Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
Лабораторная работа 4
«Исследование средств звукоизоляции»
по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»
Выполнил:
Студентка 3-его курса
группы ИСТ-102т
Шония Е. О.
Ставрополь 2012
Цель работы: получить практические навыки по работе с приборами измерения шума, оценке производственных шумов на предмет соответствия их нормативным требованиям, использованию средств звукоизоляции для защиты от шумов.
Классификация методов и средств защиты от шума определена ГОСТ 12.1.029-80 СНиП 11-12-77 «Защита от шума».
Снижение шума в его источнике можно достигнуть с помощью следующих мероприятий
Снижение шума на путях его распространения возможно следующими способами:
Снижение шума воспринимаемого человеком, может быть достигнуто следующими мерами:
Типичные методы борьбы с шумом: наушники, звукоизолирующие ограждения, экран, увеличение расстояния, звукопоглощающий потолок, звукопоглощающая перегородка, виброизолирующая опора.
Звукоизоляция – создание герметичной преграды на пути движения воздушного шума и отражение ею части падающих звуковых волн. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсивности прямого звука путем установки ограждений, кабин, кожухов, экранов.
Свойства самой преграды и материала, покрывающего эту преграду, определяется следующими показателями:
Коэффициент звукоизоляции .
Где lпогл – поглощенная материалом или преградой звуковая энергия, Вт/м2.
lпад – интенсивность падающей звуковой энергии, Вт/м2.
Коэффициент отражения – отношение отраженной звуковой энергии, определенной интенсивности lотр к падающей lпад.
lотр – интенсивность отраженного звука, Вт/м2.
Коэффициент звукоизоляции – отношение падающей звуковой энергии интенсивности lпад к прошедшей через преграду lпр.
Коэффициент прохождения (коэффициент проницаемости) – отношение прошедшей через преграду звуковой энергии интенсивностью lпр к падающей lпад.
Коэффициент рассеяния поверхности или материала.
Звукоизоляция конструкции R, дБ, оценивается через десятичных логарифм коэффициента звукоизоляции или отношение или интенсивности падающего или поглощенного звука.
Ограждающие конструкции помещений принято подразделять на однослойные, которые колеблются как одно целое, и многослойные, колеблющиеся с различными амплитудами, характерными для каждого слоя.
Однослойные ограждения состоят из одного слоя строительного материала или нескольких слоев разнородного материала, родственных по физико-техническим свойствам, и жестко связанных по всей поверхности.
Звукоизоляция одной перегородки может быть рассчитана по формуле:
Где m – поверхностная масса перегородки, кг/м2.
Где – плотность материала перегородки, кг/м2.
h – толщина перегородки, м
Звукоизоляция перегородки тем больше, чем она тяжелее и чем выше частота звучания (увеличение массы в 2 раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ). Перегородки выполняют из бетона, кирпича, дерева и т. п. Наиболее шумные механизмы закрывают кожухами, изготовленными из конструкционных материалов – стали, алюминия, пластмасс и др.
Многослойные ограждения представляют собой конструкции, в которых между слоями твердого материала находятся слои мягкого изолирующего материала или воздушные промежутки. В этих конструкциях жесткая связь между слоями отсутствует.
Звукоизолирующая способность двухслойных конструкций, суммарный вес которых не превышает 200 кг, увеличивается, когда воздушный промежуток между стенками заполняют матами из волокнисто-пористого материала с небольшим весом.
Экранирование источников шума или рабочих мест осуществляется по нескольким схемам.
Защитные свойства экранов возникают из-за того, что при огибании прямой звуковой волной кромок экрана за ним образуется зона звуковой тени тем большей протяженности, чем меньше длинна волны (выше частота звука). Так как экран защищает не только от прямой звуковой волны, его применение эффективно только в области превалирования прямого шума над отраженным. Поэтому экраны надо устанавливать между источником шума и рабочим местом, если они расположены недалеко друг от друга. Звуковые экраны широко применяются не только на производстве, но и в окружающей среде, например для защиты от шума транспортных потоков.
Ход работы:
Где Li – уровень звука до мероприятия по изоляции, дБ.
Результаты расчетов:
Сравнение уровней звукового давления с допустимыми значениями:
Зависимость эффективности звукоизолирующей перегородки от частоты:
Вывод: в результате измерений установлено, что звуковое давление в основном не превышает допустимых значений. Это доказывает эффективность звукоизолирующей перегородки.
Ответы на контрольные вопросы:
1. Что такое шум?
Шум – сочетание различных по частоте и силе звуков. Шум определяют как совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.
2. Приведите определение звукового давления.
Звук – колебания частиц воздушной среды, которые воспринимаются органами слуха человека, в направлении их распространения.
Звуковое давление – дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление – переменная составляющая давления воздуха или газа, возникающая в результате звуковых колебаний, Па.
При расчетах и нормировании используется показатель – уровень звукового давления.
Где Р – звуковое давление в точке измерения, Па.
Р0 – пороговое значение 2*10-5, Па.
3. Дайте определение интенсивности звука.
Интенсивность – количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1 м2, перпендикулярно распространению звуковой волны.
Учитывая протяженный частотный диапазон при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности.
Где J – интенсивность в точке измерения, Вт/м2.
J0 – величина, которая равна порогу слышимости 10-12, Вт/м2.
4. Какое отношение значений граничных частот является признаком октавной полосы частот?
Так как органы слуха человека обладают неодинаковой чувствительностью к звуковым колебаниям различной частоты, весь диапазон частот на практике разбит на октавные полосы.
Октава – полоса частот с границами , где .
Среднегеометрическая частота равна –
Весь спектр разбит на 8 октавных полос:
5. Что такое предельно допустимый уровень шума (ПДУ)?
Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума – это уровень фактора, который при ежедневной работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.
6. Какая частота акустических колебаний принята за стандартную?
Область слышимых звуков ограничивается не только определенными частотами (20-20000 Гц), но и определенными предельными значениями звуковых давлений и их уровней. Логарифмическая шкала уровней звукового давления построена таким образом, что пороговое значение звукового давления соответствует порогу слышимости (L=0 дБ) только на частоте 1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике.
Порог слышимости различен для звуков разной частоты. Если в диапазоне частот – 800-4000 Гц величина порога слышимости минимальна, то по мере удаления от этой области вверх и вниз по частотной шкале его величина растет; особенно заметно увеличения порога слышимости на низких частотах. По этой причине высокочастотные звуки более неприятны для человека, чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звукового давления).
7. Каков порог болевого ощущения шума у человека?
Шум частотой в 1000 Гц принят за эталон при оценке громкости. Наименьшее звуковое давление, вызывающее ощущение звука на частоте 1000 Гц называется порогом слышимости. Звуковое давление 200 Па вызывает ощущение боли в органах слуха и называется болевым порогом.
Болевой порог – это максимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом как звук. Давление свыше болевого порога может вызывать повреждение органов слуха. При частоте 1000 Гц в качестве болевого порога принято звуковое давление Р=20 Н/м2. Отношение звуковых давлений при болевом пороге и пороге слышимости составляет 106. Это диапазон звукового давления, который воспринимается ухом.
8. Как классифицируются шумы по характеру спектра?
Спектр шума – зависимость уровня звукового давления от частоты.
По характеру спектра шума выделяют:
9. Как классифицируются шумы по временным характеристикам?
По временным характеристикам шумы делятся на: постоянные и непостоянные.
Непостоянные делятся на: колеблющиеся, прерывистые и импульсные; по длительности действия – продолжительные и кратковременные. С гигиенических позиций придается большое значение амплитудно-временным, спектральным и вероятностным параметрам непостоянных шумов, наиболее характерных для современного производства.
Постоянный шум – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ.
10. Приведите формулу для определения логарифмического уровня звукового давления.
При оценке источника шума и нормировании используется логарифмический уровень звука.
Где РА – звуковое давление в точке измерения по шкале А прибора шумомера, т. е. на шкале 1000 Гц.
11. Что такое постоянный шум?
Постоянный шум – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ.
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, определяемые по формуле:
Где Р – звуковое давление в точке измерения, Па.
Р0 – пороговое значение 2*10-5, Па.
12. Что такое звукопоглощение?
Звукопоглощение достигается за счет перехода колебательной энергии в теплоту вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Звукопоглощающие материалы и конструкции предназначены для поглощения звука как в помещениях с источником, так и в соседних помещениях. Потери на трение наиболее значительны в пористых материалах, которые вследствие этого используются в звукопоглощающих материалах. Звукопоглощение используется при акустической обработке помещений. Акустическая обработка помещения предусматривает покрытие потолка и верхней части стен звукопоглощающим материалом.
13. Что такое звукоизоляция?
Звукоизоляция – создание герметичной преграды на пути движения воздушного шума и отражение ею части падающих звуковых волн. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсивности прямого звука путем установки ограждений, кабин, кожухов, экранов.
14. Какой документ регламентирует уровни звукового давления на рабочих местах?
Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».
15. Как классифицируются непостоянные шумы?
Непостоянные шумы подразделяют на:
16. Какие частоты акустических колебаний наиболее опасны для человека?
Наиболее опасны для человека частоты колебаний 6-9 Гц (инфразвук), так как они совпадают с собственной частотой колебаний внутренних органов человека. Смертельно опасной является частота 4,75 Гц, чрезвычайно опасными – частоты 4,3-5,2 Гц. Вибрация, вызываемая этим неслышимым человеческим ухом звуком, вызывает резонанс сердечного ритма и мозговой деятельности.
17. Какой диапазон частот акустических колебаний воспринимается человеком как звук?
Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16-20 Гц до 15-20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком; выше: до 1 ГГц – ультразвуком, от 1 ГГц – гиперзвуком.
18. Что такое ультразвук?
Ультразвук – упругие волны с частотой колебаний от 20 кГц до 1 ГГц. Ультразвуковые волны по своей природе не отличаются от упругих волн слышимого диапазона.
Оказывают вредное воздействие на: сердечно-сосудистую систему; нервную систему; эндокринную систему; нарушение терморегуляции и обмена веществ. Местное воздействие может привести к онемению.
19. Что такое инфразвук?
Инфразвук — колебание звуковой волны ниже 20 Гц. Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же как и у слышимого звука.
Особенности: малое поглощение энергии, значит распространяется на значительные расстояния.
Источники инфразвука: оборудование, которое работает с частотой циклов менее 20 в секунду.
Вредное воздействие: действует на центральную нервную систему (страх, тревога, покачивание, т.д.)
Диапазон инфразвуковых колебаний совпадает с внутренней частотой отдельных органов человека, следовательно, из-за резонанса могут возникнуть тяжелые последствия.
20. Можно ли использовать звукоизоляцию для защиты от инфразвука?
Единственный способ защиты – снижение уровня инфразвука прямо у источника его образования. Этого можно добиться с помощью устранения особых низкочастотных вибраций, а также внесение значительных конструктивных изменений в строении самих источников. Также добиться снижения можно с помощью применения звукоизоляционных технологий. Внесение конструктивных изменений в строение источников, позволяет перейти из области инфразвуковых колебаний в область звуковых, в этом случае их снижение может быть достигнуто применением звукоизоляции и звукопоглощения.
Звукоизоляция достигается использованием звукоизолирующих ограждений, звукоизолирующих кабин и пультов управления, звукоизолирующих кожухов и акустических экранов.
21. Определить уровень звукового давления, если интенсивность звука 1 Вт/м2.
Уровень звукового давления равен:
Где P0 = 2*10-5 Н/м2=Па – давление порога слышимости.
Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью:
ρ – плотность среды, в которой распространяется звук, кг/м3. При нормальных атмосферных условиях ρ =1,2 кг/м3.
с – скорость звука в данной точке среды, м/с. с=331 м/с.