Основные характеристики производственных шумов

КАФЕДРА

«Безопасность жизнедеятельности»

Автор: преподаватель Калинеченко Е.А.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

«Исследование методов защиты от производственных шумов.

Звукоизоляция. Звукопоглощение»

Новосибирск

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

ознакомиться с теоретическими основами строительной акустики, физическими основами звукоизоляции и звукопоглощения, с приборами для измерения шума, нормативными требованиями к производственным шумам, провести измерения уровней шума от модели производственного объекта, оценить эффективность мероприятий по снижению шума средствами звукоизоляции.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Основные характеристики производственных шумов

Рисунок 1 – Колебательные движения частиц под действием возмущающей силы

Звук распространяется в виде переменного возмущения упругой среды, то есть в виде звуковых волн. Звуковыми колебаниями называются колебательные движения частиц среды, под действием этого возмущения. (рис.1). Пространство, в котором они наблюдаются, называется звуковым полем [1, стр. 6].

Основным признаком механических колебаний является повторяемость процесса движения через определенные промежутки времени (рис. 2). Минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела, называют периодом колебаний (Т), а удельную величину, характеризующую количество периодов за единицу времени - частотой колебаний (f).

f=1/Т (1)

Частота колебаний в секунду определяет высоту тона (рис. 2).

Акустические колебания в диапазоне примерно от 16 Гц – до примерно 20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми.

Если частотный спектр разделить на участки (полосы частот) таким образом, чтобы верхняя граница полосы по частоте была в 2 раза больше нижней границы, то такое деление спектра называется октавным делением, а сама полоса считается октавной полосой, т.е. если f₂ = 2f₁; f₃ = 2f₂ и т.д.

В силу различной восприимчивости органами слуха одних и тех же уровней звукового давления, различающихся по частоте в два раза, воспринимаются как один и тот же уровень звука, но на октаву выше. Поэтому частотная шкала — логарифмическая и разделена на 9 октав ([1], стр. 19, [3], стр. 51).

При нормировании шума, исследованиях производственных шумов октавные полосы частот представляют не двумя граничными частотами, а одной среднегеометрической частотой f_СГ (рис 1), которая определяется соотношением:

, Гц (2)

где f₁ и f₂ – нижняя и верхняя граничные частоты.

На среднегеометрических частотах производят измерения фактических уровней шума. Для них же определены нормативные значения предельно допустимых уровней звука (ПДУ).

Амплитуда – смещение частиц среды от их статического положения под действием проходящей звуковой волны (рис. 2). Амплитуда или размах колебаний определяет громкость звуков [2, стр.294].

Рисунок 2 – Амплитуда и период колебаний

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.

Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке, Вт/м².

Звуковым давлением называют разность между значением давления в точке среды при прохождении через нее звуковой волны и статическим давлением в той же точки Р, Па.

Величины звукового давления и интенсивность звука (абсолютные величины), с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут изменяться в очень широких пределах. Так человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне величин от P_max (болевой порог слышимости) до P₀ (порог слышимости) отличающихся друг от друга в 108 раз, а по интенсивности этот диапазон J_max/J₀ отличается еще больше – в 1016 раз. Естественно, оперировать такими шкалами величин неудобно, к тому же ощущения человека при воздействии шума пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления Lp и уровни интенсивности LI (относительные величины), которые позволили сократить шкалу измеряемых величин от 0 да 140 децибел. [3, стр. 50]

Уровень интенсивности звука определяют по формуле:

, дБ (3)

Уровень звукового давления определяется по формуле

, дБ (4)

При пороговых значениях J₀ =10-12 Вт/м² и P₀ =2*10^-5 становятся равными уровни L_I =L_P =L – уровень звукового давления.

Человек способен различать изменение уровня звука на 0,1 Бел, поэтому для удобства используют единицу измерения 1 дециБел (дБ).

Шум – это совокупность периодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шумом называют любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм, человека.

На рисунке 3 представлена классификация шумов [3, стр. ].

Рисунок 3 – Классификация шумов