Питання 49 класифікація засобів і методів захисту від шуму
Класифікація методів і засобів захисту від шуму. По відношенню до захищеного об'єкту існують методи і засоби колективного та засоби індивідуального захисту.
Засоби захисту по відношенню до джерела шуму підрозділяються на засоби, що знижують шум на шляху його поширення, і кошти, які знижують шум в джерелі виникнення. Засоби, що знижують шум в джерелі його виникнення в залежності від характеру шумообразования, підрозділяються на засоби, що знижують шум механічного, аеро-, гідродинамічного і електричного походження.
Зниження шуму на шляху його поширення можливо наступними способами:
• видалення приймача від джерела на великі відстані;
• зміна спрямованості джерела шуму;
• зменшення ревербірующего звукового поля за допомогою звукопоглинального матеріалу.
Засоби і методи колективного захисту від шуму в залежності від способу реалізації підрозділяються на акустичні, архітектурно-планувальні, організаційно-технічні.
Акустичні засоби захисту. Захист від шуму акустичними засобами передбачає: звукоізоляцію (пристрій звукоизолирующих кабін, кожухів, огороджень, установку акустичних екранів); звукопоглинання (застосування звукопоглинальних облицювань, штучних поглиначів); глушники шуму (абсорбція, реактивні, комбіновані).
Звукоізоляція. Звукова хвиля, володіючи певною енергією, наштовхується на перешкоду (огорожу). При зіткненні частина звукової енергії поглинається в матеріалі перешкоди, частина відбивається, частина проходить через перешкоду. Рівняння балансу звукової енергії можна записати у вигляді
де IПАД - інтенсивність падаючого звуку, Вт / м 2;
IПОГЛ - інтенсивність поглиненої звуку, Вт / м 2;
IОХР - інтенсивність відбитого звуку, Вт / м 2;
IПРОШ - інтенсивність минулого звуку, Вт / м 2.
Минулий енергія викликає утворення нового звукового поля з іншого боку перепони шляхом перетворення звукової енергії в механічну енергію коливань перепони.
Амплітуда коливань перепони обернено пропорційна її масі. Отже, амплітуда коливань звукових хвиль в приймальному приміщенні обернено пропорційна масі перепони.
Поглинається енергія перетворюється в інший вид енергії (зазвичай в теплову). Засоби звукоізоляції наведені на рис. 6.1.
Мал. 6.1. Типові методи боротьби з шумом: 1 - навушники; 2 - звукоізолююче огорожу;
3 - екран; 4 - збільшення відстані; 5 - звуковбирний стелю; 6 - звукоїзолірующая перегородка; 7 - віброізолюючий опора
Звукоізоляція огородження при падінні на нього звукової хвилі визначається з виразу
Звукоізолюючі якості плоских огорож без отворів визначаються масою одиниці площі огорожі. В якості розрахункової моделі приймається плита, що складається з системи не пов'язаних одна з одною нескінченних мас. Тоді звукоізоляція підпорядкована закону мас
де m - маса одного квадратного метра огорожі, кг (щільність, кг / м 2);
f - частота коливань, Гц.
Обраний огорожу відповідає вимогам норм, якщо у всіх октавних смугах частот значення звукоізоляції RA не менше необхідних значень RTPi Звукоізоляцію визначають наступні показники: маса, однорідність, жорсткість, повітряний прошарок, побічна передача шуму, частота.
Звукоізоляція огорожею при додаткової непрямої передачі шуму (через отвори, тріщини, трубопроводи і т. Д.) Називається фактичної звукоізоляцією огорожею Rф. дБ. Вона визначається як
де SОГР - площа огородження, м 2;
SO - площа отворів в огорожі, м 2;
Акустичні екрани застосовуються, коли в розрахунковій точці УЗД прямого звуку значно вище, ніж УЗД відбитого звуку і коли УЗД в розрахунковій точці перевищує УЗДдоп не менше ніж на 10 дБ і не більше ніж на 20 дБ (рис. 6.2).
Акустичний ефект екрану заснований на утворенні за ним області тіні, куди звукові хвилі проникають лише частково. Екрани слід застосовувати для джерел, що мають переважно середньо- і високочастотний спектр шуму, так як ступінь проникнення звукових хвиль в область акустичної тіні за екраном залежить від співвідношення розмірів екрану і довжини хвилі падаючого звуку. Чим більше відношення довжини хвилі до розміру екрана, тим менше область звуковий тіні за ним.
Мал. 6.2. Акустичне екранування:
1 - джерело шуму; 2 - високочастотна область; 3 - среднечастотная область; 4 - низькочастотна область; 5 - акустична тінь
Екрани ефективно використовувати в акустично обробленому приміщенні або в відкритому просторі.
Екрани виготовляють з сталевих або дюралюмінієвих листів товщиною 1,5-2,0 мм або щитів, облицьованих звукопоглинальним матеріалом товщиною не менше 50-60 мм. Лінійні розміри екрану повинні бути не менше ніж в три рази більше лінійних розмірів джерела шуму.
Ефективність екрану ΔL визначається за формулою
де Рек - звуковий тиск в точці при наявності екрану, Па; РБЕ -Звуковий тиск в точці без застосування екрану, Па. Звукопоглинання. Під звукопоглинанням розуміють властивість акустично оброблених поверхонь зменшувати інтенсивність відбитих ними хвиль за рахунок перетворення звукової енергії в теплову в результаті в'язкого тертя в капілярах пір і незворотних втрат при деформації пружного скелета конструкції. Облицювання приміщення звукопоглотітелямі, наведеними на рис. 6.3, забезпечить поглинання приблизно 70% енергії низькочастотного і 95% -Високого-частотного шуму.
Звуковбирні облицювання по виду використовуваного звукопоглинального матеріалу мають такі конструкції: облицювання з жорстких однорідних пористих матеріалів; облицювання з перфорованим покриттям в захисних оболонках з тканини і плівки. Як пористих матеріалів застосовують плити мінераловатні, полотна з супертонкого скловолокна, мати з супертонкого базальтового волокна, спінені полімерні матеріали та комбіновані. Ці матеріали одночасно можуть використовуватися і для теплоізоляції.
Звуковбирні облицювання застосовують тоді, коли необхідне зниження УЗД (ΔLTР) в розрахунковій точці перевищує 1-3 дБ не менше ніж в трьох октавнихсмугах або перевищує 5 дБ хоча б в одній з октавних смуг.
З практики відомо, що для досягнення ефекту в зниженні шуму площа акустичної обробки поверхні приміщення повинна становити не менше 60%. Облицювання розміщують на стінах у верхній чверті площі. Облицювання слід розташовувати ближче до джерел шуму, а також в місцях концентрації звукової енергії при її відображенні. Розміщення облицювальних плит в шаховому порядку дає збільшення їх акустичної ефективності на 25-30% в широкому діапазоні частот в порівнянні з розташуванням суцільним масивом ..
Глушники шуму. Для зниження повітряного шуму, створюваного системами вентиляції і кондиціонування повітря, застосовують глушники шуму.
Залежно від принципу дії глушники поділяють на абсорбційні, реактивні і комбіновані.
Зниження шуму в абсорбція глушники відбувається за рахунок поглинання звукової енергії застосовуваними в них звукопоглинальними матеріалами. Вони ефективно працюють в широкому діапазоні частот, коли коефіцієнт звукопоглинання застосовуваного матеріалу близький до одиниці.
До абсорбції глушникам относяттрубчатие (круглого і прямокутного перетинів), пластинчасті, треугольно-призматичні, циліндричні.
Трубчасті глушники застосовують в каналах з поперечним перерізом до 500-600 мм. Довжина глушника складає не більше 1-2 м. Трубчасті глушники виготовляються з перфорованого листового матеріалу, облицьованого шаром звукопоглинального матеріалу типу супертонкого скловолокна. Діаметр перфорації d = 4. 8 мм, а крок t = 2d.
Для скорочення габаритів глушників і збільшення загасання шуму на одиницю довжини широкого каналу застосовують пластинчасті глушники, що представляють собою набір паралельно встановлених звукопоглинальних пластин. Пластини зазвичай виконують у вигляді щитів із зовнішніми перфорованими стінками, всередині яких знаходиться шар м'якого звукопоглинального матеріалу з захисною оболонкою зі склотканини, а також у вигляді пластин-перегородок, виконаних з твердих звукопоглинальних матеріалів. Рівень зниження шуму пластинчастими глушниками залежить від товщини пластин і відстані між ними.
Реактивні глушники. До них відносять камерні, резонансні і екранні глушники. Камерні глушники складаються з однієї або декількох камер, що представляють собою порожнини у вигляді розширення ділянки воздуховода. У камерному глушнику звукові хвилі відбиваються від протилежної стінки і, повертаючись до початку в протифазі по відношенню до прямої хвилі, зменшують її інтенсивність. Якщо внутрішню частину розширення воздуховода облицювати звукопоглинальним матеріалом, то вийде комбінований глушник. Резонансний глушник представляє собою порожнину обсягом V, з'єднану з воздуховодом отвором, званим горлом резонансної камери. Порожнина і отвір утворюють систему, що забезпечує практично повне відображення звукової енергії назад до джерела на частотах, близьких до його власної частоти. Екранні глушники встановлюють на виході з каналу в атмосферу або на вході в канал. Вони ефективні на високих частотах і знижують шум на 10-25 дБ.
Комбіновані глушники - екранні, камерні з звукопоглинальним покриттям.
Для зниження шуму в системах вентиляції і кондиціонування, що утворюється в результаті вібрації стінок повітропроводів, останні покривають вібропоглинаючими покриттями (мастиками). Товщина шару вібропоглинаючий матеріалу повинна в шість разів перевищувати товщину стінки воздуховода. При цьому ефективність його застосування становить 5-7 дБ, амплітуда резонансних коливань зменшується приблизно на 15 дБ.
Архітектурно-планувальні методи колективного захисту від шуму припускають: раціональне розміщення в будівлях технологічного обладнання, машин і механізмів, робочих місць; планування зон руху транспорту; створення шумозащищенність зон в місцях знаходження людини.