Акустические методы защиты от шума.
К ним относятся: звукоизоляция, звукопоглощение, звукоподавление (глушение шума).
Звукоизоляция – это способность конструкций, ограждающих или разделяющих помещения, или их элементов ослаблять проходящий через них звук.
Виды звукоизоляции и эффективность звукоизоляции.
При встрече звуковой энергии с ограждением часть её проходит через ограждение, часть её отражается, часть - превращается в тепловую энергию, часть – излучается колеблющейся преградой, и часть - превращается в корпусной звук, распространяющийся внутри ограждения в помещении.
Величина излучаемой звуковой энергии гораздо меньше звуковой энергии, воздействующей на ограждение со стороны источника шума, так как часть звуковой энергии отражается от ограждения.
Звукоизолирующие качество ограждения характеризуются коэффициентом звукопроницаемости :
(2.5.11)
где lпр, Рпр – интенсивность и звуковое давление прошедшего звука;
lпад, Рпад – интенсивность и звуковое давление падающего звука.
Звукоизолирующая способность конструкции тем выше, чем выше ее поверхностная плотность. Эффективными звукоизолирующими материалами являются: бетон, дерево, плотные пластмассы и др.
Для большинства строительных конструкций и материалов имеются таблицы с экспериментальными данными их звукоизолирующей способности в активной полосе частот. При проектировании ограждений зданий и сооружений одним из критериев выбора материалов стен, перекрытий, перегородок является их звукоизолирующая способность.
Для создания нормальных условий на рабочих местах, необходимо знать на какую величину нужно понизить звуковое давление. В качестве такого критерия предлагается величина звукоизоляции Д (рис.2.5.3.). Для определения величины звукоизоляции необходимо замерить уровень звукового давления или интенсивности от источника, и сравнить его с нормативной величиной (ГОСТ 12.1.003-83; ГОСТ 12.1.001-89; ДСН 3.3.6-037-99). Для тонального и импульсного шума, а также шума, создаваемого установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, величина Lg должна быть уменьшена К = 5 дБ (рис.2.5.3.).
При расчете изоляции помещения от внешнего шума, очень важно знать на какую величину нужно понизить звуковое давление. В качестве критерия предлагается величина звукоизоляции:
,дБ,(2.5.12)
где L1 – уровень шума внутри помещения, дБ;
L2 – уровень шума снаружи помещения, дБ.
Однако формула (2.5.11.) не дает четкого представления о том, эффективно ли такое снижение шума или нет, с точки зрения охраны труда.
Выбор необходимой звукоизоляции производится, исходя из громкости шума, допустимой по нормам. Изолирующие стена и кожух должны создавать такую изоляцию звука, чтобы проникающий сквозь них шум не выделялся на общем фоне. Для этого шум от источника должен быть снижен на 3…5 дБ против допустимого по нормам:
,дБ(2.5.13)
где Д – необходимая величина звукоизоляции, дБ
LА – уровень от источника, дБ;
Lg – допустимый уровень шума по нормам, дБ.
 |
Рис. 2.5.3. Параметры звукоизоляции
Теперь, применив формулу (2.5.13), знаем на сколько дБ необходимо понизить звуковое давление. Исходя из полученного результата, необходимо выбрать эффективную звукоизоляцию. Изоляционную конструкцию рассчитывают так, чтобы её звукоизолирующая способность конструкции ( R ) в дБ была бы равна или была бы больше величины необходимой звукоизоляции, т.е. R Д (рис.2.5.3.).
При частоте колебаний среды более 100 Гц эффективность звукоизоляции зависит от массы конструкции (закон масс).
С увеличением массы конструкции М увеличивается изолирующая эффективность борьбы с шумом. Звук проникает посредством колебаний, и чем тяжелее, массивнее преграда, тем труднее привести её в колебание. Оградительные конструкции шумных цехов делаются массивными, утолщенными из плотных материалов или из пустотелых блоков, или многослойными.
Для определения звукоизолирующей способности ограждений рекомендуется формула:
(2.5.14.)
где - коэффициент звукопроводности, представляющий собой отношение звуковой энергии, прошедшей через конструкцию и падающей на конструкцию.
Для изоляции шумных помещений применяются звукоизолирующие стены и перекрытия. Звукоизолирующая способность таких ограждений определяется по следующим формулам:
· для определения между двумя помещениями
,(2.5.15)
· для сплошного и однообразного ограждения с массой конструкции до 200 кг/м2 звукоизолирующая способность равна:
,(2.5.16)
· то же с массой свыше 200 кг/м2
,(2.5.17)
· для двойного ограждения с воздушной прослойкой 8…10 см:
,(2.5.18)
где М – масса конструкции, кг/м2;
M1 , M2 – масса стенок двойного ограждения, кг/м2;
R – звукоизолирующая способность ограждения, дБ;
L1 , L2 – среднее значение уровня звукового давления в шумном и тихом помещениях, дБ;
S – площадь ограждения, м2;
А – общее звукопоглощение в тихом помещении, равное сумме произведений всех площадей на их коэффициенты звукопоглощения, м2.
Если само ограждение выполнено из звукопоглощающего материала, то величина ослабления шума звукоизолирующей конструкции определяется по следующей зависимости:
,(2.5.19)
где - коэффициент звукопоглощения материала конструкции.
Звукоизолирующая способность ограждения зависит от геометрических размеров, числа слоев звукоизолирующего материала, его веса, упругости и частотного состава шума.