Производственный шум
Физические и физиологические характеристики звука. Шумом принято называть нежелательный для человека звук, мешающий восприятию полезных сигналов. Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
С физиологической точки зрения шум рассматривают как звуковой процесс, неблагоприятный для восприятия, мешающий разговорной речи и отрицательно влияющий на здоровье человека. Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной интенсивности и частоты.
Механические колебания в диапазоне частот 16-20000 Гц воспринимаются слуховым органом человека в виде звука. Колебание с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм человека.
Звук – это колебательное движение частиц упругой среды (воздух, вода и т.д.), распространяющиеся волнообразно.
Основными физическими характеристиками звука являются: частота f; интенсивность (сила) звука I; звуковое давление P.
Частота звука f характеризуется числом колебаний звуковой волны в единицу времени (секунду) и измеряется в герцах (Гц).
Распространение звуковых волн сопровождается переносом колебательной энергии в пространстве. Ее количество, проходящее через площадь 1 м2, расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны, обусловливает интенсивность или силу звука I, Вт/м2:
,
где Е – поток звуковой энергии, Вт; S – площадь, м2.
Ухо человека чувствительно не к интенсивности звука, а к давлению Р, Па, оказываемому звуковой волной, которая определяется:
,
где F – нормальная сила, с которой звуковая волна действует на поверхность, Н; S – площадь поверхности, на которую падает звуковая волна, м2.
Звуки в упругой среде могут распространяться в виде сферических, плоских и цилиндрических волн. Скорость распространения звуковых волн зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды, в которой они распространяются. Скорость распространения звуковых волн в воздухе при t=20°C и давлении (атмосферном) p.ст.=760мм равна » 344 м/с, в стали - 5000м/с, в бетоне - 4000 м/с.
Когда размеры источника звука малы по сравнению с длиной волны, то звук распространяется по всем направлениям в виде сферических волн. Если размеры источника больше, чем длина излучаемой звуковой волны, то звук распространяется в виде плоской волны, которая образуется на значительных расстояниях от источника любых размеров.
Часть пространства, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. При распространении звуковой волны частицы среды (например, воздуха) начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость этих колебаний (колебательная скорость) намного меньше скорости распространения звуковых волн в данной среде (скорость звука). Во время распространения звуковых колебаний в воздухе появляются области разрежения и области повышения давления, которые и определяют величину звукового давления P как разность давления в возмущенной и невозмущенной воздушной среде.
Величины интенсивности и звукового давления, с которыми приходится иметь дело на практике, изменяются в широких пределах. При интенсивности звука 102 Вт/м2 и звуковом давлении 2.102 Па создается ощущение боли в ушах. Эти уровни называются порогом болевого ощущения и превышают порог слышимости в 1014 и 107 раз соответственно. Таким образом, человек способен воспринимать звуки в большом диапазоне интенсивности, поэтому пользоваться абсолютными значениями интенсивности звука и звукового давления, например, для графического изображения распределения интенсивности звука по частотному спектру, крайне неудобно.
Кроме того, ухо человека способно реагировать не на абсолютное изменение интенсивности, а на относительное. Поэтому для оценки шумового воздействия применяют не абсолютные значения интенсивности и звукового давления, а относительные их уровни в логарифмических единицах, характеризуемые отношением фактически создаваемой интенсивности и давления к их значениям, соответствующим порогу слышимости. По логарифмической шкале увеличение интенсивности и давления звука в 10 раз соответствует приросту ощущения на 1 единицу, названную белом (Б):
,
где I0 и P0 – интенсивность и давление звука на пороге слышимости.
Таким образом, если интенсивность звука I больше исходной в 10 раз, т. е. I/I0 =10, то принято считать, что интенсивность звука I превышает исходную на 1 Б (Бел), при I/I0 =100, превышает на 2 Б и т.д.
Для удобства пользуются не белом, а децибелом (дБ) – единицей в 10 раз меньшей, которая соответствует минимальному увеличению силы звука, различаемому ухом.
В настоящее время общепринято характеризовать интенсивность шума в уровнях звукового давления следующим образом:
, 
,
где I0 и Р0 – пороговые величины интенсивности и давления звука на частоте 1000 Гц, соответственно 10-12 Вт/м2 и 2.10-5 Па.
Уровень звука, вычисляемый по указанным зависимостям, в акустике принято называть уровнем звукового давления. Все акустические измерения и нормативные данные представляют в виде уровней звукового давления.
Шкала дБ удобна для оценки шумов, поскольку очень большой диапазон слышимых звуков (от I0 = 10 –14 Вт/м2 до 1 Вт/м2) укладывается всего в пределах от 0 до 140 дБ. Изменения уровня звукового давления меньше 1 дБ практически неразличимы на слух.
Классификация шумов. В зависимости от физической природы шумы могут быть:
механического происхождения: возникающие при вибрации поверхностей машин и оборудования, а также при одиночных и периодических ударах в сочетаниях деталей или конструкциях в целом;
аэродинамического происхождения: возникающие вследствие происходящих в газах процессов (вихревые процессы, колебания рабочей среды, вызываемые вращением деталей, колес, пульсации давления при движении в воздухе тел с большими скоростями, истечение сжатого воздуха, пара и газа и др.);
электромагнитного происхождения: возникающие вследствие колебаний элементов (ротора. статора, сердечника, трансформатора и т.д.) электромеханических устройств под действием переменных магнитных полей;
гидродинамического происхождения: возникающие вследствие проходящих в жидкостях процессов (гидравлические удары, турбулентность потока и т.д.).
Существует следующая классификация шумов.
По характеру спектра шумы бывают: широкополосные и тональные. Поскольку шум представляет собой сочетание звуков разной частоты, он может быть представлен в виде суммы гармонических колебаний. Разложение шума на гармонические составляющие (на отдельные тока) называется спектральным анализом. Шум, в котором присутствуют звуки всего спектра частот, называется широкополосным. Шум, в котором прослушивается звук определенной частоты, называется тональным.
По временным характеристикам шумы делятся на: постоянные и непостоянные. Постоянные шумы – шумы, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Шумы, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБ (А), называются непостоянными.
По длительности звучания шумы делятся на: колеблющиеся во времени, прерывистые, импульсные. Колеблющиеся во времени – шумы, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени. Прерывистые шумы – уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1 с и более. Импульсными называются шумы, состоящие из 1 или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звуков отличаются не менее чем на 10 дБ.
По частотным характеристикам шумы подразделяются на: низкочастотные – максимум звукового давления в диапазоне частот ниже 400 Гц; среднечастотные – с диапазоном частот 400 Гц- 1000 Гц; высокочастотные – с диапазоном частот выше 1000 Гц.
В зависимости от характера шума его спектр может быть: дискретным (рис.4.2а), непрерывным (рис.4.2б), смешанным (рис.4.2в).
Рис. 4.2. Виды спектров шума: а – дискретный; б – непрерывный; в – смешанный.
По спектру шума можно судить о наличии тонов высоких и низких частот. Это важно при разработке практических вопросов снижения шума, т.к. способы уменьшения интенсивности звуков высокой и низкой частот существенно различаются.
Характеристики источников шума. Звуковая мощность источника – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.
Если окружить источник шума замкнутой поверхностью площадью S, то мощность источника W, Вт, можно вычислить по формуле:
,
где In - интенсивность потока звуковой энергии в направлении нормали к элементу поверхности dS.
Если окружить источник шума условной сферой с достаточно большим радиусом r, чтобы можно было считать источник точечным, получим величину средней интенсивности звука на поверхности этой сферы Iср,Вт/м2:
,
где 4.p.r2 - площадь сферической поверхности радиусом r.
Это выражение предполагает излучение шума по всем направлениям одинаковым, что справедливо для точечного источника, размеры которого малы по сравнению с излучаемыми им волнами. Однако источники шума часто излучают энергию неравномерно по всем направлениям, т.е. обладают определенной направленностью излучения. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф – фактором направленности, показывающим отношение интенсивности звука, создаваемом направленным источником в данной точке I, к интенсивности IСР, которую развил бы в той же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук в сферу, т.е.:
,
где P – звуковое давление, измеренное на определенном расстоянии от источника, Па; Pср – звуковое давление, усредненное по всем направлениям при том же расстоянии, Па.
Характеристики направленности обычно представляются в виде зависимости показателя направленности ПН, измеряемого в децибелах шумомером:
.
Любая машина, будучи установлена в открытом пространстве, в тех или иных закрытых помещениях, создает различные уровни звукового давления, но звуковая мощность остается неизменной.
Воздействие шума на организм человека. В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие.
Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. По этим причинам сильный шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но это не исключает вредного воздействия шума на организм.
Особенно неблагоприятное воздействие шум оказывает на нервную и сердечно-сосудистую систему. При длительном воздействии шума снижается острота слуха, изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение. Шум может вызвать изменение в двигательных центрах, что влечет определенное нарушение координации движений.
Интенсивный шум является причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой системы, желудка и ряда других функциональных нарушений в организме человека. Известно, что ряд таких заболеваний, как гипертоническая и язвенная болезнь, неврозы, в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Длительное воздействие интенсивного шума может привести к резкому снижению слуха и к глухоте.
Действие шума на организм человека нельзя оценивать только по состоянию слуха. Более ранние нарушения наблюдаются в нервной системе и во внутренних органах, а изменение слуха развивается значительно позже.
Слуховой анализатор через центральную нервную систему связан с различными органами жизнедеятельности человека, поэтому шум оказывает влияние на весь организм человека. Под влиянием сильного шума (90-100 дБА) притупляется острота зрения, появляются головные боли и головокружение, изменяются ритмы дыхания и сердечной деятельности, повышается внутричерепное и кровяное давление, нарушается процесс пищеварения, происходят изменения объема внутренних органов.
Эти вредные последствия шума выражены тем больше, чем сильнее шум и чем продолжительнее его действие.
Таким образом, шум вызывает нежелательную реакцию всего организма человека. Эти патологические изменения, возникшие под влиянием шума, рассматривают как «шумовую болезнь».
Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума, передаваемого этим путем, на 20-30 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях передача шума за счет костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на человека.
При действии шума высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Нормирование шума. Слышимый диапазон условно распределен на октавные полосы. Каждая октавная полоса характеризуется среднегеометрической частотой.
Нормируемыми параметрами постоянного или прерывистого шума являются уровни среднеквадратичных звуковых давлений L(дБ) в октавных полосах с частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
При нормировании шума используют следующие методы: 1) нормирование по предельному спектру шума; 2) нормирование эквивалентного уровня звука в дБА.
Первый метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни в дБ среднеквадратичных звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, которые определены нормативными документами.
Совокупность восьми нормативных уровней звукового давления называется предельным спектром (ПС). С ростом частоты (более неприятный шум) допустимые уровни уменьшаются. Каждый из спектров имеет свой индекс ПС, например ПС-80 – это обозначает, что допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц равен 80 дБ.
Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале «А» шумомера, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, т. к. в этом случае мы не знаем спектра шума. Общий уровень шума, измеренный по шкале «А» шумомера, называется уровнем звука в дБА. В современных шумомерах шкала «А» имитирует чувствительность уха человека.
Уровень звука L, дБА, связан с предельным спектром зависимостью L = ПС + 5 дБ, где L – уровень звука,; ПС – предельный спектр.
Методы борьбы с шумом. Для снижения шума могут быть применены следующие методы: уменьшение шума в источнике; изменение направленности излучения; рациональное планирование предприятий и цехов, акустическая обработка помещений; уменьшение шума на пути его распространения; средства индивидуальной защиты.
Уменьшение шума в источнике. Борьба с шумом посредством уменьшения его в источнике является наиболее рациональной.
Шум механизмов возникает вследствие упругих колебаний как всей машины в целом, так и отдельных ее частей. Причины возникновения этих колебаний – механические, аэродинамические и электрические явления, возникающие вследствие работы машины.
Снижение уровня шума в источнике достигается путем конструктивных изменений в машинах.
Изменений направленности излучения. Иногда величина показателя направленности (ПН) достигает 10-15 дБ. Это необходимо учитывать при проектировании установок с направленным излучением, соответствующим образом ориентирую эти установки по отношению к рабочим листам, т.е. так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места.
Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен путем увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки.
При планировке предприятий наиболее шумные цеха должны быть сконцентрированы в одном-двух местах. Надлежащее расстояние между шумными цехами и тихими помещениями (заводоуправление, конструкторское бюро и т.д.) должно обеспечивать необходимое снижение шума.
Если предприятие расположено в черте города, то эти шумные цеха должны быть расположены в глубине предприятия, по возможности дальше от жилых домов.
Внутри самого здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.
Применяются: ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральная вата, древесноволокнистые, минераловатные плиты, поролон, различные пористые жесткие плиты и т.д.
Акустическая обработка помещений Уменьшение звука на пути его распространения. Интенсивность звука в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. Следовательно, если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно снизить энергию отраженных волн. Этого можно достичь путем размещения на внутренних поверхностях помещения звукопоглощающих облицовок, а также установкой звукопоглотителей. Это мероприятие называется акустической обработкой помещения.
Уменьшение шума на пути его распространения достигается двумя способами: звукоизоляция; звукопоглощение.
Средства индивидуальной защиты от шума. Часто бывает невозможно уменьшить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями. В этих случаях необходимо применять средства индивидуальной защиты от шума, которые помогают предотвратить профессиональные заболевания работающих.
К средствам индивидуальной защиты относятся: вкладыши (беруши); наушники; шлемы.
Акустический расчет.
1. Ожидаемые октавные уровни звукового давления Li, дБ, в расчетных точках на рабочих местах в помещениях от одного источника шума определяется по формуле:
,
где Lр – октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ; S – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник шума по возможности равноудаленной от его поверхности и проходящей через расчетную точку, м2; c - коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля для крупногабаритного оборудования, принимаемый по графику (рис. 4.3), в зависимости от отношения расстояния r, м, между акустическим центром (АЦ) источника и расчетной точкой (РТ) к максимальному габаритному размеру lмакс, м, источника шума; Ф – фактор направленности источника шума, безразмерный, определяемый по технической документации или по опытным данным (ориентировочно принимается Ф = 1); Y - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику рис. 4.4; В – постоянная помещения, м2, в октавных полосах частот.
Если расстояние расчетной точки r, м, от акустического центра источника больше удвоенного максимального габаритного размера источника l макс (r ³ 2.l макс), то принимаем S = W r2 , где W - пространственный угол излучения.
Величина W зависит от местоположения источника шума:
- если источник шума размещен в пространстве (на колонне) W = 4p;
- если источник шума расположен поверхности стены, перекрытия W = 2p;
- если источник шума расположен в двугранном углу, образованном ограждающими конструкциями W = p;
- если источник шума расположен в трехгранном углу, образованном ограждающими конструкциями W = p/2.
В случае, когда расстояние расчетной точки от акустического центра источника r < 2l макс, то S зависит от формы выбранной поверхности, окружающей источник шума и проходящей через расчетную точку:
- для прямоугольного параллелепипеда:
для полуцилиндра:
где а - удаление воображаемой поверхности, проходящей через расчетную точку, от поверхности источника шума (для расчетной точки на рабочем месте источника, а = 0,5 м); h – высота расчетной точки от уровня пола или рабочей площадки, h = 1,5 м; l – средние габаритные размеры источника шума, м; lмакс – максимальный габаритный размер источника шума, м.
2. Постоянную В, м2, помещений без звукопоглощающих облицовок и конструкций в октавных полосах частот следует определять по формуле:
где В1000 – постоянная помещения, м2, на среднегеометрической частоте 1000 Гц, определяемый по табл.4.14 в зависимости от объема V, м3, и типа помещения; m - частотный множитель, определяемый по табл.4.13.
3. Ожидаемые октавные уровни звукового давления L, дБ, в расчетных точках помещений, в которых находится несколько источников шума, определяют по формуле:
,
где m – количество источников шума, ближайших к расчетной точке (т.е. источников шума, для которых ri £ 5rмин, где rмин – расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума), м; n – общее количество принимаемых в расчет источников шума в помещении; i – номер источника, Di – 10 0,1 Lpi определяется по табл.4.12.
Пример. Найти величину D для Lp = 89 дБ. В графе “Десятки Lp ” находим число 8. В графе “Единицы Lp ” находим число 9. Искомая величина D = 8.108.
4. Если все источники шума имеют одинаковые октавные уровни звуковой мощности Lро или эти уровни отличаются не более чем на 5 дБ, то ожидаемые октавные уровни определяются по формуле:
Для отличающихся уровней Lро, заменяется на Lро ср, определяемое как среднее арифметическое уровней звуковой мощности рассматриваемых источников.
5. Требуемое снижение октавных уровней звукового давления, дБ, в расчетной точке в помещении, где находится один источник шума, определяется по формуле:
где Li – октавный уровень звукового давления, дБ, создаваемый источником шума в расчетной точке; Lдоп – допустимый уровень звукового давления, дБ (А) в расчетной точке, принимаемый по табл.4.15.
6. Если в расчетную точку одновременно попадает шум от нескольких источников, то расчет производится для каждого источника в отдельности. Требуемое снижение октавных уровней звукового давления DLтр в расчетной точке для каждого источника шума определяется по формуле:
где Li – ожидаемые октавные уровни звукового давления, создаваемые рассматриваемым источником шума, в расчетной точке, дБ; Lдоп - допустимый уровень звукового давления, дБ (А) в расчетной точке, принимаемый по табл.4.15.
7. В помещениях с шумным оборудованием требуемое общее снижение октавных уровней звукового давления, дБ, определяется по формуле:
где L – октавный уровень звукового давления, дБ, в расчетной точке от всех источников; Lдоп - допустимый октавный уровень звукового давления, дБ, определяемый по табл.4.15.
Варианты заданий для расчета требуемого снижения уровней шума в помещении приведены в таблице 4.16.
Рис. 4.3. График для определения коэффициента c.
Рис. 4.4. График для определения коэффициента Y
Таблица 4.12
Определение величины D = 10 0,1Lp
| Десятки Lp | Единицы Lp | |||||||||
| 1.103 | 1,3.103 | 1,6.103 | 2.103 | 2,5.103 | 3,2.103 | 4.103 | 5.103 | 6.103 | 8.103 | |
| 1.104 | 1,3.104 | 1,6.104 | 2.104 | 2,5.104 | 3,2.104 | 4.104 | 5.104 | 6.104 | 8.104 | |
| 1.105 | 1,3.105 | 1,6.105 | 2.105 | 2,5.105 | 3,2.105 | 4.105 | 5.105 | 6.105 | 8.105 | |
| 1.106 | 1,3.106 | 1,6.106 | 2.106 | 2,5.106 | 3,2.106 | 4.106 | 5.106 | 6.106 | 8.106 | |
| 1.107 | 1,3.107 | 1,6.107 | 2.107 | 2,5.107 | 3,2.107 | 4.107 | 5.107 | 6.107 | 8.107 | |
| 1.108 | 1,3.108 | 1,6.108 | 2.108 | 2,5.108 | 3,2.108 | 4.108 | 5.108 | 6.108 | 8.108 | |
| 1.109 | 1,3.109 | 1,6.109 | 2.109 | 2,5.109 | 3,2.109 | 4.109 | 5.109 | 6.109 | 8.109 | |
| 1.1010 | 1,3.1010 | 1,6.1010 | 2.1010 | 2,5.1010 | 3,2.1010 | 4.1010 | 5.1010 | 6.1010 | 8.1010 | |
| 1.1011 | 1,3.1011 | 1,6.1011 | 2.1011 | 2,5.1011 | 3,2.1011 | 4.1011 | 5.1011 | 6.1011 | 8.1011 | |
| 1.1012 | 1,3.1012 | 1,6.1012 | 2.1012 | 2,5.1012 | 3,2.1012 | 4.1012 | 5.1012 | 6.1012 | 8.1012 | |
| 1.1013 | 1,3.1013 | 1,6.1013 | 2.1013 | 2,5.1013 | 3,2.1013 | 4.1013 | 5.1013 | 6.1013 | 8.1013 |
Таблица 4.13
Значения частотного множителя m в зависимости от объема помещения
| Объем помещения, V, м3 | Частотный множитель m на среднегеометрических частотах октавных полос | |||||||
| V < 200 | 0,8 | 0,75 | 0,7 | 0,8 | 1,4 | 1,8 | 2,5 | |
| V = 200 – 1000 | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1,5 | 2,4 | 4,2 | |
| V > 1000 | 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 1,6 |
Таблица 4.14
Таблица для определения постоянной помещения
| Тип помещения | Описание помещения | Постоянная помещения В1000, м2 |
| С небольшим количеством людей (металлообрабатывающие цехи, вентиляционные камеры, генераторные, машинные залы, испытательные стенды и т.п.) | V / 20 | |
| С жесткой мебелью и большим количеством людей или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, ткацкие и деревообрабатывающие цехи, кабинеты и т.п.) | V / 10 | |
| С большим количеством людей и мягкой мебелью (рабочие помещения зданий управлений, залы конструкторских бюро, аудитории учебных заведений и т.п.) | V / 6 |
Таблица 4.15
Допустимые уровни звука для широкополосного шума
| № п/п | Помещение или территории | Уровни звукового давления и эквивалентные уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 | Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ (А) |
| Помещения конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, приема больных в здравпунктах Помещения управлений, рабочие комнаты Кабины наблюдения и дистанционного управления: - без речевой связи по телефону - с речевой связью по телефону Помещения и участки точной сборки, машинописные бюро Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, помещения для размещения шумных агрегатов, вычислительных машин Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производсвенных помещениях и на территории предприятий Тракторы, строительно-дорожные машины, грузовой автотранспорт, и др.виды транспорта Подвижный состав железнодорожного транспорта: - помещения для персонала вагонов поездов дальнего следования, электропоездов; - межобластные вагоны и вагоны-рестораны; - вагоны пригородных поездов; | 71 61 54 49 45 42 40 38 79 70 63 58 55 52 50 49 94 87 82 78 75 73 71 70 83 74 68 63 60 57 55 54 83 74 68 63 60 57 55 54 94 87 82 78 75 73 71 70 99 92 86 83 80 78 76 74 99 92 86 83 80 78 76 74 83 74 68 63 60 57 55 54 87 79 72 68 65 63 61 59 91 83 77 73 70 68 66 64 |
Задача. Определить необходимое снижение уровней звукового давления на рабочем месте на участке точной сборки. Размеры помещения 50´35´8 м. Вблизи рабочего места находятся два источника шума с октавными уровнями звукового давления 78 и 90 дБ. Расстояния от акустического центра источников шума до расчетной точки 10 и 5 м. Средний габаритный размер первого и второго источника шума соответственно 1,5 и 2 м, максимальный размер – 2,7 и 3 м. Первый источник находится на полу у стены (2-гранный угол), второй источник – на полу в углу (3-гранный угол). Для первого источника выбрана условная поверхность – полуцилиндр, для второго – параллелепипед. Определить необходимое снижение уровней звукового давления для октавной полосы частот со среднегеометрической частотой 500 Гц и предложить мероприятия по защите от шума.
Решение.
В начале расчета следует определить все вспомогательные коэффициенты.
1. Определим соотношение r и l макс для первого источника шума: r = 10м, 2 l макс = 2.3 = 6м. Так как r ³ 2.l макс, следовательно принимаем: 
(м2), где W = p (т.к. источник находится в 2-гранном углу).
Коэффициент c1 = 1 (по графику рис 4.3. в зависимости от отношения r/l макс, = 10/3 = 3,3).
2. Определим соотношение r и l макс для второго источника шума: r = 5м, 2. l макс = 2.3 = 6м. Так как r < 2.l макс, следовательно, принимаем:
(т.к. форма выбранной поверхности, окружающей источник шума - параллелепипед).
Коэффициент c2 = 1,1 (по графику рис 4.3. в зависимости от отношения r/l макс, = 5/3 = 1,67).
3. Площадь ограждающих конструкций помещения, м2:
где А, В и С – соответственно длина, ширина и высота помещения, м.
4. Объем помещения, м3: 
.
5. Находим постоянную помещения В для октавной полосы со среднегеометрической частотой 500 Гц:
(м2), где В1000 = V/10 = 1400 (м2, по таблице 4.14); m = 0,7 (по табл. 4.13).
6. Коэффициент y = 0,84 (по графику рис.4.4 в зависимости от отношения В/Sогр = 980/4860 = 0,2).
7. Находим величины D для первого и второго источника (по табл. 1): D1 = 6 . 107; D2 = 1 . 109.
8. Определяем ожидаемый октавный уровень звукового давления L, дБ, для среднегеометрической частоты 500 Гц в расчетной точке помещения при наличии нескольких источников шума:
,
где m =2 (т.к. условие ri £ 5.rмин выполняется для обоих источников); n = 2 (т.к. в помещении всего 2 источника шума); Ф1 и Ф2 принимаем равными 1.
9. Определяем общее требуемое снижение уровней звукового давления в помещении, дБ:
,
где Lдоп = 63 дБ– допустимый октавный уровень звукового давления, дБ, на участке точной сборки для октавной полосы со среднегеометрической частотой 500 Гц (табл. 4.15).
Ожидаемый уровень звукового давления превышает допустимый на 13 дБ. Так как в расчетную точку одновременно попадает шум от двух источников, следует произвести расчет для каждого источника в отдельности.
10. Определяем ожидаемые октавные уровни звукового давления Li, дБ, в расчетных точках на рабочих местах в помещениях от каждого источника шума:
;
.
10. Определяем требуемое снижение октавных уровней звукового давления DLтр, дБ, в расчетной точке для каждого источника шума:
Для первого источника снижение не требуется, так как ожидаемый уровень звукового давления 56 дБ меньше допустимого по нормам 63 дБ.
Для второго источника:
(дБ).
Вывод: По результатам расчетов ожидаемый уровень звукового давления на данном рабочем месте превышает допустимый на 13 дБ за счет шума, создаваемого вторым источником. Следовательно, необходимо произвести снижение уровня шума за счет снижения уровня звукового давления во втором источнике (например, путем установки звукоизолирующего кожуха).
Варианты заданий для расчета необходимого снижения уровня шума приведены в таблице 4.16.
Вопросы для самоконтроля