Лабораторная работа № 21
Оценка эффективности акустических экранов
Цель работы – закрепить теоретические знания о шуме и средствах защиты от шума; привить практические навыки работы с приборами для измерения шума; научить рассчитывать эффективность АЭ.
1. Краткие сведения из теории
1.1 Шум – фактор акустического загрязнения окружающей среды.
Среди многочисленных проблем экологии заметное место занимает проблема акустического загрязнения окружающей среды. Повышенный шум при длительном воздействии не только понижает слух, но и влияет на нервную и сердечно–сосудистую системы, вызывает раздражение, нарушение сна, утомление, агрессивность, а также способствует психическим заболеваниям. Шум также влияет на производительность труда. Шумовое состояние окружающей среды оказывает на человека такое же воздействие, как кислотные дожди, разрушение озонового слоя и т.д.
Свыше 60% населения крупных городов проживает в условиях чрезмерного шума, за счет повышенного шума заболеваемость в городах увеличивается на 30%. Защита от шума – важная научно–техническая проблема. Благоприятный акустический климат, акустический комфорт – немаловажные показатели единства человека и среды обитания.
1.2 Характеристики шума
Шум – беспорядочное сочетание звуков различной мощности и частоты; шум – мешающий звук. Шум характеризуется уровнем звукового давления (УЗД), дБ; уровнем звука (УЗ), дБА, спектральным составом (спектр – зависимость УЗД от частот) и продолжительностью действия).
Уровни звукового давления (УЗД), дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц) определяются по формуле
дБ
где L в дБ; Р – среднеквадратическое значение измеряемого звукового давления, Па; Р0 – нулевой порог звука (Р0=2*10–5 Па).
Уровни звука (УЗ), дБА, определяются по формуле
дБА,
где РА – среднее квадратическое значение звукового давления с учетом коррекции "А" шумомера, Па.
Спектральная оценка шума (УЗД) используется для сравнения с нормами и полной оценки по УЗД, для расчетов эффективности средств защиты. Интегральная оценка шума по УЗ – для оценочного сравнения с нормами, а также измерений непостоянного во времени шума (эквивалентные уровни звука, дБА).
Допустимые УЗД и УЗ в жилой застройке приведены в табл. П.1.
1.3 Акустические экраны
Акустические экраны (АЭ) – одно из основных средств защиты от шума в жилой застройке (селитебной зоне). АЭ представляет собой физическую преграду между источником шума и защищаемым объектом. Экран имеет хотя бы один из размеров – конечный, поэтому принцип его работы – создание зоны акустической тени за АЭ. Экраны устанавливаются вдоль автомобильных дорог для защиты отдельных зданий или жилых массивов. Длина АЭ – до нескольких десятков км, высота обычно 2–10 м. Изготавливаются АЭ из алюминия, стали, дерева, железобетона и других материалов. Общий вид АЭ, устанавливаемых вдоль одной из автомобильных дорог в Италии, показан на фотографии в проспекте фирмы–изготовителя АЭ, прилагаемой к лабораторной работе.
Принцип работы АЭ можно понять из схемы, представленной на рис. 21.1, где – угол дифракции АЭ. Чем больше , тем АЭ эффективнее
Рис. 21.1.