Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Теоретическая часть Шум определяют как всякий нежелательный для человека звук

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30

Исследование эффективности защиты от шума методами звукоизоляции и звукопоглощения

Цель работы: ознакомление с методикой и приборами для измерения шума различного по характеру и временным характеристикам, его гигиенической оценкой и нормированием, а также с методами защиты звукоизоляцией и звукопоглощением.

Теоретическая часть

Шум определяют как всякий нежелательный для человека звук. С физической точки зрения шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.

Шум как акустический процесс характеризуется с физической и физиологической сторон. С физической стороны он представляет собой явление, связанное с волнообразным распределением колебаний частиц упругой среды. С физиологической стороны он характеризуется ощущением, вызванным воздействием звуковых волн на орган слуха.

1. Измерение производственного шума

Звук характеризуется своей интенсивностью , звуковым давлением Р Па и мощностью W (Вт), которая представляет собой общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство.

С учетом логарифмической зависимости ощущения от изменения энергии раздражителя и и удобства оперирования с цифрами принято использовать не сами величины интенсивности, звукового давления и мощности, а их логарифмические уровни

LJ = 10 lg ,

где I – интенсивность звука в данной точке,  I0 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости, равному 10-12 Вт/м,  Р – звуковое давление в данной точке пространства, Р0 – пороговое звуковое давление, равное 210-5 Па, Ф – мощность звука в данной точке, Ф0 - пороговая звуковая мощность, равная 10-12 Вт.

При нормальном атмосферном давлении  LJ = Lp = L

Для измерения шума с целью оценки его воздействия на человека, используется уровень звукового давления . Уровень интенсивности  используют при акустических расчетах помещений.

2.Частотный диапазон звука

Ухо воспринимает колебания среды в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Максимальная чувствительность слуха приходится на частоты 1-3 кГц. Звуки, имеющие одинаковую энергию, но разлную частоту, воспринимаются как различные по громкости. Шум частотой в 1000 Гц принят за эталонный при оценке громкости. Наименьшее звуковое давление, вызывающее ощущение звука на частоте 1000 Гц называется порогом слышимости. Звуковое давление 200Па вызывает ощущение боли в органах слуха и называется болевым порогом.

Изменение на 10дб ощущается как изменение громкости вдвое. За уровни громкости приняты уровни звукового давления на частоте 1000 Гц. Единица уровня громкости – фон.

Ниже 20 Гц и выше 20 кГц находятся соответственно области неслышимых человеком инфра- и ультразвука. Кривые, расположенные между кривой порога болевого ощущения и кривой порога слышимости называются кривыми равной громкости и отражают различие в восприятии звука человеком на разных частотах.

Поскольку звуковые волны представляют собой колебательный процесс, величины интенсивности звука и звуковое давление в точке звукового поля изменяются во времени по синусоидальному закону. Характерными величинами являются их среднеквадратичные значения. Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума или соответствующих им уровней в децибелах от частоты называется частотным спектром шума (или просто спектром). Спектры получают, используя  набор электрических фильтров, которые пропускают сигнал в определенной полосе частот - полосе пропускания.

Для получения частотной характеристики шума звуковой диапазон по частоте разбивается на полосы с определенным соотношением граничных частот .

Октавная полоса - полоса частот, в которой верхняя граничная частота fв равна удвоенной нижней частоте fн, т.е. fв/fн = 2. 

При оценке и нормировании шума используют также специфическую величину, называемую уровнем звука. Уровень звука - это общий уровень шума, измеренный по шкале А шумомера. Единица измерения уровня звука – Дб(А). Таким образом уровень в дБ(А) соответствует субъективному восприятию шума человеком.

3. Классификация по характеру спектра и временным характеристикам

В зависимости от спектра выделяют так называемый широкополосной, или белый шум, т.е. шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный шум, в спектре которого имеются дискретные тона шириной менее одной октавы.

В зависимости от изменения по времени различают постоянный шум, под которым понимается  шум, при котором уровень звука за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Если это изменение составляет более 5 дБ(А), то шум считается непостоянным.

Непостоянные шумы в свою очередь делается на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.

а – колеблющийся шум,   б – прерывистый шум,   в – импульсный шум

Классификация шума по источникам возникновения

Механический шум. Механический шум обусловлен колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. Возбуждение механического шума обычно носит ударный характер, излучающие его конструкции и детали представляют собой системы с многочисленными резонансными частотами. Поэтому спектр механического шума занимает широкую область частот (рис.4). Наличие высоких частот делают шум особо неприятным.

Аэрогидродинамический шум. Аэрогидродинамические шумы возникают при движении газов и жидкостей, их взаимодействия с твердыми телами (шумы из-за периодического выпуска газа в атмосферу, например, сирена, шумы из-за образования вихрей, отрывных течений, турбулентные шумы из-за перемешивания потоков и т.п.).

Электромагнитный шум. Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также сил, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами.

При работе электрических машин возникают все три вида шума: механический, аэродинамический и электромагнитный.

4. Нормирование производственного шума

При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума и нормирование уровня звука в дбА.

Нормирование по предельному спектру. Этот метод является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в 8 октавных полосах частот с fсг = 63, 125, 250...8000 Гц. Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления и называется предельным спектром (ПС). Основной гигиенической характеристикой постоянного шума на рабочих местах является спектр шума – уровни звукового давления в октавных полосах.

Уровни звука в «субъективном» режиме шумомера без октавных фильтров, когда в усилитель шумомера вводится коррекция, снижающая чувствительность на нижних и высших частотах аналогично особенностям человеческого слуха. Однако ухо неприрывно уменьшает кривизну частотной характеристики при увеличении  уровня звукового давления, а коррекции – дискретны, поэтому показания шумомера точно соответствуют уровням громоксти только в узком интервале громкости.

Для каждой категории рабочих мест (конструкторские бюро, лаборатории, цеха и т.п.) регламентирован свой предельный спектр шума. Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах приведены в ГОСТ 12.1.003- 83.

Нормирование уровня звука в дБА. Этот метод используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, когда мы не знаем спектра шума. Уровень звука измеряется в децибелах А (ДБА) шумомером, работающем в режиме частотной характеристики А, которая как бы «моделирует» чувствительность слухового анализатора человека, которая, как известно, имеет максимум в диапазоне 3-5 кГц.

Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью

LA = ПС + 5

Для тонального и импульсного шумов допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше нормативных для постоянного шума.

Для оценки акустической энергии, воздействующей на человека за определенный период времени используется доза шума, скорректированная по частотной характеристике «А» шумомера Па2 ч

D = PA2 T

где РА - звуковое давление, соответствующее измеренному уровню звука в дБА.

Допустимая доза шума - доза, соответствующая допустимому уровню звука или допустимому эквивалентному уровню звука.

Относительную дозу шума в процентах определяют по формуле6

, где  - допустимая доза шума в

Для непостоянного шума нормированным параметром является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного, постоянного и неимпульсного шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и непостоянный шум Laэкв. дБА. Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами.

Защита от производственного шума

  1.  Уменьшение шума в источнике (т.е. «защита количеством»)посредством уменьшения уровня звуковой мощности Lp. Конкретные мероприятия здесь зависят от природы шума (механический, аэрогидродинамический, электромагнитный). Так уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов и оборудования. Для уменьшения аэрогидродинамического шума следует стремиться к уменьшению скоростей обтекания тел потоком среды (газовой или жидкой), к улучшению аэродинамических качеств обтекаемых тел. Снижение электромагнитного шума достигается путем конструктивных изменений в электрических машинах.
  2.  Изменение направленности излучения шума -применяется при проектировании установок с направленным излучением шума, соответствующим образом ориентируя эти установки по отношению к рабочим местам или жилым массивам.
  3.  Рациональная планировка предприятий и цехов

При планировке наиболее шумные цехи должны быть сконцентрированы в одном-двух местах. Расстояние между шумными цехами и помещениями, где должен поддерживаться низкий уровень шума (конструкторское бюро и т.п.) должно быть достаточным для обеспечения необходимого снижения шума. Если предприятие расположено в черте города, шумные цехи должны находиться в глубине его территории.

  1.  Акустическая обработка помещений

Этот метод основан на том факте, что интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. В случаях, когда нет возможности уменьшить прямой звук, для снижения шума можно уменьшить энергию отражаемых волн. Это достигается увеличением эквивалентной площади звукопоглощения путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, а также установки в помещениях штучных звукопоглотителей.

Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, причем поры должны быть открыты со стороны падения звука и быть незамкнутыми, чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщу материала.

Свойствами звукопоглощения обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями принято называть только те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах больше 0,2.

Звукопоглощающие облицовки снижают шум на 6-8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от источника) и на 2-3 дБ вблизи источника.

Ориентировочный расчет звукопоглощения (дБ) выполняется по формуле:

где ,  - коэффициент звукопоглощения для необлицованной поверхности,  - площадь необлицованной поверхности

,  - коэффициент звукопоглощения для установки

и  - эквивалентные  площади звукопоглощения в помещении до и после применения звукопоглощающей облицовки соответственно,

определяется по таблице в зависимости от октавной полосы частот (Гц)

  1.  Уменьшение шума на пути его распространения - применение звукоизолирующих ограждений (стены, перегородки, экраны, кожухи, кабины и т.п.). Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него звуковая энергия отражается в гораздо большей мере, чем проникает за ограждение. Звукоизолирующие свойства ограждения характеризуются коэффициентом звукопроницаемости
    •  =  , 1

где Рпр, Рпад, Jпр, Jпад - соответственно прошедшие через ограждения и падающие на него и соответствующие им значения интенсивностей.

Звукоизоляция ограждения R = 10  lg .

Звукоизоляция ограждений тем выше, чем тяжелее материал, из которого они сделаны.

Звукоизоляция одного и того же ограждения возрастает с увеличением частоты.

В отличие от звукопоглощающих конструкций звукоизолирующие конструкции должны быть выполнены из плотных, твердых и массивных материалов.

  1.  Глушение шума

Глушители шума применяются в основном для уменьшения шума различных аэродинамических установок и устройств. Они устанавливаются на воздуховодах, каналах, соплах и подразделяются на абсорбционные (поглощающие звуковую энергию), реактивные (отражающие звуковую энергию обратно к источнику) и комбинированные.

  1.  Экранирование шума

Экраны устанавливают между источником шума и рабочим местом. Эффект экранирования основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Эффективность экранирования зависит от соотношения между размерами экрана и длиной волны : чем больше длина волны, тем меньше при данных размерах область тени за экраном, следовательно, тем меньше снижение шума. Поэтому экраны применяют в основном для защиты от средне- и высокочастотного шума. На низких частотах ( велика) экраны малоэффективны, так как за счет эффекта дифракции звук легко их огибает.

Эффективность экрана тем выше, чем меньше расстояние от экранируемого рабочего места до источника шума.

8. Средства индивидуальной защиты - наушники, шлемы, каски. При уровнях звука L  135 дБА используются противошумные костюмы (типа жесткого скафандра).


1. Утки
2. языковой личностью и что составляет принцип антропологической лингвистики
3. это- желание необходимость в чем либо Совокупность различных элементов производства которые могут быть
4. Пространственная структура города
5. . Бка русского фольклора; Т
6. Павел Ростовцев
7. Зоогигиена с основами ветеринарии
8. географічне положення
9. Тема- МОДЕЛІ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ В УМОВАХ БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОСТІ Цілі виконання завдання- познайомитись н
10. Реферат Поняття і види правовідносин із соціального забезпечення Зміст Вступ По
11. ЛЕКЦИЯ 2 3. Энергетическая сила излучения ~ отношение потока ОИ распространяющегося от источника внутри.
12. 2014 1300 102 Українська мова за проф
13. Тема беседы Человек и Бог- вчера сегодня завтра
14. реферату- Поняття про власний капіталРозділ- Економіка підприємства Поняття про власний капітал Джерелам.html
15. Контрольная работа
16. Всемирная организация интеллектуальной собственности этапы составления и деятельность на современном этапе
17. 9 реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
18. Навіювання є один із способів впливу одних осіб на інших яке може відбуватися як навмисно так і не навмисно
19. Тема доклада Секция кафедра Дата подачи заявки Платежное поручени
20. Святитель Рафаил Бруклинский