Акустический расчет рабочего места

Нормирование шума

Наибольшим раздражающим эффектом при одинаковых уровнях звукового давления обладает звук, частота которого выше. Это обстоятельство положено в основу нормирования шума.

Согласно ГОСТ-12.1.003-83 ССБТ “Шум. общие требования безопасности” нормируемой шумовой характеристикой рабочих мест при постоянном шуме являются уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах при непрерывном действии шума не менее 4 часов за рабочую смену.

Таблица 2.7.1

Рабочие	Уровни звукового давления, дБ	Уровень
места									звука, дБ
1. Помещения КБ, программистов ЭВМ, лабораторий для теоретических работ и обработки эксперименталь-ных данных							ПС	(45)
2. Помещения управления, рабочие комнаты							ПС	(55)
3. Машинный зал ЭВМ							ПС	(60)
4. Помещения лабораторий для эксперим. исследований, для размещения сервисной аппаратуры							ПС	(75)
5. Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий. Генераторные, выпрямительные, вентиляторные камеры, механические мастерские							ПС	(80)

Совокупность восьми нормативных уровней звукового давления называется предельным спектром (ПС).

С ростом частоты допустимые уровни уменьшаются. Каждый из спектров имеет свой индекс ПС (ПС-80), где цифра означает допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц.

При проектировании новых предприятий, цехов нужно знать ожидаемые уровни звукового давления, которые будут в расчетных точках на рабочих местах.

Задачами акустического звукового расчета являются:

- определение уровня звукового давления в расчетной точке (РТ), когда известен источник шума и его шумовые характеристики;

- расчет необходимого снижения шума;

- разработка мероприятий по снижению шума до допустимых величин

Определим уровни звукового давления в расчетной точке (РТ) пространства, когда известны источник шума и его шумовые характеристики (рис. 2.7.1).

Рис 2.7.1. Схема акустического расчета

Под действием источника шума со звуковой мощностью Р, интенсивностью звука I в расчетной точке открытого пространства с препятствием определяется формулой (см. рис. 2.7.1 а):

P Ф

I = ¾¾, (2.7.1)

S K

где Р - звуковая мощность,

S - площадь, равная поверхности, на которую распределяется излучаемая энергия

S = 2 p r²,

где r - расстояние между источником звука и расчетной точкой,

К - коэффициент, показывающий во сколько раз ослабевает шум на пути распространения при наличии препятствия и затухании в воздухе, К ³ 1,

Ф - фактор направленности, равный отношению интенсивности звука, создаваемой источником в данной точке I, к интенсивности I_ср, которую развил бы в этой точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук в сферу.

Разделим левую и правую части (2.7.1) на I₀ и прологарифмируем

I P S

10 lg ¾ = 10 lg ¾¾ + 10 lg Ф - 10 lg ¾ - 10 lg K,

I₀ I₀ S₀ S₀

где S₀ = 1м².

Обозначение 10 lg К через DL_p и с учетом того, что

I P P

L_I = L = 10 lg ¾, a L_P = 10 lg ¾¾ = 10 lg ¾, получим

I₀ I₀ S₀ P₀

S

L= L_p + 10 lg Ф - 10 lg ¾ - DL_p,

S₀

где DL_p - снижение уровня звуковой мощности шума на пути его распространения, дБ, значение которого при отсутствии препятствий и небольших расстояниях (до 50 м) равна нулю.

Уровень звуковой мощности источника шума берется из паспорта машины, справочников или определяется расчетом.

Расчет производят в каждой из восьми октавных полос. Найденные величины сравниваются с допустимыми по нормам L_доп и определяют требуемое снижение шума (дБ) DL_тр

DL_тр = L - L_доп .

При работе источника шума звуковые волны в помещениях отражаются от стен, потолка и различных предметов, что обычно увеличивает шум в помещении на 10-15 дБ, по сравнению с шумом того же источника на открытом воздухе. В результате создается впечатление, что машина шумит в помещении больше.

Интенсивность звука I в расчетной точке помещения складывается из интенсивности прямого звука I_пр и отраженного I_отр (рис. 2.7.1 б)

I = I_пр + I_отр = (Р_ф/S) + 4 (H/В). (2.7.2)

где В - так называемая постоянная помещения, В=А/(1 - a_ср),

А - эквивалентная площадь помещения, А= a_ср S_пов ,

a_ср - средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью S_пов .

Коэффициент звукопоглощения a = I_погл/I_пад ,

где I_погл и I_пад - интенсивность поглощенного и падающего звука a £ 1.

В производственных помещениях a_ср резко превышает 0,3-0,4. В этих случаях постоянная помещения В может быть принята равной эквивалентной площади поглощения

В» А. (2.7.2)

Разделим обе части уравнения на I₀ и прологарифмируем

L = L_p + 10 lg (Ф/S + 4/B).

Если источник шума и расчетную точку разделяют какие-либо препятствия, например, перегородки, кабины, то в формулу нужно добавить со знаком минус величину снижения уровня звуковой мощности DL_Р.

Суммарный уровень L_Р, создаваемый несколькими источниками шума с одинаковым уровнем L_Pi рассчитывается по формуле:

L_P = L_Pi + 10 lg n, дБ,

где n - число источников с одинаковым уровнем звукового давления.

Суммарный уровень интенсивности звука нескольких различных источников звуков, определяется по формуле:

L = 10 lg (10^L1/10+10^L2/10 +...+ 10^Ln/10),

где L, L,..., L_n - уровни интенсивности звука, создаваемые различными источниками.

При большом количестве одинаковых источников глушение нескольких из них практически не ослабит суммарный шум.

Если же на рабочее место попадает шум от разных источников, то снижать необходимо шум от более мощных из них.

Например, n = 2 (одинаковых), они создают уровень шума на 3 дБ больший, чем каждый, n = 10, то на 10 дБ.