Оценка уровней шума в помещениях. Расчет средств защиты от шума

 

Содержание

Задание к  работе………………………………………………………...	3
Исходные  данные……………………………………………………….	4
1. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума………………………...	5
2. Расчет звукоизолирующих ограждений, перегородок…………	8
3. Звукоизолирующие кожухи……………………………………...	10
4. Звукопоглощающие облицовки………………………………….	11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание к работе

Дано: в рабочем помещении длиной А м, шириной В м, и высотой Н м размещены источники шума – ИШ1, ИШ2, …, ИШ5 с уровнями звуковой мощности L₁, L₂,..., L₅ (рис. 1). Источник шума ИШ1 заключен в кожух. В конце цеха находится помещение вспомогательных служб, которое отделено от основного цеха перегородкой с дверью площадью =2,5 м². Расчетная точка находится на расстоянии r от источников шума.

Рис. 1. Схема  расположения оборудования – ИШ на участке

и расчетной  точки - РТ

Рассчитать:

1. Уровни звукового давления в расчетной точке - РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое снижение шума на рабочих 
   местах.
2. Звукоизолирующую способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и двери.
3. Звукоизолирующую способность кожуха для источника ИШ1. Источник шума установлен на полу, размеры его в плане - (а × b) м, высота - h 
   м. Подобрать материал для кожуха.
4. Снижение шума при установке на участке цеха звукопоглощающей об 
   лицовки.

Акустические расчеты проводятся в двух октавных полосах на среднегеометрических частотах 500, 4000 Гц.

Исходные данные

Номер источников шума: 32, 4, 7, 12, 15.

Уровни звуковой мощности оборудования L , дБ:

Источник шума	№ по порядку	Среднегеометрические  частоты октавных полос, Гц
		500	4000
ИШ1	32	104	103
ИШ2	4	95	98
ИШ3	7	97	92
ИШ4	12	94	78
ИШ5	15	99	86

 

Габаритные размеры  участка цеха, кабины, источника  шума ИШ1, размещение оборудования:

А=29 м;

В=17 м;

С=7 м;

H=8 м

r =6 м;

r =8 м;

r =7 м;

r =8,5 м;

r =13 м

=1,2 м

а = 1,3 м; b=1,8 м; с=1,2 м

A =3 м; В =4 м; Н =2,8 м

1. Расчет ожидаемых  уровней звукового давления

в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума

Если в  помещении находится несколько  источников шума с разными уровнями излучаемой звуковой мощности, то уровни звукового давления для среднегеометрических частот 63, 250, 1000, 4000 Гц в расчетной точке следует определять по формуле:

,   (1)

Здесь:

L - ожидаемые октавные уровни звукового давления в расчетной точке, дБ;

- эмпирический поправочный коэффициент,  принимаемый в зависимости от отношения расстояния r от расчетной точки до акустического центра к максимальному габаритному размеру источника _макс. Акустическим центром источника шума, расположенного на полу, является проекция его геометрического центра на горизонтальную плоскость;

            

 

– определяется по уровню звуковой мощности:

 

 

	500	4000
	2,5·10	2·10
	3,2·10	6,3·10
	5·109	1,6·10
	2,5·10	6,3·107
	8·10	4·108

 

L - октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;

Ф- фактор направленности; для источников с равномерным излучением принимается Ф=1;

S - площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку. В расчетах принять S= , где r - расстояние от расчетной точки до источника шума;

В - постоянная помещения в октавных полосах  частот, определяемая по формуле , где - постоянная помещения на частоте 1000 Гц, м , определяемая в зависимости от объема и типа помещения на частоте 1000 Гц; — частотный множитель;

Объем помещения 

Тип помещения  – с жесткой мебелью и большим  количеством людей или с небольшим  количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, деревообрабатывающие цехи, кабинеты и т.п.)

Значит

 

В зависимости  от объема помещения находим :

Постоянная помещения будет:

 

- коэффициент, учитывающий нарушение  диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей помещения S_oгp. (S_oгр=S_пола+S_стен +S_{потолка});

m - количество источников шума, ближайших к расчетной точке, для которых r < 5r_мин , где r_мин - расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума, м;

n - общее количество источников шума в помещении с учетом коэффициента одновременности их работы. n = 5

По формуле (1) определяем уровни звукового давления в расчетной точке:

 

 

 

Требуемое снижение уровней  звукового давления в расчетной  точке для восьми октавных полос определяется по формуле

,   (2)

где:

- требуемое снижение уровней  звукового давления, дБ;

- полученные расчетом октавные  уровни звукового давления, дБ; - допустимые по нормам октавные уровни звукового давления, дБ.

Вид трудовой деятельности: выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производстве и на территории предприятия:

По формуле (2) определяем требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке:

 

Вывод: В данном помещении уровень звукового давления (шума) выше допустимого, и значит надо применять меры защиты.

 

2. Расчет звукоизолирующих  ограждений, перегородок

Звукоизолирующие  ограждения, перегородки применяются  для отдаления «тихих» помещений от смежных «шумных» помещений; выполняются из плотных, прочих материалов. В них возможно устройство дверей, окон. Подбор материала конструкций производится по требуемой звукоизолирующей способности R , дБ, величина которой определяется по формуле:

- для перегородки  ,   (3)

- для двери  ,   (4)

где:

- суммарный октавный уровень звуковой мощности, излучаемой всеми источниками.

L_доп - допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума помещении, дБ;

Вид трудовой деятельности: работа, требующая сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами:

 

В_и - постоянная изолируемого помещения, м²;

Объем изолируемого помещения 

Тип помещения  – с небольшим числом людей (металлообрабатывающие цехи, вентиляционные камеры, генераторные, машинные залы, испытательные стенды и т.п.)

Следовательно            

В зависимости  от объема помещения находим  :

Тогда постоянная помещения будет:

m — количество элементов в ограждении (перегородка с окном или дверью – m = 2).   

 

По формуле (3) для перегородки:

По формуле (4) для двери:

Выбор материала  перегородки: кирпичная кладка с двух сторон в 2 кирпича.

Выбор материала  двери: глухая щитовая дверь толщиной 40 мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм с уплотняющими прокладками.

 

3. Звукоизолирующие  кожухи

Применяются для снижения уровней звуковой мощности отдельных, наиболее шумных источников. Кожухи полностью закрывают источник шума, изготавливаются из листовых материалов (сталь, дюралюминий и др.). Внутренние поверхности стенок кожуха обычно облицовывают звукопоглощающим материалом. Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха определяется по формуле:

для необлицованных кожухов

,   (5)

где:

- площадь кожуха и площадь источника без донной части

- допустимые октавные уровни звукового

давления, дБ (формула (2).

 

Материал кожуха выбирается в зависимости от .

Выбор материала кожуха:

Стальной лист толщиной 3-4 мм, размером 3*3.

 

 

 

 

4. Звукопоглощающие  облицовки

Применяются для снижения интенсивности отраженных звуковых волн. Звукопоглощающие облицовки размещают на потолке и в верхних частях стен помещения. Для достижения максимально возможного поглощения звука рекомендуется облицовывать не менее 60% общей площади ограничивающих помещение поверхностей.

Выбор звукопоглощающей облицовки (материал, конструкция, коэффициент звукопоглощения и т.д.) следует производить в зависимости от требуемого снижения шума . При этом реверберационный коэффициент звукопоглощения облицовки должен иметь максимальные значения в тех октавных полосах частотного диапазона, где наблюдается наибольшее превышение ожидаемых уровней звукового давления над допустимыми значениями.

 

                Поэтому выбираем супертонкое волокно с оболочкой из стеклоткани и покрытием из гипсовой плиты толщиной 7 мм с перфорацией:

Величина возможного максимального снижения уровней звукового давления в расчетной точке при применении выбранных звукопоглощающих конструкций определяется по формуле:

,   (6)

где:

В - постоянная помещения до установки в нем  звукопоглощающей облицовки, м²; определяется так же, как в формуле (1);

В - постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающих конструкций, м² ;

Постоянную  помещения В следует определять по формуле:

,   (7)

Для этого  вычислим:

1) - величина добавочного звукопоглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, м²; определяется по формуле:

- площадь звукопоглощающих облицовок, м²;

2) - средний коэффициент звукопоглощения помещения до установки звукопоглощающей облицовки; определяется по формуле:

3) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей, не занятых звукопоглощающей облицовкой, м²;

4) - средний коэффициент звукопоглощения помещения со звукопоглощающими конструкциями, определяемый по формуле:

По формуле (7) вычисляем В :

- коэффициенты, учитывающие нарушение диффузности звукового поля в помещении, определяемые по графику, соответственно до и после установки звукопоглощающих конструкций.

Коэффициент такой же, как в формуле (1).

По формуле (6) определяем величину возможного максимального снижения уровней звукового давления в расчетной точке: