Занятие 4 Шум

11

L = c/f; скорость звука в воздухе с = 344 м/с, f - частота, Гц Поэтому их целесообразно применять для снижения СРЕДНЕ- и ВЫСОКО-

частотного шума.

Звукопоглощение - свойство акустически обработанных поверхностей уменьшать интенсивность отраженных ими волн за счет преобразования звуковой энергии в тепловую.

Звукопоглощение достигается облицовкой поверхностей, на которые падают звуковые волны, звукопоглощающими материалами и конструкциями:

-облицовки из жестких однородных ПОРИСТЫХ материалов:

-волокнистых /минеральные, базальтовые, стеклянные и др. волокна/;

-ячеистых /ячеистый бетон/;

-губчатых /пенопласты/;

-облицовки с перфорированными покрытиями и в защитных оболочках из ткани или пленки;

-объемные элементы различных форм в виде комбинации ДВУХ первых форм. По форме звукопоглощающие материалы и изделия подразделяются на:

-штучные (плиты, блоки);

-рулонные (маты, холсты);

-рыхлые и сыпучие (вата минеральная и стеклянная, керамзит и другие пористые заполнители).

Звукопоглощающие материалы характеризуются коэффициентом звукопоглощения α, равным отношению звуковой энергии, поглощенной материалом, к звуковой энергии, падающей на него.

α = Iпогл / Iпад ≤ 1,

где: Iпогл - интенсивность поглощенного звука,

Iпад - интенсивность падающего звука. Звукопоглощающие материалы должны иметь α БОЛЕЕ 0,2.

(У бетона, кирпича значение α не превышает 0,001-0,005)

Коэффициент α максимально достигает 1 (обычно в октавах 500-1000 Гц, иногда в ближайших к ним снизу и реже сверху).

Звукопоглощающие свойства материала зависят от толщины слоя, частоты

звука, наличия воздушной прослойки.

Для большей эффективности пористые материалы должны иметь открытые со стороны падения звука незамкнутые ПОРЫ.

Эффективность применения звукопоглощающей облицовки ∆L обл

Где: В - постоянные помещения≥

B1 - до проведения акустической обработки.

B2 - после проведения акустической обработки).

Величины B1 и B2 зависят от эквивалентной площади звукопоглощения

Где: V - объем помещения, м3,

12

Тр - время реверберации помещения,

(Время реверберации помещения - время , в течение которого после прекращения действия источника звука уровень звукового давления уменьшается на 60 дБ или звуковая энергия уменьшается в 106 раз;)

-α - средний коэффициент звукопоглощения помещения соответственно до (α 1) и после (α 2) проведения акустической обработки;

-α =А / Sпов,

-Sпов - общая площадь внутренних поверхностей помещения, м2, включающая в себя после акустической обработки

необлицованные S н/обл и облицованные S обл поверхности;

Sпов = Sн/обл + S обл ,

α 2 = А2 / Sпов, А2 = ∆ А + Ан/обл

∆ А = α обл . S обл А = α 1 (Sпов - S обл).

Звукопоглощающими облицовками покрывают:

в низких помещениях - потолок, являющийся основной ОТРАЖАЮЩЕЙ поверхностью, а облицовки уменьшают прежде всего ОТРАЖЕННЫЙ звук),

ввысоких помещениях - стены (до 4-6 м высоты),

вкубических помещениях - и стены и потолок.

Звукопоглощающие облицовки снижают шум:

- на 6-8 дБ - в зоне отраженного звука, - на 2-3 дБ - вблизи источника.

-изменения направленности излучения в противоположную от рабочего сторону,

-рациональной размещения шумящего оборудования (в отдельном помещении,

сотделением менее шумного оборудования от более шумного);

-увеличения расстояния от рабочего места до шумящего оборудования, в т. ч. и за счет дистанционного управления):

Средства индивидуальной защиты от ШУМА включают в себя:

-противошумные наушники с эффективностью от 5-12 дБ на низких частотах (в октавах 125 и 250 Гц) до 25-30 дБ на высоких частотах (в октавах 2000, 4000 и 8000 Гц);

-вкладыши (из ультратонкого волокна "Беруши", силиконовые типа "Грибок")

сэффективностью 10-15 дБ на низких частотах , до 26-31 дБ на высоких частотах;

-шлемы, имеющие невысокую эффективность на низких частотах, но наиболее высокую - на высоких частотах (как и при совместном использовании наушников и вкладышей).

Организационные способы снижения шума включают в себя:

-сокращение времени работы в шумных условиях;

-рациональные режимы труда и отдыха;

-лечебно-профилактические мероприятия.

Защита территорий, прилегающих к объектам, являющимся ИСТОЧНИКАМИ ШУМА (ИШ).

ИШ – транспортные потоки, шумящие предприятия, отдельные помещения (компрессорные, вентиляционные и холодильные установки.

13

Защищаемые объекты – жилые помещения, места отдыха , социально – культурные объекты (школы, ВУЗы, библиотеки, государственные и другие учреждения, торговые предприятия, БОЛЬНИЦЫ, санатории и т.п.), а также рабочие помещения, не создающие внутри шум (обслуживающий персонал), рабочие места на открытом воздухе и т.п.

в точке 2 на расстоянии r2 в том же направлении соответствующий уровень L(r2) будет равен:

L(r2) = L(r1) - 20 lg (r2 / r1).

Если известно значение УЗД точечного источника шума (ИШ) Lист ,то можно определить УЗД в РАСЧЕТНОЙ ТОЧКЕ (РТ) , находящейся на расстоянии r от ИШ,

расстояние , на котором находится такая точка, будет равняться радиусу r = rСЗЗ

Lr = = Lдоп = LСЗЗ = Lист - 20 lg rСЗЗ

и , обратно, можно найти радиус СЗЗ rСЗЗ , на котором находится СЗЗ:

зоны. Классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

УЛЬТРАЗВУК (УЗ)

УЗ в отличии от шума характеризуется:

-БОЛЬШИМИ значениями ИНТЕНСИВНОСТИ (до сотен Вт/м2),

-более КОРОТКИМИ длинами волн , которые легче фокусировать и

соответственно получать более узкое и направленное излучение, т.е. сосредотачивать всю энергию УЗ в нужном направлении и концентрировать в небольшом объеме.

Вместе с тем, БОЛЬШАЯ ЧАСТОТА колебаний способствует БОЛЬШЕМУ затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в ТЕПЛОТУ.

По способу распространения подразделяется на: воздушый и контактный.

Ультразвуковая техника применяется для:

-пайки, сварки, лужения, обезжиривания деталей;

-механической обработки твердых и хрупких материалов ( стекло, кварц,

физико-механических свойств веществ и материалов (дефектоскопия).

Вмедицине -для диагностики и терапии различный заболеваний (УЗИ), резки

исоединения биологических тканей, стерилизации инструментов и рук и т.д.

Низкочастотный (до 105 Гц) воздушный ультразвук хорошо распространяется в воздухе.

Изменения в ЦНС в начальной фазе проявляется нарушением рефлекторных функций мозга (чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы учащения пульса, чрезмерная потливость, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре). Жалобы на резкое утомление, головные

14

боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, на бессонницу.

Воздействие высокочастотного (от 105 до 109 Гц) контактного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности.

Гигиенические нормативы ультразвука установлены в ГОСТ 12.1.001-89 "ССБТ.

Ультразвук. Общие требования безопасности" и СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96 "Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвук промышленного, медицинского и бытового назначения".

УЗ нормируются по уровням звукового давления в дБ (от 80 до 110 дБ) в 1/3

октавных полосах частот от 12,5 кГц до 100 кГц.

Контактный ультразвук нормируется по допустимым пиковым значениям виброскорости (абсолютные - от 5. 10-3 до 1,6.10 -2 м/с, уровни в дБ - от 100 до 110 дБ ) в октавных полосах частот от 8 кГц до 31500 кГц.

Защита:

-экранирование, кожухи, звукопоглощающие устройства;

-СИЗ (наушники, резиновые перчатки).

ИНФРАЗВУК (ИЗ)

ИЗ - акустические колебания с частотой ниже 20 Гц.

В условиях производства сочетается с низкочастотным шумом, иногда - с низкочастотной вибрацией. Из-за большой длины волны ИЗ меньше поглощается

Наиболее типичные источники КОМПРЕССООРЫ, мощные вентиляционные системы и системы кондиционирования, реактивные двигатели самолетов и ракет, салоны автомобилей, автобусов, бульдозеров. Уровень ИЗ может достигать 120 дБ и выше , но чаще работающие подвергаются воздействию ИЗ при уровнях

90-100 дБ . В диапазоне звука 1-30 Гц порог восприятия ИЗ слуховых анализатором - 80-120 дБА, а болевой порог - 130-140 дБА.

В исследованиях при уровнях ИЗ 95-100 дБ (при общем уровне шума 40 дБА)

отмечались жалобы на раздражительность, головную боль, рассеяность,

сонливость, головокружение. При наличии большего широкополосного шума указанные симптомы не наблюдаются даже с достаточно высокими уровнями ИЗ из-за маскировки ИЗ шумом звукового диапазона.

При воздействии ИЗ уровнем 110-150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения: нарушения в ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; может появиться чувство СТРАХА, сонливость, затруднение речи; специфическая для действия ИЗ реакция - нарушение равновесия . При действии ИЗ с уровнем 105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повышения тревожности и неуверенности, эмоциональная неустойчивость.

Гигиенические нормативы ИЗ установлены в Сан.ПиН 2.2.4/2.1.8.583-96

"Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки".

15

Нормирование ИЗ производится по допустимым УЗ Давления в дБ в октавах 2-16 Гц и допустимому ОБЩЕМУ УЗД в дБ для различных производственных условий (по степени тяжести и степени интеллектуально-эммоциональной напряженности), а также для жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.

ИЗ нормируется:

- для работ различной степени тяжести:

- по УЗД в октавах - от 100 дБ в октаве 2 Гц до 85 дБ в октаве 16 Гц (со снижением на 5 дБ в каждой октаве),

-по общему УЗД100 дБ;

-для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности

- по УЗД в октавах - от 95 дБ в октаве 2 Гц до 80 дБ в октаве 16 Гц (со снижением на 5 дБ в каждой октаве),

- по общему УЗД95 дБ.

На территории жилой застройки - еще на 5 дБ ниже; В помещениях жилых и общественных зданий - еще на 5 дБ ниже. Защита – борьба с шумом в источнике.

Характеристики шума:

(Это вопросы для опроса.)

Звуковое давление, интенсивность звука. Логарифмические уровни, их сложение. Частотный диапазон (октавы и 1/3 октавы). Спектры шума периодического, случайного и смешанного процесса. Действие шума на организм слуховое восприятие, типичные шумовые источники. Гигиеническое нормирование шума (нормируемые параметры, классификация шумов по временным характеристикам, предельные спектры). Методы и средства защиты от шума (в источнике, на пути распространения, временем, СИЗ). Основные принципы защиты – звукоизоляция, звукопоглощение, глушители (активные, реактивные. комбинированные). Техническое нормирование шума машин по шумовой характеристике (уровни звуковой мощности). Методы и средства контроля на рабочих местах и при изготовлении машин и оборудования.

(По моему – это совершенно лишнее.)

Это задание для Семинара на КСР. Акустический расчет . Определение УЗД в расчетной точке. Требуемое снижение шума.

Расчет звукоизоляции ограждения. Расчет звукопоглощения. Архитектурнопланировочные решения. Защита окружающей среды от шума. Расчет санитарнозащитной зоны по шуму.