СП 353.1325800.2017 Действует

- расположение наиболее интенсивных источников шума на территории объекта и фактор направленности их излучения;

- наличие экранирующих зданий и сооружений на пути распространения шума;

- назначение защищаемых от шума объектов.

В соответствии с вышеуказанными данными совокупность расчетных точек будет включать:

а) точку, привязанную к защищаемому от шума объекту, ближайшему к границе территории объекта метрополитена;

б) точки, привязанные к защищаемым от шума объектам, ближайшим к наиболее интенсивным, неэкранируемым источникам шума;

в) точки, привязанные к ближайшим к объекту метрополитена, защищаемым от шума объектам, к которым предъявляются более жесткие требования на допустимый уровень шума, чем выбранные в соответствии с перечислениями а), б).

Расчет ожидаемых уровней шума от стационарных объектов

4.3.1 Исходные данные

4.3.1.1 Для расчета ожидаемых уровней шума в расчетных точках необходимы следующие исходные материалы:

а) ситуационный план территории объекта метрополитена со всеми зданиями и сооружениями и прилегающей застройкой;

б) перечень, спецификация и шумовые характеристики оборудования, являющегося источниками шума объекта метрополитена;

в) местоположение установки шумного оборудования и наружных отверстий вентиляционных систем и углы между нормалями к наружным ограждениям, за которыми находится это оборудование (нормалями к наружным отверстиям вентиляционных систем), и направлениями в расчетную точку (рисунок 4.1);

г) высота и ширина экранирующих зданий и сооружений – для оценки величины снижения уровней звука за счет экранирования;

д) характер и периоды работы шумного оборудования.

332211

S – источник шума; R – расчетная точка; r – расстояние от ограждения до расчетной точки; 1 – помещение; 2 – окно; 3 – наружное ограждение

Рисунок 4.1 – Схема для определения угла φ между нормалью к наружному ограждению и направлением в расчетную точку

4.3.1.2 В соответствии с требованиями СП 51.13330 шумовыми характеристиками технологического и инженерного оборудования являются уровни звуковой мощности LW (для источников постоянного шума), эквивалентные LWэкв и максимальные LWмакс уровни звуковой мощности (для источников непостоянного шума) в восьми октавных полосах нормируемого диапазона со среднегеометрическими частотами 63–8000 Гц. Эти характеристики должны содержаться в технической документации на оборудование и прилагаться к разделу проекта «Защита от шума» рассматриваемого объекта метрополитена.

П р и м е ч а н и е – Шумовые характеристики источников шума заявляет завод-изготовитель оборудования в прилагаемой технической документации по ГОСТ 30691. В некоторых случаях требуемые шумовые характеристики источников шума могут быть получены расчетным путем (например, по заявленным уровням звука излучения и/или октавным уровням звукового давления излучения в контрольных точках), а также в результате измерений, выполненных на аналогичном оборудовании в соответствии с общими методами, установленными ГОСТ 23941, или специальными методами, установленными стандартами на конкретные виды оборудования (например, ГОСТ 12.2.016.1 – для компрессорного оборудования, ГОСТ 31352 и ГОСТ 31353.2 – для вентиляционного оборудования, ГОСТ 28975 – для землеройных машин).

Для действующих стационарных объектов метрополитена в качестве исходных данных допускается использовать результаты измерений уровней звукового давления в октавных полосах частот, выполненных внутри помещений с технологическим оборудованием в 2 м от элементов ограждающих поверхностей с наименьшей звукоизоляцией (окна, двери) при работе не менее 70 % оборудования, эксплуатируемого в помещении.

4.3.1.3 Шумовые характеристики вентиляторов, при необходимости, допускается определять расчетом. Для выполнения расчета необходимы следующие исходные данные: номер вентилятора, его КПД, частота вращения рабочего колеса и его диаметр в процентах от номинального, расход воздуха и напор его потока; для крышных вентиляторов – окружная скорость и диаметр рабочего колеса.

Для определения уровней звуковой мощности шума, излучаемого из заборных и выбросных отверстий приточных и вытяжных систем вентиляции, необходимы также сведения о путевой арматуре и элементах воздуховодов: общая длина воздуховода от вентилятора до заборного или выбросного отверстия, размеры его поперечного сечения, количество и характер поворотов и разветвлений воздуховодов, наличие фасонных элементов (отводы, тройники, крестовины), шиберов, дроссель-клапанов, глушителей шума, тип распределительных устройств (нерегулируемые и регулируемые решетки, плафоны, анемостаты, устройства на основе конических сопел).

Расчет шумовых характеристик вентиляторов и уровней звуковой мощности шума, излучаемого из заборных и выбросных отверстий систем вентиляции, следует выполнять в соответствии с СП 271.1325800.

4.3.2 Этапы расчета

Акустический расчет состоит из следующих основных этапов:

а) выявление источников шума и предварительное ранжирование их по уровню излучаемой звуковой мощности;

б) выбор расчетных точек;

г) определение уровней шума в расчетных точках;

д) определение требуемого снижения уровней шума в расчетных точках.

После выполнения акустического расчета выбирают конкретные мероприятия для обеспечения требуемого снижения уровней шума в расчетных точках. Проводят выбор типа и размера звукопоглощающих, звукоизолирующих конструкций (звукоизолирующих кожухов, звукопоглощающих облицовок и конструкций, акустических экранов), а затем выполняют проверочный расчет снижения уровней шума в расчетных точках.

4.3.3 Расчет уровней звукового давления

4.3.3.1 Уровень звукового давления в октавных полосах частот в расчетной точке на территории застройки рассчитывают в соответствии с методом, установленным ГОСТ 31295.2.

4.3.3.2 При источнике шума, расположенном открыто, уровень звукового давления в i-й полосе частот Li в расчетной точке вычисляют по формуле

Li = LWi + 10 lgΦi – ΔLi, | (4.13)

где LWi – уровень звуковой мощности источника шума в i-й октавной полосе частот, дБ;

Φi – фактор направленности источника шума в i-й октавной полосе частот (для ненаправленных источников Φi = 1);

ΔLi – изменение уровня звукового давления, дБ, в i-й октавной полосе частот на пути распространения звука от источника шума до расчетной точки.

Порядок определения значений шумовых характеристик источников шума установлен в 4.3.4.

Изменение уровня звукового давления в i-й октавной полосе частот ΔLi учитывает различные факторы, влияющие на интенсивность звука при распространении от источника до расчетной точки, и является суммой ряда слагаемых

ΔLi = ΔLрасi + ΔLатмi + ΔLгрi + ΔLэкрi + ΔLзелi + ΔLотрi, | (4.14)

где ΔLрасi – снижение уровня звукового давления в i-й октавной полосе в зависимости от расстояния между источником шума и расчетной точкой, связанное с расхождением звуковой волны в пространстве, дБ (затухание звука из-за геометрической дивергенции);

ΔLатмi – снижение уровня звукового давления в i-й октавной полосе, связанное с поглощением звука в атмосфере, дБ;

ΔLгрi – изменение уровня звукового давления в i-й октавной полосе, вызываемое влиянием грунта, дБ;

ΔLэкрi – снижение уровня звукового давления экранами, дБ;

ΔLзелi – снижение уровня звукового давления в i-й октавной полосе полосами зеленых насаждений, дБ;

ΔLотрi – влияние отражения звука от препятствий в i-й октавной полосе, дБ.

Значения слагаемых ΔLрасi, ΔLатмi, ΔLгрi, ΔLэкрi, ΔLзелi следует рассчитывать по ГОСТ 31295.2 (аналогично слагаемым Adiv, Aatm, Agr, Abar, Afol), ΔLотрi – по 4.3.3.3.

П р и м е ч а н и я

1 Каждое слагаемое, входящее в формулу (4.14), рассчитывают в отдельности и таким образом, как будто остальные составляющие отсутствуют.

2 Слагаемые в формуле (4.14) являются положительными, если они приводят к снижению уровня звукового давления. В том случае, если уровень звукового давления увеличивается, то слагаемое должно иметь отрицательный знак.

4.3.3.3 Отражение звука от препятствий

Для препятствий, расположенных на расстоянии более 2 м от расчетной точки, ΔLотрi следует рассчитывать по ГОСТ 31295.2–2005 (подраздел 7.5). Для здания, в 2 м от поверхности которого расположена расчетная точка, в соответствии с ГОСТ 31296.2 допускается принимать ΔLотрi = 3 дБ (дБА).

4.3.3.4 Для источников шума, расположенных в помещениях, уровень звукового давления Li в октавных полосах частот в расчетной точке определяют по формуле (4.13). При этом необходимо заменить в ней уровень звуковой мощности LWi на уровень звуковой мощности LWпрi шума, прошедшего через наружные ограждения помещения с источниками шума (определяют по 4.3.4.2).

Вычисление значения 10 lgФi в зависимости от угла между нормалью к наружному ограждению помещения с источниками шума и направлением в расчетную точку (см. рисунок 4.1) необходимо производить с помощью таблицы 4.2.

Т а б л и ц а 4.2 – Зависимость фактора направленности от угла

, град | 0 | 45 | 90 | 135 | 180 10 lgФ, дБ | 0 | –3 | –5 | –10 | –15

Изменение уровня звукового давления ΔLрасi, ΔLатмi, ΔLгрi, ΔLэкрi, ΔLзелi и ΔLотрi на пути распространения звука от наружных поверхностей помещения определяют по 4.3.3.2. При этом расстояния отсчитывают от наружных поверхностей помещений, а высоту источника шума hS берут на уровне середины элемента ограждения помещения с наименьшей звукоизоляцией (окна, открытой форточки, фрамуги или створки окна).

При отсутствии на пути распространения звука преград в виде экранов или полос зеленых насаждений принимают ΔLэкр = 0 и ΔLзел = 0.

4.3.3.5 Если источником шума является воздухозаборное или выбросное отверстие систем, использующих вентиляторы или компрессоры, ожидаемые уровни звукового давления в расчетных точках Li вычисляют по формуле

Li = LWi – ΔLWiсети + ΔLн – ΔLi, | (4.15)

где LWi – уровень звуковой мощности вентилятора в i-й октавной полосе, дБ, определяемый по 4.3.4.3;

ΔLWiсети – суммарное снижение уровня звуковой мощности по пути распространения звука в воздуховоде в i-й октавной полосе, дБ, определяемое по 4.3.4.4;

ΔLн – показатель направленности излучения звука, дБ, определяемый по рисунку 4.2;

ΔLi – снижение уровня звукового давления, дБ, в i-ой октавной полосе частот на пути распространения звука от источника шума до расчетной точки, согласно формуле (4.14).

ΔLн= 0 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБΔLн= -5 дБΔLн= -5 дБΔLн= -7 дБΔLн= -7 дБбΔLн= 0 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБΔLн= -5 дБΔLн= -5 дБΔLн= -7 дБΔLн= -7 дБб

ΔLн= -5 дБΔLн= -5 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБΔLн= 0 дБаΔLн= -5 дБΔLн= -5 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБΔLн= 0 дБа

в ΔLн= -10 дБΔLн= -3 дБΔLн= 0 дБΔLн= 0 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБв ΔLн= -10 дБΔLн= -3 дБΔLн= 0 дБΔLн= 0 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБΔLн= -3 дБ

а – шум излучается через вентиляционную решетку в стене здания; б – шум излучается открытым концом воздуховода на кровле; в – шум излучается через вентиляционную шахту на кровле

Рисунок 4.2 – Показатель направленности излучения шума через отверстия вентиляционных решеток, воздуховодов, шахт и подобных элементов

4.3.3.6 Уровень звукового давления в i-й октавной полосе Lпi шума, проникающего снаружи в защищаемое помещение, определяют по формуле

, | (4.16)

где Li – уровень звукового давления, дБ, в i-й октавной полосе снаружи у ограждения защищаемого от шума помещения, определяемый по формуле (4.13);

Ri – изоляция воздушного шума, дБ, наружным ограждением защищаемого от шума помещения в i-й октавной полосе, определяемая по формуле (4.21) путем подстановки в нее значений параметров, соответствующих рассматриваемому ограждению;

S – площадь, м2, наружного ограждения, через которое шум проникает в защищаемое помещение;

S0 = 1 м2;

Bi – постоянная защищаемого от шума помещения в i-й октавной полосе, м2, определяемая по 4.3.4.2;

B0 = 1 м2.

4.3.4 Шумовые характеристики источников шума

4.3.4.1 Значения уровней звуковой мощности LW (для источников постоянного шума), эквивалентных LWэкв и максимальных LWмакс уровней звуковой мощности (для источников непостоянного шума), а также показателя направленности Ф в восьми октавных полосах нормируемого диапазона принимают по данным, приводимым в сопроводительной технической документации на источник шума (см. 4.3.1.2). При отсутствии значений Ф в документации принимают Ф = 1.

Для оборудования систем кондиционирования, а также вентиляторов значения LW могут быть приняты по каталогам (документам) фирм-изготовителей.

4.3.4.2 В случае, если источник звука находится внутри помещения, уровень звуковой мощности LWпрi шума, прошедшего через наружные ограждения помещения, вычисляют по формуле

, | (4.17)

где Lвнi – уровень звукового давления в i-й октавной полосе у наружного ограждения внутри помещения с источниками шума, дБ;

Sог – площадь наружного ограждения, м2;

S0 = 1 м2;

Ri – изоляция воздушного шума наружным ограждением помещения в i-й октавной полосе, дБ.

Уровень звукового давления в i-й октавной полосе у наружного ограждения внутри помещения с источниками шума Lвнi, дБ, вычисляют по формуле

, | (4.18)

где LWki – уровень звуковой мощности k-го источника шума, расположенного внутри помещения, i-й октавной полосе, дБ;

n – число источников шума в помещении;

B0 = 1 м2;

Bi – постоянная помещения в i-ой октавной полосе, м2, вычисляемая по формуле

Bi = B1000μi, | (4.19)

где B1000 – постоянная помещения в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц, м2, определяемая по таблице 4.3 в зависимости от объема V, м3, и типа помещения;

μi – частотный множитель, определяемый по таблице 4.4.

П р и м е ч а н и е Если длина помещения более чем в 5 раз превышает его ширину или высоту, постоянную помещения B1000 рекомендуется определять по таблице 4.3 в зависимости от значения воображаемого объема V́, определяемого по формуле

, | (4.20)

где h – меньший размер помещения, м;

b – второй по величине размер помещения, м.

Т а б л и ц а 4.3 – Постоянная помещения B1000

Тип помещения | Описание | B1000 1 | Металлообрабатывающие мастерские, вентиляционные камеры, генераторные и машинные залы и т. п. | V/20 2 | Лаборатории, деревообрабатывающие мастерские и т. п. | V/10

Т а б л и ц а 4.4 – Частотный множитель μi

Объем помещения V, м3 | Частотный множитель μi, для среднегеометрических частот октавных полос, Гц | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 Менее 200 | 0,8 | 0,75 | 0,7 | 0,8 | 1 | 1,4 | 1,8 | 2,5 200 – 1000 | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1 | 1,5 | 2,4 | 4,2 Свыше 1000 | 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 1 | 1,6 | 3 | 6

Изоляцию воздушного шума наружным ограждением Ri определяют по формуле

, | (4.21)

где Sок, Rокi – площадь, м2, и изоляция, дБ, воздушного шума для окон в i-й октавной полосе;

Sдв, Rдвi – то же для дверей;

Sст, Rстi – то же для сплошной части наружного ограждения (стены);

Sф – площадь открытой части форточки (фрамуги);

S1 = 1 м2.

При выполнении наружных ограждений из традиционных строительных материалов (кирпич, бетон и т. п. материалов, применяемых для отапливаемых помещений) R допускается определять по формуле (4.21) без учета члена Sст ∙ 10–0,1Rстi.

Изоляцию воздушного шума окном с открытой форточкой или фрамугой принимают равной 10 дБ.

Допускается выполнение расчета Lвнi в соответствии с СП 254.1325800.

Для действующих объектов метрополитена значения Lвнi следует определять посредством измерений, выполняемых в соответствии с 4.3.1.2 (см. примечание).

4.3.4.3 При необходимости значения уровня звуковой мощности LWi, дБ, вентилятора, излучаемой в присоединяемые воздуховоды всасывания и нагнетания, рассчитывают по его критерию шумности (или на основе удельных уровней звуковой мощности) и аэродинамическим параметрам в соответствии с СП 271.1325800. В соответствии с СП 271.1325800 следует рассчитывать также шумовые характеристики путевой арматуры систем и элементов воздуховодов: прямых участков, фасонных элементов круглого или прямоугольного сечения, шиберов и дроссель-клапанов, воздухораспределительных устройств.

Значения уровня звуковой мощности вентилятора в i-й октавной полосе частот LWi, дБ, излучаемой в окружающее пространство через стенки корпуса вентилятора, вычисляют по формуле

, | (4.22)

где Lк.ш – критерий шумности, дБ, определяемый в зависимости от типа и конструкции вентилятора в соответствии с СП 271.1325800.2016 (приложение А);

PV – полное давление (напор), создаваемое вентилятором, Па;

Q – объемный расход воздуха вентилятора, м3/с;

ΔL1i – поправка, дБ, учитывающая распределение LWi по октавным полосам частот, дБ, определяемая в зависимости от типа и частоты вращения рабочего колеса вентилятора в соответствии с СП 271.1325800.2016 (пункт 6.3.2, таблица 6.1);

ΔLреж – поправка на режим работы вентилятора, дБ, в зависимости от КПД вентилятора, определяемая по таблице 4.5;

P0 = 10 Па;

Q = 1 м3/с.

Т а б л и ц а 4.5 – Поправка ΔLреж на режим работы вентилятора

КПД | ηмакс | 0,9 ηмакс | 0,8 ηмакс | 0,7 ηмакс | 0,6 ηмакс | 0,4 ηмакс ΔLреж, дБ | 0 | 1 | 4 | 6 | 7 | 8

Значения уровня звуковой мощности LWi, дБ, крышного вентилятора, излучаемой открытым патрубком или через стенки корпуса, вычисляют по формуле

, | (4.23)

где L̅ – отвлеченный уровень, дБ, определяемый в зависимости от типа и конструкции вентилятора по таблице 4.6;

u – окружная скорость рабочего колеса, м/с;

D – диаметр рабочего колеса, м;

ΔL1i – поправка, учитывающая распределение LWi по октавным полосам частот, дБ, определяемая в зависимости от типа и частоты вращения рабочего колеса вентилятора по таблице 4.7;

u0 = 1 м/с;

D0 = 1 м.

Т а б л и ц а 4.6 – Отвлеченный уровень L̅

Вентилятор | Отвлеченный уровень L̅, дБ, для сторон | нагнетания | всасывания Радиальный (центробежный) | 28 | 32 Осевой | 19 | 19

Т а б л и ц а 4.7 – Поправка ΔL1i, учитывающая распределение уровня звуковой мощности по октавным полосам частот для крышных вентиляторов

Вентилятор | Поправка ΔL1i, дБ, при среднегеометрических частотах октавных полос, Гц тип | частота вращения, об/мин | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 Радиальный | 400–480 | 5 | 4 | 8 | 10 | 16 | 23 | 28 | 33 Осевой | 720–920 1370–1400 | 7 9 | 6 7 | 6 6 | 9 6 | 12 9 | 16 13 | 21 17 | 29 23

4.3.4.4 В соответствии с СП 271.1325800 снижение уровней звуковой мощности источников шума, например, вентилятора или дросселя, при прохождении по воздуховодам определяют последовательно для каждого элемента сети и затем суммируют. Следует иметь в виду, что даже в акустически не обработанных элементах систем собственное затухание обычно весьма значительное и его необходимо учитывать.

Суммарное снижение уровней звуковой мощности, ΔLWiсети по пути распространения звука в воздуховоде в i-ой октавной полосе определяют по формуле

, | (4.24)

где ΔL(k)Wi – снижение уровней звуковой мощности вентилятора в k-м элементе воздуховода в i-й октавной полосе, дБ;

nc – число элементов сети воздуховода от вентилятора до наружного отверстия.

В число элементов, оказывающих существенное влияние на затухание звука при распространении его в сети воздуховода включают следующие элементы: прямые участки воздуховода, повороты, изменение поперечного сечения воздуховода, разветвление сети, отражение от открытого конца воздуховода. Расчет снижения уровней звуковой мощности ΔL(k)Wi от указанных элементов сети воздуховода, а также в элементах вентиляционных установок (в фильтрах, секциях увлажнения, подогрева или охлаждения) следует выполнять в соответствии с СП 271.1325800.

Расчет ожидаемых уровней звука от движущихся объектов

4.4.1 Движущимися объектами метрополитена являются поезда, курсирующие на подземных, наземных и надземных участках линий мелкого и глубокого заложения. На селитебной территории в окрестности наземных объектов метрополитена могут располагаться источники непостоянного шума, такие как рельсовый и дорожный транспорт.

4.4.2 В соответствии с ГОСТ 20444 шумовыми характеристиками потоков транспорта являются эквивалентный LAэкв и максимальный LAмакс уровни звука в дБА, определяемые на опорном расстоянии R0 от оси пути или полосы движения дороги, наиболее близких к расчетной точке, и на высоте 1,5 м от уровня головки рельса (для рельсового транспорта, включая трамваи) или от уровня проезжей части (для автодорожного транспорта, включая троллейбусы). Для рельсового транспорта (железнодорожных поездов и поездов метро) принимают R0 = 25 м и высоту отсчитывают от уровня головки рельса, для дорожного транспорта (автомобили, троллейбусы, трамваи) R0 = 7,5 м и высоту отсчитывают от уровня проезжей части (для трамваев – от уровня головки рельса).

Для выполнения расчета ожидаемых уровней шума в расчетных точках в качестве дополнительных шумовых характеристик потоков транспорта определяют эквивалентные и максимальные уровни звукового давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63–8000 Гц в указанных опорных точках, рассчитываемые из соответствующих значений уровня звука с помощью относительных спектров, принимаемых для видов транспорта по СП 276.1325800 и 4.4.8.

4.4.3 Для поездов метро расчет шумовых характеристик и ожидаемых уровней шума в расчетных точках выполняют по 4.4.4–4.4.8. Для остальных видов транспорта расчет выполняют в соответствии с правилами, установленными СП 276.1325800.