Федеральное агентство по образованию

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»

Исследование звукопоглощающей способности строительных материалов

Методические указания к лабораторной работе №5

по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Волгоград 2008

УДК 69.003:658.382(076.5)

Исследование звукопоглощающей способности строительных материалов: Метод, указания к лаб. раб. № 5/Сост. В.И. Ярошенко, Н.С Пономарева, В.П. Букаткин,- Волгоград: ВолгГАСУ, 2008

Излагаются теоретические положения и методика экспериментального исследования эффективности звукоизоляции строительных материалов и конструкций.

Приводятся принцип действия, описание лабораторной установки и правила работы с акустической измерительной аппаратурой. Даются рекомендации по анализу и санитарно-гигиенической оценке полученных результатов.

Для студентов всех специальностей, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности».

1. Цель работы

1. Приобрести навыки работы с акустической измерительной аппаратурой.

2. Освоить методику измерений общего и в октавных полосах, частот уровня производственного шума.

3. Исследовать эффективность звукоизоляции строительных конструкций и материалов.

2. Теоретическая часть

2.1 Основные понятия и определения

Производственный шум - беспорядочное сочетание нежелательных для человека звуков, мешающих его трудовой деятельности, а так же вызывающие неприятные ощущения. Звук или шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.

Звук - волновое механическое (колебательное) движение частиц упругой среды с частотой колебания от 16 до 20000 Гц. За единицу частоты колебательного движения принят Герц (Гц), равный одному колебанию в секунду. Диапазон выше 20000 Гц (20 кГц) соответствует ультразвуку, а ниже 16 Гц - инфразвуку. Ультразвук и инфразвук не вызывают слуховых ощущений, но оказывают вредное биологическое воздействие на организм человека.

Разложение шума на составляющие его тона (звуки с одной частотой) с определением их интенсивностей называют спектральным анализом, а графическое изображение частотного состава шума – спектром.

Спектр шума - совокупность составляющих уровней звукового давления, полученных при частотном анализе. Спектр бывает октавным, полуоктавным, третьоктавным, 1/12 - , 1/24 - октавным. Октава - диапазон частот, в котором верхняя граничная частота вдвое больше нижней. Общий уровень шума L_∑, дБ, - величина, соответствующая суммарной интенсивности спектральных составляющих звукового сигнала L_i во всем частотном диапазоне, разбитом на п полос:

(1)

По характеру спектра шумы подразделяют на широкополосные (с излучением звуковой энергии непрерывным спектром, шириной более 1 октавы) и тональные (с излучением звуковой энергии в отдельных тонах).

По временным характеристикам шумы следует подразделять на постоянные (уровни которого во времени изменяются не более чем на 5 дБ) и непостоянные. Непостоянные шумы в свою очередь подразделяют на колеблющиеся во времени (уровень звука непрерывно изменяется во времени), прерывистые (уровень звука которого ступенчато изменяется на 5 дБА и более, с длительностью интервалов 1 с и более) и импульсные (состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с).

При распространении звуковых колебаний в воздухе появляются области повышенного давления и разряжения, которые определяют величину звукового давления Р (Па), как разность давлений в возмущенной и невозмущенной воздушной среде. В простейшем случае Р = Р_m · sin2π, где Р_m - амплитуда звукового давления, Па.

При распространении звуковых волн происходит перенос кинетической энергии, которая определяется интенсивностью звука I (Вт/м²), зависящая от плотности среды (р) и скорости распространения волн (С):

, Вт/м^2.

(2)

Минимальные величины звукового давления Р₀ и интенсивности I₀ едва различимые органом слуха человека, называют пороговыми.

При f = 1000 Гц Р₀ = 2 · 10^-5, Па, а I₀ = 10^-12, Вт/м².

Шум с уровнем давления звука 120 - 140 дБ (более 20 Па) в пределах частот от 16 до 20000 Гц носит по вызываемому ощущению название болевого порога. Звуки, превышающие болевой порог, могут привести к разрыву барабанной перепонки уха и даже смерти человека.

Уровень звукового давления (УЗД) L (дБ) - величина, измеряемая отношением действующего давления Р или интенсивности I к пороговым значениям.

, дБ.

(3)

Акустическая мощность источника Р_ак (Вт) - звуковая энергия, излучаемая источником в единицу времени

, Вт

(4)

где S - замкнутая поверхность, окружающая источник звука; J_n - интенсивность в направлении нормали к моменту поверхности, Вт/м².