Оценка уровня шума в помещении. Расчет средств защиты от шума

Оценка уровня шума в помещении. Расчет средств защиты от шума

Федеральное агентство
по образованию

Государственное
образовательное учреждение

высшего профессионального
образования

Тульский
государственный университет

Кафедра аэрологии,
охраны труда и окружающей среды

Контрольно-курсовая
работа

по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»

на тему: «Оценка
уровня шума в помещении.

Расчет средств
защиты от шума»

Тула, 2007.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные………………………………………………………….…..….3

1. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в
расчетной точке и требуемого снижения уровней шума……………..………………………..…….4

2. Расчет звукоизолирующих ограждений, перегородок……………………….6

3. Звукопоглощающие облицовки………………………………….………..…..7

4.  Список используемой литературы……………………………………………9

Дано: В рабочем помещении длиной А м, шириной В м, и высотой
Н м
размещены источники шума – ИШ1, ИШ2, ИШ3, ИШ4 и ИШ5 с уровнями звуковой
мощности. Источник шума ИШ1 заключен в кожух. В конце цеха находится помещение
вспомогательных служб, которое отделено от основного цеха перегородкой с дверью
площадью. Расчетная точка находится на расстоянии г от источников шума. Sт = 2,5м2

РАССЧИТАТЬ:

1.
Уровни звукового давления
в расчетной точке — РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое
снижение шума на рабочих местах.

2.
Звукоизолирующую
способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и
двери.

3.
Звукоизолирующую
способность кожуха для источника ИШ1. Источник шума установлен на полу, размеры
его в плане — (а х b) м, высота — h м.

4. Снижение шума
при установке на участке цеха звукопоглощающей облицовки. Акустические расчеты
проводятся в двух октавных полосах на среднегеометрических частотах 250 и
500Гц.

Исходные данные

Величина

250Гц

500Гц

Величина

250Гц

500Гц

LР1

109

112

Δ1

8х10^10

1,6х10^11

L Р2

99

97

Δ2

8х10^9

5х10^9

L Р3

95

98

Δ3

3,2х10^9

6,3х10^9

L
Р4

93

100

Δ4

2х10^9

1х10^10

L Р5

109

112

Δ5

8х10^10

1,6×10^11

А=

35 м ;

С=

8м;

r 1 =

7,5   м ;

r3 =

8,0 м ;

r5=    14 м ;

В=

20 м ;

9   м ;

r2  =

11 м ;

r4  =

9,5   м ;

LМАКС=1,5 м

1. Расчет
ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения
уровней шума.

Если в помещение
находится несколько источников шума с разными уровнями излучаемой звуковой
мощности, то уровни звукового давления для среднегеометрических частот 63, 125,
250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и расчетной точке следует определяет по
формуле:

Здесь:

L — ожидаемые
октавные уровни давления в расчетной точке, дБ; χ — эмпирический поправочный коэффициент, принимаемый
в зависимости от отношения расстояния rот расчетной точки до акустического центра к максимальному
габаритному размеру источника 1макс, рис.2 (методические указания).
Акустическим центром источника шума, расположенного на полу, является проекция
его геометрического центра на горизонтальную плоскость. Так как отношение r/lмакс во
всех случаях, то примем и

определяется по табл. 1 (методические указания). Lpi        — октавный уровень звуковой мощности источника
шума, дБ;

Ф — фактор направленности; для источников с
равномерным излучением принимается Ф=1; S —
площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей
источник и проходящей через расчетную точку. В расчетах принять, где r — расстояние от расчетной точки до источника
шума; S = 2πr2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

7,5

2   
=  353,25   м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

11

2   
=  759,88  м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

8

2   
= 401,92   м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

9,5

2   
= 566,77   м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

14


= 1230,88   м2

ψ-
коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении,
принимаемый по графику рис.3 (методические указания) в зависимости от отношения
постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей помещения      

 

В — постоянная помещения в октавных полосах
частот, определяемая по формуле , где по табл. 2 (методические указания) ; м — частотный
множитель определяемый по табл. 3 (методические указания).

 м

Для 250 Гц: μ=0,55
;  м3

Для 250 Гц: μ=0,7
;      м3

Для 250 Гц: ψ=0,93

Для 250 Гц: ψ=0,85

т — количество источников шума, ближайших к
расчетной точке, для которых (*). В данном случае выполняется условие для всех
5 источников, поэтому т =5.

n- общее количество источников шума в помещении с
учетом коэффициента

одновременности
их работы.

Найдем ожидаемые
октавные уровни звукового давления для 250 Гц:

L = 10lg ( 1x8x10/ 353,25 +1x8x10/ 759,88 + 1×3,2×10/ 401,92 + 1x2x10/ 566,77   +1x8x10/    1230,88  +   4 х     0,93   х(8×10 + 8×10+

+3,2×10+2×10 +8×10)   /    
346,5  )=  93,37дБ

Найдем ожидаемые
октавные уровни звукового давления для 500 Гц:

L= 10lg (1×1,6×10/ 353,25 + 1x5x10/ 759,88 +  1×6,3×10/
401,92   +

+1x 1×10/ 566,77 + 1×1,6×10 / 1230,88  + 4 х 0,85 х(1,6×10 + 5×10+

Требуемое
снижение уровней звукового давления в расчетной точке для восьми

октавных полос по
формуле:

 , где

 -требуемое снижение уровней звукового давления, дБ;

 — полученные расчетом октавные уровни звукового давления, дБ;

Lдоп — допустимый
октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума

помещений, дБ,
табл. 4 (методические указания).

Для 250 Гц : ΔL  = 93,37 —  77 = 16,37 дБ Для500 Гц : ΔL = 95,12 — 73  = 22,12 Дб

2.Расчет
звукоизолирующих ограждений, перегородок.

Звукоизолирующие
ограждения, перегородки применяются для отделения «тихих» помещений от смежных
«шумных» помещений; выполняются из плотных, прочих материалов. В них возможно
устройство дверей, окон. Подбор материала конструкции производится по требуемой
звукоизолирующей способности, величина которой определяется по формуле:

, где

-суммарный октавный уровень звуковой
мощности

излучаемой всеми
источниками определяемый с помощью табл. 1 (методические указания).

Для250Гц:  дБ

Для 500 Гц:

 дБ

Bи – постоянная изолируемого помещения

В1000=V/10=(8x20x9)/10=144  
м2

Для 250 Гц:    μ=0,55       
BИ=В1000·μ=144·0,55=79,2   
м2

Для 500 Гц:    μ=0,7       
BИ=В1000·μ=144·0,7=100,8    
м2

т — количество элементов в ограждении (перегородка
с дверью т=2) Si-   площадь элемента ограждения

Sстены =   ВхН   
—   Sдвери   =      20 ·  9      
—       2,5     =      177,5   м2 

Для 250 Гц:

Rтреб.стены   =    112,4
—  77 – 10lg79,2   + 10lg177,5 + 10lg2 =    41,9    дБ

Rтреб.двери   =    112,4
—  77 – 10lg79,2   + 10lg2,5 + 10lg2 =    23,4         дБ

Для 500 Гц:

Rтреб.стены   =    115,33
—  73 – 10lg100,8   + 10lg177,5 + 10lg2 =    47,8    дБ

Rтреб.двери   =    112,4
—  73 – 10lg100,8   + 10lg2,5 + 10lg2 =    29,3         дБ

Звукоизолирующее
ограждение состоит из двери и стены, подберем материал

конструкций по
табл. 6 (методические указания).

Дверь — глухая
щитовая дверь толщиной 40мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4мм с
уплотняющими прокладками .Стена — кирпичная кладка толщиной с двух сторон в 1
кирпич.

3.3вукопоглащающие
облицовки

Применяются для
снижения интенсивности отраженных звуковых волн.

Звукопоглощающие
облицовки (материал, конструкция звукопоглощения и т.д.) следует производить по
данным табл. 8 в зависимости от требуемого снижения шума.

Величина
возможного максимального снижения уровней звукового давления в расчетной точке
при применении выбранных звукопоглощающих конструкций определяется по формуле:

В -постоянная помещения до установки в нем
звукопоглощающей облицовки.

B1 — постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающей
конструкции и определяется по формуле:

A=α( Sогр — Sобл)) — эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей
не занятых звукопоглощающей облицовкой;

α -средний
коэффициент звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой
и определяется по формуле:

Для 250Гц: α 
=   346,5 /   (    346,5  +    2390   )   =   0,1266

Для 500 Гц:          α  =   441 /   (   441  +    2390   )   =  
0,1558

Sобл    — площадь
звукопоглощающих облицовок

Sобл =0,6
Sогр
= 0,6 х 2390 = 1434 м 2   Для 250 Гц:  А1 = 0,1266  (    
2390    —    1434 )   =  121,03 м2 Для 500 Гц :    А1 =  
0,1558  (     2390   —    1434 )  =   148,945 м2

ΔА — величина добавочного звукопоглощения,
вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, м2 определяется
по формуле:

— реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции
облицовки в октавной полосе частот, определяемый по табл.8 (методические
указания). Выбираем супертонкое волокно,

ΔА   =    1 х   1434  =1434 м 2

конструкциями,
определяемый по формуле:

Для 250 Гц     
:        = (   121,03    +  
1434 )   /     2390    =   0,6506    ;

В1= (   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 ;

В1
=(   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 и 500
ГЦ выбранная звукопоглощающая облицовка не будет обеспечивать необходимое
снижение уровня шума в октавных полосах частот так как:

Дано: В рабочем помещении длиной А м, шириной В м, и
высотой Н м
размещены источники шума – ИШ1, ИШ2, ИШ3, ИШ4 и ИШ5 с уровнями звуковой
мощности. Источник шума ИШ1 заключен в кожух. В конце цеха находится помещение
вспомогательных служб, которое отделено от основного цеха перегородкой с дверью
площадью. Расчетная точка находится на расстоянии г от источников шума.

Sт = 2,5м2

Рассчитать:

4.
Уровни звукового давления
в расчетной точке — РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое
снижение шума на рабочих местах.

5.
Звукоизолирующую
способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и
двери.

6.
Звукоизолирующую
способность кожуха для источника ИШ1. Источник шума установлен на полу, размеры
его в плане — (а х b) м, высота — h м.

4. Снижение шума
при установке на участке цеха звукопоглощающей облицовки. Акустические расчеты
проводятся в двух октавных полосах на среднегеометрических частотах 250 и
500Гц.

Исходные данные:

250Гц

500Гц

Величина

250Гц

500Гц

LР1

103

100

Δ1

2х1010

1х1010

L
Р2

97

92

Δ2

5х109

1,6х109

L
Р3

100

99

Δ3

1х1010

8х109

L
Р4

82

82

Δ4

1,6х108

1х108

L
Р5

95

98

Δ5

5

3,2х109

1,6×109

А=

35 м ;

С=

9м;

r 1 =

8   м ;

r3 =

10 м ;

r5=    14 м ;

В=

24 м ;

Н=

9   м ;

r2  =

9 м ;

r4  =

9 м ;

LМАКС=1,5 м

1. Расчет
ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения
уровней шума.

Если в помещение
находится несколько источников шума с разными уровнями излучаемой звуковой
мощности, то уровни звукового давления для среднегеометрических частот 63, 125,
250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и расчетной точке следует определяет по
формуле:

Здесь:

L — ожидаемые
октавные уровни давления в расчетной точке, дБ; χ — эмпирический поправочный коэффициент,
принимаемый в зависимости от отношения расстояния rот
расчетной точки до акустического центра к максимальному габаритному размеру
источника 1макс, рис.2 (методические указания). Акустическим центром источника
шума, расположенного на полу, является проекция его геометрического центра на
горизонтальную плоскость. Так как отношение r/lмакс во
всех случаях, то примем и

определяется по табл. 1 (методические указания). Lpi        — октавный уровень звуковой мощности источника
шума, дБ;

Ф — фактор направленности; для источников с
равномерным излучением принимается Ф=1; S —
площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей
источник и проходящей через расчетную точку. В расчетах принять, где r — расстояние от расчетной точки до источника
шума; S = 2πr2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

  8

2    =  402,12   м2

2

x

3,14

x

  9

2    =  508,12  м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

10

2    = 628,32   м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

  9

2    = 508,12   м2

= 2πr2  =

2

x

3,14

x

14

2  = 1231,5 
 м2

ψ-
коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении,
принимаемый по графику рис.3 (методические указания) в сти от отношения
постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей помещения                                                   

 

В — постоянная помещения в октавных полосах
частот, определяемая по формуле, где по табл. 2 (методические указания) ;

μ — частотный множитель определяемый по табл. 3
(методические указания).

 м

Для 250 Гц: μ=0,55
;  м3            

Для 250 Гц: μ=0,7
;      м3

Для 250 Гц:   ψ=0,98

Для 500 Гц:   ψ=0,91

m —
количество источников шума, ближайших к расчетной точке, для которых (*). В
данном случае выполняется условие для всех 5 источников, поэтому m=5.

n- общее количество источников шума в помещении с
учетом коэффициента

одновременности
их работы.

Найдем ожидаемые
октавные уровни звукового давления для 250 Гц:

L = 10lg ( 1x2x10/402.12   +1x5x10/508.12  +   1x1x1010/628.32  
+

+   1×1.6×108/508.12  
+1×3.2×1010/    1231.5  +   4 х 0,98  х(2×10 + 5×10+1×1010+1.6×108
+3.2×109)   / 415.8  )=  86.51дБ

Найдем ожидаемые
октавные уровни звукового давления для 500 Гц:

L= 10lg (1x1x1010/402.12   + 1×1.6×10/508.12   +  1x8x10/628.32   +

+1x 1.6×108/
508.12   +   1×6.3×10 9 /    1231.5  +   4 х 0,91х(1×1010  
+ 1.6×10+ 

+8×109+ 
1.6×108+6.3×109 )/529.2 )= 82.94  дБ

Требуемое
снижение уровней звукового давления в расчетной точке для восьми

октавных полос по
формуле:

    ,

 – требуемое снижение уровней звукового давления, дБ;

 — полученные расчетом октавные уровни звукового давления, дБ;

Lдоп — допустимый
октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума

помещений, дБ,
табл. 4 (методические указания).

Для 250 Гц ΔL = 86,51 — 68   = 18,51 дБ Для500 Гц: ΔL = 82,94 — 63 = 19,94дБ

2.Расчет
звукоизолирующих ограждений, перегородок.

Звукоизолирующие
ограждения, перегородки применяются для отделения «тихих» помещений от смежных
«шумных» помещений; выполняются из плотных, прочих материалов. В них возможно
устройство дверей, окон. Подбор материала конструкции производится по требуемой
звукоизолирующей способности, величина которой определяется по формуле:

, где

-суммарный октавный уровень звуковой
мощности

излучаемой всеми
источниками определяемый с помощью табл. 1 (методические указания).

Для250Гц:   дБ

Для 500 Гц:

  дБ 

Bи – постоянная изолируемого помещения

В1000=V/10=АхВхН/10=(9x24x9)/10=194,4  
м2

Для 250 Гц:    μ=0,55       
BИ=В1000·μ=194,4·0,55=106,92   
м2

Для 500 Гц:    μ=0,7         
BИ=В1000·μ=194,4·0,7=136,08    
м2

т — количество элементов в ограждении (перегородка
с дверью т=2) Si-   площадь элемента ограждения

Для 250 Гц:

Rтреб.стены   =    105,84
—  68 – 10lg106,92 + 10lg213,5+ 10lg2 =    41,14дБ

Rтреб.двери   =    105,84
—  68 – 10lg 106,92   + 10lg2,5 + 10lg2 =    26,79 дБ

Для 500 Гц:

Rтреб.стены =   104,16- 
63 – 10lg136,08   + 10lg213,5 + 10lg2 =    51,13 дБ

Rтреб.двери  =   104,16- 
63 – 10lg136,08   + 10lg2,5 + 10lg2 =    26,81  дБ

Звукоизолирующее
ограждение состоит из двери и стены, подберем материал конструкций по табл. 5 и
табл. 6 (методические указания).

Перегородка –
шлакобетонная панель толщиной 250 мм. Дверь — глухая щитовая толщиной 40мм,
облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4мм, облицованная с 2 сторон
фанерой толщиной 4 мм, с уплотняющими прокладками .

3.3вукопоглащающие
облицовки

Применяются для
снижения интенсивности отраженных звуковых волн.

Звукопоглощающие
облицовки (материал, конструкция звукопоглощения и т.д.) следует производить по
данным табл. 8 в зависимости от требуемого снижения шума.

Величина возможного
максимального снижения уровней звукового давления в расчетной точке при
применении выбранных звукопоглощающих конструкций определяется по формуле:

В -постоянная помещения до установки в нем
звукопоглощающей облицовки.

B1 — постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающей
конструкции и определяется по формуле:

A=α( Sогр — Sобл) ) — эквивалентная площадь звукопоглощения
поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой;

α -средний
коэффициент звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой
и определяется по формуле:

Для 250Гц: α 
=   415,8 / (415,8  +  2742 )   =   0,132

Для 500 Гц:          α  =   529,2 / ( 529,8  +  2742   )   =   0,081

Sобл  — площадь
звукопоглощающих облицовок

Sобл =0,6
Sогр
=   0,6  х 2742  =1645,2   м 2         

Для 250 Гц :    А1  
=   0,132 * ( 2742  —  1645,2 )   =  144,78 м2

 Для 500 Гц :    А1 =   0,081 *
(2742  —  1645,2)  =   88,72 м2

ΔА — величина добавочного звукопоглощения,
вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, м2 определяется
по формуле:

— реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции
облицовки в октавной полосе частот, определяемый по табл.8 (методические
указания).

В качестве
звукоизолирующего материала выбираем супертонкое волокно с оболочкой из
стеклоткани и покрытием из гипсовой плиты толщиной 7 мм с перфорацией.

ΔА   =    1 х   1645,2 =  1645,2 м 2

конструкциями,
определяемый по формуле:

Для 250 Гц :     
  = (144,78    +   1645,2)  
/     2742    =   0,653    ;

В1= (144,78    +   1645,2)   /   (1 —   
0,653)   =   5155,49м 2;

В1/Sогр =  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 ;

В1 =(
88,72 +   1645,2)/  ( 1 — 0,632)   =  4711,74 м 2

В1/Sогр =  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 и 500
ГЦ выбранная звукопоглощающая облицовка не будет обеспечивать необходимое
снижение уровня шума в октавных полосах частот,требуются специальные меры для
снижение уровня шума так как:

,

Для 250 Гц : 15,79 дБ    <
18,51  дБ

Для500 Гц :   14,03 дБ   < 19,94   дБ

4. Список используемой литературы.

1. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность
жизнедеятельности» кафедры «Аэрологии,
охраны труда и окружающей среды».

2. Алексеев
С.П.,Казаков А.М., Колотиков Н.П., Борьба с шумом и вибрацией в
машиностроении.-М.: Машиностроение, 1970 — 207 с.

3.Соколов Э.М., Захаров Е.И., Панфёрова И.В., Макеев А.В.
Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для студентов университетов. –
Тула, Гриф и К, 2001

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *