemaakt voor een woongebouw, dan is de veelvoud 1. Als we het hebben over het installeren van ventilatie in een administratief gebouw, dan is de indicator 2-3. Het hangt af van een aantal andere voorwaarden. Om de berekening met succes uit te voeren, moet u de waarde van de uitwisseling weten door de veelvoud en door het aantal mensen. Het is noodzakelijk om het hoogste debiet te nemen om het vereiste vermogen van het systeem te bepalen.

Om de veelvoud van luchtuitwisseling te achterhalen, is het noodzakelijk om het oppervlak van de kamer te vermenigvuldigen met de hoogte en vervolgens met de veelvoudswaarde (1 voor huishouden, 2-3 voor anderen).

Om het ventilatie- en airconditioningsysteem per persoon te berekenen, moet u weten hoeveel lucht één persoon verbruikt en deze waarde vermenigvuldigen met het aantal personen. Gemiddeld verbruikt één persoon bij minimale activiteit ongeveer 20 m 3 / h, bij gemiddelde activiteit neemt de indicator toe tot 40 m 3 / h, bij intense fysieke inspanning neemt het volume toe tot 60 m 3 / h.

Akoestische berekening van het ventilatiesysteem

Akoestische berekening is een verplichte handeling die is gekoppeld aan de berekening van elk ruimteventilatiesysteem. Een dergelijke operatie wordt uitgevoerd om verschillende specifieke taken uit te voeren:

• bepaal het octaafspectrum van luchtgeluid en constructief ventilatiegeluid op de berekende punten;
• vergelijk het bestaande geluid met het toegestane geluid volgens hygiënische normen;
• bepalen hoe u ruis kunt verminderen.

Alle berekeningen moeten worden uitgevoerd op strikt vastgestelde rekenpunten.

Nadat alle maatregelen zijn geselecteerd volgens bouw- en akoestische normen, die zijn ontworpen om overmatig geluid in de ruimte te elimineren, wordt een verificatieberekening van het hele systeem uitgevoerd op dezelfde punten die eerder zijn bepaald. Hier moeten echter ook de effectieve waarden die tijdens deze geluidsreducerende maatregel zijn behaald, worden opgeteld.

Voor het uitvoeren van berekeningen zijn bepaalde initiële gegevens nodig. Het waren de geluidskenmerken van de apparatuur, die geluidsvermogensniveaus (SPL) werden genoemd. Voor de berekening worden geometrisch gemiddelde frequenties in Hz gebruikt. Als er een benaderende berekening wordt uitgevoerd, kunnen correctiegeluidsniveaus in dBA worden gebruikt.

Als we het hebben over ontwerppunten, bevinden deze zich in menselijke habitats, evenals op de plaatsen waar de ventilator is geïnstalleerd.

Aerodynamische berekening van het ventilatiesysteem

Een dergelijk rekenproces wordt pas uitgevoerd nadat de luchtverversing voor het gebouw al is berekend en er een beslissing is genomen over de routing van luchtkanalen en kanalen. Om deze berekeningen met succes uit te voeren, is het noodzakelijk om een ​​ventilatiesysteem samen te stellen waarin het nodig is om onderdelen zoals de fittingen van alle luchtkanalen te benadrukken.

Met behulp van informatie en plannen is het noodzakelijk om de lengte van individuele takken van het ventilatienetwerk te bepalen. Hier is het belangrijk om te begrijpen dat de berekening van een dergelijk systeem kan worden uitgevoerd om twee verschillende problemen op te lossen - direct of omgekeerd. Het doel van de berekeningen hangt af van het type taak:

• rechte lijn - het is noodzakelijk om de afmetingen van de secties voor alle secties van het systeem te bepalen, terwijl een bepaald niveau van luchtstroom wordt ingesteld die er doorheen gaat;
• het omgekeerde is om de luchtstroom te bepalen door een bepaalde doorsnede voor alle ventilatiesecties in te stellen.

Om dit soort berekeningen uit te voeren, is het noodzakelijk om het hele systeem op te splitsen in verschillende afzonderlijke secties. Het belangrijkste kenmerk van elk geselecteerd fragment is een constante luchtstroom.

Programma's voor berekening

Omdat het een zeer tijdrovend en tijdrovend proces is om handmatig berekeningen uit te voeren en een ventilatieschema op te bouwen, zijn er eenvoudige programma's ontwikkeld die in staat zijn om alle handelingen zelf uit te voeren. Laten we er een paar bekijken. Een voorbeeld van zo'n programma voor het berekenen van het ventilatiesysteem is Vent-Clac. Waarom is ze zo goed?

Een dergelijk programma voor het berekenen en ontwerpen van netwerken wordt als een van de handigste en meest effectieve beschouwd. Het algoritme van deze applicatie is gebaseerd op het gebruik van de Altshul-formule. De bijzonderheid van het programma is dat het goed omgaat met zowel de berekening van natuurlijke ventilatie als mechanische ventilatie.

Aangezien de software voortdurend wordt bijgewerkt, is het vermeldenswaard dat de nieuwste versie van de applicatie dergelijke werkzaamheden kan uitvoeren als aerodynamische berekeningen van de weerstand van het gehele ventilatiesysteem. Het kan ook effectief andere aanvullende parameters berekenen die zullen helpen bij de selectie van voorlopige apparatuur. Om deze berekeningen te kunnen maken, heeft het programma gegevens nodig zoals de luchtstroom aan het begin en einde van het systeem, evenals de lengte van het kanaal in de hoofdruimte.

Omdat het veel tijd kost om dit alles handmatig te berekenen en je de berekeningen in fasen moet opdelen, zal deze applicatie aanzienlijke ondersteuning bieden en veel tijd besparen.

Sanitaire normen

Een andere optie voor het berekenen van ventilatie is volgens sanitaire normen. Soortgelijke berekeningen worden uitgevoerd voor openbare en administratieve voorzieningen. Om de juiste berekeningen te kunnen maken, is het noodzakelijk om het gemiddelde aantal mensen te kennen dat constant in het gebouw zal zijn. Als we het hebben over permanente luchtverbruikers binnen, dan hebben ze ongeveer 60 kubieke meter per uur per uur nodig. Maar aangezien tijdelijke personen ook openbare voorzieningen bezoeken, moet ook met hen rekening worden gehouden. De hoeveelheid lucht die zo'n persoon verbruikt, is ongeveer 20 kubieke meter per uur.

Als alle berekeningen worden uitgevoerd op basis van de eerste gegevens uit de tabellen, zal bij het verkrijgen van de definitieve resultaten duidelijk zichtbaar worden dat de hoeveelheid lucht die van de straat komt veel groter is dan die in het gebouw wordt verbruikt. In dergelijke situaties nemen ze meestal hun toevlucht tot de eenvoudigste oplossing: afzuigkappen van ongeveer 195 kubieke meter per uur. In de meeste gevallen zal het toevoegen van een dergelijk netwerk een acceptabele balans creëren voor het bestaan ​​van het gehele ventilatiesysteem.

Beschrijving:

De in het land geldende normen en voorschriften bepalen dat de projecten moeten voorzien in maatregelen ter bescherming tegen lawaai van apparatuur die wordt gebruikt voor het in stand houden van mensenlevens. Dergelijke apparatuur omvat ventilatie- en airconditioningsystemen.

Akoestische berekening als basis voor het ontwerpen van een geluidsarm ventilatiesysteem

VP Gusev, doctor in de techniek. wetenschappen, hoofd. geluidsbeschermingslaboratorium voor ventilatie en technische apparatuur (NIISF)

De in het land geldende normen en voorschriften bepalen dat de projecten moeten voorzien in maatregelen ter bescherming tegen lawaai van apparatuur die wordt gebruikt voor het in stand houden van mensenlevens. Dergelijke apparatuur omvat ventilatie- en airconditioningsystemen.

De basis voor het ontwerp van geluidsdemping ventilatiesystemen en airconditioning is een akoestische berekening - een verplichte toepassing op het ventilatieproject van elke faciliteit. De belangrijkste taken van een dergelijke berekening zijn: bepaling van het octaafspectrum van luchtgebonden, structureel ventilatiegeluid op de berekende punten en de vereiste reductie door dit spectrum te vergelijken met het toegestane spectrum volgens hygiënische normen. Na de selectie van constructieve en akoestische maatregelen om de vereiste geluidsreductie te garanderen, wordt een verificatieberekening uitgevoerd van de verwachte geluidsdrukniveaus op dezelfde ontwerppunten, rekening houdend met de effectiviteit van deze maatregelen.

Onderstaande materialen pretenderen niet volledig te zijn in de weergave van de methode van akoestische berekening van ventilatiesystemen (installaties). Ze bevatten informatie die verschillende aspecten van deze techniek op een nieuwe manier verduidelijkt, aanvult of onthult, met het voorbeeld van de akoestische berekening van een ventilator als de belangrijkste bron van geluid in een ventilatiesysteem. De materialen zullen worden gebruikt bij het opstellen van een set regels voor de berekening en het ontwerp van geluidsdemping ventilatie units naar de nieuwe SNiP.

De initiële gegevens voor akoestische berekening zijn de geluidskarakteristieken van de apparatuur - geluidsvermogensniveaus (SPL) in octaafbanden met geometrisch gemiddelde frequenties van 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Voor indicatieve berekeningen wordt soms gebruik gemaakt van gecorrigeerde geluidsvermogensniveaus van geluidsbronnen in dBA.

De berekende punten bevinden zich in menselijke habitats, met name op de plaats waar de ventilator is geïnstalleerd (in de ventilatiekamer); in kamers of in ruimtes grenzend aan de installatieplaats van de ventilator; in kamers die worden bediend door een ventilatiesysteem; in ruimtes waar luchtkanalen passeren tijdens het transport; in het gebied van de luchtinlaat- of uitlaatinrichting, of alleen de luchtinlaat voor recirculatie.

Het berekende punt bevindt zich in de kamer waar de ventilator is geïnstalleerd

Over het algemeen zijn de geluidsdrukniveaus in een ruimte afhankelijk van het geluidsvermogen van de bron en de richtingsfactor van de geluidsemissie, het aantal geluidsbronnen, de locatie van het ontwerppunt ten opzichte van de bron en de omsluitende bouwconstructies, en de grootte en akoestische kwaliteiten van de ruimte.

De octaaf geluidsdrukniveaus gegenereerd door de ventilator (ventilatoren) op de installatieplaats (in de ventilatiekamer) zijn gelijk aan:

waarbij Фi de richtingsfactor van de ruisbron is (dimensieloos);

S is het gebied van een denkbeeldige bol of een deel daarvan die de bron omringt en door het berekende punt gaat, m 2 ;

B is de akoestische constante van de ruimte, m 2 .

Het berekende punt bevindt zich in de kamer naast de kamer waar de ventilator is geïnstalleerd

De octaafniveaus van luchtgeluid dat door de omheining binnendringt in de geïsoleerde ruimte grenzend aan de ruimte waar de ventilator is geïnstalleerd, wordt bepaald door het geluiddempend vermogen van de lawaaierige ruimtehekken en de akoestische eigenschappen van de beschermde ruimte, die wordt uitgedrukt door de formule:

(3)

waarbij L w - octaaf geluidsdrukniveau in de kamer met een geluidsbron, dB;

R - isolatie van luchtgeluid door de omhullende structuur waardoor het geluid doordringt, dB;

S - oppervlakte van de bouwschil, m 2 ;

B u - akoestische constante van de geïsoleerde ruimte, m 2 ;

k - coëfficiënt die rekening houdt met de schending van de diffuusheid van het geluidsveld in de kamer.

Het berekende punt bevindt zich in de kamer die door het systeem wordt bediend

Het geluid van de ventilator plant zich voort door het luchtkanaal (luchtkanaal), dempt gedeeltelijk in zijn elementen en dringt door in de serviceruimte via de luchtverdelings- en luchtinlaatroosters. Octaafniveaus van geluidsdruk in een ruimte zijn afhankelijk van de mate van geluidsreductie in het luchtkanaal en de akoestische kwaliteiten van deze ruimte:

(4)

waarbij L Pi het geluidsvermogensniveau in het i-de octaaf is dat door de ventilator in het luchtkanaal wordt uitgestraald;

D L netwerki - demping in het luchtkanaal (in het netwerk) tussen de geluidsbron en de kamer;

D L onthoud - hetzelfde als in formule (1) - formule (2).

Verzwakking in het netwerk (in het luchtkanaal) D L R-netwerk - de som van de verzwakking in zijn elementen, achtereenvolgens gelokaliseerd langs de geluidsgolven. De energietheorie van geluidsvoortplanting door buizen gaat ervan uit dat deze elementen elkaar niet beïnvloeden. In feite vormt een opeenvolging van gevormde elementen en rechte secties een enkelvoudig golfsysteem, waarbij het principe van dempingsonafhankelijkheid in het algemeen niet kan worden gerechtvaardigd op zuivere sinusoïdale tonen. Tegelijkertijd compenseren in octaaf (brede) frequentiebanden staande golven gecreëerd door individuele sinusoïdale componenten elkaar, en daarom de energiebenadering, die geen rekening houdt met het golfpatroon in luchtkanalen en de stroom van geluidsenergie in overweging neemt, gerechtvaardigd kan worden beschouwd.

Demping in rechte delen van luchtkanalen van plaatmateriaal wordt veroorzaakt door verliezen door wandvervorming en geluidsemissie naar buiten. De afname van het geluidsvermogensniveau D L R per 1 m van de lengte van rechte delen van metalen luchtkanalen, afhankelijk van de frequentie, kan worden beoordeeld aan de hand van de gegevens in Fig. een.

Zoals je kunt zien, in de luchtkanalen rechthoekige doorsnede demping (verlagende SPL) neemt af met toenemende geluidsfrequentie, en ronde sectie neemt toe. In aanwezigheid van thermische isolatie metalen luchtkanalen getoond in afb. 1-waarden moeten ongeveer worden verdubbeld.

Het concept van demping (vermindering) van het geluidsenergiestroomniveau kan niet worden gelijkgesteld met het concept van een verandering in het geluidsdrukniveau in het luchtkanaal. Naarmate een geluidsgolf door een kanaal reist, neemt de totale hoeveelheid energie die het vervoert af, maar dit is niet noodzakelijk het gevolg van een afname van het geluidsdrukniveau. In een vernauwend kanaal kan, ondanks de demping van de totale energiestroom, het geluidsdrukniveau toenemen door een toename van de dichtheid van geluidsenergie. Omgekeerd kan in een uitzettend kanaal de energiedichtheid (en het geluidsdrukniveau) sneller afnemen dan het totale geluidsvermogen. De demping van geluid in een sectie met een variabele doorsnede is gelijk aan:

(5)

waarbij L 1 en L 2 de gemiddelde geluidsdrukniveaus zijn in de begin- en eindsecties van de kanaalsectie langs de geluidsgolven;

F 1 en F 2 - dwarsdoorsneden, respectievelijk aan het begin en einde van de kanaalsectie.

Verzwakking in bochten (in ellebogen, bochten) met gladde wanden, waarvan de doorsnede kleiner is dan de golflengte, wordt bepaald door de reactantie van het extra massatype en het verschijnen van hogere orde modi. De kinetische energie van de stroming bij de bocht zonder de dwarsdoorsnede van het kanaal te veranderen, neemt toe als gevolg van de resulterende niet-uniformiteit van het snelheidsveld. De vierkante draai werkt als een laagdoorlaatfilter. De hoeveelheid ruisonderdrukking bij een bocht in het vlakke golfbereik wordt gegeven door een exacte theoretische oplossing:

(6)

waarbij K de modulus is van de geluidstransmissiecoëfficiënt.

Voor a l /2 is de waarde van K gelijk aan nul en wordt de invallende vlakke geluidsgolf theoretisch volledig gereflecteerd door de kanaalrotatie. De maximale ruisonderdrukking wordt waargenomen wanneer de draaidiepte ongeveer de helft van de golflengte is. De waarde van de theoretische modulus van de geluidstransmissiecoëfficiënt door rechthoekige windingen kan worden beoordeeld uit Fig. 2.

In echte ontwerpen, volgens de gegevens van de werken, is de maximale demping 8-10 dB, wanneer de helft van de golflengte in de kanaalbreedte past. Bij toenemende frequentie neemt de demping af tot 3-6 dB in het gebied van golflengten die in grootte dicht bij tweemaal de kanaalbreedte liggen. Daarna neemt het weer geleidelijk toe bij hoge frequenties, tot 8-13 dB. Op afb. Figuur 3 toont de geluidsdempingscurven bij kanaalbochten voor vlakke golven (curve 1) en voor willekeurige, diffuse geluidsinval (curve 2). Deze curven zijn verkregen op basis van theoretische en experimentele gegevens. De aanwezigheid van een ruisonderdrukkingsmaximum bij a = l /2 kan worden gebruikt om ruis te verminderen met laagfrequente discrete componenten door de kanaalafmetingen bij bochten aan te passen aan de gewenste frequentie.

Geluidsreductie bij bochten kleiner dan 90° is ongeveer evenredig met de hoek van de bocht. Zo is de geluidsreductie bij een bocht van 45° gelijk aan de helft van de geluidsreductie bij een bocht van 90°. Op bochten met een hoek kleiner dan 45° wordt geen rekening gehouden met geluidsreductie. Voor gladde bochten en rechte bochten van luchtkanalen met leischoepen kan de geluidsreductie (geluidsvermogenniveau) worden bepaald met behulp van de curven in Fig. 4.

In vertakkende kanalen, waarvan de dwarsafmetingen kleiner zijn dan de helft van de golflengte van de geluidsgolf, zijn de fysieke oorzaken van demping vergelijkbaar met de oorzaken van demping in ellebogen en bochten. Deze demping wordt als volgt bepaald (Fig. 5).

Gebaseerd op de medium continuïteitsvergelijking:

Uit de drukcontinuïteitsvoorwaarde (r p + r 0 = r pr) en vergelijking (7), kan het uitgezonden geluidsvermogen worden weergegeven door de uitdrukking

en de vermindering van het geluidsvermogensniveau in het dwarsdoorsnede-oppervlak van de tak

	(11)
	(12)
	(13)

Bij een plotselinge verandering in de dwarsdoorsnede van een kanaal met dwarsafmetingen kleiner dan halve golflengten (Fig. 6a), kan de afname van het geluidsvermogensniveau op dezelfde manier worden bepaald als bij vertakking.

De berekeningsformule voor een dergelijke verandering in de kanaaldoorsnede heeft de vorm

(14)

waarbij m de verhouding is van het grotere dwarsdoorsnede-oppervlak van het kanaal tot het kleinere.

De vermindering van het geluidsvermogensniveau wanneer de kanaalafmetingen groter zijn dan de niet-planaire halve golflengten als gevolg van een plotselinge vernauwing van het kanaal is

Als het kanaal uitzet of geleidelijk smaller wordt (afb. 6b en 6d), dan is de afname van het geluidsvermogensniveau gelijk aan nul, aangezien er geen reflectie is van golven met een lengte korter dan de kanaalafmetingen.

In eenvoudige elementen van ventilatiesystemen worden bij alle frequenties de volgende reductiewaarden genomen: verwarmers en luchtkoelers 1,5 dB, centrale airconditioners 10 dB, gaasfilters 0 dB, de aansluiting van de ventilator op het luchtkanaalnetwerk 2 dB.

Reflectie van geluid vanaf het uiteinde van het kanaal treedt op als de dwarsafmeting van het kanaal kleiner is dan de lengte van de geluidsgolf (Fig. 7).

Als een vlakke golf zich voortplant, is er geen reflectie in een groot kanaal en kunnen we aannemen dat er geen reflectieverliezen zijn. Als een opening echter een grote kamer en een open ruimte verbindt, dan komen alleen diffuse geluidsgolven die naar de opening zijn gericht, waarvan de energie gelijk is aan een kwart van de energie van het diffuse veld, de opening binnen. Daarom wordt in dit geval het geluidsintensiteitsniveau met 6 dB gedempt.

Kenmerken van gerichtheid van geluidsemissie door luchtverdeelroosters worden getoond in Fig. acht.

Wanneer de geluidsbron zich in de ruimte bevindt (bijvoorbeeld op een zuil in een grote ruimte) S = 4p r 2 (straling in een volle bol); in het middelste deel van de muur, verdiepingen S = 2p r 2 (straling naar het halfrond); in een tweevlakshoek (straling in 1/4 bol) S = p r 2 ; in de drievlakshoek S = p r 2 /2.

De demping van het geluidsniveau in de ruimte wordt bepaald met formule (2). Het berekende punt wordt geselecteerd op de permanente verblijfplaats van mensen die zich het dichtst bij de geluidsbron bevinden, op een afstand van 1,5 m van de vloer. Als het geluid is berekend punt wordt gecreëerd door verschillende roosters, dan wordt de akoestische berekening gemaakt rekening houdend met hun totale impact.

Wanneer de geluidsbron een gedeelte van een doorvoerluchtkanaal is dat door de kamer loopt, zijn de initiële gegevens voor de berekening volgens formule (1) de octaafgeluidsniveaus van het geluid dat erdoor wordt uitgestraald, bepaald door de geschatte formule:

(16)

waarbij Lpi het geluidsvermogensniveau is van de bron in de i-de octaaffrequentieband, dB;

D L' Рneti - demping in het netwerk tussen de bron en het doorvoergedeelte in kwestie, dB;

R Ti - geluidsisolatie van de structuur van het doorvoergedeelte van het luchtkanaal, dB;

S T - oppervlakte van het doorvoergedeelte, dat de kamer ingaat, m 2 ;

FT - dwarsdoorsnede van het kanaalgedeelte, m 2 .

Formule (16) houdt geen rekening met de toename van de dichtheid van geluidsenergie in het kanaal als gevolg van reflecties; de omstandigheden voor het invallen en doorlaten van geluid door de kanaalstructuur verschillen aanzienlijk van het doorlaten van diffuus geluid door de omhulsels van de kamer.

Afwikkelingspunten bevinden zich op het gebied naast het gebouw

Ventilatorgeluid plant zich voort door het luchtkanaal en wordt via een rooster of schacht naar de omringende ruimte uitgestraald, direct door de wanden van het ventilatorhuis of een open pijp wanneer de ventilator buiten het gebouw wordt geïnstalleerd.

Wanneer de afstand van de ventilator tot het berekende punt veel groter is dan de afmetingen, kan de geluidsbron als een puntbron worden beschouwd.

In dit geval worden de octaafgeluidsdrukniveaus op de berekende punten bepaald door de formule

(17)

waarbij L Pocti het octaafniveau is van het geluidsvermogen van de geluidsbron, dB;

D L Pseti - totale vermindering van het geluidsvermogensniveau langs het pad van geluidsvoortplanting in het kanaal in de beschouwde octaafband, dB;

D L ni - richtingsindicator voor geluidsstraling, dB;

r - afstand van de geluidsbron tot het berekende punt, m;

W - ruimtelijke hoek van geluidsemissie;

b a - geluiddemping in de atmosfeer, dB/km.

Als er een rij is van meerdere ventilatoren, roosters of andere uitgebreide geluidsbron van beperkte afmetingen, dan wordt de derde term in formule (17) gelijk gesteld aan 15 lgr .

Berekening van structurele ruis

Structureel geluid in ruimtes die grenzen aan ventilatiekamers treedt op als gevolg van de overdracht van dynamische krachten van de ventilator naar het plafond. Het octaafgeluidsdrukniveau in de aangrenzende geïsoleerde ruimte wordt bepaald door de formule

Voor ventilatoren in de technische ruimte buiten het plafond boven de geïsoleerde ruimte:

(20)

waarbij L Pi het octaafgeluidsniveau is van luchtgeluid dat door de ventilator in de ventilatiekamer wordt uitgezonden, dB;

Z c - totale golfweerstand van de elementen van trillingsisolatoren, waarop de koelmachine is geïnstalleerd, N s / m;

Z-baan - ingangsimpedantie van het plafond - de draagplaat, bij afwezigheid van een vloer op een elastische basis, de vloerplaat - indien beschikbaar, N s / m;

S - voorwaardelijke vloeroppervlakte van de technische ruimte boven de geïsoleerde ruimte, m 2;

S = Si voor Si > Su /4; S = Su /4; met S 1 ≤ S u /4, of als de technische ruimte zich niet boven de geïsoleerde ruimte bevindt, maar één gemeenschappelijke wand heeft;

S 1 - het gebied van de technische ruimte boven de geïsoleerde ruimte, m 2;

Su - gebied van de geïsoleerde kamer, m 2;

S in - de totale oppervlakte van de technische ruimte, m 2;

R - eigen isolatie van luchtgeluid door overlapping, dB.

Bepaling van de benodigde geluidsreductie

Voor elke geluidsbron (ventilator, appendages, appendages) wordt afzonderlijk de vereiste reductie van octaafgeluidsdruk berekend, maar tegelijkertijd het aantal geluidsbronnen van hetzelfde type in termen van het geluidsvermogensspectrum en de grootte van de er wordt rekening gehouden met de geluidsdrukniveaus die door elk van hen op het berekende punt worden gecreëerd. In het algemeen dient de vereiste geluidsreductie voor elke bron zodanig te zijn dat de totale niveaus in alle octaaffrequentiebanden van alle geluidsbronnen de toelaatbare geluidsdrukniveaus niet overschrijden.

Bij aanwezigheid van één geluidsbron wordt de vereiste vermindering van octaafgeluidsdrukniveaus bepaald door de formule

waarbij n het totale aantal in aanmerking genomen geluidsbronnen is.

Het totale aantal geluidsbronnen n dient bij het bepalen van D L tr i de vereiste verlaging van de octaafgeluidsdrukniveaus in stedelijke gebieden alle geluidsbronnen te omvatten die geluidsdrukniveaus op het ontwerppunt creëren die minder dan 10 dB verschillen.

Bij het bepalen van DL tri voor ontwerppunten in een ruimte die is beschermd tegen geluid van ventilatiesystemen, moet het totale aantal geluidsbronnen het volgende omvatten:

Bij het berekenen van de vereiste geluidsreductie van de ventilator - het aantal systemen dat de kamer bedient; er wordt geen rekening gehouden met geluid dat wordt gegenereerd door luchtverdeelinrichtingen en appendages;

Bij het berekenen van de vereiste geluidsreductie gegenereerd door de luchtverdeelinrichtingen van de beschouwde ventilatiesysteem, - het aantal ventilatiesystemen dat het pand bedient; er wordt geen rekening gehouden met het geluid van de ventilator, luchtverdeelinrichtingen en appendages;

Bij het berekenen van de vereiste geluidsreductie gegenereerd door vormelementen en luchtverdeelinrichtingen van de beschouwde tak, het aantal vormelementen en smoorspoelen, waarvan de geluidsniveaus minder dan 10 dB van elkaar verschillen; er wordt geen rekening gehouden met het geluid van de ventilator en roosters.

Tegelijkertijd houdt het totale aantal in aanmerking genomen geluidsbronnen geen rekening met geluidsbronnen die op het ontwerppunt een geluidsdrukniveau creëren dat 10 dB lager is dan het toegestane, als hun aantal niet meer is dan 3 en 15 dB minder dan de toegestane, als hun aantal niet meer dan 10 is.

Zoals u kunt zien, is akoestische berekening geen gemakkelijke taak. De noodzakelijke nauwkeurigheid van zijn oplossing wordt geleverd door akoestische specialisten. De efficiëntie van ruisonderdrukking en de kosten van de implementatie ervan zijn afhankelijk van de nauwkeurigheid van de uitgevoerde akoestische berekening. Als de waarde van de berekende benodigde geluidsreductie wordt onderschat, zijn de maatregelen niet effectief genoeg. In dit geval zal het nodig zijn om de tekortkomingen in de operationele faciliteit weg te werken, wat onvermijdelijk gepaard gaat met aanzienlijke materiaalkosten. Als de benodigde geluidsreductie wordt overschat, worden onterechte kosten direct in het project gestoken. Dus alleen door de installatie van geluiddempers, waarvan de lengte 300-500 mm langer is dan vereist, kunnen de extra kosten voor middelgrote en grote objecten 100-400 duizend roebel of meer bedragen.

Literatuur

1. SNiP II-12-77. Geluidsbescherming. Moskou: Stroyizdat, 1978.

2. SNiP 23-03-2003. Geluidsbescherming. Gosstroy van Rusland, 2004.

3. Gusev V.P. Akoestische eisen en ontwerpregels voor geluidsarme ventilatiesystemen // ABOK. 2004. Nr. 4.

4. Leidraad voor het berekenen en ontwerpen van geluiddemping van ventilatie-installaties. Moskou: Stroyizdat, 1982.

5. Yudin E. Ya., Terekhin AS Bestrijding van het geluid van mijnventilatie-installaties. Moskou: Nedra, 1985.

6. Geluidsreductie in gebouwen en woonwijken. Ed. G.L. Osipova, E. Ya. Yudina. Moskou: Stroyizdat, 1987.

7. Khoroshev S.A., Petrov Yu.I., Egorov P.F. Controle van ventilatorgeluid. Moskou: Energoizdat, 1981.

Geluidsbronnen in ventilatiesystemen zijn een draaiende ventilator, een elektromotor, luchtverdelers en luchtinlaatapparaten.

Afhankelijk van de aard van het optreden worden aerodynamisch en mechanisch geluid onderscheiden. Aerodynamisch geluid wordt veroorzaakt door drukpulsaties tijdens het draaien van het ventilatorwiel met schoepen, evenals door intense stromingsturbulentie. Mechanisch geluid treedt op als gevolg van trillingen van de wanden van het ventilatorhuis, in lagers, in de transmissie.

De ventilator wordt gekenmerkt door het bestaan ​​van drie onafhankelijke manieren van geluidsvoortplanting: via de aanzuigkanalen, via de afvoerkanalen, door de wanden van de behuizing in de omringende ruimte. In toevoersystemen is het gevaarlijkst de voortplanting van geluid in de richting van afvoer, in uitlaatsystemen - in de richting van aanzuiging. Geluidsdrukniveaus in deze richtingen, gemeten volgens de normen, zijn aangegeven in de paspoortgegevens en catalogi van ventilatieapparatuur.

Om geluid en trillingen te verminderen, worden een aantal preventieve maatregelen genomen: zorgvuldige uitbalancering van de waaier van de ventilator; het gebruik van ventilatoren met een lager toerental (met naar achteren gebogen schoepen en maximale efficiëntie); bevestiging van ventilatorunits op trillingsbases; aansluiting van ventilatoren op luchtkanalen met flexibele connectoren; zorgen voor aanvaardbare luchtsnelheden in luchtkanalen, luchtverdeling en luchtinlaatapparaten.

Als bovenstaande maatregelen niet voldoende zijn, worden speciale geluiddempers gebruikt om het geluid in geventileerde ruimtes te verminderen.

Geluiddempers zijn van het buis-, plaat- en kamertype.

Buisvormige geluiddempers zijn gemaakt in de vorm van een recht gedeelte van een metalen luchtkanaal met een ronde of rechthoekige doorsnede, bekleed met geluidabsorberend materiaal van binnenuit, en worden gebruikt met een dwarsdoorsnede van luchtkanalen tot 0,25 m2.

Voor grote secties worden plaatgeluiddempers gebruikt, waarvan het belangrijkste element een geluidsabsorberende plaat is - een metalen doos die aan de zijkanten is geperforeerd, gevuld met geluidsabsorberend materiaal. De platen zijn geïnstalleerd in een rechthoekige behuizing.

Geluiddempers worden meestal geïnstalleerd in mechanische ventilatiesystemen van openbare gebouwen aan de uitlaatzijde, in uitlaatsystemen - aan de zuigzijde. De noodzaak om geluiddempers te installeren wordt bepaald op basis van de akoestische berekening van het ventilatiesysteem. De betekenis van akoestische berekening:

1) het toelaatbare geluidsdrukniveau voor een bepaalde ruimte wordt vastgesteld;

2) het geluidsvermogensniveau van de ventilator wordt bepaald;

3) er wordt een verlaging van het geluidsdrukniveau in het ventilatienetwerk bepaald (op rechte delen van luchtkanalen, in T-stukken, etc.);

4) het geluidsdrukniveau wordt bepaald op het ontwerppunt van de ruimte die zich het dichtst bij de ventilator bevindt aan de afvoerzijde voor het toevoersysteem en aan de zuigzijde voor het afvoersysteem;

5) het geluidsdrukniveau op het ontwerppunt van de ruimte wordt vergeleken met het toelaatbare niveau;

6) bij overmaat wordt een geluiddemper gekozen noodzakelijk ontwerp en lengte, wordt bepaald aerodynamische weerstand geluiddemper.

SNiP stelt toelaatbare geluidsdrukniveaus vast, dB, voor verschillende gebouwen door geometrische gemiddelde frequenties: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Het ventilatorgeluid is het meest intens in lage octaafbanden (tot 300 Hz), daarom wordt in het cursusproject akoestische berekening uitgevoerd in octaafbanden van 125, 250 Hz.

In het cursusproject is het noodzakelijk om een ​​akoestische berekening te maken van het toevoerventilatiesysteem van het levensduurcentrum en een geluiddemper te selecteren. De dichtstbijzijnde ruimte vanaf de ventilatoruitblaaszijde is een observatieruimte (van dienst) met een afmeting van 3,7x4,1x3(h)m, een inhoud van 45,5 m 3, de lucht komt binnen via een lamellenrooster van het type P150 met een afmeting van 150x150mm. De luchtuitlaatsnelheid is niet hoger dan 3 m/s. De lucht uit het rooster komt parallel aan het plafond naar buiten (hoek Θ = 0°). Geïnstalleerd in de voorraadkamer radiale ventilator VTS4 75-4 met parameters: productiviteit L = 2170 m 3 /h, ontwikkelde druk P = 315,1 Pa, toerental n = = 1390 rpm. Diameter waaier D=0,9 ·D nom.

Het schema van de berekende tak van de luchtkanalen wordt getoond in Fig. 13.1a

1) Stel het toegestane geluidsdrukniveau voor deze kamer in.

2) We bepalen het octaangetal van het geluidsvermogen van aerodynamisch geluid dat vanaf de afvoerzijde in het ventilatienetwerk wordt uitgestraald, dB, volgens de formule:

Aangezien we de berekening voor twee octaanbanden uitvoeren, is het handig om de tabel te gebruiken. De resultaten van het berekenen van het octaafniveau van het geluidsvermogen van aerodynamisch geluid dat vanaf de afvoerzijde in het ventilatienetwerk wordt uitgezonden, zijn opgenomen in de tabel. 13.1.

Nee. pp	Bepaalde hoeveelheden	Voorwaardelijke verzending - waarden	U-meting	Formule (bron)	Waarden in octaanbanden, Hz
	Toegestaan ​​geluidsniveau in de kamer		dB
	Octaangeluidsniveau van aerodynamisch geluid van ventilator		dB		80,4	77,4
2.1.	Criteria voor ventilatorgeluid		dB
2.2.	Ventilatordruk		vader		315,1	315,1
2.3.	Tweede ventilatorprestatie	Q	m 3 / s	L/3600	0,6	0,6
2.4.	Correctie voor ventilatorbedrijfsmodus		dB
2.5.	Correctie rekening houdend met de verdeling van het geluidsvermogen in octaanbanden		dB
2.6.	Correctie voor kanaalaansluiting		dB

3) Bepaal de vermindering van het geluidsvermogen in de elementen van het ventilatienetwerk, dB:

waar is de som van de verlagingen van het geluidsdrukniveau in verschillende elementen van het kanalennetwerk voordat de ontwerpruimte wordt betreden.

3.1. Vermindering van het geluidsvermogensniveau in secties van een metalen kanaal met een ronde doorsnede:

De waarde van de vermindering van het geluidsvermogensniveau in metalen ronde kanalen wordt genomen volgens:

3.2. Vermindering van het geluidsvermogensniveau in soepele bochten van luchtkanalen, bepaald door . Met een soepele bocht met een breedte van 125-500 mm - 0 dB.

3.3. Verlaging van het octaangetal van het geluidsvermogen in de branche, dB:

waarbij m n de verhouding is van de dwarsdoorsnede-oppervlakken van de luchtkanalen;

Doorsnede van het aftakkanaal, m 2 ;

Doorsnede van het kanaal voor de tak, m 2 ;

De totale oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de aftakkanalen, m 2 .

Vertakkingsknooppunten voor het ventilatiesysteem (Fig. 13.1a) worden getoond in Figuren 13.1, 13.2,13.3.13.4

Knooppunt 1 Afb. 13.1.

Berekening voor 125 Hz en 250 Hz banden.

Voor een tee - turn (knooppunt 1):

Knooppunt 2 Afb. 13.2.

Voor tee - turn (knooppunt 2):

Knooppunt 3 Afb. 13.3.

Voor een tee - turn (knooppunt 3):

Knooppunt 4 Afb. 13.4.

Voor een tee - turn (knooppunt 4):

3.4. Verlies van geluidsvermogen als gevolg van geluidsreflectie van het toevoerrooster P150 voor een frequentie van 125 Hz - 15 dB, 250 Hz - 9 dB.

Totale reductie van het geluidsvermogensniveau in het ventilatienetwerk tot aan de ontwerpruimte

In de 125Hz-octaanband:

In de 250 Hz octaanband:

4) We bepalen het octaangetal van de geluidsdruk op het ontwerppunt van de kamer. Met een ruimtevolume tot 120 m 3 en met de locatie van het berekende punt op minimaal 2 m van het rooster, kan het ruimtegemiddelde octaangeluidsdrukniveau in de ruimte, dB, worden bepaald:

B - kamerconstante, m 2.

Permanente lokalen in octaangetalbanden moet worden bepaald door de formule:

Aangezien het octaafgeluidsniveau op het ontwerppunt van de kamer lager is dan het toegestane niveau (voor de geometrisch gemiddelde frequentie 125 48.5<69; для среднегеометрической частоты 250 53,6< 63) ,то шумоглушитель устанавливать не стоит.