Методика розрахунків звукоізоляції огороджувальних конструкцій.

АКАДЕМІЯ ВНУТРІШНІХ ВІЙСЬК МВС УКРАЇНИ

Факультет філології, перекладу та мовної комунікації

ЗВІТ

про виконання практичної роботи № 6

з дисципліни «ОХОРОНА ПРАЦІ»

 

 

на тему:

«Розрахунок захисту від шуму виробничих приміщень»

 

 

Виконав:

__________________________

(Призвіще, ім я студента)

навчальної групи _____

 

 

Перевірив: доцент кафедри №6

к.т.н., с.н.с. Табуненко В.О.

Харків – 2012 р.

Зміст звіту за практичну роботу:

1.Уяснення мети практичного заняття.

2.Відпрацювання теоретичних положень.

3. Відпрацьовання варіанту завдання.

4. Висновки по роботі

 

ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ ЩОДО

МЕТОДИКИ РІШЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ЗАДАЧ.

Мета роботи — ознайомитися з основними методами розрахун­ку засобів захисту від шуму.

Загальні питання

Шум — безладне сполучення різних за частотою та інтенсив­ністю звуків (хвиль «розрядження — стискання» в повітрі), широ­ко розповсюджений шкідливий виробничий фактор.

Частотний діапазон звукових хвиль, які сприймає людина за допомогою органу слуху, дуже широкий (у більшості людей від 20 до 12 000Гц). Щоб мати можливість реально оцінити чутли­вість людини до впливу акустичної енергії на різних частотах, весь діапазон частот звуків, які сприймає має людина, розбивають на дев'ять октавних смуг. У кожній з них відбувається подвоєння частоти f₂ = 2f₁, де f₂ і f₁ - крайні в октаві частоти. Октави позна­чаються середньогеометричними значеннями частот: (1)

Гігієнічна оцінка і нормування постійного шуму здійснюється за рівнем середньоквадратичного звукового тиску ( L_P) у децибелах (дБ) по октавних смугах частот із середньогеометричними часто­тами (f) 31,5; 63; 125; 250; 500; 2000; 4000; 8000Гц (табл.1).

Вимірювання рівнів звукового тиску проводять шумоміром з набором октавних фільтрів, кожен з яких пропускає енергію коливань тільки у визначеній смузі частот. Можливе проведення вимірювань шуму без урахування частотної структури, без поді­лу енергії по смугах частот за рівнем звуку (дБ) (остання графа табл.1).

Захист від шуму може здійснюватися:

а) у джерелі виникнення, що можливо при проектуванні або налагодженні та ремонті;

б) архітектурно-планувальними чи будівельно-акустичними методами (це можливо при проектуванні промислових будівель і споруд або при будівництві та реконструкції виробничих приміщень);

в)використанням індивідуальних засобів захисту органів слуху (коли здійснити попередні заходи захисту неможливо з об'єктивних причин).

Захист від шуму будівельно-акустичними методами проекту­ють на основі акустичного розрахунку і для зниження рівня шуму передбачають:

а) застосуванням звукоізолювальних перетинок, що огороджують пристрій звукоізольованих кабін, укриттів, кожухів і таке інше.

б) застосування звукопоглинальних конструкцій і екранів.

 

Методика розрахунків звукоізоляції огороджувальних конструкцій.

Розрахунок звукоізоляції здійснюється при проектуванні нових огороджувальних конструкцій.

Частотну характеристику ізоляції від повітряного шуму одношаровою плоскою огороджувальною конструкцією з бетону, залізобетону, цегли, керамічних блоків і таке інше визначають графічним способом, зображуючи її у вигляді ламаної лінії, аналогічної ламаній лінії АВСД на рис.1. Координати точки В (f і Rв ) частотна характеристики визначають за графіками на рис.2 – f залежно від товщини огороджувальної конструкції h, м і Rв - залежно від поверхневої щільності огороджувальної конструкції т, кг/ м². Побудова частотної характеристики здійснюється в такій послідовності: з точки В вліво проводиться горизонтальний відрізок АВ, а вправо проводиться відрізок ВС із нахилом 7,5 дБ на октаву до точки С з ординатою R_С = 60 дБ, із точки С вправо проводять горизонтальний відрізок СД.

Отримані графічним методом значення звукоізоляції віднімають від діючої величини октавних рівнів звукового тиску на робочих місцях, а потім порівнюють із допустимими за ГОСТом 12.1.003-83 або ДСанПіН 3.3.2-007-98.

 

 

Рис.1. Частотна характеристика ізоляції повітряного шуму одношаровою плоскою огорожею.

 

а) f_в, Гц

Товщина огорожі h,м

Лінія Лінія

Лінія Лінія

 

б) R_B, дБ

 

Поверхнева щільність m кг/м²

Рис.2. Графік для визначення координат точки В.

 

 

РІШЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ЗАДАЧ НА ЗАХИСТ ВІД ШУМУ.

 

Задача 1. Розрахунок звукоізоляції кожуха.

 

Необхідну частотну характеристику ізоляції повітряного шуму R _К.Тр, дБ, стінками кожуха визначають за формулою:

 

(2)

 

де L - октавний рівень звукового тиску на робочому місці, дБ;

L _доп - допустимий октавний рівень звукового тиску на робочо­му місці за ГОСТом 12.1.003-83 або ДСанПІН 3.3.2-007-98 (табл.1);

α _обл - ревербераційний коефіцієнт звукопоглинання личкування внутрішньої поверхні кожуха (табл.2).

Частотну характеристику ізоляції повітряного шуму (в дБ) стінками сталевого кожуха, що має форму напівциліндра, визна­чають графічним способом, зображуючи її у вигляді ламаної лі­нії, аналогічно ламаній лінії АВСД на рис.3. Координати точки В ( f і R _в) частотної характеристики визначають за формулами:

 

(3)

Табл.1. Допустимі рівні звукового тиску за ГОСТот 12,1,003-83 і ДСанПІН 3.3-007-98

 

(4)

де Д – діаметр кожуха, мм;

H – товщина стінки, мм.

 

Таблиця 2. Ревербераційний коефіцієнт звукопоглинання α_обл

 

Координати точки С (f_C і R_C ) частотної характеристики визначають за формулою:

(5)

при R_C =31.

Побудова частотної характеристики здійснюється в такому порядку: із точки В вліво проводять відрізок АВ із нахилом 6 дБ на октаву, із точки С вправо проводять відрізок СД із нахилом 8 дБ на октаву. Отримані графічним методом значення порівнюють значеннями R _К.Тр

 

Рис.3. Частотна характеристика ізоляції повітряного шуму сталевою

циліндричною оболонкою.

 

Задача 2. Розрахунок звукопоглинального личкуванні поверхонь огороджувальних конструкцій

 

Величину максимального зниження рівня звукового тиску Δ L, дБ, у кожній октавній смузі при застосуванні звукопоглинальних конструкцій визначають за формулою: (6)

де В - стала приміщення, м² до встановлення звукопоглинальний

конструкцій;

В ₁ - стала приміщення, м², після встановлення звукопоглинальних конструкцій.

Сталу приміщення В, м², до встановлення звукопоглинальний конструкцій визначають за формулою:

В = В₁₀₀₀ μ, (7)

 

де В₁₀₀₀ - стала приміщення, м², на середньо геометричній частоті 1000 Гц, визначена об'ємом приміщення, м³, за формулою:

 

(8)

де μ - частотний множник (за табл.3).

 

Таблиця 3. Значення частотного множника μ

 

Об'єм приміщення V, м3	Частотний множник ц на середньогеометричних частотах октавних смуг, Гц
у<200 у= 200...1000 у>1000	0,8 0,65 0,5	0,75 0,62 0,5	0,7 0,64 0,55	0,8 0,75 0,7	1,1	1,4 1,5 1,6	1,8 2,4	2,5 4,2

Примітка. При наявності даних вимірювань шуму без обліку частот­ної структури за «рівнем звуку» (у dБА) ревербераційний коефіцієнт а_о6л беруть для частоти 500 Гц із табл.2.

Сталу приміщення У₁, м², після установки звукопоглинальних конструкцій визначають за формулою:

(9)

де А₁ - величина еквівалентної площі звукопоглинання, м², на якій немає звукопоглинального личкування, визначається за формулою:

А₁ = α (S_ОГР –S_ОБЛ), (10)

де ΔА - величина еквівалентної площі звукопоглинання, м², із звукопоглинальним личкуванням, визначається за формулою:

ΔА = α _обл S_ОБЛ, (11)

де α ₁ - середній коефіцієнт звукопоглинання приміщення із звукопоглинальними конструкціями, визначений за формулою:

(12)

де α - середній коефіцієнт звукопоглинання приміщення до встановлення звукопоглинального личкування, визначається за формулою:

(13)

де α_о6л - ревербераційний коефіцієнт звукопоглинання личку­вання (з табл.2);

S_ОГР - загальна площа поверхні приміщення, що личкується, м²;

S_ОБЛ - площа звукопоглинального личкування, м².

 

Задача 3. Визначення рівня шуму на території житлової забудови.

Джерелами найбільш інтенсивних шумів є теплові станції, в яких шум у момент скидання в атмосферу пари досягає 132 dБ. Через велику інтенсивність цей шум поширюється на багато кілометрів і різко погіршує шумовий клімат у житлових районах. Значним джерелом шуму є також компресорні станції. Для знижена ним цих шумів на вихлопних патрубках встановлюються глушники.

Основним джерелом зовнішнього шуму в містах та інших населених пунктах є транспортні потоки на вулицях і дорогах, залізничні потяги, повітряний транспорт, тому звукоізоляція огороджувальних конструкцій має особливе значення. Заходами, що дають змогу знизити проникнення шуму в будинки, є зменшення площі поверхні та герметизація вікон, надійне закріплення скла у рамах, застосування потрійного засклення, пристрій засклення в роздільних плетіннях замість спарених, збільшення товщини листів скла і відстані між ними, а також застосування в першому і другому заскленні рам скла різної товщини. На входах у будинки влаштовують подвійні двері з тамбуром, стіни якого личкують

звукопоглинальними матеріалами.

Планування будинків і їх розміщення здійснюють з таким розрахунком, щоб на вулиці виходили вікна кухонь і сходових клітин, а житлових кімнат - у двори. Через зовнішні та внутрішня стіни, перетинки й перекриття проникає шум не тільки з вулиця а й з одного приміщення в інше. Зменшення маси цих конструкцій знижує їх звукоізолювальні властивості, тому полегшені конструкції слід вкривати шарами звукопоглинальних матеріалів! При цьому необхідно герметизувати зовнішні і внутрішні стики між панелями.

Велике значення для зменшення шуму від транспортних потоків у містах має ширина вулиці. Так, при її збільшенні з 20 до 40 м загальний рівень вуличного шуму за інших рівних умов знижується на 4÷6 dБ. При суцільній забудові вулиці шум збільшується в результаті відбиття звуку від будинків, при вільному плануванні, коли будинки розташовуються на великій відстані один від одного і торцевими сторонами до вулиці, шум зменшується.

Зелені насадження знижують рівень вуличного шуму влітку на8÷10 dБ завдяки поглинанню звукової енергії листям, тому будин­ки слід розташовувати з відступом від тротуарів на 15-20 м і озеленювати цю частину території чагарником і деревами. Ці заходи особливо важливі на магістралях з інтенсивним рухом транспорту.

Шум, створюваний транспортом, залежить від якості дорожнього покриття. Різні транспортні розв'язки, перетин вулиць у двох рівнях, підземні та надземні пішохідні переходи, що створюють можливість транспорту їхати без зупинки, сприяють зниженню шуму.

Часто в межах міста проходять залізничні колії. У цьому ви­падку ширина санітарно-захисних зон від житлових будинків подовжньої осі найближчої колії залізниці має бути не менше 200 м, а в районі мостів - 300 м. У боротьбі з транспортним шу­мом використовують не тільки інженерно-технічні рішення, а й організаційні заходи: заборону звукових сигналів, польотів повіт­ряних транспортних засобів над містом, обмеження руху, злетів і посадок літаків на аеродромах, розташованих поблизу населених пунктів, у нічний час тощо.

Шум за характером спектра поділяється на широкосмуговий і тональний. Широкосмуговий шум має безперервний спектр шир­ше за октаву. Тональним вважають шум, у якому прослуховується шум визначеної частоти. За тривалістю впливу шум поділяєть­ся на змінний у часі, переривчастий і імпульсний. Переривчастий шум - це такий шум, рівень звуку якого різко падає до рівня фонового шуму. Причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень залишається сталим і перевищує рівень фонового шуму, складає 1 с і більше. Імпульсний шум сприймається як окремі удари і складається з одного чи кількох імпульсів звукової енергії тривалістю 1 с.

Рівні звукового тиску в октавних смугах частот і рівні звуку на території житлової забудови допускаються санітарними нормами в межах і з поправками, зазначеними в табл.4.

Рівні звукового тиску, що створюються на території житлової забудови джерелами шуму (машинами, устаткуванням, обладнан­ням), визначають за формулою:

(14)

де L - рівень звукового тиску, що створюється джерелами шуму, dБ;

- рівень звукової потужності, що випромінюється джере­лами шуму, відносно 10^-12 Вт;

r - відстань від джерела шуму до території житлової забу­дови, м;

β _а - згасання шуму в атмосфері, dБ / км, за даними, наведени­ми у табл.5.

 

Слід мати на увазі, що крім звуку, який чує людина, існують інфразвук, ультразвук і гіперзвук із частотами коливань відповідно: до 16 Гц, від 20 кгц до 1 ГГц і понад 1 ГГц. Ці різновиди шуму також можуть мати шкідливий вплив на людину.

Таблиця 4. Санітарні норми рівня звуку (звукового тиску)

на території житлової забудови

 

Середньогеометричні частоти октавних смуг, Гц	Рівні звукового тиску, dБ

Примітка.

Фактор Поправки, що впливають, dБ чи dБА

Характер шуму:

широкосмуговий................................................ 0

тональний...................................................... -5

Місце розташування об'єкта:

курортний район............................................ -5

новий житловий район.................................. 0

житлова забудова в існуючому

населеному пункті......................................... +5

Час доби:

денний + (з 7 до 23 год)................................ +10

нічний - (з 23 до 7 год).................................... 0

Сумарна тривалість впливу шуму

в денний час (%) за найбільш гучні 0,5 год:

56 — 100............................................................. 0

18 — 56............................................................ +5

6 — 18............................................................. +10

менше 6........................................................ + 15

Таблиця 5 Загасання шуму в атмосфері залежно від частоти

 

Загасання шуму в атмосфері,	Середньогеометричні частоти
dБ /км	октавних смуг, Гц
6,0
48,0
3,0
24,0
12,0
1.5
0,7

Таблиця 6. Рівні звукового тиску в октавних смугах на робочих місцях.

 

Місце виміру	Рівні звукового тиску в с!Б в октавних смугах із середньогеометричними частотами, Гц
Робоче місце оператора ПЕОМ
Робоче місце диспетче­ра ПЕОМ
Робоче місце оператора на конвеєрі вузлової зборки

Контрольні запитання:

1. Шум. Оцінка чутливості людини до впливу шуму.

2. Гігієнічна оцінка і нормування шуму.

3. Методи захисту від шуму.

4. Методи розрахунку звукоізоляції і звукопоглинання.

5. Параметри, від яких залежить ізолювальна здатність стінок і оболонок.

6. Параметри, що впливають на звукопоглинальну здатність ^личкування.

7. Визначення рівнів звукового тиску, що створюється на території житлової забудови джерелами шуму.