Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра охраны труда и окружающей среды
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Методические указания к выполнению раздела
«Защита от производственного шума» в выпускных работах
для всех специальностей Бакалавриат
Алматы 2009
СОСТАВИТЕЛИ: Ф.Р. Жандаулетова, А.С. Бегимбетова. Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению раздела «Защита от производственного шума» в выпускных работах для всех специальностей. Бакалавриат. – Алматы: АИЭС, 2009. –34 с.
Методические указания содержат акустический расчет, согласно с нормативными материалами приведены шумовые характеристики производственного оборудования. Изложена последовательность расчета уровней шума в расчетных точках и приведены мероприятия по их снижению. Методические указания рекомендуются студентам всех специальностей.
Содержание
1. Общие теоретические сведения……………………………………………….4
2. Основные характеристики шума………………………………………………4
3. Акустический расчет…………………………………………………………...7
3.1 Выявление источников шума………………………………………………...7
3.2 Нормирование шума………………………………………………………….7
3.3. Определение уровней звукового давления
в расчетных точках………………………………………………………….13
3.3.1 Определение уровня звукового давления
в рабочих помещениях, где один источник шума……………………….14
3.3.2 Определение уровня звукового давления
в рабочих помещениях, где несколько источников шума……………….16
3.3.3 Определение уровня звукового давления,
когда источники шума и расчетные точки расположены
на территории……………………………………………………………….18
3.3.4 Определение уровня звукового давления
от нескольких источников шума…………………………………………..19
3.4 Расчет требуемого снижения шума……………………………….................19
3.5 Выбор мероприятий по снижению шума……………………………………20
3.6 Расчет мероприятий для снижения шума…………………………………...23
Список литературы……………………………………………………………….33
1 Общие теоретические сведения
Основными источниками шума на ТЭС являются турбины, котельные агрегаты, насосы и др. Это оборудование расположено внутри производственных помещений. К наиболее шумным относятся помещения турбинного, котельного цехов, газораспределительного пункта, компрессорных, насосных, дробилок угля и др.
Однако на ТЭС имеются также источники шума, которые могут воздействовать на район, расположенный за пределами ТЭС. Это тягодутьевые машины, открытые распределительные устройства, сброс пара в атмосферу при срабатывании предохранительных клапанов и др.
В выпускных работах помимо акустического расчета в производственном помещении необходимо привести мероприятия по снижению шума, подтвержденные вышеуказанным расчетом.
2 Основные характеристики шума
Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).
Звуки, распространяющиеся в воздухе, вызывают воздушный шум.
Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в которой распространяются звуковые волны - звуковым полем.
По происхождению шум делят на ударный, механический, аэродинамический, гидродинамический и электромагнитный.
Основные физические характеристики звука – частота f (Гц), звуковое давление Р (Па), интенсивность или сила звука I (Вт/м2), звуковая мощность W (Вт) и длина волны л (м).
Длина волны зависит от скорости распространения звука и частоты колебаний.
Возникающее в среде изменение давления при прохождении через нее звуковых волн называют звуковым давлением – Р, Н/м2 (Па).
Звуковая волна переносит энергию в направлении своего движения. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, ориентированной перпендикулярно к направлению распространения звука, называется интенсивностью звука в данной точке – I, Вт/м2.
В зависимости от частоты звуковые волны разделяют на инфразвуковые – с частотой меньше 16-20 Гц, звуковые, или слышимые звуки, – с частотой 20-20000 Гц, ультразвуковые – с частотой свыше 20000 Гц.
Область слышимости ограничена не только частотами звуков, но и значениями звукового давления. Максимальные и минимальные звуковые давления, воспринимаемые человеком как звук, называют пороговыми.
Интенсивность звука связана со звуковым давлением следующим отношением:
, Вт/м2, (1.1)
где Р – звуковое давление (разность между мгновенным значением полного давления и средним значением давления, которое наблюдается в среде при отсутствии звукового поля), Па;
с – плотность среды, в которой распространяется звуковая волна, кг/м3;
С – скорость распространения звука в данной среде (в атмосфере при 20°С равна 343 м/с), м/с;
V – мгновенное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне, м/с.
Произведение ρ∙С называется удельным акустическим сопротивлением среды, которое характеризует степень отражения звуковых волн при переходе из одной среды в другую, а также звукоизолирующие свойства материалов (для воздуха при температуре 20°С с∙С=410 Па∙с/м). При этом для плоской звуковой волны справедлива зависимость между звуковым давлением Р, колебательной скоростью V и скоростью звука С, выражаемая формулой:
, Па . (1.2)
Интенсивность шума (Вт/м2), проходящего через поверхность среды радиуса r, равна излучаемой мощности источника W (Вт), деленной на площадь поверхности источника:
, Вт/м2.
(1.3)
Эта зависимость определяет основной закон распространения звука в свободном звуковом поле (без учета затухания), согласно которому интенсивность звука уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния r.
Для санитарно-гигиенической оценки шума принято измерять его интенсивность и звуковое давление не абсолютными физическими величинами, а логарифмами отношений этих величин к условному нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости. Называют эти показатели уровнями интенсивности и звукового давления, выраженными в белах (Б). Так как ухо человека четко различает изменение уровня интенсивности звука на 0,1 бела, то для практического использования введена единица в 10 раз меньшая – децибел (дБ).
Уровень интенсивности звука L в децибелах определяется по формуле:
, дБ,
(1.4)
где I – интенсивность звука в данной точке, Вт/м2;
I0 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости 10-12 Вт/м2 на частоте 1000 Гц.
Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления (3.1), то формулу для определения уровня звукового давления можно записать в виде:
, дБ (1.5)
где Р0 – пороговое звуковое давление, равное 2∙10-5 Па при частоте 1000 Гц.
Обычно
параметры шума оценивают в октавных полосах. За ширину полосы принята октава,
то есть интервал частот, в котором верхняя граничная частота f2 в два раза больше нижней f1. В качестве частоты, характеризующей полосу в целом,
берут среднегеометрическую частоту . Среднегеометрические частоты октавных
полос стандартизированы ГОСТ 12.1.003-83 “Шум. Общие требования безопасности” и
составляют 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц при соответствующих им
граничным частотам 45-90; 90-180; 180-355; 355-710; 710-1400; 1400-2800;
2800-5600; 5600-11200.
Зависимость величин, характеризующих шум по его частоте, называется частотным спектром шума. Для удобства физиологической оценки воздействия шума на человека различают низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (300-800 Гц) и высокочастотный (выше 800 Гц) шум.
ГОСТ 12.1.003-83 классифицирует шум по характеру спектра и по времени действия.
По
временным характеристикам шумы делятся на постоянные, уровень звука которых
за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ, и непостоянные,
уровень звука которых за
8-часовой рабочий день изменяется во времени более чем на 5 дБ.
Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени (шум транспортного потока); прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБ и более (шум, возникающий при периодическом сбросе газа из пневмосистемы); импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБ (машины ударного действия).
По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный и тональный. Широкополосный шум имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы. Такой тип шума характерен для работы вентиляторов.
3 Акустический расчет
Акустический расчет включает:
- выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;
- выбор точек в помещениях или на территориях, для которых приводится акустический расчет (расчетных точек);
- определение допустимых уровней звукового давления Lдоп для расчетных точек;
- определение ожидаемых уровней звукового давления L в расчетных точках до осуществления мероприятий по снижению шума;
- определение требуемого снижения уровней звукового давления Lтреб в расчетных точках;
- выбор мероприятий для обеспечения требуемого снижения уровней звукового давления в расчетных точках;
- расчет и проектирование, выбор типа и размеров шумоглушащих, звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций (глушителей, экранов, звукоизолирующих кожухов и т.д.);
- проверочный расчет акустической эффективности запроектированных конструкций (в необходимых случаях).
3.1 Выявление источников шума
Источниками шума могут быть любые машины и механизмы, потоки газов и жидкостей в трубопроводах, аппаратах и в атмосфере, электрические и магнитные переменные поля в электроустройствах и т.д.
Чтобы выполнить акустический расчет, необходимо располагать шумовыми характеристиками источников шума /1,2,3/.
Источник шума характеризуется общим уровнем звуковой мощности, т.е. распределением уровней звуковой мощности по октавным полосам.
Шумовые характеристики машин указываются заводом - изготовителем в предлагаемой технической документации.
В таблицах 3.1-3.6 представлены шумовые характеристики различного оборудования.
3.2 Нормирование шума
Допустимые шумовые характеристики рабочих мест регламентируются согласно ГОСТ12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности». Нормирование осуществляется двумя методами: 1) по предельному спектру шума; 2) по уровню звука (дБ), измеренного при включении корректировочной частотной характеристики “А” шумомера. По предельному спектру нормируются уровни звукового давления, в основном, для постоянных шумов в стандартных октавных полосах. Уровни звукового давления на рабочих местах в нормируемом частотном диапазоне не должны превышать значений, указанных в ГОСТ12.1.003-83. Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот в дБ, и эквивалентные уровни звука в дБ для широкополосного постоянного и непостоянного шума приведены в таблице 3.7.
Т а б л и ц а 3. 1 - Уровни звукового давления (дБ) на рабочих местах
станочного оборудования
Вид оборудования |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Токарные станки |
78 |
80 |
84 |
85 |
85 |
84 |
80 |
80 |
Токарные автоматы |
82 |
88 |
85 |
87 |
87 |
86 |
86 |
84 |
Станки строгальные |
74 |
80 |
82 |
80 |
79 |
82 |
78 |
78 |
Станки долбежные |
75 |
78 |
87 |
94 |
97 |
94 |
88 |
86 |
Станки шлифовальные |
84 |
85 |
87 |
94 |
97 |
94 |
88 |
86 |
Станки заточные |
78 |
85 |
85 |
84 |
83 |
81 |
81 |
80 |
Станки карусельные |
87 |
90 |
93 |
90 |
90 |
90 |
87 |
80 |
Станки сверлильные |
81 |
82 |
83 |
86 |
85 |
84 |
90 |
84 |
Высадочные автоматы |
87 |
88 |
89 |
97 |
89 |
86 |
89 |
76 |
Координатно-расточные станки |
66 |
66 |
71 |
75 |
74 |
74 |
71 |
57 |
Пневматические клепальные прессы |
83 |
83 |
89 |
89 |
90 |
91 |
90 |
89 |
Выбивные решетки |
96 |
104 |
104 |
105 |
104 |
102 |
99 |
95 |
Формовочные машины |
97 |
99 |
109 |
99 |
98 |
97 |
96 |
95 |
Машины для литья под давлением |
81 |
86 |
84 |
86 |
85 |
81 |
80 |
75 |
Электродуговые печи |
95 |
98 |
97 |
92 |
92 |
86 |
72 |
70 |
Рейсмусовые станки |
91 |
98 |
100 |
98 |
94 |
94 |
94 |
89 |
Фуговальные станки |
88 |
96 |
101 |
96 |
97 |
94 |
96 |
96 |
Фрезерные станки |
82 |
87 |
87 |
89 |
94 |
93 |
91 |
85 |
Круглопильные станки |
82 |
81 |
87 |
90 |
92 |
95 |
97 |
96 |
Токарные автоматы и прессы по дереву |
88 |
87 |
90 |
89 |
89 |
86 |
83 |
74 |
Станки ленточнопильные |
80 |
86 |
86 |
91 |
90 |
90 |
90 |
92 |
Станки многопильные |
84 |
86 |
86 |
91 |
90 |
90 |
90 |
86 |
Станки шлифовальные |
81 |
82 |
83 |
84 |
83 |
81 |
80 |
77 |
Т а б л и ц а 3.2 - Допустимый уровень звука силовых масляных
трансформаторов
Типовая мощность трансформатора, МВА |
Допустимый уровень звука LА, дБ (по шкале А), для классов напряжения трансформаторов, кВ |
|||||
6 и 10 |
35 |
110 и 150 |
220 |
330 |
500 и 750 |
|
0,1 |
47 |
52 |
- |
- |
- |
- |
0,16 |
49 |
54 |
- |
- |
- |
- |
0,25 |
51 |
55 |
- |
- |
- |
- |
0,4 |
53 |
57 |
- |
- |
- |
- |
0,63 |
59 |
59 |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
57 |
60 |
- |
- |
- |
- |
1,6 |
59 |
62 |
- |
- |
- |
- |
2,5 |
61 |
63 |
66 |
- |
- |
- |
4,0 |
63 |
65 |
68 |
- |
- |
- |
6,3 |
65 |
67 |
70 |
- |
- |
- |
10 |
- |
68 |
71 |
73 |
- |
- |
16 |
- |
70 |
73 |
75 |
- |
- |
25 |
- |
72 |
75 |
78 |
79 |
- |
40 |
- |
74 |
76 |
78 |
79 |
- |
63 |
- |
75 |
77 |
79 |
80 |
81 |
100 |
- |
- |
81 |
83 |
85 |
85 |
100 |
- |
- |
83 |
85 |
86 |
87 |
250 |
- |
- |
85 |
87 |
88 |
89 |
400 |
- |
- |
86 |
88 |
89 |
90 |
630 |
- |
- |
- |
89 |
90 |
91 |
1000 |
|
|
- |
- |
91 |
92 |
Т а б л и ц а 3.3 - Ориентировочные уровни звукового давления
теплоэнергетического оборудования
Источники шума на ТЭЦ |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Котел |
100 |
103 |
99 |
95 |
97 |
98 |
85 |
182 |
Турбина |
103 |
105 |
94 |
95 |
93 |
90 |
88 |
85 |
Генератор |
105 |
105 |
98 |
97 |
98 |
92 |
90 |
92 |
Арматура, паропроводы |
86 |
89 |
94 |
98 |
105 |
102 |
112 |
120 |
Питательные насосы |
115 |
109 |
102 |
98 |
94 |
92 |
89 |
92 |
Циркуляционные и сетевые насосы |
89 |
101 |
100 |
86 |
88 |
92 |
96 |
97 |
Деаэрационные колонки |
88 |
92 |
96 |
97 |
92 |
94 |
95 |
94 |
Тягодутьевые машины в устье дымовой трубы с металлическим газоходом |
100 |
99 |
101 |
103 |
105 |
108 |
110 |
105 |
Тягодутьевые машины в устье дымовой трубы, обделанной внутри кирпичом |
90 |
87 |
86 |
82 |
85 |
87 |
84 |
80 |
Газораспределительный пункт |
82 |
87 |
89 |
94 |
98 |
96 |
108 |
115 |
Сброс пара в атмосферу при срабатывании предохранительных клапанов |
128 |
130 |
132 |
138 |
135 |
138 |
140 |
135 |
Т а б л и ц а 3.4 - Уровни звукового давления (дБ), создаваемые
основными агрегатами газотурбинной установки
ГТ-100-750-2
Мощность агрегата, Мвт |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
||||||
62 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
|
|
Компрессор низкого давления |
||||||
18,0 |
66 |
72 |
75 |
78 |
81 |
84 |
79 |
30,0 |
62 |
66 |
73 |
77 |
85 |
88 |
82 |
40,0 |
65 |
68 |
70 |
72 |
84 |
87 |
80 |
75,0 |
63 |
70 |
68 |
70 |
79 |
87 |
78 |
|
Компрессор высокого давления |
||||||
12,5 |
70 |
75 |
74 |
78 |
82 |
83 |
79 |
22,5 |
60 |
63 |
72 |
75 |
78 |
79 |
84 |
47,5 |
61 |
70 |
69 |
72 |
77 |
84 |
86 |
|
Турбина высокого давления |
||||||
15,0 |
62 |
65 |
68 |
74 |
75 |
80 |
83 |
28,0 |
60 |
62 |
71 |
72 |
82 |
84 |
85 |
48,0 |
58 |
66 |
65 |
70 |
79 |
85 |
90 |
|
Турбина низкого давления |
||||||
16,0 |
69 |
73 |
76 |
77 |
80 |
82 |
77 |
28,0 |
65 |
70 |
72 |
73 |
80 |
80 |
81 |
38,0 |
60 |
69 |
68 |
70 |
77 |
79 |
78 |
Т а б л и ц а 3.5 - Уровни звукового давления (дБ), создаваемые
различными агрегатами установки ГТ-100-700-12М
Наименование агрегата |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Компрессор низкого давления |
68 |
79 |
70 |
69 |
80 |
85 |
83 |
80 |
Газовая турбина |
70 |
69 |
72 |
73 |
76 |
80 |
80 |
75 |
Электрогенератор |
64 |
70 |
71 |
74 |
77 |
79 |
80 |
74 |
Компрессор высокого давления |
70 |
66 |
69 |
75 |
80 |
82 |
80 |
73 |
Всасывающая установка |
83 |
84 |
79 |
93 |
104 |
98 |
98 |
78 |
Газоход тепло -регенератора |
88 |
82 |
80 |
102 |
83 |
80 |
78 |
75 |
Т а б л и ц а 3.6 - Уровни звукового давления (дБ), редукционно-
охладительного устройства (РОУ)
Параметры РОУ |
Место измерения |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
Расход 50 т/ч, перепад давления от 14 до 1,6 МПа |
У дроссельного клапана |
84 |
86 |
87 |
89 |
97 |
97 |
100 |
95 |
У охладителя пара |
87 |
90 |
87 |
88 |
96 |
98 |
100 |
95 |
|
Расход 50 т/ч, перепад давления от 1,6 до 0,12 МПа |
У дроссельного клапана |
90 |
86 |
89 |
90 |
99 |
105 |
108 |
108 |
У охладителя пара |
90 |
88 |
89 |
90 |
99 |
105 |
108 |
108 |
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следует принимать:
- для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума по таблице 3.7;
- для тонального и импульсного шума на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 3.7.
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасность, и работающие в этих зонах должны применять СИЗ.
Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
Контроль за уровнями шума на рабочих местах должен быть обеспечен не реже 1 раза в год.
Т а б л и ц а 3.7 - Допустимые уровни шума на рабочих местах
Наименование помещений и рабочих мест |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц |
Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
|
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятия |
99 |
92 |
86 |
83 |
80 |
78 |
76 |
74 |
85 |
Помещения управления, рабочие комнаты |
79 |
70 |
68 |
63 |
55 |
52 |
50 |
49 |
60 |
Учебные аудитории, читальные залы |
63 |
52 |
45 |
39 |
35 |
32 |
30 |
28 |
40 |
Помещения и участки точной сборки, машинописные бюро |
83 |
74 |
68 |
63 |
60 |
57 |
55 |
54 |
65 |
Кабины дистанционного управления без речевой связи по телефону |
94 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
70 |
80 |
Кабины дистанционного управления с речевой связью |
83 |
74 |
68 |
63 |
60 |
57 |
55 |
54 |
65 |
Помещения для размещения шумных агрегатов вычислительных машин |
94 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
70 |
80 |
Помещения конструкторских бюро, программистов вычислительных машин, лаборатории для теоретических работ |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
42 |
40 |
38 |
50 |
3.3. Определение уровней звукового давления в расчетных точках
При акустических расчетах для источников шума, находящихся внутри производственных помещений, выбирают не менее двух расчетных точек: одну на рабочем месте, расположенном в зоне отраженного звука, а другую - на рабочем месте в зоне прямого звука, создаваемого источником шума. Расчетные точки должны быть расположены на уровне работающего на высоте 1,2-1,5 м от пола.
Если в помещении несколько источников шума, отличающихся друг от друга по октавным уровням на рабочих местах более чем на 10 дБ, то в зоне прямого звука следует выбирать две расчетные точки: на рабочих местах у источников с небольшими и наименьшими уровнями звукового давления в дБ.
На территории промышленной площадки обычно выбирают 2 или 3 расчетные точки на высоте 1,2 м от поверхности земли и на расстоянии 2 м от границы территории.
3.3.1 Определение уровня звукового давления в рабочих помещениях, где один источник шума
Октавные уровни звукового давления в дБ в расчетных точках на рабочих местах помещений, в которых один источник шума (см. рисунок 3.1) следует определять следующим образом /4,5/:
- в зоне прямого и отраженного звука по формуле
;
(3.1)
-в зоне прямого звука по формуле
;
(3.2)
- в зоне отраженного звука по формуле
,
(3.3)
где Lр - октавный уровень звуковой мощности в дБ источника шума;
χ- коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния r в метрах между акустическим центром источника и расчетной точкой к максимальным габаритным размерам lmax в метрах источника шума, определяется по графику (см. рисунок 3.2)
РТ1 - расчетная точка в зоне прямого и отраженного звука
РТ2 - расчетная точка в зоне отраженного звука
РТ3 - расчетная точка в зоне прямого звука
Рисунок 3.1 - Схема расположения расчетных точек (РТ) и
источника шума (ИШ)
Рисунок 3.2 - График для определения коэффициента χ в зависимости
от отношения r к максимальному линейному размеру
источника шума lmax
Ф - фактор направленности источника шума, безразмерная величина, определяется по опытным данным, для источников шума с равномерным излучением звука следует принимать равной 1;
S - площадь, м2, воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку.
Для источников шума, у которых выполняется условие 2* lmax<r, следует принимать при расположении источника шума:
- в пространстве S=4πr2;
- на поверхности стены, перекрытия S=2πr2;
- в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями S=πr2;
В - постоянная помещения, м2, определяется по формуле
, м2,
(3.4)
где В1000 – постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц, м2; определяется по таблице 3.8 в зависимости от объема V (м3) и типа помещения;
μ – частотный множитель ( см. таблицу 3.9).
Т а б л и ц а 3.8 - Постоянная помещения В1000
Тип |
Описание помещения |
В1000 |
1 |
С небольшим количеством людей (металлообрабатывающие цеха, вентиляционные камеры, генераторные, машинные залы, испытательные стенды и т.п.) |
|
2 |
С жесткой мебелью и большим количеством людей или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, деревообрабатывающие цехи, кабинеты и т.п.) |
|
3 |
С большим количеством людей и мягкой мебелью (рабочие помещения зданий управлений, аудитории учебных заведений, залы ожиданий вокзалов, читальные залы библиотек, жилые помещения и т.п.) |
|
4 |
Помещения со звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен |
|
Т а б л и ц а 3.9 - Значения частотного множителя μ
Объем помещения, м3 |
Частотный множитель μ на среднегеометрических частотах октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
V<200 |
0,8 |
0,75 |
0,70 |
0,80 |
1 |
1,4 |
1,8 |
2,5 |
V=200…1000 |
0,65 |
0,62 |
0,64 |
0,75 |
1 |
1,5 |
2,4 |
4,2 |
V>1000 |
0,5 |
0,5 |
0,55 |
0,7 |
1 |
1,6 |
3 |
6 |
3.3.2 Определение уровня звукового давления в рабочих помещениях, где несколько источников шума
Октавные уровни звукового давления в дБ в расчетных точках на рабочих местах помещений, в которых несколько источников шума (см. рисунок 3.1) следует определять следующим образом:
- в зоне прямого и отраженного звука по формуле
(3.5)
где ∆I=100,1Lрi,
Lрi – октавный уровень звуковой мощности в дБ, создаваемый i-тым источником шума;
m – количество источников шума, ближайших к расчетной точке, (то есть для которых выполняется условие ri<5rmin, где rmin- расстояние от расчетной точки до акустического центра источника);
n – общее количество источников шума в помещении;
- в зоне отраженного звука по формуле
. (3.6)
Первый член в формуле 3.6 следует определять суммируя уровни звуковой мощности источников шума по таблице3.10, а если все источники шума имеют одинаковую звуковую мощность Lр0, то определяется по формуле
.
(3.7)
Т а б л и ц а 3.10 - Значения добавок ∆L в зависимости от разностей
уровней шума двух источников
Величина разности уровней шума, дБ |
Добавка к более высокому из складываемых уровней, дБ |
Величина разности уровней шума, дБ |
Добавка к более высокому из складываемых уровней, дБ |
0 |
3 |
|
|
1 |
2,5 |
7,0 |
0,8 |
2,0 |
2,0 |
8,0 |
0,6 |
3,0 |
1,8 |
9,0 |
0,5 |
3,5 |
1,6 |
10,0 |
0,4 |
4,0 |
1,5 |
11,0 |
0,38 |
5,0 |
1,2 |
12,0 |
0,35 |
5,5 |
1,1 |
15,0 |
0,2 |
6,0 |
1,0 |
20,0 и более |
0 |
Примечание: При пользовании таблицей 3.10 следует последовательно складывать уровни в дБ (звуковой мощности или звукового давления), начиная с максимального. Сначала следует определить разность двух складываемых уровней, затем соответствующую этой разности добавку. После этого добавку следует прибавить к большему из складываемых уровней. Полученный уровень складывается со следующим и т.д.
Пример 1. Найти суммарный уровень для четырех слагаемых уровней: L1=105дБ, L2= 100дБ, L3=111дБ, L4=104дБ.
Решение. Пользуясь таблицей 3.10, суммируем L1 и L3. Разность слагаемых уровней ∆L=6дБ. Добавка по табл. 3.10 к большему уровню 1дБ, суммируем уровень Lсум1=111+1=112дБ. Суммируем Lсум1 и L4, величина разности ∆L=8дБ, получаем Lсум2=112+0,6=112,6дБ. Суммируем Lсум2 и L2, получаем сумму всех уровней Lсум=112,6+0,35=112,95дБ.
Пример2 . В цехе установлено оборудование, имеющее следующие уровни звука, дБ: L1=106 дБ, L2=103 дБ, L3=103 дБ, L4=126 дБ, L5=111 дБ. Требуется найти суммарный уровень шума в цехе.
Решение. Расчет выполняем, используя таблицу 3.10. Начинаем с наиболее шумного оборудования. Разность между L4 и L5 составляет ∆L4-5=15 дБ.
По таблице 3.10 добавка к большему уровню составит 0,2 дБ и суммарный уровень Lсум1=126+0,2=126,2 дБ.
Далее суммируем Lсум1 и L1. Разность этих двух уровней составляет 20,2 дБ, что по таблице 3.10 соответствует добавке, равной нулю и, следовательно,
Lсум2 =126,2дБ. Аналогичный результат даст суммирование уровней L2 и L3 к Lсум2 . Таким образом, суммарный уровень шума в цехе Lсум=126,2 дБ.
3.3.3 Определение уровня звукового давления, когда источники шума и расчетные точки расположены на территории
Если источники шума и расчетные точки расположены на территории, то ожидаемые уровни звукового давления Li рассчитывают по формуле
(3.8)
где Lр – уровень звуковой мощности источника шума;
Ф – фактор направленности источника шума;
r – расстояние от источника шума до расчетной точки, м;
βа – затухание шума в атмосфере, дБ/км (табл.3.11);
Ω - пространственный угол излучения звука, принимаемый для источников шума, расположенных :
- в пространстве Ω=4π;
- на поверхности территории или ограждающих конструкций зданий и сооружений Ω=2π;
- в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями зданий Ω=π.
Т а б л и ц а 3.11 – Затухание звука в атмосфере
Среднегеометрическая частота, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
βа, дБ/км |
0 |
0,7 |
1,5 |
3 |
6 |
12 |
24 |
48 |
3.3.4 Определение уровня звукового давления от нескольких источников шума
Октавные уровни звукового давления от нескольких источников шума Lсум следует определять как сумму уровней звукового давления Li в выбранной расчетной точке от каждого источника
.
(3.9)
3.4 Расчет требуемого снижения шума
Требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке от одного источника шума определяется как разность ожидаемого уровня звукового давления в расчетной точке до осуществления мероприятий по снижению шума L и допустимого уровня Lдоп
∆Lтр=L-Lдоп. (3.10)
Если в расчетную точку одновременно попадает шум от нескольких одинаковых источников шума, то снижение уровней звукового давления ∆Lтрi в расчетной точке каждого источника определяют по формуле
(3.11)
где Li – ожидаемый уровень звукового давления, создаваемый рассматриваемым источником шума в расчетной точке;
Lдоп – допустимый уровень звукового давления в расчетной точке (ГОСТ 12.1.003-83);
n – общее количество принимаемых в расчет источников шума.
Пример 3. Определить требуемое снижение шума, когда источники шума и расчетная точка расположены в одном закрытом помещении. В производственном помещении объемом 10400м3 размещено равномерно 10 источников шума (станков) двух типов: пять источников одного типа, обозначенных ИШ1 и пять – другого, обозначенных ИШ2. Уровни звуковой мощности, излучаемые каждым источником приведены в таблице 3.12.
Т а б л и ц а 3.12 – Уровни звуковой мощности источников шума
Величина, дБ |
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Lр1 |
95 |
106 |
110 |
105 |
105 |
103 |
101 |
98 |
Lр2 |
94 |
96 |
98 |
100 |
103 |
101 |
97 |
87 |
Все источники работают одновременно. Источники установлены на полу, поэтому принимаем для них Фi=A=1. Расчетная точка находится в середине помещения между станками на высоте 1,5 м от пола. Расстояния от акустических центров до расчетной точки: r1=r5=17,35м, r2=r4=6,7м, r3=2,9м, r6=r10=16,5м, r7=r9=6,9м, r8=3,4м. Максимальный размер любого из рассматриваемых источников не превышает lmax=1,4м.
Решение. Октавные уровни звукового давления в расчетной точке определяются по формуле 3.5.
Минимальное расстояние от расчетной точки до акустического центра и ближайшего к ней источника rmin=r3=2,9м, тогда 5rmin=14,5м. Общее количество принимаемых в расчет источников шума, расположенных вблизи расчетной точки, для которых ri<5rmin=14,5м, будет равно m=6.
Учитываются источники, расположенные на расстояниях r2=r4=6,7м, r3=2,9м, r7=r9=6,9м, r8=3,4м.
Наибольший габаритный размер рассматриваемых источников lmax=1,4м, следовательно для всех источников выполняется условие 2lmax<2,9, поэтому можно принять Si=2πr2. Величины ri/ lmax≥2, поэтому χi=1 (рис.3.2). По формуле 3.5 определяем суммарные уровни звукового давления Lобщ в расчетной точке от всех источников шума. Величину В определяем по таблицам 2.8, 2.9. Затем преобразуя формулу 3.10 получаем формулу следующего вида
∆Lтр общ=Lобщ-Lдоп (3.12)
где Lобщ – октавный уровень звукового давления в расчетной точке от всех источников шума, дБ.
Результаты расчета занесены в таблицу 3.13.
3.5 Выбор мероприятий по снижению шума
Для снижения шума в источнике его образования необходимо при проектировании и конструировании оборудования и технологических процессов (где это возможно) заменять ударные взаимодействия деталей безударными, возвратно-поступательное движение – вращательным, подшипники качения – подшипниками скольжения, металлические детали – деталями из пластмасс или других материалов, шумные технологические процессы – бесшумными или малошумными. Путем обеспечения минимальных допусков (зазоров) в сочленениях деталей и использования качественной смазки также достигается снижение уровня шума.
Звукоизоляция – это специальные устройства-преграды (в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т.д.), препятствующие распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении. Звукоизолирующие конструкции изготавливают из плотных твердых материалов, препятствующих распространению шума. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от ограждающих конструкций. Звукоизолирующая способность преград возрастает с увеличением их массы и частоты звука. В ряде случаев многослойные конструкции, состоящие из разных материалов, обладают более высокой звукоизоляцией, чем однослойные конструкции такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличивает звукоизолирующую способность преграды.
Для уменьшения шума, излучаемого промышленным оборудованием предусматриваются следующие мероприятия:
- применение таких материалов и конструкций при проектировании кровли, стен, фонарей, окон, ворот, дверей, которые смогут обеспечивать требуемую звукоизоляцию;
- устройство специальных звукоизолированных боксов и звукоизолирующих кожухов при размещении шумящего оборудования;
- экранирование источников шума;
- применение глушителей для снижения аэродинамического шума.
Для оборудования ТЭС при проектировании предусматриваются следующие мероприятия по снижению шума и вибрации:
- укрепление на упругих прокладках с созданием ребер жесткости всех перекрытий, а каналов и дверей у фундаментов турбоагрегатов;
- виброизоляция конденсаторов турбин;
- скорости движения пара в трубопроводах высокого давления принимаются в пределах наименьших шумовых воздействий;
- арматура заключается в звукоизолирующие кожухи;
- заключение в звукопоглощающие кожухи монтажных колец генератора, без щеточных возбудителей;
- установка вентиляторов на виброизолирующие основания;
- установка вентиляционного оборудования в вентиляционных камерах;
- установка глушителей аэродинамического шума в воздуховодах всасывания и нагнетания системы кондиционирования:
- тепловая изоляция оборудования одновременно является звукопоглощающим покрытием.
Для уменьшения прохождения шума в изолируемое помещение предусматриваются следующие строительно - акустические мероприятия:
- применение необходимых материалов и конструкций при проектировании перекрытий стен, перегородок, дверей, окон, кабин наблюдений щитов управления и т.д.;
- применение звукоизолирующих и вибродемпфирующих покрытий на поверхности трубопроводов;
- использование глушителей шума в системах механической вентиляции и кондиционирования воздуха.
3.6 Расчет мероприятий для снижения шума
Согласно СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» требуемую изоляцию воздушного шума в дБ ограждающей конструкцией следует определять:
- при проникновении шума из одного помещения в другое (смотри рисунок 3.3) по формуле
Rтрi=Lш-10lgB+10lgSi-Lдоп+10lgn (3.13)
где Lш – октавный уровень звукового давления в не защищаемом от шума помещении, дБ, определяемый по формулам 3.1-3.5;
В – постоянная защищаемого от шума помещения, м2;
Si – площадь рассматриваемой ограждающей конструкции, через которую проникает шум, м2;
Lдоп – допустимый октавный уровень звукового давления;
n – общее количество ограждающих конструкций, через которые проникает шум;
|
Рисунок 3.3 - Схема проникновения шума в расчетную точку РТ
из смежных шумных помещений
- при проникновении шума из помещений на прилегающую территорию (в атмосферу) по формуле
Rтрi=Lш+10lgSi-15lgri-Lдоп+10lgn-11 (3.14)
где ri – расстояние от ограждающей конструкции или ее элемента до расчетной точки, м;
- при проникновении шума с прилегающей территории в помещение (смотри рисунок 3.4) по формуле
Rтрi=Lнар+10lgSi-10lgB+6-Lдоп+10lgn (3.15)
где Lнар – суммарный октавный уровень звукового давления в дБ от всех источников шума в 2 м от рассматриваемой ограждающей конструкции, определяемый по таблице 3.10.
|
Рисунок 3.4 - Схема проникновения шума из окружающей атмосферы
в изолируемое помещение
Пример 4. Запроектировать стену (с окном и дверью) и перекрытие кабины наблюдения зала вибростендов, имеющего размеры 12х6х4м. Площадь глухой стены S1 и перекрытия кабины наблюдения S2, граничащих с залом вибростендов соответственно равны 48 и 72 м2, площадь двери S3=4м2, окна S4=3м2. Суммарный уровень звуковой мощности Lрсум, излучаемый всеми вибростендами, приведен в таблице 3.14.
Т а б л и ц а 3.14 - Результаты расчета
Величина |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Lрсум, дБ |
93 |
90 |
91 |
108 |
117 |
116 |
115 |
117 |
Решение. Требуемую звукоизолирующую способность каждого элемента ограждения определяем по формуле 3.13. Постоянная помещения В и В1000 определяем по таблицам 3.8, 3.9. Допустимый уровень звукового давления определяется по таблице 3.7.
Расчет сводим в таблицу 3.15. Величины звукоизолирующей способности конструкций приведены в таблице 3.16, 3.17 звукоизолирующая способность конструкций для стены (с окном и дверью) и перекрытия кабины наблюдения представлена в таблице 3.18.
Т а б л и ц а 3.15 – Результаты акустического расчета
Величина |
Ед. изм. |
Ссылка |
Среднегеометрическая частота, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
В1000 |
м2 |
Табл.3.8 |
29 |
29 |
29 |
29 |
29 |
29 |
29 |
29 |
μ |
- |
Табл.3.9 |
0,65 |
0,62 |
0,64 |
0,75 |
1 |
1,5 |
2,4 |
4,2 |
В= В1000 μ |
- |
ф-а 3.4 |
19 |
18 |
18 |
22 |
29 |
44 |
70 |
122 |
Lрсум, дБ |
дБ |
Табл.3.14 |
93 |
90 |
91 |
108 |
117 |
116 |
115 |
117 |
Lдоп, дБ |
дБ |
Табл. 3.7 |
94 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
70 |
10lgn (n=4) |
- |
- |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
Продолжение таблицы 3.15
Величина |
Ед. изм. |
Ссылка |
Среднегеометрическая частота, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
10lgB |
- |
- |
13 |
13 |
13 |
14 |
15 |
16 |
18 |
21 |
10lgS1(S1=48м2) |
- |
- |
17 |
17 |
17 |
17 |
17 |
17 |
17 |
17 |
10lgS2(S2=72м2) |
- |
- |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
19 |
10lgS3(S3=4м2) |
- |
- |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
10lgS4(S4=3м2) |
- |
- |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Rтр1 |
дБ |
ф-а 3.13 |
9 |
13 |
19 |
39 |
50 |
50 |
49 |
49 |
Rтр2 |
дБ |
ф-а 3.13 |
11 |
15 |
21 |
41 |
52 |
52 |
51 |
51 |
Rтр3 |
дБ |
ф-а 3.13 |
-2 |
2 |
28 |
38 |
39 |
39 |
38 |
38 |
Rтр4 |
дБ |
ф-а 3.13 |
-3 |
1 |
7 |
27 |
38 |
38 |
37 |
37 |
Т а б л и ц а 3.16 – Конструкции, обеспечивающие требуемую
звукоизоляцию
Элемент конструкции |
Условия прилегания по периметру |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
Окно с силикатным стеклом толщиной: 3 мм 6 мм |
Без уплотняющих прокладок |
(8) (12) |
12 18 |
16 18 |
18 20 |
20 23 |
22 25 |
20 25 |
- - |
Оконный блок с двойным переплетом, толщиной стекла 3 мм, воздушного зазора 170 мм |
То же с уплотняющими прокладками из пористой резины |
(22) (27) |
27 33 |
26 33 |
28 36 |
30 38 |
28 38 |
27 38 |
- - |
Двойное остекление со стеклами толщиной 4 и 7 мм и воздушным зазором: 200 мм 300 мм |
С уплотняющими прокладками из пористой резины |
- - |
27 32 |
36 39 |
41 43 |
47 47 |
49 51 |
55 55 |
- - |
Стеклоблоки типа БК-98 (толщина 98 мм) |
- |
- |
37 |
40 |
42 |
45 |
48 |
50 |
- |
Окно размером 1х1,2 м с органическим стеклом толщиной: |
С герметизацией притворов |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 мм 10 мм 18 мм 36 мм |
|
(13) (18) (22) (30) |
17 23 30 35 |
21 26 32 34 |
25 31 35 35 |
39 34 35 40 |
33 34 33 40 |
36 32 38 48 |
30 40 (45) - |
Продолжение таблицы 3.16
Элемент конструкции |
Условия прилегания по периметру |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
Стекло силикатное толщиной 4 мм |
То же |
- |
19 |
24 |
28 |
30 |
33 |
31 |
- |
То же, 7 мм |
То же |
- |
22 |
28 |
29 |
34 |
28 |
39 |
- |
Витраж с открывающимися створками: стекло силикатное |
То же |
- |
22 |
27 |
29 |
31 |
25 |
36 |
- |
Стеклопакеты из силикатного стекла |
То же |
|
|
|
|
|
|
|
|
16 мм 30 мм 100 мм 200 мм 400 мм |
|
- - - - - |
16 15 21 28 34 |
26 26 33 36 40 |
28 30 39 41 44 |
37 36 47 48 50 |
41 40 50 54 52 |
41 40 51 56 54 |
- - - - - |
Стеклопакеты из силикатного стекла толщиной 4 и 7 мм при воздушном промежутке: |
То же |
|
|
|
|
|
|
|
|
16 мм 100 мм 200 мм 300 мм |
|
- - - - |
18 28 30 34 |
29 35 37 40 |
32 39 43 45 |
42 47 48 48 |
40 46 49 52 |
47 52 58 58 |
- - - - |
Обыкновенная филенчатая дверь |
Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прок-ладками из резины |
7
12 |
12
18 |
14
19 |
16
23 |
22
30 |
20
33 |
20
32 |
-
- |
Глухая щитовая дверь марки ДБ-8 толщиной 40 мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм |
Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прок-ладками из резины |
(17)
(22)
|
22
27
|
23
27
|
24
32
|
24
35
|
24
34
|
23
35
|
-
-
|
Продолжение таблицы 3.16
Элемент конструкции |
Условия прилегания по периметру |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
Типовая дверь П-327 |
Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прок-ладками из простой ре-зины |
-
- |
(13)
(29) |
23
30 |
31
33 |
33
35 |
34
39 |
36
41 |
44
42 |
Щитовая дверь из твердых древесноволокнистых плит толщиной 4-6 мм с воздушным зазором 50 мм, заполне нным стекловатой |
Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прок-ладками из пористой резины |
(17)
(23)
|
25
28
|
26
30
|
30
33
|
31
36
|
28
32
|
29
30
|
-
-
|
То же, с заполнением минеральным войлоком |
Без уплотняющих прокладок С уплотняющими прок-ладками из пористой резины |
-
- |
24
28 |
24
28 |
28
32 |
27
34 |
25
32 |
24
32 |
-
- |
Та б л и ц а 3.17 - Звукоизолирующая способность перекрытий, дБ
Эскиз |
Конструкция |
Толщина элемента, мм |
Средняя поверхностная плотность, кг/м2 |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||||
|
Железобетонная панель |
120 |
300 |
42 |
45 |
51 |
58 |
58 |
- |
То же, с полами: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) плитки ПХВ, древесно-стружечная плита, сплошная прокладка из мягких древесноволокнистых плит; |
3 20 25 |
323 |
37 |
42 |
51 |
58 |
58 |
58 |
|
|
б) плитки ПХВ, древесно-стружечная плита, ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит |
3 20 25 |
320 |
39 |
43 |
47 |
53 |
57 |
58 |
|
Железобетонная панель |
140 |
350 |
40 |
47 |
52 |
56 |
61 |
- |
Продолжение таблицы 3.17
Эскиз |
Конструкция |
Толщина элемента, мм |
Средняя поверхностная плотность, кг/м2 |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||||
|
То же с полами: |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) линолеум на войлочной подоснове; |
5 |
354 |
35 |
38 |
47 |
55 |
65 |
62 |
|
б) линолеум на тканевой подоснове, твердая древесноволокнистая плита, полутвердая древесново-локнистая плита |
2 4 8 |
358 |
37 |
42 |
50 |
57 |
62 |
60 |
|
|
в) паркетная клепка, твердая древесноволокнистая плита, мягкая древесново-локнистая плита |
14 4 12,5 |
364 |
40 |
42 |
51 |
58 |
59 |
53 |
|
г) плитка ПХВ, битумная мастика, полутвердая древесноволокнистая плита, битумная мастика |
3 - 5 - |
355 |
35 |
41 |
47 |
53 |
60 |
59 |
|
д) паркетные доски, лаги 25х100 мм через 400 мм, ленточные прокладки из мягких древесно волокнистых плит |
25 - 12,5 |
368 |
37 |
43 |
52 |
62 |
67 |
63 |
|
1-линолеум 2-гипсовая стяжка 3-шлакобетонная плита 4-упругие прокладки 5-бетонная стяжка 6-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) |
4 5-7
45 20-25 50
60 |
380 |
46 |
47 |
55 |
63 |
65 |
70 |
|
1-пол из деревянных щитов, подшитых сеткой с асбестом 2-упругая прокладка 3-воздушный зазор 4-бетонная стяжка 5-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) |
60 - 400 50
60 |
360 |
34 |
43 |
54 |
57 |
67 |
73 |
Продолжение таблицы 3.17
Эскиз |
Конструкция |
Толщина элемента, мм |
Средняя поверхностная плотность, кг/м2 |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||||
|
1-пол из деревянных щитов, подшитых сеткой с асбестом 2-упругая прокладка 3-воздушный зазор 4-бетонная стяжка 5-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) |
60 - 800 50
60 |
370 |
42 |
46 |
52 |
58 |
67 |
74 |
|
1-бетонная стяжка 2-железобетонная плита типа ИИ-64 (вып.1, марки П-1-1) 3-воздушный зазор 4-минеральные плиты 5-штукатурка по сетке Рабитца |
50
60 240 50
20 |
340 |
47 |
50 |
55 |
59 |
64 |
69 |
Т а б л и ц а 3.18 - Звукоизолирующая способность стен и перегородок
акустически однослойной конструкции, дБ
Материал конструкции |
Толщина |
Средняя поверхностная плотность ограждения, кг/м2 |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, ГЦ |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Кирпичная кладка (оштукатуренная с двух сторон) |
1/2 кирпича 1 – 1 1/2 – 2 – 2 1/2 – |
220 420 620 820 1000 |
32 36 41 45 45 |
39 41 44 45 47 |
40 44 48 52 55 |
42 51 55 59 60 |
48 58 61 65 67 |
54 64 65 70 70 |
60 65 65 70 70 |
60 65 65 70 70 |
Виброкирпичная панель 120 мм, оштукатуренная с двух сторон не цементным раствором толщиной 20 мм |
160 мм |
250 |
- |
34 |
40 |
42 |
48 |
53 |
53 |
- |
Виброкирпичная панель неоштукатуренная |
160 140 |
280 240 |
- - |
34 33 |
41 40 |
45 43 |
50 49 |
54 54 |
55 56 |
- - |
Продолжение таблицы 3.18
Материал конструкции |
Толщина |
Средняя поверхностная плотность ограждения, кг/м2 |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, ГЦ |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Железобетонная плита |
40 50 100 160 200 300 400 800 |
100 125 250 400 500 750 1000 2000 |
- 28 34 - 40 44 45 47,5 |
32 34 40 43 42 44,5 47,5 55 |
36 35 40 47 44 50 55 61 |
35 35 44 51 51 58 61 67,5 |
38 41 50 60 59 65 67,5 70 |
47 48 55 63 65 69 70 70 |
53 55 60 - 65 69 70 70 |
- 55 60 - 65 69 70 70 |
Гипсобетонная (гипсолитовая) плита |
80 95 |
115 135 |
- - |
28 32 |
33 37 |
37 37 |
39 42 |
44 48 |
44 53 |
42 - |
Керамзитобетонная плита |
80 120 |
100 150 |
- - |
33 33 |
34 37 |
39 39 |
47 47 |
52 54 |
54 - |
- - |
Газобетонная плита |
240 мм |
270 |
- |
39 |
42 |
51 |
56 |
54 |
52 |
- |
Пемзобетонная панель, оштукатуренная с двух сторон |
130 |
255 |
- |
37 |
34 |
46 |
50 |
60 |
65 |
- |
Шлакобетонная панель |
250 140 |
400 250 |
- - |
30 - |
45 41 |
52 45 |
59 49 |
64 51 |
64 51 |
- - |
Шлакоблоки, оштукатуренные с двух сторон |
220 |
360 |
- |
42 |
42 |
48 |
54 |
60 |
63 |
- |
Армированная силикатобетонная панель |
140 |
300 |
- |
34 |
41 |
48 |
55 |
59 |
59 |
- |
Древесностружечная плита |
20 |
12 |
- |
23 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
23 |
Фанера |
3 4 5 8 10 |
2,4 3,2 4 6,4 8 |
7 8 9 12 13 |
11 12 13 16 17 |
14 16 17 20 21 |
19 20 21 24 25 |
23 24 25 27 28 |
26 27 28 27 25 |
27 27 26 27 29 |
26 27 29 32 33 |
Стеклопластик |
3 5 8 10 |
5,1 8,5 13,6 17 |
9 12 15 17 |
13 16 19 21 |
17 20 23 25 |
21 24 27 28 |
25 28 30 31 |
29 31 31 31 |
31 31 33 34 |
32 34 37 38 |
Сталь (панели с ребрами жесткости, размер ячеек между ребрами не более 1х1 м) |
0,7 1 2 3 4 5 6 8 10 |
- 7,8 15,6 23,4 31,2 39 46,8 62,4 78 |
8 13 16 19 21 22 23 24 26 |
15 17 20 23 25 26 27 28 30 |
19 21 24 27 29 30 31 32 34 |
23 25 28 31 33 34 35 36 36 |
26 28 32 35 36 37 37 34 32 |
30 32 36 37 34 32 30 33 36 |
34 36 35 30 34 36 39 40 42 |
37 35 33 39 41 42 43 44 46 |
Продолжение таблицы 3.18
Материал конструкции |
Толщина |
Средняя поверхностная плотность ограждения, кг/м2 |
Среднегеометрическая частота октавной полосы, ГЦ |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Алюминиево-магниевые сплавы (панели с ребрами жесткости, размер ячеек между ребрами не более 1х1 м) |
1 2 3 4 |
2,8 5,6 8,4 11,2 |
6 10 12 14 |
10 14 16 18 |
12 18 20 22 |
18 22 24 26 |
22 26 28 29 |
25 29 31 27 |
29 27 22 25 |
28 25 30 32 |
Пример 5. Рассчитать требуемую звукоизолирующую способность ограждающей конструкции при проникновении шума из металлообрабатывающего цеха, имеющего размеры 100х30х 6м с тремя источниками шума в помещение дистанционного управления с речевой связью по телефону (размеры: 30х5х6м). Помещения примыкают друг к другу стеной L=30 м. Уровни шума источников в каждой октавной полосе приведены в таблице 3.19.
Решение. Требуемую для каждой октавной полосы изолирующую способность смежной стены двух помещений можно определить по формуле 3.15.
Проведем расчет для октавной полосы 63 Гц:
1) Суммарный уровень звукового давления всех источников шума в помещении определяется по формуле 3.9.
2) Согласно таблице 3.8, постоянная помещения при частоте 1000 Гц для металлообрабатывающих цехов определяется по формуле:
.
Постоянная помещения при частоте 1000 Гц для помещений управления по формуле:
.
3) По таблице 3.9 частотный множитель (частота 63 Гц) для цеха объемом V=100∙30∙6=18000м3 - μ63=0,5, а для помещения управления объемом V=30∙5∙6=900 м3 - μ63=0,65. Тогда постоянные этих помещений при частоте 63 Гц будут равны:
- для цеха: ;
- для помещения
управления: .
4) Площадь смежной стены, изолирующей помещение управления:
.
5) Допустимый уровень шума в помещении дистанционного управления с речевой связью по таблице 3.7 Lдоп.63=83 дБ.
6) В данном случае количество элементов ограждения n=1, так как изолирует помещения друг от друга одна стена площадью S=180 м2.
7) Требуемая изолирующая способность стены для октавной полосы 63 Гц
.
Для остальных октавных полос расчет проводится аналогично и сводится в таблице 3.19.
По данным таблицы 3.18 подбираем материал, отвечающий требуемой звукоизолирующей способности. Исходя из результатов расчета таблицы 3.19 и экономических соображений, выбираем кирпичную кладку в 1/2 кирпича и заносим Rфактj в таблицу 3.19.
Т а б л и ц а 3.19 - Последовательность вычисления и результаты расчета
№ п/п |
Исходные и расчетные величины |
Значения исходных и расчетных величин при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц |
|||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
1 |
LP1 |
93 |
104 |
110 |
108 |
105 |
104 |
108 |
105 |
2 |
LP2 |
75 |
110 |
100 |
92 |
107 |
84 |
105 |
95 |
3 |
LP3 |
91 |
101 |
97 |
86 |
100 |
102 |
100 |
100 |
4 |
|
2∙109 |
2,5∙1010 |
1,0∙1010 |
6,3∙1010 |
3,16∙1010 |
2,5∙1010 |
6,3∙1010 |
3,16∙1010 |
5 |
|
3∙107 |
1,0∙1011 |
1,0∙1010 |
1,6∙109 |
5∙1010 |
3∙108 |
3,16∙1010 |
3,2∙109 |
6 |
|
1,25∙109 |
1,26∙1010 |
5∙109 |
4∙108 |
1,0∙1010 |
1,58∙1010 |
1,0∙1010 |
1,0∙1010 |
7 |
|
3,28∙109 |
1,37∙1011 |
1,15∙1011 |
6,5∙1010 |
9,16∙1010 |
4,1∙1010 |
1,14∙1011 |
4,5∙1010 |
8 |
|
95,15 |
110,13 |
110,6 |
108,12 |
109,61 |
106,13 |
110,6 |
106,5 |
9 |
|
- |
- |
- |
- |
900 |
- |
- |
- |
10 |
μj |
0,5 |
0,5 |
0,55 |
0,7 |
1,0 |
1,6 |
3 |
6 |
11 |
ВШj |
450 |
450 |
495 |
630 |
900 |
1440 |
2700 |
5400 |
12 |
10lgBШj |
26,5 |
26,5 |
26,9 |
28,0 |
29,5 |
31,6 |
34,3 |
37,3 |
13 |
|
- |
- |
- |
- |
150 |
- |
- |
- |
14 |
μj |
0,65 |
0,62 |
0,64 |
0,75 |
1,0 |
1,5 |
2,4 |
4,2 |
15 |
ВИj |
97,5 |
93 |
96 |
112,5 |
150 |
225 |
360 |
630 |
16 |
10lgBИj |
19,9 |
19,7 |
19,8 |
20,5 |
21,8 |
23,5 |
25,6 |
28 |
17 |
10lgS |
22,6 |
22,6 |
22,6 |
22,6 |
22,6 |
22,6 |
22,6 |
22,6 |
18 |
Lдоп |
83 |
74 |
68 |
63 |
60 |
57 |
55 |
54 |
19 |
10lgn(n=1) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
20 |
Rтрj |
-5,65 |
18,53 |
24,5 |
25,22 |
26,91 |
22,63 |
24,3 |
15,8 |
21 |
Rфактj (стена в 1/2 кирпича) |
32 |
39 |
40 |
42 |
48 |
54 |
60 |
60 |
Таким образом, стена 1/2 кирпича, оштукатуренная с двух сторон, обеспечивает требуемое снижение шума в помещении управления во всех октавных полосах.
Список литературы
1. Лагунов Л.Ф., Осипов Г.Л. Борьба с шумом в машиностроении. – М.,1980 г.
2. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1985 г.
3. Григорьян Ф.Е. Борьба с шумом стационарных энергетических машин. – Л.: Машиностроение, 1980 г.
4. Справочник проектировщика. Защита от шума. – Под ред. Юдина Е.Я. - М.: Машиностроение, 1985 г.
5. СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».
6. Рыжкин В.Я.Тепловые электрические станции. – М.: Энергоатомиздат, 1987