ISO 10494:2018
(Main)Turbines and turbine sets - Measurement of emitted airborne noise - Engineering/survey method
Turbines and turbine sets - Measurement of emitted airborne noise - Engineering/survey method
ISO 10494:2018 specifies methods for measuring the noise emission of a turbine or turbine set under steady-state operating conditions. It specifies methods for measuring the sound pressure levels on a measurement surface enveloping a source, and for calculating the sound power level produced by the source. It gives requirements for the test environment and instrumentation, as well as techniques for obtaining the surface sound pressure level from which the A-weighted sound power level of the source and octave or one-third-octave band sound power levels are calculated. These methods can be used to conduct performance tests even if the purpose of the test is simply to determine the sound pressure level around the machine.
ISO 10494:2018 is applicable to turbines and turbine sets:
- for power plant and industrial applications (e.g. stationary);
- for installation on board ships, or offshore installations, road and railway vehicles.
ISO 10494:2018 does not apply to gas turbines in aircraft applications.
ISO 10494:2018 is applicable to only the part of the turbine set (turbine, driven equipment and attached components) located above the floor and inside a continuous enveloping measurement surface bounded by this floor.
ISO 10494:2018 is applicable to steady-state operation and excludes transients such as start-up and shut-down, when the noise emission can be higher for short times. Under these conditions, this document does not apply.
Turbines et groupes de turbines - Mesurage du bruit aérien émis - Méthode d'expertise/de contrôle
ISO 10494:2018 spécifie les méthodes de mesure du bruit émis par une turbine ou un groupe de turbines en régime stabilisé. Il spécifié les méthodes de mesure des niveaux de pression acoustique sur une surface de mesure enveloppant une source, et les méthodes de calcul du niveau de puissance acoustique produit par la source. Il établit les exigences applicables à l'environnement et à l'appareillage d'essai, ainsi que les techniques permettant d'obtenir le niveau de pression acoustique surfacique à partir duquel sont calculés le niveau de puissance acoustique pondéré A de la source ou les niveaux de puissance acoustique par bande d'octave ou de tiers d'octave. Ces méthodes peuvent être utilisées pour réaliser des essais de réception, même si l'essai n'a que pour but de déterminer le niveau de pression acoustique autour de la machine.
ISO 10494:2018 s'applique aux turbines et aux groupes de turbines:
- utilisés dans les centrales de production d'énergie et dans les applications industrielles (par exemple, stationnaires);
- installés à bord des navires, des installations de forage en mer, des véhicules routiers ou des véhicules de chemins de fer.
ISO 10494:2018 ne s'applique pas aux turbines à gaz destinées aux applications aéronautiques.
ISO 10494:2018 s'applique uniquement à la partie du groupe de turbines (turbine, équipement entraîné et accessoires) située au-dessus du sol et à l'intérieur d'une surface de mesure enveloppante continue délimitée par ce sol.
ISO 10494:2018 s'applique à un fonctionnement en régime stabilisé et exclut les transitoires (par exemple, démarrage et arrêt), au cours desquels les émissions de bruit peuvent être ponctuellement plus élevées. Le présent document ne s'applique pas dans ces conditions.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10494
Second edition
2018-04
Turbines and turbine sets —
Measurement of emitted airborne
noise — Engineering/survey method
Turbines et groupes de turbines — Mesurage du bruit aérien émis —
Méthode d'expertise/de contrôle
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Acoustic environment . 5
4.1 Criteria of adequacy of the test environment . 5
4.2 Criteria for background noise . 6
4.3 Wind . 6
4.4 Special measurement methods . 6
5 Instrumentation . 6
6 Installation and operation of turbine set. 6
6.1 General . 6
6.2 Mounting of turbine set . 7
6.3 Operation of turbine set during test . 7
6.4 Auxiliary equipment and coupled machines . 7
7 Sound pressure levels on the measurement surface . 7
7.1 Reference surface and measurement surface. 7
7.2 Location and number of microphone positions . 9
7.2.1 General. 9
7.2.2 Additional microphone positions on measurement surface .10
7.2.3 Surface noise .11
7.3 Conditions of measurement .11
7.3.1 General.11
7.3.2 Calibration .11
7.3.3 Measurement of the A-weighted sound pressure level .11
7.3.4 Measurement of sound pressure spectrum .11
8 Calculation of surface sound pressure level and sound power level .12
8.1 Corrections for background noise .12
8.2 Calculation of sound pressure level averaged over the measurement surface .13
8.3 Calculation of surface time-averaged sound pressure levels .13
8.4 Calculation of sound power level .13
8.5 Calculation of directivity index and directivity factor .14
9 Information to be recorded .14
9.1 General .14
9.2 Noise source under test .14
9.3 Acoustic environment .14
9.4 Instrumentation .14
9.5 Acoustical data .15
9.6 Date and location .15
10 Test report .15
Annex A (normative) Qualification procedures for the acoustic environment .16
Annex B (normative) Gas turbines .20
Annex C (normative) Steam turbines .31
Annex D (informative) Calculation of directivity index and directivity factor using a
hemispherical microphone array .36
Bibliography .37
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 192, Gas Turbines, in collaboration with
Technical Committee IEC/TC 5, Steam Turbines.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10494:1993), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the measurement of airborne noise from steam turbines and steam turbine sets has been added;
— the content has been aligned with ISO 3744:2010 and ISO 3746:2010;
— the title has been updated.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
Introduction
0.1 Background
Control of noise from machines or equipment requires effective exchange of acoustical information
among the several parties concerned. These include the manufacturer, specifier, installer and user of
the machine or equipment. This acoustical information is obtained from measurements.
These measurements are useful only if they are carried out under specified conditions to obtain defined
acoustical quantities using standardized instruments.
The sound power level data determined according to this document is essentially independent of the
environment in which the data are obtained. This is one of the reasons for using sound power level to
characterize the sound emitted by various types of machine equipment.
Sound power level data are useful for the following:
a) calculating the approximate sound pressure level at a given distance from a machine operating in a
specified environment;
b) comparing the noise radiated by machines of the same type and size;
c) comparing the noise radiated by machines of different types and sizes;
d) determining whether a machine complies with a specified upper limit of noise emission;
e) planning in order to determine the amount of transmission loss or noise control required under
certain circumstances;
f) engineering work to assist in developing quiet machinery and equipment.
This document gives requirements for the measurement of the noise emission of turbines and turbine
sets. It has been prepared in accordance with ISO 3740:2000 on the basis of ISO 3744:2010. Due to the
special conditions concerning turbines and turbine sets, it is necessary to define different noise sources
and to use measurement surfaces differing from those specified in ISO 3744:2010.
For some environmental conditions, it can be necessary to use the survey methods based on
ISO 3746:2010 resulting in a lower grade of accuracy. Frequency information is still recorded and
reported.
0.2 Aims
The methods defined in this document apply to the measurement of the noise emission of a turbine
or turbine set under steady-state operating conditions. The results are expressed as sound pressure
levels, and sound power levels in A-weighted and in octave bands.
The aim of this document is a grade 2 (engineering) result (see Table 1). When the correction for
background noise exceeds the limit of 1.3 dB but is less than 3 dB and/or the correction for environment
exceeds the limits of 4 dB but is less than 7 dB, then a grade 3 (survey) result is obtained (see Table 2).
Measurements made in conformity with this document should result in standard deviations which
are equal to or less than those given in Table 3. The uncertainties in Table 3 depend not only on the
accuracies with which sound pressure levels and measurement surface areas are determined, but also
on the “near-field error” which increases for smaller measurement distances and lower frequencies
(i.e. those below 250 Hz). The near-field error always leads to measured sound power levels which are
higher than the real sound power levels.
NOTE 1 If the methods specified in this document are used to compare the sound power levels of similar
machines that are omnidirectional and radiate broad-band noise, the uncertainty in this comparison tends to
result in standard deviations which are less than those given in Table 3, provided that the measurements are
performed in the same environment with the same shape of measurement surface.
NOTE 2 The standard deviations given in Table 3 reflect the cumulative effects of all causes of measurement
uncertainty, excluding variations in the sound power levels from test to test which can be caused, for example, by
changes in the mounting or operating conditions of the source. The reproducibility and repeatability of the test
result can be considerably better (i.e. smaller standard deviations) than the uncertainties given in Table 3 would
indicate.
Table 1 — International Standards specifying various methods for determining the sound
power levels of machines and equipment
Character of Sound power
International Classification Test Volume of
noise levels
Standard of method environment source
obtainable
Normative
No restrictions; A-weighted and
Grade 2 Outdoors or in limited only by in octave bands
ISO 3744 Any
(engineering) large rooms available test or one-third
environment octave bands
No restrictions;
Grade 3 No special test limited only by
ISO 3746 Any A-weighted
(survey) environment available test
environment
Informative
Steady, non-
steady, fluctu-
Reverberation A-weighted and
ating, isolated
Grade 1 room meeting Less than 2 % of in octave bands
ISO 3741 bursts of sound
(precision) specified re- test room volume or one-third
energy, broad-
quirements octave bands
band, discrete
frequency
Steady, non-
Less than 2,5 % steady, fluctu-
Grade 2 Hard-walled test A-weighted and
ISO 3743-1 of test room ating, isolated
(engineering) room in octave bands
volume bursts of sound
energy
Steady, non-
steady, fluctu-
Preferably less
Grade 2 Special reverber- ating, broad- A-weighted and
ISO 3743-2 than 1 % of test
(engineering) ation test room band, narrow- in octave bands
room volume
band, discrete
frequency
Anechoic- or Preferably less A-weighted and
Grade 1 (preci-
ISO 3745 hemi-anechoic than 0,5 % of test Any in one-third
sion)
room room volume octave bands
No special test Steady, non-
environment, No restrictions; steady, fluctu-
Grade 2 and 3
but sufficiently limited only by ating, isolated A-weighted and
ISO 3747 (engineering
reverberant; available test bursts of sound in octave bands
and survey)
source under test environment energy, primari-
non-movable ly broad-band
Grade 1, 2 and A-weighted and
3 (precision, No special test Any, but station- in octave bands
b
ISO 9614-1 No restrictions
engineering environment ary in time or one-third
and survey) octave
a
Method to determine the sound power of airborne noise caused by machinery surface vibration specifically.
b
For measurements in anechoic or hemi-anechoic rooms limited by the size of the test room.
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Table 1 (continued)
Character of Sound power
International Classification Test Volume of
noise levels
Standard of method environment source
obtainable
A-weighted and
Grade 2 and 3
No special test Any, but station- in octave bands
b
ISO 9614-2 (engineering No restrictions
environment ary in time or one-third
and survey)
octave bands
A-weighted and
Grade 1 No special test Any, but station- in octave bands
b
ISO 9614-3 No restrictions
(precision) environment ary in time or one-third
octave bands
Grade 3 No special test
a
ISO/TS 7849-1 No restrictions Any A-weighted
(survey) environment
A-weighted and
Grade 2 No special test in octave bands
a
ISO/TS 7849-2 No restrictions Any
(engineering) environment or one-third
octave bands
a
Method to determine the sound power of airborne noise caused by machinery surface vibration specifically.
b
For measurements in anechoic or hemi-anechoic rooms limited by the size of the test room.
Table 2 — Limits for correction
Grade of accuracy Background noise Environment
correction correction
dB dB
Grade 2 ≤1,3 ≤4
Grade 3 ≤3 ≤7
a
Special case >3 >7
a
For higher values of background noise and/or environmental corrections, the real
sound power level cannot be determined with acceptable uncertainty, but the results
can be useful to estimate an upper limit of the noise emission of the turbine or the
turbine set to be tested.
Table 3 — Uncertainty in determining sound power levels and sound pressure levels, expressed
as the standard deviation
Grade of Octave band centre frequency A-weighted
accuracy
dB dB
31,5 Hz to 125 Hz 250 Hz to 1 000 Hz to 8 000 Hz
63 Hz 500 Hz 4 000 Hz
Grade 2 5 3 2 1,5 2,5 2
Grade 3 3
NOTE 1 Grade 3 uncertainty is related to stable conditions.
NOTE 2 The value of the standard deviation for air intake and gas exhaust outlet of gas turbines can be higher.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10494:2018(E)
Turbines and turbine sets — Measurement of emitted
airborne noise — Engineering/survey method
1 Scope
This document specifies methods for measuring the noise emission of a turbine or turbine set under
steady-state operating conditions. It specifies methods for measuring the sound pressure levels on a
measurement surface enveloping a source, and for calculating the sound power level produced by the
source. It gives requirements for the test environment and instrumentation, as well as techniques for
obtaining the surface sound pressure level from which the A-weighted sound power level of the source
and octave or one-third-octave band sound power levels are calculated. These methods can be used to
conduct performance tests even if the purpose of the test is simply to determine the sound pressure
level around the machine.
This document is applicable to turbines and turbine sets:
— for power plant and industrial applications (e.g. stationary);
— for installation on board ships, or offshore installations, road and railway vehicles.
It does not apply to gas turbines in aircraft applications.
This document is applicable to only the part of the turbine set (turbine, driven equipment and attached
components) located above the floor and inside a continuous enveloping measurement surface bounded
by this floor.
It is applicable to steady-state operation and excludes transients such as start-up and shut-down, when
the noise emission can be higher for short times. Under these conditions, this document does not apply.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60942, Electroacoustics — Sound calibrators
IEC 61260-1, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters — Part 1: Specifications
IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications
ISO 3744:2010, Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources
using sound pressure — Engineering methods for an essentially free field over a reflecting plane
ISO 3746:2010, Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources
using sound pressure — Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane
ISO 6926, Acoustics — Requirements for the performance and calibration of reference sound sources used
for the determination of sound power levels
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
sound pressure
p
difference between instantaneous pressure and static pressure
Note 1 to entry: Adapted from ISO 80000-8:2007, 8-9.2.
Note 2 to entry: Sound pressure is expressed in pascals.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.1]
3.2
sound pressure level
L
p
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the square of the sound pressure (3.1), p, to the
square of a reference value, p , expressed in decibels
p
L =10lg dB
p
p
where the reference value, p , is 20 μPa
Note 1 to entry: If specific frequency and time weightings as specified in IEC 61672-1 and/or specific frequency
bands are applied, this is indicated by appropriate subscripts; e.g. L denotes the A-weighted sound pressure level.
pA
Note 2 to entry: This definition is technically in accordance with ISO 80000-8:2007, 8-22.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.2]
3.3
time averaged sound pressure level
L
p,T
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time average of the square of the sound pressure
(3.1), p, during a stated time interval of duration, T (starting at t and ending at t ), to the square of a
1 2
reference value, p , expressed in decibels
t
2
pt()dt
∫
T
t
L =10lg dB
pT,
2
p
where the reference value, p , is 20 μPa
Note 1 to entry: In general, the subscript “T” is omitted since time-averaged sound pressure levels are necessarily
determined over a certain measurement time interval.
Note 2 to entry: Time-averaged sound pressure levels are often A-weighted, in which case they are denoted by
L , , which is usually abbreviated to L .
pA T pA
Note 3 to entry: Adapted from ISO/TR 25417:2007, 2.3.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.3]
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3.4
acoustic free field
sound field in a homogeneous, isotropic medium free of boundaries
Note 1 to entry: In practice, an acoustic free field is a field in which the influence of reflections at the boundaries
or other disturbing objects is negligible over the frequency range of interest.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.6]
3.5
acoustic free field over a reflecting plane
acoustic free field (3.4) in the half-space above an infinite reflecting plane in the absence of any other
obstacles
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.7]
3.6
reflecting plane
sound-reflecting planar surface on which the noise source under test is located
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.6]
3.7
frequency range of interest
for general purposes, the frequency range of octave bands with nominal mid-band frequencies from
31,5 Hz to 8 000 Hz (including one-third octave bands with mid-band frequencies from 25 Hz to
10 000 Hz)
Note 1 to entry: Any band may be excluded in which the level is more than 50 dB below the highest band
pressure level.
Note 2 to entry: For special purposes, the frequency range can be extended or reduced, provided that the test
environment and instrument specifications are satisfactory for use over the modified frequency range. For
sources which radiate predominantly high (or low) frequency sound, the frequency range of interest may be
limited in order to optimize the test facility and procedures. Changes to the frequency range of interest are
included in the test report.
Note 3 to entry: Adapted from ISO 3744:2010, 3.9.
3.8
reference box
hypothetical right parallelepiped terminating on the reflecting plane(s) (3.6) on which the noise
source under test is located, that just encloses the source including all the significant sound radiating
components and any test table on which the source is mounted
Note 1 to entry: If required, the smallest possible test table can be used for compatibility with emission sound
pressure measurements at bystander positions in accordance with, for example, ISO 11201:2010.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.10]
3.9
measurement distance
d
distance from the reference box (3.8) to a parallelepiped measurement surface (3.10)
Note 1 to entry: Measurement distances are expressed in metres.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.12]
3.10
measurement surface
hypothetical surface of area, S, on which the microphone positions are located at which the sound
pressure levels (3.2) are measured, enveloping the noise source under test and terminating on the
reflecting plane(s) (3.6) on which the source is located
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.14]
3.11
background noise
noise from all sources other than the noise source under test
Note 1 to entry: Background noise includes contribution from airborne sound, noise from structure-borne
vibration, and electrical noise in instrumentation.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.15]
3.12
background noise correction
K
correction applied to the mean (energy average) of the time-averaged sound pressure levels (3.3) over all
the microphone positions on the measurement surface (3.10), to account for the influence of background
noise (3.11)
Note 1 to entry: Background noise correction is expressed in decibels.
Note 2 to entry: The background noise correction is frequency dependent; the correction in the case of a frequency
band is denoted K , where f denotes the relevant mid-band frequency, and that in the case of A-weighting is
1f
denoted K .
1A
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.16]
3.13
environmental correction
K
correction applied to the mean (energy average) of the time-averaged sound pressure levels (3.3) over all
the microphone positions on the measurement surface (3.10), to account for the influence of reflected or
absorbed sound
Note 1 to entry: Environmental correction is expressed in decibels.
Note 2 to entry: The environmental correction is frequency dependent; the correction in the case of a frequency
band is denoted K , where f denotes the relevant mid-band frequency, and that in the case of A-weighting is
2f
denoted K .
2A
Note 3 to entry: In general, the environmental correction depends on the area of the measurement surface and
usually K increases with S.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.17]
3.14
surface time-averaged sound pressure level
L
p
mean (energy average) of the time-averaged sound pressure levels (3.3) over all the microphone positions,
or traverses, on the measurement surface (3.10), with the background noise correction (3.12), K , and the
environmental correction (3.13), K , applied
Note 1 to entry: Surface time-averaged sound pressure levels is expressed in decibels.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.18]
4 © ISO 2018 – All rights reserved
3.15
sound power
P
through a surface, product of the sound pressure, p, (3.1) and the component of the particle velocity, u ,
n
at a point on the surface in the direction normal to the surface, integrated over that surface
Note 1 to entry: Sound power is expressed in watts.
Note 2 to entry: The quantity relates to the rate per time at which airborne sound energy is radiated by a source.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.20]
3.16
sound power level
L
W
ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound power (3.15) of a source, P, to a reference
value, P , expressed in decibels
P
L =10lg dB
W
P
where the reference value, P , is 1 pW
Note 1 to entry: If a specific frequency weighting as specified in IEC 61672-1 and/or specific frequency bands are
applied, this is indicated by appropriate subscripts; e.g. L denotes the A-weighted sound power level.
WA
Note 2 to entry: This definition is technically in accordance with ISO 80000-8:2007, 8-23.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.21]
3.17
anechoic room
test room in which a free sound field is obtained
[SOURCE: ISO 3745:2012, 3.7]
3.18
hemi-anechoic room
test room in which a free sound field over a reflecting plane (3.6) is obtained
[SOURCE: ISO 3745:2012, 3.10]
4 Acoustic environment
4.1 Criteria of adequacy of the test environment
Ideally, the test environment should be free from reflecting objects other than a reflecting plane so
that the source radiates into a free-field over a reflecting plane. Annex A describes procedures for
determining the magnitude of the environmental correction (if any) to account for departures of the
test environment from the ideal condition. Test environments which are suitable for engineering
measurements permit the sound power level to be determined with an uncertainty that does not exceed
the values given in Table 3.
NOTE If it is necessary to make measurements in spaces which do not meet the criteria of Annex A, standard
deviations of the test results can be greater than those given in Table 3. In those cases, the sound power level
determined according to this document can be useful for obtaining a valid upper limit for the sound power level
of the turbine or the turbine set.
4.2 Criteria for background noise
At the microphone positions used, the sound pressure levels of the background noise shall be at
least 6 dB and preferably more than 10 dB (grade 2 result) or at least 3 dB (grade 3 result) below the
corresponding uncorrected time-averaged sound pressure level of the noise source under test when
measured in the presence of this background noise.
For measurements in frequency bands the above requirements shall be met in each frequency band
within the frequency range of interest.
When the sound pressure level of the primary source is less than 3 dB above the background sound
pressure level, a valid measurement of the machine under test cannot be made. If the delta of the sound
pressure level is smaller than 3 dB, the accuracy of the result is reduced and the value of K to be applied
in this case is 3 dB. In this case, it shall be clearly stated in the text of the report, as well as in graphs
and tables of results, that the data from the test represent an upper boundary to the sound power level
of the noise source under test.
4.3 Wind
Care shall be taken to minimize the effects of wind which can increase the apparent background noise. A
windscreen should be used for wind speeds above 1 m/s and the wind speed should be less than 5 m/s.
The appropriate instructions provided by the microphone manufacturer shall be followed.
4.4 Special measurement methods
In cases where the corrections for background noise and for the influence of the environment exceed
the limits mentioned in 4.1 and 4.2, additional complex measurement methods, which are not part of
this document (e.g. sound intensity analysing devices or other methods in Table 1) can be used to get an
estimate for the noise emission.
If one of these methods is used for performance tests, the details should be agreed by the supplier and
the customer.
5 Instrumentation
The instrumentation used shall meet the requirements for Class 1 of IEC 61672-1 for sound level meters.
The octave band filters shall meet the requirements of IEC 61260-1.
6 Installation and operation of turbine set
6.1 General
The object under test is the turbine or the turbine set. Components included in the test are to be defined
clearly and agreed to by the parties involved. Usually, they comprise the basic equipment necessary for
the proper operation of the turbine or the turbine set at its final location.
Turbine sets are of all sizes without limitation of output when fitted with their normal auxiliaries. The
applicable part of the turbine set (turbine, driven equipment and attached components) is that which is
located above the floor and inside a continuous enveloping measurement surface bounded by this floor.
An extensive and continuous turbine operating floor of a reflecting nature above the turbine foundation
floor level shall be considered as the reflecting plane.
In the case of large turbine sets, the turbine operating floor is often located below and near the
horizontal centreline of the turbine. If this floor is continuous and free from openings which would
otherwise allow noise radiated below the turbine operating floor to influence the noise measured at
microphone locations, a valid measure of the turbine set noise emission can be obtained by use of this
document.
6 © ISO 2018 – All rights reserved
In the case where the turbine operating floor is located below and near the horizontal centreline of the
turbine set, but consists of:
a) an open grating construction;
b) a solid floor with openings near to the boundary of the turbine set; or
c) walkways typically 1 m to 2 m wide of either solid or grated construction,
the turbine operating floor cannot be considered as a reflecting plane. In this case, the reflecting plane
is the turbine set foundation floor.
In the case of the continuous enveloping measurement surface being bounded by either the turbine
operating floor or the turbine foundation floor, a large contribution from the noise of ancillary and
auxiliary plant located below the turbine operating floor can be expected at the microphone measuring
positions. In this case, the use of this document for the determination of sound power levels is not valid.
When openings in the floor are suitably blocked during the test with appropriate panels (upper side of
panels should have same reflective characteristics as the turbine operating floor), valid measurements
are permitted. In the case of turbine sets mounted on, or partially submerged in, the foundation floor,
which can also be defined as the turbine operating floor, a valid measure of the turbine set noise
emission can be obtained by use of this document.
The noise sources for gas turbines and gas turbine sets are different than the noise sources for steam
turbines and steam turbine sets. Measurements that are specific to gas turbines and gas turbine sets
Annex B. Measurements that are specific to steam turbines and
shall be conducted in accordance with
steam turbine sets shall be conducted in accordance with Annex C.
6.2 Mounting of turbine set
Normally, measurements are performed on site, at the completely mounted turbine set fitted with all
insulations and lagging.
6.3 Operation of turbine set during test
The test shall be performed under steady-state operating conditions of the turbine or the turbine set with
the rated values of power, speed, temperatures, pressures, etc., as agreed to by the parties involved. If not
otherwise specified, base load operation shall be applied. Relevant operating conditions and atmospheric
conditions (temperature, pressure, humidity, snow, frost) shall be recorded in the test report.
The operating conditions should not be changed during the measurements.
6.4 Auxiliary equipment and coupled machines
All auxiliary equipment which is necessary for the operation of the turbine set under test, but not part
of it, shall not significantly influence the noise measurement.
7 Sound pressure levels on the measurement surface
7.1 Reference surface and measurement surface
The relevant reference surface is composed of several separate reference boxes placed in juxtaposition
so that they enclose only the different parts of the turbine set, including its lagging and any noise control
screen and enclosures. The surface terminates on the reflecting plane. When defining the dimensions
of these reference boxes, elements protruding from the source which are not significant radiators of
sound energy may be disregarded. These protruding elements should be identified for different types
of equipment.
The microphone positions lie on the measurement surface, a hypothetical surface of area, S, which
envelops the source as well as the reference box(es) and terminates on the reflecting plane.
For turbine sets, regardless of their size, the measurement surface shape is composed of rectangular
parallelepipeds (see Figure 1), whose sides are parallel to the sides of the reference boxes spaced
out at a distance, d, (measurement distance) from the reference boxes. For turbine sets with multiple
unconnected reference boxes spaced less than 3,5 m apart, the measurement surface shape shall
encompass the reference boxes without re-entrants. In this sense, a re-entrant is defined as the
extension of the measurement surface into the area between reference boxes. The typical measurement
distance, d, is 1 m but larger distances can be used if necessary.
Key
1, 2, 3 components of turbine set 4 reflecting surface
h , h , h heights of components reference surfaces 5 reference surfaces / reference boxes
1 2 3
w , w , w widths of components reference surfaces 6 measurement surface
1 2 3
l , l , l lengths of components reference surfaces 7 penetrations of component measurement surfaces
1 2 3
cw , cw common widths between components
12 23
ch , ch common heights between components
12 23
d measurement distance
Figure 1 — Calculation of measurement surface
8 © ISO 2018 – All rights reserved
According to Figure 1, the area S of the measurement surface can be calculated for this example from
Formula (1):
Sh=+24()dw()++ld ++()ld22()wd+
11 11 1
++24()hd ()wl++ dl++( 2ddw)( +2d)
22 22 2
++24()hd ()wl++ dl++()22dw()+ d (1)
33 33 3
−+2()ch dc( w +++42dd)(cw +2d)
12 12 12
−+24()ch dc()wd++22dc()wd+
23 23 23
Or more generally (for arrangements in one line), Formula (2) may be used:
n
Sh=+24dw ++ld ++wd22ld+
()() ()()
ii ii i
∑
i=1
(2)
n−1
−+2 ch d ccw +42dd++cw 2d
()() ()
∑ ii+1 ii++11ii
i=1
where
S is the total measurement surface;
n is the number of components.
In general (for all arrangements above one reflecting surface), the measurement surface can be
calculated from Formula (3):
n m
SS=− P
∑∑i j
i==11i
Sh=+24dw ++ld ++ld22wd+ (3)
()() ()()
ii ii ii
Pc=2( hhd++)(cw cl ++42dc)( ld++)(cw 2d)
j xy xy xy xy xy
where
S is the total measurement surface;
S is the partial measurement surface of component I;
i
n is the number of components;
P is the penetration between partial measurement surfaces of components x and y;
j
m is the number of penetrations.
7.2 Location and number of microphone positions
7.2.1 General
The microphone positions shall be arranged on the measurement surface at equal distances from
each other. The distances are such that there is at least one measurement position at each section
of the turbine set. In the vicinity of local discharges, the microphone positions shall be such that the
microphones and cables are not exposed to the flow. The number of microphone positions depends
on the area of the reference box and the difference in the sound pressure levels at the microphone
positions.
7.2.2 Additional microphone positions on measurement surface
The number of microphone positions shall be increased when:
a) the range of sound pressure level values measured at the microphone positions (i.e. the difference,
in decibels, measured in octave bands or A-weighted, between the highest and lowest sound
pressure levels) exceeds the number of measurement points; or
b) noise is emitted by only a small part of a large machine, e.g. from a small opening. Then the
measurement surface shall be divided into different parts with different distances between the
microphone positions at each part. For each part of the measurement surface, the partial sound
power level shall be determined. The total sound power level of the machine is then calculated by
summarizing the partial sound power levels.
For the individual partial measurement surfaces, the partial sound power level, L, in decibels, shall be
calculated by using Formula (4).
S
j
LL=+10lg dB (4)
Wj pj
S
0
where
th
is the surface sound pressure level of the j partial measurement surface;
L
pj
th
S is the area of the j partial measurement surface;
j
S 1 m .
The n individual partial sound power levels can be combined using Formula (5) to give the total sound
power level, in decibels, as follows:
n
01, L
Wj
L =10lg 10 dB (5)
Wg ∑
j=1
where
n is the total number of partial sound powers levels;
L is the partial sound power level, in decibels.
Wj
It is possible that microphone positions need to be deleted in cases where they cannot be reached, or
where measurement at these positions is dangerous, or where results were falsified. e.g. by temperature,
steam, humidity, strong electric or magnetic field.
Care should be taken when measurements are made less than 3,5 m from a façade, and in no
circumstances should measurements be made at less than at 1 m from a façade. Where the conditions
at any measurement location are different from the general environmental correction of the test site
then an individual correction should be derived for each measurement location affected. Record the
measurement location,
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10494
Deuxième édition
2018-04
Turbines et groupes de turbines —
Mesurage du bruit aérien émis —
Méthode d'expertise/de contrôle
Turbines and turbine sets — Measurement of emitted airborne noise
— Engineering/survey method
Numéro de référence
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ISO 2018
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E-mail: copyright@iso.org
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Environnement acoustique . 6
4.1 Critères d'aptitude de l'environnement d'essai . 6
4.2 Critères de bruit de fond . 6
4.3 Vent . 6
4.4 Méthodes spéciales de mesurage . 6
5 Appareillage . 6
6 Installation et fonctionnement du groupe de turbines . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Montage du groupe de turbines . 7
6.3 Fonctionnement du groupe de turbines pendant l'essai . 8
6.4 Équipements auxiliaires et machines couplées . 8
7 Niveaux de pression acoustique sur la surface de mesure . 8
7.1 Surface de référence et surface de mesure . 8
7.2 Emplacement et nombre de positions de microphone .10
7.2.1 Généralités .10
7.2.2 Positions de microphone supplémentaires sur la surface de mesure .11
7.2.3 Bruit de surface .12
7.3 Conditions de mesurage .12
7.3.1 Généralités .12
7.3.2 Étalonnage .12
7.3.3 Mesurage du niveau de pression acoustique pondéré A .12
7.3.4 Mesurage du spectre de pression acoustique .12
8 Calcul du niveau de pression acoustique surfacique et du niveau de puissance
acoustique .13
8.1 Corrections de bruit de fond .13
8.2 Calcul du niveau de pression acoustique moyenné sur la surface de mesure .14
8.3 Calcul des niveaux de pression acoustique surfacique temporels moyens .14
8.4 Calcul du niveau de puissance acoustique .14
8.5 Calcul de l'indice de directivité et du facteur de directivité .15
9 Informations à enregistrer .15
9.1 Généralités .15
9.2 Source de bruit en essai .15
9.3 Environnement acoustique .15
9.4 Appareillage.15
9.5 Données acoustiques .16
9.6 Date et lieu .16
10 Rapport d'essai .16
Annexe A (normative) Méthodes de qualification de l’environnement acoustique .17
Annexe B (normative) Turbines à gaz .22
Annexe C (normative) Turbines à vapeur .33
Annexe D (informative) Calcul de l’indice de directivité et du facteur de directivité à l’aide
d’un réseau microphonique hémisphérique .38
Bibliographie .39
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été préparé par le comité Technique ISO/TC 192, Turbines à gaz en collaboration
avec le Comité d'études IEC/TC 5, Turbines à vapeur.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10494:1993), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Par rapport à l’édition précédente, les principales modifications sont les suivantes:
— le mesurage du bruit aérien de turbines à vapeur et de groupe de turbines à vapeur a été ajouté
— le contenu a été aligné avec l’ISO 3744:2010 et l’ISO 3746:2010;
— le titre a été mis à jour.
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Introduction
0.1 Contexte
La réduction du bruit émis par les machines ou équipements suppose un échange efficace d'informations
acoustiques entre les diverses parties intéressées, notamment le fabricant, le prescripteur, l’installateur
et l’utilisateur de la machine ou de l’équipement. Ces informations acoustiques sont obtenues à partir de
mesurages.
Ces mesurages ne sont utiles que s'ils sont effectués dans des conditions spécifiées avec des instruments
normalisés, en vue d'obtenir des grandeurs acoustiques bien définies.
Les valeurs des niveaux de puissance acoustique déterminées selon le présent document sont
essentiellement indépendantes de l'environnement dans lequel elles ont été obtenues. C'est l'une des
raisons qui justifient l’utilisation du niveau de puissance acoustique pour caractériser le bruit émis par
différents types de machines et d'équipements.
Les valeurs des niveaux de puissance acoustique sont utiles pour effectuer les tâches suivantes:
a) calculer le niveau de pression acoustique approché à une distance donnée d'une machine
fonctionnant dans un environnement spécifié;
b) comparer le bruit émis par des machines de types et de tailles similaires;
c) comparer le bruit émis par des machines de types et de tailles différents;
d) déterminer si une machine respecte une limite supérieure spécifiée pour ses émissions de bruit;
e) prévoir le degré d'isolation acoustique ou le programme de réduction du bruit qu'il est nécessaire
de rechercher dans certaines circonstances;
f) les travaux de recherche et développement pour obtenir des machines et équipements silencieux.
Le présent document établit les exigences applicables au mesurage du bruit émis par des turbines et des
groupes de turbines. Il a été élaboré conformément à l’ISO 3740:2000, en référence à l’ISO 3744:2010.
En raison des conditions spécifiques aux turbines et groupes de turbines, il est nécessaire de définir les
différentes sources de bruit et d'utiliser des surfaces de mesure différentes de celles spécifiées dans
l'ISO 3744:2010.
Certaines conditions d'environnement peuvent imposer l’utilisation des méthodes de contrôle décrites
dans l’ISO 3746:2010 et conduire ainsi à une précision moindre. Les informations relatives à la fréquence
sont enregistrées et consignées.
0.2 Objets
Les méthodes définies dans le présent document s'appliquent au mesurage du bruit émis par une turbine
ou un groupe de turbines en régime stabilisé. Les résultats correspondants sont exprimés en niveaux
de pression acoustique et en niveaux de puissance acoustique, pondérés A et par bande d'octave.
Le but du présent document est d'obtenir des résultats de classe 2 (expertise) (voir Tableau 1). Si la
correction de bruit de fond dépasse la limite de 1,3 dB mais reste inférieure à 3 dB et/ou si la correction
d'environnement dépasse la limite de 4 dB mais reste inférieure à 7 dB, le résultat obtenu sera de
classe 3 (contrôle) (voir Tableau 2).
Il convient qu'il résulte des mesurages effectués en conformité avec le présent document des écarts-
types inférieurs ou égaux à ceux qui sont indiqués dans le Tableau 3. Les incertitudes du Tableau 3
dépendent non seulement de la précision avec laquelle sont déterminés les niveaux de pression
acoustique et les aires des surfaces de mesure, mais également de «l’erreur de champ proche» qui
augmente pour des distances de mesurage plus faibles et des fréquences plus basses (c'est-à-dire
inférieures à 250 Hz). L’erreur de champ proche conduit toujours à des niveaux de puissance acoustique
mesurés plus élevés que les niveaux réels.
NOTE 1 Si l'on utilise les méthodes spécifiées dans le présent document pour comparer les niveaux de puissance
acoustique de machines similaires omnidirectionnelles qui émettent un bruit à large bande, l'incertitude de la
comparaison tend à donner des écartstypes inférieurs à ceux qui sont indiqués dans le Tableau 3, à condition que
les mesurages soient effectués dans le même environnement avec la même forme de surface de mesure.
NOTE 2 Les écarts-types indiqués dans le Tableau 3 reflètent les effets cumulatifs de toutes les causes
d'incertitude de mesure, à l'exception des variations du niveau de puissance acoustique d'un essai à l'autre, qui
peuvent être causées, par exemple, par des différences dans le montage ou dans les conditions de fonctionnement
de la source. La reproductibilité et la répétabilité des résultats d'essai peuvent être considérablement meilleures
(c'est-à-dire correspondre à des écarts-types plus faibles) que les incertitudes données dans le Tableau 3 ne
l'indiqueraient.
Tableau 1 — Normes internationales qui spécifient différentes méthodes de détermination des
niveaux de puissance acoustique émis par des machines et des équipements
Niveaux de
Norme interna- Classification de Environnement Volume de la puissance acous-
Type de bruit
tionale la méthode d’essai source tique pouvant
être obtenus
Normative
Pas de restriction:
Pondéré A et par
Classe 2 (exper- En extérieur ou dans limité seulement
ISO 3744 Tout type bande d’octave ou
tise) des salles spacieuses par l'environnement
de tiers d’octave
d'essai disponible
Pas de restriction:
Classe 3 Pas d'environnement limité seulement
ISO 3746 Tout type Pondéré A
(contrôle) d’essai spécial par l'environnement
d'essai disponible
Informative
Stable, non stable,
fluctuant, impul-
Salle réverbérante Inférieur à 2 % du Pondéré A et par
Classe 1 (labora- sions acoustiques
ISO 3741 satisfaisant aux exi- volume de la salle bande d’octave ou
toire) isolées, large
gences spécifiées d'essai de tiers d’octave
bande, fréquence
discrète
Stable, non stable,
Inférieur à 2,5 %
Classe 2 (exper- Salle d’essai à fluctuant, impul- Pondéré A et par
ISO 3743-1 du volume de la
tise) parois dures sions acoustiques bande d'octave
salle d'essai
isolées
Stable, non stable,
De préférence
fluctuant, large
Classe 2 (exper- Salle d'essai réverbé- inférieur à 1 % du Pondéré A et par
ISO 3743-2 bande, bande
tise) rante spéciale volume de la salle bande d'octave
étroite, fréquence
d'essai
discrète
De préférence
Pondéré A et par
Classe 1 (labora- Salle anéchoïque ou inférieur à 0,5 % du
ISO 3745 Tout type bande de tiers
toire) semi-anéchoïque volume de la salle
d'octave
d'essai
Pas d'environnement
Stable, non stable,
d’essai spécial, mais Pas de restriction:
Classes 2 et 3 fluctuant, impul-
prévoir une salle suf- limité seulement Pondéré A et par
ISO 3747 (expertise et sions acoustiques
fisamment réverbé- par l'environnement bande d'octave
contrôle) isolées, essentielle-
rante; source en essai d'essai disponible
ment large bande
non transportable
Classes 1, 2 et
Pondéré A et par
3 (laboratoire, Pas d'environnement Tout type, mais
b
ISO 9614-1 Pas de restriction bande d’octave ou
expertise et d’essai spécial fixe dans le temps
de tiers d’octave
contrôle)
vi © ISO 2018 – Tous droits réservés
Tableau 1 (suite)
Niveaux de
Norme interna- Classification de Environnement Volume de la puissance acous-
Type de bruit
tionale la méthode d’essai source tique pouvant
être obtenus
Classes 2 et 3 Pondéré A et par
Pas d'environnement Tout type, mais
b
ISO 9614-2 (expertise et Pas de restriction bande d’octave ou
d’essai spécial fixe dans le temps
contrôle) de tiers d’octave
Pondéré A et par
Classe 1 (labora- Pas d'environnement Tout type, mais
b
ISO 9614-3 Pas de restriction bande d’octave ou
toire) d’essai spécial fixe dans le temps
de tiers d’octave
Classe 3 Pas d'environnement
a
ISO/TS 7849-1 Pas de restriction Tout type Pondéré A
(contrôle) d’essai spécial
Pondéré A et par
Classe 2 (exper- Pas d'environnement
a
ISO/TS 7849-2 Pas de restriction Tout type bande d’octave ou
tise) d’essai spécial
de tiers d’octave
a
Méthode de détermination de la puissance acoustique du bruit aérien produit plus particulièrement par les vibrations
générées à la surface des machines.
b
Pour les mesurages en salle anéchoïque ou semi-anéchoïque limités par la taille de la salle d’essai.
Tableau 2 — Limites de correction
Classe de précision Correction de bruit de Correction d'environne-
fond ment
dB dB
Classe 2 ≤ 1,3 ≤ 4
Classe 3 ≤ 3 ≤ 7
a
Cas particulier > 3 > 7
a
Si les valeurs de correction du bruit de fond et/ou de l'environnement sont
supérieures, il n'est pas possible de déterminer le niveau réel de puissance acoustique avec
une incertitude acceptable, mais les résultats peuvent être utiles pour estimer une limite
supérieure pour le bruit émis par la turbine ou le groupe de turbines soumis à essai.
Tableau 3 — Incertitude sur la détermination des niveaux de puissance et de pression
acoustiques, exprimée en écart-type
Fréquence médiane de la bande d’octave
Classe
Pondéré A
de pré-
31,5 Hz à 250 Hz à 1 000 Hz à
125 Hz 8 000 Hz
dB
cision
63 Hz 500 Hz 4 000 Hz
Classe 2 5 3 2 1,5 2,5 2
Classe 3 3
NOTE 1 L’incertitude de classe 3 est associée à des conditions stables.
NOTE 2 La valeur de l’écart-type pour l’aspiration d’air et l’échappement de gaz des
turbines à gaz peut être plus élevée.
NORME INTERNATIONALE ISO 10494:2018(F)
Turbines et groupes de turbines — Mesurage du bruit
aérien émis — Méthode d'expertise/de contrôle
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les méthodes de mesure du bruit émis par une turbine ou un groupe de
turbines en régime stabilisé. Il spécifié les méthodes de mesure des niveaux de pression acoustique
sur une surface de mesure enveloppant une source, et les méthodes de calcul du niveau de puissance
acoustique produit par la source. Il établit les exigences applicables à l’environnement et à l’appareillage
d’essai, ainsi que les techniques permettant d’obtenir le niveau de pression acoustique surfacique à
partir duquel sont calculés le niveau de puissance acoustique pondéré A de la source ou les niveaux de
puissance acoustique par bande d’octave ou de tiers d’octave. Ces méthodes peuvent être utilisées pour
réaliser des essais de réception, même si l’essai n’a que pour but de déterminer le niveau de pression
acoustique autour de la machine.
Le présent document s’applique aux turbines et aux groupes de turbines:
— utilisés dans les centrales de production d’énergie et dans les applications industrielles (par exemple,
stationnaires);
— installés à bord des navires, des installations de forage en mer, des véhicules routiers ou des
véhicules de chemins de fer.
Il ne s'applique pas aux turbines à gaz destinées aux applications aéronautiques.
Le présent document s’applique uniquement à la partie du groupe de turbines (turbine, équipement
entraîné et accessoires) située au-dessus du sol et à l’intérieur d’une surface de mesure enveloppante
continue délimitée par ce sol.
Il s’applique à un fonctionnement en régime stabilisé et exclut les transitoires (par exemple, démarrage
et arrêt), au cours desquels les émissions de bruit peuvent être ponctuellement plus élevées. Le présent
document ne s’applique pas dans ces conditions.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
IEC 60942, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques
IEC 61260-1, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave — Partie 1:
Spécifications
IEC 61672-1, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications
ISO 3744:2010, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie
acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthodes d'expertise pour des
conditions approchant celles du champ libre sur plan réfléchissant
ISO 3746:2010, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d'énergie
acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthode de contrôle employant
une surface de mesure enveloppante au-dessus d'un plan réfléchissant
ISO 6926, Acoustique — Prescriptions relatives aux performances et à l'étalonnage des sources sonores de
référence pour la détermination des niveaux de puissance acoustique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
3.1
pression acoustique
p
différence entre la pression instantanée et la pression statique
Note 1 à l'article: Adapté de l’ISO 80000-8:2007, 8-9.2.
Note 2 à l'article: La pression acoustique est exprimée en pascals.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.1]
3.2
niveau de pression acoustique
L
p
dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique (3.1), p, au carré d'une
valeur de référence, p , exprimé en décibels
p
L =10lg dB
p
p
où la valeur de référence, p , est égale à 20 µPa
Note 1 à l'article: Si des pondérations fréquentielles et temporelles telles que celles définies dans l'IEC 61672-1
et/ou des bandes de fréquences spécifiques sont appliquées, cela est indiqué au moyen d'indices appropriés; par
exemple, L désigne le niveau de pression acoustique pondéré A.
pA
Note 2 à l'article: Cette définition est techniquement conforme à l'ISO 80000-8:2007, 8-22.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.2]
3.3
niveau de pression acoustique temporel moyen
L
p,T
dix fois le logarithme décimal du rapport de la moyenne temporelle du carré de la pression acoustique
(3.1), p, sur un intervalle de temps donné, T (commençant à t et se terminant à t ), au carré d'une
1 2
valeur de référence, p , exprimé en décibels
t
2
pt()dt
∫
T
t
L =10lg dB
pT,
2
p
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où la valeur de référence, p , est égale à 20 µPa
Note 1 à l'article: En général, l'indice «T» est omis car les niveaux de pression acoustique temporels moyens sont
nécessairement déterminés sur une certaine durée de mesurage.
Note 2 à l'article: Les niveaux de pression acoustique temporels moyens sont souvent pondérés A, auquel cas ils
sont notés L , , qui est généralement abrégé en L .
pA T pA
Note 3 à l'article: Adapté de l'ISO/TR 25417:2007, 2.3.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.3]
3.4
champ acoustique libre
champ acoustique qui s'établit dans un milieu homogène, isotrope et illimité
Note 1 à l'article: En pratique, un champ acoustique libre est un champ dans lequel les réflexions par les limites et
autres objets perturbateurs ont une influence négligeable dans le domaine de fréquences représentatif.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.6]
3.5
champ libre sur plan réfléchissant
champ acoustique libre (3.4) qui s'établit dans le demi-espace situé au-dessus d'un plan réfléchissant de
dimensions infinies en l'absence de tout autre obstacle
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.7]
3.6
plan réfléchissant
surface plane réfléchissant le son, sur laquelle est située la source de bruit en essai
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.6]
3.7
domaine de fréquences représentatif
pour des applications courantes, domaine de fréquences des bandes d'octave de fréquences médianes
comprises entre 31,5 Hz et 8 000 Hz (comprenant les bandes d'un tiers d'octave de fréquences médianes
comprises entre 25 Hz et 10 000 Hz)
Note 1 à l'article: Toute bande dont le niveau se trouve à plus de 50 dB en-deçà du niveau de pression maximal de
la bande peut être exclue.
Note 2 à l'article: Pour des applications spéciales, le domaine de fréquences peut être étendu ou réduit, sous
réserve que les spécifications relatives à l'environnement et aux instruments d'essai soient satisfaisantes pour
une utilisation dans le domaine modifié. Pour des sources qui émettent du bruit où les fréquences hautes (ou
basses) prédominent, le domaine de fréquences représentatif peut être réduit afin d'optimiser le site et les
méthodes d'essai. Les modifications apportées au domaine de fréquences représentatif sont clairement indiquées
dans le rapport d'essai.
Note 3 à l'article: Adapté de l'ISO 3744:2010, 3.9.
3.8
parallélépipède de référence
parallélépipède rectangle fictif limité par le(les) plan(s) réfléchissant(s) (3.6) sur lequel(lesquels)
est placée la source de bruit en essai, qui entoure la source au plus près, y compris tout élément à
rayonnement acoustique significatif et toute table d'essai sur laquelle la source est montée
Note 1 à l'article: Si nécessaire, la table d'essai la plus petite possible, pour assurer la compatibilité avec les
mesurages de pression acoustique d'émission aux positions d'assistant, peut être utilisée conformément, par
exemple, à l'ISO 11201:2010.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.10]
3.9
distance de mesurage
d
distance séparant le parallélépipède de référence (3.8) d'une surface de mesure (3.10) parallélépipédique
Note 1 à l'article: Les distances de mesurage sont exprimées en mètres.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.12]
3.10
surface de mesure
surface fictive d'aire S, entourant la source de bruit en essai et sur laquelle sont situées les positions de
microphone où les niveaux de pression acoustique (3.2) sont mesurés; elle est limitée par un ou plusieurs
plans réfléchissants (3.6) sur lesquels est placée la source
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.14]
3.11
bruit de fond
bruit émis par l'ensemble des sources autres que la source de bruit en essai
Note 1 à l'article: Le bruit de fond inclut différentes composantes: bruit aérien, bruit émis par des vibrations de
structure et bruit électrique des instruments de mesure.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.15]
3.12
correction de bruit de fond
K
correction appliquée à la moyenne (moyenne énergétique) des niveaux de pression acoustique temporels
moyens (3.3) sur l'ensemble des positions de microphone sur la surface de mesure (3.10) pour tenir
compte de l'influence du bruit de fond (3.11)
Note 1 à l'article: La correction de bruit de fond est exprimée en décibels.
Note 2 à l'article: La correction de bruit de fond est fonction de la fréquence; la correction dans le cas d'une bande
de fréquences est notée K , où f est la fréquence médiane correspondante, et elle est notée K dans le cas d'une
1f 1A
pondération A.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.16]
3.13
correction d'environnement
K
correction appliquée à la moyenne (moyenne énergétique) des niveaux de pression acoustique temporels
moyens (3.3) sur l'ensemble des positions de microphone sur la surface de mesure (3.10) pour tenir
compte de l'influence de l'absorption ou de la réflexion acoustique
Note 1 à l'article: La correction d'environnement est exprimée en décibels.
Note 2 à l'article: La correction d'environnement est fonction de la fréquence; la correction dans le cas d'une
bande de fréquences est notée K , où f est la fréquence médiane correspondante, et elle est notée K dans le cas
2f 2A
d'une pondération A.
Note 3 à l'article: La correction d'environnement dépend habituellement de l'aire de la surface de mesure et K
augmente généralement avec S.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.17]
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3.14
niveau de pression acoustique surfacique temporel moyen
L
p
moyenne (moyenne énergétique) des niveaux de pression acoustique temporels moyens (3.3) sur
l'ensemble des positions de microphone ou des trajets microphoniques sur la surface de mesure (3.10),
à laquelle ont été appliquées la correction de bruit de fond (3.12), K , et la correction d'environnement
(3.13), K
Note 1 à l'article: Le niveau de pression acoustique surfacique temporel moyen est exprimé en décibels.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.18]
3.15
puissance acoustique
P
à travers une surface, produit de la pression acoustique (3.1), p, et de la composante de la vitesse
particulaire, u , en un point de la surface dans la direction normale à celle-ci, intégré sur cette surface
n
Note 1 à l'article: La puissance acoustique est exprimée en watts.
Note 2 à l'article: Cette grandeur représente l'énergie sonore aérienne rayonnée par une source par unité de temps.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.20]
3.16
niveau de puissance acoustique
L
W
dix fois le logarithme décimal du rapport de la puissance acoustique (3.15) d'une source, P, à une valeur
de référence, P , exprimé en décibels
P
L =10lg dB
W
P
où la valeur de référence, P , est égale à 1 pW
Note 1 à l'article: Si une pondération fréquentielle spécifique telle que définie dans l'IEC 61672-1 et/ou des bandes
de fréquences spécifiques sont utilisées, cela est indiqué au moyen d'indices appropriés; par exemple, L indique
WA
le niveau de puissance acoustique pondéré A.
Note 2 à l'article: Cette définition est techniquement conforme à l'ISO 80000-8:2007, 8-23.
[SOURCE: ISO 3744:2010, 3.21]
3.17
salle anéchoïque
salle d'essai fournissant un champ acoustique libre
[SOURCE: ISO 3745:2012, 3.7]
3.18
salle semi-anéchoïque
salle d'essai fournissant un champ acoustique libre au-dessus d'un plan réfléchissant (3.6)
[SOURCE: ISO 3745:2012, 3.10]
4 Environnement acoustique
4.1 Critères d'aptitude de l'environnement d'essai
En principe, il convient que l'environnement d'essai soit dépourvu d'objets réfléchissants autres que
le plan réfléchissant, de sorte que la source émette en champ libre sur plan réfléchissant. L'Annexe A
décrit des méthodes permettant de déterminer la grandeur de la correction d'environnement (s'il y a
lieu) pour tenir compte de l'écart de l'environnement d'essai par rapport aux conditions idéales. Les
environnements d'essai qui conviennent aux mesurages d'expertise permettent de déterminer le niveau
de puissance acoustique avec une incertitude ne dépassant pas les valeurs indiquées dans le Tableau 3.
NOTE S’il est nécessaire d’effectuer des mesurages dans des espaces qui ne répondent pas aux critères de
l’Annexe A, les écarts-types des résultats d’essai peuvent être supérieurs à ceux indiqués dans le Tableau 3. Dans
ce cas, le niveau de puissance acoustique déterminé selon le présent document peut s’avérer utile pour obtenir
une limite supérieure valable pour le niveau de puissance acoustique de la turbine ou du groupe de turbines.
4.2 Critères de bruit de fond
Aux diverses positions de microphone utilisées, les niveaux de pression acoustique du bruit de fond
doivent être d'au moins 6 dB et de préférence de plus de 10 dB (classe 2) ou au moins 3 dB (classe 3) en-
deçà du niveau de pression acoustique temporel moyen sans correction de la source de bruit en essai
lorsqu’elle est mesurée en présence de ce bruit de fond.
Pour les mesurages effectués par bandes de fréquences, cette exigence doit être satisfaite pour chaque
bande de fréquences du domaine de fréquences représentatif.
Si le niveau de pression acoustique de la source principale est supérieur de moins de 3 dB au niveau de
pression acoustique du bruit de fond, il est impossible d’effectuer un mesurage valable pour la machine
en essai. Si le delta du niveau de pression acoustique est inférieur à 3 dB, la précision du résultat est
moindre, et la valeur de K à appliquer dans ce cas est de 3 dB. Dans ce cas, il doit être clairement
mentionné dans le texte du rapport d'essai, ainsi que dans les graphiques et les tableaux de résultats,
que les données obtenues lors de l'essai constituent une limite supérieure du niveau de puissance
acoustique de la source de bruit en essai.
4.3 Vent
Il faut veiller à réduire les effets du vent, qui peut accroître le bruit de fond apparent. Il convient
d’employer un écran antivent lorsque la vitesse du vent dépasse 1 m/s. Il convient en outre que la vitesse
du vent soit inférieure à 5 m/s.
Il faut respecter les instructions données à ce sujet par le fabricant du microphone.
4.4 Méthodes spéciales de mesurage
Si les corrections de bruit de fond et d'environnement dépassent les limites indiquées en 4.1 et en 4.2,
il est possible de recourir à des méthodes de mesure complémentaires plus complexes qui ne figurent
pas dans le présent document (par exemple, dispositifs d’analyse de l’intensité acoustique ou autres
méthodes présentées dans le Tableau 1) pour obtenir une estimation du bruit émis.
Si l'une de ces méthodes est utilisée pour les essais de performance, il est recommandé que les détails
en soient convenus entre le fournisseur et le client.
5 Appareillage
L'appareillage utilisé doit satisfaire aux exigences décrites dans l’IEC 61672-1 pour les sonomètres de
classe 1. Les filtres de bande d’octave doivent satisfaire aux exigences de l’IEC 61260-1.
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6 Installation et fonctionnement du groupe de turbines
6.1 Généralités
L'objet en essai est la turbine ou le groupe de turbines. Les éléments inclus dans l'essai doivent être
clairement définis et être convenus entre les parties intéressées. Il s'agit, en règle générale, des
équipements nécessaires pour le bon fonctionnement de la turbine ou du groupe de turbines en son lieu
final d'utilisation.
Le présent document s’applique aux groupes de turbines de toutes tailles, sans restriction d’émission,
lorsqu’ils sont installés avec leurs accessoires habituels. La partie du groupe de turbines (turbine,
équipement entraîné et accessoires) concernée est celle située au-dessus du sol et à l’intérieur d’une
surface de mesure enveloppante continue délimitée par ce sol. Lorsqu’un sol vaste et continu dédié
au fonctionnement de la turbine et réfléchissant par nature se trouve au-dessus du niveau du sol de
fondation de la turbine, ce sol doit être pris comme plan réfléchissant.
Pour les grands groupes de turbines, le sol de fonctionnement de la turbine se trouve souvent en dessous
de l’axe horizontal de la turbine et à proximité de celui-ci. Si ce sol est continu et dépourvu d’ouvertures
qui permettraient au bruit émis en dessous du sol de fonctionnement de la turbine d’influencer le bruit
mesuré aux positions de microphone, le présent document peut être utilisé pour obtenir une mesure
valable du bruit émis par le groupe de turbines.
Si le sol de fonctionnement de la turbine se trouve en dessous de l’axe horizontal du groupe de turbines
et à proximité de celui-ci mais qu'il présente:
a) une construction de type caillebotis,
b) un plancher plein pourvu d’ouvertures jouxtant la limite du groupe de turbines ou
c) des passerelles de 1 m à 2 m de large de construction pleine ou type caillebotis,
le sol de fonctionnement de la turbine ne peut pas être considéré comme un plan réfléchissant. Dans ce
cas, le plan réfléchissant est le sol de fondation du groupe de turbines.
Dans le cas d’une surface de mesure enveloppante continue délimitée par le sol de fonctionnement ou
le sol de fondation de la turbine, on peut s’attendre à relever, aux points de mesurage par microphone,
une forte contribution du bruit émis par l’installation auxiliaire et accessoire située sous le sol de
fonctionnement de la turbine. Dans ce cas, le présent document ne peut pas être utilisé pour déterminer
les niveaux de puissance acoustique.
On peut effectuer des mesurages valables en obstruant les ouvertures présentes dans le sol au cours
de l’essai au moyen de panneaux appropriés (il convient que la face supérieure des panneaux présente
les mêmes caractéristiques réfléchissantes que celles du sol de fonctionnement de la turbine). Pour les
groupes de turbines montés sur le sol de fondation ou partiellement immergés dedans (sol que l’on peut
également considérer comme le sol de fonctionnement de la turbine), le présent document peut être
utilisé pour obtenir une mesure valable du bruit émis par le groupe de turbines.
Les sources de bruit des turbines à gaz et groupes de turbines à gaz sont différentes de celles des
turbines à vapeur et groupes de turbines à vapeur. Les mesurages propres aux turbines à gaz et groupes
de turbines à gaz doivent être effectués conformément à l’Annexe B. Les mesurages propres aux turbines
à vapeur et groupes de turbines à vapeur doivent être effectués conformément à l’Annexe C.
6.2 Montage du groupe de turbines
Les mesurages sont normalement effectués in situ, le groupe de turbines étant entièrement monté et
équipé de tous ses isolants et garnitures.
6.3 Fonctionnement du groupe de turbines pendant l'essai
L'essai doit être réalisé sur la turbine ou le groupe de turbines fonctionnant en régime stabilisé, aux
valeurs déclarées de puissance, vitesse, température, pression, etc. convenues entre les parties
intéressées. Sauf spécification contraire, les conditions de fonctionnement sous charge de base doivent
être appliquées. Les conditions de fonctionnement et les conditions atmosphériques (température,
pression, humidité, neige, gel) doivent être notées dans le rapport d'essai.
Il convient de maintenir des conditions de fonctionnement stables au cours des mesurages.
6.4 Équipements auxiliaires et machines couplées
Aucun équipement auxiliaire qui est nécessaire au fonctionnement du groupe de turbines en essai mais
qui n’en fait pas partie intégrante, ne doit influencer sensiblement le mesurage du bruit.
7 Niveaux de pression acoustique sur la surface de mesure
7.1 Surface de référence et surface de mesure
La surface de référence est composée de plusieurs parallélépipèdes de référence distincts juxtaposés
de sorte à entourer uniquement les différentes parties du groupe de turbines, y compris ses garnitures,
son éventuel écran antibruit et ses éventuelles enceintes. La surface rejoint le plan réfléchissant. Lors
du dimensionnement de ces parallélépipèdes de référence, les composants périphériques de la source
qui ne contribuent pas significativement au rayonnement d’énergie acoustique peuvent être négligés. Il
convient d’identifier ces composants pour les divers types d'équipements.
Les positions de microphone se trouvent sur la surface de mesure, qui est une surface fictive d'aire S,
qui enveloppe la source ainsi que le(s) parallélépipède(s) de référence et rejoint le plan réfléchissant.
Pour les groupes de turbines, quelle que soit leur taille, la surface de mesure est composée de
parallélépipèdes rectangles (voir Figure 1) dont les côtés sont parallèles à ceux des parallélépipèdes
de référence, espacés d’une distance d (distance de mesurage) par rapport aux parallélépipèdes de
référence. Pour les groupes de turbines avec plusieurs parallélépipèdes de référence non contigus
espacés de moins de 3,5 m, la forme de la surface de mesure doit comprendre les parallélépipèdes de
référence sans rentrants. Dans ce contexte, un rentrant se définit comme le prolongement de la surface
de mesure dans la zone située entre les parallélépipèdes de référence. La distance de mesurage type, d,
est de 1 m, mais des distances plus longues peuvent être utilisées si besoin.
8 © ISO 2018 – Tous droits réservés
Légende
1, 2, 3 éléments du groupe de turbines 4 surface réfléchissante
h , h , h hauteurs des surfaces de référence des 5 surfaces de référence/parallélépipèdes de
...
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