Под звуком понимаются любые нарушения стационарности состояния сплошной среды — твердого тела, жидкости, газа.
Различают биологическое и физическое понятия звука.[4]
К биологическому понятию звука относят колебания и волны, которые воспринимаются человеческим органом слуха. Ощущение звука проявляется только в том случае, когда частота колебаний и их интенсивность лежат в определенных пределах. Для человеческого уха спектр слышимых звуковых колебаний лежит в диапазоне от 15-20 Гц до 20 кГц.
Физическое понятие о звуке объединяют как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред. В современной технике источники шума находятся в атмосферных условиях, отличных от нормальных физических условий для идеальных процессов. В связи с этим, при перемещении звука следует делать поправку на изменение плотности и температуры среды перемещения.
Колебания с частотами ниже 20 Гц называются инфразвуком. Нижний предел частоты инфразвука не ограничен.
Колебания упругих сред с частотами более 20 кГц называют ультразвуком, который тоже не вызывает слуховых ощущений.
В диапазоне частот 109-1013 Гц находятся колебания упругих сред, называемых гиперзвуком. Верхняя граница гиперзвуковых волн имеет различие для газов, жидкости и твердых тел.
Все это связано с тем, что длина волны упругих колебаний в газах должна быть больше длины волны свободного пробега молекул. Длина волны упругих колебаний в твердых телах и в жидкостях должна быть больше удвоенного межатомного или межмолекулярного расстояния.
Поэтому верхний предел частот гиперзвука лежит для газов в пределах
109 Гц и 1012 — 1013 Гц в твердых телах и жидкости.
На рис. 1 показан диапазон частот 1 — 4 кГц, в котором человеческое ухо обладает наибольшей чувствительностью.
Рис. 1. Визуальное изображение деления звука по категориям
где:
1 — порог болевого ощущения;
2 — порог слышимости (I0=10-12 Вт/м2);
А — слышимый спектр звука; I — 1 Вт/м2 болевой порог.
Пределы нахождения звуковой волны:
Инфразвук — 0-20 Гц;
Порог слышимости человеческого звука — 20 — 2*104Гц;
Ультразвук — 2*104 — 109 Гц;
Гиперзвук — 109 — 1013 Гц.
Объекты обследования — два жилых 19 этажных здания с помещениями соцкультбыта. Объекты расположены в г. Тюмени по проезду Солнечный и имеют размеры 28х30м.[5]
Каждое из зданий состоит из двух функциональных частей:
- помещения, предназначенные для постоянного проживания населения;
- помещения соцкультбыта, предназначенные для обслуживания потребностей проживающего населения.
На кровле жилой части каждого из зданий размещена крышная котельная суммарной мощностью по 1,0 МВт. Блок котельной одноэтажный, прямоугольный в плане. Высота здания – ~55м. Высота этажей–2,8м.
Дымовые трубы возведены на высоту выше 2 метров от уровня отметки кровли котельной. Год окончания строительства — 2014.
На данных объектах был произведен замер шума в эквивалентном уровне звука в помещении одноэтажной крышной котельной, на кровле, техническом этаже, лифтовом холле двух жилых этажей и в помещении однокомнатной квартиры, располагающейся непосредственно, под блоком котельной для анализа существующих звуковых нагрузок.
Перед началом инструментального обследования был проведен визуальный осмотр помещения котельной и инженерных коммуникаций здания. В ходе осмотра был отмечен слышимый спектр звука и ощутимая вибрация в помещении крышной котельной, техническом чердаке и двух нижележащих этажах. Также были зафиксированы ошибки монтажа трубопроводов и оборудования котельных.[2]
В состав оборудования котельных входят:
— котлы — 2 шт, марка REX(ICI Caldaie REX 50-130) 50;
— горелки марки — 2 шт, газовые горелки марки CIB Unigas P61;
— насосы марки Wilo с мокрым ротором;
Диаметр главного стояка системы отопления d=159х4,5мм.
Зафиксированные ошибки монтажа трубопроводов и оборудования:
— проход главного стояка системы отопления через строительные конструкции выполнен без устройства гильзы и предоставления «степени свободы» трубопроводу, подверженному термической деформации;
— отсутствие шумопоглащающих кожухов на горелочных устройствах;
— скрытые недочеты при монтаже блока котельных;
Результаты инструментального обследования сведены в таблицу 1.[7]
Таблица 1
Результаты замеров шума в эквивалентном уровне звука LАэкв, дБА.
|
Точка измерения |
Минимальный показатель эквивалентного уровня звука LАэкв, дБА |
Максимальный показатель эквивалентного уровня звука LАэкв, дБА |
Средний показатель эквивалентного уровня звука LАэкв, дБА |
Нормативный показатель уровня звука |
| В помещении котельной | 76,1 | 92,7 | 84,4 | — |
| На кровле | 54,9 | 60,2 | 57,55 | — |
| Технический этаж | 42,2 | 56,0 | 49,1 | — |
| Лифтовые холлы | 47,2 | 51,1 | 49,15 | — |
| Квартира на 18 и 19 этаже | 34,9 | 47,0 | 40,95 | 30 (с 23.00 -07.00ч)
40 (07.00-23.00ч) |
По результатам замеров слышимых спектров на рассмотрение была представлена дорожная карта решения проблемы со следующими тезисами:
— наличие шумопоглащающих кожухов на горелочных устройствах исключит суммирование спектров звука;
— предоставление степени свободы трубопроводам с температурными деформациями исключит передачу вибрации на строительные конструкции зданий;
— проверка основания котельной на предмет различия проектного состава и фактически выполненного основания;
В результате проверки предполагаемых причин методом исключения на исследуемом объекты выполнено:
— установка шумопоглащающих кожухов на горелочные устройства;
— устройство гильзы в строительных конструкциях.
После выполнения указанных выше действий были выполнены повторные замеры прибором марки «Testo», модель «816». Замер шума производился в эквивалентном уровне звука LАэкв, дБА.
Таблица 2
Результаты замеров шума в эквивалентном уровне звука LАэкв, дБА.
| Точка измерения | Минимальный показатель эквивалентного уровня звука LАэкв, дБА |
Максимальный показатель эквивалентного уровня звука LАэкв, дБА |
Средний показатель эквивалентного уровня звука LАэкв, дБА |
Нормативный показатель уровня звука |
| В помещении котельной | 56,1 | 72,7 | 64,4 | — |
| На кровле | 44,9 | 50,2 | 47,55 | — |
| Технический этаж | 38,2 | 46,0 | 42,1 | — |
| Лифтовые холлы | 37,2 | 41,1 | 39,15 | — |
| Квартира на 18 и 19 этаже | 28,9 | 37,0 | 32,95 | 30 (с 23.00 -07.00ч)
40 (07.00-23.00ч) |
Представленные повторные замеры с учетом погрешности измерения прибора проходят по нормативным требования [1] и [6].
Вывод:
При использовании автономных источников теплоснабжения объектов важно:
— разделять единичные локальные источники шума с целью отсутствия суммирования и наложения звуковых волн и вибраций;
— учитывать особенность наличия местного качественного и количественного регулирования температурного графика в свете постоянной термической деформации трубопроводов системы теплоснабжения.
Библиографический список
1.СНиП 23-03-2003 «ЗАЩИТА ОТ ШУМА»
2.Борьба с шумом. Под редакцией доктора технических наук профессора Е.Я. Юдина. Москва, 1964 г.
3.А.С. Плотников, Т.С. Жилина Исследование процессов шумообразования в системах отопления жилых зданий. Сб. материалов XIII научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. ТюмГАСУ, 29 ноября 2013 г., с. 165-168.
- Куклев Ю.И. Физическая экология: Учеб. пособие. 2-е изд., испр. — М.:Высш. шк., 2003. — 357с.: ил.
- Т.С. Жилина А.С. Плотников. Влияние шума крышных котельных установок на административные помещения. Сб. материалов для научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительства, архитектуры, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири». ТюмГАСУ, 15 апреля 2014 г.
6.СанПиН 2.1.2.2645-10 САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ПРОЖИВАНИЯ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ И ПОМЕЩЕНИЯХ.
7.А.С. Плотников, Т.С. Жилина Слышимые спектры звука крышных котельных установок жилых зданий. Сб. материалов XIV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. ТюмГАСУ, 14 ноября 2014 г., с. 130-134.[schema type=»book» name=»МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СЛЫШИМЫХ СПЕКТРОВ ЗВУКА КРЫШНЫХ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ» description=»В статье представлены результаты замеров уровня шума в эквивалентном уровне звука крышных котельных установок, степень распространенения в жилых зданиях и практические рекомендации по устранению причин шумообразования, с последующим замеров уровня шума в эквивалентном уровне звука. » author=» Плотников Артём Сергеевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-26″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.01.2015_01(10)» ebook=»yes» ]