Методы снижения шума на пути его распространения

Снижение шума на пути его распространения от источника в значительной степени достигается проведением строительно-акустических мероприятий. Основным нормативным документом, устанавливающим требования к строительно- акустическим методам борьбы с шумом, являются СНиП П-12-77 «Защита от шума», содержащие требования к проектированию средств шумоглушения строительно-акустическими и архитектурно-планировочными методами.

К методам снижения шума на пути его распространения относится применение: кожухов, экранов, выгородок, кабин наблюдения (при дистанционном управлении), звукоизолирующих перегородок между помещениями, звукопоглощающих облицовок, глушителей шума, а также средств, обеспечивающих снижение передачи вибрации от оборудования виброизоляцией и вибропоглощением.

Сущность звукоизоляции состоит в том, что большая часть звуковой энергии отражается от преграды, часть энергии поглощается самой преградой и лишь незначительная ее часть проникает за ограждение. В качестве звукоизолирующих преград используются акустические экраны, кожухи, кабины.

Значительный эффект снижения шума оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм или источник шума от рабочего места или зоны обслуживания машины. Они могут устанавливаться как вблизи источника, так и у рабочего места. Действие акустического экрана основано на отражении звуковых волн и образовании за экраном области звуковой тени. Эффект экранной защиты проявляется наиболее заметно лишь в области высоких и средних частот и менее эффективен в области низких частот из-за значительной дифракции длинных волн, которые соизмеримы или больше линейных размеров экрана. Акустическая отделка шумных помещений может обеспечить снижение шума в зоне отраженного звукового поля на 10-12 дБ и в зоне прямого звука до 4- 5 дБ в октавных полосах частот.

Звукоизолирующие кожухи, являющиеся одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи, могут закрывать отдельный шумный узел машины или весь агрегат в целом. Кожухи из листового металла с внутренней облицовкой звукопоглощающим материалом могут снижать шум на 20-30 дБ.

Высокой звукоизолирующей эффективности кожуха достигают только в случае отсутствия щелей и отверстий, при тщательной виброизоляции кожуха от фундамента и трубопроводов. В качестве материала для изготовления обшивки кожуха используются сталь, алюминиевыесплавы, фанера, ДСП, стеклопластик. Звукоизолирующая способность кожуха определяется физическими параметрами материалов и конструктивными размерами его элементов.

Звукозащитные кабины, представляющие собой локальные средства защиты от шума, устанавливаются на автоматизированных линиях у постов управления там, где возможно на длительный срок изолировать человека от источника шума. Изготовляют кабины из стали, ДСП и т. д. Окна и двери кабины должны иметь специальное конструктивное оформление. Окна с двойными стеклами по всему периметру заделываются резиновой прокладкой, двери выполняются двойными с резиновыми прокладками по периметру для исключения образования щелей.

Звукопоглощение. Одним из методов строительной акустики является использование поглощающих шум конструкций или материалов, которыми облицовывают потолки и стены помещений. Процесс поглощения звука в материале происходит за счет перехода звуковой энергии в тепловую в результате вязкого трения воздуха в порах материала. Звукопоглощающие материалы по своей структуре являются пористыми. К ним следует отнести пенопласт, поролон, технический войлок, минеральную вату, керамзит, гипсовые плиты и др.

Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

    Звукопоглощающие материалы для облицовки стен и потолка помещений должны:

  а) обладать достаточно высоким коэффициентом звукопоглощения в требуемом диапазоне частот;                 

б) обладать долговечностью, соответствующей долговечности здания;

в) не выделять вредных для здоровья пыли и газов, а также неприятных запахов;

 г) обладать малой гигроскопичностью;

д) быть негорючими.

Выбор типа звукопоглощающего материала, его толщины и конструктивное исполнение определяются в первую очередь частотами, на которых необходимо уменьшить интенсивность шума, а также рядом технологических и противопожарных требований. Максимальная величина снижения уровня шума с помощью звукопоглощающих облицовок в зоне отраженного звука достигает 8-10 дБ в области низких и 10-12 дБ в области высоких частот.

Глушители шума. Являются эффективными средствами борьбы с шумом, возникающим при заборе воздуха и выбросе отработанных газов в вентиляторах, воздуховодах, пневматическом инструменте, газотурбинных, дизельных, компрессорных установках (рис. 6.2).

По принципу действия глушители шума делятся на глушители активного типа и реактивного типа. В глушителях активного типа снижение шума происходит за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном во внутренних полостях. В глушителях реактивного типа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой и с объемом воздуховода с помощью труб, щелей и отверстий.

 

 

 

 

Рис. 6.2. Глушители шума:

а — абсорбционного трубчатого типа; б — абсорбционного сотового типа;

г — абсорбционного экранного типа; д,е — реактивного камерного типа;

ж — комбинированного типа; 1— перфорированные трубки; 2 — поглоща- ющий звук материал; 3 — стеклоткань; 4 — расширительная камера; 5 — резонансная камера

 

Шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн. Камеры могут быть внутри облицованы звукопоглощающим материалом; в этом случае низкочастотной области они работают как отражатели, а в высокочастотной — как поглотители звука.

Активные глушители целесообразно применять для уменьшения передачи шума на частотах, для которых 0.5λ≤ (0.5...1)√F; реактивные глушители целесообразно использовать на частотах, для которых 0,5λ > √F, где λ — длина звуковой волны в воздухе, м; F — площадь поперечного разреза воздуховода, м².

Наиболее распространенными элементами активных глушителей являются облицованные каналы круглого и прямоугольного сечения. Такие глушители называют трубчатыми. Чтобы достичь большей эффективности затухания звука, в канале располагают наборы звукопоглощающих пластин, цилиндров, сот. Такие глушители называют соответственно пластинчатыми, целевыми и сотовыми. Если канал состоит из отдельных камер, то глушитель называют камерным.

В последние годы получил распространение новый вид активных глушителей шума из пористых материалов (поролон, пенопласт, высокопористые металлы и керамика). Уменьшение уровня звуковой мощности в этих глушителях обусловлено большими потерями на трение в порах материала при прохождении через него воздуха. Снижение уровня звуковой мощности в таких глушителях составляет от 15 дБ на низких и средних частотах до 25-30 дБ — на высоких.