Государственный стандарт СССР ГОСТ 28100-89 (СТ СЭВ 6085-87)
"Защита от шума в строительстве. Глушители шума.
Методы определения акустических характеристик"
(введен в действие постановлением Госстроя СССР от 27 февраля 1989 г. N 31)

Noise protection in buildingsilencersfor determination of acoustic characteristics

Взамен ГОСТ 23793-79
Дата введения 1 июля 1989 г.

 1. Общие положения                                                     
 2. Аппаратура                                                          
 3. Измерения статического снижения шума глушителем                     
 4. Измерения уровня звуковой мощности собственного шума глушителя      
 5. Измерения потерь давления в глушителе                               
 6. Протокол испытания                                                  

 Приложение 1. Определение коэффициента отражения концевого поглощающего
               устройства                                               
 Приложение 2. Пояснения некоторых терминов, встречающихся в стандарте  

Настоящий стандарт распространяется на глушители шума (далее - глушители), располагаемые в воздуховодах для транспортировки воздуха, и устанавливает методы определения величин снижения шума, осуществляемые с помощью измерений на испытательных стендах.
Настоящий стандарт не распространяется на глушители двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров.
Настоящий стандарт может применяться также для измерения акустических характеристик элементов воздуховодов.
Пояснения некоторых терминов, встречающихся в настоящем стандарте, приведены в приложении 2.

1. Общие положения

1.1. Акустическими характеристиками глушителей являются следующие величины:

     D           - статическое снижение шума глушителем, дБ;
      ст
     L           - уровень звуковой мощности собственного шума глушителя,
      w             дБ;
     Дельта P    - потери давления в глушителе, Па.
             полн

1.2. Стенды для измерений должны отвечать требованиям, изложенным в разд.2.

1.3. Измерения проводят в третьоктавных полосах частот в диапазоне от 50 до 10000 Гц. Допускается для центральных систем вентиляции проводить измерения в диапазоне частот от 100 до 8000 Гц.

1.4. Точность измерения должна соответствовать требованиям ГОСТ 23941.

2. Аппаратура

2.1. Требования к измерительной аппаратуре

Для измерений уровней звукового давления в полосах частот применяют измеритель уровня звукового давления, а также комплект фильтров для третьоктавных полос частот по ГОСТ 17187 и ГОСТ 17168. Размер микрофона в направлении, перпендикулярном оси воздуховода, не должен превышать 5% наименьшего поперечного сечения выходного измерительного воздуховода.
Допускается при определении уровней звуковой мощности собственного шума глушителя методом измерения в реверберационной камере применять регистратор уровня (самописец), оснащенный логарифмическим усилителем со скоростью записи не менее 300 дБ/с, обеспечивающий запись уровня звукового давления во времени.
2.2. Требования к измерительному источнику звука

2.2.1. В состав измерительного источника звука должны входить:

1) два или более громкоговорителей, установленных асимметрично относительно оси воздуховода;
2) концевое поглощающее устройство;
3) герметичное звукоизолирующее ограждение, снижающее косвенную передачу.
Примеры конструкционных решений измерительных источников звука приведены на черт.1.
2.2.2. Измерительный источник звука должен обеспечивать постоянный во времени белый шум в измеряемых полосах частот. Допустимые измерения уровня звуковой мощности измерительного источника звука приведены в табл.1.

При технических измерениях допускается применять источник звука с более широкой полосой частот.

"Чертеж 1. Примеры решений измерительных источников звука"

Таблица 1

--------------------------T---------------------------------------------¬
¦    Полоса частот, Гц    ¦    Допустимое изменение уровня звуковой     ¦
¦                         ¦                мощности, дБ                 ¦
¦                         +-----------------------T---------------------+
¦                         ¦ для точных измерений  ¦   для технических   ¦
¦                         ¦                       ¦      измерений      ¦
+-------------------------+-----------------------+---------------------+
¦         До 200          ¦          +-1          ¦         +-2         ¦
+-------------------------+-----------------------+---------------------+
¦         Св.200          ¦         +-0,5         ¦         +-1         ¦
L-------------------------+-----------------------+----------------------

2.2.3. Питание громкоговорителей источника звука должно осуществляться по схеме, представленной на черт.2 , в состав которой входят:

1) генератор шума;
2) усилитель;
3) фильтр или комплект фильтров;
4) амперметр класса 0,5 с постоянной времени не менее 1 с.
Допускается заменять генератор шума и фильтр магнитофоном с лентой, передвигающейся по замкнутой петле. Во время измерения лента должна пройти перед воспроизводящей головкой не менее трех раз.

"Чертеж 2. Схема системы питания громкоговорителей источника звука"

При применении замещающего воздуховода разность между измеренными средними уровнями звукового давления в соседних третьоктавных полосах частот не должна превышать 4 дБ.
2.2.4. Создаваемые измерительным источником звука при установленном глушителе уровни звукового давления в точках измерения должны быть по крайней мере на 10 дБ выше уровней звукового давления при выключенном измерительном источнике звука.

2.2.5. Изменения величины тока, питающего измерительный источник звука, не должны превышать 10% от номинального значения при точных измерениях и 15% - при технических измерениях.

2.2.6. Измерительный источник звука соединяют с воздуховодом посредством упругих прокладок для предотвращения передачи звука на стенки воздуховода.

2.2.7. Требования к воздуховоду, соединяющему измерительный источник звука с входным измерительным воздуховодом

2.2.7.1. Если входное сечение измерительного источника звука отличается от сечения входного воздуховода, эти сечения следует соединять воздуховодом, удовлетворяющим требованиям:

1) наклон стенок к оси не более 15°;
2) площадь поперечного сечения на произвольном участке длиной 0,3 м и более должна возрастать не более чем в 1,6 раза.
2.2.7.2. Если размер воздуховода в направлении, перпендикулярном оси, превышает 0,5 м, повышают жесткость плоских стенок соединительного воздуховода.

2.3. Требования к измерительному воздуховоду

2.3.1. В состав измерительного воздуховода должны входить следующие элементы:

1) входной измерительный воздуховод;
2) проверяемый глушитель или замещающий воздуховод, монтируемый вместо проверяемого глушителя по схеме с замещающим воздуховодом;
3) выходной измерительный воздуховод;
4) соединительные элементы (если требуются).
2.3.2. При проверке глушителей с разными входными и выходными сечениями следует применять два разных выходных измерительных воздуховода:

1) в измерительной схеме с проверяемым глушителем - выходной измерительный воздуховод с поперечным сечением, равным или близким поперечному сечению выходного отверстия глушителя;
2) в схеме с замещающим воздуховодом - выходной измерительный воздуховод с поперечным сечением, равным или близким поперечному сечению входного отверстия глушителя.
2.3.3. Входной, выходной измерительные и замещающий воздуховоды должны создавать прямолинейные участки измерительного воздуховода с постоянным поперечным сечением.

Площадь поперечного сечения входного или выходного воздуховода не должна отличаться более чем на 25% от площади поперечного сечения соответствующего отверстия глушителя шума.
2.3.4. Длина входного или выходного измерительного воздуховода должна быть не менее половины длины звуковой волны, соответствующей средней геометрической частоте самой низкой измерительной полосы частот.

2.3.5. Длина замещающего воздуховода должна быть равна длине проточного канала глушителя.

Допускается применять воздуховоды круглого или прямоугольного сечения с соотношением сторон прямоугольника не более чем 2:1.
Если воздуховод имеет плоскую стенку с размером в направлении, перпендикулярном оси канала, более чем 0,5 м, то необходимо увеличить жесткость этой стенки.
Стенки воздуховода должны обеспечивать предельное снижение шума воздуховодом минимум на 10 дБ выше, чем снижение шума испытываемым глушителем.
2.3.6. Измерительный воздуховод должен быть герметичным, соединения воздуховодов должны быть выполнены так, чтобы не было уступов, превышающих 1/200 наименьшего поперечного размера воздуховода.

Стенки измерительного воздуховода должны быть изготовлены из стального листа с высокой звукоизоляцией для того, чтобы предельное снижение шума было по крайней мере на 10 дБ выше, чем снижение шума испытуемым глушителем.
2.4. Требования к соединительным элементам

2.4.1. Соединительный элемент, предназначенный для соединения составных частей испытательного стенда с разными поперечными сечениями, должен удовлетворять требованиям п.2.2.7.

Соединительный элемент может быть отрезком акустического рупора.
2.5. Требования к концевому поглощающему устройству

2.5.1. Концевое поглощающее устройство должно предотвращать возникновение стоячих волн, снижающих точность измерений в канале.

2.5.2. Значения коэффициента отражения r_a концевого поглощающего устройства не должны превышать указанных в табл.2.

Таблица 2

-----------------------T--------T---------T---------T---------T---------¬
¦Средняя геометрическая¦   50   ¦   63    ¦   80    ¦   100   ¦   125   ¦
¦частота полосы частот,¦        ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦          Гц          ¦        ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
+----------------------+--------+---------+---------+---------+---------+
¦Коэффициент  отражения¦  0,4   ¦  0,35   ¦   0,3   ¦  0,25   ¦  0,15   ¦
¦r_a                   ¦        ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
L----------------------+--------+---------+---------+---------+----------

Коэффициент отражения концевого поглощающего устройства определяют согласно приложению 1.
Пример конструкции концевого поглощающего устройства приведен на черт.3.
2.6. Требования к реверберационной камере

Реверберационная камера должна соответствовать требованиям п.1.3 ГОСТ 12.1.027, по крайней мере, начиная с частоты 125 Гц. Проверка пригодности реверберационной камеры должна проводиться при герметично закрытом (жесткой крышкой) акустическом рупоре и при сохранении открытыми тех вытяжных отверстий, которые используются при испытании глушителя.
Допускается при использовании метода замещения проводить испытания глушителей в реверберационных камерах объемом в пределах от 100 до 300 м3, начиная с частоты 50 Гц.

"Чертеж 3. Пример конструкции концевого поглощающего устройства"

Примечание. Указанные допущения справедливы при использовании метода замещения, поскольку этим методом определяются только разности уровней. Эти допущения обоснованы и при измерениях шума воздушного потока, поскольку при этом допустимы большие погрешности в низкочастотном диапазон#.

2.7. Требования к образцовому источнику звука

2.7.1. Образцовый источник звука применяют при определении уровня звуковой мощности собственного шума глушителя методом измерения в реверберационной камере посредством образцового источника звука.

2.7.2. Калибровка реверберационной камеры должна соответствовать ГОСТ 12.1.027.

2.8. Требования к вентилятору

Вентилятор, применяемый при испытаниях с потоком воздуха через глушитель, должен обеспечивать требуемые скорости воздушного потока. Он должен быть установлен за пределами измерительного помещения. Для защиты от проникновения шума в измерительное помещение вентилятор следует оборудовать звукоизоляционным ограждением, упругими соединительными элементами, виброизоляторами и глушителями.
Для регулировки скорости потока воздуха применяют вентилятор с регулируемой скоростью вращения.
2.9. Площадь поперечного сечения канала глушителя шума (набора глушителей) вентилятора должна быть не менее чем в два раза больше поперечного сечения испытательного глушителя.

2.10. Требования к воздуховоду для измерения потерь давления в глушителях

Примеры испытательных стендов для измерения потерь давления в глушителях приведены на черт.4.

"Чертеж 4. Примеры испытательных стендов для измерения потерь давления в глушителях"

Допускается применять другие стенды для определения потерь давления в глушителях при условии, что будет обеспечена погрешность измерения +-2,5%.
2.11. Требования к акустическому рупору

2.11.1. Акустический рупор используют для передачи с возможно наименьшими потерями звуковой энергии из воздуховода в реверберационную камеру.

2.11.2. Акустический рупор должен быть изготовлен в виде конуса, правильной усеченной пирамиды или же форма стенок в осевом сечении должна приближаться к экспоненте.

2.11.3. Значения коэффициента отражения r_a акустического рупора, определяемого в третьоктавных полосах частот, не должны превышать указанных в табл.3.

 

Таблица 3

------------------------T-------T-------T-------T-------T-------T-------¬
¦Средняя геометрическая ¦  50   ¦  63   ¦  80   ¦  100  ¦  125  ¦  160  ¦
¦частота полосы частот, ¦       ¦       ¦       ¦       ¦       ¦       ¦
¦          Гц           ¦       ¦       ¦       ¦       ¦       ¦       ¦
+-----------------------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
¦Коэффициент   отражения¦  0,8  ¦  0,7  ¦  0,6  ¦  0,5  ¦  0,3  ¦  0,2  ¦
¦r_a                    ¦       ¦       ¦       ¦       ¦       ¦       ¦
L-----------------------+-------+-------+-------+-------+-------+--------

2.11.4. Акустический рупор должен быть изготовлен из листовой стали толщиной 3 мм. Наклон стенок рупора к оси не должен превышать 15°, длина рупора должна быть 2 м (приблизительно).

Геометрические пропорции акустического рупора приведены на черт.5.

"Чертеж 5. Акустический рупор"

"Чертеж 6. Стенд для проверки измерительного источника звука"

2.12. Проверка испытательных стендов

2.12.1. Проверка измерительного источника

Проверку проводят на стенде, показанном на черт.6. Через вспомогательный громкоговоритель подают чистые тона с постоянным уровнем в полосе частот от 50 до 10000 Гц. Перемещая измерительный микрофон вдоль канала на участке, равном 1 м, измеряют уровень звукового давления. Измерительный источник звука считается пригодным, если отвечает требованиям п.2.2.
2.12.2. Проверка концевого поглощающего устройства на чистых тонах

2.12.2.1. Проверку пригодности концевого поглощающего устройства проводят на основе оценки коэффициента отражения согласно приложению 1.

2.12.2.2. Концевое поглощающее устройство пригодно для проведения измерений, если измерения уровня звукового давления во время перемещения микрофона вдоль оси воздуховода на участке длиной 1 м не превышают значений, указанных в табл.2.

2.12.3. Проверка звукового поля в реверберационной камере, выбор мест расположения точек измерения и их количества осуществляются согласно п.3.3 ГОСТ 12.1.027.

2.12.4. Проверка собственного шума испытательного стенда

Для проверки собственного шума испытательного стенда:
1) проверяют наличие диффузного поля в реверберационной камере по п.2.12.3;
2) собирают испытательный стенд для измерения собственного шума глушителя с замещающим воздуховодом вместо глушителя;
3) включают вентилятор и устанавливают требуемую скорость воздушного потока;
4) измеряют средний уровень звукового давления в реверберационной камере по п.4.1.2.
Собственный шум испытательного стенда, дБ, считают удовлетворительным, если выполняется условие

                _    _
                L  - L   >= 10,
                 i1   i2

     где
     _
     L    - средний   уровень   звукового   давления  в  реверберационной
      i1    камере для стенда с глушителем, дБ;
     _
     L    - средний уровень звукового давления в реверберационной  камере
      i2    для стенда с замещающим воздуховодом, дБ.

3. Измерения статического снижения шума глушителем

3.1. Для определения величин снижения шума глушителями применяют:

1) метод измерения внутри воздуховода;
2) метод измерения в реверберационной камере.
3.2. Метод изменения внутри воздуховода

3.2.1. Прямые измерения

3.2.1.1. Для измерения применяют испытательный стенд, схема которого приведена на черт.7.

"Чертеж 7. Испытательный стенд для измерения статического снижения шума глушителем внутри воздуховода прямым методом"

3.2.1.2. Измерения проводят в следующей последовательности:

1) определяют положение измерительных плоскостей, которые должны находиться в средней части входного и выходного измерительных воздуховодов;
2) определяют положение и количество измерительных точек согласно черт.8 на участке воздуховода длиной не менее чем 1/4 длины волны, соответствующей средней геометрической частоте самой низкой измерительной полосы частот;
3) в каждой из трех основных точек измерения измеряют уровни звукового давления L_i в полосах частот. Если максимальная разность между значениями уровней звукового давления в трех измерительных точках выше значений, приведенных в табл.4, измерения проводят в пяти измерительных точках согласно черт.8.

"Чертеж 8. Положение и количество измерительных точек в участке воздуховода"

Таблица 4

-----------------------T-------T------T-------T-------T--------T--------¬
¦Средняя геометрическая¦  50   ¦  63  ¦  80   ¦  100  ¦  125   ¦ >=160  ¦
¦частота    в    полосе¦       ¦      ¦       ¦       ¦        ¦        ¦
¦частот, Гц            ¦       ¦      ¦       ¦       ¦        ¦        ¦
+----------------------+-------+------+-------+-------+--------+--------+
¦Максимальная  разность¦      10      ¦       8       ¦   7    ¦   6    ¦
¦уровней      звукового¦              ¦               ¦        ¦        ¦
¦давления, дБ          ¦              ¦               ¦        ¦        ¦
L----------------------+--------------+---------------+--------+---------

3.2.1.3. Средний уровень звукового давления во входном (L_1) и выходном (L_2) измерительных воздуховодах , дБ, определяют по формуле

                                        0,1L

               _             1    n         i
               L   = 10 lg (--- сумма 10     ),                      (1)
                1,2          n   i=1

     где

     n   - общее количество точек измерения;
     L   - усредненный уровень звукового давления в i-й точке измерения,
      i    дБ.

3.2.1.4. Статическое снижение шума глушителем (D_ст), дБ, определяют по формуле

                                  S

                   _   _           1
              D  = L - L + 10 lg ----,                              (2)
               ст   1   2         S
                                   2

     где

     S  - площадь  поперечного  сечения   входного    измерительного
      1   воздуховода, м2;
     S  - площадь    поперечного    сечения   выходного   измерительного
      2   воздуховода, м2.

3.2.2. Измерения с замещающим воздуховодом

3.2.2.1. Для измерения применяют испытательный стенд, схема которого приведена на черт.9.

"Чертеж 9. Испытательный стенд для измерения статического снижения шума глушителем внутри воздуховода методом с замещающим воздуховодом"

3.2.2.2. Измерения проводят в следующей последовательности:

1) определяют положение измерительной плоскости, которая должна находиться в средней части выходного измерительного воздуховода;
2) определяют положение и количество точек измерения в соответствии с перечислением 2 п.3.2.1.2;
3) в каждой из точек измерения проводят измерения уровней звукового давления в полосах частот на стенде с замещающим воздуховодом и испытываемым глушителем;
4) определяют в соответствии с п.3.2.1.3 средние уровни звукового давления в выходном измеритель-
                                              _                         _
ном воздуховоде для стенда с замещающим воздуховодом L_1 и испытываемым глушителем L_2.
3.2.2.3. Статическое снижение шума глушителем (D_ст), дБ, определяют по формуле

                  _    _

             D  = L  - L ,                                         (3)
              ст   1    2

     где
     _
     L  - средний      уровень    звукового     давления    в    выходном
      1   измерительном воздуховоде для стенда с замещающим воздуховодом,
          дБ;
     _
     L  - средний  уровень звукового давления в  выходном  измерительном
      2   воздуховоде для стенда с испытываемым глушителем, дБ.

3.3. Метод измерения в реверберационной камере

3.3.1. Для измерения применяют испытательный стенд, схема которого приведена на черт.10 , при следующих условиях:

1) акустический рупор должен заканчиваться в реверберационной камере;
2) ось канала не должна быть перпендикулярна по отношению к противопожарной стене реверберационной камеры;
3) местоположение акустического рупора должно быть одинаковое в системе с замещающим воздуховодом и с испытываемым глушителем.
3.3.2. Измерения проводят в следующей последовательности:

1) включают измерительный источник звука и определяют число точек измерения на основе разности между минимальным и максимальным значениями уровня звукового давления в реверберационной камере по ГОСТ 12.1.027, причем точки измерения должны быть расположены на расстоянии не менее 2 м от выпускного отверстия акустического рупора;

"Чертеж 10. Испытательный стенд для измерения статического снижения шума глушителем в реверберационной камере"

2) в каждой из точек измерения определяют L_i в полосах частот.
3.3.3. Статическое снижение шума глушителем D_ст определяют в соответствии с п.3.2.2.3 , причем принимают L_1 как уровень звукового давления в реверберационной камере для стенда с замещающим воздуховодом и L_2 с испытываемым глушителем . При вычислениях учитывают поправку на помехи в реверберационной камере в соответствии с табл.5.