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. S_т = 2,5 м²

РАССЧИТАТЬ:

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

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

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

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;? — 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 = 2? r²

?- 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: ?=0,55; м³

Для 250 Гц: ?=0,7; м³

Для 250 Гц: ?=0,93

Для 250 Гц: ?=0,85

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

nобщее 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 + 4×0,93 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 +

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

+6,3×10+ 1×10+1,6×10) / 441)= 95,12 дБ

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;

L_доп — допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума

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

Для 250 Гц: ?L = 93,37 — 77 = 16,37 дБ Для500 Гц: ?L = 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

B_и — постоянная изолируемого помещения

В₁₀₀₀=V/10=(8×20×9)/10=144 м²

Для 250 Гц: ?=0,55 B_И=В₁₀₀₀· ?=144·0,55=79,2 м²

Для 500 Гц: ?=0,7 B_И=В₁₀₀₀· ?=144·0,7=100,8 м²

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

S_стены = ВхН — S_двери = 20 · 9 — 2,5 = 177,5 м²

Для 250 Гц:

R_{треб.стены} = 112,4 — 77 — 10lg79,2 + 10lg177,5 + 10lg2 = 41,9 дБ

R_{треб.двери} = 112,4 — 77 — 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 = 23,4 дБ

Для 500 Гц:

R_{треб.стены} = 115,33 — 73 — 10lg100,8 + 10lg177,5 + 10lg2 = 47,8 дБ

R_{треб.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 40 мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм 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:

Впостоянная помещения до установки в нем звукопоглощающей облицовки.

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

A=?(S_огр — S_обл)) — эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой;

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

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

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

Sобл — площадь звукопоглощающих облицовок

Sобл =0,6 S_огр = 0,6×2390 = 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

?А — 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,

?А = 1×1434 =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

?L= 10lg (4450,57×0,93 / 346,5×0,36) = 15,21 дБ '.

Для 500 Гц: = (148,945 + 1434) / 2390 = 0,6623 ;

В₁ =(148,945 + 1434) / (1 — 0,6623) = 4687,43 м ²

?L = 10lg (4687,43×0,85 / 441×0,35) = 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.

S_т = 2,5 м²

Рассчитать:

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

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

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:

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;? — 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 = 2? r²

?- 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) ;

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

м

Для 250 Гц: ?=0,55; м³

Для 250 Гц: ?=0,7; м³

Для 250 Гц: ?=0,98

Для 500 Гц: ?=0,91

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

nобщее 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 + 4×0,98 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 +

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

L_доп — допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума

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

Для 250 Гц? L = 86,51 — 68 = 18,51 дБ Для500 Гц: ?L = 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

B_и — постоянная изолируемого помещения

В₁₀₀₀=V/10=АхВхН/10=(9×24×9)/10=194,4 м²

Для 250 Гц: ?=0,55 B_И=В₁₀₀₀· ?=194,4·0,55=106,92 м²

Для 500 Гц: ?=0,7 B_И=В₁₀₀₀· ?=194,4·0,7=136,08 м²

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

S_стены = ВхН — S_двери = 24 · 9 — 2,5 = 213,5 м²

Для 250 Гц:

R_{треб.стены} = 105,84 — 68 — 10lg106,92 + 10lg213,5+ 10lg2 = 41,14дБ

R_{треб.двери} = 105,84 — 68 — 10lg 106,92 + 10lg2,5 + 10lg2 = 26,79 дБ

Для 500 Гц:

R_{треб.стены} = 104,16- 63 — 10lg136,08 + 10lg213,5 + 10lg2 = 51,13 дБ

R_{треб.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 40 мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм, 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:

Впостоянная помещения до установки в нем звукопоглощающей облицовки.

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

A=?(S_огр — S_обл)) — эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой;

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

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

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

Sобл — площадь звукопоглощающих облицовок

Sобл =0,6 S_огр = 0,6×2742 =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

?А — 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.

?А = 1×1645,2 = 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) = 5155,49 м ²;

В₁/S_огр = 5155,49/2742=1,88 > ?=0,32

?L= 10lg (5155,49×0,98 / 415,8×0,32) = 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/S_огр = 4711,74 /2742=1,72> ?=0,32

?L = 10lg (4711,74×0,91 / 529,2×0,32) = 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