Нормирование постоянного во времени шума.

Нормирование шума ведется в двух направлениях:

1. Гигиеническое нормирование устанавливает допустимые значения на рабочих местах и на территории жилой застройки.

2. Техническое нормирование – для механизмов – нормирование шумовых характеристик технологического оборудования.

Нормирование осуществляется двумя методами:

1) по предельному спектру – ограничение уровня звукового давления в пределах октав, применяется для оценки воздействия постоянного шума.

Предельный спектр – совокупность нормативных уровней звукового давления в восьми октавных полосах частот (сокращенно – ПС).

Каждый предельный спектр обозначается цифрой, которая соответствует допустимому уровню звукового давления в дБ в октавной полосе частот со среднегеометрической частотой 1000 Гц.

2) нормирование по общему уровню (по всему диапазону частот).

Параметры и уровни параметров источника шума.

1. Звуковая мощность источника шума – мощность, передающаяся источником в среду. Измеряется в Вт.

Для характеристики источника шума используется также уровень звуковой мощности L_W, дБ

L_W = 10 lg (W/W₀),

где W₀ = 10^-12 Вт – исходный уровень звуковой мощности.

2. Направленность шума

Фактор направленности Ф показывает отношение интенсивности шума в данной точке I к средней интенсивности шума Iср.

Ф = I / Iср

Характеристику направленности излучения можно описать через соответствующие уровни в дБ:

G= 10 lg Ф= L – Lср,

G – показатель направленности.

Сложение шума нескольких источников

Если есть несколько источников, то они складываются энергетически - т.е. складываются интенсивности.

1. Имеется n - источников шума с интенсивностями I₁, I₂, I₃ …I_n, тогда

I= I₁+I₂+ I₃ +…I_n

Делим левую и правую части на I₀, логарифмируем и умножаем на 10.

Получаем: 10 lg.I/I₀ = 10 lg.(I₁/I₀+I₂/I₀+...I_n/I₀)

Или L=10 lg (1*10^Ll/10 + 1*10^L2/10 + 1*10^Ln/10)

L=ⁿΣ_i=1 10^{0,1 L}_i (1), где L - уровни звукового давления или интенсивности.

 

2. n-источников шума с одинаковыми интенсивностями I₁=I₂=I₃ =…I_n=I

Подставив в формулу (1) получим L=L₁+10 1g. N

Акустический расчет.

Необходимость проведения мероприятий по снижению шума определяется:

• на действующих предприятиях на основании измерений уровней звукового давления на рабочих местах с последующим сравнением этих уровней с допустимыми по нормам L_{р доп},
• на проектируемых предприятиях – на основании проведенного акустического расчета.

Акустический расчет включает:

· выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;

· выбор расчетных точек и определение допустимых уровней звукового давления L _доп для этих точек;

· расчет ожидаемых уровней звукового давления L_р в расчетных точках;

· расчет необходимого снижения шума в расчетных точках;

· разработка строительно-акустических мероприятий для обеспечения требуемого снижения шума или по защите от шума (с расчетом).

Акустический расчет выполняется во всех расчетных точках для восьми октавных полос со среднегеометрическими частотами от 63 до 8000 Гц с точностью до десятых долей дБ. Окончательный результат округляют до целых значений.

Исходными данными для акустического расчета являются:

· геометрические размеры помещения;

· спектр шума источника (или источников) излучения;

· характеристика помещения;

· характеристика преграды;

· расстояние от центра источника (источников) до рабочей точки.

 

Выбор расчетных точек. Расчетные точки при акустических расчетах следует выбирать внутри помещений зданий и сооружений, а также на территории на рабочих местах или в зоне постоянного пребывания людей на высоте 1,2 – 1,5 м от уровня пола рабочей площадки или планировочной отметки территории.

При этом внутри помещения, в котором один источник шума или несколько источников шума с одинаковыми октавными уровнями звукового давления, следует выбирать не менее двух расчетных точек: одну на рабочем месте, расположенном в зоне отраженного звука, а другую – на рабочем месте в зоне прямого звука, создаваемого источниками шума.

Если в помещении несколько источников шума, отличающихся друг от друга по октавным уровням звукового давления на рабочих местах более чем на 10 дБ, то в зоне прямого звука следует выбирать две расчетные точки: на рабочих местах у источников с наибольшими и наименьшими уровнями звукового давления L_p в дБ.

Расчет ожидаемых уровней звукового давления L_р в расчетных точках. В зависимости от того, где находится источник шума и расчетные точки (в свободном звуковом поле или в помещении), применяют различные методики расчета:

Расчет ожидаемых октавных уровней звукового давления в помещении:

– с одним источником шума;

Ожидаемые октавные уровни звукового давления L_p в дБ в расчетных точках на рабочих местах помещения, в котором находится один источник шума, определяются:

а) в зоне прямого и отраженного звука по формуле:

(3.12)

б) в зоне прямого звука по формуле:

(3.13)

в) в зоне отраженного звука по формуле:

(3.14)

где L_W – октавный уровень звуковой мощности источника шума в дБ;

Ф – фактор направленности;

c – эмпирический коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния между акустическим центром источника и расчетной точкой r (м) к максимальному габаритному размеру источника l _max (м) по графику рис. 3.8;

Примечание: Акустический центр источника шума, расположенного на полу или стене, следует принимать совпадающим с проекцией геометрического центра источника шума на горизонтальную или вертикальную плоскость.

S, м² – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку:

для источников шума, у которых r > 2 l _max, следует принимать при расположении источников шума:

· в пространстве S= 4 p r

· на поверхности пола, стены, перекрытия S= 2 p r ²;

· в двухгранном углу, образованном ограждающими поверхностями S=p r ²;

· в трехгранном углу, образованном ограждающими поверхностями S=p r /2;

В, м² – постоянная помещения, которая находится из выражения

(3.15)

где m - частотный множитель, определяемый по табл. 3.10; В₁₀₀₀ - постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц, которая рассчитывается в зависимости от объема V (м³) и типа помещения как:

·V/20 - для помещений без мебели с небольшим количеством людей (металлообрабатывающие цехи, машинные залы, испытательные стенды и т.д.);

·V/10 - для помещений с жесткой мебелью или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и т.д.);

·V/6 - для помещений с большим количеством людей и мягкой мебелью (рабочие помещения административных зданий, жилые комнаты и т.п.);

·V/1,5 - для помещений с звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен;

y - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей S _огр, которая определяется с учетом суммы площадей пола, потолка и стен помещения.

– с несколькими источниками шума;

Октавные уровни звукового давления L_p в дБ в расчетных точках помещений, в которых находится несколько источников шума, рассчитываются:

а) в зоне прямого и отраженного звука по формуле

(3.16)

где L_Wi, Ф _i, c, S_i, В, y – то же, что и в (3.12, 3.13, 3.14) для i -го источника шума; m – количество источников шума, ближайших к расчетной точке (т.е. источников шума, для которых r _i £ 5 r _мин, где r _мин – расстояние в м от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума); n – общее количество источников шума в помещении с учетом среднего коэффициента одновременности работы оборудования.

Если все источники шума имеют одинаковую звуковую мощность и L_Wi = L_W, то без учета фактора направленности и искажения диффузности акустического поля в помещении упрощенно можно считать

б) в зоне отраженного звука по формуле:

– изолированном от источников шума;

Источники могут размещаться в смежном помещении, а шум проникать в изолируемое помещение через ограждающие конструкции. В этом случае ожидаемый уровень в расчетной точке определяется по формуле

L_p = L_{W å} - 10 lgB_ш+ 10 lg S _огр.к- 10 lg B_и- R _к+ 10 lg m + 6, дБ, (3)

где B_ш и B_и - соответственно постоянные шумного и изолируемого помещений, R _к - звукоизоляция однотипных ограждающих конструкций, через которые шум проникает в изолируемое помещение, дБ; m - число однотипных ограждающих конструкций; S _огр.к- общая площадь однотипных ограждающих изолируемое помещение конструкций, м² (например, общая площадь глухой части стены, суммарная площадь окон и т.д.).

Суммарный уровень звуковой мощности, излучаемой несколькими источниками, находящимися в шумном помещении, равен:

(3.18)

где i = 1, 2,..., n - количество источников. При наличии одного источника в шумном помещении L_{W å} = L_W.

Расчет ожидаемых октавных уровней звукового давления при распространении звука в свободном пространстве.

Методы борьбы с шумом.

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

- устранение причины шума, то есть замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;

- изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);

- ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;

- применение рациональной планировки помещений;

- использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;

- использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;

- использование индивидуальных средств защиты (беруши, наушники, ватные тампоны);

- проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;

- соблюдение режима труда и отдыха;

- проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.

Интенсивность звука определяется по логарифмической шкале громкости. В шкале - 140 дБ. За нулевую точку шкалы принят «порог слышимости» (слабое звуковое ощущение, едва воспринимаемое ухом, равное примерно 20 дБ), а за крайнюю точку шкалы - 140 дБ - максимальный предел громкости.

Громкость ниже 80 дБ - очень тихая; от 20 до 40 - тихая, от 40 до 60 - средняя, от 60 до 80 - шумная; выше 80 дБ - очень шумная.

Для измерения силы и интенсивности шума применяют различные приборы: шумомеры, анализаторы частот, корреляционные анализаторы и коррелометры, спектрометры и др.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются рационализация технологических процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума. Звукопоглощение, улучшенные аритектурно-планировочные решения, средства индивидуальной защиты.

На особо шумных производственных предприятиях используют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники и ушные вкладыши типа «беруши». Эти средства должны быть гигиеничными и удобными в эксплуатации.

В России разработана система оздоровительно-профилактических мероприятий по борьбе с шумом на производствах, среди которых важное место занимают санитарные нормы и правил контролируют органы санитарной службы и общественного контроля.

Наиболее эффективна защита от шума и вибрации в источнике их образования. Поэтому при проектировании и конструировании оборудования и технологических процессов необходимо (где это возможно) заменять ударные взаимодействия деталей безударными, возвратно-поступательное движение – вращательным, подшипники качения – подшипниками скольжения, металлические детали – деталями из пластмасс или других материалов, шумные технологические процессы – бесшумными или малошумными и т.д.
При изготовлении оборудования необходимо соблюдать минимальные допуски в сочленениях и тщательную балансировку движущихся деталей, демпфировать (поглощать) вибрации соударяющихся деталей путем покрытия их материалами, имеющими большое внутреннее трение (резиной), а также применением прокладок из пробки, битумного картона, войлока, асбеста и т.п.
Защита от аэродинамического шума, возникающего при работе вентиляционных установок, кондиционеров, компрессоров, при обдувке деталей сжатым воздухом для их очистки, сушки и при других технологических операциях требует больших усилий и часто является недостаточной. Основное снижение шума достигается в основном звукоизоляцией источника или применением глушителей, которые устанавливают на воздуховодах, всасывающих трактах, магистралях выброса и перепуска воздуха.
Звукоизоляция – это специальные устройства – преграды (в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т.д.), препятствующие распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от ограждающих конструкций.
Звукоизолирующая способность преград возрастает с увеличением их массы и частоты звука. В ряде случаев многослойные конструкции, состоящие из разных материалов, обладают более высокой звукоизоляцией, чем однослойные конструкции такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличивает звукоизолирующую способность преграды.
В производственных условиях часто вместе со звукоизоляцией применяют звукопоглощение. Наиболее эффективно поглощают звук пористые материалы. Это объясняется переходом энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту, образующуюся в результате их трения в порах материала. В качестве звукопоглощающего материала применяют капроновое волокно, поролон, минеральную вату, стекловолокно, пористый поливинилхлорид, асбест, пористую штукатурку, вату и др.
Очень часто для защиты от шума используют специальные кожухи, устанавливаемые на агрегатах. Их обычно изготавливают из тонких алюминиевых, стальных или пластмассовых листов. Внутренняя поверхность кожуха обязательно облицовывается звукопоглощающим материалом. При установке кожуха на пол должны использоваться резиновые прокладки. Кожух может обеспечить снижение шума на 15-20 дБ.
Для защиты работающих от непосредственного (прямого) воздействия шума используют экраны, устанавливаемые между источником шума и рабочим местом. Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Экраны облицовывают звукопоглощающим материалом толщиной не менее 50-60 мм. Снижение шума в местах, защищенных экранами, составляет 5-8 дБ.
В шумных цехах ряд рабочих мест, например операторов пультов управления, размещают в звукоизолированных кабинах, внутренние поверхности которых облицовывают звукопоглощающими материалами.
В больших производственных помещениях хороший эффект в снижении шума дают объемные звукопоглотители в виде перфорированных кубов, шаров или конусов. Их подвешивают над шумными агрегатами или размещают в определенном порядке вдоль ограждающих конструкций.
Большое значение для снижения шума и вибрации имеет правильная планировка территории и производственных помещений, а также использование естественных и искусственных преград, препятствующих распространению шума.
21.КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

В зависимости от источника света производственное освещение может быть двух видов: естественное, создаваемое непосредственно солнечным диском и диффузным светом небесного излучения, и искусственное, осуществляемое электрическими лампами.
По конструктивным особенностям естественное освещение подразделяется на:
боковое, осуществляемое через окна в наружных стенах;
верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проёмы в покрытиях, а также через световые проёмы в местах перепадов высот смежных пролётов зданий;
комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.
По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.
Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учёта расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учётом расположения рабочих мест).
Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на следующие виды: рабочее, аварийное, специальное.
Рабочее освещение обязательно для всех помещений и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.
Наименьшая освещённость рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять 5% освещённости, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий.
К специальным видам освещения относятся: охранные, дежурные. Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений следует по возможности выделять часть светильников рабочего или аварийного освещения.

Количественные показатели

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

-Лучистый поток Ф – мощность э\м излучения в оптическом диапазоне 2-380000 нм, Вт;

- световой поток F - часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм);

F=Ф*Кл*qmax

Kл – к-т видности, амплитудно-частотная характеристика зрения

Qmax=683 лм\Вт – максимальное ощущение зрения, кот.может произвести 1 Вт лучистой энергии (дневное зрение);

Qmax=1740 лм\Вт – сумеречное зрение

- сила света J - пространственная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dф, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dЩ, к величине этого угла; J== dф/dЩ; измеряется в канделах (кд);

- освещенность Е - поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dф, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м²), к ее площади: Е=dф/dS, измеряется в люксах (лк);

- яркость В поверхности под углом б к нормали -это отношение силы света dJа, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению: L = dф/(dScosа), измеряется в кд \м^-2.

Качественные показатели

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.

Фон - это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения р) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее световому потоку Фпад; р == Фот/Фпад. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02...0,95; при р >0,4 фон считается светлым; при р = 0,2...0,4-средним и при р <0,2-темным.

Контраст объекта с фоном k - степень различения объекта и фона -характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знаки, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона; k = (В_o-В_ф)/В_i считается большим, если k >0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним при k==0,2...0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при k<0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности kЕ-это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока

KЕ=100(E_max-E_min)/(2E_ср);

где E_max, E_min E_cp - максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп kе = 25...65 %, для обычныхламп накаливания k_E? 7 %, для галогенных ламп накаливания K_E= 1%.

Показатель ослепленности Ро - критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой,

Po=1000(-V₁/V₂+1),

где V₁ и V₂ -видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т.п.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, т.е. V=k/k_пop, где k_пор - пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.