ГОСТ Р 56234.3-2019/ISO/TR 17534-3:2015 Акустика. Программное обеспечение для расчетов уровней шума на местности. Часть 3. Рекомендации по обеспечению качества расчетов по ИСО 9613-2

     5 Дополнительные рекомендации

5.1 Общие положения

Расчет распространения звука техническим методом по ИСО 9613-2 предполагает некоторые упрощения, при которых задача расчета звука в специфических условиях местности с расположенными на ней объектами заменяется расчетами по нескольким траекториям. Во многих случаях совокупности расчетных траекторий могут быть определены разными способами, и для каждой такой выбранной совокупности могут быть построены примеры, когда сделанный выбор приводит к неудовлетворительным результатам расчета. Поэтому важно сохранять открытость метода расчета, чтобы иметь возможность избежать подводных камней при моделировании. Правила, приведенные в настоящем стандарте, обеспечивают тот минимум информации, который позволяет обеспечивать единую интерпретацию ИСО 9613-2 и уменьшить неопределенность результатов расчетов. Эти правила основаны на опыте работы с программными средствами, реализующими методы расчета, и призваны поддержать необходимую сопоставимость результатов.

Необходимость дополнительных рекомендаций обоснована во вводных примечаниях к 5.2-5.9. Каждая из дополнительных рекомендаций призвана решать одну из следующих задач:

- установить согласованные решения в отношении тех аспектов, которые в ИСО 9613-2 либо не рассмотрены, либо рассмотрены неполно (рекомендации типа А);

- улучшить согласованность решений там, где рекомендации ИСО 9613-2 нельзя считать удовлетворительными (рекомендации типа В);

- дать единую интерпретацию положений ИСО 9613-2, допускающих множественную интерпретацию (рекомендации типа С).

5.2 Экранирование

Примечание - Расчет ослабления звука при экранировании () согласно ИСО 9613-2 выполняют с учетом дифракции на верхней и боковых (вертикальных) кромках экрана. Расчет основан на разности z длины траектории через кромку экрана и прямого пути луча от источника к приемнику без учета экранирующих объектов.

Траектория через верхнюю кромку экрана может быть построена как ломаная линия наименьшей длины, соединяющая источник, кромку и приемник и расположенная в вертикальной плоскости, в которой находятся источник и приемник. Эта ломаная линия подобна резиновой ленте, натянутой через экран между источником и приемником. Таким же образом могут быть построены траектории через две вертикальные кромки как ломаные линии наименьшей длины в плоскости, содержащей источник и приемник и перпендикулярной вертикальной плоскости. Проектирование указанных траекторий в двух взаимно перпендикулярных плоскостях будет соответствовать формуле (16) в ИСО 9613-2 в том случае, если экран находится под прямым углом к отрезку, соединяющему источник и приемник.

Согласно ИСО 9613-2, расчет разности z при дифракции на верхней кромке экрана должен выполняться при любой ориентации экрана относительно отрезка между источником и приемником по формуле (16) для дифракции на одной кромке и по формуле (17) для дифракции на двух кромках. Эти формулы включают в себя составляющую а, которая определена как расстояние вдоль кромки экрана от точки траектории, лежащей на верхней кромке экрана, до проекции на верхнюю кромку отрезка от источника до приемника и является одним из входных параметров для расчетов. Однако в случае дифракции на двух кромках при непараллельном расположении экранов параметр становится неопределенным. Если число кромок более двух, то для сведения задачи к известной задаче дифракции в ИСО 9613-2 на двух кромках выбирают два барьера с максимальной поглощающей способностью. Таким образом, полностью задача дифракции на нескольких кромках в этом стандарте не рассматривается.

Вместе с тем метод "резиновой ленты" для построения траекторий в двух плоскостях, идентичный методу ИСО 9613-2 в случае одной кромки дифракции и перпендикулярности экрана отрезку от источника до приемника, может быть распространен на произвольное число и ориентацию дифракционных кромок. Этот метод рассматривается в настоящем стандарте.

Дифракция на боковых кромках экранирующих объектов на пути распространения звука от источника к приемнику числом более одного в ИСО 9613-2 в явном виде не рассматривается. Рекомендации для решения этой часто встречающейся задачи представляют собой распространение метода, описанного в ИСО 9613-2.

Если акустически непроницаемые объекты наподобие экранов или зданий препятствуют прямому распространению звука от источника к приемнику, то в общем случае для определения звука в приемнике следует рассматривать вклад трех траекторий, одна из которых проходит через верхнюю кромку, а две остальные через боковые кромки объекта. Траекторию через верхнюю кромку строят в вертикальной плоскости EV, через боковые - в плоскости EL. Обе плоскости содержат источник и приемник. Плоскость EV перпендикулярна плоскости координат х-у, а плоскость EL перпендикулярна плоскости EV.

Траектория от источника к приемнику в плоскости EV соединяет эти точки как резиновая лента, протянутая между ними и огибающая верхнюю кромку экрана, как показано на рисунке 2.

В плоскости EL следует принимать во внимание две траектории, по которым происходит основная передача звуковой энергии от источника к приемнику. Во многих случаях это кратчайшие траектории слева и справа от отрезка между источником и приемником (см. пример на рисунке 3). Однако следует иметь в виду возможность более сложных ситуаций, в том числе когда кратчайшая траектория имеет форму зигзагообразной линии или когда одной кратчайшей траектории не существует. Такие наиболее общие ситуации являются предметом дальнейших разработок.

Дифракцией на боковых кромках можно пренебречь, если максимальное расстояние вдоль натянутой через одну или несколько кромок "резиновой ленты" от источника к приемнику будет превышать аналогичное расстояние в плоскости EV в восемь раз и более.

Разность расстояний z для каждой из рассматриваемых траекторий равна разности длины "резиновой ленты" и отрезка прямой от источника к приемнику. Длина ломаной линии между первой и последней дифракционными кромками представляет собой параметр е, используемый в формуле (15) ИСО 9613-2.

dss - участок траектории от источника до первой активной дифракционной кромки; dsr - участок траектории от последней активной дифракционной кромки до приемника; е1, е2, ..., en - участки траектории между двумя последовательными активными дифракционными кромками

Рисунок 2 - Расчетная траектория в плоскости EV

S - источник; R - приемник

Рисунок 3 - Две расчетные траектории в плоскости EL