Тут:
L - очікувані октавні рівні тиску в розрахунковій точці, дБ; χ - емпіричний поправочний коефіцієнт, що приймається в залежності від ставлення відстані rот
розрахункової точки до акустичного центру до максимального габаритному розміром джерела 1макс, рис.2 (методичні вказівки). Акустичним центром джерела шуму, розташованого на підлозі, є проекція його геометричного центру на горизонтальну площину. Так як відношення r / lмакс у всіх випадках, то приймемо і
визначається за табл.
1 (методичні вказівки). Lpi - октавний рівень звукової потужності джерела шуму, дБ;
Ф - фактор спрямованості; для джерел з рівномірним
випромінюванням приймається Ф = 1; S - площа уявної
поверхні правильної
геометричної форми, навколишнього джерело і проходить через
розрахункову точку. У
розрахунках прийняти, де r - відстань від розрахункової точки до джерела шуму; S = 2πr
2
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 7,5
| 2 = 353,25 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 11
| 2 = 759,88 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 8
| 2 = 401,92 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 9,5
| 2 = 566,77 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 14
| 2 = 1230,88 м 2
|
ψ-коефіцієнт, що враховує порушення дифузності звукового поля в приміщенні, що приймається за графіком рис.3 (методичні вказівки) залежно від ставлення постійної приміщення В до площі огороджувальних поверхонь приміщення
У - стала приміщення в октавних смугах частот, яка визначається за формулою, де
відповідно до табл. 2 (методичні вказівки); м - частотний множник визначається за табл. 3 (методичні вказівки).
м
Для 250 Гц: μ = 0,55;
м
3 Для 250 Гц: μ = 0,7;
м
3 Для 250 Гц: ψ = 0,93
Для 250 Гц: ψ = 0,85
т - кількість джерел шуму, найближчих до розрахунковій точці, для яких (*). У даному випадку виконується умова для всіх 5 джерел, тому т = 5.
n-загальна кількість джерел шуму в приміщенні з урахуванням коефіцієнта
одночасності їх роботи.
Знайдемо очікувані октавні рівні звукового тиску для 250 Гц:
L = 10lg (1x8x10
/ 353,25 +1 x8x10
/ 759,88 + 1x3, 2x10
/ 401,92 + 1x2x10
/ 566,77 +1 x8x10
/ 1230,88 + 4 х 0,93 х (8x10
+ 8x10
+
+3,2 X10
+2 X10
+8 X10
) / 346,5) = 93,37 дБ
Знайдемо очікувані октавні рівні звукового тиску для 500 Гц:
L = 10lg (1x1, 6x10
/ 353,25 + 1x5x10
/ 759,88 + 1x6, 3x10
/ 401,92 +
+1 X 1x10
/ 566,77 + 1x1, 6x10
/ 1230,88 + 4 x 0,85 х (1,6 x10
+ 5x10
+
+6,3 X10
+ 1x10
+1,6 X10
) / 441) = 95,12 дБ
Необхідну зниження рівнів звукового тиску в розрахунковій точці для восьми
октавних смуг за формулою:
, Де
-Необхідну зниження рівнів звукового тиску, дБ;
- Отримані
розрахунком октавні рівні звукового тиску, дБ;
L
доп - допустимий октавний рівень звукового тиску в ізольовану від шуму
приміщень, дБ, табл. 4 (методичні вказівки).
Для 250 Гц: ΔL
= 93,37 - 77 = 16,37 дБ Для500 Гц: ΔL
= 95,12 - 73 = 22,12 Дб
2.Расчет звукоізолюючих огорож, перегородок. Звукоізолюючі огорожі, перегородки застосовуються для відділення «тихих» приміщень від суміжних «галасливих» приміщень; виконуються із щільних, інших
матеріалів. У них можливе влаштування дверей, вікон. Підбір матеріалу конструкції проводиться по необхідної звукоізолюючої
здібності, величина якої визначається за формулою:
, Де
-Сумарний октавний рівень звукової потужності
випромінюваної всіма
джерелами визначається за допомогою табл. 1 (методичні вказівки).
Для250Гц:
дБ
Для 500 Гц:
дБ
B
і - постійна ізолюється приміщення
У
1000 = V/10 = (8x20x9) / 10 = 144 м
2 Для 250 Гц: μ = 0,55 B
І = У
1000 · μ = 144.0, 55 = 79,2 м
2 Для 500 Гц: μ = 0,7 B
І = У
1000 · μ = 144.0, 7 = 100,8 м
2 т - кількість елементів в огорожі (перегородка з дверима т = 2) S
i - площа елемента огородження
S
стіни = ВхН - S
двері = 20 · 9 - 2,5 = 177,5 м
2 Для 250 Гц:
R
треб.стени = 112,4 - 77 - 10lg79, 2 + 10lg177, 5 + 10lg2 = 41,9 дБ
R
треб.двері = 112,4 - 77 - 10lg79, 2 + 10lg2, 5 + 10lg2 = 23,4 дБ
Для 500 Гц:
R
треб.стени = 115,33 - 73 - 10lg100, 8 + 10lg177, 5 + 10lg2 = 47,8 дБ
R
треб.двері = 112,4 - 73 - 10lg100, 8 + 10lg2, 5 + 10lg2 = 29,3 дБ
Звукоізолююче огорожу складається з двері та стіни, підберемо матеріал
конструкцій за табл. 6 (методичні вказівки).
Двері - глуха щитів двері товщиною 40мм, облицьована з двох сторін фанерою товщиною 4мм з ущільнювальними прокладками.
Стіна - цегляна кладка товщиною з двох сторін в 1 цеглу.
3.3вукопоглащающіе облицювання Застосовуються для зниження інтенсивності відбитих звукових хвиль.
Звукопоглинальні облицювання (матеріал, конструкція звукопоглинання і т.д.) слід виконувати за даними табл. 8 залежно від необхідного зниження шуму.
Величина можливого максимального зниження рівнів звукового тиску в розрахунковій точці при застосуванні вибраних звукопоглинальних конструкцій визначається за формулою:
По-постійна приміщення до установки в ньому звуковбирною облицювання.
B
1 - постійна приміщення після установки в ньому звуковбирною конструкції і визначається за формулою:
A = α (S
огр - S
обл)) - еквівалентна площа звукопоглинання поверхонь не зайнятих звуковбирною облицюванням;
α-середній коефіцієнт звукопоглинання поверхонь не зайнятих звуковбирною облицюванням і визначається за формулою:
Для 250Гц: α = 346,5 / (346,5 + 2390) = 0,1266
Для 500 Гц: α = 441 / (441 + 2390) = 0,1558
Sобл - площа звукопоглинальних облицювань
Sобл = 0,6 S
огр = 0,6 х 2390 = 1 434 м
2 Для 250 Гц: А
1 = 0,1266 (2390 - 1434) = 121,03 м
2 Для 500 Гц: А
1 = 0,1558 (2390 - 1434) = 148,945 м
2 ΔА - величина додаткового звукопоглинання, внесеного конструкцією звуковбирною облицювання, м
2 визначається за формулою:
- Ревербераційній коефіцієнт звукопоглинання вибраної конструкції облицювання в октавной смузі частот, що визначається за табл.8 (методичні вказівки). Вибираємо супертонкого
волокна,
ΔА = 1 х тисячі чотиреста тридцять чотири = 1 434 м
2 конструкціями, що визначається за формулою:
Для 250 Гц:
= (121,03 + 1434) / 2390 = 0,6506;
В
1 = (121,03 + 1434) / (1 - 0,6506) = 4450,57 м
2 ΔL = 10lg (4450,57 х 0,93 / 346,5 х 0,36) = 15,21 дБ '.
Для 500 Гц:
= (148,945 + 1434) / 2390 = 0,6623;
В
1 = (148,945 + 1434) / (1 - 0,6623) = 4687,43 м
2 ΔL = 10lg (4687,43 х 0,85 / 441 х 0,35) = 14,12 дБ.
Для 250 Гц і 500 ГЦ обрана звукопоглинаюча облицювання не буде забезпечувати необхідне зниження рівня шуму в октавних смугах частот так як:
Дано: У робочому приміщенні довжиною А м, шириною В м, і висотою Н м
розміщені джерела шуму - ІШ1, ІШ2, ІШ3, ІШ4 і ІШ5 з рівнями звукової потужності. Джерело шуму ІШ1 укладений в кожух. В кінці цеху знаходиться приміщення допоміжних служб, яке відокремлене від основного цеху перегородкою з дверима площею.
Розрахункова точка знаходиться на відстані г від джерел шуму.
S
т = 2,5 м
2 Розрахувати:
4. Рівні звукового тиску в розрахунковій точці - РТ, порівняти з допустимими за нормами, визначити необхідну зниження шуму на робочих місцях.
5. Звукоізолюючу здатність перегородки і двері в ній, підібрати матеріал для перегородки та двері.
6. Звукоізолюючу здатність кожуха для джерела ІШ1. Джерело шуму встановлений на підлозі, розміри його в плані - (а х b) м, висота - h м.
4. Зниження шуму при установці на ділянці цеху звуковбирною облицювання. Акустичні розрахунки проводяться у двох октавних смугах на среднегеометрических частотах 250 і 500Гц.
Вихідні дані:
Величина
| 250Гц
| 500Гц
| Величина
| 250Гц
| 500Гц
|
L Р1
| 103
| 100
| Δ 1
| 2х10 10
| 1х10 10
|
L Р2
| 97
| 92
| Δ 2
| 5х10 9
| 1,6 х10 9
|
L Р3
| 100
| 99
| Δ 3
| 1х10 10
| 8х10 9
|
L Р4
| 82
| 82
| Δ 4
| 1,6 х10 8
| 1х10 8
|
L Р5
| 95
| 98
| Δ 5 5
| 3,2 х10 9
| 1,6 x10 9
|
А =
| 35 м;
| С =
| 9м;
| r 1 =
| 8 м;
| r 3 =
| 10 м;
| r 5 = 14 м;
|
В =
| 24 м;
| Н =
| 9 м;
| r 2 =
| 9 м;
| r 4 =
| 9 м;
| L МАКС = 1,5 м
|
1. Розрахунок очікуваних рівнів звукового тиску в розрахунковій точці і необхідного зниження рівнів шуму.
Якщо в приміщення знаходиться декілька джерел шуму з різними рівнями випромінюваної звукової потужності, то рівні звукового тиску для среднегеометрических частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц і розрахунковій точці слід визначає за формулою:
Тут:
L - очікувані октавні рівні тиску в розрахунковій точці, дБ; χ - емпіричний поправочний коефіцієнт, що приймається в залежності від ставлення відстані rот розрахункової точки до акустичного центру до максимального габаритному розміром джерела 1макс, рис.2 (методичні вказівки). Акустичним центром джерела шуму, розташованого на підлозі, є проекція його геометричного центру на горизонтальну площину. Так як відношення r / lмакс у всіх випадках, то приймемо і
визначається за табл. 1 (методичні вказівки). Lpi - октавний рівень звукової потужності джерела шуму, дБ;
Ф - фактор спрямованості; для джерел з рівномірним випромінюванням приймається Ф = 1; S - площа уявної поверхні правильної геометричної форми, навколишнього джерело і проходить через розрахункову точку. У розрахунках прийняти, де r - відстань від розрахункової точки до джерела шуму; S = 2πr
2
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 8
| 2 = 402,12 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 9
| 2 = 508,12 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 10
| 2 = 628,32 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 9
| 2 = 508,12 м 2
|
| = 2πr 2 =
| 2
| x
| 3,14
| x
| 14
| 2 = 1231,5 м 2
|
ψ-коефіцієнт, що враховує порушення дифузності звукового поля в приміщенні, що приймається за графіком рис.3 (методичні вказівки) в сті від ставлення постійної приміщення В до площі огороджувальних поверхонь приміщення
У - стала приміщення в октавних смугах частот, яка визначається за формулою, де відповідно до табл. 2 (методичні вказівки);
μ - частотний множник визначається за табл. 3 (методичні вказівки).
м
Для 250 Гц: μ = 0,55;
м
3 Для 250 Гц: μ = 0,7;
м
3 Для 250 Гц: ψ = 0,98
Для 500 Гц: ψ = 0,91
m - кількість джерел шуму, найближчих до розрахунковій точці, для яких (*). У даному випадку виконується умова для всіх 5 джерел, тому m = 5.
n-загальна кількість джерел шуму в приміщенні з урахуванням коефіцієнта
одночасності їх роботи.
Знайдемо очікувані октавні рівні звукового тиску для 250 Гц:
L = 10lg (1x2x10
/ 402.12 +1 x5x10
/ 508.12 + 1x1x10
10 / 628.32 +
+ 1x1.6x10
8 / 508.12 +1 x3.2x10
10 / 1231.5 + 4 х 0,98 х (2x10
+ 5x10
+1 X10
10 +1.6 x10
8 +3.2 x10
9) / 415.8) = 86.51дБ
Знайдемо очікувані октавні рівні звукового тиску для 500 Гц:
L = 10lg (1x1x10
10 / 402.12 + 1x1.6x10
/ 508.12 + 1x8x10
/ 628.32 +
+1 X 1.6x10
8 / 508.12 + 1x6.3x10
9 / 1231.5 + 4 х 0,91 х (1x10
10 + 1.6x10
+
+8 X10
9 + 1.6x10
8 +6.3 x10
9) / 529.2) = 82.94 дБ
Необхідну зниження рівнів звукового тиску в розрахунковій точці для восьми
октавних смуг за формулою:
,
- Потрібне зниження рівнів звукового тиску, дБ;
- Отримані розрахунком октавні рівні звукового тиску, дБ;
L
доп - допустимий октавний рівень звукового тиску в ізольовану від шуму
приміщень, дБ, табл. 4 (методичні вказівки).
Для 250 Гц ΔL
= 86,51 - 68 = 18,51 дБ Для500 Гц: ΔL
= 82,94 - 63 = 19,94 дБ
2.Расчет звукоізолюючих огорож, перегородок. Звукоізолюючі огорожі, перегородки застосовуються для відділення «тихих» приміщень від суміжних «галасливих» приміщень; виконуються із щільних, інших матеріалів. У них можливе влаштування дверей, вікон. Підбір матеріалу конструкції проводиться по необхідної звукоізолюючої здібності, величина якої визначається за формулою:
, Де
-Сумарний октавний рівень звукової потужності
випромінюваної всіма джерелами визначається за допомогою табл. 1 (методичні вказівки).
Для250Гц:
дБ
Для 500 Гц:
дБ
B
і - постійна ізолюється приміщення
У
1000 = V/10 = АхВхН/10 = (9x24x9) / 10 = 194,4 м
2 Для 250 Гц: μ = 0,55 B
І = У
1000 · μ = 194,4 · 0,55 = 106,92 м
2 Для 500 Гц: μ = 0,7 B
І = У
1000 · μ = 194,4 · 0,7 = 136,08 м
2 т - кількість елементів в огорожі (перегородка з дверима т = 2) S
i - площа елемента огородження
S
стіни = ВхН - S
двері = 24 · 9 - 2,5 = 213,5 м
2 Для 250 Гц:
R
треб.стени = 105,84 - 68 - 10lg106, 92 + 10lg213, 5 + 10lg2 = 41,14 дБ
R
треб.двері = 105,84 - 68 - 10lg 106,92 + 10lg2, 5 + 10lg2 = 26,79 дБ
Для 500 Гц:
R
треб.стени = 104,16 - 63 - 10lg136, 08 + 10lg213, 5 + 10lg2 = 51,13 дБ
R
треб.двері = 104,16 - 63 - 10lg136, 08 + 10lg2, 5 + 10lg2 = 26,81 дБ
Звукоізолююче огорожу складається з двері та стіни, підберемо матеріал конструкцій за табл. 5 і табл. 6 (методичні вказівки).
Перегородка - шлакобетону панель товщиною 250 мм. Двері - глуха щитова товщиною 40мм, облицьована з двох сторін фанерою товщиною 4мм, облицьована з 2 сторін фанерою товщиною 4 мм, з ущільнювальними прокладками.
3.3вукопоглащающіе облицювання Застосовуються для зниження інтенсивності відбитих звукових хвиль.
Звукопоглинальні облицювання (матеріал, конструкція звукопоглинання і т.д.) слід виконувати за даними табл. 8 залежно від необхідного зниження шуму.
Величина можливого максимального зниження рівнів звукового тиску в розрахунковій точці при застосуванні вибраних звукопоглинальних конструкцій визначається за формулою:
По-постійна приміщення до установки в ньому звуковбирною облицювання.
B
1 - постійна приміщення після установки в ньому звуковбирною конструкції і визначається за формулою:
A = α (S
огр - S
обл)) - еквівалентна площа звукопоглинання поверхонь не зайнятих звуковбирною облицюванням;
α-середній коефіцієнт звукопоглинання поверхонь не зайнятих звуковбирною облицюванням і визначається за формулою:
Для 250Гц: α = 415,8 / (415,8 + 2742) = 0,132
Для 500 Гц: α = 529,2 / (529,8 + 2742) = 0,081
Sобл - площа звукопоглинальних облицювань
Sобл = 0,6 S
огр = 0,6 х 2742 = 1645,2 м
2 Для 250 Гц: А
1 = 0,132 * (2742 - 1645,2) = 144,78 м
2 Для 500 Гц: А
1 = 0,081 * (2742 - 1645,2) = 88,72 м
2 ΔА - величина додаткового звукопоглинання, внесеного конструкцією звуковбирною облицювання, м
2 визначається за формулою:
- Ревербераційній коефіцієнт звукопоглинання вибраної конструкції облицювання в октавной смузі частот, що визначається за табл.8 (методичні вказівки).
Як звукоізолюючого матеріалу вибираємо супертонкого волокна з оболонкою зі склотканини і покриттям з гіпсової плити товщиною 7 мм з перфорацією.
ΔА = 1 х 1645,2 = 1645,2 м
2 конструкціями, що визначається за формулою:
Для 250 Гц:
= (144,78 + 1645,2) / 2742 = 0,653;
У
1 = (144,78 + 1645,2) /
(1 - 0,653) = 5155,49 м
2; У
1 / S
огр = 5155,49 / 2742 = 1,88 → ψ = 0,32
ΔL = 10lg (5155,49 х 0,98 / 415,8 х 0,32) = 15,79 дБ '.
Для 500 Гц:
= (88,72 + 1645,2) / 2742 = 0,632;
У
1 = (88,72 + 1645,2) /
(1 - 0,632) = 4711,74 м
2 У
1 / S
огр = 4711,74 / 2742 = 1,72 → ψ = 0,32
ΔL = 10lg (4711,74 х 0,91 / 529,2 х 0,32) = 14,03 дБ.
Для 250 Гц і 500 ГЦ обрана звукопоглинаюча облицювання не буде забезпечувати необхідне зниження рівня шуму в октавних смугах частот, потрібні спеціальні заходи для зниження рівня шуму так як:
,
Для 250 Гц: 15,79 дБ <18,51 дБ
Для500 Гц: 14,03 дБ <19,94 дБ
4. Список використаної літератури. 1. Лабораторний практикум з дисципліни «Безпека життєдіяльності» кафедри «Аерології, охорони праці та навколишнього середовища».
2. Алексєєв С.П., Казаков А.М., Колотіков Н.П., Боротьба з шумом і
вібрацією у машіностроеніі.-М.:
Машинобудування, 1970 - 207 с.
3.Соколов Е.М., Захаров Є.І., Панфьорова І.В., Макєєв А.В.
Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник для
студентів університетів. -
Тула, Гриф і К, 2001