Звукоизоляция конструкции (перегородки, стены, окна и т. п.) как физическая величина равна ослаблению интенсивности звука при прохождении его через эту конструкцию [3]:
R =101 g ( I пад / I прош )
где R — физическое значение звукоизоляции конструкции, дБ; I пад — интенсивность падающего звука, дБ; I прош — интенсивность прошедшего звука, дБ.
В то же время звукоизоляцией называют сумму мероприятий по снижению прохождения звука через конструкцию. Различают звукоизоляцию от воздушного шума, когда колебания конструкции возбуждаются звуковыми волнами, падающими на нее из воздуха, и звукоизоляцию от структурного (ударного) шума, когда колебания конструкции возбуждаются непосредственным механическим воздействием (вибрацией установленной на ней машины, ходьбой и т. п.).
Чтобы защитить от шума обслуживающий персонал, на производственных участках с шумными технологическими процессами или особо шумным оборудованием устраивают кабины наблюдения и дистанционного управления.
Наиболее простым и дешевым способом снижения шума в производственных помещениях является устройство звукоизолирующих кожухов, полностью закрывающих наиболее шумные агрегаты.
Шум снижается за счет применения звукопоглощающих материалов. Звукопоглощающими называют материалы и конструкции, способные поглощать энергию падающего на них воздушного звука. Это, как правило, конструкции, состоящие из пористых материалов. Их применяют либо в виде облицовок внутренних поверхностей помещений, либо в виде самостоятельных конструкций – штучных поглотителей, обычно подвешиваемых к потолку. В качестве штучных поглотителей используют также драпировки, мягкие кресла и т. п.
Поверхность звукопоглощающей облицовки характеризуется коэффициентом звукопоглощения α, равным отношению интенсивности поглощенного звука к интенсивности падающего
α = I погл / I пад .
Коэффициент звукопоглощения зависит от вида материала, его толщины, пористости, крупности зерен или диаметра волокон, наличия за слоем материала воздушного промежутка и его ширины, частоты и угла падения звука, размеров звукопоглощающих конструкций и т. д. Для открытого окна α =1 на всех частотах. Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов приведены в табл. 3.
Таблица 3
Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов
| Изделие или конструкция | Толщина слоя материала изделия, мм | Воздушный зазор, мм | Коэффициент звукопоглощения при среднегеометрических частотах октавных полос α, Гц | |||||||
| 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |||
| Плиты минераловатные, акустические | 20 | 0 | 0,02 | 0,03 | 0,17 | 0,68 | 0,98 | 0,86 | 0,45 | 0,20 |
| То же бетонная конструкция, оштукатуренная и окрашенная масляной краской | 20 | 50 | 0,02 | 0,05 | 0,42 | 0,98 | 0,90 | 0,79 | 0,45 | 0,19 |
| - | - | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | |
Звукопоглощением поверхности ограждения А в квадратных метрах на данной частоте называют произведение площади ограждения S на ее коэффициент звукопоглощения α
А =α S .
Звукопоглощение помещения складывается из суммы звукопоглощений поверхностей и звукопоглощений Аj штучных поглотителей
где n — число поверхностей; m — число штучных поглотителей.
Постоянной В помещения называют величину
где 
– средний коэффициент звукопоглощения, составляющий
Обычно принимают, что звуковая мощность источника шума не изменяется после устройства звукопоглощающих конструкций. Поэтому эффект снижения шума звукопоглощающей облицовкой в децибелах определяют вдали от источника шума в отраженном звуковом поле по формуле
где В1, В2 - постоянная помещения соответственно до и после осуществления акустических мероприятий.
Требуемое снижение уровня звукового давления может быть обеспечено применением только звукопоглощающих конструкций, если в расчетных точках в отраженном звуковом поле это снижение не превышает 10 — 12 дБ, а в расчетных точках на рабочих местах 4 — 5 дБ. В случаях, когда согласно расчету необходимо большее снижение, помимо звукопоглощающих конструкций предусматривают дополнительные средства защиты от шума.
Для защиты работающих от действия прямого шума источника применяют экраны. Они образуют звуковую тень. Ее размеры зависят от соотношений между размерами экрана и длиной падающей звуковой волны, а также от расстояния между экраном и экранируемым рабочим местом. Эффективность экрана можно определить методом Реттингера, для чего определяют критерий затухания М:
а) при расположении источника шума и рабочего места на одном уровне
где h - расстояние от источника шума до вершины экрана, м; х, у - расстояние от экрана до источника шума и до расчетной точки, м; λ - длина волны, м.
б) при расположении источника шума и рабочего места в разных уровнях
где Н - высота экрана, м; k - высота расчетной точки от поверхности земли, м.
Определив значение критерия М, по графику (рис.2,б) находят эффективность экрана ΔL .
Рис. 2. Расчет эффективности экрана: а) - схема к расчету снижения шума экраном; ИШ - источник шума; РТ- расчетная точка; h - расстояние от источника шума до вершины экрана; Н - высота экрана, м; k - высота расчетной точки от поверхности земли, м; х, у - расстояние экрана до источника шума и расчетной точки; б) - зависимость эффективности экрана от критерия М;
Область тени за экраном тем меньше, чем больше длина волны К, так как за счет эффекта дифракции длинные волны легко огибают экраны. По этой причине экраны применяют в основном для защиты от средне- и высокочастотного шума.
Пример выполнения расчета
Расчетные уровни звукового давления L в октавных полосах частот на погрузочно-разгрузочной площадке грузового двора и предельный спектр в зоне жилой застройки (на расстоянии у = 30 м) заданы ниже:
| Среднегеометрическая частота, Гц | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
| Уровень звукового давления, дБ, на погрузочно-разгрузочной площадке | 60 | 62 | 60 | 55 | 51 | 50 | 46 | 38 |
| Предельный спектр в зоне жилой застройки | 67 | 57 | 49 | 44 | 40 | 37 | 35 | 33 |
Определить, будет ли обеспечено снижение шума до нормируемого значения, если построить забор из железобетонных панелей высотой Н = 3 м. Расчетная точка РТ в зоне жилой застройки и источники шума ИШ расположены на одном уровне.
Расстояние от экрана до наиболее удаленного ИШ (ширина погрузочно-разгрузочной площадки) х = 20 м.
Вычертим поперечный разрез места расположения ИШ, экрана и РТ (рис.3).
Сначала определим критерий М, по которому из графика на рис. 11, б находим величину снижения шума ΔL .
Расчет представим в следующей форме:
| Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
| λ | 5,4 | 2,72 | 1,36 | 0,68 | 0,34 | 0,17 | 0,085 | 0,043 |
| M | 0,18 | 0,25 | 0,35 | 0,49 | 0,7 | 0,99 | 1,4 | 1,97 |
| L , дБ | 60 | 62 | 60 | 55 | 51 | 50 | 46 | 38 |
| ΔL , дБ | 7 | 8 | 9 | 70 | 12 | 14 | 17 | 18 |
| L − ΔL , дБ | 53 | 54 | 51 | 45 | 39 | 36 | 29 | 19 |
| L по ПС-40, дБ | 67 | 57 | 49 | 44 | 40 | 37 | 35 | 33 |
| Превышение нормы, дБ | - | - | 2 | 1 | - | - | - | - |
Превышения нормы, зафиксированные в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 250 и 500 Гц, лежат в пределах точности измерений. Поэтому практически можно считать, что применение экрана позволило снизить уровень шума в зоне жилой застройки до нормы.
Рис. 3. Схема расположения экрана относительно источника шума ИШ и расчетной точки РТ
Задание для выполнения самостоятельной работы
1. Подготовиться теоретически по следующим вопросам:
а) определение шума; б) основные физические параметры, характеризующие шум;
в) спектр шума; г) действие шума на человека и его нормирование;
д) источники шума и его характеристики;
е) звукоизоляция; ж) защитные экраны.
2. Выполнить расчет по варианту, соответствующему последней цифре учебного шифра.
Задание для расчета
Произвести проверочный расчет снижения уровня шума в помещении дежурного персонала со стороны погрузочно-разгрузочной площадки грузового двора за счет экрана (постройки сплошного забора из железобетонных панелей). Исходные данные для выполнения расчета приведены в табл. 4.
Указания к решению задачи
1. Вычертить расчетную схему.
2. Принять, что расчетная точка и источник шума расположены на одном уровне.
3. Допустимый уровень принять по предельному спектру ПС-60.
4. Недостающие данные принять самостоятельно.
5. Определить:
а) критерии М; б) по графику установить величину снижения шума;
в) уровни шума с учетом их снижения.
6. Сравнить полученные уровни шума с предельно допустимыми и сделать выводы.
Таблица 4- Исходные данные для выполнения расчета
| ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ | ВАРИАНТЫ | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | |
| Расстояние от экрана, м: До источника До помещения | 20 | 25 | 15 | 20 | 25 | 15 | 20 | 25 | 15 | 20 |
| 20 | 30 | 25 | 25 | 20 | 20 | 30 | 25 | 30 | 18 | |
| Уровни звукового давления на погрузочно-разгрузочной площадке, дБ, при среднегеометрических частотах, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 | 79 79 70 69 74 63 52 50 | 72 88 83 77 75 73 70 65 | 87 95 94 91 95 88 78 72 | 65 70 80 85 90 93 102 91 | 91 92 87 84 82 82 77 70 | 91 92 87 84 82 82 77 70 | 91 92 87 84 82 82 77 70 | 65 70 80 85 90 93 102 91 | 87 95 94 91 95 88 78 72 | 72 88 83 77 75 73 70 65 |
| Высота экрана, м | 2,50 | 2,75 | 3,00 | 3,25 | 3,50 | 3,50 | 3,25 | 3,00 | 2,75 | 2,50 |
Дата: 2019-03-05, просмотров: 317.
