NOTAT Projekt Visualisering og auralisering af støjindkapsling i rum Kunde Dansk Maskinindkapsling Notat nr. 0 Dato 2017-07-31 Til Fra Bertel Bording, Dansk Maskinindkapsling Rói Hansen, Rambøll 1. Dansk Maskinindkapsling - Visualisering og auralisering af støjindkapsling i rum Rambøll har udført visualiseringer og auraliseringer (lytteeksempler) for maskinindkapsling og akustisk regulering i et rum med en typisk industristøjkilde. Formålet med opgaven er at vise virkningen af to støjdæmpende løsninger for Dansk Maskinindkapsling: Maskinindkapsling af støjkilde og akustisk regulering af rum. Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T +45 5161 1000 F +45 5161 1001 www.ramboll.dk 2. Scenarier Visualiseringerne og auraliseringerne udføres for fire scenarier i et rum med dimensionerne 5 x 6,5 x 3 m: 1. Hårde overflader (beton) med støjkilde 2. Hårde overflader (beton) med indkapslet støjkilde 3. Mellemhårde overflader (akustik loft) med støjkilde 4. Mellemhårde overflader (akustik loft) med indkapslet støjkilde 3. Forudsætninger 3.1 Rum og akustisk simuleringsmodel Der tages udgangspunkt i et realistisk rum med størrelse 5 x 6,5 x 3 m (b x l x h) og hårde overflader, dvs. beton. Rummet konstrueres i værktøjet Sketchup og importeres til lydberegnings- og simuleringsværktøjet, Odeon, version 14. Modellen, som kan ses i Figur 1, viser støjkildepositionen og indkapslingen samt lyttepositionen. For hvert af de fire scenarier specificeres de akustiske egenskaber for rummet, maskinindkapslingen og absorberende loft i Odeon. Rambøll Danmark A/S CVR NR. 35128417 1/11 Medlem af FRI
Figur 1 Model af rum, inkl. maskinindkapsling, i Odeon. Rødt og blåt punkt indikerer henholdsvis støjkildens position og lytteposition. Sidstnævnte benyttes kun i forbindelse med auraliseringer. De anvendte absorptionskoefficienter for betonvægge, -loft og -gulv, ses nedenfor. Tabel 1 Benyttede absorptionskoefficienter for hårde overflader i rum svarende til malet betonoverflade. Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Absorptionskoefficient 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 3.2 Støjkilde Støjkilden forudsættes at have en kildestyrke på L WA = 90 db, hvilket anses for at være en realistisk og typisk kildestyrke, der vil give anledning til et højt støjniveau i et typisk rum. Støjkilden, der benyttes i visualiseringerne og auraliseringerne, er en typisk industristøjkilde. Det lineære frekvensspektrum for støjkilden ses i Tabel 2. Tabel 2 Lineært frekvensspektrum for støjkilde brugt i visualiseringer og auraliseringer. Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 L W, db 82 85 88 89 86 80 73 62 2/11
3.3 Maskinindkapsling Maskinindkapslingen forudsættes at have dimensionerne 2 x 2 x 2 m (b x l x h) og er produceret af Isolamin og er af model PA33CL50. Maskinindkapslingen har en tykkelse på 50 mm og et reduktionstal på R w = 34 db. Reduktionsværdierne kan ses i appendiks, Tabel 3. Indersiden af maskinindkapslingen er perforeret med bagved liggende Klasse A absorbent. Tabel 3 Absorptionskoefficienter for perforeret inderside af maskinindkapsling. Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Absorptionskoefficient 0,05 0,10 0,35 0,65 0,95 1,00 1,00 1,00 3.4 Akustisk loft For akustisk regulering benyttes Rockfon Sonar B, der er en 20 mm Klasse C absorbent, som fastlimes på det eksisterende lofts overflade. I Tabel 4 ses de benyttede absorptionskoefficienter for det akustiske loft. Tabel 4 Benyttede absorptionskoefficienter for 20 mm Rockfon Sonar B loft. Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Absorptionskoefficient 0,05 0,10 0,35 0,65 0,95 1,00 1,00 1,00 4. Resultater 4.1 Støjniveauer og visualiseringer Tabel 5 viser det beregnede støjniveau i rummet for de fire scenarier. Tabel 5 Beregnede støjniveauer i rummet for de fire scenarier. Scenarie Støjniveau i rum, Dæmpning i støjniveau i L A,eq forhold til Scenarie 1 Scenarie 1 Uden forbedringer 92 db(a) 0 db Scenarie 2 Indkapsling 57 db(a) -35 db Scenarie 3 Med akustik loft 80 db(a) -12 db Scenarie 4 Indkapsling og akustik loft 51 db(a) -41 db Med indkapsling af støjkilden reduceres støjniveauet i rummet til 57 db(a), hvilket vil sige en dæmpning på 35 db i forhold til uden indkapsling. Akustisk regulering af rummet medfører, at støjniveauet sænkes til 80 db(a), hvilket betyder en forbedring på 12 db i forhold til rum uden forbedringer. Maskinindkapsling og akustisk regulering medfører at støjniveauet sænkes til 51 db(a), hvilket vil sige en forbedring på 41 db i forhold til rum uden forbedringer. Visualiseringerne af støjniveauerne for de fire scenarier ses i appendiks. 4.2 Aurealiseringer - lydfiler Auraliseringerne leveres som lydfiler i WAV- og MP3-format. Leverancen af lydfiler udgøres af én lydfil for hvert scenarie samt lydfiler med en kombination af to scenarier, så forskellen mellem to scenarier kan opleves i en sammenhængende lydfil. En liste af lydfilerne kan ses i appendiks. 3/11
Lydfilerne kan f.eks. afspilles på højttaleranlæg eller computer gennem hovedtelefoner. Lydfilerne er kalibrerede i forhold til hinanden. Det vil f.eks. sige, at lydfilen for Scenarie 2 er -35 db lavere i forhold til lydfilen for Scenarie 1 og tilsvarende for de resterende scenarier. Afspilning af lydfilerne demonstrerer derved forskellen (dæmpning af støj) mellem de forskellige scenarier. Forskellen er uafhængig af volumen på afspilningsenheden. Hvis præsentationsniveauet ønskes kalibreret, kan det gøres på følgende vis: 1. Afspilning af lydfilen Scenarie 1 Uden forbedringer (lang), jf. Appendiks 2. Måling af A-vægtet lydniveau gennem lydmåler; gerne tæt på lyttepositionen 3. Justering af volumen på afspilningsenhed, så det ønskede lydniveau opnås Bemærk, at høje lydniveauer kan være skadelige for mennesker og dyr og kan blandt andet medføre høreskader. Lydfilerne bør derfor ikke afspilles ved høje lydniveauer, uden særlige foranstaltninger, f.eks. høreværn. Til information er Arbejdstilsynets øvre grænseværdi for støj på arbejdspladser 85 db(a), gennemsnit over 8 timer 1. 5. Konklusion De akustiske simuleringer viser, at Dansk Maskinindkapslings to løsninger kan reducere støjniveauet i det forudsatte rum på 92 db(a), med: 35 db med maskinindkapsling 12 db med akustik loft 41 db med maskinindkapsling og akustik loft Maskinindkapslingen er således en meget effektiv måde at nedbringe støjniveauet i det forudsatte rum. Kombineres maskinindkapsling med akustisk regulering i form af akustik loft kan støjniveauet nedbringes yderligere. De udarbejdede auraliseringer i form af lydfiler demonstrerer overnævnte forskelle i støjniveau ved implementering af de to støjdæmpende løsninger. 1 https://arbejdstilsynet.dk/da/regler/stoj/horeskadende-stoj 4/11
6. Appendiks 5/11
6.1 Maskinindkapsling lyddata Figur 2 Anvendte lydreduktionstal og absorptionsværdier for Isolamin maskinindkapsling. 6/11
6.2 Scenarie 1 Rum uden forbedringer Kildestyrke af støjkilde, L WA Støjniveau i lytteposition, L A,eq 90 db(a) 92 db(a) Rum 6,5 x 5 x 3 m rum med hårde overflader Forbedringer Ingen Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T +45 5161 1000 F +45 5161 1001 www.ramboll.dk Figur 3 Støjniveau, L A,eq db(a), i rum uden indkapsling eller akustisk dæmpning. Hvidt punkt markerer valgt beregningspunkt, hvor støjniveau er L A, eq = 92 db. 6.3 Scenarie 2 Rum med indkapsling 7/11 Rambøll Danmark A/S CVR NR. 35128417 Medlem af FRI
Kildestyrke af støjkilde, L WA Støjniveau i lytteposition, L A,eq Forskel i niveau i forhold til Scenarie 1 90 db(a) 57 db(a) 35 db Rum 6,5 x 5 x 3 m rum med hårde overflader Forbedringer Maskinindkapsling med R w = 34 db Figur 4 Støjniveau, L A,eq db(a), i rum med indkapsling men uden akustisk dæmpning. Hvidt punkt markerer valgt beregningspunkt, hvor støjniveau er L A, eq = 57 db. 8/11
6.4 Scenarie 3 Rum med akustisk dæmpning Kildestyrke af støjkilde, L WA Støjniveau i lytteposition, L A,eq Forskel i niveau i forhold til Scenarie 1 90 db(a) 80 db(a) 12 db Rum 6,5 x 5 x 3 m rum med hårde overflader Forbedringer Loftabsorbent, Sonar B 20 mm på overflade Figur 5 Støjniveau, L A,eq db(a), i rum med akustisk dæmpning og uden maskinindkapsling. Hvidt punkt markerer valgt beregningspunkt, hvor støjniveau er L A, eq = 80 db. 9/11
6.5 Scenarie 4 Rum med akustisk dæmpning og maskinindkapsling Kildestyrke af støjkilde, L WA Støjniveau i lytteposition, L A,eq Forskel i niveau i forhold til Scenarie 1 90 db(a) 51 db(a) 41 db Rum 6,5 x 5 x 3 m rum med hårde overflader Forbedringer Loftabsorbent, Sonar B 20 mm på overflade. Maskinindkapsling med R w = 34 db Figur 6 Støjniveau, L A,eq db(a), i rum med indkapsling og akustisk dæmpning. Hvidt punkt markerer valgt beregningspunkt, hvor støjniveau er L A, eq = 51 db. 10/11
6.6 Auraliseringer - lydfiler Tabel 6 Navngivning og indhold af lydfiler. Navn på lydfil Indehold af lydfil Længde Støjniveau, db(a) Scenarie 1 Uden forbedringer (lang) Rum uden forbedringer, 17 sek. længde 17 sek 92 Scenarie 1 Uden forbedringer Rum uden forbedringer 5 sek 92 Scenarie 2 Indkapsling Rum med indkapsling 5 sek 57 Scenarie 3 Med akustik loft Rum med akustik loft 5 sek 80 Scenarie 4 Indkapsling og akustik loft Scenarie 1-2 Uden forbedringer Indkapsling Scenarie 1-3 Uden forbedringer Akustik loft Scenarie 1-4 Uden forbedringer Indkapsling og akustik loft Scenarie 2-4 Indkapsling Indkapsling og akustik loft Scenarie 3-4 Akustik loft Indkapsling og akustik loft Rum med indkapsling og akustik loft 5 sek 51 Rum uden forbedringer efterfulgt af rum med indkapsling 10 sek 92 / 57 Rum uden forbedringer efterfulgt af rum med akustik loft 10 sek 92 / 80 Rum uden forbedringer efterfulgt af rum med indkapsling og akustik loft 10 sek 92 / 51 Rum med maskinindkapsling efterfulgt af rum med indkapsling og akustik loft 10 sek 57 / 51 Rum med akustik loft efterfulgt af rum med indkapsling og akustik loft 10 sek 80 / 51 11/11