Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Последовательность акустического расчета.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 7

Принципы создания благоприятной акустической среды и акустические расчеты

Теоретическая часть

К инженерно-техническим средствам защиты от шума на рабочих местах предприятий относятся:

- применение ограждающих конструкций зданий с требуемым уровнем звукоизоляции;

- применение звукопоглощающих конструкций (звукопоглощающих облицовок, кулис, штучных поглотителей);

- применение звукоизолирующих кабин наблюдения и дистанционного управления;

- применением звукоизолирующих кожухов на шумных агрегатах;

- применение акустических экранов;

- применение глушителей шума в системах вентиляции, кондиционирования воздуха;

- виброизоляция рабочего места.

Основанием для принятия решения о применении средств нормализации звуковой среды является акустический расчет. Целью расчета является определение уровня звукового давления (УЗД) на рабочих местах для восьми октавных полос среднегеометрических частот и сопоставление их с допустимыми нормами.

Исходными данными для акустического расчета являются:

- план и разрез помещения с расположением технологического и инженерного оборудования, расчетных точек;

- сведения о характеристиках ограждающих конструкций помещения (плотность, материал, толщина);

- шумовые характеристики и геометрические размеры источников шума.

Акустический расчет проводят по уровням звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000. Расчет проводят с точностью до 0,1 дБ, а окончательный результат округляют до целых значений.

Последовательность акустического расчета.

1. Выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;

2. Выбор точек в помещении и на территории, для которых необходимо проводить расчет.

Расчетные точки в производственных и вспомогательных помещениях выбирают на рабочих местах и (или) в зонах постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от пола. В помещении с одним или несколькими однотипными источниками одна расчетная точка берется на рабочем месте в зоне прямого звука источника, а другая в зоне отраженного звука. В помещении с несколькими источниками шума, уровни звуковой мощности которых различаются на 10 дБ и более, расчетные точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями;

3. Определение путей распространения шума от источников до расчетных точек и потерь звуковой энергии по каждому из путей (снижение за счет экранирования, расстояния, звукопоглощения и звукоизоляции);

4. Определение ожидаемых уровней шума в расчетных точках;

5. Определение требуемого снижения уровня шума.

Расчетную точку, расположенную на расстоянии 0,5 r_гр – расстояния от акустического центра источника, на котором плотность энергии прямого звука равна плотности энергии отраженного звука, можно считать, находящимися в зоне действия прямого звука. В этом случае октавные уровни звукового давления определяют по формуле:

,

(7.1)

где Lw – октавный уровень звуковой мощности источника шума, Дб;

χ – коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля, если расстояние от расчетной точки до центра источника шума r меньше удвоенного максимального размера источника (таблица 7.1);

Φ – фактор направленности источника шума (для источников с равномерным излучение, он равен 1);

Ω – пространственный угол излучения источника, рад (таблица 7.2);

r – расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м.

Таблица 7.1 – Величина коэффициента χ

	χ	10·lg·χ, дБ
0,6	3,0
0,8	2,5
1,0	2,0
1,2	1,6
1,5	1,25
2,0	1,0

Таблица 7.2 – Пространственный угол излучения источника

Порядковый номер признака	Условия излучения	Ω, рад	10·lg· Ω, дБ
	В пространство – источник на колонне в помещении, на мачте, трубе	4π
	В полупространство – источник на полу, на земле, на стене	4π
	В ¼ пространства – источник в двухгранном углу (на полу близко от одной стены)	4π
	В ⅛ пространства – источник в трехгранном углу (на полу близко от двух стен)

Если расчетные точки располагаются на расстоянии более 2 r_гр, то их можно считать расположенными в зоне действия отраженного звука. В этом случае октавные уровни звукового давления следует определять по формуле:

,

(7.2)

где R – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении (принимают по таблице 7.3 в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения α_ср);

B – постоянная помещения, м², определяемая по формуле:

,

(7.3)

где μ – частный множитель (таблица 7.4);

V – объем помещения, м³.

Таблица 7.3 – Коэффициент нарушения диффузности звукового поля

Таблица 7.4 – Величина частотного множителя

Одним из наиболее эффективных и простых способов нормализации уровней звукового воздействия на работников является использование звукопоглощающих конструкций, экранов и выгородок. Звукопоглощающие конструкции должны применяться в качестве обязательных мероприятий по снижению шума. Звукопоглощающие конструкции (подвесные потолки, облицовка стен, кулисные и штучные поглотители) размещают:

- на потолке;

- на верхних частях стен;

- отдельными участками – полосами;

- в углах помещения при частоте ниже 250 Гц.

Требуемую площадь звукопоглощающих облицовок определяют расчетным путем. Необходимо помнить, что в зоне прямого звука эти конструкции практически не дают снижения уровней шума, в промежуточной зоне их эффективность не превышает 3 – 5 дБ, а в зоне отраженного звука 8 – 10 дБ.

Поэтому в зоне действия прямого звука и в промежуточной зоне устанавливают акустические экраны. Изготавливают экраны из сплошных листов или щитов, облицованных звукопоглощающим материалом поверхности, обращенной к источнику шума. Толщина звукопоглощающего слоя должна составлять не менее 50 – 60 мм. При этом линейные размеры экрана должны быть не менее чем в три раза больше линейных размеров источников шума.

В плане экраны могут быть плоскими и П-образной формы. Если экран окружает источник шума, он превращается в выгородку (рисунок 7.1).

Эффективность акустического экрана рассчитывается по формуле:

,

(7.4)

где n – число ребер экрана;

N – число Френеля, определяемое по формуле:

,

(7.5)

где δ – разность длин путей прохождения звукового луча, м, равная:

Рисунок 7.1 – Формы акустических экранов

а – плоский; б – П-образный; в – выгородка; ИШ – источник шума; 1 – экран; 2 – расчетная точка

(7.9)

где a – кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и верхней кромкой экрана, м;

a” – длина проекции расстояния a, м;

b – кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой экрана, м;

b” – длина проекции расстояния b, м;

с – кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и расчетной точкой, м;

Н_экр – отметка уровня верхней кромки экрана, м;

Н_ИШ – уровень акустического центра источника шума, м;

Н_РТ – уровень акустического расчетной точки, м;

Z – длина звуковой волны определяется по формуле:

,

(7.10)

где f – частота звука, Гц;

λ – скорость распространения звука, 331 м/с.