JP4652835B2 - 騒音規制値クリア情報提示装置 - Google Patents

Description

本発明は、空調（給気・還気）ダクト系統あるいは換気（給気・排気）ダクト系統の設計を支援する装置に係り、特に空調ダクト系統あるいは換気ダクト系統における騒音規制値をクリアする情報を提示する騒音規制値クリア情報提示装置に関するものである。

従来、空気調和設備設計技術として、ダクト系統から放射される騒音パワーレベルを計算する空調ダクト系統の消音計算装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

前記消音計算装置は、コンピュータを利用して、ダクト系統から放射される騒音パワーレベルを計算するもので、ダクト系統の途中のエレメントによる２次気流音が気流上流側に影響することを計算に含めることにより、より正確な騒音計算を行うものである。
特許第３４１２７１８号公報

本発明の目的は、コンピュータを利用して、空調対象室内の騒音を規制値内に抑えるための騒音低減案を提示し、且つ最も騒音に影響を及ぼしているダクト系統を選出し、その中の騒音増加の要因となるエレメントを抽出し、騒音抑制設計の支援を行う騒音規制値クリア情報提示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の騒音規制値クリア情報提示装置は、 初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図を入力する第１の手段と、
前記第１の手段で入力された初期プランの各空調・換気ダクト系統について、空調・換気対象室の騒音値計算を実施し、合成騒音値が騒音規制値を超えている周波数帯を求める第２の手段と、
前記第２の手段で求めた周波数帯において、最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統を求める第３の手段と、
前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統に対し、隣り合うエレメントの比較計算をダクトの下流側から上流側に向けて行い、下流側のエレメントのパワーレベルの方が大きい場合に下流エレメントを検出する第４の手段と、
前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統の音圧レベルと騒音規制値の音圧差を算出して必要減衰量を求める第５の手段と、
前記第５の手段で求めた必要減衰量を参照して前記下流エレメントをダクトの断面積を拡大したエレメントに交換し、この交換した前記空調・換気系統における音圧レベルを再計算して当該再計算した音圧レベルが前記騒音規制値をクリアしたかを判定する第６の手段と、
を具備することを特徴とするものである。

また、本発明の騒音規制値クリア情報提示装置は、 初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図を入力する第１の手段と、
前記第１の手段で入力された初期プランの各空調・換気ダクト系統について、空調・換気対象室の騒音値計算を実施し、合成騒音値が騒音規制値を超えている周波数帯を求める第２の手段と、
前記第２の手段で求めた周波数帯において、最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統を求める第３の手段と、
前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統に対し、隣り合うエレメントの比較計算をダクトの下流側から上流側に向けて行い、下流側のエレメントのパワーレベルの方が大きい場合に下流エレメントを検出する第４の手段と、
前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統の音圧レベルと騒音規制値の音圧差を算出して必要減衰量を求める第５の手段と、
前記第５の手段で求めた必要減衰量を参照して、前記第４の手段で検出した前記下流エレメントの下流側に消音エレメントを追加し、この消音エレメントが追加された空調・換気ダクト系統における前記空調・換気対象室の騒音値を前記第２の手段に計算させて再計算された合成騒音値が騒音規制値を超えていないかを判定させる第６の手段と、
を具備することを特徴とするものである。

また本発明は、前記騒音規制値クリア情報提示装置において、設定された改善方法の優先順位に基づいて、例えば、１、改善方針・建築構造体への収まり、２、改善方針・施工コスト、あるいは３、改善方針・メンテナンス性能を参考にして消音エレメントを選択し、追加することを特徴とする。

本発明の騒音規制値クリア情報提示装置は、コンピュータを利用して、空調対象室内の騒音を規制値内に抑えるための騒音低減案を提示するもので、最も騒音に影響を及ぼしているダクト系統を選出し、その中の騒音増加の要因となるエレメントを抽出し、騒音抑制設計の支援を行うものである。

以下図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態例に係る騒音規制値クリア情報提示装置を示す構成説明図である。図１に示すように、騒音規制値クリア情報提示装置はコンピュータにより構成される。すなわち、マウス１１、キーボード１２、ディスプレイ１３、プリンタ１４、ＨＤＤ１５、およびＭＯ等の外部メディア１６がユーザーインターフェース（Ｕ／Ｉ）１７に接続される。前記ユーザーインターフェース１７には入力設定部１８、表示出力部１９、モデルジェネレータ２０及び判定処理部２１を含む演算処理部（ＣＰＵ）２２、および、建築構造体情報データベース（ＤＢ）２３及び物性情報データベース（ＤＢ）２４及びエレメント情報データベース（ＤＢ）２５を含むＲＡＭ及びＲＯＭよりなる記憶部２６が接続される。

前記入力設定部１８は入力画面を表示するプログラムを記憶部２６から読み出し、各空調・換気ダクト系統のフロー図を作成するための入力画面をＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）によってディスプレイ１３に表示するもので、前記入力画面には各空調・換気ダクト系統を構成する例えば空調機、消音チャンバ、消音器、ダンパ、消音エルボ等の各エレメントのシンボルマークが表示されると共にサイズ、風量等のデータ入力を可能にしている。前記表示出力部１９は出力画面を表示するプログラムを記憶部２６から読み出し、各空調・換気ダクト系統のフロー図、各空調・換気ダクト系統を構成する各エレメントの消音計算をした消音計算表、ＮＣ曲線のグラフ等の出力画面をディスプレイ１３に表示する。前記モデルジェネレータ２０はフロー図作成プログラムを記憶部２６から読み出し、各空調・換気ダクト系統のフロー図を作成する。前記判定処理部２１は判定プログラムを記憶部２６から読み出し、空調・換気対象室の合成騒音値が騒音規制値をクリアしているか否かを判定し、クリアしていない場合は、問題箇所を表示する。前記建築構造体情報データベース（ＤＢ）２３には建築構造体のデータが収納されている。前記物性情報データベース（ＤＢ）２４にはＮＣ曲線データ、内装材の吸音データ・遮音データ、およびダンパ開度による音量変化のデータ等が収納されている。前記エレメント情報データベース（ＤＢ）２５にはエレメント特性データ、エレメントのコストデータ、およびエレメントのメンテナンスデータ等が記憶されている。

図２は本発明の実施形態例に係る騒音規制値クリア情報提示装置の動作を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１において、初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図を入力する。すなわち、モデルジェネレータ２０でフロー図作成プログラムを記憶部２６から読み出すと共に、入力設定部１８によってディスプレイ１３に表示された入力画面を用いて、入力画面に表示された各空調・換気ダクト系統を構成する各エレメントのシンボルマークをマウス１１でドラッグ＆ドロップして移動し、且つキーボード１２で数値、文字を入力することにより、前記フロー図作成プログラムにしたがって初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図を入力する。一例として図３は空調の給気ダクト系統のフロー図である。このようにして入力された初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図は記憶部２６に記憶されると共に、表示出力部１９によりディスプレイ１３に表示される。

次に、ステップＳ２において、演算処理部（ＣＰＵ）２２は空調・換気対象室の騒音値計算を実施する。すなわち、演算処理部（ＣＰＵ）２２は記憶部２６のＲＯＭから消音計算表プログラムを読み出し、記憶部２６のエレメント情報データベース（ＤＢ）２５からエレメント特性データを読み出して記憶部２６に記憶されている初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図に沿って消音計算をして消音計算表を作成して記憶部２６のＲＡＭに記憶すると共に、表示出力部１９によりディスプレイ１３に表示される。前記演算処理部（ＣＰＵ）２２は記憶部２６のＲＯＭからＮＣ曲線作成プログラムを読み出し、前記消音計算表の数値を用いてＮＣ曲線のグラフを作成して記憶部２６のＲＡＭに記憶すると共に、表示出力部１９によりディスプレイ１３に表示される。前記ＮＣ曲線のグラフには初期プランの各空調・換気ダクト系統の騒音値を合成した合成騒音値が表示されると共に空調・換気対象室の騒音規制値が表示される。前記判定処理部２１は判定プログラムを記憶部２６から読み出し、前記合成騒音値が前記騒音規制値を超えているか否かを判定し、クリアしていない場合は、問題箇所を表示すると共にステップＳ３に移る。

ステップＳ３において、前記判定処理部２１は前記合成騒音値について、前記騒音規制値を超えている周波数帯を求める。

次に、ステップＳ４において、前記判定処理部２１は、ステップＳ３において求めた周波数帯の中より、最も音圧レベルの高い空調（給気・還気）ダクト系統あるいは換気（給気・排気）ダクト系統を求める。

次に、ステップＳ５において、ステップＳ４で求めた最も音圧レベルの高いダクト系統が例えば第３図に示すような空調の給気ダクト系統であった場合、前記演算処理部（ＣＰＵ）２２は、記憶部２６のＲＯＭからグラフ作成プログラムを読み出し、図４に示すような空調の給気ダクト系統の各エレメントに対するパワーレベル（ｄＢ）と対象室内における音圧レベル（ｄＢ）のグラフを作成して記憶部２６のＲＡＭに記憶すると共に、表示出力部１９によりディスプレイ１３に表示される。前記演算処理部（ＣＰＵ）２２は前記グラフにおいて、隣り合うエレメントの比較計算をダクトの下流側から上流側に向けて行い、下流側のエレメントのパワーレベルの方が大きい場合の下流エレメント、例えばダンパを検出した場合はステップＳ６に移る。

ステップＳ６において、前記演算処理部（ＣＰＵ）２２はステップＳ４で検出した最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統の音圧レベルと騒音規制値の音圧差を算出して必要減衰量を求める。

次に、ステップＳ７において、ステップＳ６で求めた必要減衰量を参考にして前記下流エレメントのダンパの断面積を拡大し、ダンパを流れる気流の速度を遅くして騒音発生量を減少させたダンパに交換した空調の給気ダクト系統について、前記演算処理部（ＣＰＵ）２２で再計算を行い、空調の給気ダクト系統の音圧レベルが騒音規制値をクリアしたか否かを判定する。この場合、図４に示すように空調の給気ダクト系統の各エレメントに対するパワーレベル（ｄＢ）と対象室内における音圧レベル（ｄＢ）のグラフを作成して記憶部２６のＲＡＭに記憶すると共に、表示出力部１９によりディスプレイ１３に表示される。再計算の結果、空調の給気ダクト系統の対象室内における音圧レベルが騒音規制値をクリアしなかった場合にはダンパの断面積を拡大するのを止めてステップＳ８に移り、空調の給気ダクト系統の対象室内における音圧レベルが騒音規制値をクリアした場合には、ダンパの断面積を拡大し、騒音発生量を減少させたダンパに交換した空調の給気ダクト系統について、再計算するためステップＳ２へ戻る。

ステップＳ８において、前記演算処理部（ＣＰＵ）２２は、空調の給気ダクト系統へ追加する消音エレメントを設定された優先順位に基づく改善方針と消音エレメント特性情報を照らし合わせて判断する。すなわち、１、改善方針は、建築構造体情報データベース（ＤＢ）２３からのデータおよび物性情報データベース（ＤＢ）２４からのデータに基づいて消音エレメントが建築構造体への収まりに成功するかを演算する。２、改善方針は、物性情報データベース（ＤＢ）２４からのデータおよびエレメント情報データベース（ＤＢ）２５からのデータに基づいて消音エレメントが希望コスト内で実現できるかを演算する。３、改善方針は、物性情報データベース（ＤＢ）２４からのデータおよびエレメント情報データベース（ＤＢ）２５からのデータに基づいて消音エレメントがメンテナンス性能に優れるかを演算する。

次に、ステップＳ９において、前記演算処理部（ＣＰＵ）２２は、ステップＳ６で求められた必要減衰量を参考とし、且つステップＳ８で演算した結果を参考として、ステップＳ５で検出したダンパの下流側に消音エレメントである消音ボックスを追加する。この場合、図５に示すように空調の給気ダクト系統の各エレメントに対するパワーレベル（ｄＢ）と対象室内における音圧レベル（ｄＢ）のグラフを作成して記憶部２６のＲＡＭに記憶すると共に、表示出力部１９によりディスプレイ１３に表示される。空調の給気ダクト系統へ消音エレメントである消音ボックスを追加した系統について、再計算するためステップＳ２へ戻る。

前記ステップＳ２において合成騒音値が騒音規制値を超えていない場合には、表示出力部１９を介して消音計算表およびグラフをディスプレイ１３に表示、プリンタ１４で印刷、ＨＤＤ１５あるいはＭＯ等の外部メディア１６へファイル出力して終了する。

なお、本発明は、上記実施形態例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の実施形態例に係る騒音規制値クリア情報提示装置を示す構成説明図である。 本発明の実施形態例に係る騒音規制値クリア情報提示装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態例に用いる空調の給気ダクト系統を示すフロー図である。 本発明の実施形態例に用いる空調の給気ダクト系統の各エレメントに対するパワーレベル（ｄＢ）と対象室内の音圧レベル（ｄＢ）のグラフの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態例に用いる空調の給気ダクト系統の各エレメントに対するパワーレベル（ｄＢ）と対象室内の音圧レベル（ｄＢ）のグラフの他の例を示す説明図である。

符号の説明

１１…マウス、１２…キーボード、１３…ディスプレイ、１４…プリンタ、１５…ＨＤＤ、１６…ＭＯ等の外部メディア、１７…ユーザーインターフェース、１８…入力設定部、１９…表示出力部、２０…モデルジェネレータ、２１…判定処理部、２２…演算処理部（ＣＰＵ）、２３…建築構造体情報データベース（ＤＢ）、２４…物性情報データベース（ＤＢ）、２５…エレメント情報データベース（ＤＢ）、２６…記憶部。

Claims (3)

1. 初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図を入力する第１の手段と、
   前記第１の手段で入力された初期プランの各空調・換気ダクト系統について、空調・換気対象室の騒音値計算を実施し、合成騒音値が騒音規制値を超えている周波数帯を求める第２の手段と、
   前記第２の手段で求めた周波数帯において、最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統を求める第３の手段と、
   前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統に対し、隣り合うエレメントの比較計算をダクトの下流側から上流側に向けて行い、下流側のエレメントのパワーレベルの方が大きい場合に下流エレメントを検出する第４の手段と、
   前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統の音圧レベルと騒音規制値の音圧差を算出して必要減衰量を求める第５の手段と、
   前記第５の手段で求めた必要減衰量を参照して前記下流エレメントをダクトの断面積を拡大したエレメントに交換し、この交換した前記空調・換気系統における音圧レベルを再計算して当該再計算した音圧レベルが前記騒音規制値をクリアしたかを判定する第６の手段と、
   を具備することを特徴とする騒音規制値クリア情報提示装置。
2. 初期プランの各空調・換気ダクト系統のフロー図を入力する第１の手段と、
   前記第１の手段で入力された初期プランの各空調・換気ダクト系統について、空調・換気対象室の騒音値計算を実施し、合成騒音値が騒音規制値を超えている周波数帯を求める第２の手段と、
   前記第２の手段で求めた周波数帯において、最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統を求める第３の手段と、
   前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統に対し、隣り合うエレメントの比較計算をダクトの下流側から上流側に向けて行い、下流側のエレメントのパワーレベルの方が大きい場合に下流エレメントを検出する第４の手段と、
   前記第３の手段で求めた最も音圧レベルの高い空調・換気ダクト系統の音圧レベルと騒音規制値の音圧差を算出して必要減衰量を求める第５の手段と、
   前記第５の手段で求めた必要減衰量を参照して、前記第４の手段で検出した前記下流エレメントの下流側に消音エレメントを追加し、この消音エレメントが追加された空調・換気ダクト系統における前記空調・換気対象室の騒音値を前記第２の手段に計算させて再計算された合成騒音値が騒音規制値を超えていないかを判定させる第６の手段と、
   を具備することを特徴とする騒音規制値クリア情報提示装置。
3. 設定された改善方法の優先順位に基づいて、消音エレメントを選択して追加することを特徴とする請求項２に記載の騒音規制値クリア情報提示装置。

Images