Основи будівельної кліматології і фізики

1. Кліматичні умови експлуатації віконних конструкцій (зовнішні впливи)
2. світловий клімат
3. Температура повітря
4. Вологість повітря
5. вітер
6. акустичний клімат
7. Посилання на СНиП (и) використані в статті
8. внесок учасников
9. Примітка

Вирішальне значення при виборі конструктивного виконання вікон мають метеорологічні (кліматичні) фактори: якісні і кількісні параметри навколишнього середовища регіону - його клімату: світлового, температурно-вологісного і вітрового: а серед завдань, що виникають при проектуванні світлопрозорих конструкцій, основні відносяться до області будівельної теплофізики ( теплотехніки), регламентуючи світловий і акустичний режими приміщення, а також температуру і вологість внутрішнього повітря, воздухонроніцаніе - показники мікроклімат а приміщення. Розгляду цих та супутніх їм питань і присвячена ця глава.

Кліматичні умови експлуатації віконних конструкцій (зовнішні впливи)

Наша країна відрізняється різноманітністю клімату. Його вплив на будівлі і забудову населених пунктів вивчає наука «Будівельна кліматологія». Вона озброює проектувальників відомостями про метеорологічних факторах, що характеризують клімат: сонячної радіації, температури і вологості повітря, вітрі і кількості опадів. Умови формування клімату в даній місцевості визначаються її широтним розташуванням, висотою над рівнем моря, близькістю до водойм, рельєфом, характером земного покриву та ін. В концентрованому вигляді інформація про кліматичні умови експлуатації зібрана в нижченаведених будівельних нормах і правилах:

CНіП 23-05-95 Природне і штучне освітлення

СНиП 23-01-99 Будівельна кліматологія

СНиП 2.01.07-85 Навантаження і впливи

Вихідні кліматичні характеристики, використовувані при виборі конструкцій скління будівель, можна розділити на дві групи. Першу групу складають комплексні характеристики: кліматичне районування, радіаційно-тепловий режим, тепло-вологісний режим, сніго-і пилеперенос, наявність косих дощів в поєднанні з вітром. До другої групи відносять пофакторние характеристики: сонячну радіацію (прихід у вигляді тепла на горизонтальну і вертикальну поверхні, тривалість опромінення, інтенсивність ультрафіолетової радіації), температуру повітря (екстремальну, середньодобову, опалювального періоду, амплітуду коливань і т. Д.), Вологість (абсолютну і відносну), вітер (напрямок, швидкість, повторюваність), опади (середні, екстремальні, сніговий покрив).

Характеристики, відносяться до першої групи, використовують для загальної фонової оцінки клімату великих територій. Вони націлюють на розробку типологічних особливостей проектних рішень для території з приблизно однаковими фоновими показниками клімату.

Другу групу показників використовують в теплотехнічних розрахунках огороджувальних конструкцій при забезпеченні необхідного мікроклімату приміщень.

Для виявлення особливостей клімату проводяться багаторічні метеорологічні спостереження, на підставі яких зроблено загальне будівельно-кліматичне районування Російської Федерації, см. СНиП 23-01-99 Будівельна кліматологія . Характеристика кліматичних районів, розташування яких показано на карті, рис.1.1, наведена в табл.1.1

Малюнок 1.1 (натисніть на малюнок, щоб збільшити його)

Згідно з останнім будівельно-кліматичного районування, територія Росії і країн СНД ділиться на 1 кліматичних району, які, в свою чергу, поділені на 16 кліматичних підрайонів. Кліматичне районування розроблено на основі комплексного поєднання середньої місячної температури повітря в січні і липні, середньої швидкості вітру за три зимові місяці, середньої місячної відносної вологості повітря в липні.

Таблиця 1 (натисніть на таблицю, щоб збільшити її)

Кліматичний підрайон 1Д характеризується тривалістю холодного періоду року (з середньою добовою температурою нижче Про ° С) 190 днів в році і більш.
Крім загального будівельно-кліматичного районування, СНиП 23-01-99 Будівельна кліматологія встановлює поділ території країни по зонам вологості, см. карту на рис.1.2, і розподілу середнього за рік числа днів з переходом температури повітря через ° С, рис.1.3.
На рис. 1.4. показана карта районування північної будівельний-кліматичної зони, а в табл.1.2. наводяться значення мінімальних температур повітря у відповідних районах.

Кліматичне районування забезпечує розробку типологічних вимог до будівель різного призначення. Як приклад в табл. 1.3. наведені типологічні вимоги до житлових будинків, що мають відношення до светоірозрачним конструкціям.

Кліматичний аналіз заснований на знаннях про основні климатообразующих факторах: сонячної радіації - опроміненні, температурі і вологості повітря, вітрі і кількості опадів.

Малюнок 1.2. Схематична карта зон вологості

Температурні показники районів північної будівельно-кліматичної зони

Таблиця 1.2.

Типологічні вимоги до житлових будинків в різних кліматичних підрайонах

Таблиця 1.3

малюнок 1.3

малюнок 1.4

світловий клімат

Для оптимального вибору (проектування) світлопрозорих конструкцій важливе значення має інформація про градації території країни за ресурсами світлового клімату, наведена в CНіП 23-05-95 Природне і штучне освітлення (Додаток Д, обов'язкове), див. Табл. 1.4.

Таблиця 1.4 Групи адміністративних районів за ресурсами світлового клімату

Світловий клімат являє собою сукупність умов природного освітлення в тій чи іншій місцевості (освітленість і кількість освітлення на горизонтальній і різноорієнтованих по сторонах горизонту вертикальних поверхнях, створюваних розсіяним світлом неба і прямим світлом сонця, тривалість сонячного сяйва і альбедо * підстильної поверхні) за період більш десяти років.

Кількісна характеристика адміністративних районів за ресурсами світлового клімату здійснюється за допомогою коефіцієнта світлового клімату m, (див. Табл. 1.5), що визначається відповідно до табл. 4 CНіП 23-05-95 Природне і штучне освітлення .

Основні компоненти природної освітленості на відкритій місцевості - пряме сонячне світло Еc. розсіяний (дифузний) світло неба Ен і відбитий від землі світло Ез. При природному освітленні діапазон освещенностей і яскравості дуже великий. Так, освітленість опівдні ясного дня на відкритій горизонтальній поверхні може перевершувати 100000 лк, в той час як в сутінки похмурого дня вона може дорівнювати кільком люксам.

Таблиця 1.5

Примітки
З - північне; СВ - північно-східне; СЗ - північно-західне; В - східне; 3 - західне; З-Ю - північ-південь; В-3 - схід-захід: Ю - південне; Ю-В - південно-східне; 103 - південно-західне.

Зовнішня освітленість від дифузного неба залежить, в основному, від висоти стояння сонця і характеру хмарності. За результатами розрахунків зовнішньої освітленості побудована карта светокліматіческіх районування всієї країни, рис. 1.5. На цій карті наведені значення m, які використовуються при розрахунках коефіцієнтів природної освітленості (КПО), см. П. 1.2., І визначаються як відношення середньої освітленості в Москві Емср до середньої освітленості в даному районі. Середня освітленість в Москві служить еталоном (Емср = 1), т. Е.

Основним критерієм при проведенні кордонів світло-кліматичних районів було кількість освітлення на годину в середньому за період використання природного освітлення (5000 лк і вище). Однак на Кавказі, півдні Західного і Східного Сибіру і на значній частині території Далекого Сходу більше 50% часу в році переважає ясне небо і сонячна погода. У цих умовах на значній території Півночі та середньої смуги, відбувається невиправдане скорочення площі скління і заниження рівнів освітленості приміщень в осінньо-зимовий період, а в південних і далекосхідних районах площа скління значно перевищує необхідну.

Сонячна енергія, будучи джерелом природного освітлення, виконує також функції ультрафіолетового опромінення і обігріву. Сонячне випромінювання, що досягає земної поверхні, по довжині хвиль поділяють на ультрафіолетове (довжина хвиль 100-400 нм), видиме світло (180-780 нм) і інфрачервоне випромінювання (780-3000 нм). При цьому на частку ультрафіолетового випромінювання приходить близько 3%, видимого світла - 44% і інфрачервоного випромінювання - близько 53%. Максимум світловий інтенсивності лежить в області видимого світла, т. Е. При довжині хвилі близько 500 нм.

малюнок 1.5

Промениста енергія сонця і природне світло роблять визначальний вплив на життєдіяльність, фізіологічні та психологічні процеси в живих організмах. Особливо велике значення ультрафіолетового випромінювання.

Ультрафіолетового випромінювання, згідно з даними Міжнародної комісії з освітлення (МКО), відповідають такі області: А - довгою хвиль 315-400 їм; В - 280-315 нм і С - 100-280 ім. Безпосереднє дію ультрафіолетової радіації області С на живу речовину загрожує руйнуванням молекул білка. Однак саме ця частина спектра ультрафіолетової радіації не досягає Землі, так як поглинається і високих шарах атмосфери. Помірні дози ультрафіолетової радіації області В, як і дози області А + В, впливають на організм людини благотворно, підвищують його стійкість до захворювань, загальний тонус і працездатність.

Значення ультрафіолетової опромінення, мВт / м2, для кожної години середини місяця наведені в таблицях. Для широтних зон країни прийнята наступна класифікація:

• широта 750 - зона жорсткого УФ дефіциту;
• широта 700 - зона суворого УФ дефіциту;
• широта 650 - зона значного УФ дефіциту;
• шпрота 600 - зона помірного УФ дефіциту;
• широта 550 - зона УФ комфорту зі слідами УФ дефіциту взимку;
• широта 500 - зона УФ комфорту з надмірною опроміненням влітку;
• широта 400- зона надлишкового ультрафіолетового опромінювання;
• широта 350 - зона тривалого надлишкового опромінення.

Зони УФ дефіциту є також зонами світлового і теплового дефіциту, зони УФ комфорту - зонами світлового і теплового комфорту, а зони надлишкового ультрафіолетового опромінювання - зонами надмірної освітленості і прогріву.
Дані про ультрафіолетової радіації використовують при розрахунках інсоляції приміщень житлових і громадських будівель.

Сумарна ультрафіолетова радіація (пряма і розсіяна) в умовах відкритого горизонту в добовому і річному ході залежить від висоти сонця, прозорості атмосфери і довжини хвилі випромінювання.

Хмарність істотно змінює хід сумарною ультрафіолетової радіації. При щільній непрозорі хмарності сумарна ультрафіолетова радіація становить 15-18% від її величини в ясний день (для м Москви). Розсіяна ультрафіолетова радіація послаблюється хмарами сильніше, ніж пряма.

Спектральний розподіл сумарної і розсіяною радіації в ультрафіолетовій області спектра змінюється протягом дня. Зі зменшенням висоти сонця сильніше послаблюється короткохвильова радіація, найбільш активна в біологічному відношенні.

Максимальна кількість сонячної радіації при безхмарному небі в літню пору отримують вертикальні огорожі, орієнтовані на захід і південний захід. Комплексний вплив інтенсивної сонячної радіації і високих післяполудневих температур створює досить несприятливі умови для людини, особливо в житлових приміщеннях.

Температура повітря

Є однією з визначальних кліматичних характеристик. При виборі показників світлопрозорих конструкцій використовують такі величини температури повітря в якості вихідних даних для теплового проектування огороджувальних, в т. Ч. Світлопрозорих, конструкцій будівель:

• середня температура найбільш холодної п'ятиденки з забезпеченістю 0,92 для району будівництва (згідно з даними графи 5 табл. 1 СНиП 23-01-99 Будівельна кліматологія ) - приймається в якості розрахункової температури зовнішнього повітря, text, 0С. для всіх будівель, крім виробничих;
• середня температура зовнішнього повітря, tht, ° C, протягом опалювального періоду; приймається згідно СНиП 23-01-99 (табл. 1, графа 14 для медичних і дитячих установ, графа 12 - в інших випадках) для району будівництва. Використовується замість з величиною тривалості опалювального періоду Zht, сут. (Приймається за значеннями в графах 13 і 11, відповідно), для розрахунку величини градусо-діб опалювального періоду (див. СНиП 23-02-2003).

Тут tint - розрахункова середня температура внутрішнього повітря, ° С, см. П. 1.2;

Dd = (tint - tht) Zht

Тривалість опалювального періоду Zht приймається для періоду з середньою добовою температурою зовнішнього повітря не більше 10 ° С - при виборі скління лікувально-профілактичних, дитячих установ і будинків-інтернатів для людей похилого віку, і не більше 8 0С - в інших випадках.

• середня місячна температура липня, ° С, регіону будівництва (див. табл. 3 СНиП 23-04-99) використовується для прийняття рішення про необхідність сонцезахисту, якщо ця температура вище або дорівнює 21 ° С.

У табл. 1.6 наведені дані про вищеназваних температурах повітря в деяких районах будівництва.

Вологість повітря

Вологість повітря є найважливішим показником гігієнічного стану повітряного середовища. Вона надає також вплив на стан будівельних конструкції. наприклад, теплотехнічні властивості матеріалів і їх довговічність. Умови експлуатації огороджувальних конструкцій А чи Б, в залежності від зон вологості району будівництва, див. Карту на рис. 1.2, і вологісного режиму приміщень будівлі, табл. 1.7 (СНиП 23-02-2003, табл. 1) визначаються по табл. 1.8 (табл. 2 СНиП 23-02-2003).

Таблиця 1.6. Кліматичні параметри холодного періоду року

Файл: Snip 23-01-99 1 klim.pdf

Таблиця 1.7. Вологісний режим приміщень будівель

Таблиця 1.8. Умови експлуатації огороджувальних конструкцій

Вологість визначається наявністю в повітрі водяної пари. Концентрація вологи оцінюється влагосодержанием, т. Е. Кількістю вологи в грамах, припадає на одиницю об'єму, т. Е. М3, однак частіше в будівництві використовують поняття абсолютної вологості - парціального тиску водяної пари, що міститься в повітрі, е, Па, (мм, рт. ст.). Парціальний тиск називають також пружністю водяної пари. Пружність водяної пари зростає зі збільшенням кількості водяної пари в повітрі, але не нескінченно, при певних температурі і барометричному тиску повітря. Максимальна величина пружності водяної пари Е відповідає повного насичення повітря водяною парою. Значення Е в залежності від температури показані на рис. 1.6.

<span style = "font-style: italic" /> Малюнок 1.6. Залежність максимальної пружності водяної пари від температури

Ступінь насичення повітря вологою оцінюється відносною вологістю - процентним відношенням пружності водяної пари в повітрі е до його максимального значення £, відповідному температурі цього повітря, т. Е.

При нагріванні повітря з певним змістом вологи відносна вологість знижується, т. К. Парціальний тиск водяної пари е не змінюється, а його максимальне значення £ росте з підвищенням температури. Зі зниженням температури відносна вологість зростає і досягає своєї межі (100%) при деякому значенні температури. Цей стан відповідає повного насичення охолодженого повітря водяною парою, а температура, при якій відбувається насичення, називається температурою точки роси Тр.

Якщо температура повітря буде знижена і далі, то відбудеться конденсація частини вологи, т. Е. З повітря виділиться рідка вода. При експлуатації будівлі конденсат може утворитися на поверхні віконного блоку або внутрішніх схилах віконного отвору, якщо їх температура виявиться нижче температури точки роси. Освіта вологи погіршує гігієнічний стан приміщення, знижує теплозахисні властивості огороджень і термін їх служби, веде до появи цвілі.

вітер

У поєднанні зі змінною температурою, вологістю повітря і опадами, істотно ускладнює умови експлуатації свегопрозрачних конструкцій. Він може створювати пилові бурі, хуртовини; спільно з дощем викликає зволоження огороджувальних конструкції і навіть зумовлює проникнення пилу, снігу і вологи через сіни віконних блоків. Вітер робить силову дію на будівлі і споруди.

У холодну пору року під впливом вітру значно збільшуються тепло-втрати будівлі, особливо через нещільність вікон і дверей. При великій швидкості вітру тепловтрати в будинках зростають на 30-40%. Разом з тим, вітер може сприяти поліпшенню аерації території забудови, найкращому повітрообміну всередині будівлі, висушування будівельних матеріалів, а при певних параметрах - і пом'якшення негативного впливу високих температур і вологості.

Вітровий режим в будівельній кліматології оцінюють повторюваністю напрямків вітру і середньою швидкістю вітру по румбам. Повторюваність напрямку вітру розраховують у відсотках від загального числа випадків направлення вітру без урахування штилів. Середню швидкість вітру по румбам, м / с, розраховують діленням суми швидкостей на суму випадків з вітром кожною румба.

В архітектурно-будівельному проектуванні Прийнято Характеризувати напрямку вітру по 8 румбам. Відповідно до сторін світу, розрізняють північний, північно-східний, східний, південно-східний, південно-західний, південно-західний, західний і північно-західний румби.

Багаторічні дані про вітровий режим місцевості зображують графічно у вигляді так званої троянди вітрів, рис. 1.7.

Значення повторюваності напрямків і швидкості вітру в січні і липні для населених пунктів Росії представлені в CНіП 23-01-99.

Малюнок 1.7. Роза вітрів на зимовий період (січень)

Сила вітру - величина змінна, як у вертикальній, так і в горизонтальній проекції; вона залежить від напрямку і швидкості вітрового потоку. Вітер при зустрічі перешкоди у вигляді будівлі формує з навітряного боку тиск (+), а з підвітряного - відсмоктування (-), див. Рис. 1.8. Величина вітрового тиску збільшується при висоті.

Малюнок 1.8. Епюри вітрового тиску на вертикальні перешкоди:

1-напрям вітру; 2-повітряні потоки всередині будівлі.

Районування території Росії але швидкості вітру і вітрового тиску встановлено в СНиП 2.01.07-85 * «Навантаження і впливи». Розподіл території по середній швидкості вітру в зимовий період наведено на карті 2 додатка 5 СНиП, а розташування районів по вітровому тиску на мапі 3 цього СНиП.

Вітровий напір є домінуючим силовим впливом або на окремо розташовані будинки, або у фронті вітрозахисної споруди. У цьому випадку можливе істотне охолодження приміщень з навітряного боку фасадів. На світлопрозорі огородження діє також так зване гравітаційне тиск, що виникає через різницю щільності холодного зовнішнього і теплого внутрішнього повітря. Це тиск змінюється по висоті. Максимальний його рівень проявляється в нижній частині будівлі: вгорі воно змінює свій знак, переходячи через нуль. Рівень нейтральної зони підвищується зі збільшенням поверховості будівлі, див. Рис. 1.9.

Малюнок 1.9. Рівень нульової зони гравітаційного тиску в будівлях різної поверховості

Усередині забудови вітер трансформується у напрямку і силі. Крім того, рух повітряних мас має пульсуючий характер і не залежить від зовнішньої температури. Тому всередині забудови домінуючим є гравітаційне тиск на зовнішні стіни будівель і віконні конструкції. На рис. 1.10 показана залежність величини гравітаційного тиску на огороджувальні конструкції будівлі при різних температурах зовнішнього повітря. Розрахунки показали, що величина гравітаційного тиску при розрахункових температурах зовнішнього повітря на рівні першого поверху дев'ятиповерхового будинку становить в Красноярську - 800 Па, а в Москві - 500 Па.

Малюнок 1.10. Графік гравітаційного тиску на стіни будівлі

Гравітаційне і вітрове тиск в загальному випадку діють спільно. Формування надлишкового тиску на зовнішніх поверхнях будівлі під впливом природних гравітаційних сил і вітру показано на рис. 1.11.

Малюнок 1.11. Побудова епюр надлишкових тисків.

При відсутності вітру на поверхнях зовнішніх стін буде діяти різної величини гравітаційне тиск. Згідно із законом збереження енергії середній тиск по висоті всередині і зовні буде однаково. Щодо середнього рівня в нижній частині будівлі тиск стовпа теплого повітря буде менше, ніж тиск стовпа холодного зовнішнього повітря з зовнішньої поверхні стіни. Епюра цього надлишкового (щодо тиску всередині будівлі) гравітаційного тиску показана на рис. 1.11 a. На протилежних стінах будівлі епюри однакові. У нижній частині будівлі зовнішній тиск більше внутрішнього, і величина надлишкового тиску має знак плюс. Вгорі будівлі внутрішній тиск більше зовнішнього, тому надлишковий тиск має знак мінус. На деякій висоті надмірне гравітаційне тиск дорівнюватиме нулю. Площина нульового надлишкового тиску називається нейтральною площиною будівлі. Величина Рt = ± hg (ph-pb), де g = 9,81 м / с2 - прискорення вільного падіння, Рb і рн - відповідно щільності повітря всередині і зовні будівлі.

Якщо будівля обдувається вітром, а температури всередині будівлі і зовні його рівні (т. З. Гравітаційного тиску немає), то на зовнішніх поверхнях огороджень буде створюватися підвищений статистичне тиск або розрідження. Всередині будівлі тиск буде дорівнює середньому між підвищеним з навітряного і зниженим з підвітряного сторін, якщо проникності огороджувальних конструкцій однакові. Епюри тисків але висоті будівлі на рис. 1.11 б показані однаковими в припущенні сталості швидкості вітру і аеродинамічного режиму обтікання по висоті. На практиці, як відомо, швидкість вітру, а, отже, і вітрове тиск збільшуються з висотою. В СНиП 2.01.07-85 Навантаження і впливи в табл. 6 наводяться значення коефіцієнта К, що враховує зміну вітрового тиску по висоті, (див. Табл. 1.9) в залежності від типу місцевості.

Таблиця 1.9. Зміна вітрового тиску по висоті

Примітка
При визначенні вітрового навантаження типи місцевості можуть бути різними для раз-них розрахункових напрямків вітру.

Приймаються наступні типи місцевості: А - відкриті узбережжя морів, озер і водосховищ, пустелі, степи, лісостепу, тундра; В - міські території, лісові масиви та інші місцевості, рівномірно покриті перешкодами висотою більше 10 м; С - міські райони з забудовою будинками заввишки більше 25 м.

Вітрова навантаження, відповідно до вищезгаданого СНиП 2.01.07-85 *, визначається як сума середньої та пульсаційної складових. Нормативне значення середньої складової вітрового навантаження на висоті Z над поверхнею землі розраховується за формулою:

де С - аеродинамічний коефіцієнт; W0 - нормативне значення вітрового тиску, що приймається в залежності від вітрового району по табл. 1.10.

Таблиця 1.10. Нормативне значення вітрового тиску

Аеродинамічний коефіцієнт з в загальному вигляді визначається в залежності від схеми вітрових навантажень за додатком 4 СНиП 2.01.07-85 *. Для розглянутого випадку, рис. 1.11, окремо стоїть плоского будівлі можна прийняти з навітряного боку С = +0,8, а з підвітряного С = -0,6.

Нормативне значення пульсаційної складової вітрового навантаження Wp на висоті Z знаходиться в залежності від коефіцієнта пульсації тиску вітру £ на рівні Z, див. Табл. 1.11,

Таблиця 1.11. Коефіцієнт пульсації тиску вітру

де Wph - нормативне значення пульсаційної складової вітрового навантаження на висоті Н верху будинку. За вітрової навантаженні коефіцієнт надійності Yf приймається рівним 1,4, т. Е. Розрахункове значення вітрового навантаження:

При спільній дії гравітаційних сил і вітру можна застосувати принцип незалежності дії сил. Тому величина надлишкового тиску визначається простим додаванням приватних результатів, див. Рис. 1.11 ст. Епюри надлишкового тиску на захисну конструкцію використовуються в подальшому для вибору конструктивного виконання вікна з точки зору його повітропроникності і опору вітровому навантаженню і дозволяють зробити висновок про диференційований підхід до скління багатоповерхових будівель: на різних поверхах і по-різному орієнтованих по відношенню до розі вітрів фасадах будівлі повинні встановлюватися різні за класами типи віконних конструкцій.

Опади у вигляді дощу і снігу також повинні враховуватися при виборі конструкції скління, т. К. Світлопрозорі огородження не є абсолютно водонепроникними (див. П. 1.3), а сніжний покрив, що лягає на горизонтальні або похилі поверхні світлопрозорих елементів ліхтарів, зимових садів, надає силовий вплив у вигляді вагового навантаження.

Повний нормативне значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію огорожі S визначається за формулою:

де S0 - нормативне значення ваги снігового покриву на 1 м2 горизонтальної поверхні землі; приймається відповідно до карти снігового районування території Росії по СНиП 2.01.07-85 * і табл. 1.12.

Таблиця 1.12. Нормативне значення ваги снігового покриву

Коефіцієнт і переходу від ваги снігового покриву ґрунту до снігового навантаження залежить від схем розподілу снігового навантаження, значень швидкості вітру за три найбільш холодних місяця і кутів нахилу покриттів. Наприклад, для односхилих будівель - зимових садів, коефіцієнт переходу

μ = 1 при a <25 °
μ = 0 при а <60 °,

при цьому проміжні значення μ визначаються лінійною інтерполяцією.

акустичний клімат

Хоча вплив шуму не відноситься до числа кліматичних умов експлуатації світлопрозорих огороджень, тим не менше, воно є зовнішнім фактором, захист або ослаблення якого входить до функціональних завдання скління.

В епоху СРСР визначення необхідного рівня звукоізоляції світлопрозорих конструкцій, як, втім, і інших його показників, було прерогативою проектувальника - він виробляв вибір конструктивного виконання вікна, що забезпечує необхідний рівень звукоізоляції, з урахуванням акустичної обстановки в районі забудови, містобудівних методів і засобів захисту від шуму .

Для кращого розуміння питань, пов'язаних з навколишнім нас звуковий середовищем, доцільно згадати основні відомості з архітектурної акустики. Звукові хвилі, що поширюються в повітрі, надають звуковий тиск, що вимірюється в Па (1Па = 1 Н / м2), але на практиці шум оцінюють не звуковим тиском, а його рівнем - десятикратним десятковим логарифмом відносини квадрата звукового тиску до квадрата порогового звукового тиску (Р0 = 2 · 10-5 Па - поріг чутності) в дБ (децибеллах). Більшість шумів містять звуки майже всіх частот слухового діапазону, але вони мають різний розподіл рівнів звукового тиску по частотах, а також характеризуються зміною їх у часі.

У практиці вимірювання шумів прийнято представляти спектри шуму в октавних смугах частот. Смуга частот, у якій відношення f2 / f1 = 2, називається октавою. Тут f1 і f2 відповідно нижня і верхня граничні частоти смуги спектра. За середню частоту смуги приймається середньогеометричними частота від її кордонів fcp =

Якщо f2 / ii = ^ J2 = 1,26, то ширина смуги дорівнює 1/3 октави. Для оцінки непостійних шумів, а також орієнтовної оцінки постійних використовують «рівень звуку» - загальний рівень звукового тиску, вимірюваний шумоміром на частотної корекції А, характерізую¬щей приблизно частотну характеристику сприйняття шуму людським вухом [1]. Відносна частотна характеристика корекції А (див. Табл. 1.13), показує, на скільки децибел на кожній частоті чутливість вуха людини відрізняється від його чутливості на частоті 1000 Гц. Одиниця виміру рівня звуку в цьому випадку позначається дБА.

Таблиця 1.13. Відносна частотна характеристика корекції "А".

Для наочності на рис. 1.12 показані розподілу різних джерел шуму за рівнями і частотам, а в табл. 1.14 наведені дані про рівні звуку різних джерел шуму.

Малюнок 1.12. Розподіл різних джерел шуму за рівнями звукового тиску і частотам

Таблиця 1.14. Характеристика різних джерел шуму

Основними джерелами шумового забруднення призначених для забудови територій є транспортні потоки на вулицях і дорогах, залізничний, водяний і повітряний транспорт, промислові та енергетичні підприємства і їх окремі установки, внутрішньо квартальні джерела шуму (транспортні підстанції, центральні теплові пункти, господарські двори магазинів, спортивні та ігрові майданчики і ін. (п. 5.3 СНиП 23-03-2003 Захист від шуму ). У п. 5.4 СНиП даються шумові характеристики цих джерел, зокрема, для транспортних потоків на вулицях і дорогах - еквівалентний рівень звуку LАекв, дБА, на відстані 7,5 м від осі першої смуги руху. Еквівалентний (по енергії) рівень звуку - це рівень звуку постійного шуму, який має те ж саме середньоквадратичне значення звукового тиску, що і досліджуваний непостійний шум протягом певного інтервалу часу, в дБА.

Таблиця 1.15. Характеристика транспортних джерел акустичного забруднення територій

Важлива умова для правильної оцінки шумової характеристики - вибір відрізка часу, за який визначаються еквівалентні рівні звуку джерел шуму, які умовно розбиваються на дві групи: окремі джерела та комплексні, що складаються з ряду окремих. До окремих джерел шуму відносяться поодинокі транспортні засоби, електричні трансформатори, установки промислових або енергетичних підприємств та ін.

До комплексних джерел шуму відносяться транспортні потоки на вулицях і дорогах, потоки поїздів на залізниці, промислові підприємства з численними джерелами шуму, спортивні або ігрові майданчики тощо

Якщо робота окремого або комплексного джерела шуму не має циклічного характеру, то найбільш доцільно його шумові характеристики відносити до денному і нічному періоду доби. Якщо при цьому шум носить непостійний характер, то часто визначається максимальний рівень звуку), що створюється джерелами шуму на певній відстані від нього.

Головне джерело акустичного дискомфорту - потік автомобільного транспорту. На рис. 1.13 приведена номограма для визначення шумової характеристики потоку автомобільного транспорту в залежності від середньої годинної інтенсивності руху N, авт. / Год, протягом 8 годин найбільш шумного періоду денного часу доби, частки числа засобів вантажного і громадського транспорту в сумарному числі коштів транспорту в потоці ß ,%, і середньої швидкості руху потоку Vp км / ч, з урахуванням поправок, наведених в табл. 1.16 і 1.17.

Таблиця 1.16. Поправка до L аекв. в залежності від проїжджої частини вулиці або дороги

Таблиця 1.17. Поправка до Lаекв. в залежності від поздовжнього ухилу вулиці або дороги

Малюнок 1.13. Номограма для визначення шумової характеристики потоків коштів автомобільного транспорту

Таблиця 1.18. Рівні звуку L аекв. в залежності від категорії вулиць або дороги

Для оцінки шумових характеристик потоків автотранспорту можна скористатися також даними табл. 1.18.

Малюнок 1.14.

Для шумової характеристики засобів рейкового транспорту також використовуються величини еквівалентного рівня звуку Lаекв, дБА, на певній відстані від осі і макcимально рівня звуку Lамакс, дБА, ближнього до розрахунковій точці шляху, див. Рис. 1.14.

Шумовий режим житлової забудови залежить також від наявності та інших джерел звукового забруднення, згаданих вище. У разі необхідності акустичні характеристики цих джерел шуму можуть бути знайдені в спеціальній літературі або визначені експериментально.

Ступінь шумозахищені будівель визначається нормами допустимого шуму для приміщень конкретного призначення, див. Нижче п. 1.2.

Посилання на СНиП (и) використані в статті

CНіП 23-05-95 Природне і штучне освітлення

СНиП 23-01-99 Будівельна кліматологія

СНиП 2.01.07-85 Навантаження і впливи

СНиП 23-03-2003 Захист від шуму

внесок учасников

"Міжрегіональний інститут вікна", С-Пб

Тиняков Олексій

Примітка

Матеріали статті створені на основі:

Довідник зморщок. Методичний посібник з проведення замірів віконних і дверних блоков.- Санкт-Петербург: НІУПЦ "Міжрегіональний інститут вікна", 2005. - 240 с.

Www.mio.ru

Опісаніе_продуктов_ (пособіе_для_новічка)