1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Шум

Звук - колебательное движение упругой среды. Колебания - движение около положения равновесия. При колебаниях нет движения частиц в направлении звуковой волны, а есть только передача колебательного движения (энергии).

Воздушный шум - передается по воздуху. Структурный шум - передается по конструкциям.

Физически звук - периодическое изменение звукового давления "р", Па. Чем больше звуковое давление, тем громче звук.

Характеризуется: частота - f, амплитуда - р, длина волны - , период колебаний - Т:

Т = 1/ f.

Волны: сферические, цилиндрические, плоские. На большом расстоянии сферическую волну можно рассматривать как плоскую.

Скорость звуковой волны:

, м/с.

Длина волны:

? = С/f:

? = 334/20 = 17 м;

? = 334/1000 = 0.334 м = 334 мм;

? = 334/10000 = 0.033 м = 33 мм;

? = 334/20000 = 0.017 м = 17 мм.

Скорость распространения акустических волн зависит от упругих свойств среды. Скорость звука в воздухе от плотности воздуха, т.е. от температуры и влажности.

Скорость в воздухе - 334 м/сек, в стали - 5000 м/сек, в бетоне - 4000 м/сек.

Спектральный анализ шума - разложение шума на составляющие по его тонам.

Тональный шум: 1 тон, 2 тона

Широкополосный шум

Явление дифракции - огибание препятствий звуковой волной. При больших - огибание, при малых - отражение. Образование звуковых теней (см. Рисунок). шум звук давление защитное

Скорость относительных колебаний в свободном звуковом поле:

,

где р - звуковое давление, Па; - плотность среды, кг/м3; с скорость звука в воздухе;

с - удельное акустическое сопротивление (для воздуха с = 410 Па с/м).

Звуковая волна передает энергию. Интенсивность звука (I) - среднее количество энергии, передаваемой через единицу поверхности в единицу времени, Вт/м2.

Определяется уравнением:

I = р2 / (с) или I = v р.

Интенсивность на грани болевого порога больше интенсивности на пороге слышимости в 1016 раз.

При частоте f = 1000 Гц на пороге слышимости: I0 = 10-12 Вт/м2 и р0 = 10-5 Па.

Поэтому на практике используют относительные логарифмические уровни L взятые по отношению к пороговым величинам:

L = lg (I/I0) Бел, 1 Бел - десятичный логарифм отношения интенсивности звука к его пороговой величине.

Человеческое ухо различает 0.1 Бел. Поэтому в практике принято использовать децибелы, дБ, т.е.:

Уровень интенсивности звука равен L = 10 lg (I/I0), дБ.

Пример: нормируется 65 дБ, т.е. 6.5 Бел, т.е. I/I0 = 106.5.

В связи с тем, что I = р2 / (с), то

Уровень звукового давления (шума) определяют следующей формулой

L = 20 lg (Р/Р0), дБ

Следует отметить, что в акустических расчетах пользуются не пиковыми значениями I, W, P, а среднеквадратичными, которые ниже пиковых в 2 раз, но непосредственно отражают количество переносимой энергии. Эти величины непосредственно измеряются аппаратурой, и собственно на них реагирует слух.

Сложение уровней интенсивности или звукового давления не арифметическое.

Например: две машины каждая создает уровень звукового давления по 100 дБ.

Тогда I1/I0 = 1010, I2/I0 = 1010, I = I1 + I2 = 2·1010 I0.

Следовательно, уровень интенсивности двух машин lg (I / I0) = lg 2 + 10 = 10.3 Бел (или 103 дБ) lg2=0.3.

Суммарный уровень интенсивности от n одинаковых источников:

Lсум = L + 10 lg(n).

Суммарный уровень интенсивности от нескольких источников:

Lсум = 10 lg(100.1L1 + 100.1L2 + ….. + 100.1Ln).

Прибор для измерения шума - стандартный шумомер, состоящий из микрофона и электронной схемы, преобразующей акустические колебания в электрический сигнал.

Два режима:

"А" - характеристика, примерно соответствующая восприятию человеческого уха;

"ЛИН" - характеристика, для измерения в стандартных полосах частот: 63, …, 8000 Гц (через акустические фильтры).

Диапазон измерения 30 … 140 дБ. Нормирование ведется по обоим параметрам.

Слуховой аппарат человека - постоянно действующий анализатор (он работает, даже когда человек спит). Помогает человеку ориентироваться в окружающей среде. Предупреждает человека о наличии опасности и сбоку, и сзади. При интенсивной интеллектуальной работе повышенный шум отвлекает, снижает производительность, приводит к повышенной утомляемости.

Гигиеническое воздействие (вредность шума):

· шумовая болезнь стойкое поражение центральной нервной системы с сопутствующими заболеваниями;

· тугоухость;

· снижение производительности труда.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума - это уровень шума, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих местах. Нормирование ПДУ шума производится в диапазоне от 20 до 12000 Гц. Повышенный шум человек лучше переносит на низких частотах (до 500 … 1000 Гц) и значительно хуже - на высоких (2000 … 8000 Гц).

1. Исключение вредности из технологического процесса:

a. замена процессов, создающих шум, другими менее шумными;

b. подавление шума в источнике (менее шумные машины: подшипники, передачи; замена пневматики электроприводом).

2. Удаление человека от вредности:

a. автоматизация и механизация производственных процессов;

b. архитектурно-планировочные решения: установка шумных машин в отдельные помещения.

3. Ограждение вредности:

a. шумоизолирующие кожухи на машинах, глушители шума;

b. шумоизоляция помещений, подавление шума на путях распространения;

c. акустическая обработка помещений.

4. Ограждение человека:

a. шумоизолирующие кабины рабочих мест операторов;

b. индивидуальные средства защиты: наушники, ушные вкладыши;

5. Организационные мероприятия:

a. сокращение рабочего дня, стажа, увеличение отпуска, медицинский контроль, специальное питание, медицинские профилактории, зарплата;

b. обучение ТБ.

Для защиты от шума, распространяющегося по воздуху, на путях распространения устанавливают звукопоглощающие и звукоотражающие перегородки, которые характеризуются следующими параметрами: (обозначено "А" - поток звуковой энергии):

= Апогл / А - коэффициент звукопоглощения

= Аотр / А - коэффициент звукоотражения

= Апр / А - коэффициент звукопроводности

+ + = 1.

Собственная звукоизоляция ограждения равна:

R = 10 lg (1 / ).

Прохождение акустической волны через однослойную преграду: частичное отражение на границе изменения плотности среды и частичное звукопоглощение за счет внутреннего трения в материале.

? звукопоглощение;

? звукоотражение;

? звукопроводность.

Эффективность звукоизоляции однослойной перегородки равна:

0, если

h = n/2 ?;

максимальная, если

h = (2n+1)/4 ?.

Звукоизоляцию строительных перегородок приближенно можно определить по формуле:

R = 20 lg (m f) - 47.5

Зоны на рисунке:

Звуковые частоты могут совпадать с собственными частотами колебаний перегородки. В этом случае возникают провалы в звукоизоляционных свойствах перегородки. Дрожание стекол - вибрация, совпадающая по частоте.

Звукоизоляция равна:

R = 20 lg (m f) - 47.5,

где m - масса 1 м² ограждения, кг, f - частота звука. При удвоении массы R возрастает на 6 дБ. При удвоении частоты (т.е. на октаву) - также R возрастает на 6 дБ.

Могут возникать явления волнового резонанса - т.е. совпадение волновых процессов (по частоте и длине волны) в перегородке и падающей на нее звуковой волны. Провалы в звукоизоляции. Критическая частота fкр - наименьшая частота, при которой проявляются эффекты волнового резонанса. Определяется по следующей формуле:

fкр = 20000/h (/E),

где h - толщина перегородки, см; - плотность материала, кг/м³; E - модуль упругости материала, МПа.

Строительные перегородки могут снизить уровень шума на 30…50 дБ.

Влияние отверстий (рисунок). Многослойные звукоизоляционные перегородки. Отношение толщин стенок перегородок должно быть 2/4 (рисунок).

Рис. Звукоизолирующий кожух машины: 1 отверстие для отвода тепла; 2 упруговязкий материал; 3 корпус; 4 звукопоглощающий материал; 5 - виброизолятор.

Звукопоглощение - свойство строительных материалов поглощать звуковую энергию, превращая ее в теплоту за счет внутреннего трения и рассеивания.

Если 0.2 - то это звукопоглощающий материал.

В помещениях, где ограждающие конструкции (стены, потолки, полы) обладают высокой отражающей способностью, возникает эффект реверберации - звук многократно отражается от конструкций и человек слышит звук (эхо) даже после прекращения работы источника звука. Так называемое "гулкое" помещение (в частности, для концертных залов это недопустимо). Для снижения эффекта реверберации применяют акустическую обработку помещения.

Для этого:

Проводят облицовку стен и потолков звукопоглощающими материалами.

Используют штучные звукопоглотители, развешивая их по помещению.

Звукоизоляция строительных конструкций определяется по СНиП 23-03-2003 "Защита от шума".

Размещено на Allbest.ru