Шум и его характеристики

Методические указания к лабораторной работе по БЖД

Набережные Челны

Исследование звукоизоляции и звукопоглощения: Методические указания к лабораторной работе по БЖД. /Составитель М.А. Пермяков. - Наб. Челны: Изд-во КамПИ, 2004. - 23с.

Рецензент: к.т.н.В.Г. Кадышев.

Исследование звукоизоляции и звукопоглощения

Цель работы - ознакомить студентов с теорией производственных шумов, физической сущностью и инженерным расчетом звукоизоляции, с прибором для измерения шума, нормативными требованиями к производственным шумам.

- Оценить эффективность мероприятий по снижению шума средствами звукоизоляции и звукопоглощения.

Звукоизоляция и звукопоглощение

Шум и его характеристики

Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной интенсивности и частоты. Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми (см. рис. 1).

Рис.1.

В результате колебаний, создаваемых источником звука, в воздухе возникает звуковое давление, которое накладывается на атмосферное.

Каждое колебание характеризуется своим среднеквадратичным значением физической величины и частотой (Гц).

По частотному составу шумы разделяются на 3 класса:

I класс - низкочастотные шумы до 300Гц (измеряются в активных полосах 63, 125, 250Гц) - это шумы тихоходных агрегатов неударного действия и шумы, проникающие сквозь преграды. Для них допустимый уровень 90/100 дБ.

II класс - среднечастотные шумы от 300 до 1000Гц (измеряются в активных полосах 500 и 1000Гц) это шум большинства машин неударного действия. Для них допустимый уровень 85-90 дБ.

III класс - высокочастотные шумы свыше 1000Гц (измеряются в активных полосах 2000, 4000, 8000Гц) - это звенящие, свистящие шумы скоростных агрегатов. Для них допустимый уровень 75/85 дБ.

При распространении звуковой волны проходит перенос энергии. Ухо человека воспринимает одновременно интенсивность и звуковое давление, которое выражают в децибелах.

Уровень интенсивности звука a_i = 10 lg(l_i/l₀) [Вт/м²].

l_i - интенсивность звука в данной точке;

l₀ - интенсивность звука на пороге слышимости l₀ = 10^-12 Вт/м² на частоте 1000Гц.

Уровень звукового давления a_P = 20 lg(P/P₀) [Па/м²].

Р - звуковое давление в данной точке;

Р₀ - пороговое звуковое давление 2_*10^-5 Па/м² на частоте 1000Гц.

Уровни интенсивности звука и звукового давления связаны следующим образом , где r₀ и с₀ - плотность и скорость звука при нормальных условиях a_Р и с - плотность и скорость звука в воздухе при замере.

Понятие «уровень звукового давления» используется для оценки воздействия на человека, поскольку орган слуха чувствителен не к интенсивности звука, а к среднеквадратичному давлению и выражается в децибелах. Обычно уровень звука измеряют шумомером на шкале А. Эта величина L_A, дБ(А) принята в акустических стандартах многих стран, в том числе и у нас.

Анализ частотного спектра осуществляется с помощью набора фильтров, которые позволяют из колебаний сложной формы выделить колебания в исследуемой полосе частот.

По характеру спектра шумы делятся на:

- широкополосные - имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы;

- тональные - в спектре которых слышны дискретные тона.

По временным характеристикам шумы подразделяются на:

- постоянные - уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ (А);

- непостоянные - уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется не менее чем на 5 дБ (А).

Непостоянные шумы делятся на:

- прерывистые - характеризуется режим падением уровня звука до фонового уровня с длительностью интервалов более 1 сек;

- колеблющийся во времени шум - уровень звука непрерывно изменяется во времени;

- импульсный шум - шумовой сигнал в виде импульсов продолжительностью от 1 до 200мс или чередующихся импульсов с интервалом более 10мс - воспринимаются как удары.

Звуковая мощность является основной характеристикой любого источника шума.

Нормативным документом, регламентирующим уровни шума для различных категорий рабочих мест, является ГОСТ 12.1.003 - 83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности».

Уровни шума для территорий жилой и производственной застройки и для различных видов помещений регламентируются СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Так уровни звука не должны превышать:

- в помещениях конструкторских бюро, лабораторий - 50дБ(А);

- в помещениях управления, рабочих комнатах - 60 дБ(А);

- в кабинетах дистанционного управления – 65 – 70 дБ(А);

- в экспериментальных лабораториях - 75 дБ(А);

- на постоянных рабочих местах в производственном помещении 80 дБ(А).

При измерениях микрофон следует располагать на уровне головы человека, подвергающегося воздействию шума. Он должен быть направлен в сторону источника шума и удален не менее чем на 0,5м от экспериментатора. Измерения шума на рабочих местах производятся при работе не менее 2/3 установленных в помещении единиц технологического оборудования. При этом включаются более мощные источники шума.

Измеренные уровни звука в каждой активной полосе частот должны быть ниже нормативных значений. Если имеются превышения, то предусматриваются мероприятия по глушению источников шума.

Измеренные уровни звука в каждой октавной полосе частот должны быть ниже нормативных значений. Если имеются превышения, то предусматриваются мероприятия по улучшению источников шума.

В производственных условиях применяется ориентировочный метод измерения шумовых характеристик источников шума в местах их эксплуатации ГОСТ 12.1.028 - 80 «ССБТ. Шум. Определение шумовых характеристик источников шума. Ориентировочный метод»