Необходимо определить эффективность звукопоглощения и выбрать конструкцию звукопоглощающей облицовки

1 2

Решение:

Все расчетные формулы, а также недостающие данные мы возьмем из ГОСТ 12.1.003-83, СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

1. Определим объем помещения по формуле:

V=A·B·H, м³

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м;

Н – высота помещения, м.

V=50·15·4=3000 м³

2. Рассчитаем площадь ограждающих поверхностей:

S=2·(A·B+A·H+B·H), м²

S=2·(50·15+50·4+15·4)=2020 м²

3. Определим постоянную акустически необработанного помещения при частоте 1000 Гц, В₁₀₀₀, м², в зависимости от объема помещения, V:

В₁₀₀₀ = V/20

В₁₀₀₀ = 3000/20=150 м²

4. Определим частотный множитель µ и рассчитаем постоянную акустически необработанного помещения в октавных полосах:

В= В₁₀₀₀·µ, м²

В₆₃= 150·0,65=97,5 м²

В₁₂₅= 150·0,62=93 м²

В₂₅₀= 150·0,64= 96 м²

В₅₀₀= 150·0,75=112,5 м²

В₁₀₀₀= 150·1=150 м²

В₂₀₀₀= 150·1,5=225 м²

В₄₀₀₀= 150·2,4=360 м²

В₈₀₀₀= 150·4,2=630 м²

5. Определим границу зоны отраженного звука по величине предельного радиуса:

r_пр =0,2· , м

где n=20 – число одинаковых источников шума.

r_пр =0,2· =22,4 м

6. Для акустической обработки помещения выберем плиты перлитовые толщиной 30 мм с коэффициентом звукопоглощения α₀ на частотах:

63 Гц: α_обл= 0,15

125 Гц: α_обл= 0,15

250 Гц: α_обл= 0,68

500 Гц: α_обл= 0,79

1000 Гц: α_обл= 0,61

2000 Гц: α_обл= 0,6

4000 Гц: α_обл= 0,63

8000 Гц: α_обл= 0,63

7. Вычислим максимально возможное снижение уровня шума:

ΔL=10·lg B₁/В

где В₁ – постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающих конструкций, м², определяется по формуле:

В₁ = ,

где А₁ – эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями без звукопоглощающей облицовки, м²:

А₁ = α·(S-S₀)

ΔА – суммарная дополнительная площадь звукопоглощения, м²;

α – средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки:

α =

α₁ – средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения:

α₁ =

Суммарная дополнительная площадь помещения звукопоглощения от конструкции звукопоглощающей облицовки:

ΔА = α₀·S₀,

α₀ – коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки;

S₀ – суммарная площадь облицованных поверхностей, м².

S₀=S – S_пола– S_окон =2020-(50·15)-130=1140 м²

63 Гц: ΔА = 0,15·1140=171 м²

α = = 0,05

А₁ = 0,05·(2020-1140)=44 м²

α₁ = =0,1

В₁ = =238,9 м²

ΔL=10·lg 238,9/97,5 = 3,9 дБ

125 Гц: ΔА = 0,15·1140=171 м²

α = = 0,04

А₁ = 0,04·(2020-1140)=35,2 м²

α₁ = =0,1

В₁ = =229,1 м²

ΔL=10·lg 229,1/93 = 3,9 дБ

250 Гц: ΔА = 0,68·1140=775,2 м²

α = = 0,05

А₁ = 0,05·(2020-1140)=44 м²

α₁ = =0,4

В₁ = =1365,3 м²

ΔL=10·lg 1365,3/96 = 11,5 дБ

500 Гц: ΔА = 0,79·1140=900,6 м²

α = = 0,05

А₁ = 0,05·(2020-1140)=44 м²

α₁ = =0,5

В₁ = =1889,2 м²

ΔL=10·lg 1889,2 /112,5 = 12,3 дБ

1000 Гц: ΔА = 0,61·1140=695,4 м²

α = = 0,07

А₁ = 0,07·(2020-1140)=61,6 м²

α₁ = =0,4

В₁ = =1892,5 м²

ΔL=10·lg 1892,5/150 = 11 дБ

2000 Гц: ΔА = 0,6·1140=684 м²

α = = 0,1

А₁ = 0,1·(2020-1140)=88 м²

α₁ = =0,4

В₁ = =1286,7 м²

ΔL=10·lg 1286,7 /225 = 7,6 дБ

4000 Гц: ΔА = 0,63·1140=718,2 м²

α = = 0,15

А₁ = 0,15·(2020-1140)=132 м²

α₁ = =0,4

В₁ = =1417 м²

ΔL=10·lg 1417/360 = 6 дБ

8000 Гц: ΔА = 0,63·1140=718,2 м²

α = = 0,24

А₁ = 0,24·(2020-1140)=211,2 м²

α₁ = =0,5

В₁ = =1858,8 м²

ΔL=10·lg 1858,8/630 = 4,7 дБ

8. Вычислим достигнутые в результате применения облицовки в помещении звукопоглощающим материалом уровни звукового давления:

L_дос = L_сущ – ΔL

L_дос = 85 – 3,9 = 81,1

L_дос = 88 – 3,9 = 84,1

L_дос = 90 – 11,5 = 78,5

L_дос = 92 – 12,3 = 79,7

L_дос = 96 – 11 = 85

L_дос = 91 – 7,6 = 83,4

L_дос = 87 – 6 = 81

L_дос = 83 – 4,7 = 78,3

9. Все расчеты занесем в таблицу:

№ п/п	Величина	Октавные полосы частот, Гц

1.	L_сущ – уровень звука до облицовки, дБ
2.	L_N – нормативные значения уровней шума, дБ
3.	В – постоянная помещения, м²	97,5			112,5
4.	α₀– коэффициент звукопоглощения	0,15	0,15	0,68	0,79	0,61	0,6	0,63	0,63
5.	Δ L – максим. возможное снижение уровня шума после облицовки, дБ	3,9	3,9	11,5	12,3		7,6		4,7
6.	L_дос – уровень шума после облицовки, дБ	81,1	84,1	78,5	79,7		83,4		78,3

Из расчета мы видим, что конструкция звукопоглощающей облицовки недостаточно снизила уровень шума в помещении, поэтому следует выбрать другой вид облицовки или использовать индивидуальные средства защиты от шума.

Задача № 5. Определить на каком расстоянии от источника радиации безопасно вести работы в дефектоскопном цехе. Установить необходимую толщину защитного экрана, обеспечивающую предельно допустимые условия работы оператора, выполняющего работы на расстоянии 1 м от источника излучения. Источник излучения точечный, процесс распада сопровождается гамма-излучением. γ-эквивалент изотопа М = 184 мг·экв. радия, энергия γ-излучения – 5,95 МэВ, время работы в течение недели t=32 ч, защитный материал экрана – чугун, облучаемый критический орган – кожа.

Решение:

1. Установим:

• категорию облучения в зависимости от характера выполняемой работы – категория А – профессиональные работники;

• категорию групп критических органов – III группа;

• предельно допустимую дозу внешнего облучения всего организма или органа для принятой категории групп – Р=30 бэр.

2. Определим:

• безопасное расстояние от источника излучения до рабочего места при отсутствии экранов, R, м.

Допустимое расстояние определяется по формуле:

R = , м

где М – активность источника изотопа мг·экв. радия;

t – продолжительность работы с источником в течение рабочей недели, ч.

R = = 7 м

3. Рассчитаем толщину защитного экрана для максимального снижения воздействия излучения.

Для этого:

a) Определим на рабочем месте мощность физической дозы P₀ по формуле:

P₀ = 0,84· , мР/ч

R – расстояние от рабочего места до источника, R=1м;

t – время работы с источником излучения, ч.

P₀ = 0,84· =4945,9 мР/ч

b) Определим коэффициент кратности ослабления излучения экраном, К:

К= P₀/ P_х

К= 4945,9/30=165

c) По таблице найдем необходимую толщину экрана из свинца:

∂₁ = 126 мм, ρ₁ = 11,3 г/см³

d) Так как для защиты используется экран из чугуна, произведем перерасчет защиты по значениям плотностей, используя соотношение:

∂₁ ⋅ρ₁ =∂₂ ⋅ρ₂

где ∂₁ – толщина защитного материала из свинца,

ρ₁ – плотность свинца,

∂₂ и ρ₂ – толщина и плотность чугуна.

126⋅11,3 =25⋅7,5

1423,8=187,5

Исходя из этого, делаем вывод о том, что экран из свинца лучше защищает от действия гамма-излучения, чем экран из чугуна.

Задача № 6. В помещении проводятся работы с лазерной установкой непрерывного действия, рабочим веществом которой является кристалл рубина. Мощность излучения P=0,030 Вт, угол расходимости луча α=0,60⁰. Луч направляется на металлическую мишень, расположенную на стене на расстоянии r=4,5 м от лазера. Определить среднюю плотность потока мощности прямого излучения, падающего на минешь, W_миш, и отраженного излучения, W_отр, достигающего рабочих мест около установки на расстоянии rот стены. Коэффициент отражения от стен, потолков и предметов в помещении ρ=0,4.

Решение:

При отражении лазерного излучения плотность потока энергии будет равна:

Н = ,

где Р – полная энергия излучения лазера;

ρ – коэффициент отражения;

α – угол расходимости луча;

r – расстояние от рассеивающей поверхности до точки наблюдения.

Н = =0,00009 Вт/см²

При зеркальном отражении коллимированный характер луча сохраняется, но энергетическая экспозиция (плотность потока энергии) уменьшается пропорционально коэффициенту отражения:

Н_прям = 0,00009·0,4=0,000036 Вт/см²

Ответ: Н=0,00009 Вт/см²; Н_прям=0,000036 Вт/см²

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: