Читать статью в формате PDF... Вспомним основы физики процессов воникновения шума. Шум — это колебания воздушной среды, несущие в себе определенную величину кинетической энергии или звуковой мощности (W, Вт). Поэтому для измерения уровня шума часто используют такую величину, как уровень звуковой мощности, измеряемой по отношению к пороговой звуковой мощности (Wп, 10–12 Вт), которую может услышать человек. Для расчетов используется следующая формула: Lw = 10 ??log ?W?Wп?. (1) С другой стороны, шум — это колебания воздушной среды, воспринимаемые человеческим ухом как происходящие в звуковой волне периодические изменения давления (сжатия и разряжения), выраженные в паскалях. Величина, оценивающая уровень шума по давлению, носит название уровень звукового давления и измеряется также по отношению к пороговому звуковому давлению (2,1–5,0 Па): Lр = 10 ??log ?р?рП?. (2) Полученные по формулам (1, 2) величины измеряются в децибелах (дБ). В каталогах и паспортах фирм-изготовителей климатического оборудования указываются различные значения уровня шума: одни указывают уровень звукового давления, другие — уровень звуковой мощности. Потребителям необходимо обращать на это внимание при выборе того или иного вида оборудования. Фактически шум представляет собой совокупность звуковых волн различной частоты. Человеческое ухо воспринимает частоты от 20 до 16 000 Гц. На практике удобно при описании характеристик шума использовать частотные полосы. Диапазон частот, воспринимаемых человеческим ухом, разбит на 10 октавных полос (частота октавы изменяется от одной частоты до удвоенной частоты, например, от 320 до 640 Гц). Эти октавные полосы обозначаются средней частотой (табл. 1). Шумовыми характеристиками технологического и инженерного оборудования являются уровни звуковой мощности Lw, дБ, в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63–8000 Гц (октавные уровни звуковой мощности). Ухо человека по-разному реагирует на звуки различной частоты. Это означает, что при одинаковом уровне звуковой мощности мы лучше слышим высокочастотный звук, чем звук с низкой частотой. То есть интенсивность звукового ощущения сильно меняется в зависимости от частоты звука. За базовые приняты интенсивность звука с частотой 1000 Гц и уровень звукового давления 40 дБ. Для того чтобы человек почувствовал такой же уровень воздействия звука с частотой, например, 31,5 Гц, необходимо увеличить уровень звукового давления до 75 дБ. Для перехода от физических характеристик шума к субъективно воспринимаемым (физиологическим характеристикам) используется экспериментальный метод взвешивания. В этом случае шумовые характеристики классифицируются с использованием трех категорий, или трех фильтров (табл. 2). На практике наиболее часто применяется для систем кондиционирования фильтр А. Следует помнить, что уровни шума в единицах дБ, или дБл, соответствуют уровню шума без взвешивания, а уровни шума в единицах дБА, дБВ, дБС — уровню шума со взвешиванием (А, В, или С). ISO разработаны кривые NR-показателей чувствительности человеческого уха. Они определяют номинальное значение при частоте 1000 Гц. Используется также коэффициент шума NC, который аналогичен NR, но соответствует номинальному значению 1500 Гц (рис. 1). Нормативные требования к уровню шума от систем кондиционирования Системы кондиционирования воздуха максимально приближены к человеку, находятся рядом с ним во время его работы и отдыха. Поэтому такой немаловажный фактор, как шум от них, оказывает колоссальное воздействие на состояние эмоционального и физического комфорта человека. Неудивительно, что акустические характеристики окружающей человека среды, в том числе шум от систем кондиционирования воздуха, нормируются (табл. 3) [1]. Как видно из табл. 3, значения максимального уровня шума значительно отличаются по времени (день и ночь). В дневное время использования систем кондиционирования воздуха наблюдаются максимальные теплоизбытки в большинстве помещений. Поэтому расчетная (максимальная) мощность кондиционера подбирается исходя из дневных теплоизбытков. С точки зрения теплотехнических характеристик кондиционера максимальная мощность охлаждения наблюдается при максимальных скоростях вращения вентилятора внутреннего блока. Следовательно, расчетным режимом в дневное время является режим максимальной скорости вращения вентилятора внутреннего блока. Чем больше скорость вентилятора, тем выше уровень шума от кондиционера, но тем больше и его производительность по холоду. С другой стороны, в ночное время в спальнях гостиниц и квартир теплоизбытки значительно меньше, главным образом из-за отсутствия солнечной радиации. Поэтому для поддержания требуемой температуры достаточно минимальной производительности кондиционера на низкой скорости вентилятора внутреннего блока. При определении максимального уровня шума от систем кондиционирования воздуха необходимо учитывать, что его установка непосредственно в обслуживаемом помещении снижает этот показатель на 5 дБА [2]. Однако, в документе [1] таких требований нет. Если сравнить уровень шума от настенных моделей VRF-системы GENERAL серии J и требования к максимальному уровню шума в различных помещениях (табл. 3), то можно отметить, что внутренние блоки укладываются в требования по шуму для любых типов помещений, кроме жилых комнат квартир и номеров гостиниц в ночной период. Так как данные по уровню шума для настенных моделей различных производителей климатического оборудования близки, можно посоветовать применять канальные внутренние блоки при кондиционировании помещений с высокими акустическими требованиями. Канальная модель позволяет вынести источник шума (внутренний блок) за пределы помещения. Это, во-первых, позволяет уменьшить уровень шума в обслуживаемом помещении, во-вторых, исключает необходимость снижать максимальный показатель уровня шума на 5 дБА. Для наружных блоков требования к уровню шума несколько ниже, но тоже критичны. Территории жилых зданий ограничены уровнем шума в дневное время 55 дБА, а в ночное время 45 дБА. Максимальный уровень шума в расчетном режиме для наружного блока VRFсистемы GENERAL серии S составляет 55 дБА, что соответствует требованиям. В ночной период за счет снижения скорости вращения вентилятора уровень шума наружного блока значительно снижается: при загрузке около 40% не превышает требуемого значения для территорий, непосредственно прилегающих к жилым зданиям. Определение суммарного уровня шума от двух и более источников Для практических расчетов полного уровня шума, создаваемого отдельными источниками, используется следующий график (рис. 4). Чтобы определить уровень шума от двух источников по данному графику, необходимо: 1. Определить разницу в дБА для двух источников шума; 2. Определить по графику показатель дБА, который нужно прибавить к максимальному значению; 3. Сложить максимальное значение и добавочную величину. Пример 1. Необходимо рассмотреть уровень шума двух вариантов кондиционирования помещений. Первый вариант — кондиционирование помещения одним большим кондиционером. Второй вариант — кондиционирование двумя маленькими блоками той же суммарной мощности. Уровень звукового давления настенной модели AS24 мощностью охлаждения 6,9 кВт составляет 45 дБА (высокая скорость вентилятора). Можно кондиционировать помещение с помощью двух кондиционеров AS12 мощностью охлаждения каждого 3,5 кВт (рис. 2). Уровень звукового давления одного кондиционера составляет 39 дБА (высокая скорость вентилятора). Разница между уровнями шума двух одинаковых кондиционеров равна нулю. Следовательно, к максимальному уровню шума нужно прибавить 3 дБА: 39 + 3 = 42 дБА. Отсюда вывод: две небольшие модели в данном случае будут шуметь меньше, чем одна большая, при одинаковой мощности охлаждения. Пример 2. Определить уровень звукового давления от десяти наружных блоков АО90R при их максимальной загрузке. Уровень звукового давления от одного составляет 55 дБА. Уровень шума от двух наружных блоков равен: Д = 0; 55 + 3 = 58 дБА. Уровень шума от четырех наружных блоков равен: Д = 0; 58 + 3 = 61 дБА. Уровень шума от восьми наружных блоков равен: Д = 0; 61 + 3 = 64 дБА. Уровень шума от десяти наружных блоков равен: Д = 6; 64 + 1 = 65 дБА. Уровень звукового давления от десяти наружных блоков АО90R GENERAL составляет 65 дБА.


Литература 1. СНиП 23-03–2003. Защита от шума. Госстрой России. Москва. 2004. 2. СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Минздрав России. Москва. 1996. ТАБЛИЦЫ: 1~1~, 2~2~, 3~3~ РИСУНКИ: 1~4~, 2~5~, 3~6~, 4~7~