Численные методы расчета шума в несоразмерных помещениях гражданских зданий

В гражданских зданиях различного назначения имеется большое количество помещений с крупными габаритами. Большинство из них являются несоразмерными по пропорциям. Они, как правило, согласно имеющейся классификации, относятся к длинным или плоским помещениям, распределение звуковой энергии в которых имеет свои характерные особенности. На распределение звуковой энергии в таких помещениях в значительной мере оказывает влияние характер отражения звука от ограждений. Установлено, что в большинстве случаев отражение звука в несоразмерных помещениях имеет зеркально-диффузный характер. При таком отражении в помещениях кроме прямого звука образуется отраженное звуковое поле, энергетические характеристики которого определяются зеркальной и диффузной составляющими этого поля. По этой причине для расчета отраженной звуковой энергии должны применяться комбинированные расчетные модели, в которых для определения энергетических характеристик зеркальной и диффузной составляющих отраженного поля должны использоваться разные методы расчета. В статье проанализированы разработанные авторами комбинированные методы расчета, используемые для оценки шумового режима в несоразмерных помещениях при зеркально-диффузном характере отражения звука от ограждений. На основе выполненного анализа разработанных методов установлено, что наиболее приемлемым для практических расчетов является комбинированный метод расчета, в котором зеркальная составляющая определяется методом прослеживания лучей, а диффузно рассеянная энергия – численным статистическим энергетическим методом. Для его реализации в настоящее время разработана компьютерная программа, позволяющая производить расчеты в несоразмерных помещениях любой сложной формы.

А.И. АНТОНОВ^1,2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.П. ГУСЕВ¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.И. ЛЕДЕНЕВ^1,2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.В. МАТВЕЕВА², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.А. ПОРОЖЕНКО¹, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
² Тамбовский государственный технический университет (392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106)

1. Шубин И.Л., Антонов А.И., Леденев В.И., Матвеева И.В., Меркушева Н.П. Оценка шумового режима в помещениях предприятий, встроенных в жилые здания // Жилищное строительство. 2020. № 6. С. 3–8. DOI 10.31659/0044-4472-2020-6-3-8
2. Шубин И.Л., Аистов В.А., Пороженко М.А. Звукоизоляция ограждающих конструкций в многоэтажных зданиях. Требования и методы обеспечения // Строительные материалы. 2019. № 3. С. 33–43. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-33-43
3. Гусев В.П., Антонов А.И., Соломатин Е.О., Макаров А.М. Расчетные модели излучения звука точечными источниками шума промышленных предприятий // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2019. № 3 (381). С. 191–196.
4. Антонов А.И., Леденев В.И., Матвеева И.В., Федорова О.О. Влияние характера отражения звука от ограждений на выбор метода расчета воздушного шума в гражданских и промышленных зданиях // Приволжский научный журнал. 2017. № 2 (42). С. 16–23.
5. Антонов А.И., Леденев В.И., Матвеева И.В., Шубин И.Л. Расчеты шума в гражданских и промышленных зданиях при зеркально-диффузном отражении звука от ограждений. М.: ООО «Директмедиа Паблишинг», 2022. 192 с.
6. Розенберг Л.Д. Метод расчета звуковых полей, образованных распределенными системами излучателей // ЖТФ. 1942. Т. 12. С. 102–148.
7. Kuttruf H. Simulierte Nachalkurven in Rechtekraumen mit diffusem Shallfeld // Acustica. 1971. Vol. 25. No. 6, pp. 333–342.
8. Римшин В.И., Трунтов П.С., Кецко Е.С. Комплексный подход к выполнению акустических расчетов при техническом обследовании аварийного жилого фонда // Строительные материалы. 2021. № 6. С. 21–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-792-6-21-24
9. Леденев В.И., Меркушева Н.П. Акустические расчеты при проектировании шумозащиты непостоянных рабочих мест в помещениях с автоматизированными производственными процессами. Современная наука: теория, методология, практика: Материалы 2-й Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Тамбов: ИП Чеснокова А.В., 2020. С. 31–38.
10. Антонов А.И., Леденев В.И., Матвеева И.В., Шубин И.Л. Расчеты шума при проектировании шумозащиты в производственных зданиях. Москва; Берлин: Директ-Медиа, 2020. 274 с.
11. Giyasov B.I., Ledenyov V.I., Matveeva I.V. Method for noise calculation under specular and diffuse reflection of sound // Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 1 (77). P. 13–22. DOI 10.18720/MCE.77.2.
12. Antonov A., Ledenev V., Nevenchannaya T., Tsukernikov I., Shubin I. Coupling coefficient of flux density and density gradient of reflected sound energy in quasi-diffuse sound fields // Journal of Theoretical and Computational Acoustics. 2019. Vol. 27. № 2. 1850053.
13. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019611868. Российская Федерация. Комплексная программа по расчету звуковых полей в помещениях и проектированию средств защиты от шума / Антонов А.И., Жоголева О.А., Леденев В.И., Яровая Т.С., Матвеева И.В. Заявл. 22.01.2019. Опубл. 05.02.2019.