REAŢII DE CACU AE NIVEUUI DE PRESIUNE SONORĂ ÎN FUNCŢIE DE NIVEU DE PUTERE SONORĂ, TIPU SURSEI SONORE ŞI A CÎMPUUI SONOR ECTOR DRD. FIZ.UMINITA ANGHE Univesitatea. Tehnică de Constucţii Bucueşti, luminitaanghel@yahoo.com ucaea ae ca sco modul cum se oate calcula nivelul de esiune sonoă în funcţie de nivelul de utee acustică, ţinînd cont de tiul susei şi al cîmului sono. Aceste elaţii sunt necesae în calcul evizional al nivelului esiunii sonoe al unei instalaţii, în vedeea încadăii în limitele accesibile ale nomelo în vigoae entu asiguaea confotului acustic. Oamenii, etec aoximativ 80% din timul lo în inteioul saţiilo închise. Asiguaea confotului este scoul oiectanţilo şi constuctoilo. Confotul global al unei încăei este asiguat de confotul acustic şi de cel temic, in instalaţiile de încălzie, ventilae şi climatizae, da aceste instalaţi, sunt suse otenţiale de zgomot. Dacă o instalaţie este usă în funcţiune, ea geneează un zgomot cae se oagă în încăee, în încăeile vecine sau în mediul exteio. O dată cu oiectul de instalaţii este indicat să se ealizeze un calcul acustic evizional. Acesta constă în calculul nivelului de esiune sonoă al fiecăei suse de zgomot în funcţie de nivelul de utee acustică declaat de fabicant. Pentu acest calcul este nevoie de modelaea fiecăei suse de zgomot în funcţie de incialele suse acustice (susa monool, susa liniaă) şi de tiul cîmului sono (cîm libe, cîm evebeant, etc.). Instalaţiile din clădii sunt suse comlexe. Ele ot fi studiate in educeea lo la cazuile simle ale suselo ce vo fi ezentate, fiind combinaţii ale acestoa. 1. Susa monool (susa unctuală) Susa monool este cel mai simlu şi mai întâlnit ti de susă acustică, utând fi asimilată cu o susă unctuală. Ventilatoaele, guile de asiaţie, difuzoaele sunt doa cîteva exemle de astfel de suse. 1.1.Susă aflată în câm libe Dacă susa de zgomot se află în câm libe (exteioul unei clădii), atunci elaţia de legătuă înte nivelul de esiune sonoă şi nivelul de utee sonoă este: = w -0 lg-11 [db] (1) în cae : nivelul de esiune sonoă [db] w -nivelul de utee sonoă al susei [db] - distanţa susă eceto [m]
În cazul în cae susa este lasată înt-un câm libe, aceasta adiază enegie unifom în toate diecţiile, deci susa este omnidiecţională. Duă ce se calculează nivelul de esiune sonoă înt-un anumit unct, folosindu-se gaficul din figua 1 se oate calcula nivelul de esiune acustică la oice distanţă faţă de susă. [db] = w -0 lg-11 [db] (x 0,38 ) m Figua 1. Gaficul nivelului de esiune sonoă în funcţie distanţa susă-eceto în câm libe Cele mai multe suse nu adiază enegie unifom în toate diecţiile, ci emit efeenţial e o anumită diecţie, cae fomează unghiul θ faţă de o axă de efeinţă, deci sunt diecţionale. Câmul acustic coesunzăto oate fi caacteizat int-un facto de diectivitate D θ a susei. Susele de zgomot din instalaţii sunt cel mai adesea diecţionale În fig. este eezentat factoul de diectivitate entu un ventilato axial. Fig. Factoul de diectivitate entu un ventilato axial
În cazul susei aflată în câm libe în aoieea unei clădii enegia sonoă şi unda sonoă se concentează doa e anumite diecţii. Nivelul de esiune acustică se calculează cu fomula: = + 10 Dθ lg 0,5 4 d + [db] () W în cae: :nivelul de esiune acustică int-o încăee la distanţa de la susă [db] w :nivelul de utee acustică în banda de fecvenţă a susei [db] D θ : facto de diectivitate al susei d:distanţa de la unctul de măsuă la susă [m] Factoul de diectivitate ae umătoaele valoi: În aoieea unui semilan efect eflectant: D θ = Înt-un unghi diedu det : D θ =4 În vecinătatea a tei lane: D θ =8 Fig.3 Factoul de diectivitate entu divese oziţii ale susei 1.. Susă aflată în câm evebeant Dacă susa se află în câm evebeant (inteioul unei clădii ), nivelul de esiune acustică se calculează cu fomula: Dθ 4 = W + 10 lg( + ) + 0,5 [db] (fomula clasică)(3) 4d Rl în cae: :nivelul de esiune acustică înt-o încăee la distanţa de la susa [db] w :nivelul de utee acustică în banda de fecvenţă a susei [db] D θ : facto de diectivitate al susei d :distanţa de la unctul de măsuă la susă [m] R l :constanta de absobţie al localului [m ] Dθ Dacă temenul este dominant, atunci ecetoul se află în cîm aoiat şi cea mai 4d mae ate a enegiei sonoe este imită diect de la susă. Dacă temenul 4 R l este dominant, ecetoul se află în câm evebeant.
Factoul de diectivitate D θ deinde de disuneea susei în încăee.se disting atu tiui de suse (fgua ) Susa situată deate de lan D θ =1 În aoieea unui semilan efect eflectant : D θ = Susă susendată Susă cae nu se află lângă un eete Înt-un unghi diedu det: D θ =4 În vecinătatea a tei lane D θ =8 Susă aflată înte eeţi şi lafoane În colţuile inteioae ale eeţilo clădiii Figua 4 Factoul de diectivitate entu divese oziţii ale susei 1.3.Relaţiile Thomson şi Schultz Relaţia (3) este utilizată entu calculul elaţiei dinte nivelul de esiune acustică şi cel de utee acustică în saţii închise. Mai există două elaţii (elaţia Thomson şi elaţia Schultz), deduse e cale exeimentală, folosite în anumite cazui entu calculul elaţiei dinte nivelul de esiune acustică şi cel de utee acustică în saţii închise. Relaţia Thomson este umătoaea: = w 4V αd Dθ e + 10lg( + Sd ) + 10lg N + 0,5 4d 4 R în cae: D θ -facto de diectivitate α-coeficient de absobţie al aeului d-distanţa susă-eceto [m] R l -constanta de absobţie a încăeii N-număul suselo monool în cae oate fi descomusă susa V-volumul încăeii [m 3 ] l [db] (4)
S-aia totală a încăeii [m ] Relaţia Schultz este: = w 10 lg d 5lgV 3lgυ + 10lg N + 0,5 [db] (5) în cae: d-distanţa susă-eceto [m] N-număul suselo monool în cae oate fi descomusă susa V-volumul încăeii [m 3 ] υ-fecvenţa centală a benzii de octavă [Hz] Relaţia de mai sus este folosită entu suse monool ecum difuzoaele sau guile de asiaţie. Această elaţie este valabilă entu un numă de maxim tei suse monool. Pentu atu sau mai multe difuzoae, elaţia Schultz este : = ws 7,6lg h 5lg X 3lgυ + 1,3lg N + 15,8 [db] (6) în cae: ws -nivelul de utee coesunzătoae unui singu difuzo [db] h-înălţimea la cae se află lafonul [m] X-aotul dinte aia suafeţei odelei desevită de difuzo şi ătatul înălţimii lafonul. Ecuaţia clasică (3) entu calculul elaţiei dinte şi w dă ezultate bune în cazul câmului aoiat şi câmului evebeant. Relaţia Thomson ae ca unct de onie ecuaţia clasică, da cu modificăi bazate e măsuăi exeimentale. Această elaţie este ecomandată să fie folosită entu saţiile mai, ecum şcolile sau biseicile. Relaţia Schultz este comlet emiică şi este ecomandată să fie folosită entu saţiile tehnice.. Susa liniaă aflată în câm libe saţiu Susa liniaă este fomată din mai multe suse unctuale cae adiază enegie înt-un Figua 5. Susă liniaă
Relaţia de legătuă înte nivelul de esiune sonoă şi nivelul de utee sonoă a susei este dată de elaţia: Dθ = w +10 lg + 0,5 d [db] (7) în cae: D θ -facto de diectivitate d-distanţa susă-eceto [m] -lungimea susei [m] Tubulatua din instalaţiile de ventilae şi climatizae sunt exemle de astfel de suse. 3. Susa lană aflată în câm libe y a ( b < c) b dxdx dy O d x Figua 6 Susă lană Nivelul de esiune acustică se calculează cu elaţia: + 10 lg Ψ 8 [db] (8) = w Funcţia ψ coesunzătoae unei aii detunghiulae este eezentată în figua 7. Dacă eceto. Dacă eceto. = = b c, susa lană se comotă ca o susă liniaă aflată la aceeaşi distanţă faţă de, susa lană se comotă ca o susă monool aflată la aceeaşi distanţă faţă de
Figua 7 Funcţia ψ coesunzătoae unei aii detunghiulae Relaţia înte niveluile de esiune sonoă măsuate la distanţele 1 şi faţă de susă, entu o susă de utee W se calculeză astfel: b I. Dacă 0 < 1 şi <, atunci ( 1 ) = ( ) [db] (9) II. Dacă III. Dacă b 1 > şi 1 şi a <, atunci a >, atunci, =,1 10lg [db] (10= 1, =,1 0lg [db] (11) 1 în cae : 1 -nivelul de esiune acustică măsuat la distanţa 1 faţă de susă -nivelul de esiune acustică măsuat la distanţa faţă de susă b- lăţimea susei [m] c-lungimea susei [m]
În figua 8 sunt eezentate niveluile de esiune sonoă în funcţie de distanţa ână la susă entu incialele tiui de suse : susa unctuală, susa liniaă şi susa lană. [db] Pantă -3 db in dublaea distanţei Pantă -6 db in dublaea distanţei b c a Figua 8. Vaiaţia în funcţie de distanţă [m] Susă unctuală Susă liniaă de lungime c Susă lană de dimensiuni a şi b Bibliogafie : 1.BERANEK, Noise and vibation contol, Mc.Gaw-Hill 1988. STAN A., Acustica mediului înconjuăto 3. McQuay -HVAC Acoustic Fundamentals Alication Guide