Содержание
1. Классификация методов и средств защиты от шума
Борьба с шумом в источнике возникновения
Уменьшение шума на пути распространения
Защита от ультразвука и инфразвука
2. Расчет звукопоглощающих облицовок
Заключение
Список используемых источников
По отношению к защищенному объекту существуют методы и средства коллективной и средства индивидуальной защиты.
Средства защиты по отношению к источнику шума подразделяются на средства, снижающие шум на пути его распространения, и средства, снижающие шум в источнике возникновения. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования, подразделяются на средства, снижающие шум механического, аэро-, гидродинамического и электрического происхождения.
Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зависимости от среды подразделяются на средства, снижающие передачу воздушного шума, и средства, снижающие передачу структурного шума (распространяемого через твердые элементы).
Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные и организационно-технические.
Методы борьбы с механическим шумом:
- замена ударных процессов безударными;
- применение косозубых и шевронных передач;
- подбор шестеренчатых пар по уровню шума;
- замена металлических деталей деталями из "не звонких" материалов (полимерные и резиновые шестерни).
Методы борьбы с аэродинамическим шумом предусматривают уменьшение скорости истечения струи воздуха или газа, улучшение условий обтекания тел воздушными потоками.
защита шум ультразвук инфразвук
Методы борьбы с гидродинамическим шумом предполагают повышение качества обработки внутренних поверхностей гидросистем, плавное регулирование потоков в системах водоснабжения и канализации, в насосных установках.
Методы борьбы с электромагнитными шумами сводятся, в основном, к правильному подбору форм пазов ротора и статора и величины зазора между ними.
Для снижения шума на пути его распространения применяют звукопоглощение, звукоизоляцию, установки глушителей шума, средства индивидуальной защиты. Покрытие стен и потолков звукопоглощающими материалами (мягкие волокнистые материалы типа войлока, поропластов) дает снижение шума на 68 дБ в области высоких частот.
Для снижения высокочастотных шумов используются также штучные звукопоглотители различных конструкций (конусы, призмы, параллелепипеды), устанавливаемые непосредственно над рабочими местами. Звукопоглощение происходит путем перевода энергии шума в тепловую за счет потерь на трение в порах материала.
Звукоизоляция применяется с целью ограничения проникновения звука из одного помещения в другое через стены, перекрытия, кожухи, кабины. Для звукоизоляции применяются тяжелые и плотные материалы с закрытыми порами. Общая звукоизоляция помещения достигается созданием ограждений (стен, полов, потолков) из кирпича, бетона, железобетона. Местная звукоизоляция осуществляется в виде кожухов, капотов, кабин, боксов, куда помещают агрегат или отдельную технологическую линию.
При невозможности укрытия источника высокочастотного шума снижение шума на рабочем месте может быть достигнуто установкой экрана между рабочим и источником шума.
Акустический экран представляет собой преграду с определенной звукоизолирующей способностью, за которой возникает звуковая тень, т.е. снижение звукового давления. Экран может быть выполнен из стирального или алюминиевого листа толщиной 1,5-2 мм, к которому присоединяется звукопоглощающая облицовка толщиною 50 мм, причем увеличение толщины не увеличивает эффект звукопоглощения. Экраны эффективны лишь для средне - и высокочастотных шумов. Звуковые волны низкочастотного шума за счет дифракции легко огибают преграду, и экранирование не дает эффекта.
Глушители шума применяют для уменьшения аэродинамического шума (системы вентиляции, воздушного отопления, компрессорные установки и пр.). Глушители бывают абсорбционными, поглощающими звуковую энергию, рефлексными (реактивными), отражающими звуковую энергию, и комбинированными.
Применение средств индивидуальной защиты (СИЗ) обоснованно лишь в тех случаях, когда невозможно добиться снижения шума другими средствами. СИЗ выбирают исходя из спектра шума на рабочем месте, они бывают в виде вкладышей (мягких или жестких), в виде наушников или шлемов. Звукопоглощающим материалом в наушниках служит поролон или ультратонкое стекловолокно. Чтобы привыкнуть к наушникам, их надевают сначала на полчаса в день, затем в течение12 месяцев увеличивают время на 15-20 мин ежедневно. Высокочастотный шум наушники ослабляют до 35 дБ. Для защиты от низкочастотного шума они не эффективны. Человеческая речь, в основном состоящая из низкочастотных звуков, в наушниках слышима, в то время как производственный шум заглушается.
Постоянный рост автопарка в городах и интенсивности транспортных портов, расширение улично-дорожной сети приводят к значительному увеличению площади городских территорий с неблагоприятным акустическим режимом.
Для снижения шума на жилой территории строятся специальные шумозащитные (барьерные) здания - экраны (жилого и нежилого назначения), стенки, насыпи, эстакады, образующие акустическую тень.
Большое значение для снижения уровня шума в жилой среде имеет оформление лоджий и балконов с помощью звукопоглощающей облицовки.
Уменьшению транспортного шума (до 25 дБ) способствует применение типовых конструкций окон с повышенной звукоизоляцией за счет увеличения толщины стекол и воздушного пространства между ними, тройного остекления, уплотнения притворов, использования звукопоглощающей прокладки по периметру оконных рам. Специальные конструкции оконных блоков с устройством вентиляционных клапанов - глушителей ("шумозащитное окно") обеспечивают естественную вентиляцию помещений при одновременном снижении транспортного шума на 25-35 дБ.
При разработке технологических процессов, проектировании и эксплуатации оборудования, а также при организации рабочего места принимаются меры снижения ультразвука в рабочей зоне до нормированных значений.
Для устранения непосредственного контакта работающих с рабочей поверхностью оборудования, жидкостью и обрабатываемыми деталями применяются дистанционное управление, автоблокировка при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка деталей, нанесение контактных смазок и др.), приспособления для фиксации положения источника ультразвука или обрабатываемой детали, экранирование источника ультразвука.
В качестве СИЗ работающих от вредного воздействия ультразвука, распространяющегося в воздушной среде, применяются противошумы.
Для защиты рук от воздействия ультразвука в зоне контакта работающего с твердой или жидкой средой применяются защитные рукавицы или перчатки.
Зоны с уровнями ультразвука, превышающими предельно допустимые, обозначаются предупреждающим знаком "Осторожно! Прочие опасности!".
К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком можно отнести:
- повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума извлечения в область слышимых частот;
- повышение жесткости конструкций больших размеров;
- устранение низкочастотных вибраций;
- установку глушителей реактивного типа.
Традиционные методы борьбы с шумом с помощью звукоизоляции и звукопоглощения мало эффективны при инфразвуке, поэтому предпочтительным является устранение источников его образования.
Определить ожидаемые уровни звукового давления, создаваемые одним источниками шума, для восьми октавных полос частот в двух расчетных точках. Уровни звуковой мощности источника шума приведены в табл.2.1 Определить требуемое снижение шума, используя значения предельного спектра (ПС).
Таблица 2.1
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| LW
,
дБ |
99 |
93 |
91 |
91 |
89 |
80 |
78 |
76 |
Выбрать по табл.2.2 звукопоглощающее изделие или конструкцию и определить величину максимального снижения уровня звукового давления. Результаты расчетов свести в таблицу. Полученное значение максимального снижения сравнить с требуемым. Если оно окажется меньше, то выбрать другую конструкцию и вновь произвести расчет.
Таблица 2.2
Реверберационные коэффициенты различных конструкций
| Изделия или конструкции |
Реверберационный коэффициент звукопоглощения αобл
в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц |
| 63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| Плиты марки ПА/О, минера-ловатные, акустические с несквозной перфорацией, размер 500х500 мм |
0,02 |
0,03 |
0,17 |
0,68 |
0,98 |
0,86 |
0,45 |
0,2 |
| Плиты типа акмигран, акминит, минераловатные, размер 300х300 мм |
0,01 |
0,2 |
0,71 |
0,88 |
0,81 |
0,71 |
0,79 |
0,65 |
| Плиты гипсовые, размер 810х810 мм, с заполнением из минераловаты |
0,03 |
0,09 |
0,26 |
0,54 |
0,94 |
0,67 |
0,40 |
0,30 |
| Маты из супертонкого базальтового волокна, оболочка из декоративной стеклоткани |
0,1 |
0,2 |
0,9 |
1,0 |
1,0 |
0,95 |
0,90 |
0,85 |
| Маты из супертонкого базальтового волокна |
0,28 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,81 |
0,97 |
0,96 |
Размеры помещения: 14х30х5
Размер источника шума: 2,5 м
Условия излучения: в полупространстве (S = 2πr2
)
Рабочее место: участок точной сборки
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| Lдоп,
дБ |
83 |
74 |
68 |
53 |
60 |
57 |
55 |
54 |
Расстояние от источника шума до расчетной точки
в зоне прямого звука: rпр
=1,2 м
в зоне прямого и отраженного звука: r=4 м
в зоне отраженного звука: rотр
=13 м
Фактор направленности источника шума: Ф = 1 (с равномерным излучением)
Объем помещения: V=14*30*5 = 2100 м3
Площадь стен и потолка: S= 2*14*5+2*30*5+14*30 = 860 м2
Площадь поверхности, подлежащей облицовке: Sогр
= S*60% = 516 м2
Постоянная помещения на частоте 1000 Гц: B1000
= V/10 = 210 м2
Частотный множитель m выбран для V>1000 м3
Постоянная помещения В =В1000
· µ
Коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля выбирался согласно таблице
| В/Sогр
|
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
| Ψ |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
Тогда получаем следующие значения m,Ψ и B для восьми октавных полос частот
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| µ |
0,5 |
0,5 |
0,55 |
0,7 |
1 |
1,6 |
3 |
6 |
| B |
105 |
105 |
115,5 |
147 |
210 |
336 |
630 |
1260 |
| В/Sогр
|
0, 203 |
0, 203 |
0,223 |
0,284 |
0,406 |
0,651 |
1,220 |
2,441 |
| Ψ |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
1,6 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
Зона прямого звука (rпр
=1,2 м)
Lp
= LW
+ 10*lg (ÀФ/S);
Коэффициент À принимается согласно таблице
| r/lмакс
|
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,5 |
2 |
| À |
3 |
2,5 |
2 |
1,6 |
1,25 |
1 |
r/lмакс
=
1,2/2,5 = 0,48
À = 3
S = 2πr2
= 9,04 м2
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| Lp
|
94, 208 |
88, 208 |
86, 208 |
86, 208 |
84, 208 |
75, 208 |
73, 208 |
71, 208 |
| |
11, 208 |
14, 208 |
18, 208 |
23, 208 |
24, 208 |
18, 208 |
18, 208 |
17, 208 |
Зона прямого и отраженного звука (r=4 м)
Lp
= LW
+ 10*lg (ÀФ/S + 4ψ/В);
r/lмакс
=
4/2,5 = 1,6
À = 1,25
S = 2πr2
= 100,48 м2
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| Lp
|
86,786 |
80,786 |
78,461 |
77,670 |
75,326 |
66,253 |
62,520 |
59,091 |
| D |
3,786 |
6,786 |
10,461 |
14,670 |
15,326 |
9,253 |
7,520 |
5,091 |
Зона отраженного звука (rотр
=13 м)
Lp
= LW
- 10*lg (В) - 10*lg (ψ) + 6,r/lмакс
=
13/2,5 = 5,2, À = 1
S = 2πr2
= 1061,32 м2
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| Lp
|
83,819 |
77,819 |
75,405 |
74,358 |
69,737 |
56,757 |
52,027 |
47,017 |
| |
0,819 |
3,819 |
7,405 |
11,358 |
9,737 |
-0,243 |
-2,973 |
-6,983 |
Максимальные снижения уровня звукового давления для звукопоглощающих изделий и конструкций
- Плиты марки ПА/О, минера-ловатные, акустические с несквозной перфорацией, размер 500х500 мм
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| αобл
|
0,020 |
0,030 |
0,170 |
0,680 |
0,980 |
0,860 |
0,450 |
0, 200 |
| В1
|
10,531 |
15,959 |
105,687 |
1096,5 |
25284,0 |
3169,714 |
422,182 |
129,000 |
| В/Sогр
|
0,020 |
0,031 |
0, 205 |
2,125 |
49,000 |
6,143 |
0,818 |
0,250 |
| Ψ |
1,250 |
1,250 |
1,250 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
1,250 |
| |
-9,987 |
-8,182 |
-0,386 |
5,717 |
18,868 |
9,747 |
-1,738 |
-6,888 |
- Плиты типа акмигран, акминит, минераловатные, размер 300х300 мм
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| αобл
|
0,010 |
0, 200 |
0,710 |
0,880 |
0,810 |
0,710 |
0,790 |
0,650 |
| В1
|
5,212 |
129,0 |
1263,3 |
3784,0 |
2199,8 |
1263,3 |
1941,13 |
958,286 |
| В/Sогр
|
0,010 |
0,250 |
2,448 |
7,333 |
4,263 |
2,448 |
3,762 |
1,857 |
| Ψ |
1,250 |
1,250 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
| |
-13,042 |
0,894 |
7,379 |
11,096 |
8,263 |
5,752 |
4,887 |
-1,189 |
- Плиты гипсовые, размер 810х810 мм, с заполнением из минераловаты
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| αобл
|
0,030 |
0,090 |
0,260 |
0,540 |
0,940 |
0,670 |
0,400 |
0,300 |
| В1
|
15,959 |
51,033 |
181,297 |
605,739 |
8084,0 |
1047,636 |
344,0 |
221,143 |
| В/Sогр
|
0,031 |
0,099 |
0,351 |
1,174 |
15,667 |
2,030 |
0,667 |
0,429 |
| Ψ |
1,250 |
1,250 |
1,600 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
1,600 |
| |
-8,182 |
-3,133 |
0,886 |
3,139 |
13,916 |
4,939 |
-2,628 |
-5,619 |
- Маты из супертонкого базальтового волокна, оболочка из декоративной стеклоткани
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| αобл
|
0,100 |
0, 200 |
0,900 |
0,990 |
0,990 |
0,950 |
0,900 |
0,850 |
| В1
|
57,3 |
129,0 |
4644,0 |
51084,0 |
51084,0 |
9804,0 |
4644,0 |
2924,0 |
| В/Sогр
|
0,111 |
0,250 |
9,000 |
99,000 |
99,000 |
19,000 |
9,000 |
5,667 |
| Ψ |
1,250 |
1,250 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
1,250 |
| |
-2,628 |
0,894 |
13,033 |
22,399 |
21,922 |
14,651 |
8,676 |
6,666 |
- Маты из супертонкого базальтового волокна
| f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
| αобл
|
0,280 |
0,990 |
0,990 |
0,990 |
0,900 |
0,810 |
0,970 |
0,960 |
| В1
|
200,67 |
51084,0 |
51084,0 |
51084,0 |
4644,0 |
2199,79 |
16684,0 |
12384,0 |
| В/Sогр
|
0,389 |
99,000 |
99,000 |
99,000 |
9,000 |
4,263 |
32,333 |
24,000 |
| Ψ |
1,250 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
2,500 |
1,250 |
| |
2,813 |
23,861 |
23,447 |
22,399 |
11,509 |
8,160 |
14,230 |
12,935 |
Вывод:
При использовании матов из супертонкого базальтового волокна в зоне отраженного звука достигается требуемое звукопоглощение. При использовании других звукопоглотителей звуковое давление в расчетной точке превышает допустимое на 7 дБ в двух октавных полосах (250 Гц, 500 Гц). Снижения шума в зоне прямого (прямого и отраженного) звука может быть достигнуто установкой экрана между рабочим местом и источником шума
Производственный шум является одним из неблагоприятных факторов на рабочих местах.
Анализ уровней шума в производственных помещениях показывает, что фактические величины на ряде рабочих мест превышают допустимые по санитарным нормам значения. На отмеченных производственных участках с высокими уровнями шума требуется провести шумозащитные мероприятия.
Внедрение таких мероприятий, а также обязательное использование индивидуальных средств защиты органов слуха позволит снизить вредное воздействие шума на персонал, сохранить его здоровье, будет способствовать снижению травматизма и повышению производительности труда.
1. Расчет звукопоглощающих облицовок НГТУ; Н. Новгород, 2007.9 с.
2. bgd-info. tk
3. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки".
|
