Arktos CF Sel Noise
Программа подбора по акустическим характеристикам

Общие сведения

Введение

Программа подбора по акустическим характеристикам Arktos CF Sel Noise является частью электронного сервиса Arktos ComFort.

В программе приведены акустические характеристики воздухораспределителей (ВР), определенные на акустическом стенде научно-исследовательской лаборатории аэродинамики и акустики (НИЛАА) завода «Арктос». По мере получения новых акустических характеристик, база данных программы будет дополняться. Конструктивные схемы, типоразмерный ряд и аэродинамические характеристики воздухораспределителей приведены в каталоге Arktos CF Cat Air «Воздухораспределители. Указания по расчету и практическому применению».

В настоящее время акустический расчет является обязательным приложением к проекту системы вентиляции и кондиционирования любого объекта. Точность акустического расчета, то есть соответствие рассчитанных и фактических уровней шума во многом зависит от полноты и точности исходных данных, используемых в расчете. Поэтому основной целью выпуска программы является представление проектировщикам и расчетчикам систем вентиляции и кондиционирования воздуха наиболее полного объема информации по всему комплексу акустических параметров различных воздухораспределительных устройств, выпускаемых заводом «Арктос». В справке программы не приводится методика акустического расчета вентсистем, так как она достаточно подробно представлена в СНиП II-12-77 «Защита от шума» и справочных пособиях:
Руководство по расчету и проектированию шумоглушения вентиляционных установок. М., Стройиздат 1982г.
Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем. СПб, «Мир и семья» 2001г.
Борьба с шумом на производстве. Справочник, М., Машиностроение, 1985г.

Возможности программы

Условные обозначения

Lw, дБ
уровень звуковой мощности в октавной полосе частот.
Lw = 10lg(W/W0), где W - звуковая мощность в октавной полосе частот, W0 = 10-12 Вт.
LwA, дБ(А)
корректированный уровень звуковой мощности (суммарный уровень звуковой мощности, определенный с учетом кривой коррекции "А" шумомера).
Lp, дБ
уровень звукового давления в октавной полосе частот.
Φ
фактор направленности.
Dj1, дБ
показатель направленности в направлении геометрической оси ВР.
Djmax, дБ
показатель направленности в направлении излучения максимального уровня звука в дБА
ΔL, дБ
полное снижение шума ВР.
ΔL = Δl1 + Δl2
Δl1, дБ
снижение шума непосредственно самим ВР.
Δl2, дБ
снижение шума за счет отражения от открытого конца воздуховода.
Ω, cр
пространственный угол излучения.
L0, м3
объемный расход воздуха через ВР.
V, м3
объем вентилируемого помещения.
ri, м
расстояние от i-го ВР до расчетной точки (РТ).
rmin, м
расстояние от расчетной точки до ближайшего к ней воздухораспределителя.
Lp доп, дБ
предельно-допустимые значения уровней звукового давления, регламентируемые Санитарными Нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки", для определенной категории помещений.
f, Гц
среднегеометрическая частота октавной полосы.
S, м2
площадь поперечного сечения входного патрубка ВР.
с, м/c
скорость распространения звуковых волн в воздухе, м/c (c = 343 м/с).
N
количество воздухораспределителей в вентилируемом помещении.

Описание акустических характеристик ВР

В общем случае источник шума характеризуется звуковой (акустической) мощностью, частотным спектром излучения и характеристикой направленности. Уровни звуковой мощности в октавных полосах частот (Lw, дБ) служат исходными данными для проведения акустических расчетов по определению ожидаемых уровней шума. Уровни звуковой мощности обычно определяются на основании измерений уровней звукового давления, выполняемых по тем или иным стандартным методикам. Для определения уровней звуковой мощности ВР существуют два стандарта: ГОСТ 31338-2006 «Акустика. Определение уровней звуковой мощности воздухораспределительного оборудования, демпферов и клапанов в реверберационном помещении» и ГОСТ Р 52987-2008 «Акустика. Определение шумовых характеристик воздухораспределительного оборудования. Точные методы для заглушенных камер». В соответствии с данными стандартами значения Lw измеряются не менее чем при четырех значениях объемного расхода воздуха (L0) (для ВР, имеющих устройства регулировки расхода воздуха измерения проводятся для каждого регулируемого положения). Значения Lw приведенные в программе измерялись в соответствии с ГОСТ Р 52987-2008 на акустическом стенде НИЛАА при 7-8 значениях L0. Затем на основании полученных данных определялись аналитические зависимости Lw=f(L0) для восьми октавных полос частот, которые и используются в программе. Иногда, уровни шума, излучаемые ВР в отдельной октавной полосе (как правило, это граничные полосы частотного диапазона) не могли быть измерены вследствие крайне низких значений, сопоставимых с чувствительностью используемой аппаратуры (при проведении измерений использовалась многоканальная система анализа «PULSE-3560-030» фирмы «Брюль и Къер»). В этих случаях значения Lw для данной октавной полосы в программе не приводятся. При проведении расчета их также можно не учитывать.

Определение показателя направленности воздухораспределителей Рисунок 1. Определение показателя направленности
воздухораспределителей.

Отличительной особенностью ГОСТ Р 52987-2008 является то, что в нем приводится методика определения показателя направленности воздухораспределительных устройств. Определение этого акустического параметра возможно только в условиях свободного звукового поля, то есть в заглушенной камере.

Воздухораспределители, как и большинство других источников шума, излучают звук во все стороны неравномерно. Эта особенность звукоизлучения источника при проведении акустического расчета учитывается с помощью фактора направленности - Φ (или показателя направленности Dj=10lg(Φ). Показатель направленности Dj численно равен разности между уровнем звукового давления в определенной измерительной точке на полусферической измерительной поверхности и средним уровнем звукового давления на этой поверхности. При определении Dj на акустическом стенде НИЛАА использовалась полусферическая измерительная поверхность радиусом 2 м.
В соответствии с ГОСТ Р 52987 – 2008 этот параметр определялся для двух направлений: в направлении геометрической оси Dj1 и в направлении максимального звукоизлучения Djmax. В данном случае под направлением максимального звукоизлучения понимается направление, в котором излучается максимальный уровень звука в дБА. Если оба направления, которые характеризуются углами φ и θ (см. рис. 1) совпадают, то приводится только один параметр Dj1.

Соответственно, при проведении акустического расчета показатель направленности учитывается только в тех случаях, когда расположение расчетной точки по отношению к ВР совпадает (±15°) с направлением определения Dj на акустическом стенде. Учет показателя направленности при проведении акустического расчета может привести к определенной коррекции его результатов, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения в тех случаях, когда уровни звукового давления в расчетной точке определяются в основном прямым звуковым полем. На практике это означает, что направленность звукоизлучения ВР должна учитываться для помещений с акустической обработкой ограждающих поверхностей, с небольшой высотой потолка и для высокочастотной области расчетного спектра. В зоне отраженного звука направленность звукоизлучения ВР на ожидаемый уровень шума не влияет.

Пространственные углы при различных расположениях ВР Рисунок 2. Пространственные углы
при различных расположениях ВР.

Третий параметр (помимо Lw и Dj), характеризующий акустические свойства ВР – это полное снижение шума (ΔL). Данный параметр, в отличие от Lw и Dj не имеет отношения к звукоизлучению ВР и характеризует способность ВР снижать звуковую мощность, распространяющуюся по вентиляционной сети и излучаемую в помещение через данный ВР. То есть в этом отношении ВР действует, как глушитель, установленный в вентиляционном канале, хотя и менее эффективный. Так как ВР, в отличие от глушителя обычно устанавливается непосредственно на выходе воздуховода в вентилируемое помещение, то и полное снижение шума этим устройством (ΔL = Δl1 + Δl2) должно учитывать и отражение звуковой энергии (Δl2) от открытого конца воздуховода. Снижение шума ВР определяется в соответствии с ГОСТ 28100-2007 «Акустика. Измерения лабораторные для заглушающих устройств, устанавливаемых в воздуховодах и воздухораспределительного оборудования. Вносимые потери, потоковый шум и падение полного давления». Экспериментально определяется только величина Δl1, а величина Δl2 вычисляется по формуле

Δl2 = 10lg(1 + Ω(4πf / c)-2 / S), дБ.

Пространственный угол Ω выбирается в соответствии с расположением воздухораспределителя в помещении (см. рис. 2), в пространстве (Ω=4π), на плоскости (Ω=2π), в двухгранном углу (Ω=π) или в трехгранном углу (Ω=π/2).

Руководство по работе с программой

Программа разделена на две независимые части:
- акустические характеристики воздухораспределителей;
- подбор воздухораспределителей, позволяющих обеспечить выполнение требований СН в заданном помещении.

При запуске программы, отображается главная страница программы со ссылками на обе ее части и на оглавление справки. Внизу страницы написан номер и дата этой версии программы.

Акустические характеристики воздухораспределителей

Окно акустических характеристик воздухораспределителей позволяет получить все акустические характеристики любого ВР, имеющегося в базе данных программы, и сравнить между собой характеристики разных ВР.

В верхней части окна расположена строка меню, которая позволяет вернуться на заглавную страницу программы, вывести содержимое окна на печать, или открыть оглавление справки. Справку по конкретному элементу окна можно также вызвать нажатием соответствующей кнопки [?].

Выбор ВР в списке Рисунок 3. Выбор ВР в списке.

В левой части окна расположен список всех воздухораспределителей имеющихся в базе данных программы (см. рис. 3). Список имеет многоуровневую структуру. Для выбора ВР необходимо последовательно раскрыть все вложенные списки, например для выбора воздухораспределителя "1ДКЗ 315" надо последовательно нажать на "Диффузоры" (1), "Диффузоры металлические закручивающие" (2), "1ДКЗ, 1ДПЗ" (3), "1ДКЗ 315" (4). Строки списка, позволяющие выбрать конкретный ВР, имеют кнопки [->].

После выбора ВР кнопкой [->], он добавляется в список выбранных ВР (5), расположенный в правой части окна, сверху. Ниже отображаются акустические характеристики выбранных ВР, при этом можно выбрать сразу несколько ВР для их сравнения. Удаление ВР из списка выбранных ВР производится нажатием на соответствующую кнопку [удалить] (6). Если ни одни ВР не выбран, в правой части окна ничего не отображается.

Акустические характеристики ВР представлены в виде таблиц уровней звуковой мощности, показателей направленности, снижения шума. В зависимости от наличия тех или иных характеристик применительно к выбранным ВР, количество таблиц может варьироваться.

В таблицу уровней звуковой мощности можно вводить различные значения L0, при этом будут отображаться соответствующие им значения Lw, Lw(A). Значения Lw приводятся в диапазоне от 10 до 100 дБ, если рассчитанное значение выходит за границы этого диапазона, выводится "< 10" и "> 100" соответственно.

В крайнем правом столбце таблицы уровней звуковой мощности расположены кнопки управления строками таблицы:
[+] - копировать строку;
[/\] - переместить строку вверх;
[\/] - переместить строку вниз;
[x] - удалить строку, если в таблице есть другие строки для этого ВР).

Над таблицей значений уровней звуковой мощности расположены кнопки [Сравнить!] и поля для ввода списков L0 и Lw. Значения вводятся в виде списка чисел с любыми разделителями, например "200, 400 и 300" (после ввода программа проверит список и заменит все найденные разделители запятыми). При нажатии на кнопку [Сравнить!] в таблицу уровней звуковой мощности заносятся характеристики всех выбранных ВР для заданных значений L0 или Lw. Все характеристики, отображавшиеся этой таблице ранее, теряются.

Для определения снижения уровня шума ВР с учетом отражения звука от открытого конца воздуховода в соответствующей таблице необходимо выбрать значение пространственного угла излучения Ω, соответствующего расположению ВР (см. рис. 2).

Подбор воздухораспределителей

Окно подбора ВР позволяет подобрать как приточные, так и вытяжные воздухораспределители, которые будучи установленными в количестве N единиц (в соответствии с проектом), обеспечат выполнение требований СН в заданном помещении. Результатом подбора ВР является отчет в котором записываются исходные данные, использованные при подборе, и характеристики выбранных ВР.

В верхней части окна расположена строка меню, позволяющая перейти к одному из четырех разделов - заданию параметров помещения, параметров приточных, вытяжных ВР, и просмотру отчета.

Задание параметров помещения

В этом разделе задаются параметры помещения для которого будет подбираться ВР.

Размеры помещения задаются в виде трех чисел соответствующих длине, ширине и высоте помещения, дробная часть вводится через точку, числа разделяются любыми символами, например "6.5 на 12 на 4" (после ввода программа проверит введенную строку и заменит все разделители символами "x"). Очередность размеров не имеет значения.

Тип помещения выбирается в соответствии со следующим описанием:

  1. С небольшим количеством людей:
    металлообрабатывающие цеха, вентиляционные камеры, генераторные, машинные залы, испытательные стенды и т.п.
  2. С жесткой мебелью и большим количеством людей,
    или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью:
    лаборатории, ткацкие и деревообрабатывающие цехи, кабинеты и т.п.
  3. С большим количеством людей и мягкой мебелью:
    рабочие помещения зданий управлений, залы конструкторских бюро, помещения офисов, аудитории учебных заведений, залы ресторанов, торговые залы магазинов, залы ожидания аэропортов и вокзалов, номера гостиниц, классные помещения в школах, читальные залы библиотек, жилые помещения и т.п.
  4. Помещения со звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен.

Предельно допустимые уровни шума для вентилируемого помещения установлены СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Выберите нормативные значения уровня звука в дБ(А) для данного помещения, при этом соответствующие значения в октавных полосах частот установятся автоматически.

Поправка в -5 дБ(А) для шума систем вентиляции (СН 2.2.4/2.1.8.562-96, табл.2, прим.3) при подборе ВР применяется автоматически в зависимости от выбранной категории вентилируемого помещения.

Подбор приточных или вытяжных ВР

В этих разделах задаются параметры приточных или вытяжных ВР, формируется список ВР, удовлетворяющих этим параметрам, из которого выбираются ВР для отчета. Подбор приточных или вытяжных ВР производится при условии, что используются ВР одной марки и одного типоразмера.

Если в помещении не предусмотрено наличие приточных или вытяжных ВР, введите ноль в соответствующее поле их количества.

Расстояния ri, от i-го ВР до расчетной точки в помещении задаются для тех ВР, для которых выполняется условие ri≤5rmin. Расстояния вводятся как список чисел. Дробная часть чисел пишется после точки. Числа в списке разделяются любыми символами, например "1.5, 6 и 8" (после ввода программа проверит список и заменит все разделители запятыми).

Пространственный угол Ω определяется по расположению ВР в помещении и задается согласно рисунку 2.

Для приточных ВР, необходимо указать схему раздачи воздуха (см. "Указания по расчету и практическому применению", издание пятое, раздел 6.).

После того как заданы параметры подбора ВР (и параметры помещения), в левой нижней части окна будет выведен список отобранных ВР, удовлетворяющих ранее заданным параметрам. Структура этого списка аналогична списку ВР в разделе "Акустические характеристики ВР".

Для формирования отчета, надо выбрать один или несколько ВР из списка отобранных ВР. Для удаления элемента из списка ВР для отчета, нажмите кнопку [x].

Просмотр отчета

В этом разделе выводится сформированный отчет по подбору ВР. Отчет содержит параметры помещения, параметры и характеристики приточных и вытяжных ВР. В зависимости от наличия тех или иных характеристик применительно к ВР, выбранным для отчета, количество таблиц характеристик может варьироваться. Текст из окна отчета можно распечатать, или скопировать в табличный или текстовый редактор.

Прочая информация

Список изменений

Версия 1+ от 2010
дополнена база характеристик ВР
Версия 1.0.0.331 от 3.09.2010
изменена титульная страница
дополнена база характеристик ВР