На основании анализа регламентирующей документации предлагается методика измерения, а также приводятся полученные с ее помощью результаты измерения шума в помещении первого этажа многоэтажного жилого здания от работы технического оборудования, расположенного в подвальном помещении.
УДК 699.8
Ю.Б. РЕДЬКО, технический директор ООО «АлгоритмСтрой», г. Санкт-Петербург
Ключевые слова: анализ, методика, частотные характеристики звукоизоляции, шум, жилое здание, перекрытие, конструкция
Keywords: analysis, methodology, frequency characteristics of sound insulation, noise, residential building, overlap, construction
При определении шума в помещении жилого здания следует соблюдать требования, устанавливающие методы измерения и оценки шума в помещении жилого здания [1].
Термины и определения
Терминология принята в соответствии с требованиями, изложенными в нормативно-технической документации [1-3], согласно которой различают:
Постоянный шум – шум, уровень звука которого изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера.
Непостоянный шум – шум, уровень звука которого изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по [4].
Колеблющийся шум – непостоянный шум, уровень звука которого непрерывно изменяется по времени.
Прерывистый шум – непостоянный шум, уровень звука которого периодически резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течение которых уровень звука остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1 с и более.
Импульсный шум – непостоянный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых импульсов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные при включении временных характеристик «медленно» и «импульс» шумомера по [4], отличаются не менее чем на 7 дБА.
Проникающий шум – шум, возникающий вне данного помещения и проникающий в него через ограждающие конструкции, системы вентиляции, водоснабжения и отопления.
Тональный шум – шум, в спектре которого имеются слышимые дискретные тона. Тональный характер шума устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
Уровень звукового давления – десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления к квадрату порогового звукового давления (Ро = 2·10-5 Па), дБ.
Октавный уровень звукового давления – уровень звукового давления в октавной полосе частот, дБ.
Уровень звука – уровень звукового давления шума в нормируемом диапазоне частот, корректированный по частотной характеристике А шумомера, дБА.
Эквивалентный (по энергии) уровень звука – уровень звука постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратическое значение звукового давления, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени, дБА.
Максимальный уровень звука – уровень звука непостоянного шума, соответствующий максимальному показанию измерительного, прямо-показывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или уровень звука, превышаемый в течение 1% длительности измерительного интервала при регистрации шума автоматическим оценивающим устройством (статистическим анализатором).
Изоляция ударного шума перекрытием – величина, характеризующая снижение ударного шума перекрытием.
Изоляция воздушного шума (звукоизоляция) R – способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук. В общем виде она представляет собой десятикратный десятичный логарифм отношения падающей на ограждение звуковой энергии к энергии, проходящей через ограждение, то есть под звукоизоляцией воздушного шума подразумевается обеспечиваемое разделяющим два помещения ограждением снижение уровней звукового давления в дБ, приведенное к условиям равенства площади ограждающей конструкции и эквивалентной площади звукопоглощения в защищаемом помещении.
Общие положения и требования
Результаты измерений шума подразделяются на два класса точности: точные измерения и ориентировочные измерения.
Постоянный шум следует оценивать уровнем звука LА, дБА.
Допускается дополнять оценку постоянного шума уровнями звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц (октавными уровнями звукового давления).
Непостоянный (колеблющийся во времени, прерывистый и импульсный) шум следует оценивать эквивалентным уровнем звука LАэкв, дБА.
Непостоянный шум на селитебной территории, а также шум в помещениях жилых и общественных зданий от источников шума, находящихся в зданиях (например, инженерного, санитарно-технического оборудования и т.д.), следует дополнительно оценивать максимальным уровнем звука LАmax, дБА.
Условия измерения
Время оценки шума Т в помещениях жилых и общественных зданий и на селитебной территории следует принимать днем – непрерывно в течение 8 ч, ночью – непрерывно в течение 0,5 ч (в наиболее шумные периоды суток).
Продолжительность измерения шума Тm, следует устанавливать в зависимости от характера шума.
Продолжительность измерения постоянного шума должна составлять не менее 3 мин. В каждой точке должно быть произведено не менее 3 отсчетов уровней звука (октавных уровней звукового давления).
Измерение непостоянного шума следует проводить в периоды времени оценки шума Т, которые охватывают все типичные изменения шумового режима в точке оценки.
Продолжительность каждого измерения непостоянного шума Тm в каждой точке должна составлять не менее 30 мин.
Измерение прерывистого шума, уровни звука которого остаются постоянными в интервалах длительностью 30 мин. и более, следует проводить в течение полного цикла характерного действия прерывистого шума в дневное или ночное время.
Отсчет уровней звука прерывистого шума, уровни звука которого остаются постоянными в интервалах длительностью менее чем 0,5 мин., а также колеблющегося во времени и импульсного шума следует производить с интервалами от 5 до 6 с. В каждой точке за период измерения шума Тm должно быть произведено 360 отсчетов уровней звука.
Отсчет уровней звука прерывистого шума, уровни звука которого остаются постоянными в интервалах длительностью 0,5 мин. и более, следует производить в каждом из этих интервалов, а также в паузах между ними.
Длительность интервалов, в течение которых уровни звука прерывистого шума остаются постоянными, и пауз между ними следует хронометрировать с точностью до 0,1 мин.
Измерение шума в помещениях жилых и общественных зданий следует проводить не менее чем в трех точках, равномерно распределенных по помещениям не ближе 1 м от стен и не ближе 1,5 м от окон помещений на высоте 1,2-1,5 м от уровня пола.
При измерении шума в помещениях зданий с целью определения соответствия уровней шума допустимым уровням шума по [5] окна и двери должны быть закрыты. В случае, когда необходимый гигиенический воздухообмен обеспечивается через форточки или фрамуги и источники шума располагаются вне зданий, окна и двери должны быть закрыты, а форточки и фрамуги – открыты.
Во время измерения шума в помещениях должен находиться только персонал, занятый измерением шума.
Измерение шума следует проводить в помещениях, оборудованных в соответствии со своим назначением.
В отдельных случаях допускается проводить измерение шума в необорудованных помещениях, при этом в измеренные уровни звука следует вводить соответствующую поправку.
В случае, когда источники шума находятся в помещении внутри здания (например, промышленного цеха), форточки, фрамуги и другие вентиляционные проемы этого помещения должны быть при измерении шума на селитебной территории открыты, если это предусматривается условиями эксплуатации.
Измерение уровней звука (октавных уровней звукового давления) помех (шумов, которые не подлежат измерению) должно производиться в тех же точках и в то же время, что и уровней звука (октавных уровней звукового давления) измеряемого шума.
При проведении измерения шума аппаратура не должна подвергаться воздействию вибрации, магнитных и электрических полей, радиоактивного излучения и других неблагоприятных факторов, влияющих на результаты измерения.
Измерительная аппаратура
Измерение уровней звука следует проводить шумомерами, комбинированными измерительными системами или автоматическими устройствами, соответствующими классам точности 0; 1 или 2 по [4]. Измерение октавных уровней звукового давления следует проводить шумомерами 0-го; 1-го или 2-го классов точности по [4], октавными полосовыми фильтрами по [6] или комбинированными измерительными системами соответствующего класса точности.
Аппаратура, предназначенная для измерения шума, должна иметь действующее свидетельство о государственной или ведомственной поверке.
Калибровку измерительной аппаратуры следует проводить до и после проведения измерения шума в соответствии с заводскими инструкциями по эксплуатации приборов. Предпочтительными являются такие способы калибровки, которые включают поверку всей измерительной системы с измерительным микрофоном.
Проведение измерения
Измерительный микрофон должен быть направлен в сторону основного источника шума и удален не менее чем на 0,5 м от оператора, проводящего измерение. В случае если в помещении невозможно определить основной источник шума, ось микрофона должна быть направлена перпендикулярно поверхности пола.
Переключатель частотной характеристики измерительной аппаратуры при проведении измерения уровней звука следует устанавливать в положение «А», а при проведении измерения октавных уровней звукового давления – в соответствии с инструкциями к этим приборам.
Переключатель временной характеристики измерительной аппаратуры должен быть установлен в положение «медленно» при измерении постоянного и прерывистого шума, в положение «быстро» при измерении колеблющегося во времени шума и в положение «импульс» при измерении импульсного шума.
Значения уровней звука (октавных уровней звукового давления) постоянного и прерывистого шума следует принимать по средним показаниям при колебании стрелки прибора.
Значения уровней звука колеблющегося по времени и импульсного шума следует принимать по показаниям стрелки прибора в момент отсчета.
Значения уровней звука (октавных уровней звукового давления) следует считывать со шкалы прибора с точностью до 1 дБА (дБ).
Обработка результатов измерения
Результат измерения шума соответствует 1-му классу точности в случае, если измерение проводилось с помощью шумомеров 0-го или 1-го классов точности с полосовыми фильтрами 1-го и 2-го классов точности и не применялся визуальный отсчет при измерении непостоянного шума.
Результат измерения шума соответствует 2-му классу точности, в случае если измерение проводилось с помощью шумомеров 2-го класса точности и полосовых фильтров 3-го класса точности или применялся визуальный отсчет при измерении непостоянного шума.
Среднее значение уровней звука (октавных уровней звукового давления) постоянного шума в каждой точке следует определять в соответствии с [1].
Эквивалентные уровни звука прерывистого шума, уровни звука которого (измеренные шумомером) остаются постоянными в интервалах длительностью менее чем 0,5 мин., а также колеблющегося во времени и импульсного шума в каждой точке следует определять в соответствии с [1].
Эквивалентные уровни звука прерывистого шума, уровни звука которого (измеренные шумомером) остаются постоянными в интервалах длительностью 0,5 мин. и более, в каждой точке следует определять в соответствии с [1].
В случае, когда в каждой точке за время оценки непостоянного шума Т проведено несколько измерений шума, эквивалентный уровень звука в каждой точке за время оценки шума Т следует определять в соответствии с [1].
За максимальный уровень звука LАmax, дБА, при проведении измерения шума шумомерами следует принимать наибольшее значение уровня звука за период измерения шума Тm.
За максимальный уровень звука LАmax, дБА, при проведении измерения шума измерительными системами, в которые входят анализаторы статистического распределения, следует принимать уровни звука LА1, дБА, превышаемые в течение 1% времени измерения шума Тm.
Результаты измерения шума должны представляться в формуле протокола в соответствии с [1].
Определяемый уровень звука (октавный уровень звукового давления) Lк, дБА (дБ), следует вычислять по формуле:
Lк = Lизм + К1 + К2,
где Lизм – измеренный уровень звука LА (октавный уровень звукового давления L), или максимальный уровень звука LАmax, или эквивалентный уровень звука LАэкв, дБА (дБ); К1 – поправка на влияние шума помех, дБА (дБ); К2 – поправка на степень звукопоглощения помещения, дБА (ДБ).
Правила обработки результатов испытаний
Акустические расчеты выполняются в соответствии с требованиями алгоритма и формулами, приведенными в [1, 2, 4, 7]. Измерения и обработка результатов выполнялись в соответствии с требованиями, изложенными в [1]. Оценка полученных результатов выполнялась в соответствии с [2, 3, 5].
Погрешность результатов измерений оценивалась по [4]. Оценка полученных результатов выполнялась в соответствии с [2, 3, 5].
Результаты проведения испытаний в натурных условиях
В соответствии с программой испытаний целью проведения измерений ставилось определение величины проникающего шума в помещение диспетчерской от работы технического оборудования, расположенного под ней в подвальном помещении. В подвальном помещении расположено оборудование теплового пункта (ТП).
Измерения выполнялись в 4-х точках помещения диспетчерской в соответствии с требованиями [1, 7] и с соблюдением соответствующих условий измерения.
Оцениваемые показатели – уровни звукового давления (L, дБ) в октавных полосах частот и индекс изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией перекрытия.
Основной источник шума технического оборудования – сдвоенный циркуляционный насос с «мокрым ротором».
Время проведения измерений в соответствии с программой испытаний было определено в диапазоне 23-24 ч.
Характер шума – постоянный.
Перечень наименований и типов поверенного в установленном порядке испытательного оборудования и аппаратуры приведен в табл. 1.
Таблица 1. Перечень аппаратуры измерительных систем
| № п/п | Наименование | Тип |
| 1 | Шумомер | 2209 |
| 5 | Узкополосный фильтр | 01013 |
| 6 | Гигрометр психометрический | ВИТ-3 |
| 7 | Барометр-анероид | М67 |
| 8 | Цифровой частотный анализатор | 2131 |
| 9 | Измерительный микрофон | 4165 |
| 10 | Предусилитель | 2619 |
Результаты определения индекса изоляции воздушного шума перекрытием между помещением ТП и вышерасположенным помещением диспетчерской приведены в табл. 2.
Таблица 2. Индекс изоляции воздушного шума перекрытием между помещением ТП и вышерасположенным помещением диспетчерской
| Октавная частота f, Гц | Изоляция воздушного шума Rw, дБ, в октавных полосах частот | ||||||||
| 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| Индекс изоляции воздушного шума, Rw, дБ | — | 32 | 41 | 50 | 57 | 60 | 61 | 61 | — |
Результаты определения звукоизоляции воздушного шума перекрытием приведены в табл. 3.
Таблица 3. Звукоизоляция воздушного шума перекрытием
| Рассматриваемая величина | Значение рассчитываемой величины, дБ, при среднегеометрической частоте октавной полосы, Гц | ||||||||
| 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| Уровни звукового давления от работы сдвоенного циркуляционного насоса с «мокрым ротором», дБА | — | 43 | 43 | 43 | 43 | 43 | 43 | 43 | 43 |
Выводы:
1. Измеренные величины уровней звукового давления не превышают допустимых значений в жилых комнатах домов категорий Б и В [3].
2. Погрешность измерений оценивалась статистическими методами и соответствует требованиям [7].
3. Повторяемость результатов отвечает требованиям [7].
4. При определении изоляции воздушного шума в натуральных условиях отклонений от процедуры проведения испытаний не зафиксировано.
Библиографический список
1. ГОСТ 2333-78 (СТ СЭВ 2600-80). Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий.
2. ГОСТ 12.1.003-83 (СТ СЭВ 1930-79). Шум. Общие требования безопасности.
3. ГОСТ 27296-87 Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения.
4. ГОСТ 17187-81 (СТ СЭВ 1351-78). Шумомеры. Общие технические требования и методы испытания.
5. ГОСТ 12.1.036-81 (СТ СЭВ 2834-80). Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях.
6. ГОСТ 17168-82. Фильтры электронные октавные, третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний.
7. СНиП 23-03-2003. Защита от шума.
