МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СЛЫШИМЫХ СПЕКТРОВ ЗВУКА КРЫШНЫХ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

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 L_Аэкв, 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 LАэкв, дБА (СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»)
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 L_Аэкв, дБА.

Таблица 2

Результаты замеров шума в эквивалентном уровне звука L_Аэкв, 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 LАэкв, дБА (СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»)
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.

4. Куклев Ю.И. Физическая экология: Учеб. пособие. 2-е изд., испр. — М.:Высш. шк., 2003. — 357с.: ил.
5. 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» ]