Сохранение полностью звукоотражающих поверхностей на всех стенах зала приводит к возникновению эффекта порхающего эха, что отрицательно влияет на звукопередачу речевого сигнала. Поэтому при расчете системы звукоусиления необходимо обеспечить отношение сигнал/шум не менее 15 дБ во всем диапазоне частот во всех зонах зала станции, для чего требуемый по условию (5.23) уровень Lтреб = 100 дБ должен быть создан при работе системы, как минимум, в диапазоне частот 500–1000 Гц. Исходя из этого расчет минимально необходимой акустической мощности по условию (5.23) при T ≅ 1,1–1,2 с приводит к Pак ≅ 5 Вт, по формуле (5.24) получаем требуемую электрическую мощность Pэл≅ 2500 Вт. Современные широкополосные акустические излучатели средней мощности имеют Pэл ≅ 25 Вт, откуда общее количество таких излучателей в зале станции должно быть не менее 100 шт. Одним из наиболее распространенных способов размещения излучателей в длинных и шумных залах станций является последовательная цепочка потолочных громкоговорителей, размещенных по центральной оси зала станции с шагом Ln = L/M (где L – длина зала, М – общее число излучателей), равным на данном объекте 15–16 м. Радиус действия прямого звука для слабо направленных источников звука (см. формулу (5.25)), у которых параметр D(Θ) обычно не превышает 10, составляет при B ≥ 2000 величину порядка 2 м, что явно недостаточно. Вследствие этого рекомендуется разделить общую требуемую мощность излучения на три цепочки из высоко-среднечастотных остронаправленных громкоговорителей мощностью 12,5 Вт, равномерно распределенных по центральной оси свода и верхней части стен (или, если это технически трудноосуществимо, по колоннам со стороны посадочных платформ). В этом случае максимальное удаление источника звука от головы пассажира в каждой точке зала станции не будет превышать 5 м при высокой концентрации верхних частот. Указанное условие обеспечит как требуемое отношение сигнал/шум, так и хорошую равномерность поля. Расчет разборчивости речи по формуле (5.24) показывает, что величина А повсеместно превышает 0,65, что обеспечивает слоговую разборчивость более 90 % (см. таблицу 5.2).
Из выполненного расчета следует, что указанное массированное размещение громкоговорителей является необходимым условием обеспечения хорошей разборчивости речевой информации в зале исследованной станции; меньшее количество громкоговорителей может использовано только при условии покрытия звукопоглощающей отделкой не только центральной части свода, но и сводов, расположенных над путями, а также верхней части стен.
5.6 Методика акустического проектирования при помощи программных средств
В современной акустике залов широко используются компьютерные программы математического моделирования звуковых процессов в закрытых помещениях с расчетом известных параметров акустического качества залов различного назначения, в т. ч. и тех, которые приведены в подразделах 5.1–5.5. Специфика формирования звуковых полей в залах ожидания метрополитенов, вследствие опасности возникновения в них избыточного шумового фона от стационарных и движущихся источников шума, привела к необходимости разработки уникального алгоритма оптимальных методов акустического проектирования, сочетающих средства строительной, архитектурной и электроакустики (см. рисунок 5.2), главной целью которой является достижение нужного соотношения сигнал/шум, как необходимого условия для достижения, с помощью систем озвучания, требуемой разборчивости информационной речи.
При разработке комплекса мероприятий по улучшению акустики действующих станций метрополитена (см. 5.4), программы моделирования акустики зальных помещений могут быть с применены в том случае, если задачей реконструкции является коррекция отделки ограждений зала станции с целью приближения времени реверберации к значениям объемного оптимума (см. рисунок 5.1) и перестройки систем озвучения для достижения требуемой разборчивости речевой информации.
6 Методы измерения и оценки шума в помещениях жилых и общественных зданий от движения поездов в метрополитенах
6.1 Общие положения
6.1.1 Методы измерения и оценки шума в помещениях жилых и общественных зданий от движения поездов в метрополитенах разработаны в соответствии с требованиями СП 51.13330, ГОСТ 23337, [1].
6.1.2 Оценку шума от движения поездов метрополитена в помещениях жилых зданий необходимо проводить для ночного и дневного времени суток. При этом измерения допускается выполнять только в дневное время при условии, что сигнал, регистрируемый при прохождении поезда, выделяется над уровнем фона не менее чем на 3 дБ.
6.1.3 Контролю шума от движения поездов метрополитена должно предшествовать определение влияния фонового шума. Если сигнал, регистрируемый при прохождении поезда, не выделяется над уровнем фона, оценку шума от движения поездов в соответствии с настоящим сводом правил выполнить невозможно (см. 6.4.9).
6.2 Нормируемые параметры и допустимые уровни шума
6.2.1 Шум, создаваемый в помещениях жилых и общественных зданий от движения поездов метрополитена, носит непостоянный (прерывистый) широкополосный характер с выраженным преобладанием сигнала в полосе частот 22,5–90 Гц и повторяется с периодом, определяемым графиком движения поездов.
6.2.2 Нормируемыми параметрами шума являются эквивалентные LAэкв и максимальные LAмакс уровни звука, дБА.
Оценку шума на соответствие допустимым уровням следует проводить одновременно по обоим параметрам LAэкв и LAмакс (см. 6.6).
6.2.3 Допустимые уровни звука, на соответствие которым следует проводить оценку шумового воздействия в помещениях жилых и общественных зданий от движения поездов в метрополитенах, принимают для дневного (с 7 ч до 23 ч) и ночного (с 23 ч до 7 ч) времени суток.
6.3 Средства измерений
6.3.1 Измерение уровней звука следует проводить шумомерами, комбинированными измерительными системами или автоматическими устройствами, соответствующими классам 1 или 2 и имеющими частотную коррекцию А по ГОСТ 17187.
Допускается запись временной истории, применяемой измерительной системой с последующей обработкой записанной информации.
6.3.2 Средства измерений должны иметь действующее свидетельство о поверке.
6.4 Условия и правила проведения измерений
6.4.1 Измерения уровней шума следует проводить по ГОСТ 23337.
6.4.2 Измерения проводят не менее, чем в трех точках, равномерно распределенных по помещению не ближе 1 м от стен и не ближе 1,5 м от окон помещений на высоте 1,2–1,5 м от уровня пола.
6.4.3 При измерениях окна и двери должны быть закрыты; форточки и фрамуги при оценке шума от подземных участков линий метрополитена также закрыты, при оценке шума от наземных и надземных участков линий – открыты.
6.4.4 Во время измерений шума в помещении должен находиться только персонал, занятый измерением шума.
6.4.5 Измерительный микрофон должен быть направлен в сторону линии метрополитена и удален не менее чем на 0,5 м от оператора, проводящего измерение.
6.4.6 При проведении измерений максимального уровня звука LAмакс на приборе должна быть установлена динамическая характеристика «медленно» (τ = 1 с).
6.4.7 Измерения следует выполнять в периоды наиболее интенсивного движения поездов: с 7 до 9 ч или с 16 до 19 ч днем и с 6 до 7 ч ночью.
Допускается выполнять измерения в другое время дня, например, характеризующееся наименьшими уровнями фонового шума, с последующим пересчетом значения эквивалентного уровня звука для режима наиболее интенсивного движения поездов согласно 6.5.3.
6.4.8 Время измерения T должно быть достаточным для регистрации непрерывной выборки, включающей не менее десяти событий прохождения поезда: T 3,5–5 мин – при измерениях в дневное время и T ≥3,5–10 мин – при измерениях ночью в зависимости от интервалов движения поездов на оцениваемой линии метрополитена.
6.4.9 Перед проведением измерений в каждой точке необходимо оценить влияние фонового шума в помещении. Для этого измеряют эквивалентный LAэкв и максимальный LAмакс уровни звука за интервал времени T, а также LфAэкв и LфAмакс фонового шума за время между прохождениями поездов (LфAмакс – для интервала, для которого зарегистрировано наибольшее значение LAмакс). Вычисляют разности ∆LAэкв = LAэкв – LфAэкв и ∆LAмакс = LAмакс– LфAмакс
При ∆LAэкв < 3 дБ и ∆LAмакс < 3 дБ оценку шумового воздействия от движения поездов метрополитена в соответствии с настоящим сводом правил выполнить невозможно.
При ∆LAэкв < 3 дБ, но ∆LAмакс≥3 дБ оценку следует проводить по результатам измерения только LAмакс.
При ∆LAэкв≥3 дБ и ∆LAмакс≥3 дБ оценку следует проводить одновременно по измеренным значениям обоих параметров шума, при этом в значения LAэкв должна быть внесена поправка на уровень фонового шума согласно 6.5.3.
Для повышения надежности результата целесообразно измерения LфAэкв повторить после выполнения измерений и усреднить по 6.5.2.
6.4.10 Выбирают точку с наибольшими значениями LAэкв и LAмакс. Дальнейшие измерения и обработку результатов проводят в этой точке.
6.4.11 Присваивают результатам измерений LAэкв и LAмакс, выполненным в выбранной точке, номер 1 и проводят еще пТ – 1 измерений (длительностью T каждое) эквивалентного и максимального уровней звука. Общее число пТ измерений выбирается из условия, чтобы суммарное время выполнения измерений уровней звука в точке было не менее 30 мин (Tm=пТ ≥ 30 мин).
П р и м е ч а н и е Допускается провести одно измерение эквивалентного и максимального уровней звука длительностью Tm ≥30 мин.
6.4.12 До и после проведения измерений следует выполнить калибровку средств измерений в соответствии с инструкциями по их эксплуатации. Если результаты калибровки различаются более чем на 1 дБ, измерения следует повторить.
6.5 Обработка результатов измерений
6.5.1 Из n измеренных значений максимального уровня звука LAмаксi, i = 1, 2, ..., n, выбирают наибольшее значение L и принимают его в качестве значения максимального уровня звука за время оценки шумового воздействия.
6.5.2 По n измеренным значениям эквивалентного уровня звука LAэквi, i = 1, 2, ..., n, рассчитывают средний эквивалентный уровень звука L̅Aэкв за суммарное время выполнения измерений Tm по формуле
 | |
| 228 × 70 пикс. Открыть в новом окне | |
П р и м е ч а н и е Если разность между наибольшим и наименьшим из измеренных значений LAэквi не превышает 5 дБ, средний эквивалентный уровень звука может быть вычислен как среднеарифметическое значение по формуле
(6.2)6.5.3 Эквивалентный уровень звука, характеризующий шумовое воздействие в течение 30 мин реализации режима наиболее интенсивного движения поездов, вычисляют по формуле
 | |
| 383 × 65 пикс. Открыть в новом окне | |
где K – поправка на уровень фонового шума, дБ;
пТмакс и пТ – числа событий прохождения поезда за 30 мин в режиме наиболее интенсивного движения поездов и за время Tm в режиме, в котором выполнены измерения;
T0 = 1 мин.
Значение поправки К принимают в зависимости от разности ∆LAэкв уровней измеряемого и фонового шума (см. 6.4.9), в соответствии с таблицей 6.1.