Акустический расчет и меры защиты от воздействия шума
Акустический расчет и меры защиты от
воздействия шума
Введение
шум акустический звукоизолирующий
Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и
интенсивности. Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и
газообразных средах.
Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное воздействие на организм
человека. При длительном воздействии на организм человека происходят
нежелательные явления: снижается острота зрения, слуха повышается кровяное
давление, понижается внимание.
Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений
сердечно-сосудистой системы.
Задание
.Рассчитать уровни звукового давления в дБ в расчетной точке,
расположенной в зоне прямого и отраженного звука;
.Определить необходимое снижение звукового давления в расчетной точке;
.Рассчитать мероприятия по снижению шума;
.Сделать выводы и предложения по работе.
Условия задачи
В помещении работают несколько источников шума, имеющие одинаковый
уровень звуковой мощности.
Источники расположены на полу (Ф=1). Источники шума находятся на
расстоянии r от расчетной точки, которая расположена на высоте 1,5 м от пола.
Определить октавные уровни звукового давления в расчетной точке.
Привести схемы расположения расчетных точек и источников шума. Данные
расчета сравнить с нормируемыми уровнями звукового давления.
В случае превышения уровня определить требуемое снижение звукового
давления и рекомендовать меры защиты персонала от действия шума.
Исходные данные
Вид оборудования: генератор
Количество источников: 3
r1=
8,3 м; r2= 14 м; r3= 10 м
Объем помещения, V: 500
м3.
Отношение В/Sогр: 0,3
lmax:
1,4
Параметры кабины наблюдения - 16 ×10×5 м
Площадь глухой стены, S1= 80
м2
Площадь двери, S3= 5
м2
Площадь глухой стены S2=
160 м2
Площадь окна S4= 4 м2
1. Выполнение
работы
Таблица 1. Ориентировочные уровни звукового давления Lр теплоэнергетического оборудования
/2/.
|
Источники шума на ТЭЦ
|
Среднегеометрические
частоты октавных полос, Гц
|
|
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
|
генератор
|
105
|
105
|
98
|
97
|
98
|
92
|
90
|
92
|
Рис.1 - Схема расположения источников шума и расчетной точки в помещении
Октавные уровни звукового давления в расчетной точке помещения, в котором
несколько источников шума:
определяем по формуле
,
где
Lpi - октавный
уровень звуковой мощности дБ, создаваемый i-тым источником
шума;
где
χ
- коэффициент, учитывающий влияние
ближайшего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения r к lmax,
lmax - максимальный габарит источника шума (Рис.2 /1/):
m= 3 -
количество источников шума, ближайших к расчетной (ri≤5·rmin)
поскольку для источников шума ri<5·rmin при rmin= 8,3 м.
n= 3 - общее
количество источников шума в помещении;
χ1= 1, так как r1/lmax = 8,3/1,4 = 5,92;
χ2= 1, так как r2/lmax= 14/1,4 = 10;
χ3= 1, так как r3/lmax= 10/1,4 = 7,14;
Ф=1
- фактор напряженности источника шума, безразмерный, определяемый опытным
путем;
S - площадь
воображаемой поверхности, правильной геометрической формы, окружающей источник
и проходящей через расчетную точку. Для ИШ, у которых 2·lmax<r (в
данном случае это условие выполняется для всех ИШ): при расположении ИШ в
пространстве S=4πr2,
на поверхности стен, перекрытия S=2πr2, в
двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями S=πr2;
В
- постоянная помещения, В=В1000·μ,
где
В1000 - постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц. Для
генераторного зала В1000= V/20 = 500/20 = 25 (Таблица 3 /1/),
μ - частотный множитель (Таблица 4 /1/);
Таблица
2 - Частотные множители.
|
Объём помещения в м3
|
Частотный множитель μ при среднегеометрических частотах октавных полос в
Гц
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
|
V=1000
|
0,65
|
0,62
|
0,64
|
0,75
|
1,0
|
1,5
|
2,4
|
4,2
|
ψ= 0,5 - коэффициент, учитывающий
геометрические параметры ИШ, берется в зависимости от В/Sогр (Рис.3 /1/).
Найдем суммарные уровни звуковых давлений Lсумм в расчетной точке от всех источников шума. Далее,
используя известные значения Lдоп,
указанные в таблице 3, определяется требуемое снижение шума ΔLтр= Lсумм - Lдоп,
значение которого должно быть отрицательным или равно нулю.
Таблица 3 - Допустимые уровни звукового давления (Таблица 2.7 /2/).
|
Допустимый уровень
звукового давления
|
Среднегеометрические
частоты октавных полос в Гц
|
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
|
Lдоп<
|
99
|
92
|
86
|
83
|
80
|
78
|
76
|
74
|
Произведем расчет L для
среднегеометрической частоты октавных полос 63 Гц:
ΔLтр= 101-99 = 2 дБ.
Дальнейшие
результаты расчетов сводим в таблицу 4.
Таблица
4 - Результаты расчета октавных уровней звукового давления в расчетной точке и
требуемого снижения шума.
|
|
|
Среднегеометрические
частоты октавных полос, Гц
|
|
|
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
|
Lр
|
дБ
|
105
|
105
|
98
|
97
|
98
|
92
|
90
|
92
|
|
Lдоп
|
дБ
|
99
|
92
|
83
|
80
|
78
|
76
|
74
|
|
Λ
|
|
31,6·109
|
31,6·109
|
6,31·109
|
5,01·109
|
6,31·109
|
1,58·109
|
1,0·109
|
1,58·109
|
|
χ
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
Φ
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
r1
|
м
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
|
S1=2πr2
|
м2
|
433
|
433
|
433
|
433
|
433
|
433
|
433
|
433
|
|
r2
|
м
|
14
|
14
|
14
|
14
|
14
|
14
|
14
|
14
|
|
S2=2πr2
|
м2
|
1231
|
1231
|
1231
|
1231
|
1231
|
1231
|
1231
|
|
r3
|
м
|
10
|
10
|
10
|
10
|
10
|
10
|
10
|
10
|
|
S3=2πr2
|
м2
|
628
|
628
|
628
|
628
|
628
|
628
|
628
|
628
|
|
ψ
|
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
|
V
|
м3
|
500
|
500
|
500
|
500
|
500
|
500
|
500
|
500
|
|
μ
|
|
0,65
|
0,62
|
0,64
|
0,75
|
1
|
1,5
|
2,4
|
4,2
|
|
B
|
м2
|
16,25
|
15,5
|
16
|
18,75
|
25
|
37,5
|
60
|
105
|
|
Lсум
|
дБ
|
101
|
101
|
94
|
92
|
84
|
80
|
80
|
|
∆L
|
дБ
|
2
|
9
|
8
|
9
|
12
|
6
|
4
|
6
|
Поскольку значения требуемого снижения шума являются положительными, для
данной работы необходим ряд мероприятий по снижению шума.
. Расчет
мероприятий по снижению шума
Необходимо спроектировать кабину наблюдения со следующими параметрами:
Параметры кабины наблюдения - 16×10×5 м
Площадь глухой стены, S1= 80
м2
Площадь двери, S3= 5
м2
Площадь глухой стены S2=
160 м2
Площадь окна S4= 4 м2
Требуемая изоляция воздушного шума Rтрi в дБ ограждающей
конструкции в октавной полосе частот при проникновении из одного помещения в
другое (формула (23) /1/):
Rтрi= Lш-10·lg Bи+10·lg Si-Lдоп+10·lg n,
где величина Bи - постоянная
защищаемого от шума помещения в м2, находится так же, как и в предыдущем
расчете. Для среднегеометрической частоты октавных полос 63 Гц:
Vи= 16×10×5 = 800 м3 , Ви1000= 800/20 = 40 м2 ,
Bи= 40·0,65 = 26 м2.
Lш - октавный
уровень звукового давления в не защищаемом от шума помещении, Lш= Lсум;
Si -
площадь ограждающей конструкции (или отдельного ее элемента), через которую
проникает шум в помещение;
n -
общее количество ограждающих конструкций (или отдельных их элементов).
Rтр1= 101-10·lg 26+10·lg 80-99+10·lg 4 = 13 дБ;
Rтр2=
101-10·lg 26+10·lg 160-99+10·lg 4 =
16 дБ;
Rтр3=
101-10·lg 26+10·lg 5-99+10·lg 4 =
1 дБ;
Rтр4=
101-10·lg 26+10·lg 4-99+10·lg 4 =
0 дБ.
Также рассчитываются остальные значения воздушной изоляции для других
среднегеометрических частот октавных полос.
Таблица 5 - Результаты расчета значений воздушной изоляции.
|
|
Среднегеометрические
частоты октавных полос, Гц
|
|
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
|
Lдоп
|
дБ
|
99
|
92
|
86
|
83
|
80
|
78
|
76
|
74
|
|
Lсум
|
дБ
|
101
|
101
|
94
|
92
|
92
|
84
|
80
|
80
|
|
n
|
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
|
S1
|
м2
|
80
|
80
|
80
|
80
|
80
|
80
|
80
|
80
|
|
S2
|
м2
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
|
S3
|
м2
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
5
|
|
S4
|
м2
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
|
V
|
м3
|
800
|
800
|
800
|
800
|
800
|
800
|
800
|
800
|
|
μ
|
|
0,65
|
0,62
|
0,64
|
0,75
|
1
|
1,5
|
2,4
|
4,2
|
|
B
|
м2
|
26
|
24,8
|
25,6
|
30
|
40
|
60
|
96
|
168
|
дБ
|
13
|
20
|
19
|
19
|
21
|
13
|
9
|
9
|
|
Rтр2
|
дБ
|
16
|
23
|
22
|
22
|
24
|
16
|
12
|
12
|
|
Rтр3
|
дБ
|
1
|
8
|
7
|
7
|
9
|
1
|
-3
|
-3
|
|
Rтр4
|
дБ
|
0
|
7
|
6
|
6
|
8
|
0
|
-4
|
-4
|
По сделанным расчетам, при помощи таблиц 2.16 и 2.17 [1], выберем
конструкции, обеспечивающие необходимую звукоизоляцию. Для уменьшения шума,
производимого промышленным оборудованием, предусматриваются следующие
мероприятия:
Для стен и перекрытий (S1 и S2) используем кирпичную кладку,
оштукатуренную с 2-х сторон, толщиной в ½ кирпича, средняя поверхностная
плотность, которого 100 кг/м2. Дверь (S3) спроектируем обыкновенную с уплотняющими прокладками из резины. Окно -
из обычного силикатного стекла. В результате стены, перекрытия, окно и дверь
обеспечат полную звукоизоляцию кабины наблюдения.
Заключение
В данной работе был произведен акустический расчет генераторного цеха в
расчетной точке прямого и отраженного звука. Результаты расчета октавных
уровней звукового давления в расчетной точке показали необходимость сооружения
кабины наблюдения с требуемым снижением шума. Произведен расчет
звукоизолирующих конструкций для защиты от шума персонала.
Список литературы
1. СниП II-12-77
Защита от шума - М., 1978.
. Сулиева Н.Г., Сухарев В.Г. “Безопасность жизнедеятельности.
Защита от производственного шума” - Методические указания к выполнению
дипломного проекта, Алматы, АИЭС - 1995.