Для снижения шума в источнике его образования необходимо при проектировании и конструировании оборудования и технологических процессов (где это возможно) заменять ударные взаимодействия деталей безударными, возвратно-поступательное движение – вращательным, подшипники качения – подшипниками скольжения, металлические детали – деталями из пластмасс или других материалов, шумные технологические процессы – бесшумными или малошумными. Путем обеспечения минимальных допусков (зазоров) в сочленениях деталей и использования качественной смазки также достигается снижение уровня шума.
Звукоизоляция – это специальные устройства-преграды (в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т.д.), препятствующие распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении. Звукоизолирующие конструкции изготавливают из плотных твердых материалов, препятствующих распространению шума. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от ограждающих конструкций. Звукоизолирующая способность преград возрастает с увеличением их массы и частоты звука. В ряде случаев многослойные конструкции, состоящие из разных материалов, обладают более высокой звукоизоляцией, чем однослойные конструкции такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличивает звукоизолирующую способность преграды.
Для уменьшения шума, излучаемого промышленным оборудованием, предусматриваются следующие мероприятия:
- применение таких материалов и конструкций при проектировании кровли, стен, фонарей, окон, ворот, дверей, которые смогут обеспечивать требуемую звукоизоляцию;
- устройство специальных звукоизолированных боксов и звукоизолирующих кожухов при размещении шумящего оборудования;
- экранирование источников шума;
- применение глушителей для снижения аэродинамического шума.
Для оборудования ТЭС при проектировании предусматриваются следующие мероприятия по снижению шума и вибрации:
- укрепление на упругих прокладках с созданием ребер жесткости всех перекрытий, а каналов и дверей у фундаментов турбоагрегатов;
- виброизоляция конденсаторов турбин;
- скорости движения пара в трубопроводах высокого давления принимаются в пределах наименьших шумовых воздействий;
- арматура заключается в звукоизолирующие кожухи;
- заключение в звукопоглощающие кожухи монтажных колец генератора, без щеточных возбудителей;
- установка вентиляторов на виброизолирующие основания;
- установка вентиляционного оборудования в вентиляционных камерах;
- установка глушителей аэродинамического шума в воздуховодах всасывания и нагнетания системы кондиционирования;
- тепловая изоляция оборудования одновременно является звукопоглощающим покрытием.
Для уменьшения прохождения шума в изолируемое помещение предусматриваются следующие строительно - акустические мероприятия:
- применение необходимых материалов и конструкций при проектировании перекрытий стен, перегородок, дверей, окон, кабин наблюдений щитов управления и т.д.;
- применение звукоизолирующих и вибродемпфирующих покрытий на поверхности трубопроводов;
- использование глушителей шума в системах механической вентиляции и кондиционирования воздуха.
3.3.1 Расчет мероприятий для снижения шума.
Согласно СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»требуемую изоляцию воздушного шума в дБ ограждающей конструкцией следует определять:
- при проникновении шума из одного помещения в другое по формуле:
Rтрi=Lш-10lgB+10lgSi-Lдоп+10lgn, (3.7)
где Lш – октавный уровень звукового давления в не защищаемом от шума помещении, дБ, определяемый по формулам (3.1-3.5);
В – постоянная защищаемого от шума помещения, м2;
Si – площадь рассматриваемой ограждающей конструкции, через которую проникает шум, м2;
Lдоп – допустимый октавный уровень звукового давления;
n – общее количество ограждающих конструкций, через которые проникает шум;
|
Рисунок 3.3 - Схема проникновения шума в расчетную точку РТ
из смежных шумных помещений
- при проникновении шума из помещений на прилегающую территорию (в атмосферу) по формуле:
Rтрi=Lш+10lgSi-15lgri-Lдоп+10lgn-11, (3.8)
где ri – расстояние от ограждающей конструкции или ее элемента до расчетной точки, м;
- при проникновении шума с прилегающей территории в помещение(смотри рисунок 3.4)по формуле
Rтрi=Lнар+10lgSi-10lgB+6-Lдоп+10lgn (3.9)
где Lнар – суммарный октавный уровень звукового давления в дБ от всех источников шума в 2 м от рассматриваемой ограждающей конструкции, определяемый по таблице (3.10).
Рисунок 3.4 - Схема проникновения шума из окружающей атмосферы
в изолируемое помещение
Пример. Запроектировать стену (с окном и дверью) и перекрытие кабины наблюдения зала вибростендов, имеющего размеры 12х6х4 м. Площадь глухой стены S1 и перекрытия кабины наблюдения S2, граничащих с залом вибростендов соответственно равны 48 и 72 м2, площадь двери S3=4 м2, окна S4=3 м2. Суммарный уровень звуковой мощности Lрсум, излучаемый всеми вибростендами, приведен в таблице 3.8.
Таблица 3.8 - Результаты расчета
| Величина | Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | |||||||
| Lрсум, дБ |
Решение. Требуемую звукоизолирующую способность каждого элемента ограждения определяем по формуле (3.9). Постоянная помещения В и В1000 определяем по таблице (3.4). Допустимый уровень звукового давления определяется по таблице (3.2).
Расчет сводим в таблицу (3.9). Величины звукоизолирующей способности конструкций приведены в таблицах (3.10, 3.11) звукоизолирующая способность конструкций для стены (с окном и дверью) и перекрытия кабины наблюдения представлена в таблице (3.12).
Таблица 3.9 – Результаты акустического расчета
| Величина | Ед. изм. | Ссылка | Среднегеометрическая частота, Гц | |||||||
| В1000 | м2 | Табл.(3.8) | ||||||||
| μ | - | Табл.(3.9) | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1,5 | 2,4 | 4,2 | |
| В= В1000 μ | - | ф-а (3.4) | ||||||||
| Lрсум, дБ | дБ | Табл.(3.14) | ||||||||
| Lдоп, дБ | дБ | Табл. (3.7) | ||||||||
| 10lgn (n=4) | - | - | ||||||||
| 10lgB | - | - | ||||||||
| 10lgS1(S1=48м2) | - | - | ||||||||
| 10lgS2(S2=72м2) | - | - | ||||||||
| 10lgS3(S3=4м2) | - | - | ||||||||
| 10lgS4(S4=3м2) | - | - | ||||||||
| Rтр1 | дБ | ф-а (3.13) | ||||||||
| Rтр2 | дБ | ф-а (3.13) | ||||||||
| Rтр3 | дБ | ф-а (3.13) | -2 | |||||||
| Rтр4 | дБ | ф-а (3.13) | -3 |
Таблица 3.10 – Конструкции, обеспечивающие требуемую звукоизоляцию
| Элемент конструкции | Условия прилегания по периметру | Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | ||||||||
| Окно с силикатным стеклом толщиной: 3 мм 6 мм | Без уплотняющих прокладок | (8) (12) | - - |
Продолжение таблицы 3.10
| Оконный блок с двойным переплетом, толщиной стекла 3 мм | с уплотняющими прокладками из пористой резины | (22) (27) | - - | ||||||||
| 2-ое остекление со стеклами толщиной 4 и 7 мм и воздушным зазором: 200 мм 300 мм | С уплотняющими прокладками из пористой резины | - - | - - | ||||||||
| Стеклоблоки типа БК-98 (толщина 98 мм) | - | - | - | ||||||||
| Окно размером 1х1,2 м с органическим стеклом толщиной: | С герметизацией притворов | ||||||||||
| 4 мм 10 мм 18 мм 36 мм | (13) (18) (22) (30) | (45) - | |||||||||
| Стекло силикатное толщиной 4 мм | То же | - | - | ||||||||
| То же, 7 мм | То же | - | - | ||||||||
| Витраж стекло силикатное 7 мм | То же | - | - | ||||||||
| Стеклопакеты из силикатного стекла 4 мм (2 ряда) при воздушном промежутке: | То же | ||||||||||
| 16 мм 30 мм 100 мм 200 мм 400 мм | - - - - - | - - - - - | |||||||||
| Стеклопакеты из силикатного стекла толщиной 4 и 7 мм при воздушном промежутке: | То же | ||||||||||
| 16 мм 100 мм 200 мм 300 мм | - - - - | - - - - | |||||||||
| Обыкновенная филенчатая дверь | Без прокладок С прокладками из резины | - - | |||||||||
| Глухая щитовая дверь марки ДБ-8 толщиной 40 мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм | Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прокладками из резины | (17) (22) | - - | ||||||||
Окончание таблицы 3.10
| Элемент конструкции | Условия прилегания по периметру | Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | |||||||
| Типовая дверь П-327 | Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прокладками из простой резины | - - | (13) (29) | ||||||
| Щитовая дверь из твердых древесноволокнистых плит толщиной 4-6 мм с воздушным зазором 50 мм, заполненным стекловатой | Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прок-ладками из пористой резины | (17) (23) | - - | ||||||
| То же, с заполнением минеральным войлоком | Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прокладками из пористой резины | - - | - - |
Таблица 3.11 - Звукоизолирующая способность перекрытий, дБ
| Эскиз | Конструкция перекрытия | Толщина элемента, мм | Средняя поверхностная плотность, кг/м2 | Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | |||||
| Железобетонная панель | - | |||||||
| То же, с полами: | |||||||||
| а) плитки ПХВ, древесно-стружечная плита, сплошная прокладка из мягких древесноволокнистых плит; | |||||||||
| б) плитки ПХВ, древесно-стружечная плита, ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит | |||||||||
| Железобетонная панель | - |
Продолжение таблицы 3.11
| Эскиз | Конструкция перекрытия | Толщина элемента, мм | Средняя поверхностная плотность, кг/м2 | Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | |||||
| То же с полами: | ||||||||
| а) линолеум на войлочной подоснове; | |||||||||
| б) линолеум на тканевой подоснове, твердая древесноволокнистая плита, полутвердая древесново-локнистая плита | |||||||||
| в) паркетная клепка, твердая древесноволокнистая плита, мягкая древесново-локнистая плита | 12,5 | ||||||||
| г) плитка ПХВ, битумная мастика, полутвердая древесноволокнистая плита, битумная мастика | - - | ||||||||
| д) паркетные доски, лаги 25х100 мм через 400 мм, ленточные прокладки из мягких древесно волокнистых плит | - 12,5 | ||||||||
| 1-линолеум 2-гипсовая стяжка 3-шлакобетонная плита 4-упругие прокладки 5-бетонная стяжка 6-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) | 5-7 20-25 | |||||||
| 1-пол из деревянных щитов, подшитых сеткой с асбестом 2-упругая прокладка 3-воздушный зазор 4-бетонная стяжка 5-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) | - |
Окончание таблицы 3.11
| Эскиз | Конструкция перекрытия | Толщина элемента, мм | Средняя поверхностная плотность, кг/м2 | Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | |||||
| 1-пол из деревянных щитов, подшитых сеткой с асбестом 2-упругая прокладка 3-воздушный зазор 4-бетонная стяжка 5-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) | - | |||||||
| 1-бетонная стяжка 2-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) 3-воздушный зазор 4-минеральные плиты 5-штукатурка по сетке Рабитца |
Т а б л и ц а 3.12 - Звукоизолирующая способность стен и перегородок акустически однослойной конструкции, дБ
| Материал конструкции | Толщина | Средняя поверхностная плотность ограждения, кг/м2 | Среднегеометрическая частота октавной полосы, ГЦ | |||||||
| Кирпичная кладка (оштукатуренная с двух сторон) | 1/2 1 – 1 1/2 – 2 – 2 1/2 – | |||||||||
| Виброкирпичная панель 120 мм, оштукатуренная с двух сторон не цементным раствором толщиной 20 мм | - | - | ||||||||
| Виброкирпичная панель неоштукатуренная | - - | - - |
Окончание таблицы 3.12
| Железобетонная плита | - - 47,5 | 44,5 47,5 | 67,5 | 67,5 | - | - - | ||||
| Гипсобетонная (плита | - - | - | ||||||||
| Керамзитобетонная плита | - - | - | - - | |||||||
| Газобетонная плита | 240 мм | - | - | |||||||
| Пемзобетонная панель | - | - | ||||||||
| Шлакобетонная панель | - - | - | - - | |||||||
| Шлакоблоки | - | - | ||||||||
| Армированная силикатобетонная панель | - | - | ||||||||
| Древесностружечная плита | - | |||||||||
| Фанера | 2,4 3,2 6,4 | |||||||||
| Стеклопластик | 5,1 8,5 13,6 | |||||||||
| Сталь (панели с ребрами жесткости, размер ячеек между ребрами не более 1х1 м) | 0,7 | - 7,8 15,6 23,4 31,2 46,8 62,4 | ||||||||
| Алюминиево-магниевые сплавы | 2,8 5,6 8,4 11,2 |
Пример 5.Рассчитать требуемую звукоизолирующую способность ограждающей конструкции при проникновении шума из металлообрабатывающего цеха, имеющего размеры 100х30х 6м с тремя источниками шума в помещение дистанционного управления с речевой связью по телефону (размеры: 30х5х6м). Помещения примыкают друг к другу стеной L=30 м. Уровни шума источников в каждой октавной полосе приведены в таблице (3.13).
Решение. Требуемую для каждой октавной полосы изолирующую способность смежной стены двух помещений можно определить по формуле (3.7).
Проведем расчет для октавной полосы 63 Гц:
1) Суммарный уровень звукового давления всех источников шума в помещении определяется по формуле (3.4).
2) Согласно таблице (3.4), постоянная помещения при частоте 1000 Гц для металлообрабатывающих цехов определяется по формуле:
.
Постоянная помещения при частоте 1000 Гц для помещений управления по формуле:
.
3) По таблице 3.5 частотный множитель (частота 63 Гц) для цеха объемом V=100∙30∙6=18000 м3 при μ63=0,5, а для помещения управления объемом V=30∙5∙6=900 м3 при μ63=0,65. Тогда постоянные этих помещений при частоте 63 Гц будут равны:
- для цеха: 
;
- для помещения управления: 
.
4) Площадь смежной стены, изолирующей помещение управления:
.
5) Допустимый уровень шума в помещении дистанционного управления с речевой связью по таблице (3.2)Lдоп.63=83 дБ.
6) В данном случае количество элементов ограждения n=1, так как изолирует помещения друг от друга одна стена площадью S=180 м2.
7) Требуемая изолирующая способность стены для октавной полосы 63 Гц
Rтр63=95,15-10 
=-5,65 дБ
Для остальных октавных полос расчет проводится аналогично и сводится в таблице (3.13).
По данным таблицы (3.12) подбираем материал, отвечающий требуемой звукоизолирующей способности. Исходя из результатов расчета таблицы (3.19) и экономических соображений, выбираем кирпичную кладку в 1/2 кирпича и заносим Rфактj в таблицу (3.13).
Т а б л и ц а (3.13) - Последовательность вычисления и результаты расчета
| № п/п | Исходные и расчетные величины | Значения исходных и расчетных величин при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц | |||||||
| LP1 | |||||||||
| LP2 | |||||||||
| LP3 | |||||||||
| 2∙109 | 2,5∙1010 | 1,0∙1010 | 6,3∙1010 | 3,16∙1010 | 2,5∙1010 | 6,3∙1010 | 3,16∙1010 | |
| 3∙107 | 1,0∙1011 | 1,0∙1010 | 1,6∙109 | 5∙1010 | 3∙108 | 3,16∙1010 | 3,2∙109 | |
| 1,25∙109 | 1,26∙1010 | 5∙109 | 4∙108 | 1,0∙1010 | 1,58∙1010 | 1,0∙1010 | 1,0∙1010 | |
| 3,28∙109 | 1,37∙1011 | 1,15∙1011 | 6,5∙1010 | 9,16∙1010 | 4,1∙1010 | 1,14∙1011 | 4,5∙1010 | |
| 95,15 | 110,13 | 110,6 | 108,12 | 109,61 | 106,13 | 110,6 | 106,5 | |
| - | - | - | - | - | - | - | ||
| μj | 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 1,0 | 1,6 | |||
| ВШj | |||||||||
| 10lgBШj | 26,5 | 26,5 | 26,9 | 28,0 | 29,5 | 31,6 | 34,3 | 37,3 | |
| - | - | - | - | - | - | - | ||
| μj | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,4 | 4,2 | |
| ВИj | 97,5 | 112,5 | |||||||
| 10lgBИj | 19,9 | 19,7 | 19,8 | 20,5 | 21,8 | 23,5 | 25,6 | ||
| 10lgS | 22,6 | 22,6 | 22,6 | 22,6 | 22,6 | 22,6 | 22,6 | 22,6 | |
| Lдоп | |||||||||
| 10lgn(n=1) | |||||||||
| Rтрj | -5,65 | 18,53 | 24,5 | 25,22 | 26,91 | 22,63 | 24,3 | 15,8 | |
| Rфактj (стена в 1/2 кирпича) |
Таким образом, стена 1/2 кирпича, оштукатуренная с двух сторон, обеспечивает требуемое снижение шума в помещении управления во всех октавных полосах.
Х н
Заключение
В даном учебном пособии приведены основные расчеты, необходимые для принятия будущими специалистами конструктивных и грамотых решений вопросов по тематикам: «Производственная вентиляция», «Производственное освещение» и «Производственный шум», нацеленных на улучшение состояния людей в производственной среде.
Соблюдение гигиенических требований и норм обеспечивает предупреждение профессиональных заболеваний, а значит, способствует сохранению здоровья рабочих.Рабочая деятельность людей проходит в разных условиях, и поэтому одной из основных характеристик рабочей среды выступают производственные факторы. Производственная санитария, освещение и шум представляют собой комплекс мер и требований. Их выполение необходимо для формирования здоровой рабочей обстановки.
Для выработки определенных норм, требований, рекомендаций необходимо изучать и анализировать рабочие условия, их влияние на состояние людей. В процессе разработки раздела БЖД студенты, как будущие специалисты, учатся правильно применять полученные результаты как на производственой практике, так и в дальнейшем на рабочем месте. Расчеты и основные положения, приведенные в учебном пособии, позволяют закрепить у студентов знания, полученные при прослушивании курса «Охрана труда», и обучают навыкам их практического применения. В рамках данного направления устанавливаются требования к содержанию помещений, вентиляции, отоплению, освещению и шуму.
Список литературы
16 Хакимжанов Т.Е. Охрана труда: Учебное пособие, Алматы: Эверо, 2006. - 262 с.
17 Глебова, Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: учеб.пособие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высшая школа, 2005. – 383 с.
18 СН РК 4.02-01-2011отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха //комитет по делам строительства, жилищно-коммунального хозяйства и управления земельными ресурсами министерства национальной экономики республики казахстан. Астана, 2015. – 42 с.
19 Министерство здравоохранения Республики Казахстан от 14 июля 2005 года N 355 С анитарно - эпидемиологические правила и нормы «Санитарно - эпидемиологические требования к воздуху производственных помещений».
20 Нор Е.В. Расчёт воздухообмена [Текст]: методические указания к выполнению практической работы по дисциплине «Производственная санитария и гигиена труда» для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств» / Е.В. Нор, О.А. Колесник. – Ухта: УГТУ, 2009. – 39 с.
21 Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства Строительные нормы СН РК 2,04.-02.2011 «Естественное и искусственное освещение». – Астана, 2015. – 69 с.
22 Абдимуратов Ж.С., Мананбаева С.Е. Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению раздела «Расчет производственного освещения » в выпускных работах для всех специальностей. Бакалавриат - Алматы: АИЭС, 2009. - 20 с.
23 Справочная книга по светотехнике [Текст]: справочное издание / под ред. Ю. Б. Айзенберга. - 3-е изд., перераб. - М.: [Б. и.], 2008. - 952 с.
24 Феоктистова Т.Г. Безопасность жизнедеятельности «Производственная санитария и гигиена труда» расчет производственного освещения. – Москва: МГТУ ГА, 2013.- 52 с.
25 ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Общие требования безопасности, в котором определены основные характеристики производственных шумов и соответствующие им нормы шума на рабочих местах.
26 Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства Строительные нормы РК СН РК 2.04-02-2011 «Защита от шума». – Астана, 2015. – 42 с.
27 Тупов В.Б. Снижение шумового воздействия от оборудования в энергетике -М.; 2004 г.- 280 с.
28 Жандаулетова Ф.Р., Бегимбетова А.С. Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению раздела «Защита от производственного шума » в выпускных работах для всех специальностей. Бакалавриат - Алматы: АИЭС, 2009. - 20 с. Бакалавриат - Алматы: АИЭС, 2009. - 34 с.
29 Тусупбаева Г.А. Геополитические факторы обеспечения национальной безопасности – составные параметры государственной политики Республики Казахстан // Казахстан – спектр, 2005. №2. – С.51.
30 manager@energywind.ru Значения скорости и средней температуры наружного воздуха для некоторых городов Казахстана.