Расчёт ожидаемых октавных уровней звукового давления при распространении звука в свободном пространстве.
Октавные уровни звукового давления Lp в дБ в расчётных точках, если источник шума и расчётные точки расположены на территории жилой застройки или на площадке предприятия, следует определять по формуле:
, (9)
где 
– октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ; 
– фактор направленности; 
– расстояние от источника шума до расчётной точки, м; 
– коэффициент поглощения звука в воздухе при 20оС и относительной влажности 60% в дБ/м (значения берутся из табл. 2; при 
м поглощение в воздухе не учитывается); 
– пространственный угол излучения звука (Пространственный угол для источника, находящегося в свободном пространстве равен 
; для источников расположенных на поверхности территории или ограждающих конструкций зданий 
; в двугранном угле, образованном названными поверхностями – 
; в трехгранном угле – 
).
Таблица 2
Коэффициент поглощения звука в воздухе
 , Гц
| |||||||
| , дБ/м
| 0,3 | 1,1 | 2,8 | 5,2 | 9,6 |
Расчёт требуемого снижения уровней звукового давления: уровни звукового давления в расчётных точках не должны превосходить уровней, допустимых по нормам во всех октавных полосах со средними геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
Требуемое снижение уровней звукового давления определяется по формуле:
.
В табл. 3 представлены допустимые уровни звукового давления, уровни звука, эквивалентные и максимальные уровни звука для проведения акустического расчёта. (СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Санитарные нормы. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. – М.: МЗ РФ, 1996.)
Таблица 3
| № п/п | Октавные полосы со среднегеометрическими частотами f, Гц | ||||||||||
| 31,5 | |||||||||||
| Выполнение всех видов работ на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий |
Методы борьбы с шумом
Согласно ГОСТ 12.1.003-2014 при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.
Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты.
В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.
Технические средства борьбы с шумом:
Снижение шума в источнике – осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса.
Изменение направленности излучения шума. В ряде случаев величина показателя направленности G достигает 10 - 15 дБ, что необходимо учитывать при использовании установок с направленным излучением, ориентируя эти установки так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную от рабочего места сторону.
Рациональная планировка предприятий и производственных помещений позволяет снизить уровень шума на рабочих местах за счет увеличения расстояния до источников шума.
Акустическая обработка помещений. О блицовка части внутренних ограждающих поверхностей звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, представляющих собой свободно подвешиваемые объемные поглощающие тела различной формы. (Под звукопоглощением понимают свойство поверхностей уменьшать интенсивность отраженных ими волн за счет преобразования звуковой энергии в тепловую).
Применение звукоизоляции. Звукоизоляцияотносится к строительно-акустическим методам борьбы с шумом и состоит в том, что звуковая волна, падающая на ограждение, приводит его в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний частиц воздуха. В результате ограждающая конструкция сама становится источником звука, но интенсивность этого звука в сотни раз меньше интенсивности звука, падающего на преграду.
Методами звукоизоляции можно изолировать источник шума от рабочего пространства или изолировать помещение от шума, проникающего извне.
В ряде случаев достаточное снижение шума оборудования достигается применением акустических экранов, отгораживающих наиболее шумные агрегаты или участки от соседних рабочих мест.
К архитектурно-планировочным решениям относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается.
Наиболее эффективны СИЗ, как правило, в области высоких частот.
СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы. При уровне шума на рабочем месте более 85 дБА применение СИЗ обязательно.
Организационные мероприятия (рациональный режим чередования труда и отдыха, сокращенный рабочий день, неделя).
Для производственных помещений, в которых помимо шума на человека действуют другие неблагоприятные факторы, ПДУ должны быть ниже.
Исходные данные для выполнения акустического расчёта представлены в табл.4.
Таблица 4
Исходные данные для выполнения акустического расчёта
| № варианта задания | Производственное помещение | Размеры помещения | Количество источников | Источники шума | Расстояние от центра i -го источника до расчётной точки | |||||
| Длина a, м | Ширина b, м | Высота c, м | r 1, м | r 2, м | r 3, м | r 4, м | ||||
| Цех механической обработки деталей (токарный участок) | 1 – токарный станок 1К36; 2 – токарный станок 1А62; 3- токарно-карусельный 1541Б | - | ||||||||
| Штамповочный цех | 1 – токарный станок 1К36; 2 – токарный станок 1А62; 3- пресс К222 | - | ||||||||
| Мастерская | 1- токарный станок 1К36; 2 – токарный станок 1А62; 3- пресс К222 | - | ||||||||
| Конструкторское бюро | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung; 3 – принтер DeskJet 820 Cxi; 4 – плоттер HP DesignJet 10 PS A3+ | 0,7 | ||||||||
| Комната программистов | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung;3 – принтер DeskJet 820 Cxi; 4 – принтер DeskJet 820 Cxi | 0,8 | ||||||||
| Экспериментальная лаборатория | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung;3 – принтер DeskJet 820 Cxi; 4 – токарно-карусельный 1541Б | |||||||||
| Комната менеджеров | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung; 3 – принтер DeskJet 820 Cxi; 4 – ксерокс Xerox 5310 | |||||||||
| Бухгалтерия | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung;3 – принтер DeskJet 820 Cxi; 4 – ксерокс Xerox 5310 | |||||||||
| Научно-исследовательская лаборатория | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung;3 – принтер DeskJet 820 Cxi | - | ||||||||
| Читальный зал библиотеки | 1 – ПЭВМ Compaq; 2 – ПЭВМ Samsung;3 – ПЭВМ Compaq; 4 – ПЭВМ Samsung | |||||||||
| Сварочный цех | 1 – аппарат ПХ 464 А; 2 – сварочная машина ПС1000; 3 – газовая резка | - | ||||||||
| Цех механической обработки деталей (фрезерный участок) | 1 – Вертикально-фрезерный 6М12; 2 – Продольно-фрезерный станок ЭФС; 3 – Фрезерный с программным управлением | - |
Таблица 5
Октавные уровни звуковой мощности Lw источников шума
| Октавные полосы со среднегеометрическими частотами f, Гц | ||||||||
| ПЭВМ и оргтехника | ||||||||
| L w ПЭВМ Compaq, дБ | ||||||||
| L w ПЭВМ Samsung, дБ | ||||||||
| L w принтера DeskJet 820 Cxi, дБ | ||||||||
| L w плоттера HP DesignJet 10 PS A3+, дБ | ||||||||
| L w ксерокса Xerox 5310, дБ | ||||||||
| Токарные станки | ||||||||
| L w 1А62 | ||||||||
| L w 1К36 | ||||||||
| L w токарно-карусельный 1541Б | ||||||||
| Фрезерные станки | ||||||||
| L w вертикально-фрезерный 6М12 | ||||||||
| L w продольно-фрезерный ЭФС | ||||||||
| L w фрезерный с программным управлением | ||||||||
| Сварочное оборудование | ||||||||
| L w аппарат ПХ 464 А | ||||||||
| L w сварочная машина ПС1000 | ||||||||
| L w газовая резка | ||||||||
| Кузнечно-прессовое оборудование | ||||||||
| L w пресс К222 16т |
Пример выполнения акустического расчёта
Для примера выполним акустический расчёт для исходных данных варианта №5 (табл.4 и 5).
1. Определяем объем помещения:
V=45 м3.
2. Исходя из объема помещения, найдем В1000 - постоянную помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц:
В1000 = V/20 = a*b*c / 20 = 45/20 = 2.25 м2.
3. Для определения постоянной помещения В на заданном диапазоне частот находим частотный множитель µ по табл. 1 и рассчитываем постоянную помещения для каждой октавной полосы частот.
| Среднегеометрическая частота, Гц | ||||||||
| µ | 0,8 | 0,75 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2.5 |
| В | 1,8 | 1,688 | 1,575 | 1,8 | 2,25 | 3,15 | 4,05 | 5,625 |
4. Для расчёта ожидаемого звукового давления в данной точке воспользуемся формулой (22):
5. Допустимые значения уровня звукового давления определяем по табл. 3
6. Результаты расчёта для наглядности сводим в таблицу 6.
Таблица 6