Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра аэрологии, охраны труда и окружающей среды

Контрольно-курсовая работа

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на тему: «Оценка уровня шума в помещении.

Расчет средств защиты от шума»

Тула, 2007.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные………………………………………………………….…..….3

1. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума……………..………………………..…….4

2. Расчет звукоизолирующих ограждений, перегородок……………………….6

3. Звукопоглощающие облицовки………………………………….………..…..7

4. Список используемой литературы……………………………………………9

Дано: В рабочем помещении длиной А м, шириной В м, и высотой Н мразмещены источники шума – ИШ1, ИШ2, ИШ3, ИШ4 и ИШ5 с уровнями звуковой мощности. Источник шума ИШ1 заключен в кожух. В конце цеха находится помещение вспомогательных служб, которое отделено от основного цеха перегородкой с дверью площадью. Расчетная точка находится на расстоянии г от источников шума. S_т = 2,5м²

РАССЧИТАТЬ:

Уровни звукового давления в расчетной точке - РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое снижение шума на рабочих местах.
Звукоизолирующую способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и двери.
Звукоизолирующую способность кожуха для источника ИШ1. Источник шума установлен на полу, размеры его в плане - (а х b) м, высота - h м.

4. Снижение шума при установке на участке цеха звукопоглощающей облицовки. Акустические расчеты проводятся в двух октавных полосах на среднегеометрических частотах 250 и 500Гц.

Исходные данные

Величина

250Гц

500Гц

Величина

250Гц

500Гц

L_Р1

109

112

Δ1

8х10^{^}10

1,6х10^{^}11

L_Р2

Δ2

8х10^{^}9

5х10^{^}9

L_Р3

Δ3

3,2х10^{^}9

6,3х10^{^}9

L_Р4

100

Δ4

2х10^{^}9

1х10^{^}10

L_Р5

109

112

Δ5

8х10^{^}10

1,6x10^{^}11

А=

35 м ;

С=

8м;

r ₁ =

7,5 м ;

r₃ =

8,0 м ;

r₅= 14 м ;

В=

20 м ;

Н=

9 м ;

r₂ =

11 м ;

r₄ =

9,5 м ;

L_МАКС=1,5 м

1. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума.

Если в помещение находится несколько источников шума с разными уровнями излучаемой звуковой мощности, то уровни звукового давления для среднегеометрических частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и расчетной точке следует определяет по формуле:

Здесь:

L - ожидаемые октавные уровни давления в расчетной точке, дБ; χ - эмпирический поправочный коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения расстояния rот расчетной точки до акустического центра к максимальному габаритному размеру источника 1макс, рис.2 (методические указания). Акустическим центром источника шума, расположенного на полу, является проекция его геометрического центра на горизонтальную плоскость. Так как отношение r/lмакс во всех случаях, то примем и

определяется по табл. 1 (методические указания). Lpi - октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;

Ф - фактор направленности; для источников с равномерным излучением принимается Ф=1; S - площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку. В расчетах принять, где r - расстояние от расчетной точки до источника шума; S = 2πr²

= 2πr² =

3,14

7,5

² = 353,25 м²

= 2πr² =

3,14

² = 759,88 м²

= 2πr² =

3,14

² = 401,92 м²

= 2πr² =

3,14

9,5

² = 566,77 м²

= 2πr² =

3,14

² = 1230,88 м²

ψ- коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику рис.3 (методические указания) в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей помещения

В - постоянная помещения в октавных полосах частот, определяемая по формуле , где по табл. 2 (методические указания) ; м - частотный множитель определяемый по табл. 3 (методические указания).

Для 250 Гц: μ=0,55 ; м³

Для 250 Гц: μ=0,7 ; м³

Для 250 Гц: ψ=0,93

Для 250 Гц: ψ=0,85

т - количество источников шума, ближайших к расчетной точке, для которых (*). В данном случае выполняется условие для всех 5 источников, поэтому т =5.

n- общее количество источников шума в помещении с учетом коэффициента

одновременности их работы.

Найдем ожидаемые октавные уровни звукового давления для 250 Гц:

L = 10lg ( 1x8x10/ 353,25 +1x8x10/ 759,88 + 1x3,2x10/ 401,92 + 1x2x10/ 566,77 +1x8x10/ 1230,88 + 4 х 0,93 х(8x10 + 8x10+

+3,2x10+2x10 +8x10) / 346,5 )= 93,37дБ

Найдем ожидаемые октавные уровни звукового давления для 500 Гц:

L= 10lg (1x1,6x10/ 353,25 + 1x5x10/ 759,88 + 1x6,3x10/ 401,92 +

+1x 1x10/ 566,77 + 1x1,6x10 / 1230,88 + 4 х 0,85 х(1,6x10 + 5x10+

+6,3x10+ 1x10+1,6x10) / 441)= 95,12 дБ

Требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке для восьми

октавных полос по формуле:

, где

-требуемое снижение уровней звукового давления, дБ;

- полученные расчетом октавные уровни звукового давления, дБ;

L_доп - допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума

помещений, дБ, табл. 4 (методические указания).

Для 250 Гц : ΔL = 93,37 - 77 = 16,37 дБ Для500 Гц : ΔL = 95,12 - 73 = 22,12 Дб

2.Расчет звукоизолирующих ограждений, перегородок.

Звукоизолирующие ограждения, перегородки применяются для отделения «тихих» помещений от смежных «шумных» помещений; выполняются из плотных, прочих материалов. В них возможно устройство дверей, окон. Подбор материала конструкции производится по требуемой звукоизолирующей способности, величина которой определяется по формуле:

, где

-суммарный октавный уровень звуковой мощности

излучаемой всеми источниками определяемый с помощью табл. 1 (методические указания).

Для250Гц: дБ

Для 500 Гц:

дБ

B_и – постоянная изолируемого помещения

В₁₀₀₀=V/10=(8x20x9)/10=144 м²

Для 250 Гц: μ=0,55 B_И=В₁₀₀₀·μ=144·0,55=79,2 м²

Для 500 Гц: μ=0,7 B_И=В₁₀₀₀·μ=144·0,7=100,8 м²

т - количество элементов в ограждении (перегородка с дверью т=2) S_i- площадь элемента ограждения

S_стены = ВхН - S_двери = 20 · 9 - 2,5 = 177,5 м²

Для 250 Гц:

R_{треб.стены} = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg177,5 + 10lg2 = 41,9 дБ

R_{треб.двери} = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 = 23,4 дБ

Для 500 Гц:

R_{треб.стены} = 115,33 - 73 – 10lg100,8 + 10lg177,5 + 10lg2 = 47,8 дБ

R_{треб.двери} = 112,4 - 73 – 10lg100,8 + 10lg2,5 + 10lg2 = 29,3 дБ

Звукоизолирующее ограждение состоит из двери и стены, подберем материал

конструкций по табл. 6 (методические указания).

Дверь - глухая щитовая дверь толщиной 40мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4мм с уплотняющими прокладками .Стена - кирпичная кладка толщиной с двух сторон в 1 кирпич.

3.3вукопоглащающие облицовки

Применяются для снижения интенсивности отраженных звуковых волн.

Звукопоглощающие облицовки (материал, конструкция звукопоглощения и т.д.) следует производить по данным табл. 8 в зависимости от требуемого снижения шума.

Величина возможного максимального снижения уровней звукового давления в расчетной точке при применении выбранных звукопоглощающих конструкций определяется по формуле:

В -постоянная помещения до установки в нем звукопоглощающей облицовки.

B₁ - постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающей конструкции и определяется по формуле:

A=α( S_огр- S_обл)) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой;

α -средний коэффициент звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой и определяется по формуле:

Для 250Гц: α = 346,5 / ( 346,5 + 2390 ) = 0,1266

Для 500 Гц: α = 441 / ( 441 + 2390 ) = 0,1558

Sобл - площадь звукопоглощающих облицовок

Sобл =0,6 S_огр = 0,6 х 2390 = 1434 м ²Для 250 Гц: А₁ = 0,1266 ( 2390 - 1434 ) = 121,03 м²Для 500 Гц : А₁ = 0,1558 ( 2390 - 1434 ) = 148,945 м²

ΔА - величина добавочного звукопоглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, м² определяется по формуле:

- реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции облицовки в октавной полосе частот, определяемый по табл.8 (методические указания). Выбираем супертонкое волокно,

ΔА = 1 х 1434 =1434 м ²

конструкциями, определяемый по формуле:

Для 250 Гц : = ( 121,03 + 1434 ) / 2390 = 0,6506 ;

В₁= ( 121,03 + 1434 ) / ( 1 - 0,6506 ) = 4450,57 м ²

ΔL= 10lg ( 4450,57 х 0,93 / 346,5 х 0,36 ) = 15,21 дБ '.

Для 500 Гц : = ( 148,945 + 1434 ) / 2390 = 0,6623 ;

В₁ =( 148,945 + 1434 ) / ( 1 - 0,6623 ) = 4687,43 м ²

ΔL = 10lg ( 4687,43 х 0,85 / 441 х 0,35 ) = 14,12 дБ.

Для 250 Гц и 500 ГЦ выбранная звукопоглощающая облицовка не будет обеспечивать необходимое снижение уровня шума в октавных полосах частот так как:

S_т = 2,5м²

Рассчитать:

Уровни звукового давления в расчетной точке - РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое снижение шума на рабочих местах.
Звукоизолирующую способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и двери.
Звукоизолирующую способность кожуха для источника ИШ1. Источник шума установлен на полу, размеры его в плане - (а х b) м, высота - h м.

Исходные данные:

Величина

250Гц

500Гц

Величина

250Гц

500Гц

L_Р1

103

100

Δ₁

2х10¹⁰

1х10¹⁰

L_Р2

Δ₂

5х10⁹

1,6х10⁹

L_Р3

100

Δ₃

1х10¹⁰

8х10⁹

L_Р4

Δ₄

1,6х10⁸

1х10⁸

L_Р5

Δ₅

₅

3,2х10⁹

1,6x10⁹

А=

35 м ;

С=

9м;

r ₁ =

8 м ;

r₃ =

10 м ;

r₅= 14 м ;

В=

24 м ;

Н=

9 м ;

r₂ =

9 м ;

r₄ =

9 м ;

L_МАКС=1,5 м

1. Расчет ожидаемых уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения уровней шума.

Здесь:

определяется по табл. 1 (методические указания). Lpi - октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;

= 2πr² =

3,14

² = 402,12 м²

= 2πr² =

3,14

² = 508,12 м²

= 2πr² =

3,14

² = 628,32 м²

= 2πr² =

3,14

² = 508,12 м²

= 2πr² =

3,14

² = 1231,5 м²

ψ- коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику рис.3 (методические указания) в сти от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей помещения

В - постоянная помещения в октавных полосах частот, определяемая по формуле, где по табл. 2 (методические указания) ;

μ - частотный множитель определяемый по табл. 3 (методические указания).

Для 250 Гц: μ=0,55 ; м³

Для 250 Гц: μ=0,7 ; м³

Для 250 Гц: ψ=0,98

Для 500 Гц: ψ=0,91

m - количество источников шума, ближайших к расчетной точке, для которых (*). В данном случае выполняется условие для всех 5 источников, поэтому m=5.

n- общее количество источников шума в помещении с учетом коэффициента

одновременности их работы.

Найдем ожидаемые октавные уровни звукового давления для 250 Гц:

L = 10lg ( 1x2x10/402.12 +1x5x10/508.12 + 1x1x10¹⁰/628.32 +

+ 1x1.6x10⁸/508.12 +1x3.2x10¹⁰/ 1231.5 + 4 х 0,98 х(2x10 + 5x10+1x10¹⁰+1.6x10⁸ +3.2x10⁹) / 415.8 )= 86.51дБ

Найдем ожидаемые октавные уровни звукового давления для 500 Гц:

L= 10lg (1x1x10¹⁰/402.12 + 1x1.6x10/508.12 + 1x8x10/628.32 +

+1x 1.6x10⁸/ 508.12 + 1x6.3x10 ⁹ / 1231.5 + 4 х 0,91х(1x10¹⁰ + 1.6x10+

+8x10⁹+ 1.6x10⁸+6.3x10⁹ )/529.2 )= 82.94 дБ

Требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке для восьми

октавных полос по формуле:

– требуемое снижение уровней звукового давления, дБ;

- полученные расчетом октавные уровни звукового давления, дБ;

L_доп - допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума

помещений, дБ, табл. 4 (методические указания).

Для 250 Гц ΔL = 86,51 - 68 = 18,51 дБ Для500 Гц: ΔL = 82,94 - 63 = 19,94дБ

2.Расчет звукоизолирующих ограждений, перегородок.

, где

-суммарный октавный уровень звуковой мощности

излучаемой всеми источниками определяемый с помощью табл. 1 (методические указания).

Для250Гц: дБ

Для 500 Гц:

дБ

B_и – постоянная изолируемого помещения

В₁₀₀₀=V/10=АхВхН/10=(9x24x9)/10=194,4 м²

Для 250 Гц: μ=0,55 B_И=В₁₀₀₀·μ=194,4·0,55=106,92 м²

Для 500 Гц: μ=0,7 B_И=В₁₀₀₀·μ=194,4·0,7=136,08 м²

т - количество элементов в ограждении (перегородка с дверью т=2) S_i- площадь элемента ограждения

S_стены = ВхН - S_двери = 24 · 9 - 2,5 = 213,5 м²

Для 250 Гц:

R_{треб.стены} = 105,84 - 68 – 10lg106,92 + 10lg213,5+ 10lg2 = 41,14дБ

R_{треб.двери} = 105,84 - 68 – 10lg 106,92 + 10lg2,5 + 10lg2 = 26,79 дБ

Для 500 Гц:

R_{треб.стены} = 104,16- 63 – 10lg136,08 + 10lg213,5 + 10lg2 = 51,13 дБ

R_{треб.двери} = 104,16- 63 – 10lg136,08 + 10lg2,5 + 10lg2 = 26,81 дБ

Звукоизолирующее ограждение состоит из двери и стены, подберем материал конструкций по табл. 5 и табл. 6 (методические указания).

Перегородка – шлакобетонная панель толщиной 250 мм. Дверь - глухая щитовая толщиной 40мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4мм, облицованная с 2 сторон фанерой толщиной 4 мм, с уплотняющими прокладками .

3.3вукопоглащающие облицовки

Применяются для снижения интенсивности отраженных звуковых волн.

В -постоянная помещения до установки в нем звукопоглощающей облицовки.

B₁ - постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающей конструкции и определяется по формуле:

A=α( S_огр- S_обл) ) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой;

Для 250Гц: α = 415,8 / (415,8 + 2742 ) = 0,132

Для 500 Гц: α = 529,2 / ( 529,8 + 2742 ) = 0,081

Sобл - площадь звукопоглощающих облицовок

Sобл =0,6 S_огр = 0,6 х 2742 =1645,2 м ²

Для 250 Гц : А₁ = 0,132 * ( 2742 - 1645,2 ) = 144,78 м²

Для 500 Гц : А₁ = 0,081 * (2742 - 1645,2) = 88,72 м²

- реверберационный коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции облицовки в октавной полосе частот, определяемый по табл.8 (методические указания).

В качестве звукоизолирующего материала выбираем супертонкое волокно с оболочкой из стеклоткани и покрытием из гипсовой плиты толщиной 7 мм с перфорацией.

ΔА = 1 х 1645,2 = 1645,2 м ²

конструкциями, определяемый по формуле:

Для 250 Гц : = (144,78 + 1645,2) / 2742 = 0,653 ;

В₁= (144,78 + 1645,2) / (1 - 0,653) = 5155,49м ²;

В₁/S_огр = 5155,49/2742=1,88 → ψ=0,32

ΔL= 10lg (5155,49 х 0,98 / 415,8 х 0,32) = 15,79 дБ '.

Для 500 Гц : = (88,72 + 1645,2) / 2742= 0,632 ;

В₁ =( 88,72 + 1645,2)/ ( 1 - 0,632) = 4711,74 м ²

В₁/S_огр = 4711,74 /2742=1,72→ ψ=0,32

ΔL = 10lg (4711,74 х 0,91 / 529,2 х 0,32) = 14,03 дБ.

Для 250 Гц и 500 ГЦ выбранная звукопоглощающая облицовка не будет обеспечивать необходимое снижение уровня шума в октавных полосах частот,требуются специальные меры для снижение уровня шума так как:

Для 250 Гц : 15,79 дБ < 18,51 дБ

Для500 Гц : 14,03 дБ < 19,94 дБ

4. Список используемой литературы.

1. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» кафедры «Аэрологии, охраны труда и окружающей среды».

2. Алексеев С.П.,Казаков А.М., Колотиков Н.П., Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении.-М.: Машиностроение, 1970 - 207 с.

3.Соколов Э.М., Захаров Е.И., Панфёрова И.В., Макеев А.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для студентов университетов. – Тула, Гриф и К, 2001