Определение требуемого снижения шума
Сопоставив измеренный октавный спектр постоянного шума с допустимым, определяют требуемое снижение шума в каждой октавной полосе:
ΔLjTp = Lj – Ljдоп,
где Lj.- измеренный уровень звукового давления в j-й октавной полосе;
Ljдоп - допустимый уровень звукового давления в j-й октавной полосе.
Определение требуемого снижения шума расчетом выполняют, если известны шумовые характеристики источников шума.
Требуемое общее снижение октавных уровней звукового давления ΔLтр.общ, дБ, в помещениях с источниками шума при одновременной работе всех источников шума следует определять по формуле
где Lобщ - октавный уровень звукового давления в расчетной точке от всех источников шума, дБ;
Lдоп
Средства и методы зашиты от шума
Общая классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ-12.1.029-80
Звукоизоляция
В тех случаях, когда источники шума или помещение не могут быть выделены ограждающими конструкциями, следует применять звукоизоляцию. Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости х, численно равной отношению звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей . на него. Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией R, дБ, и связана со следующим соотношением:
R = 10lg(1/τ).
Звукоизолирующая способность материалов зависит от размеров массы, числа слоев, наличия сквозных отверстий, проемов, а также от спектра шума. Низкочастотные шумы требуют тяжелых конструкций, а высокочастотные шумы устранятся сравнительно тонким ограждением. В табл.6 приведены характеристики звукоизоляции некоторых материалов и конструкций.
В общем случае расчет звукоизоляции ограждающих конструкций производится в соответствии со СНиП II-12-77.
Акустические экраны
Действие экрана основано на отражении или поглощении падающих на него звуковых волн и образовании за экраном области звуковой тени. Экраны изготовляют из сплошных, твердых листов или щитов, облицованных звукопоглощающим материалом (желательно с двух сторон) толщиной не менее 50 мм. Размеры образующейся за экраном звуковой тени зависят от соотношений между размерами экрана и частотой звуковой волны, а также от расстояния между экраном и экранируемым рабочим местом. Область тени за экраном тем меньше, чем ниже частота волны, так как за счет эффекта дифракции низкочастотные волны, т.е. более длинные, легко огибают преграду, поэтому экраны применяют в основном при средне- и высокочастотном характере шума.
Таблица 6.Звукоизоляция некоторых материалов и конструкций
Материал или конструкция |
Толщина, мм |
Масса 1м2, кг
|
Средняя звукоизоляция, дБ |
Стены, жесткие материалы |
|||
Перегородка двойная из фанеры с промежутком 25мм, заполненным шлаковой ватой |
3
|
8
|
26
|
То же |
50 |
12 |
29 |
То же |
65 |
14 |
34 |
Фанера трехслойная |
3,2 |
2,2 - 2,5 |
17 - 19 |
То же |
6,4 |
4,5 |
21 |
Сталь листовая |
0,7 |
5,6 |
25 |
То лев |
2 |
15,7 |
33 |
Дюралюминий |
0,5 |
1,8 |
15 |
Стекло |
3-4 |
8-10 |
28 |
То же |
6 |
16 |
31 |
Мягкие материалы |
|
|
|
Ткань перстяная |
2 |
0,05 |
5-6 |
Брезент |
|
3,4 - 6,8 |
4-8 |
Войлок волосяной |
15 |
2,8 |
6 |
То же |
30 |
3,6 |
9 |
То же |
60 |
11,3 |
17 |
Картон |
5 |
3,16 |
16 |
То же |
20 |
30 |
20 |
Пробковая плита |
50 |
30 |
20 |
Кирпичная кладка |
|
|
|
В один кирпич |
250 |
— |
43 |
В полтора кирпича |
370 |
— |
49 |
Характеристику экрана находят по формуле
К = 0,05 ;
где hэ- высота экрана, м; 1э - расстояние от экрана до рабочего места, м; b - ширина экрана, м; d - расстояние от экрана до источника шума, м; f - частота, Гц.
Эффективность экрана определяется разностью уровней звукового давления до и после установки экрана. Численно она может быть определена по табл. 7 в зависимости от параметра К.
Таблица 7. Снижение уровня звукового давления на рабочем месте с помощью экрана
К
|
0
|
0,5
|
1
|
1,5
|
2
|
3
|
4
|
5
|
7
|
1.0
|
,дБ |
5
|
8
|
11
|
13,5
|
15
|
18
|
20
|
22
|
25
|
30
|
Примечание. Длина экрана принята в 1,5-2 раза больше его высоты.
Звукопоглощение
Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе энергии звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Звукопоглощающие материалы наносят на внутренние поверхности помещений или применяют штучные поглотители. Расчет звукопоглощающих конструкций производится в соответствии со СНиП II-12-77.
Звукопоглощающие конструкции (облицовки поверхностей ограждающих конструкций и штучные звукопоглотители) следует применять для снижения уровня звукового давления на рабочих местах и местах постоянного пребывания людей в производственных и общественных зданиях. Характеристики звукопоглощающих конструкций и штучных поглотителей приведены в табл. 8 и 9.
Звукопоглощающую облицовку размещают на потолке и стенах помещений. Площадь облицовки определяют расчетом.
Штучные поглотители применяют в том случае, если полученная в результате расчета площадь облицовки недостаточна для достижения требуемого по расчету снижения уровня звукового давления, а также вместо облицовки потолка и над отдельными источниками шума.
Таблица 8. Характеристики звукопоглощающих конструкций
N п/п
|
Изделия или конструкция ГОСТ или ТУ
|
Средняя плотность звукопогло-щающего материала Pсркг/м3
|
Толщина слоя звуко-погл. материала h, мм |
Воздушный промежуток d, мм
|
Реверберационный коэффициент звукопоглощения αоб л. в октавных полосах со среднегеометической частотой
|
||||||||||||
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||
1. Звукопоглощающие облицовки без перфорированного покрытия |
|||||||||||||||||
|
Плиты марки ПА/С, минерале ватные, отделка набрызгом, размер 500x500 (ТУ 21-24-74) |
150 |
20 |
0 |
0,02 |
0,05 |
0,21 |
0,66 |
0,91 |
0,95 |
0,89 |
0,70 |
|||||
|
Маты из супертонкого стекловолокна СТУ 21-01-224-69), оболочка из стеклоткани (ГОСТ 19907--74). |
15 |
50 |
0 |
0,1 |
0,4 |
0,85 |
0,98 |
1,0 |
0,93 |
0,97 |
1,0 |
|||||
|
Плиты "Силакпор"(ОСТ-21--22-76) |
25 |
35 |
0 |
0.25 |
0.45 |
0.72 |
0.60 |
0.80 |
1.0 |
1.0 |
0.95 |
|||||
2. Звукопоглощающие облицовки с перфорированным покрытием |
|||||||||||||||||
|
1-минералловатная плита (ГОСТ-95-73-72); 2-стеклоткань типа Э-0,1 (ГОСТ-199-07-74), 3-гипсо- вая плита, размер 500х500, толщина 6мм., перфорация по квадрату 134%, диаметр 10мм. (ТУ-400-1-283-73) |
80 |
60 |
0 |
0.10 |
0.31 |
0.70 |
0.95 |
0.69 |
0.59 |
0.50 |
0.30 |
|||||
|
1-минералеватные маты (ТУ-21-24- -51-73);2-стеклоткань типа Э-0,1(ГОСТ-19907--74);3-просечно-вытяжной лист толщиной 2мм, перфорация 74% (ГОСТ--8706-58) |
100 |
100 |
0 |
0.11 |
0.35 |
0.75 |
1.0 |
0.95 |
0.90 |
0.92 |
0.95 |
|||||
|
1-минераловатная плита (ГОСТ-9573-72):2-стеклоткань типа Э-ОД (ГОСТ 19907-74);3-просечно-вытяжной лист толщиной 2мм, перфорация 74% (ГОСТ-8706-58). |
125 |
50 |
0 |
0.03 |
0.18 |
0.55 |
1.0 |
0.86 |
0.79 |
0.85 |
0.85 |
Рис.4 Схемы устройства звукопоглощающей облицовки без (а) и с (б) перфорированными покрытиями:
I - элемент крепления; 2 - звукопоглощающий материал или изделие; 3 - защитная оболочка;
4 - перфорированное покрытие
Таблица 9. Штучные поглотители
N п/п
|
Конструкции |
Звукопоглощающий слоя |
Расстояние
|
Эквивалентная площадь звукопоглощения А шт м2, при среднегеометрической частоте окт. пол. , Гц |
|||||||||
Плот- ность кг/см3
|
Тол- щина, мм
|
Межд центрами, мм
|
От по- толка до по- глоти- теля, R,мм |
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
||
1. |
1 - размер 400к400х400, просечно вытяжной лист толщиной 2мм, перфорация 74% (ГОСТ 8706-58); 2 - стеклоткань типа 3-0,1 (ГОСТ-19907-74); 3 - супертонкое во-окно (ТУ-21-01-224-69). |
15 |
60 |
2500 |
1250 |
0,14 |
0,40 |
0,75 |
1,23 |
1,14 |
1,05 |
0,82 |
0,67 |
2. |
То же, но с размером 320 х 320
|
15
|
60 |
2000 |
1000 |
0,05 |
0,11 |
0,34 |
0,51 |
0,60 |
0,46 |
0,40 |
0,35 |
3. |
То же, но с размером 240 х 240
|
15
|
60 |
1500 |
750 |
0,03 |
0,09 |
0,15 |
0,29 |
0,35 |
0,37 |
0,30 |
0,20 |
4. |
1-размер 2600x600x300, просечно-вытяжной лист: 2-стеклотканъ типа Э-ОД (ГОСТ 190)7-74); 3-супертонкое стекловолокно (ТУ-21-01-224-69);4-каркас треугольного профиля. |
15 |
пол-нос-тью |
0 |
0 |
0,59 |
0,66 |
1,87 |
2,1 |
2,1 |
1,7 |
1,87 |
2,5 |
Звукопоглощающие конструкции применяют, когда требуемое снижение уровня звукового давления , дБ, в расчетных точках в отраженном звуковом поле превышает 3 дБ не менее чем в трех октавных полосах или превышает 5 дБ хотя бы в одной из октавных полос. В расчетных точках, выбранных на рабочих местах, требуемое снижение уровня звукового давления , в этих же случаях должно превышать соответственно не менее 1 или 3 дБ.
При этом необходимое снижение уровня звукового давления может быть обеспечено только применением звукопоглощающих конструкций, если в расчетных точках в отраженном звуковом поле не превышает 10-12 дБ, а в расчетных точках на рабочих местах – 4 – 5дБ.
Величину максимального снижения уровня звукового давления , дБ, в каждой октавной полосе при применении звукопоглощающих конструкций в расчетной точке, расположенной в зоне отраженного звука, следует определять по формуле:
,
где - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по опытным данным или по графику на рис. 1;
В - постоянная помещения, м2, определяемая в соответствии с табл.3.
B1 - постоянная помещения, м2, после установки в нем звукопоглощающих конструкций, определяемая по формуле:
.
Здесь А1 - величина звукопоглощения ограждающих конструкций помещения, м2, на которых нет звукопоглощающей облицовки. A1 определяется по формуле:
Al = ;
- средний коэффициент звукопоглощения до устройства звукопоглощающей облицовки, . определяется по формуле:
,
где Soгp - общая площадь ограждающих конструкций, м2; Sобл. - площадь звукопоглощающей облицовки;
А - величина звукопоглощения звукопоглощающими конструкциями, определяемая по формуле:
,
где - реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции, облицовки в октавной частоте полос;
АШТ - величина звукопоглощения штучного звукопоглотителя, м2;
- количество штучных звукопоглотителей;
- средний коэффициент звукопоглощения помещения со звукопоглощающими конструкциями, определяемый по формуле:
.
Площадь звукопоглощающей облицовки, м2, следует определять по формуле:
,
где - величина требуемого звукопоглощения, обеспечивающего заданное снижение уровня звукового давления, определяемая по номограмме (среднему коэффициенту звукопоглощения , величине требуемого снижения уровня звукового давления , дБ, и обшей площади SОГР ограждающих конструкций помещения) (рис.5).
Если в результате расчета площадь звукопоглощающей облицовки SОБЛ окажется больше площади, возможной для облицовки в данном помещении, то SОБЛ следует принять максимально возможной, а дополнительное звукопоглощение следует обеспечить применением штучных звукопоглотителей, количество которых для каждой октавной полосы следует определять по формуле:
.
Количество штучных поглотителей в проекте следует принимать наибольшим из значений, полученных расчетом для всех октавных полос.
Количество штучных звукопоглотителей в проекте в случае применения их вместо звукопоглощающей облицовки потолка и стен следует определять по формуле:
.
Штучные поглотители следует размещать в объеме помещения на расстоянии друг от друга и от ограждающих конструкций помещения.
Результаты расчета звукопоглощающих конструкций удобно представить в виде таблицы:
Определяемый показатель
|
Среднегеометрические частоты, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Lдоп Lфакт ΔL B μ α ΔАтр ΔА Sобл αобл A1 α1 B1 ψ ψ1 ΔLфакт |
|
|
|
|
|
|
|
|
Библиографический список
1. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. М., 1983.
2. СН и П I1-12-77. Зашита от шума. М.Д977.
3. Руководство по гигиене труда. ТЛ / Под ред. Н.Ф.Измерова.-М: Медицина, 1987. Т.1,
4. Снижение шума в зданиям и жилых районах /Г.Л.Осипов, Е.Я.Юдин, Г.Хюбнер и др.; Под ред.Г.Л.Осипова, Е.Я.Юдина. М.: Стройиз-дат, 1987.
5. Справочник проектировщика. Зашита от шума /Под . ред.Е.Я.Юдина. М.: Стройиздат, 1974.
6. Методические рекомендации по проектированию звукоизоляции машин/ ВЬИИ охраны труда ВЦСПС. Л., 1982.
РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ
Составители: Татьяна Филипповна Пересунько, Юрий Владимирович Федоренко
Редактор Л.М.Захарова Техн.редактор Ж.В-Паршина
Темгшан 1996 г.
ЛР # 020417 12-02-92. Подписано в печать 18-06.96. Формат 60x84 I/I6. Печать оперативная.Бумага тип.№2. Усл.п.л.1,27, Уч.-изд.1,1.Усл.кр.-отт.1,ЗЬТираж 100. Заказ 6&6 CI22
Новочеркасский государственный технический университет Типография НГТУ
Адрес ун-та и типографии: 346428-Новочеркасск,
ул.Просвещения,132