Розрахунок рівня шуму в закритому просторі (у приміщенні)
При роботі джерела шуму звукові хвилі в приміщеннях багаторазово відбиваються від стін, стелі і різних предметів. Відбиття звичайно збільшують шум у приміщенні на 10-15 дБ у порівнянні із шумом того ж джерела на відкритому повітрі, у результаті чого створюється враження, що машина в приміщенні шумить більше, ніж на відкритому повітрі.
Інтенсивність звуку J у розрахунковій точці (рисунок 4.1 б) складається з інтенсивності прямого звуку Jпр, що йде безпосередньо від джерела, і інтенсивності відбитого звуку Jвідб
,
де В – постійна приміщення, м2;
А – еквівалентна площа поглинання звуку, рівна асрSпов,м2; аср – середній коефіцієнт звукопоглинання внутрішніх поверхонь приміщення площею Sпов.
Поблизу джерела шуму його рівень визначається в основному прямим звуком, а при видаленні від джерела - відбитим звуком.
У виробничих приміщеннях величина аср рідко перевищує 0,3 – 0,4. У цих випадках постійна приміщення В може бути з деякою погрішністю прийнята рівній еквівалентної площі поглинання А, тобто В @ A.
Постійну приміщення більш зручно визначати по формулі [1]:
В =k m V, (4.3)
де k – коефіцієнт, що враховує вид виробничого приміщення (k = 0,05 для цехів, машинних залів і т.п.; k = 0,1 для кабін управління, кімнат без звукопоглинального облицювання; k = 0,6 для приміщень зі звукопоглинальним облицюванням стелі і частини стін);
V – об'єм приміщення, м3;
m – частотний коефіцієнт, прийнятий по таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 – Частотний коефіцієнт m
| Об'єм приміщення, м3 | Середньогеометричні частоти октавних смуг, Гц | |||||||
| <200 | 0,92 | 0,86 | 0,8 | 0,92 | 1,15 | 1,6 | 2,1 | 2,9 |
| 200-1000 | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,4 | 4,2 |
| >1000 | 0,4 | 0,4 | 0,44 | 0,56 | 0,8 | 1,3 | 2,4 | 4,8 |
Проробивши ту ж операцію, що й у попередньому випадку, одержимо наступне вираження для визначення рівня шуму в розрахунковій точці (дБ):
(4.4)
Якщо джерело шуму і розрахункову точку розділяють які-небудь перешкоди, наприклад перегородки, кабіни і т.п., то у формулу (4.4) потрібно додати із знаком мінус величину зниження рівня звукової потужності.
Необхідне зниження шуму визначається по формулі (4.2).
Якщо є кілька джерел шуму в приміщенні, то рівень шуму на робочому місці визначають по формулі:
(4.5)
де S=w r2;
r – відстань від розрахункової точки до кожного джерела шуму, м;
n – число джерел шуму;
– сумарний рівень звукової потужності всіх джерел шуму в октавній смузі частот, дБ.
Сумарний рівень звукової потужності (дБ) при одночасній роботі кількох джерел різної звукової потужності можна визначити по формулі:
, (4.6)
де L1,L2,…,Ln–рівні звукового тиску або рівні інтенсивності, створювані кожним із джерел у розрахунковій точці.
Розглянуті особливості підсумовування рівнів мають велике практичне значення для шумоглушення. Так, при великому числі однакових джерел заглушіння лише кількох з них практично не послабить сумарний шум. Якщо ж на робоче місце попадає шум від різних по інтенсивності джерел, то знижувати необхідно спочатку шум більш могутніх джерел.
Якщо є n однакових джерел шуму з рівнем звукового тиску L1, створюваний кожним джерелом, то сумарний шум (дБ) дорівнює
(4.7)
З цієї формули видно, що два однакових джерела спільно створять рівень на 3 дБ більший, ніж кожне джерело окремо.
Таким чином, при аналізі шумової обстановки на робочому місці визначають рівень шуму розрахунком (за допомогою акустичного розрахунку) чи експериментально (за допомогою виміру шумоміром) і визначають необхідне зниження шуму. Якщо розраховане або вимірюване значення рівня шуму вище припустимого, то цим установлюється факт порушення санітарних норм і потрібно розробка заходів щодо зниження шуму до припустимих значень відповідно до ГОСТ 12.1.029-80 «Средства и методы защиты от шума. Классификация».
Застосовують наступні основні методи боротьби із шумом:
- зменшення шуму в джерелі виникнення. Механічний шум знижує застосування пружних прокладок між машиною і несучою конструкцією, своєчасний технічний догляд за машиною, профілактичні ремонти і т.д. Аеродинамічний шум знижують зменшенням швидкостей руху потоків (газів, рідин, сипучих матеріалів і ін.) і поліпшенням аеродинаміки тіл, по яких рухаються ці середовища;
- раціональне планування підприємств і цехів. Шумні виробництва концентрують в одній зоні і розташовують їх із завітряної сторони. Установлюють необхідні відстані між шумними й іншими цехами (наприклад, якщо рівень шуму дорівнює 135 дБ, та відстань повинна бути не менш 1000 м). Розриви між цехами озеленюють;
- акустична обробка приміщення (звукопоглинання). Облицьовують внутрішні поверхні пористими тонковолокнистими матеріалами (скловолокно, капронове волокно, мінеральна вата, плити поролону й ін.);
- зменшення шуму на шляху його поширення в результаті застосування звукоізоляції (звукоізолюючі огородження, кожухи, екрани, кабіни, пости або пульти управління, глушителі аеродинамічного шуму й ін.);
- застосування індивідуальних засобів захисту. Для цього використовують вкладиші (м'які тампони і тверді вкладиші з гуми), навушники і захисні шоломи.
Найбільш ефективним методом зниження рівня шуму є застосування звукоізоляції.