Захист від шуму, інфразвуку, ультразвуку (стр. 2 из 3)
7.Гучність.
Звуки однієї інтенсивності на різних частотах суб'єктивно людина сприймає по-різному (з різною гучністю). Тому вводиться поняття „гучність звуку", „шуму". Одиниця гучності - фон.
Тільки на частотах 1000 Гц одиниці у фонах і дБ збігаються.
8. Звукова потужність.
Звукова потужність джерела звуку Р - це загальна кількість звукової енергії, що випромінюється джерелом шуму в навколишнє середовище за одиницю часу, Вт:
, (4)де iн - нормальна до поверхні інтенсивність звуку, Вт/м2;
S - площа замкнутої поверхні, на яку розповсюджується звук, м2.
Рівень звукової потужності, дБ, визначається за формулою
’ (5)де Pфак - фактична звукова потужність джерела, Вт;
Pгр- гранична звукова потужність, яка береться такою, що дорівнює 10-12 Вт.
Акустичний розрахунок.
Його проводять для оцінки очікуваних рівнів звукового тиску, які будуть в розрахункових точках на робочих місцях при проектуванні нових цехів.
До завдань акустичного розрахунку відносять:
1. Визначення рівнів звукового тиску в розрахунковій точці за відомим джерелом шуму і його шумовою характеристикою.
Для кожної машини в технічній документації зазначаються:
а) рівень звукової потужності джерела в октавних смугах частот;
б) характеристика спрямованості шуму, випромінюваного машиною.
2. Визначення необхідного зниження шуму.
3. Розроблення заходів щодо зниження шуму до допустимих величин.
Очікуваний рівень звукового тиску, створюваний в розрахунковій точці джерелом шуму відомої звукової потужності, залежить від того, де розміщена розрахункова точка: на відкритому просторі або в замкнутому приміщенні, рис.1 або рис.2.
Для відкритого простору:
Рисунок 1 - Схема акустичного розрахунку для джерела, розміщеного на відкритому просторі.
Рисунок 2 - Схема акустичного розрахунку для джерела, розміщеного в приміщенні.
Очікуваний рівень звукового тиску, дБ, можна визначити за формулою
Lp = LР + 10 lgФ - 10 lgS- ΔLp, (6)
де LP- рівень звукової потужності джерела, дБ;
Ф - фактор спрямованості, визначається за формулою
Ф = Iн/Iнн, (7)
де Iн - інтенсивність звуку, створювана направленим джерелом у розрахунковій точці;
Iнн - інтенсивність, яку створило б не направлене джерело тієї самої звукової потужності;
S - площа поверхні, на яку поширюється звук (береться S = 2
r2 (площа півсфери),м2;r - відстань між джерелом і розрахунковою точкою, м;
ΔLp- втрати звукової потужності на шляху розповсюдження шуму від джерела до розрахункової точки. За відсутності перешкод для шуму на невеликих (до 50 м) відстанях ΔLp = 0. При відстанях більше ніж до 50 м при поширенні звукових хвиль в повітрі спостерігається їх затухання через густину повітря та молекулярне затухання орієнтовно за такою залежністю: при збільшенні відстані від джерела шуму до розрахункової точки в два рази рівень шуму зменшиться на 6 дБ. Тобто, якщо припустити, що при відстані 50м ΔLp = 0, то при відстані 100м ΔLp = 6 дБ, при відстані 200м ΔLp = 12 дБ.
Розрахунок проводять в кожній з дев'яти октавних смуг. Результат порівнюють з допустимими значеннями за ГОСТом 12.1 003.83* і визначають необхідне зниження шуму (дБ).
При роботі джерела шуму в приміщенні звукові хвилі багато разів відбиваються від стін, стелі і різних предметів.
Орієнтовно це збільшує шум в приміщеннях на 10-15 дБ в порівнянні з шумом того самого джерела на відкритому просторі.
Для даного випадку очікуваний рівень звукового тиску в розрахунковій точці обчислюється за формулою
Lp = LР + 10 lg (Ф/S + 4/B), (8)
де В - т. зв. стала приміщення:
, (9)де А - еквівалентна площа звукопоглинання:
А = αсер·Sпов. (10)
Тут αсер- середній коефіцієнт звукопоглинання внутрішніх поверхонь приміщення площею Sпов.
Він визначається як відношення інтенсивності поглиненого і падаючого звуку:
. (11)У виробничих приміщеннях αсер дляорієнтовних розрахунків беруть 0,3 - 0,4.
2. Дія шуму на організм людини
Дія шуму на організм людини може проявлятися як у вигляді специфічного ураження органів слуху, так і порушень з боку багатьох органів і систем.
Причина хвороби кожного п'ятого пацієнта психіатричних лікарень - надмірний шум.
В Англії кожна третя жінка і кожний четвертий чоловік через шум страждають неврозом.
Терапевт академік М'ясников вважає, що надмірні децибели можуть бути джерелом гіпертонії.
Австрійський вчений Гріффт дійшов висновку, що шум - причина передчасного старіння, він скорочує життя в великих містах на 8-12 років.
Тривала дія інтенсивного шуму може призводити до надмірного подразнення клітин звукового аналізатора, його стомлення, а потім і до стійкого зниження гостроти слуху (туговухість). Встановлено, що стомлювальна дія шуму пропорційна його частоті (висоті). На частоті 4000 Гц шум найбільш не бажаний, може викликати раннє виражене погіршення слуху.
Імпульсний шум діє більш несприятливо, ніж стаціонарний. Шум також діє і на центральну нервову систему (викликає дратівливість, ослаблення пам'яті, зниження чутливості шкіри, розлад сну), змінюється діяльність функцій шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи.
Поєднання професійної туговухості з розладом центральної нервової системи, серцево-судинної системи у працівників в умовах підвищеного шуму може призвести до професійного захворювання - шумової хвороби.
Крім того, впливаючи на кору головного мозку, шум дратує, прискорює процес стомлення, ослаблює увагу і уповільнює психічні реакції. З цих причин шум в умовах виробництва може спричинити виникнення травматизму.
Ці шкідливі дії тим більші, чим сильніший шум і чим довша його дія.
При дії шуму дуже високих рівнів (більше 130 дБ) можливий розрив барабанної перетинки.
3. Нормування шуму
При нормуванні шуму використовують два методи:
1. Нормування за граничним спектром шуму.
2. Нормування рівня звуку в дБА.
Перший метод нормування є основним для постійних шумів. Відповідно до ГОСТу 12.1 003-83 нормуються рівні звукового тиску в 9 октавних смугах з середньо геометричними частотами:
| 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 Гц |
| 107 | 95 | 87 | 82 | 78 | 75 | 73 | 71 | 69 дБ |
Для основних цехів в залежності від виду виконуваної роботи.
Сукупність дев'яти допустимих рівнів звукового тиску в октавних смугах називаєтьсяграничним спектром (ГС).
Із збільшенням частоти шуму (більш неприємний шум) допустимі рівні зменшуються.
Другий метод: нормування загального рівня шуму, за шкалою А* шумоміра, використовується для орієнтовної оцінки постійного і непостійного шуму, в цьому випадку ми не враховуємо частотний спектр шуму.
4. Захисні заходи від виникнення шуму
Генерація шуму у виробничих умовах обумовлена різними причинами. Тому боротьба з шумом вимагає одночасного застосування комплексу заходів. Заходи можуть бути технічного і медичного характеру.
Повернемося до формули акустичного розрахунку (6):
Lp = LР + 10 lgФ - 10 lgS - ΔLp.
Аналізуючи її, можна визначити методи зниження шуму.
1. Зменшення шуму в джерелі його виникнення, LР↓.
1.1 Боротьба з механічним шумом:
а) заміна застарілого устаткування;
б) заміна ударних процесів безударними (клепки зварюванням і т.п.);
в) застосування замість прямозубих шестерень косозубих шестерень та ін. (шум зменшується на 5-10 дБ);
г) підвищення класу точності при виготовленні деталей устаткування;
д) заміна зубчастих і ланцюгових передач клиноремінними;
е) використання деталей з пластмас та інших “не звучних" матеріалів;
є) використання шаруватих матеріалів;
ж) застосування засобів віброізоляції і вібродемпферування;
з) своєчасний ремонт і правильна експлуатація устаткування.
1.2 Боротьба з шумом аеродинамічного походження:
а) вихровий шум (обтікання).
Звуковий тиск р пропорційний V6, Д6,де V - швидкість набігаючого потоку;
Д - геометрія тіла (основний розмір);
б) шум струменя при витоку потоку. З таким шумом боротися особливо важко: встановлюють глушники, знижують швидкість потоку.
1.3 Шум електромагнітного походження.
Він виникає внаслідок дії змінних в часі і просторі електромагнітних полів на феромагнітні маси.
Єдиний шлях боротьби - підвищення якості виготовлення виробів.
1.4 Гідродинамічний шум насосних установок (шум кавітації). Боротьба - поліпшення характеристик насосів, правильна експлуатація гідросистем.
2. Метод: зміна спрямованості шуму, 10lgФ↓.
3. Метод: акустичне планування підприємств і цехів: S
=2πr2.Із збільшенням відстані від джерела шуму до робочого місця в 2 рази рівень звуку знижується на 6 дБ.
3.3 Акустична обробка приміщень: ΔLp