Акустическое проектирование

Шум – один из наиболее распространенных агрессивных факторов городской среды. Поэтому большое значение приобретает надлежащая защита зданий, помещений и прилегающих территорий от шума.

Целью Акустического проектирования является создание благоприятных акустических условий для проживания и работы.

Акустическое проектирование осуществляется в несколько этапов:

• выявление источника шума;

• проведение натурных акустических измерений уровней шума, создаваемых действующим источником шума или, если объект находится на стадии проектирования, определение уровней шума источника по каталогам фирм производителей;

• определение путей распространения шума; 

• расчёт уровней шума, создаваемых источником шума в нормируемом помещении или на нормируемой территории;

• оценка уровней шума в помещении или на территории путем сравнения расчётных (или измеренных) уровней шума с допустимыми санитарными нормами значениями;

• разработка проекта мероприятий по снижению шума до допустимых санитарными нормами значений;

• расчётная оценка эффективности предложенных шумозащитных мероприятий;

• реализация шумозащитных мероприятий;

• оценка эффективности реализованных шумозащитных мероприятий по результатам натурных акустических измерений. 

Заказать акустическое проектирование

Основными источниками шума в городе являются:

• вентиляционное оборудование - системы приточной и вытяжной вентиляции с механическим побуждением;

• кондиционирующее и холодильное оборудование - чиллеры, драйкулеры, сухие охладители и отдельно стоящие компрессоры холодильного оборудования;

• насосное оборудование, установленное в системах горячего и холодного водоснабжения, в системах холодильного оборудования, в очистных сооружениях и т.д.;

• трансформаторы - как отдельно установленные, так и в помещениях трансформаторных подстанций;

• дизель-генераторные установки (ДГУ) резервного электроснабжения;

• газовые котельные;

• градирни систем горячего водоснабжения в составе ТЭЦ и промышленных предприятий;

• автомобильный и железнодорожный транспорт. 

Конечно, в городской и в пригородной зонах присутствует и множество других источников шума.

Места размещения источников шума:

• открыто - на кровлях и стенах зданий, на территориях промышленных предприятий и офисных центров, на землях общего пользования и т.д.; 

• в помещениях - технические этажи офисных зданий, венткамеры, подвалы и чердаки жилых зданий и т.д. 

Акустическое проектирование для открыто расположенных источников шума (ИШ).

От открыто расположенных ИШ шум может проникать:

• непосредственно на нормируемые территории, находящиеся в зоне прямой видимости от ИШ;

• в жилые, офисные и другие нормируемые помещения через оконные проёмы.

После определения уровней шума, создаваемых ИШ (по результатам натурных акустических измерений или по данным каталогов), производится расчёт уровней проникающего шума на ближайшие нормируемые территории и в ближайшие нормируемые помещения (шум проникает в нормируемые помещения через окна). 

Примечания:

1. Для трансформаторов, установленных в отдельно стоящих зданиях (трансформаторных подстанциях), сначала осуществляется расчёт шума трансформатора, проходящего через стены трансформаторных подстанций с воротами, дверями и жалюзийными решётками, после чего производится расчёт уровней проникающего шума на ближайших нормируемых территориях и в ближайших нормируемых помещениях.

2. Для газовых котельных, установленных в отдельно стоящих зданиях, сначала осуществляется расчёт шума газового котла (котлов), проходящего через стены котельной с воротами, дверями и оконными проёмами, а также расчёт уровней шума у среза трубы котельной, после чего производится расчёт уровней проникающего шума на ближайших нормируемых территориях и в ближайших нормируемых помещениях.

3. Для дизель-генераторных электроустановок (ДГУ) резервного электроснабжения, установленных в отдельно стоящих контейнерах, сначала осуществляется расчёт шума, проходящего через стены контейнера с дверями и жалюзийными решётками, а также расчёт уровней шума у среза трубы отвода выхлопных газов, после чего производится расчёт уровней проникающего шума на ближайших нормируемых территориях и в ближайших нормируемых помещениях.

По результатам акустических расчётов рекомендуются шумозащитные мероприятия, для каждого из которых проводится оценка акустической эффективности.

Основные виды шумозащитных мероприятий: 

1) Для открыто установленных вентиляционных агрегатов и вентиляционных установок:

• расчёт и установка шумозащитного кожуха;

• расчёт и установка акустического экрана;

2) Для выбросов воздуха систем вытяжной вентиляции и для воздухозаборов систем приточной вентиляции - подбор и установка глушителей шума;

3) Для чиллеров, сухих охладителей, градирен, открыто установленных трансформаторов:

• расчёт и установка звукопоглощающих укрытий с разделением потоков забора и выброса воздуха. Укрытия могут быть как с открытыми проёмами для забора и выброса воздуха, так и с пластинчатыми глушителями шума на проёмах;

• расчёт и установка акустических экранов; 

Вариант укрытия для группы открыто расположенных вентиляторов и 2-х чиллеров показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Укрытие для группы открыто расположенных вентиляторов и 2-х чиллеров с разделением потоков приточного и вытяжного воздуха, с облицовкой внутренних поверхностей звукопоглощающим материалом и с пластинчатыми глушителями шума на проёмах забора и выброса воздуха.

4) для трансформаторов, установленных в отдельно стоящих зданиях и ДГУ, установленных в отдельно стоящих контейнерах:

• расчёт и облицовка внутренних помещений звукопоглощающим материалом для снижения общего шума в помещении;

• расчёт и установка глушителей шума на проёмах забора и выброса воздуха;

• расчёт и установка акустических экранов;

5) для котельных, установленных в отдельно стоящих зданиях:

• расчёт и облицовка помещения машинного зала котельной звукопоглощающим материалом для снижения общего шума в помещении;

• расчёт и установка глушителей шума на проёмах забора воздуха;

• расчёт и установка глушителей шума на трубе котельной;

6) для автомобильного и железнодорожного транспорта:

• расчёт и установка акустических экранов;

• расчёт и установка дополнительного остекления в нормируемых помещениях жилой и офисной застройки.

Акустическое проектирование для источников шума (ИШ), расположенных в помещениях.

ИШ, расположенные в помещениях, создают два вида шумов:

1) воздушный шум - создаваемый вентагрегатами, насосами, компрессорами, трансформаторами, технологическим оборудованием и другими ИШ, который может передаваться:

• в примыкающие нормируемые помещения через потолки, полы и стены помещений, где установлено шумоизлучающее оборудование; 

• в нормируемые помещения здания по внутренним сетям воздуховодов - от вентагрегатов систем вентиляции, обслуживающих данные помещения;

• через оконные проёмы и проёмы естественной вентиляции на прилегающую территорию, и далее в ближайшие нормируемые помещения через окна или на ближайшие нормируемые территории;

2) структурный шум, создаваемый в конструкциях здания вибрациями, возникающими при работе оборудования и передающимися на конструкции здания от корпусов ИШ, жёстко установленных на полу или перекрытии или от воздуховодов систем вентиляции или труб водоснабжения оборудования за счёт плотного примыкания воздуховодов и труб к конструкциям здания при прохождении их через стены и перекрытия.

После определения уровней воздушного шума, создаваемых ИШ в помещениях, где они установлены (по результатам натурных акустических измерений или по данным каталогов), производится расчёт уровней шума, проникающего:

• в примыкающие нормируемые помещения через стены и перекрытия. При этом определяется индекс изоляции воздушного шума Rw, дБ, стены или перекрытия путём натурных акустических измерений или путём акустического расчёта при известной конструкции стены или перекрытия;

• в ближайшие нормируемые помещения по внутренним сетям воздуховодов (для систем вентиляции);

• на ближайшие нормируемые территории или в нормируемые помещения через оконные проёмы и проёмы естественной вентиляции.  

По результатам акустических расчётов рекомендуются шумозащитные мероприятия, для каждого из которых проводится оценка акустической эффективности.

Основные виды шумозащитных мероприятий: 

1) Облицовка стен, полов и потолков помещений, в которых размещается оборудование, звукопоглощающим материалом для снижения общего уровня воздушного шума в помещении. Тип и толщина облицовки, а также требуемая площадь облицовки помещения определяются на основании акустического расчёта. Вид облицованного помещения показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Вид облицованного помещения.

2) Дополнительная звукоизоляция пола помещения звукоизолирующей конструкцией. Тип звукоизолирующей конструкции определяется на основании акустического расчёта индекса изоляции воздушного шума. Возможный вид конструкции звукоизолирующего пола показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Вариант конструкции звукоизолирующего пола.

3) Дополнительная звукоизоляция потолка помещения специальной звукоизолирующей конструкцией. Тип звукоизолирующей конструкции определяется на основании акустического расчёта индекса изоляции воздушного шума. Возможный вид конструкции звукоизолирующего потолка показан на рисунке 4

Рисунок 4. Вариант конструкции звукоизолирующего потолка.

4) Дополнительная звукоизоляция стен помещения специальной звукоизолирующей конструкцией. Тип звукоизолирующей конструкции определяется на основании акустического расчёта индекса изоляции воздушного шума. Возможный вид конструкции звукоизоляции стены показан на рисунке 5.

Рисунок 5. Вариант конструкции звукоизоляции стены.

5) Снижение воздушного шума, проникающего из помещения, где размещается звукоизлучающее оборудование, через открытые проёмы и проёмы естественной вентиляции возможно двумя способами:

• установка глушителя шума на открытом проёме или проёме естественной вентиляции  снаружи или внутри помещения. Подбор типа глушителя шума и его геометрические размеры определяются на основании акустического расчёта;

• установка на проёмах звукопоглощающих решёток. Подбор типа решётки осуществляется на основании акустического расчёта.  Вид помещения со звукопоглощающими решётками показан на рисунке 6. Конструкция звукопоглощающих решёток показана на рисунке 7.

Рисунок 6. Вид помещения со звукопоглощающими решётками.

Рисунок 7. Конструкция звукопоглощающих решёток.

6) Снижение воздушного шума, проникающего из помещения, где размещается звукоизлучающее оборудование, через остеклённые оконные проёмы возможно двумя способами:

• установка дополнительного остекления. Осуществляется на основании акустического расчёта индекса изоляции воздушного шума остеклением;

• замена оконного блока. Подбор типа требуемого остекления осуществляется на основании акустического расчёта индекса изоляции воздушного шума по данным каталогов о конструкции оконного блока. Конструкция стеклопакета с дополнительным остеклением (третье внутреннее стекло) показана на рисунке 8.

Рисунок 8. Конструкция стеклопакета с третьим (дополнительным) внутренним стеклом.

Для снижения структурного шума оборудования, установленного в помещениях, до допустимых санитарными нормами значений, необходимо в первую очередь провести оценку шумового воздействия оборудования на примыкающие нормируемые помещения. 

Такая оценка проводится на основе натурных акустических измерений уровней шума как в помещении, где установлено шумоизлучающее оборудование, так и в примыкающих помещениях. 

После проведения натурных акустических измерений осуществляется акустический расчёт уровней шума в примыкающих нормируемых помещениях, делается вывод о виде шумового воздействия - воздушный шум или структурный шум.

Если выявлен структурный шум, проводится разработка шумозащитных мероприятий.

Возможные виды шумозащитных мероприятий для снижения структурного шума, создаваемого в помещениях насосных:

1) Установка оборудования на виброизоляторы. Тип виброизоляторов и их количество определяются на основании расчёта снижения уровней вибрации. Вариант установки оборудования на виброизоляторы показан на рисунке 9.

Рисунок 9. Вариант установки оборудования на виброизоляторы.

2) Установка оборудования на «плавающий пол». Вариант конструкции «плавающего пола» показан на рисунке 10. Эффективность снижения шума определяется по результатам натурных акустических измерений после выполнения мероприятия.

Рисунок 10. Вариант конструкции «плавающего пола».

3) Устранение жёсткого примыкания труб водоснабжения (идущих к насосу и от насоса) к стенам и перекрытиям здания при прохождении труб через них. Для этого в местах прохождения труб через стены и перекрытия устанавливаются металлические гильзы. Пространство между гильзой и трубой водоснабжения должно быть заполнено звукопоглощающим материалом. Вариант прохождения трубы через стену приведён на рисунке 11. При этом необходимо учесть, что крепление трубы к потолку должно осуществляться с помощью виброизолирующих подвесов. Тип и количество виброизолирующих подвесов уточняются расчётом исходя из массы виброизолируемого оборудования и количества точек крепления.

Рисунок 11. Вариант прохождения трубы через стену для снижения структурного шума.

Как было сказано выше, на стадии акустического проектирования, после подбора шумозащитных мероприятий проводится акустический расчёт уровней шума в нормируемых помещениях и на нормируемых территориях с учётом расчётной эффективности предложенных шумозащитных мероприятий.

После реализации шумозащитных мероприятий проводятся натурные акустические измерения, показывающие, что уровни шума, проникающие в нормируемые помещения и на нормируемые территории от выявленных источников шума, после реализации мероприятий по снижению шума не превышают допустимых санитарными нормами значений.

Литература:

1. Справочник проектировщика “Защита от шума”, М., Стройиздат,1974.

2. СП 51.13330.2011 Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003 (с изменением №1). Министерство регионального развития РФ, М., 2011.