background image

Definicja  subiektywna:    Hałas–
dźwięk niepożądany.  
Hałas 

–definicje 

Definicja 

obecnie  obowiązująca:  Hałas–
wszelkie 

niepożądane, 

nieprzyjemne, 

dokuczliwe, 

często 

szkodliwe 

drgania 

mechaniczne 

ośrodka 

sprężystego, 

działające 

za 

pośrednictwem  powietrza  na 
organ słuchu i inne zmysły oraz 
elementy  organizmu  człowieka. 
Zatem hałas i wibracje stanowią 
zanieczyszczenie 

środowiska, 

które  są  dokuczliwe  i  uciążliwe, 
a  także  w  wielu  przypadkach 
szkodliwe 

dla 

człowieka. 

Emitery hałasu i wibracji to: 
-trasy  komunikacyjne  (pojazdy 
samochodowe: 

motocykle, 

traktory, 

pojazdy 

szynowe: 

tramwaje, 

pociągi, 

porty 

lotnicze,  a  w  szczególności: 
hamownie, samoloty na trasach 
wznoszenia, 

nalotów 

oczekiwania  (  w  tych  strefach 
nie  powinny  być  lokalizowane 
osiedla,  szkoły  czy  szpitale),  - 
zakłady przemysłowe 
Do  budynków  mieszkalnych  i 
obiektów 

budownictwa 

ogólnego  przenikają  hałasy  i 
wibracje zarówno ze środowiska 
zewnętrznego, 

jak 

również 

hałasy  pochodzące  od  urządzeń 

instalacji 

stanowiących 

wyposażenie 

budynków. 

budynkach  niskich  są  to  z 
reguły: 
-węzły ciepłownicze, -kotłownie, 
-stacje 

transformatorowe, 

-

instalacje wodno-kanalizacyjne, 
-instalacje 

wentylacyjne 

klimatyzacyjne 
W budynkach wysokich są to: -
węzły  ciepłownicze,  -kotłownie, 
-stacje transformatorowe, 
-instalacje 

wodno-

kanalizacyjne, 

-instalacje 

wentylacyjne i klimatyzacyjne. -
dźwigi, 
-zsypy.  Uciążliwymi  źródłami 
hałasu 

są 

również 

usługi 

wbudowane, do których zaliczyć 
można 

sklepy, 

zakłady 

usługowe, 

wytwórcze, 

restauracje,  kawiarnie,  kluby  i 
dyskoteki. 
Dźwięk  –drgania  mechaniczne 
cząstek materialnych w ośrodku 
elastycznym,  wokół  pewnego 
położenia 

centralnego, 

słyszalnym  dla  ludzi  zakresie 
częstotliwości. 

Dźwięk 

powietrzny 

-drgania 

powietrzu 

nazywamy. 

Dźwiękiem 

materiałowy 

-

drgania  w  ciałach  stałych  Tylko 
tego  rodzaju  dźwięki  jest  w 
stanie usłyszeć ludzkie ucho f = 
20÷2000 Hz 

Ton–drgania 

sinusoidalne; 

Dźwięk 

–wiele 

jednocześnie 

słyszanych  tonów  (liczby  tonów 
poszczególnych 

tonów 

są 

między  sobą  w  proporcji  liczb 
całkowitych. 

Szum 

–drgania 

poszczególnych  tonów  są  o 
dowolnej częstotliwości. 
Prędkość  dźwięku  -  c  -  jest  to 
prędkość 

jaką 

dźwięki 

rozchodzą  się  w  ośrodku  i 
można 

ją 

zapisać 

następującej postaci: c =γ*f ; γ 
–  długość  fali,  cm;  f  –  liczba 
drgań, (częstotliwość) s-1 
Prędkość  akustyczna  -  u  -  jest 
to  średnia  prędkość  drgającej 
cząstki 
U=a*ώ;  a  -  amplituda  drgań, 
cm, ώ– prędkość kątowa, rad/s 
Ruch  drgający  przenosi  się  w 
postaci fal. Wytworzenie się fali 
w ośrodku polega na powstaniu 
zaburzenia  gęstości  ośrodka  w 
postaci chwilowych zagęszczeń i 
rozrzedzeń, 

które 

powodują 

chwilowe  zmiany  ciśnienia  w 
otoczeniu zaburzenia. 
Naprzemienne  zagęszczenie  i 
rozrzedzenie 

powoduje 

powstanie okresowego ciśnienia 
zmiennego. 
Ciśnienie  akustyczne  -  kwadrat 
średniej  wartości  ciśnienia  w 
danym  okresie.  Ciśnienie  to 
zmienia się w różnych punktach 
pola  akustycznego.  Dźwięk  jest 
tym  głośniejszy  im  więcej  drga 
cząsteczek  powietrza  ze  strefy 
centralnej,  zatem  im  większa 
jest amplituda drgań „a”, a tym 
samym  ilość  zagęszczeń  lub 
rozrzedzeń.  Jednostką  miary 
ciśnienia 

akustycznego 

jest 

N/m2. 
Między  ciśnieniem  akustycznym 
p,  a  prędkością  akustyczną  u 
występuje zależność: p=u*ρc;  
u  -  prędkość  akustyczna,  cm,; 
ρ– gęstość ośrodka, kg/m3,; ρc 
– opór akustyczny, kg/m2s, 
Intensywność  dźwięku-  energia 
akustyczna  płynąca  w  ciągu  1 
sekundy 

przez 

powierzchnię 

1m2. 
I  =  p*u  Dla  powietrza  o 
temperaturze 

20oC 

intensywność  dźwięku  wynosi: 
 



 

 

Moc  dźwięku  P  –  (niemierzalna 
bezpośrednio)  moc  wysłana  ze 
źródła dźwięku, 
np. przez kulistą powierzchnię S 
wokół tego źródła. 
Dla 

powietrza: 

P= 

S* 

=400S*u2 (mikroW) 
Podczas  zwykłej  rozmowy,  w 
odległości 

od 

ust 

mówiącego  powstaje  ciśnienie 
akustyczne 

ok. 

0,002 

Pa. 

Najmniejszy 

wychwytywany 

dźwięk ma ciśnienie 2·10-5 Pa a 
granica bólu to ok. 20 Pa. 
Gęstość energii akustycznej E –
zawarta w jednostce przestrzeni 
energia 

dźwięku. 

Dla 

fal 

płaskich 

I/c. 

pomieszczeniach 

zamkniętych 

wg 

teorii 

pogłosu, 

źródło 

dźwięku  o  mocy  P  wytwarza 
gęstość 

energii 

akustycznej 

E=4P/Ac(A  –absorpcja  ścian  w 
m2) 
Każdy dźwięk, zgodnie z zasadą 
Fourier’a  można  rozłożyć  na 
zwykłe  drgania  sinusoidalne. 
Gdy  na  skali  częstotliwości 
naniesie 

się 

intensywność 

poszczególnych 

drgań, 

otrzymuje  się  widmo  dźwięku. 
Najniższe  drganie  nazywa  sie 
drganiem 

podstawowym 

wyższe 

–tonami 

górnymi. 

Szumy  mają  widma  ciągłe  z 
mniej  lub  bardziej  wydatnymi 
szczytami 

dla 

pewnych 

częstotliwości. 

Gdy 

poziom 

ciśnienia 

akustycznego 

jest 

stały 

dla 

wszystkich 

częstotliwości 

mówi 

się 

szumie 

białym. 

Znajomość 

widm 

szumów 

jest 

bardzo 

ważna przy zwalczaniu hałasów, 
gdyż  ucho  ocenia  szumy  na 
podstawie 

częstotliwości. 

Istotny 

punktu 

widzenia 

technicznego 

zakres 

częstotliwości 

jest 

zawarty 

między 

50-1000 

Hz. 

Dla 

wentylacji średnie częstotliwości 
obejmują 8 pasm oktawowych. 
Ocena 

skali 

Próg 

słyszalności  -  najsłabszy  szmer 
słyszalny  przez  zdrowe  ucho 
ludzkie ma 
ciśnienie  akustyczne  ok.  20 
mPa. Granica bólu leży w strefie 
ok. 20 Pa. 
Celem  ułatwienia  do  oceny 
szumów  podaje  się  stosunek 
ciśnienia akustycznego p 
do ciśnienia odniesienia po = 20 
mikroPa (próg słyszalności) 
Poziom 

ciśnienia 

akustycznego:

  10 









 

201





, dB 

Poziom  ciśnienia  akustycznego 
– 

wielkość 

fizyczna 

bezwymiarowa. 

Jednostkę 

miary nazwano decybelem. 
Skala 

poziomu 

dźwięku 

rozciąga 

się 

od 

progu 

słyszalności  do  granicy  bólu,  tj. 
(120dB) 
Skala 

poziomu 

dźwięku 

(decybelowa)  jest  stosowana 
również do oceny intensywności 
dźwięku  I  i  mocy  dźwięku  P. 
  10



,

,      10



,

,  

Io=10-12 W/m2; Po=10-12 W 

background image

Poziom 

natężenia 

dźwięku: 

   



gdzie: 

P-moc 

dźwięku;  p2-  cis.  Akustyczne; 
ρc – opór akustyczny 
Poziom  natężenia  dźwięku  jest 
dla 

danego 

źródła 

jest 

wielkością charakterystyczną. 
Nie  zależy,  tak  jak  poziom 
ciśnienia,  od  innych  czynników 
(powierzchnia 

przewodu, 

pochłanianie itd). 
Liczbowo  jest  równy  poziomowi 
ciśnienia 

akustycznego, 

gdy 

poziom ciśnienia jest odniesiony 
do powierzchni S = 1m2. 
Dodawanie 

wielu 

źródeł 

dźwięku jest sumą: 
- intensywności I1, I2, ... 

kwadratów 

ciśnienia 

akustycznego p2 , p2 , ... 
-  natężenia  dźwięków  P1,  P2, 
.... 
Całkowity 

poziom 

dźwięku:

!"  10log '10

,(

)

10

,(

) * ) 10

,(+

Gdzie:  L1,  L2,  Ln  –  pojedyncze 
źródła dźwięku 
W  szczególnym  przypadku,  gdy 
wszystkie 

dźwięki 

mają 

jednakowy 

poziom: 

!" 

10logn   10

,(

 

Większość  hałasów  jest  złożona 

szumów 

różnych 

częstotliwościach.  Dlatego  w 
obliczeniach 

badaniach 

akustycznych 

nie 

wystarcza 

rozpatrywanie 

tylko 

jednego 

poziomu 

całkowitego. 

wentylacji  rozpatruje  się  zakres 
częstotliwości  między  44  Hz 
÷11360 

Hz 

Podzielony 

na 

oktawy (stosunek częstotliwości 
2:1) 
Ucho ludzkie nie jest jednakowo 
wrażliwe.  Głośność  odczuwalna 
subiektywnie  nie  ma  żadnego 
związku 

ze 

zmierzalnym 

ciśnieniem 

akustycznym 

lub 

natężeniem 

dźwięku. 

Aby 

otrzymać 

miarę 

głośności 

zdefiniowano  dla  dźwięku  1000 
Hz 
jednostkę 

głośności 

fon: 

  10-



,

, .-/; 

lub 

 

10-



,

, .-/ 

Głośność 

dźwięku 

częstotliwości  1000  Hz  jest 
równa 

liczbowo 

poziomowi 

dźwięku 
w dB. 
Celem 

podania 

głośności 

dźwięku  o  innej  częstotliwości, 
porównywane  były  subiektywne 
dźwięki  1000  Hz  o  różnych 
głośnościachz  dźwiekamio  innej 
częstotliwości. Na tej podstawie 
ustalono  ciśnienie  akustyczne, 
do  jakiego  należy  wyregulować 
dźwięk normalny czyli 1000 Hz. 

Przebadano wiele osób i według 
ich  opinii  dźwięk  ten  był  tak 
samo głośny jak mierzony. 
Na 

tej 

podstawie 

ustalono 

krzywe jednakowej głośności. 
Zostały  one  zestawione  po  raz 
pierwszy  w  1933  roku  przez 
Fletchera 

Munsona, 

następnie 

poprawione 

przez 

Robinsona  i  Dadsona.  Krzywe 
opisują 

zależną 

od 

częstotliwości  wrażliwość  ucha 
na  dźwięki  pojedyncze.  Do 
oceny  dźwięków  nadają  się 
tylko  warunkowo.  poniżej  35 
dB–jest 

nieszkodliwy 

dla 

zdrowia  i  niemal  stale  nam 
towarzyszy 

55 

–65 

dB–

powoduje  irytację  powyżej  65 
dB–powoduje 

zachowania 

agresywne  powyżej  65  dB–
powoduje 

zachowania 

agresywne  70  do  85  dB–
stanowi  próg  szkodliwości  dla 
zdrowia  –może  przy  dłuższym 
działaniu 

powodować 

uszkodzenia słuchu 
85 do 130 dB–może powodować 
trwałe  uszkodzenia  słuchu  oraz 
różne dolegliwości i schorzenia 
powyżej  130  dB–to  już  pewne, 
trwałe  uszkodzenia  słuchu  oraz 
na 

skutek 

występujących 

wibracji  –również  uszkodzenia 
wewnętrznych 

organów 

człowieka 
Hałas  powstający  przy  pracy 
wentylatora  przenoszony  jest 
do 

połączonych 

przewodów 

powietrza  zarówno  po  stroni 
tłocznej 

jak 

ssawnej 

przedostaje  się  tą  drogą  do 
pomieszczeń 

wentylowanych. 

Część  hałasu  emitowana  jest 
bezpośrednio  do  otaczającego 
pomieszczenia,  część  zaś  w 
postaci 

dźwięków 

materiałowych przenoszona jest 
do 

posadzki. 

Zasadniczo 

obowiązuje  reguła,  aby  hałas 
utrzymywać  na  możliwie  jak 
najniższym  poziomie  w  miejscu 
jego powstania . 
Należy 

dobierać 

cichobieżne 

wentylatory i silniki. Tam, gdzie 
nie  jest  to  możliwe,  należy 
stosować odpowiednie środki do 
izolacji  i  tłumienia  dźwięków, 
aby 

zapobiec 

ich 

rozprzestrzenianiu się. 
Hałas 

emitowany 

przez 

wentylatory. 

Poziom 

mocy 

akustycznej 

hałasu 

emitowanego przez wentylator 
zależy  od  wielu  czynników,  a 
przede  wszystkim  od  liczby  i 
kształtu  łopatek  ,  strumienia 
powietrza  ,  różnicy  ciśnień, 
warunków  dopływu  i  odpływu 
strumienia powietrza. Głównymi 
źródłami 

hałasu 

są 

szerokopasmowy 

szum 

pochodzący  od  turbulentnego 
ruchu  powietrza  na  łopatkach 
wirnika 

oraz 

jednotonowy 

dźwięk 

wywołany 

ruchem 

obrotowym wirnika wentylatora. 
Częstotliwość 

drgań 

tego 

dźwięku  określa  iloczyn  liczby 
obrotów  n  (obr/min)  i  liczby 
łopatek z. 

. 

0+

1

, 23 

Wentylatory 

stosowane 

systemach 

wentylacyjnych 

klimatyzacyjnych 
charakteryzuje  częstotliwość  od 
200 do 800 Hz –w zależności od 
wielkości  i  budowy.  Główne 
szumy 

występują 

zatem 

zakresie  niskich  częstotliwości. 
Do  porównania  hałasu  różnych 
wentylatorów używa się pojęcia 
Poziom 

mocy 

akustycznej 

hałasu przy króćcach ssawnym i 
tłocznym 

wszystkich 

wentylatorów  ,  pracujących  w 
pobliżu 

optymalnego 

punktu 

charakterystyki 

niezakłóconym 

dopływie 

odpływie, można w przybliżeniu 
obliczyć 

zależności: 

wg 

Madisona  Grahama: 

  25 5

4 ) 107 ) 20 lg'!89:  8,  
wg 

Allena: 

  77 ) 10< )

10 lg'!89:  8,   V  –  wydajność 
wentylatora,  m3/h;  N  –  moc 
wentylatora,  Kw;  (delta)pt  - 
spręż całkowity wentylatora, Pa 
Poziom 

mocy 

akustycznej 

wentylatora  promieniowego  o 
mocy 10kW jest o 10 dBwyższy 
od  poziomu  mocy  akustycznej 
wentylatora  o  mocy  1  kW. 
Jeżeli  wentylator  nie  pracuje  w 
optymalnym 

punkcie 

charakterystyki  poziom  mocy 
akustycznej 

emitowanego 

hałasu 

może 

być 

większy 

jeszcze  o  5  dB.  Zakłócenia 
przepływu 

powietrza 

na 

dopływie  lub  odpływie  mogą 
spowodować 

zwiększenie 

poziomu mocy akustycznej o 10 
... 15 dBw każdej oktawie. 
Minimum 

poziomu 

mocy 

akustycznej  wentylatorów  leży 
w  pobliżu  punktu  najwyższej 
sprawności, 

za 

wyjątkiem 

wentylatorów 

wirnikiem 

bębnowym,  przy  których  hałas 
na 

lewo 

od 

punktu 

maksymalnej  sprawności  nadal 
maleje. 
Poziom  mocy  akustycznej  dla 
innych  obrotów  dla  wszystkich 
rodzajów wentylatorów:  
2   1 ) 50

+
+

, ;  Jeżeli: 

n2  =  2n1  Wówczas:  LW2  = 
LW1+50lg2=LW1+15 
Poziom  mocy  akustycznej  w 
zależności od średnicy wirnika: 

background image

2   1 ) 20

=
=

, ;  Jeżeli: 

D2  =  1,5D1  Wówczas:  LW2  = 
LW1+20lg1,5=LW1+3,5 
Ujednolicone  widma  oktawowe 
różnych typów wentylatorów. 
Górna  część:  w  zależności  od 
liczy StrouhalaSt= fD/u 
Dolna  część:  przeliczanie  liczby 
St  na  częstotliwości  oktawowe 
f(Hz)  dla  różnych  liczb  obrotów 
wirnika n(obr/min) 
Źródłem  hałasów  powstających 
w  przewodach  i  nawiewnikach 
są wahania prędkości powietrza 
oraz powstawanie zawirowań na 
ostrych 

załamaniach 

krawędziach 

przewodów, 

miejscach 

zmiany 

kierunku 

przepływu, 

trójnikach, 

elementach  nawiewnych  itp., 
oraz  przez  wzbudzenie  drgań 
własnych ścian przewodów. 
Tego  rodzaju  hałasy  redukuje 
się 

poprzez 

korzystne 

pod 

względem 

technicznym 

ukształtowanie  przepływów  w 
systemie rozdziału powietrza. 
Tłumienie  naturalne  występuje 
zarówno  w  kanałach  jak  i  w 
kształtkach wentylacyjnych. 
Moc 

akustyczna 

emitowana 

przez  wentylator  zmniejsza  się 
w  przewodzie  wentylacyjnym 
doprowadzającym  powietrze  do 
pomieszczenia. 
Po  przeprowadzeniu  obliczeń 
akustycznych 

dla 

instalacji, 

często 

zdarza 

się, 

że 

zastosowanie  tłumików  nie  jest 
konieczne. 
PN-87  B-02151/02  Akustyka 
budowlana 

Ochrona 

przed 

hałasem 

pomieszczeń 

budynkach 
Dopuszczalne  wartości  poziomu 
dźwięku w pomieszczeniach 
Równoważny  poziom  dźwięku 
hałasu  A  przenikającego  do 
pomieszczenia 

łącznie 

od 

wszystkich 

źródeł 

hałasu 

usytuowanych 

poza 

tym 

pomieszczeniem  (w  budynkach 
mieszkalnych –od źródeł hałasu 
usytuowanych 

poza 

mieszkaniem  w  skład  którego 
wchodzi  to  pomieszczenie)  nie 
może 

przekraczać 

wartości 

zamieszczonych w tabeli 1. 
Poziom 

dźwięku 

hałasu 

przenikającego 

do 

pomieszczenia 

oddzielnie 

od 

poszczególnych 

instalacji 

stanowiących 

techniczne 

wyposażenie 

budynku, 

nie 

regulowanych i nie wyłączanych 
z  danego  pomieszczenia  (w 
przypadku 

budynku 

mieszkalnego 

–z 

danego 

mieszkania) 

oraz 

od 

poszczególnych 

urządzeń 

instalacji 

działających 

pomieszczeniach 

nie 

związanych 

funkcjonalnie 

danym 

budynkiem 

lub 

zlokalizowanych  na  zewnątrz 
budynku w terenie lub w innych 
obiektach nie może przekraczać 
wartości podanych w tabeli: 
-przy  hałasie  ustalonym:  średni 
poziom  dźwięku  A,  (LAM)  ,  nie 
może 

przekraczać 

wartości 

podanych w kol. 5 i 6. 
-przy 

hałasie 

nieustalonym: 

równoważny poziom dźwięku A, 
(Leq)  ,  nie  może  przekraczać 
wartości  podanych  w  tabeli  w 
kol.  5  i  6  oraz  maksymalnych 
poziom  dźwięku  A  (LAmax)  , 
nie  może  przekraczać  wartości 
podanych w kol. 7 i 8. 
Jeżeli 

pomieszczenia, 

dla 

których  podano  w  tabeli  1 
dopuszczalne  poziomy  dźwięku 
A tylko dla okresu dziennego są 
użytkowane  również  w  nocy  , 
zgodnie 

ze 

swym 

przeznaczeniem 

wówczas 

wymagania 

dla 

tych 

pomieszczeń  należy  traktować 
jako  niezależne  od  pory  doby 
przyjmując  wartości  jak  dla 
dnia. 

Dopuszczalne 

wartości 

poziomu  dźwięku  A  podane  w 
tab.1 

obowiązują 

przy 

następujących warunkach: 
-dopuszczalny  poziom  dźwięku 
A  określony  jest  dla  wnętrza 
pomieszczenia 

przy 

zamkniętych  oknach  i  drzwiach 
lecz  przy  zapewnieniu  wymiany 
powietrza 

pomieszczeniu 

zgodnie 

wymaganiami 

określonymi 

przez 

odrębne 

przepisy; 
-dopuszczalny  poziom  dźwięku 

dotyczy 

pomieszczeń 

umeblowanych  i  wyposażonych 
zgodnie z ich przeznaczeniem; 
-dopuszczalny  poziom  dźwięku 
A dotyczy przedziału czasowego 
równego czasowi oceny T; 
W  pomieszczeniach  budynków 
mieszkalnych 

zamieszkania 

zbiorowego  oraz  szpitalach  i 
sanatoriach  jako  czas  oceny  T 
należy 

przyjmować 

nieprzerwanie 

najniekorzystniejszych godzin w 
ciągu  dnia  między  godz.  6ooa 
22  ooi  nieprzerwanie  0,5  h  w 
ciągu nocy miedzy godz.. 22ooa 
6oo. 

pomieszczeniach 

użyteczności 

publicznej 

jako 

czas  oceny  należy  przyjmować 
czas,  w  którym  pomieszczenie 
użytkowane  jest  przez  dana 
grupę  ludzi  zgodnie  z  jego 
przeznaczeniem. 

Jeżeli 

pomieszczenie  wykorzystywane 
jest  w  czasie  dłuższym  niż  8h, 
jako  czas  oceny  T  należy 
przyjmować 

najniekorzystniejszych 

godzin 

niezależnie od pory doby. 
PN-87 

B-02156 

Akustyka 

budowlana 

Metody 

pomiaru 

poziomu 

dźwięku 

budynkach 
Pomiary 

pomieszczeniach 

przeznaczonych do przebywania 
ludzi: 
1.Drzwi i okna w czasie pomiaru 
powinny  być  zamknięte.  W 
przypadku,  jeśli wymagana  jest 
wymiana 

powietrza 

poprzez 

otwory, 

pomiary 

należy 

przeprowadzić 

przy 

ich 

otwarciu. 
2.podczas 

pomiaru 

pomieszczeniu mogą przebywać 
tylko 

osoby 

obsługujące 

miernik poziomu dźwięku. 
3.w  badanym  pomieszczeniu 
należy 

wyłączyć 

źródła 

jakichkolwiek hałasów. 
4.pomiary  należy  prowadzić  w 
pomieszczeniach  umeblowanym 
zgodnie  z  ich  przeznaczeniem. 
W  szczególnych  przypadkach 
można  prowadzić  pomiary  w 
pomieszczeniach 
nieumeblowanych. 
1. 

płyty 

dźwiękochłonne 

dwustronnie  pokryte  tkaniną  z 
włókna szklanego, 
2. Panele wewnętrzne (kulisy) 
3. Obudowa 
Warstwę 

tłumiącą 

stanowi 

wełna mineralna