tehniČko veleuČiliŠte u zagrebu zagreb, avenija...
TRANSCRIPT
10.11.2010
1
1
Buka i prigušenje
zvuka u sustavima
ventilacije
STRUČNO USAVRŠAVANJE OVLAŠTENIH INŽENJERA STROJARSTVAIX tečaj 12. i 13. studenog 2010.
mr.sc.I.Cetinić; prof.dr.sc P.Donjerković;T.Rengel; Z.Vašatko
TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBUZagreb, Avenija Večeslava Holjevca 15
2
• Zbog složenosti akustičkih pojava nije moguće matematičkim izrazima definirati sve utjecajne čimbenike u proračunu za prigušenje buke
• Potrebna su eksperimentalna istraživanja: pregrade, zidovi prostorije i prigušivači
• Grañevine od posebnog značaja – potrebno provesti laboratorijsko ispitivanje na modelu
• Proračun buke potrebno je provesti pri odabiru elemenata ventilacijskog sustava
• Razina buke u prostoriji ovisi o broju ureñaja na sustavu ventilacije, prigušenju prostorije i ventilacijskim kanalima
Uvod
10.11.2010
2
3
Zvučni tlak i zvučna percepcija
4
Osnovni pojmovi
• Zvuk – mehaničke vibracije materijalnih čestica u elastičnom mediju, koje se mogu percipirati ljudskim uhom
• Ljudsko uho percipira zvučne valove u spektru frekvencija od 16 Hz do 16000 Hz (20 000Hz)
• Infrazvuk ispod donje perceptivne granice (<16 Hz)
• Ultrazvuk iznad gornje perceptiv. granice (>16000 Hz)
10.11.2010
3
5
Krivulja čujnosti ljudskog uha
6
Ostali pojmovi
• Ton – vibracije koje imaju
sinusoidalnu formu
• Zvuk – više istovremenih
tonova
• Šum – neperiodske vibracije
• Buka – zvuk koji predstavlja
smetnju
(1)
10.11.2010
4
7
Frekvencije za različite ureñaje
8
(2)
Pe – djelotvorna vrijednost zvučnog tlaka
raspon
Po = granica osjetljivosti, Pmax = granica bola
PA – vrijednost odstupanja zvučnog tlaka od atmosferskog
Jačina zvuka
• Djelotvorna vrijednost zvučnog tlaka općenito je razmjerna jačini zvuka
10.11.2010
5
9
Oznaka jačine zvuka
• Jedinica Bel
• Oznaka referetne veličine
• dB (10 dB = 1 Bel)
• Decibel – relativni broj, bezdimenzionalna veličina i
predstavlja odnos prema referentnoj veličini
10
(3)
Razina zvučnog tlaka
• Razina zvučnog tlaka u dB računa se prema izrazu
10.11.2010
6
11 (5)
• u – elongacija – srednja brzina čestice koja oscilira
• a – amplituda oscilacija u cm
• w – kružna frekvencija u 1/s
(4)
Proračun prigušivača buke
• Potrebno poznavati djelovanje izvora buke
• Nositelji zvučne energije su molekule zraka koje svojom
vibracijom uzbuñuju susjedne molekule i predaju im
energiju
• c = brzina zvuka, brzina kojom se vibracije prenose u
mediju
• l – valna duljina
12
(6)
(7)
(8)
...
• z = otpor zvuka
• I = intenzitet zvuka
• W = kapacitet zvuka (zvučna snaga)
10.11.2010
7
13
(9)
(10)
Mjerenje razine zvučne snage
Gdje je A površina kugle 4pr2
Ako širenje zvuka nije jednako u
svim smjerovima onda se zvučna
snaga računa prema:
14
Razlika izmeñu zvučne snage i zvučnog tlaka
10.11.2010
8
15
(11)
(12)
...
• Intenzitet zvuka (I) teško je mjeriti, zato mjerimo zvučni tlak, a intenzitet zvuka računa se pomoću zvučnog tlaka prema izrazu:
• Decibel se koristi i za mjerenje:• Li = intenzitet• L = kapacitet
16
(13)
• Ukupna razina (ako se zbrajaju izvori različite jakosti)
(14)
• Fon (jedinica mjere pri 1000 Hz), zato jer ljudsko uho
različito čuje različite frekvencije zvuka
(15)
...
• Ukupni kapacitet, odnosno razina zvučnog tlaka dobiva se zbrajanjem n zvučnih izvora jačine p
10.11.2010
9
17
A krivulja i inverzna A krivulja
A krivulja Inverzna A krivulja
• A krivulja
18
Dopuštena buka za TV i RTV studio
10.11.2010
10
19
Razina smanjenja u ovisnosti o presjeku
20
Broj ureñaja u prostoriji
• Svi izvori zvuka u prostorji zbrajaju se logaritamski u skladu s prikazanim dijagramom
10.11.2010
11
21
Proračun prigušenja prostorije
• Prigušenje prostorije ovisi u unutrašnjem ureñenju i o broju osoba u prostorji
• Točne vrijednosti vrlo je teško izračunati, zato se mogu dati približne vrijednosti za računanje prigušenja prostorije
22
Krivulje NR kriterija Krivulje NC kriterija
Kriteriji za ocjenu buke
10.11.2010
12
23
Propisani kriteriji
• Propisani kriteriji razine zvučnog tlaka za raličite prostore u funkciji njihove namjene (DIN 4109, VDI 2058)
24
Raspodjela i širenje zvuka
• Prigušenje je razlika izmeñu razine buke ispred i iza prepreke
10.11.2010
13
25
(16)
Izvori buke i prigušenje
Dva izvora buke
- primarni – nastaje strujanjem zraka
- sekundarni – nastaje od rotirajućih djelova ventilatora
Izraz za buku ventilatora:
26
• Pasivni
• Apsorpcijski
• Rezonantni
• Interferencijski
• Refleksijski
• Otporni
• Aktivni (skupi cca. 10.000 €)
Vrste prigušivača
10.11.2010
14
27 Teoretsko prigušenje protuzvukom
Aktivni prigušivači zvuka
• Prigušivanje emitiranjem “protuzvuka”
• Teoretski potupno prigušenje buke
• Praktično – nemoguće zbog nesavršenosti ureñaja (greške u mikrofonu, zvučniku, kašnjenje u fazi)
28
Shema aktivnog prigušivača buke
10.11.2010
15
29
Prigušenje aktivnog prigušivača buke