Защита от шума и ультразвука. Нормирование шума. Акустический расчет
При нормировании шума используют два метода:
1) нормирование по предельному спектру шума;
2) нормирование уровня звука в дБА.
Первый метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни в децибелах среднеквадратичных звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
Таким образом, шум на рабочих местах при продолжительности действия более 4 ч не должен превышать нормативных уровней, значения которых приведены в табл. 7.
Совокупность восьми нормативных уровней звукового давления называется предельным спектром.
Для наглядности некоторые предельные спектры показаны на рис 41, из которого видно, что с ростом частоты (более неприятный шум уровни шума уменьшаются. Каждый из спектров имеет свой индекс ПС например ПС-80, где цифра 80 — нормативный уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц
Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А шумомера и именуемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука связан с предельным спектром зависимостью L (дБА) = ПС + 5дБ.
В зависимости от характера шума и длительности его воздействия в нормативные уровни шума вводятся поправки, приведенные в табл. 8. Полученный уровень шума называется допустимым.
Таблица 8. Поправки к нормативным октавным уровням звуковых давлений для получения допустимых уровней
Уровни шума, создаваемого предприятиями на территории жилой застройки, не должны превышать приведенных в нормах СН 245—71.
Нормирование шума в жилых и общественных зданиях производится по санитарным нормам СН 872—70.
При проектировании новых предприятий и цехов нужно знать ожидаемые уровни звукового давления, которые будут в расчетных точках на рабочих местах, территории жилой застройки с тем, чтобы еще в стадии проектирования принять меры к тому, чтобы этот шум не превышал допустимого. Таким образом, задачами акустического расчета являются:
1) определение уровня звукового давления в расчетной точке (РТ), когда известен источник шума и его шумовые характеристики;
2) определение необходимого снижения шума;
3) разработка мероприятий по снижению шума до допустимых величин.
В зависимости от того, где находится расчетная точка — в открытом пространстве или в помещении, применяют различные расчетные формулы.
При действии источника шума со звуковой мощностью Р (рис. 42, а) интенсивность шума J в расчетной точке определяется выражением
где Ф — фактор направленности; S — площадь, принимаемая равной поверхности, на которую распределяется излучаемая энергия; в частности, если источник находится на ровной поверхности, S = 2πг2 (здесь г — расстояние между источником звука и точкой наблюдения); к — коэффициент, показывающий, во сколько раз ослабевает шум на пути распространения при наличии препятствий и затухания в воздухе.
Разделив левую и правую части этого выражения на J0, прологарифмируем
Обозначив величину 10 lg к через ΔLp и помня, что L=10lg(J/J0)
a Lp = 10lg(P/P0) предыдущее выражение будет иметь вид L = Lp + 10lgФ-10lgS-ΔLp, (12)
где L — искомый уровень звукового давления в дБ; Lp — уровень звуковой мощности источника шума, дБ, величина которого берется из справочников или определяется расчетом; ΔLp — снижение уровня звуковой мощности шума на пути его распространения в дБ, величина которого при отсутствии препятствий и небольших (до 50 м) расстояниях равна нулю.
I Расчет производится в каждой из восьми октавных полос. Найденные величины уровней сравниваются с допустимыми по нормам (Lд0П) и определяется требуемое снижение шума (дБ):
При работе источника шума звуковые волны в помещениях многократно отражаются от стен, потолка и различных предметов. Отражения обычно увеличивают шум в помещении на 10—15 дБ по сравнению с шумом того же источника на открытом воздухе, в результате чего создается впечатление, что машина в помещении шумит больше, чем на открытом воздухе.
Интенсивность звука J в расчетной точке (рис. 42, 6) складывается из интенсивности прямого звука Jпр, идущего непосредственно от источника, и интенсивности отраженного звука
где В — так называемая постоянная помещения, равная ; А — эквивалентная площадь поглощения, равная
aсрSпов, м2; аср — средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью SnoB
Вблизи источника шума его уровень определяется в основном прямым звуком, а при удалении от источника — отраженным звуком.
В производственных помещениях величина аср редко превышает 0,3—0,4. В этих случаях постоянная помещения В может быть без больших погрешностей принята равной эквивалентной площади поглощения А, т. е. В ж А.
Проделав ту же операцию, что и в предыдущем случае, получим следующее выражение (дБ) Для проведения акустического расчета:
Если источник шума и расчетную точку разделяют какие-либо препятствия, например перегородки, кабины и т. п., то в формулу (15) нужно добавить со знаком минус величину снижения уровня звуковой мощности.
Требуемое снижение шума определяется также по формуле (13).
Полезная информация: