Расчет акустической эффективности звукоизолирующей кабины

Звукозащитные кабины, представляющие собой локальное средство шумозащиты, устанавливается на автоматизированных линиях у постов управления там, где возможно на длительный срок изолировать человека от источника шума. Изготавливаются кабины, как правило из стали, либо из ДСП.

Окна и двери кабины должны иметь специальное конструктивное оформление. Окна с двойными стеклами по всему периметру заделываются резиновой прокладкой, двери выполняются двойными с резинами прокладками по периметру для исключения образования щелей.

Требуемую звукоизолирующую способность кабины определяют по формуле:

= L + 10 lq , (23)

где L – уровни шума в расчетной точке до установки кабины, дБ;

В_К – постоянная помещения кабины, определяется из графика на рисунке 2 в зависимости от предлагаемого объема кабины, м²;

S – площадь ограждений, через которые шум проникает из шумного помещения (суммарная площадь ограждающих поверхностей кабины, за исключением пола), м²

S = , (24)

где a - длина, b - ширина, h - высота кабины, м (таблица 2);

L_N - допустимые значения уровней звукового давления в кабине в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.003 - 83 (таблица Г 1, приложения).

Таблица 2 – Размеры звукоизолирующей кабины

Номер вариантов	1,2, 3,4,	5,6, 7,8	9,10, 11,12	13,14, 15,16	17,18, 19,20	21,22, 23,24	25,26, 27,28	29,30, 31,32
Размеры кабины а×b×h, м3	1,5×2,0×2,0	2,0×2,0×2,0	2,0×2,5×2,0	2,0×2,5×2,5	1,5×2,5×2,5	2,5×2,5×3,0	2,5×3,0×2,5	3,0×3,0×2,5

Реальную конструкцию ограждения кабины выбирают таким образом, чтобы ее звукоизолирующая способность (таблица Г 6, приложения) в каждой октавной полосе была более требуемой, ≥ .

Рисунок 2 – График для определения постоянной помещения в зависимости от его объема

Уровень шума в кабине определяется из выражения:

= , (25)

где L – уровень шума в расчетной точке до установления кабины, дБ;

R _КАБ. - звукоизолирующая способность реальной конструкции стен кабины

Расчет следует свести в таблицу Г 8 приложения и представить графически отложив по оси абсцисс октавные полосы частот в Гц, а по оси ординат – уровни звукового давления в Дб (аналогично рисунка 1). На графике изобразить три кривые: 1 – уровни звукового давления шума, действующего на рабочего до проведения мероприятий по шумоглушению; 2 – нормативные значения уровней звукового давления; 3 – уровни звукового давления, действующего на рабочего после проведения мероприятий по шумоглушению.

Акустические экраны

Если нет возможности полностью изолировать источник шума, либо самого человека с помощью кожухов и кабин, частично уменьшить влияние шума на человека можно путем создания на пути распространения акустических экранов.

Экраны применяются для ограждения источников шума от соседних рабочих мест, либо для отгораживания частей помещения с малошумным технологическим оборудование от сильных источников шума.

Плоские экраны эффективны в зоне действия прямого звука, начиная с частоты 500 Гц; вогнутые экраны различной формы (П – образные, С – образные и т. д.) обладают эффективностью также в зоне отраженного звука, начиная с частоты 250 Гц.

Применение экранов целесообразно в сочетании с акустической обработкой т.е. там, где постоянная помещения велика.

Экраны могут быть изготовлены из стальных, алюминиевых листов толщиной 1,5-2,0 мм, из легких сплавов толщиной 2,0-3,0 мм, фанеры – 5,0-15,0 мм и других материалов. Для звукопоглощающей облицовки экранов применяют те же материалы, что и для акустической обработки помещений.

Размеры и местоположение экрана определяются в зависимости от превышения спектра шума в расчетных точках над нормативными значениями.

Эффективность экранов прямоугольной и круглой формы для точек, лежащих на их оси, ориентировочно можно определить по формуле:

Δ L_Э = 20 lg , (26)

где l ₁, l₂ – расстояние от плоскости экрана соответственно до источника звука и точки приема, м (таблица 3);

r₁, r₂ - расстояние от края экрана соответственно до источника звука и точки приема, м;

r₁ = ; r₂ = , (27)

где d = (a _min - 1) при условии, что Р.М. находится на высоте 1 м от пола.

а _min – минимальный размер экрана, м (таблица 3).

Таблица 3 – Размеры экрана и расстояние между источниками шума

Номер варианта	1,2, 3,4	5,6, 7,8	9,10 11,12	13,14 15,16	17,18 19,20	21,22 23,24	25,26 27,28	29,30 31,32
Расстояние между источником шума и рабочим местом l = l1 + l2, м
Размеры экрана а1 × а2 , м2	1,5×1,5	1,0×3,0	1,5×2,5	2,0×2,0	2,0×2,5	3,0×2,0	2,5×3,0	3,0×3,0

Установлено, что эффективность экрана неодинакова вдоль его плоскости, максимум находится на расстоянии от оси экрана. Поэтому оптимальное расстояние l₂ следует выбирать таким образом, чтобы выполнялось соотношение:

l ₂ ≈ 0,25 а _MIN , (28)

Эффективность экрана в зоне максимума определяется по формулам:

для частот до 1000 Гц –

Δ L_Э = 20 lg + 8,5 lg , (29)

для частот выше 1000 Гц –

Δ L_Э = 20 lg + 26,5 lg , (30)

где f – частота, Гц;

c = 340 мс^-1 – скорость звука воздухе.

Уровень звукового давления в расчетной точке после установки экрана L_Э рассчитывается по формуле:

L _Э = L – Δ L _Э , (31)

где L – уровень шума в расчетной точке до введения мероприятий по шумоглушению, дБ

Δ L_Э – акустическая эффективность шумозащиты, дБ.

Расчет следует свести в таблицу Г 9 приложения и представить графически отложив по оси абсцисс октавные полосы частот в Гц, а по оси ординат – уровни звукового давления в Дб (аналогично рисунка 1). На графике изобразить три кривые: 1 – уровни звукового давления шума, действующего на рабочего до проведения мероприятий по шумоглушению; 2 – нормативные значения уровней звукового давления; 3 – уровни звукового давления, действующего на рабочего после проведения мероприятий по шумоглушению.