31
¨ OVERH ¨ ORNING VIA VENTILATIONSKANALER Kandidatexamensarbete Rebecca Janson - [email protected] Tomas Wigervall - [email protected] June 4, 2017 SA115X Examensarbete p˚ a Kandidatniv˚ a inom Farkostteknik, med inriktning ljud, vibrationer och signaler. Handledare: Hans Bod´ en, KTH Morteza Vinberg, ACAD

OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

OVERHORNING VIA

VENTILATIONSKANALER

Kandidatexamensarbete

Rebecca Janson - [email protected] Wigervall - [email protected]

June 4, 2017

SA115X Examensarbete pa Kandidatniva inom Farkostteknik, med inriktning ljud, vibrationeroch signaler.

Handledare: Hans Boden, KTHMorteza Vinberg, ACAD

Page 2: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Sammanfattning

Projektet studerar overhorning av ljud via ventilationskanaler, det vill saga hur mycket ljudsom transmitteras fran ett rum till ett annat via ventilationen. En teoretisk berakningsmodelltas fram for att sedan verifieras med matningar. Skillnaden mellan resultaten fran beraknings-metoden och matningarna var endast 1dB vilket ar ett mycket val godkant resultat. Resultatetar inom den felmarginal som finns for matningarna. For att kunna jamfora berakningsmetodenmed matningarna gjordes ett antal antaganden. Bland annat att allt ljud som kommer in imottagarrummet kommer fran ventilationen. Detta kontrolleras genom att gora en matningdar donen tapps igen med mineralull och matningarna jamfors sedan med fallet utan mine-ralull. Minneralullen slapper igenom laga frekvenser vilket gor att det inte gar att kontrolleraantagandet dar. Det finns aven en del lackage i hoga frekvenser beroende pa de dorrar somfinns. Darfor blir det intressanta omradet att studera 200Hz till 1250Hz. Matningarna gors en-ligt standard ISO 16283-1, Acoustics - Field measurement of sound insulation in buildings andof building elements - Part 1: Airborne sound insulation. Tva olika metoder for att beraknadampningen fran sandarrum in i kanalen analyseras och jamfors med uppmatta varden an-givna av dontillverkare. Analysen visar att dampningen in i kanalen bast uppskattas med∆L = −10 log10(Skanal).

Abstract

The project studies sound transmission from one room to another through the ventilationsystem. A theoretical calculation model is presented and then verified by measurements. Thedifference between the calculation and the measurements is only 1dB. Which is a very goodresult. The result is within the error margin for the measurements. To be able to comparethe theoretical calculation model with the measurements some assumptions where made. Oneassumption is that all the sound in the receiver room comes from the ventilation system.This is verified by making a measurement with mineral wool in the ventilation system andcomparing with the case without mineral wool. The mineral wool lets the low frequency soundthrough which makes comparisons at low frequencies difficult. There are some leakage at highfrequencies which is assumed to be caused by the sealing of the doors. This leads to theconclusion that the relevant frequency region to study is between 200Hz and 1250Hz. Themeasurements are done according to standard ISO 16283-1, Acoustics - Field measurement ofsound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation.Two different methods for calculating the noise reduction from the source room into theventilation system are analyzed and compared with values from measurements made by themanufacturer. The analysis shows that the best approximation for noise reduction from sourceroom into the ventilation system is ∆L = −10 log10(Skanal).

Page 3: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Innehall

1 Inledning 11.1 Bakgrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Syfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Teori 22.1 Ljuddampning i rak kanal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2 Ljuddampning i forgreningar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.3 Ljuddampning i kanalboj 45o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.4 Egendampning i don . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3 Metod 53.1 Ventilationssystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2 Ljuddampning i don . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.3 Ljuddampning rak kanal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.4 T-Stycken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.5 Totala dampningen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4 Matningar 104.1 Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.2 Matuppstallning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.3 Tillvagagangssatt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.3.1 Matfall 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.3.2 Matfall 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.3.3 Matfall 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.3.4 Matfall 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.4 Efterklangstid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5 Resultat 135.1 Berakningsmetod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5.1.1 Dampningen i donen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1.2 Ljuddampning fran rum till kanal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1.3 Ljuddampning fran kanal till rum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1.4 Dampningen i de raka kanalerna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5.2 Dampning i T-stycken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.2.1 Element 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.2.2 Element 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.2.3 Element 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.3 Totala dampningen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.4 Matning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.4.1 Matfall 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.4.2 Matfall 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165.4.3 Matfall 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165.4.4 Matfall 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

6 Analys och diskussion 196.1 Rumskorrigering av modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196.2 Med eller utan don . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.3 Dampning in i kanalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.4 Reduktionstal for kanal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216.5 Verifiering av berakningsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226.6 Jamforelse av ljudtransmission med- eller mot stromningsriktningen . . . . . . . . . . . . . 246.7 Felkallor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

7 Slutsats 27

8 Framtida arbete 27

Page 4: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

1 Inledning

Projektet handlar om att analysera overhorning via ventilationskanaler. Analysen kommer in-nehalla bade en litteraturstudie dar en metod for teoretisk berakning av overhorning tas framsamt verifiering av metoden med hjalp av matningar. Darefter kommer resultatet analyseras foratt konfirmera eller forkasta den teoretiska metoden.

1.1 Bakgrund

Folk blir mer och mer medvetna om hur ljud paverkar manniskan. Darfor ar det viktigt att veta hurljuden uppkommer och utbreder sig. Det finns manga olika mekanismer i byggnader som alstrar ochoverfor ljud. En av dessa ar ventilationssystemet. Systemet bestar av manga olika delar, bland annatflaktar, kanaler och don. Dessa delar kopplar samman olika rum i en byggnad och ljud kommer attkunna utbredas via kanalerna fran ett rum in i ett annat. Det ar har problem kan uppsta. Ljudsom transmitteras via ventilationen fran ett rum till ett annat kan upplevas som extremt storandesamt ibland helt oaccetabelt, till exempel i vardlokaler. Darfor ar det viktigt att kunna beraknahur mycket ljud som kommer att utbredas via kanalen innan man bygger ventilationssystem.

1.2 Syfte

Syftet med detta projekt ar att ta fram och analysera en berakningsmetod for overhorning via ven-tilationskanaler. Detta gors genom en litteraturstudie och sedan verifiera modellen med matningar.

1

Page 5: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

2 Teori

For att kunna ta fram en modell behoves en del kunskap om de olika elementen i ventilationssyste-met som anvands och hur dampningen paverkas av varje element. I den har delen kommer teorinbakom metoden behandlas.

2.1 Ljuddampning i rak kanal

Raka kanaler har en viss dampning. Dampningen som uppkommer i raka kanaler ar membran-damping samt turbulensdampning. Membrandampning innebar att platen i kanalen satts i svang-ning och darmed absorberar ljud. Svangningar i platen uppkommer framfor allt i rektangularakanaler och vid laga frekvenser. For en cirkular kanal ar platen styvare pa grund av utformningenoch en mycket mindre dampning erhalls. Dampningen per meter kanal kan avlasas ur Frigur 1nedan.

Figur 1: Membrandampning for rak kanal, [4].

Turbulensdampning ar forsumbar i oisolerade kanaler. I invandigt isolerade kanaler, speciellt ifrekvensomradet 1000Hz och darover har turbulensdampningen betydelse [4]. I den har rapportenbehandlas oisolerade kanaler och darfor tas ingen hansyn till detta i modellen.

2

Page 6: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

2.2 Ljuddampning i forgreningar

Figur 2: T-Stycke.

Vid forgreningar gors antagandet att ljuudampningen ar en funktion av givarkanalens och forgre-ningskanalens tvarsnittsareor [4]. En vanlig forgrening ar ett T-stycke, se Figur 2. Genom are-aforhallandet:

∆A =A1

A1 +A2, (1)

[4], kan dampningen beraknas enligt formeln nedan:

∆L = 10 log10

A1

A1 +A2dB, (2)

[4].Vid mindre noggranna berakningar kan flodesfordelningen,

qA1

qA1+qA2

anvandas for att berakna

dampningen i forgreningen, da lufthastigheterna i de olika forgreningspunkterna ar ungefar lika sto-ra. Flodesforhallandet mellan givarkanalen och forgreningskanalen kan da anvandas i berakningarna.Det ar sa kallat effektdampning. Dampningen beraknas da enligt:

∆L = 10 log10

qA1

qA1+ qA2

, (3)

[4].Ljuddampningen for T-Stycket antas vara lika lika i alla oktavband.

2.3 Ljuddampning i kanalboj 45o

I det aktuella exemplet finns det tva kanalbojar. Dessa har en vinkel pa 45o och en rordiameterpa 100mm. Da det ar cirkulara kanaler och en vinkel mindre an 90o skiljer dampningen sig mycketlite jamfort med en rak cirkular kanal med samma diameter [2]. Darfor kommer dampningen frankanalbojarna forsummas och ventilationselementen kommer ses som raka cirkulara kanaler.

2.4 Egendampning i don

Dondampningen kan delas upp i tre delar, insattningsdampning, mynningsdampning och damp-ningen som uppstar nar ljudenergin i rummet ska ta sig in i det lilla kanalhalet. Insattnings-dampningen kan ses som den skillnad i dampning med och utan don. Mynningsdampningendaremot ar ett fenomen som uppstar nar infallande ljudvagor i lagfrekvensomradet moter myn-ningen mot ett stort rum. En del av den infallande ljudenergin reflekteras da tillbaka in i kanalen.

3

Page 7: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Hur mycket ljud som reflekteras beror pa hur mynningen ar placerad i rummet. Narhet till reflek-terande ytor sasom vaggar och tak minskar dampningen [1].Information om dampning i ventilationsdon erhalls fran tillverkare. Vanligtvis ges donets insattn-ingsdampning alternativt insattningsdampning och mynningsdampning. Notera att dampningenberor pa donets installning, det vill saga till vilken grad ventilationsdonet ar strypt. For donenuppsatta i rummen som modellen baseras pa hade tillverkaren valt att ange dampning fran kanal tillrum (mynning och insattningsdampning) och fran rum till kanal. Alla tre delar av dondampningenangavs alltsa av tilllverkare och en teoretisk metod for att uppskatta dampningen fran rummet ini kanalen kommer tas upp i metoden och undersoks i analysen.

4

Page 8: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

3 Metod

For att verifiera modellen mot matningar har berakningar utforts for ett pagaende byggprojekt.Modellen tas fram med hjalp av ritningar samt teori beskriven i avsnitt 2. I det har avsnittetkommer modellen att beskrivas steg for steg.

3.1 Ventilationssystemet

Figur 3: Skiss pa rumskonfiguration, med ventialtionskanal utanfor.

Systemet som anvands i matningarna ser ut som Figur 3 ovan. Eftersom det som ska matas ar hurmycket ljud som kommer ut ur donet i mottagarrummet behover transmissionen av ljud mellanvaggarna och andra vagar an ventilationen vara minimal. Det ar darfor sandarrummet och motta-garrummet ligger med ett rum emellan. Det antas att transmissionen genom rummet och de tvavaggarna blir tillrackligt liten for att kunna forsumma det ljud som gar den vagen. Matningarnagors i franluftskanalen och eftersom rummen ar sammankopplade med bade tilluftskanalen ochfranluftskanalen tapps tilluftskanalen igen vid matningen. Da flodet av luft i kanalerna ar konstantantas att ingen forandring i ljudalstringen uppstar och att allt ljud som inte ges av hogtalaren arbakgrundsljud.

5

Page 9: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Figur 4: Skiss pa rumskonfiguration med de olika ventilationselementen markerade.

Ventilationssystemet kan delas upp i 11 element, se Figur 4. Varje del bestar av ett ventila-tionssystemelement som ger dampning, se Tabell 1 nedan.

Del Ventilationselement1 Don, rum till kanal2 Rak kanal3 Kanalboj 45o

4 Forgrening, T-stycke5 Rak kanal6 Forgrening, T-stycke7 Rak kanal8 Forgrening, T-stycke9 Kanalboj 45o

10 Rak kanal11 Don, Kanal till rum

Tabell 1: Ventilationssystemets delar.

I den teoretiska modellen antas att ljudet inte forandras med stromningen. For att undersokaom detta antagande ar korrekt utfordes en matning dar sandarrum och mottagarrum bytte plats,vilket resulterar i motsatt stromningsriktning i huvudkanalen.

3.2 Ljuddampning i don

Ljuddampningen i ventilationsdonen delas upp i fallen rum till kanal, element 1, samt kanal tillrum, element 11. I fallet rum till kanal avlases donets insattningsdampning fran tillverkarens pro-duktdatablad. Dampningen ar frekvensberoende och listas i oktavband. Dampningen som uppstarda ljudenergin i rummet ska ta sig in i det forhallandevis lilla kanalhalet brukar vanligtvis inteinkluderas i produktdatabladet. Dampningen uppskattas da enligt:

∆L = −10 log10 Sdon, (4)

[2].

6

Page 10: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

For fallet kanal till rum avlases insattningsdampningen precis som ovan. Ibland har tillverkarevalt att inkludera mynningsdampningen, som uppstar da ljudet gar fran kanalen till rummet, isitt datablad. Saknas data fran tillverkare avlases mynningsdampning for olika kanalstorlekar ochplaceringar fran diagram. Ett exempel pa sadant diagram visas nedan.

Figur 5: Mynningsdampning for kanal med diameter 100mm[4].

Dampningen i donet skiljer sig alltsa at beroende pa om ljudet gar ut ur kanalen eller in i kana-len. Indelningen rum till kanal och kanal till rum aterfinns darfor i resultatdelen dar dampningenfor de olika elementen i ventilationskanalen beraknas.

3.3 Ljuddampning rak kanal

Andra, femte, sjunde och tionde elementet ar raka kanaler med tva olika diametrar. Element tvaoch tio har en diameter pa 100mm och element fem och sju har diametern 250mm. Kanalensdampning beror pa langden och diametern. Dampningen per meter for de olika diameterna kanavlasas i Tabell 2 och Tabell 3 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 0 0.1 0.15 0.22 0.26 0.3 0.3 0.3

Tabell 2: Dampning per meter i rak, cirkular kanal med diameter 100 mm.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 0 0.07 0.13 0.17 0.2 0.22 0.22 0.22

Tabell 3: Dampning per meter i rak, cirkular kanal med diameter 250 mm.

Dessa varden multipliceras med den kanallangd av varje dimension som finns i systemet.

3.4 T-Stycken

Element fyra, sex och atta bestar av olika T-Stycken.

7

Page 11: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Figur 6: Element 4, T-Stycke.

Element fyra bestar av ett T-Stycke dar ljudet gar fran den mindre kanalen till den storre, seFigur 6 ovan. Areaforhallandet beraknas enligt ekvation (1).

Figur 7: Element 6, T-Stycke.

Element sex bestar av ett T-Stycke dar ljudet gar enligt Figur 7. Areaforhallandet beraknasenligt ekvation (1).

Figur 8: Element 8, T-Stycke.

8

Page 12: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Element atta bestar av ett T-Stycke dar ljudet gar enligt Figur 8 ovan. Areaforhallandetberaknas enligt ekvation (1).

Dampningen for varje enskilt element beraknas med hjalp av ekvation (2) och dampningen arlika i varje oktavband.

3.5 Totala dampningen

Den totala dampningen fas genom att summera dampningen fran alla element i de olika oktavban-den. Den totala ljudtrycksnivan fas genom att summera effektivvardeskvadraterna for respektiveoktavband och darefter berakna ljudtrycksnivan enligt:

Ltot = 10 log10

N∑n=1

10Ln/10, (5)

[3].

9

Page 13: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

4 Matningar

Matningarna utfordes for att verifiera modellen som tagits fram ar tillrackligt bra. Fyra olikamatfall inkluderades for att verifiera om vissa antaganden och approximationer ar korrekta. Dettaavsnitt behandlar hur matningarna utfordes.

4.1 Standard

For att gora matningarna pa korrekt och jamforbart satt anvands ISO 16283-1, Acoustics - Fieldmeasurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne soundinsulation, som standard. Denna standard beskriver matuppstallning samt hur matningarna gartill.

4.2 Matuppstallning

Matuppstallning som anvands ar enligt standarden. I sandarrummet placeras en rundstralandehogtalare som sander ut rosa brus. Hogtalaren maste placeras minst 0.5m fran en narliggande ytasamt minst en meter fran donet. Hogtalaren maste placeras minst en meter fran golvet.

Figur 9: Mikrofonpositioner i mottagarrummet. De bla markeringarna ar mikrofonpositionerna.

(a) Mikrofonposition 1 i sandarrummet. (b) Mikrofonposition 2 i sandarrummet.

Figur 10: Mikrofonpositioner i sandarrummet for de tva olika hogtalarplaceringarna. De blaa mar-keringarna ar mikrofonpositionen.

10

Page 14: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

I mottagarrummet ar tilluftsdonet igensatt for att ljudet endast ska transmitteras ut genomfranluftsdonet. Matningarna utfors med handhallna mikrofoner med fem olika matpunkter i rum-met, se Figur 9. Matningarna i sandarrummmet gors pa samma satt som i mottagarrummet menmed matpositionerna enligt Figur 10. Avstandet mellan mikrofonen och narliggande yta mastevara minst 0.5m och det maste vara minst en meter mellan mikrofonpositionen och hogtalare.

Det forsta matfallet behandlar den mest intressanta uppstallningen for att kunna verifieraberakningsmodellen. Matfallet behandlar ljudet nar det utbredes motstroms flodesriktningen samtmed icke tilltappt don.

I det andra matfallet kontrolleras hur mycket flanktransmission och transmission genom vagg-arna som finns. Detta gors for att kontrollera om antagandet om att forsumma den transmissionenar korrekt. For att minimera ljud som gar via franluftskanalen satts denna igen med mineralull.

For det tredje matfallet ser uppstallningen ut pa samma satt som i forsta men sandarrummetoch mottagarrummet har bytt plats. Detta for att kunna mata om det blir nagon skillnad omljuden utbreds med eller mot flodesriktningen i kanalen.

For det fjarde och sista matfallet gors en extra matning som gar ifran standarden. Dennamatning gar ut pa att mata precis vid donen i sandar- och mottagarrummet. Detta for att forsokaundersoka hur mycket stor ljuddampningen var i kanelen respektive donen.

4.3 Tillvagagangssatt

De flesta matningarna utfors enligt standard, som bland annat beskriver hur matutrustningenska kalibreras innan matningen paborjas. Detta gors med en speciell kalibrator. Da hogtalaren arplacerad pa samma satt i forsta och andra matfallet gors matningarna for dessa fall efter varandra.Efterklangstiden mats i mottagarrummet med hjalp av att spranga sex ballonger och anvandamikrofonen for att mata hur lang efterklangstiden ar i rummet.

4.3.1 Matfall 1

Hogtalaren stalls upp enligt Figur 10a. Sedan gors matningar i de givna mikrofonpositionerna isandarrummet for att for att bestamma ljudtrycksnivan i rummet. Enligt standarden ska det varaminst en matposition och den totala mattiden ska vara minst 30 sekunder. Da matningen gors ifalt pa en byggarbetsplats finns det mycket yttre storningar. For att undvika att fa med dessai matningarna gors valet att dela upp matningen i 5 matningar, 6 sekunder var. Om mikrofono-peratoren lagger marke till en storning under mattiden gors denna matning om. Matrorelsen aren cirkelrorelse. Enligt standard ska operatoren halla mikrofonen med utstrackt arm medan haneller hon roterar armen kring koppen minst tre kvarts varv. Vinkeln mellan rummets ytor ochcirkelns plan maste vara mer an 10◦. Varje matning ska ha olika hojd. Det ar viktigt att mikro-fonen rors med konstant vinkelhastighet och den ska maximalt vara 20◦ per sekund. Da det tarlangre tid an 6 sekunder att rotera tre kvarts varv foljs standarden ej. Matningarna i mottagar-rummet gors pa samma satt som i sandarrummet fast med mikrofonpositionerna enligt Figur 9.Efter matningarna for forsta hogtalarpositionen ar klar flyttas hogtalaren enligt uppstallningen iFigur 10b och matningarna gors om pa samma satt. I mottagarrummet gors aven matningar avbakgrundsljudet. Dessa matningar gors pa samma satt som de andra men hogtalaren ar inte pa.

4.3.2 Matfall 2

For det andra matfallet tapps bade tilluftsdonet och franluftsdonet igen for att mata hur mycketljud som inte gar via kanalen. Matningen gors pa samma satt som i forsta matfallet.

4.3.3 Matfall 3

Matningarna for det tredje matfaller gors pa exakt samma satt som i forsta matfallet. Skillnaden aratt mottagarrummet och sandarrummet har bytt plats. Detta for att undersoka om det ger nagonskillnad om ljudet utbreds med eller mot luftflodet i ventilationskanalen.

11

Page 15: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

4.3.4 Matfall 4

I det sista matfallet gors en matning som inte foljer standarden. For detta matfall mats ljudtrycks-nivan precis vid donet i sandarrummet, se Figur 11a nedan. Matningen i mottagarrummet gors pasamma satt. Donet skruvas ut och mikrofonen placeras i centrum av halet, se Figur 11b nedan.

(a) Mikrofonposition for specialfall i sandarrummet.(b) Mikrofonposition for specialfall i mottagarrum-met.

Figur 11: Mikrofonpositioner for specialfallet.

4.4 Efterklangstid

Figur 12: Mikrofon- och sandarpositioner i mottagarrummet. De blaa markeringarna ar mikrofon-positionerna.

Efterklangstiden mats ocksa enligt standard, ISO 16283-1. Har anvand sex olika mikrofonpositionersamt tre olika sandarpositioner, se Figur 12. Har anvands ballonger som ljudkalla. Dessa blasesupp och smalls i tre olika positioner, tva ballonger for varje position. Mikrofonen registrerar hurljudtrycksnivan avtar efter att ballongen har exploderat och den tid det tar for ljudtrycksnivan attminska 60 dB. Efterklangstiden mats i samtliga mottagarrum.

12

Page 16: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

5 Resultat

Resultaten som fas fran berakningsmetoden samt matningarna presenteras har nedan uppdelat pade olika fallen.

5.1 Berakningsmetod

Resultaten presenteras uppdelat for de olika elementen samt summeras till sist till den totaladampningen.

5.1.1 Dampningen i donen

Da olika dampning erhalls for donen i sandarrummet, element 1, och mottagarrummet, element11, delas dondampningen upp i fallen rum till kanal och kanal till rum.

5.1.2 Ljuddampning fran rum till kanal

Fran sandarrummet sett ar det forsta ljuddampande elementet det franluftsdon som sitter i vaggen.Varden for egendampning for ett don hamtas ur fabriksdata fran tillverkare. For modellen anvandsett don fran Flaktwoods, modell GPDF/GPDB-100. Egendampningen kan lasas av i Tabell 4 nedan.

Installning 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

-12 19 23 24 29 36 36 40 400 19 22 23 26 32 32 34 36

+8 20 22 22 26 30 30 33 34

Tabell 4: Fabriksdata for don fran Flaktwoods, modell GPDF/GPDB-100. Egendampning Lw forvarje oktavband, fall rum till kanal [5].

Den installning som anvands ar installning +8, densamma som anvands vid matningen. I dethar fallet har tillverkaren matt upp dampningen fran rum till kanal, alltsa insattningsdampningoch dampningen in i kanalhalet har inkluderats i databladet och ingen korrigering kravs.

5.1.3 Ljuddampning fran kanal till rum

Pa samma satt som fallet for ljuddampning fran rum till kanal hamtas fabriksdata for egendamp-ningen, se Tabell 5.

Installning 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

-12 23 19 14 14 12 11 13 160 22 16 9 8 6 6 6 108 22 16 9 7 5 5 4 8

Tabell 5: Fabriksdata for don fran Flaktwoods, modell GPDF/GPDB-100. Egendampning Lw forvarje oktavband, fall kanal till rum [5].

I det har fallet har dontillverkare valt att inkludera mynningsdampningen i sitt produktdatabladfor dampning i don, kanal till rum och ingen extra korrigering for denna skall goras.

5.1.4 Dampningen i de raka kanalerna

Kanallangden for element tva och atta ar 1.2m. Membrandampningen for dessa element avlases urTabell 6 nedan. Element fyra har langden 3m. Membrandampningen kan avlasas ur Tabell 7 nedan.Element sex har kanallangden 3.4m och dess membrandampning kan avlasas i Tabell 8 nedan. Dentotala dampningen avlases enligt Tabell 9 nedan.

13

Page 17: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 0 0.12 0.18 0.26 0.31 0.36 0.36 0.36

Tabell 6: Dampning i oktavband i rak, cirkular kanal med diameter 100mm och langden 1.2m.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 0 0.21 0.39 0.51 0.6 0.66 0.66 0.66

Tabell 7: Dampning i oktavband i rak, cirkular kanal med diameter 250mm och langden 3m.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 0 0.24 0.44 0.58 0.68 0.75 0.75 0.75

Tabell 8: Dampning i oktavband i rak, cirkular kanal med diameter 250mm och langden 3.4m.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Totala dampningen [dB] 0 0.69 1.19 1.62 1.90 2.13 2.13 2.13

Tabell 9: Den totala dampning i oktavband i de raka cirkulara kanalerna.

5.2 Dampning i T-stycken

Med hjalp av ekvation (1) och (2) beraknas dampningen for de olika T-styckerna.

5.2.1 Element 4

Areaforhallandet mellan de olika vagarna ges av:

∆A =A1

A1 +A2=

250

500=

1

2, (6)

vilket ger dampningen:

∆L = 10 log10

1

2= 3dB. (7)

5.2.2 Element 6

Areaforhallandet mellan de olika vagarna ges av:

∆A =A1

A1 +A2=

250

350=

5

7, (8)

vilket ger dampningen:

∆L = 10 log10

5

7= 0.6dB. (9)

5.2.3 Element 8

Areaforhallandet mellan de olika vagarna ges av:

∆A =A1

A1 +A2=

100

350=

2

7, (10)

vilket ger dampningen:

∆L = 10 log10

2

7= 8.6dB. (11)

14

Page 18: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

5.3 Totala dampningen

Den totala dampningen i varje oktavband fas genom att summera dampningen fran de olika ele-menten. Den totala dampningen i respektive oktavband, avrundat till en decimal, kan lasas av iTabell 10 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Totala dampningen [dB] 54.3 50.9 44.4 46.8 49.1 49.3 51.3 56.3

Tabell 10: Den totala dampning i oktavband.

Genom att summera dampningen fran alla oktavband enligt ekvation (5) fas den totala damp-ningen till ungefar 61dB.

5.4 Matning

Matningarnas resultat presenteras nedan uppdelat i de fyra olika matfallen.

5.4.1 Matfall 1

Skillnaden i ljudtrycksniva (med en decimal) mellan sandarrummet i de olika oktavbanden upp-mattes enligt Tabell 11 och resultatet plottas i Figur 13 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Totala dampningen [dB] 23.9 32.7 41.0 48.0 51.2 52.3 59.2 57.0

Tabell 11: Den uppmatta dampningen i oktavband.

Figur 13: Skillnaden i ljudtrycksniva mellan sandar- och mottagarrum, matfall 1.

Den totala dampningen summeras till 60.8dB.

15

Page 19: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

5.4.2 Matfall 2

For fallet dar donet ar igensatt med mineralull blev skillnaden i ljudtrycksniva enligt Tabell 12samt Figur 14 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Totala dampningen [dB] 26.8 35.1 42.0 52.3 53.2 54.3 59.5 57.0

Tabell 12: Den uppmatta dampningen i oktavband.

Figur 14: Skillnaden i ljudtrycksniva mellan sandar- och mottagarrum, matfall 2, tilltappt don.

5.4.3 Matfall 3

Resultatet for dampningen i matfall 3, dar mottagarrummet och sandarrummet har bytt plats sesi Tabell 13 samt Figur 15 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Totala dampningen [dB] 28.7 39.4 43.7 51.9 51.2 53.5 61.3 57.0

Tabell 13: Den uppmatta dampningen i oktavband.

16

Page 20: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Figur 15: Skillnaden i ljudtrycksniva mellan sandar- och mottagarrum, matfall 3.

5.4.4 Matfall 4

Dampningen som sker mellan matpositionerna i sandarrummet och mottagarrummet kan lasas avi Tabell 14 samt i Figur 16 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Totala dampningen [dB] 17.5 18.6 19.9 17.0 23.1 26.0 41.1 40.41

Tabell 14: Den uppmatta dampningen i oktavband.

17

Page 21: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Figur 16: Skillnaden i ljudtrycksniva mellan sandar- och mottagarrum, matfall 4.

18

Page 22: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

6 Analys och diskussion

I detta avsnitt jamfors resultat fran matningar och berakningsmodellen. Vardena fran matningenfors in i MATLAB och jamfors med resultatet fran berakningsmodellen.

6.1 Rumskorrigering av modell

Absorptionen i mottagarrummet paverkar dampningen. Absorptionen kan beraknas med tva olikametoder. For den forsta metoden maste matningar av efterklangstiden goras och darefter beraknaabsorptionen utifran det. Den andra metoden ar att ta reda pa precis vad som finns i rummet ochsedan soka i litteratur efter absorptionsfaktorn for vaggar, golv, tak och rumsinnehall varefter ab-sorptionen kan beraknas [4]. Da dessa metoder bygger pa att rummets egenskaper ar kanda valdesatt inte inkludera rumskorrigeringen i modellen. Hur rumskorrigeringen kan adderas till modellenvisas istallet har.

Utifran efterklangstiderna uppmatta i rummet kan rummets absorption beraknas enligt:

A = 0.161V

T, (12)

[3], dar A ar absorptionen, enhet m2Sabine, V ar rummets volym och T ar efterklangstiden irespektive oktavband. For att ta reda pa hur mycket dampning absorptionen i rummet resulterari jamfors absorptionen med en standardabsorption, Astandard = 10m2Sabine, enligt:

K = 10 log10

A

Astandard, (13)

[4], dar K ar korrektionen. Ett negativt varde innebar att absorptionen i rummet ar lagrean standardabsorption, vilket minskar dampningen och vice versa [4]. Istallet for att rakna omefterklangstiderna till absorbtionsareor, kan efterklangstiden relateras till efterklangstiden for ettrum med standardad absorbtionsarea enligt:

K = 10 log10

T

Tstandard. (14)

Dar efterklangstiden for ett rum med standardabsorption ar, Tstandard = 0.5s. Det ar dennametod som anvands i modellen. For att berakna den totala rumskorrigerade dampningen korrigerasdet tidigare beraknade dampningen med ekvation (14) enligt:

Dkorrigerad = Dberaknad +K, (15)

[4], dar D ar dampning. Efterklangstiderna fran matningen kan avlasas i Tabell 15 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Efterklangstid [s] 7.59 4.45 2.92 2.48 2.01 1.55 1.16 0.68

Tabell 15: Uppmatt efterklangstid for respektive oktavband.

Med efterklangstider insatt i ekvation (14) och i (15) erhalls den totala korrigerade dampningenfor respektive oktavband. Resultatet presenteras i Tabell 16 nedan, avrundat till en decimal.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 50.0 49.0 44.3 47.5 50.7 52.0 55.3 62.6

Tabell 16: Total dampning for kanalsystemet, korrigerat for verklig rumsabsoption, for respektiveoktavband.

Dampningen summeras over det intressanta omradet 250Hz till 1250Hz. Dampningen for detokorrigerade fallet for matningen blir da 53.1dB och dampningen for det korrigerade fallet formatningen blir 59.6dB. Slutsatsen ar att om noggrannare berakning av ljuddampningen eftersoksbor rumskorrigeringen utforas.

19

Page 23: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

6.2 Med eller utan don

Figur 17: Skillnaden i ljudtrycksniva mellan sandar- och mottagarrum for orginalfallet samt medtilltappt don.

Figur 17 visar en jamforelse mellan fallet dar donet ar igensatt jamfort med da donet ar oppet.Det kan ses att vid laga frekvenser, upp till 200Hz, ar skillnaden lag. Detta antas bero pa attmineralullen som donet ar tatat med slapper igenom de laga frekvenserna. Vid hogre frekvenserhar bagge kurvorna ett minimum i dampningen, vilken antagligen kommer fran lackage genomdorrarna som ej var tatade ordentligt. Ljudet har da tagit sig igenom dorren i sandarrummet,ut i korridoren och sedan in genom dorren i mottagarrummet. Slutsatsen om att det intressantaomradet att studera ar 200Hz till 1250Hz kan dras.

6.3 Dampning in i kanalen

Dampning in i kanalen som egentligen inte har med donets egenskaper att gora ar den som pre-senterades i metoden, ekvation (4). I litteraturen finns ingen teoretisk bakgrund till var ekvationenkommer ifran. Det ar darfor av intresse att studera denna noggrannare. Likheter hittades medekvation (4) vid studier av sammansatta skiljekonstruktioners reduktionstal, beraknat med ener-gimetoder. Transmissionsfaktor for skiljekonstruktion bestaende av vagg med ett hal i beraknasenligt:

τ =Shal

Svagg + Shalτhal +

Svagg

Svagg + Shalτvagg (16)

dar S representerar respektive delytas area, [3]. Transmissionsfaktorn for vaggen antages vara0 da aven om lite ljud skulle transmitteras genom vaggen ar ingen vagg i sandarrummet i direkt-kontakt med mottagarrummet. Transmissionsfaktorn for ett hal ar 1. Med τvagg = 0 och τhal = 1insatt i ekvation (16) erhalls:

τ =Shal

Svagg + Shal. (17)

20

Page 24: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Reduktionstalet ar definierat enligt:

R = 10 log10

(1

τ

), (18)

[3]. Med ekvation (17) insatt i ekvation (18) fas:

R = 10 log10

(Svagg + Shal

Shal

). (19)

Dessa energimetoder bor egentligen endast anvandas for frekvenser vars ljudvaglangd ar smai forhallande till typiska dimensioner som till exempel kanalhalet [3]. Jamfors ekvation (19) medekvation (4), presenterad i metoden, uppmarksammas att termen −10 log10 Skanal ar densam-ma men raknat som skiljevagg tillkom termen 10 log10(Skanal + Svagg). For att undersoka vilkenmetod som stammer bast overens med verkligheten jamfors de bade berakningssatten med don-tillverkarens datablad for dondampning, rum till kanal. Da dontillverkarens data innehaller badeinsattningsdampning och den dampning som soks behover insattningsdampningen subtraheras.For att ta reda pa donets insattningsdampning subtraheras mynningsdampningen, se Figur 5,fran dontillverkarens datablad for dampning, kanal till rum. Dampningen in i kanalen utan donetsinsattningsdampning presenteras i Tabell 17 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning in i kanal [dB] 11 13 14.5 19 25 25 29 26

Tabell 17: Dampningen fran rum in i kanalen dar donets insattningsdampning har subtraherats.

I tabellen syns att dampningen skiljer sig at i olika oktavband medan bada berakningssattenantar samma dampning i alla oktavband. Detta skulle delvis kunna forklaras med att kanalhaletmed en diameter pa 100mm inte kan ses som stort i forhallande till ljudvaglangden for frekvenserunder 2000Hz och darmed ar energimetoder inte tillampbara i det omradet [3]. For att andajamfora hur bra berakningsmetoderna stammer insatts arean for kanal med diameter 100mm iekvation (4) och en dampning pa 21dB erhalls. Da det ar okant vilken vaggarea som dontillverkareanvande i sina matninger ar det svart att jamfora med berakningen enligt ekvation (19). Antagesen vaggarea nagonstans mellan tio och hundra kvadratmeter skulle det innebara ett bidrag paytterligare 10-20dB dampning utover de 21dB som erhalls i ekvation (4). For att fa ett enskiltsiffervarde att jamfora summeras dampningen for oktavbanden 63-8000Hz enligt ekvation (5),resultaten presenteras i Tabell 18 nedan.

Summerad dampning [dB], 63-8000HzData fran tillverkare, Tabell 17 32.9Beraknat enligt ekvation (4) 30Beraknat med metod for skiljekonstruk-tioner, ekvation (19) med area franmatuppstallning

41.4

Tabell 18: Summerad dampning fran rum in i kanalen enligt presenterade berakningsmetoder ochutifran dontillverkares produktdata.

Utifran resultaten i Tabell 18 verkar det som att ekvation (4) ar den modell som stammer bastoverens med de uppmatta vardena fran dontillverkare.

6.4 Reduktionstal for kanal

Som en extra analys fanns det intresse av att undersoka mojligheten att utifran matningarnabestamma ett reduktionstal for kanalhalet. Tanken ar att utifran matningarna, med donet tilltappt,berakna reduktionstalet for vagg och dorr tillsammans, som skillnaden i ljudniva mellan sandar-

21

Page 25: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

och mottagarrum. Samma sak genomfors for matningen med oppet don och ett reduktionstal forvaggen, dorren och kanalen erhalls. Reduktionstal for sammansatta skiljekonstruktioner beraknasenligt:

R = 10 log10

S∑Sn · 10−Rn/10

, (20)

[3]. Med ett totalt reduktionstal fran matning med oppet don och ett reduktionstal for dorroch vagg tillsammans stalls ekvationen upp enligt:

R = 10 log10

S

Svagg+dorr · 10−Rvagg+dorr/10 + Skanal · 10−Rkanal/10. (21)

Reduktionstalet for donet kan da losas ut enligt:

Rkanal = − log10

(S

10−R/10 · Skanal− (Svagg+dorr) · 10−Rvagg+dorr

Sdon

). (22)

Resultaten presenteras for respektive oktavband i Tabell 19 nedan.

Oktavband [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Dampning [dB] 5.6 6.5 7.3 8.0 8.4 8.4 9.2 8.9

Tabell 19: Dampningen i oktavband.

Jamfors reduktionstalet for kanal och don med erhallen dampning fran matningar samt tidigareberakningar verkar denna metod inte alls fungera. Detta kan bero pa att trots att donet var tilltapptslappte mineralullen igenom de laga frekvenserna. Metoderna som anvands ar energibaserade ochsom i tidigare analys sa stammer dessa inte sa bra vid frekvenser under 2000Hz for ett kanalhalmed diameter 100mm.

6.5 Verifiering av berakningsmodell

Genom att jamfora resultatet for matningarna i matfall 1 och resultatet som fas av berakningsmetodenkan ett matt pa hur bra berakningsmetoden ar fas. Jamforelsen kan ses i Figur 18 nedan.

Figur 18: Jamforelse mellan dampningen i rumskorrigerad berakningsmetoden och vid matningen.

22

Page 26: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Som ses i Figur 18 stammer berakningsmetoden inte speciellt bra overens med matningen vidlaga frekvenser. Om vardena i en tredjedels oktavband studeras syns detta fenomen valdigt tydligt,se Tabell 20. Att modellen inte stammer sa bra i lagfrekvensomradet ar forvantat. Detta pa grundav att antaganden som gjorts vid berakningar ar bland annat planvagsutbredning i kanalen ochatt ljudenergin ar jamnt fordelad. Det stammer inte sa bra overens med verkligheten vid lagrefrekvenser.

Frekvens [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Skillnad [dB] -30.3 -18.2 -3.5 1.2 2.0 3.0 7.9 -0.6

Tabell 20: Skillnaden i dampning mellan matning och berakning, avrundat till en decimal.

Daremot ar det omradet som ar intressant att studera mellan 200Hz och 1250Hz och da stammerberakningsmetoden battre. Resultatet kan ses nedan i Figur 19. Det gar aven att tydligt se dettai Tabell 20 ovan.

Figur 19: Jamforelse mellan dampningen i rumskorrigerad berakningsmetoden och vid matningen.Frekvenser mellan 200Hz till 1250Hz.

Vid summering av den totala dampningen med rumskorrektionen gjord i de bada fallen skil-jer det sig mycket lite. Om hela oktavbandet studeras ger berakningsmetoden en dampning pa68.4dB och for matningen ges en dampning pa 66.1dB. Da det var mycket storningar i hogaoch laga frekvenser studeras dampningen i frekvensspannet 200Hz till 1250Hz. Berakningsmetodenger da en dampning pa 58.6dB och matningen ger en dampning pa 59.6dB. Det som ar braar att berakningen ger en lagre dampning an matningen. Detta for att det ar battre ur ettberakningsmetodsperspektiv att ha en lagre dampning an det riktiga fallet da det minimerar riskenatt kraven inte uppfylls vid kontrollmatning. Den totala skillnaden mellan de olika metoderna arcirka 1dB vilket ar mindre an de felmarginaler som finns i matningen.

Om rumskorrektionen for bade matfallet och berakningsmetoden ar gjorda kan resultatetjamforas med hjalp av reduktionstal Rw. For att ta fram och studera dessa andvands standard SS-EN ISO 717-1:2013. Den gar ut pa att jamfora vardena med en refereskurva dar frekvensvardenaar givna enlig Tabell 21 nedan:

23

Page 27: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Oktavband [Hz] 125 250 500 1000 2000

Referensvarde [dB] 36 45 52 55 56

Tabell 21: Referensvarde i oktavband.

Referenskurvan flyttas sedan upp eller ner med steg pa 1dB for att passa in med den uppmattaeller den beraknade kurvan. Skillnaden mellan referenskurvan och de andra kurvorna ska maximaltvara sa nara 10dB som mojligt men inte over. Det total Rw vardet fas genom att lasa av vilketvarde referenskurvan har vid 500Hz. Genom att studera kurvorna i Figur 20 nedan gar det att lasaav att Rw for matningen ar 57dB och Rw for berakningsmetoden lases av till 56dB.

Figur 20: Jamforelse mellan berakning och matning med referenskurvor.

6.6 Jamforelse av ljudtransmission med- eller mot stromningsriktningen

En jamforelse gjordes genom att byta plats pa sandar och mottagarrum. det var svart att dranagra sakra slutsatser eftersom forutsattningarna i rummen ar olika. I det ena rummet fannsbrandlarmscentralen for hela byggnaden, se Figur 21.

24

Page 28: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Figur 21: Brandlarmscentral i ena rummet.

Denna gav ifran sig ljud vilket gor det svart att fa korrekta varden da det rummet anvandssom mottagarrum. Korrektion for bakgrundsniva har gjorts men det finns for stora felkallor foratt kunna dra nagra slutsatser om det blir nagon skillnad i dampning om ljudet utbreds med- ellermot stromningen. En hypotes var att en skillnad borde finnas men att den skulle vara mycket liten.Figur 22 visar att det inte ar nagon storre skillnad i dampning for de tva fallen. Den skillnadensom finns kan komma fran andra kallor.

Figur 22: Skillnaden mellan dampningen da ljudet utbreds med- eller motstroms.

25

Page 29: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

6.7 Felkallor

Det finns ett antal mojliga felkallor vid matningen. Ett av dessa ar.... olika felkallor som kanha uppkommit. En av dessa ar hur rummen ser ut i matfallen. Rummen var inte helt tommaoch det fanns lite olika material i dem, som till exempel, brandtatningar, brandlarmscentral samtkabelstegar. Dessa kan ge en viss skillnad i hur ljudet i rummen beter sig. Omgivningen runttestuppstallningen var inte optimal da det var en byggarbetsplats och det var mycket storningar iform av ljud. Dessa storningar kan med stor sannolikhet ha gett en viss inverkan pa matningarna.En annan felkalla ar matinstrumenten, dessa har en viss felmarginal. Berakningsmetoden ar byggdtill viss del av givna varden samt avlasningar i diagram. Det star inte i litteraturen hur vardenaar framtagna vilket ar annu en osakerhet. Genom att lasa av vardena fran ett diagram kommerytterligare en felkalla. Det kan vara svart att fa fram ett exakt varde.

26

Page 30: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

7 Slutsats

Slutsatsen som kan dras av analysen ar att berakningsmetoden stammer bra overens med matning-arna. Eftersom det endas skilljer cirka en decibel ar resultatet ett bra matt pa att berakningsmeto-den fungerar for att kontrollera dampningen i forhand. Daremot kan vi inte saga hur bra beraknings-metoden stammer vid hoga fekvenser da det fanns ett lackage fran dorren. Vid laga frekvenserstammer inte heller berakningsmetoden som till stor del bestar av energimetoder vars antagandeninte ar giltiga vid laga frekvenser. Jamforelsen med reduktionstal Rw ger en battre jamforelse an omendast summering av ljudtrycksnivaskillnaden gors. Skillnaden i Rw for matingen och berakningenar endast en decibell vilket kan ses som ett mycket bra resultat och att berakningsmetoden stammermycket bra overrens med den verkliga matnigen. Eftersom det var for stora felkallor i matfall 3 foratt kunna kontrollera om det ar nagon skillnad om ljudet fordas med- eller motstroms i kanalenkan inte nagra slutsatser dras av detta. Analysen for dampning in i kanalen pavisar att den metodsom stammer bast overens med de upmatta vardena fran dontillverkare ar den som presenteradesi metoden, ekvation (4), ∆L = −10 log10 Sdon.

8 Framtida arbete

Genom att gora ytterligare undersokningar och studera fler fall kan berakningsmetoden kontrollerasytterligare. For att verifiera att skillnaden mellan dampning i med- och motstromsfallen skulle detvara mojlig att gora experiment i en mer kontrollerad miljo dar bada rummen ar identiska och ingayttre storningar finns.

27

Page 31: OVERH ORNING VIA VENTILATIONSKANALER …kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1120312/FULLTEXT01.pdfneh alla b ade en litteraturstudie d ar en metod f or teoretisk ber akning av overh

Referenser

[1] “2011 ASHRAE HANDBOOK Heating, Ventilating, and Air-Conditioning APPLICATIONS”.I: American Society of Heating-Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., (2011),sida 788.

[2] K-Konsult Akustik. Ljudhandbok for olika typer av installationer. Stockholm: K-Konsult Aku-stik, 1986.

[3] H.P Wallin U. Carlsson M. Abom H. Boden och R. Glav. Ljud och vibrationer. Stockholm:KTH Marcus Wallenberg Laboratoriet, 2014.

[4] Henry Nyman och Soren Denielsson. Ljud dimensionering av ventilationssytem. Stockholm:Byggforskningsradet, 1998.

[5] Flakt Woods. Produktdatablad franluftsventil GPDF, GPDB. url: http://dokument.flaktwoods.se/260e03d1-bd99-4337-b092-36edcdf2442a.

28