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