5.3.3. Расчет уровней звукового давления Lр в расчетных точках

Октавные уровни звукового давления L_p в дБ в расчетных точках помещений, в которых находится несколько источников шума, рассчитываются по формуле:

(4)

Где m– количество источников шума, ближайших к расчетной точке (т.е. источников шума, для которыхr_i ≤ 5r_мин, гдеr_мин– расстояние в м от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума);n– общее количество источников шума в помещении с учетом среднего коэффициента одновременности работы оборудования.

-октавный уровень звуковой мощности  источника шума в дБ;

Звуковая мощность источника W, Вт – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство.

Если окружить источник шума замкнутой поверхностью площадью S, то звуковая мощность источника:

,

где I(S), р(S)– законы распределения интенсивности звука и звукового давления по поверхностиS.

Для характеристики источника шума используется также уровень звуковой мощности , дБ:

где Вт – пороговая звуковая мощность на частоте 1000  Гц,I₀=10^-12Вт/м²,S₀= 1 м².

Для определения уровня звуковой мощности источника на некотором одинаковом от него расстоянии  r вnточках измеряют уровень звукового давленияP_Iи вычисляют:

где S- площадь сферы радиусомr(если источник расположен на полу помещения, то площадь полусферы),

Поскольку источники производственного шума, как правило, излучают звуки различной частоты и интенсивности, то полную шумовую характеристику  источника дает шумовой спектр - распределение звуковой мощности (или уровня звуковой мощности) по октавным полосам частот.

Источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по направлениям. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф(j)- фактором направленности.

Фактор направленности  показывает отношение интенсивности звука, создаваемого источником в направлении с угловой координатойjк интенсивностиI_ср, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно:

где  р_ср - звуковое давление (усредненное по всем направлениям на постоянном расстоянии от источника);- звуковое давление в угловом направлении, измеренное на том же расстоянии от источника.

• – эмпирический  коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния между акустическим центром источника и расчетной точкой r(м) к максимальному габаритному размеру источникаl_max (м) по графику:

Рис.5.3.3. Зависимость эмпирического коэффициента от отношения

S, м² – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку:

для источников шума, у которых r > 2l_max, следует принимать при расположении источников шума (гдеr- расстояние от источника до расчетной точки,l_max-максимальный размер источника) :

• в пространстве  

• на поверхности пола, стены, перекрытия 

• в двухгранном углу, образованном ограждающими поверхностями ;

• в трехгранном углу, образованном ограждающими поверхностями ;

В, м²–постоянная помещения, которая находится из выражения

Где -частотный множитель, определяемый по таблице 5.3.4:

Таблица 5.3.4 Значение частотного множителя

Объем помещения, м^3	Среднегеометрическая частота, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
V << 200	0,8	0,75	0,7	0,8	1,0	1,4	1,8	2,5
V =200  1000	0,65	0,62	0,64	0,75	1,0	1,5	2,4	4,2
V >> 1000	0,5	0,5	0,55	0,7	1,0	1,6	3,0	6,0

В₁₀₀₀- постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц, которая рассчитывается в зависимости от объема V (м³) и типа помещения как:

• V/20 - для помещений без мебели с небольшим количеством людей (металлообрабатывающие цехи, машинные залы, испытательные стенды и т.д.);

• V/10 - для помещений с жесткой мебелью или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и т.д.);

• V/6 - для помещений с большим количеством людей и мягкой мебелью (рабочие помещения административных зданий, жилые комнаты и т.п.);

• V/1,5 - для помещений с звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен;

- коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый   в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей S_огр, которая определяется с учетом суммы площадей пола, потолка и стен помещения по графику:

Рис.5.3.4. Коэффициент нарушения диффузности звукового поля

В данном расчете будем считать, что источники излучает равномерно по всем направлениям, в связи с этим примем ,.

Значения ,для различных источников приведены в таблице 5.3.5.:

Примем максимальный размер источника м для всех источников

Таблица 5.3.5. Значения для источников

Источник шума	Расстояние до источника r, м			, м^2
ПК №1	0,5	1	2	3,142
ПК №2	3,1	6,2	1	120,702
ПК №3	4,1	8,2	1	211,137
ПК №4	6,0	12	1	452,162
ПК №5	5,1	10,2	1	326,686
ПК №6	5,3	10,6	1	352,810
ПК №7	3,2	6,4	1	128,614
Принтер	2,7	5,4	1	91,609
Принтер	5,8	11,6	1	422,518
Принтер	5,4	10,8	1	366,250
Сканер	5,6	10,2	1	393,882
Копир	1,0	2,0	1	12,561

Значение коэффициента в зависимости от среднегеометрической частоты для объема помещенияV=124,002 м³равно:

Таблица 5.3.6. Значения коэффициента

Среднегеометрическая частота, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	0,8	0,75	0,7	0,8	1,0	1,4	1,8	2,5

примем =V/10=12,40 - для помещений с жесткой мебелью или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и т.д.).

Тогда постоянная помещения по среднегеометрическим частотам будет равна:

Таблица 5.3.7. Значения постоянной помещения

Среднегеометрическая частота, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	12,63	11,84	11,05	12,63	15,79	22,1	28,42	39,48

Значение определяем по графику для .S_огр=6,225*6,225+6,225*3,2*4=118,431

Таблица 5.3.8. Значения коэффициента

Среднегеометрическая частота, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	0,067	0,063	0,059	0,067	0,084	0,12	0,15	0,21
	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1

В нашем случае m=1,n=12.

Тогда октавные уровни  звукового давления  в помещении в соответствии с формулой (4):

Таблица 5.3.9. Октавные уровни  звукового давления  в помещении

Среднегеометрическая частота, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	49,26	49,49	49,74	49,26	48,51	47,44	46,71	42,82

В соответствии с Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки" и ГОСТ 12.1.003.83:

Таблица 5.3.10. Допустимые уровни звукового давления

Вид трудовой деятельности, рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Творческая деятельность, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование,	86	71	61	54	49	45	42	38

Таким образом, рассчитанные уровни звукового давления, дБ, в некоторых октавных полосах превышают допустимые значения.

Требуемое снижение уровней звукового давления определяется по формуле:

где -уровень звукового давления  вi-ой октавной полосе, определяемый в расчетных точках проектируемого предприятия; уровень звукового давления в той же полосе частот согласно допустимым нормам, определяемый в соответствии с ГОСТ 12.1.003.83.

Таким образом:

Т.к. уровень звукового давления, во всех октавных полосах не превосходит допустимый уровень более чем на 5 дБ, соответственно присвоен класс условий труда 3.1