Методы борьбы с шумом регламентируются по ГОСТ 12.1.029-80 и СНиП 23-03-2003 .

Шум, в зависимости от источника, подразделяют на механический (вибрационный), аэродинамический , электромагнитный , гидродинамиче­ ский . При разработке средств, снижающих шум на пути его распростране­ния, необходимо учитывать особенности этих путей, а именно, выделять воздушный шум (передающийся по воздуху) и структурный шум (распро­страняющийся по элементам строительных конструкций здания).

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы:

уменьшение уровня шума в источнике его возникновения;

ослабление шума на путях передачи (звукопоглощение, звукоизоляция, установка глушителей шума);

рациональное размещение оборудования;

применение средств индивидуальной защиты.

Классификация средств коллективной защиты от шума представлена на рис. 2.

Рисунок 2 – Средства коллективной защиты от шума на пути его распространения

Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения . Шум механизмов возникает вследствие упругих колебанийкак всего механизма, так и отдельных его деталей. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы безударными, применять принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей, повышать класс точности обработки деталей и шестерен; заменять возвратно-поступательные движения вращательными, штамповку прессованием, клепку сваркой, обрубку резкой, прямозубые шестерни на косозубые и шевронные (позволяет снизить уровень звука до 5 дБА).

Значительное снижение шума достигается при замене подшипников качения подшипниками скольжения (шум снижается на 10–15 дБА), зубчатых и цепных передач клиноременными или зубчато-ременными передачами (шум снижается на 10–15 дБА), металлических деталей – деталями из пластмасс.

Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.

К архитектурно-планировочным методам защиты от шума относят:

рациональные акустические решения планировок зданий и генеральных планов объектов (концентрация цехов с большим уровнем шума и удаление их от других производственных помещений);

рациональное размещение технологического оборудования, рабочих мест;

рациональное акустическое планирование зон и режима работы шумного оборудования, движения транспортных средств и транспортных потоков;

создание шумозащитных зон в различных местах нахождения человека;

лесные насаждения (уменьшают шум на 10 – 15 дБ).

Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, который может быть уменьшен за счет увеличения площади звукопоглощения помещения, т.е. необходимо применять:

покрытие внутренних поверхностей помещения звукопоглощающими облицовками. Такая акустическая обработка помещений позволяет снизить уровень звука до 45 дБА;

размещение в помещениях штучных звукопоглотителей (объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку).

К организационно-техническим методам защиты от шума относят:

применение малошумных технологических процессов путем изменения технологии производства, способов обработки, транспортирования материала;

оснащение шумных машин средствами дистанционного управления (снижает шум на 20–30 дБА);

применение малошумных машин, изменение конструктивных элементов машин, их сборочных единиц;

устройство экранов (с покрытием их звукоизолирующими материалами) между машиной и рабочим местом;

совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;

использование рациональных режимов труда и отдыха работников на шумных предприятиях;

сокращение времени нахождения в шумовых условиях;

гигиенический контроль уровней шума на рабочих местах.

Организационно-технические методы обеспечивают снижение уровня звука на 5–10 дБА.

В тех случаях, когда перечисленные методы не обеспечивают необходимого снижения шума, применяют средства индивидуальной защиты (СИЗ ) – противошумы.

Противошумы по ГОСТ 12.4.011–89 подразделяются на три типа:

наушники (рис. 3), закрывающие ушную раковину. В зависимости от частоты они обеспечивают снижение шума на 7–47 дБ. Наиболее эффективно наушники обеспечивают защиту на высоких частотах;

вкладыши (рис. 3), перекрывающие наружный слуховой канал (беруши). В зависимости от частоты они обеспечивают снижение уровня шума на 5–20 дБ. Их изготавливают из специального ультратонкого волокна, а также из резины или эбонита;

шлемы , закрывающие часть головы и ушную раковину. Применяют при очень высоких уровнях шума (более 120 дБ).

Рисунок 3 – Средства индивидуальной защиты органов слуха

Эффективность средств индивидуальной защиты может быть обеспечена их правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума.

На предприятиях зоны звука выше 80 дБА должны обозначаться знаками безопасности и работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБА в любой полосе частот.

В технических условиях на машины и паспорта должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.050-86 .

Важным для снижения опасного воздействия шума на организм человека является периодическое медицинское обследование состояния здоровья и лечебно-профилактические мероприятия.

В данной работе более подробно рассмотрены акустические средства защиты от шума: звукоизоляция, звукопоглощение, глушители шума.

Одним из наиболее вредных производственных факторов, влияющих на человека, является шум, который можно квалифицировать следующим образом:

По источникам:

механический;

аэродинамический;

гидравлический;

электромагнитный.

По частоте:

низкочастотный до 300 Гц;

среднечастотный 3008000 Гц;

высокочастотный свыше 8000 Гц.

По характеру спектра:

широкополосный с непрерывным спектром свыше одной октавы;

тональный.

По переменным характеристикам:

постоянный - в течение рабочего дня (звуковое давление Lp меняется менее, чем на 5 дБ);

переменный - в течение рабочего дня (звуковое давление Lp меняется более, чем на 5 дБ);

колеблющийся;

прерывистый;

импульсный.

Шум, когда он невелик (при уровне 50 - 60 дБ) создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Под воздействием шума, превышающего 85 - 90 дБ, в первую очередь, снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. Длительное воздействие шума с уровнем 100 - 120 дБ на низких частотах и 80 - 90 дБ на средних и высоких частотах может вызвать необратимые потери слуха, характеризуемые постоянным изменением порога слышимости. Люди, работающие в условии повышенного шума, жалуются на быструю утомляемость, головную боль, бессонницу. Воздействие шума на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших количествах звука 40 - 0 дБ, что приводит к нарушению периферического кровообращения, за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистой оболочки.

Для нормирования шума используют метод нормирования по предельному спектру шума. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

С ростом частоты допускаемые уровни уменьшаются. Таким образом, шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в таблицах 6.3 и 6.4.

Количественная оценка опасных факторов при измерениях шума в испытательном боксе

Таблица 6.3

Таблица 6.4

Исходя из этих норм, выбираются необходимые средства защиты органов слуха. Уровни шума могут быть снижены средствами индивидуальной защиты, нормируются по ГОСТ 12.4.051-78.

Эффективность средств защиты органов слуха

Таблица 6.5

Для уменьшения шума необходимо применять следующие методы:

уменьшение шума источника;

изменение направления излучения;

рациональное планирование предприятия и цехов;

акустическая обработка помещений;

уменьшение шума на пути его распространения.

Интенсивность шума зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. Поэтому если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных волн. Это достигается путем размещения на внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок и экранов. Этот способ называется акустической обработкой помещений.

Методы борьбы с шумом

Выбор мероприятий по ограничению неблагоприятного действия шума на человека производится исходя из конкретных условий: величины превышения ПДУ, характера спектра, источника излучения. Средства защиты работников от шума подразделяются на средства коллективной и индивидуальной защиты.

К средствам индивидуальной защиты относятся:

1. Уменьшение шума в источнике.

2. Изменение направленности излучения шума.

3. Рациональная планировка предприятий и цехов.

4. Акустическая обработка помещений:

· звукопоглощающие облицовки;

· штучные поглотители.

5. Уменьшение шума на пути его распространения от источника к рабочему месту:

· звукоизоляцией;

· глушителями.

Наиболее эффективным методом борьбы с шумом является его снижение в источнике возникновения за счет применения рациональных конструкций, новых материалов и гигиенически благоприятных технологических процессов.

Уменьшение уровней генерируемых шумов в источнике его образования основано на устранении причин возникновения звуковых колебаний, которыми могут служить механические, аэродинамические, гидродинамические и электрические явления.

Шум механического происхождения может быть вызван следующими факторами: соударения деталей в сочленениях в результате наличия зазоров; трения в соединениях деталей механизмов; ударные процессы; инерционные возмущающие силы, возникающие из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями и др. Уменьшение механического шума может быть достигнуто: заменой ударных процессов и механизмов безударными; заменой зубчатой передачи клиноременной; использованием по возможности не металлических деталей, а пластмассовых или изготовленных из других незвучных материалов; применением балансировки вращающихся элементов машин и др. Гидродинамические шумы, возникающие в следствии различных процессов в жидкостях (кавитации, турбулентности потока, гидравлических ударов), могут быть снижены, например, улучшением гидродинамических характеристик насосов и выбором оптимальных режимов их работы. Снижение электромагнитного шума, имеющего место при эксплуатации электрического оборудования, может осуществляться в частности путем изготовления скошенных пазов якоря ротора, применением более плотной прессовки пакетов в трансформаторах, использованием демпфирующих материалов и др.

Разработка малошумного оборудования является весьма сложной технической задачей, меры по ослаблению шумов в источнике часто оказываются недостаточными, вследствие чего дополнительное, а иногда и основное снижение шума достигается применением других средств защиты, рассмотренных ниже. Многие источники шума излучают звуковую энергию неравномерно по всем направлениям, т.е. обладают определенной направленностью излучения. Источники направленного действия характеризуются коэффициентом направленности, определяемым отношением:

где I - интенсивность звуковой волны в данном направлении на некотором расстоянии r от источника направленного действия мощностью W, излучающего волновое поле в телесный угол Щ; - интенсивность волны на том же расстоянии при замене данного источника на источник ненаправленного действия той же мощности. Величина 10 lg Ф называется показателем направленности.

В ряде случаев величина показателя направленности достигает 10-15 дБ, в связи с чем определенная ориентация установок с направленным излучением позволяет существенно снизить уровень шума на рабочем месте.

Рациональная планировка предприятий и цехов так же является эффективным методом снижения шума, например, за счет увеличения расстояния от источника шума до объекта (шум снижается прямо пропорционально квадрату расстояния), расположением тихих помещений внутри здания вдали от шумных, расположения защищаемых объектов глухими стенами к источнику шума и др.

Акустическая обработка помещений заключается в установке в них средств звукопоглощения. Поглощение звука - это необратимый период звуковой энергии в другие формы, главным образом в теплоту.

Средства звукопоглощения применяют для снижения шума на рабочих местах, находящихся как в помещениях с источниками шума, так и в тихих помещениях, куда проникает шум из соседних шумных помещений. Акустическая обработка помещений преследует цель снизить энергию отраженных звуковых волн, поскольку интенсивность звука в какой-либо точке помещения складывается из интенсивностей прямого звука от отраженного пола, потолка и других ограждающих поверхностей. Для уменьшения отраженного звука применяют устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения. Свойствами поглощения звука обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями называются только те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах больше 0,2. У таких материалов, как кирпич, бетон, величина коэффициента звукопоглощения равна 0,01-0,05. К средствам звукопоглощения относятся звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители. В качестве звукопоглощающей облицовки наиболее часто применяют пористые и резонансные звукопоглотители.

Пористые звукопоглотители изготавливают из таких материалов как ультратонкое стекловолокно, древесноволокнистые и минеральные плиты, пенопласт с открытыми порами, шерсть и др. Звукопоглощающие свойства пористого материала зависят от толщины слоя, частоты звука, наличия воздушного промежутка между слоем и стенкой, на которой он установлен.

Для увеличения поглощения на низких частотах и для экономии материала между пористым слоем и стенкой делают воздушную прослойку. Для предотвращения механических повреждений материала и высыпания применяются ткани, сетки, пленки и перфорированные экраны, которые существенно влияют на характер поглощения звука.

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную открытым отверстием с окружающей средой. Дополнительное снижение шума при использовании таких звукопоглощающих конструкций происходит за счет взаимного погашения падающих и отраженных волн.

Пористые и резонансные поглотители крепят к стенам или потолкам изолированных объемов. Установка звукопоглощающих облицовок производственных помещениях позволяет снизить уровень шума на 6…10 дБ вдали от источника и на 2…3 дБ вблизи источника шума.

Звукопоглощение может производится путем внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, представляющих собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом, изготовленные, например, в виде куба или конуса и прикрепляемые чаще всего к потолку производственных помещений.

В случаях, когда необходимо существенно снизить интенсивность прямого звука на рабочих местах применяют средства звукоизоляции.

Звукоизоляция - уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливают между источником и приемником и имеет большую отражающую или поглощающую способность. Звукоизоляция дает больший эффект (30-50 дБ), чем звукопоглощение (6-10 дБ).

К средствам звукоизоляции относятся звукоизолирующие ограждения 1, звукоизолирующие кабины и пульты управления 2, звукоизолирующие кожухи 3 и акустические экраны 4.

Звукоизолирующие ограждения - это стены, перекрытия, перегородки, проемы, окна, двери.

Звукоизоляция ограждения тем выше, чем больше массой (1 м 2 ограждения) они обладают, так увеличение массы в два раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ. Для одного того же ограждения звукоизоляция возрастает с увеличением частоты, т.е. на высоких частотах эффект установки ограждения будет значительно выше, чем на низких.

Для облегчения ограждающих конструкций без уменьшения звукоизоляции применяются многослойные ограждения, чаще всего двойные, состоящие из двух однослойных ограждений, соединенные между собой упругими связями: воздушным слоем, звукопоглощающим материалом и ребрами жесткости, шпильками и другими конструктивными элементами.

Эффективным простым и дешевым методом снижения шума на рабочих местах является применение звукоизолирующих кожухов.

Для получения максимальной эффективности кожухи должны полностью закрывать оборудование, механизм и т.д. Конструктивно кожухи выполняются съемными, раздвижными или капотного типа, сплошными герметичными или неоднородной конструкции - со смотровыми окнами, открывающимися дверцами, проемами для ввода коммуникаций и циркуляции воздуха.

Кожухи изготавливают обычно из листовых несгораемых или трудносгораемых материалов (сталь, дюралюминий). Внутренние поверхности стенок кожухов обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом, а сам кожух изолирован рот вибрации основания. С наружной стороны на кожух наносят слой вибродемпфирующего материала для уменьшения передачи вибрации от машины на кожух. Если защищаемое оборудование выделяет теплоту, то кожухи снабжают вентиляционными устройствами с глушителями.

Для защиты от непосредственного, прямого воздействия шума используют экраны и выгородки (соединенные отдельные секции - экраны). Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. При низких частотах (менее 300 Гц) экраны малоэффективны, так как за счет дифракции звук их легко огибает. Важно также, чтобы расстояние от источника шума до приемника было как можно меньше. Наиболее часто применяются экраны плоской и П-образной формы. Изготавливают экраны из сплошных твердых листов (металлических и т.п.) толщиной 1,5-2 мм с обязательной облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной к источнику шума, а в ряде случаев и с противоположной стороны.

Звукоизолирующие кабины используют для размещения в них пультов дистанционного управления или рабочих мест в шумных помещениях. Используя звукоизолирующие кабины, можно обеспечить практически любое требуемое снижение шума. Обычно кабины изготавливают из кирпича, бетона и других подобных материалов, а также сборными из металлических панелей (стальных или из дюралюминия).

Для уменьшения шума различных аэрогазодинамических установок и устройств применяются глушители. Например, во время рабочего цикла ряда установок (компрессор, двигателей внутреннего сгорания, турбин и др.) через специальные отверстия происходит истечение отработавших газов в атмосферу и (или) всасывание воздуха из атмосферы, при этом генерируется сильный шум. В этих случаях для снижения шума используются глушители.

Конструктивно глушители состоят из активных и реактивных элементов.

Простейшим активным элементом является любой канал (труба), стенки которого внутри покрыты звукопоглощающим материалом. Трубопроводы, как правило, имеют повороты, которые снижают шум за счет поглощения и отражения осевых волн назад к источнику. Реактивный элемент представляет собой участок канала, на котором внезапно увеличивается площадь сечения, в результате чего происходит отражение звуковых волн обратно к источнику. Эффективность звукопоглощения растет с увеличением числа камер и длинны соединяющей трубы.

При наличии в спектре шума дисперсных составляющих высокого уровня применяют реактивные элементы резонаторного типа: кольцевые и ответвления. Такие глушители настроены на частоты наиболее интенсивных составляющих путем соответствующего расчета размеров элементов глушителей (объема камер, длинны ответвлений, площади отверстий и др.).

Если применение коллективных средств защиты не позволяет обеспечить требования нормативов, применяются средства индивидуальной защиты, к которым относятся вкладыши, наушники, шлемы.

Вкладыши - самое дешевое средство, но недостаточно эффективное (снижение шума 5…20 дБ). Они вставляются в наружный слуховой проход представляют собой различного рода заглушки из волокнистых материалов, воскообразных мастик, или пластинчатых слепков, изготовленных по конфигурации слухового прохода.

Наушники представляют собой чашки из пластмассы и металла, заполненные звукопоглотителем. Для плотности прилегания чашки наушников снабжены специальными уплотняющими кольцами, заполненными воздухом или специальными жидкостями. Степень глушения звука наушниками на высоких частотах составляет 20…38 дБ.

Шлемы используются для защиты от очень сильных шумов (более 120 дБ), так как звуковые колебания воспринимаются не только ухом, но и через кости черепа.

Анализ безопасности рабочего места

Для защиты локомотивной бригады от шума и вибраций на локомотиве предусмотрены вибро- и шумоизоляция, вибродемпфирование. Так...

Безопасность жизнедеятельности на производстве

Ряд операций технологических процессов производства легкой промышленности сопровождается шумом и вибрацией, в настоящее время технически трудно устранимыми...

1.1 Основные понятия о риске Деятельность - активное сознательное взаимодействие человека со средой обитания, результатом которой должна быть ее полезность для существования человека в этой среде...

Безопасность работ на производстве

Одним из важнейших условий борьбы с производственным травматизмом является систематический анализ причин его возникновения, которые делятся на технические и организационные...

Защита от шума

Методы борьбы с механическим шумом: - замена ударных процессов безударными; - применение косозубых и шевронных передач; - подбор шестеренчатых пар по уровню шума; - замена металлических деталей деталями из "не звонких" материалов...

Ликвидация последствий радиационного заражения местности

Шум - это совокупность звуков разной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в производственных условиях и вызывающих у работающих неприятные ощущения и объективные изменения органов и систем...

Опасности, распространяемые грызунами

Мероприятия по борьбе с грызунами это: полное уничтожение грызунов на объектах любой сложности и профилактические работы - постоянная борьба за свободу и чистоту ваших предприятий, организаций, дач, домов и квартир...

Опасности, распространяемые тараканами

Одним из самых распространенных заблуждений является то, что тараканов можно уничтожить навсегда, один раз обработав свою квартиру - это практически невозможно! Избавившись от насекомых...

Основные требования по охране труда и окружающей среды

Шум представляет собой беспорядочные, неритмичные сочетания звуков различной силы и частоты, вызывающие неприятное слуховое ощущение. Звук - это колебательное движение материальных частиц, волнообразно распространяющихся в пространстве...

Положения охраны труда на предприятиях

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение...

Положения эргономики. Безопасность при эксплуатации технических систем. Пожары в населенных пунктах

Для населенных пунктов, расположенных в лесных массивах, органами местного самоуправления должны быть разработаны и выполнены мероприятия...

Производственный шум

Выбор мероприятий по ограничению неблагоприятного действия шума на человека производится исходя из конкретных условий: величины превышения ПДУ, характера спектра, источника излучения...

Профессиональные заболевания от воздействия шума, инфра- и ультразвука

Шум - беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых...

Система обеспечения промышленной безопасности деревообрабатывающего участка цеха № 10 ФГУП "МПЗ"

Одним из отрицательных факторов окружающей среды на промышленных предприятиях является шум, к которому следует отнести любые звуки, мешающие нормальному режиму труда и отдыха, независимо от их происхождения...

Способи боротьби з шумом на підприємствах. Пожежна безпека

Шум - одна з найпоширеніших виробничих шкідливостей, яку дуже складно усунути. При тривалому впливі шуму не тільки знижується гострота слуху, але й погіршується робота центральної нервової і серцево-судинної систем, шлунково-кишкового тракту...

Борьба с шумом - одна из актуальнейших проблем нашего времени. Действуя на центральную нервную систему, шум вызывает усталость, бессоницу, неспособность сосредоточиться, которые ведут к снижению производительности труда и несчастным случаям. При постоянном раздражающем воздействии шума могут возникнуть психические нарушения, сердечно-сосудистые заболевания, язвенная болезнь, тугоухость. Шум может повлиять на слух различным образом: вызвать мгновенную глухоту или повреждение органа слуха (акустическая травма); при длительном воздействии резко снизить чувствительность к звукам определенных частот или снизить чувствительность на ограниченное время - минуты, недели, месяцы, после чего слух восстанавливается почти полностью. Наиболее вредны для слуха длительные периоды непрерывного воздействия шума большой интенсивности. Если человек подвергается несколько минут воздействию звука средней или высокой частоты с уровнем около 90 дБ, то у него наступает временный сдвиг порога слышимости. С увеличением времени воздействия и ростом уровня шума повышается временной сдвиг порога и удлиняется период восстановления.
   Люди неодинаково реагируют на шум. Одна и та же доза шумового воздействия у одних вызывает повреждение слуха, у других - нет, у одних эти повреждения могут быть тяжелее, чем у других. Шум - это разновидность звука. Звук представляет собой колебания среды (твердой, жидкой или газообразной), в которой он распространяется. К доступным для измерения характеристикам звука относятся: интенсивность - I , звуковое давление - р и скорость - v . Интенсивность звука (Вт/м2) характеризуется потоком энергии, которую несет звук, приходящейся на единичную площадку.
   Соотношение между интенсивностью звука I и звуковым давление р таково:

   где р - звуковое давление (разность между мгновенным значением полного давления и средним значением давления, которое наблюдается в среде при отсутствии звукового поля), Па; ρ - плотность среды, кг/м3; с - скорость звука в среде, м/с.
   Интенсивность самого слабого (10 Вт/м2) слышимого звука равна 10 -12 Вт/м2. Наибольшая интенсивность звука, с которой мы сталкиваемся без риска для жизни, - это шум реактивного самолета. Сравнивать приведенные величины сложно из-за огромной разницы. Поэтому для измерения интенсивности звука и таких параметров, как давление и мощность звука, вводится относительная логарифмическая единица, называемая уровнем звукового давления или уровнем интенсивности.
   Уровень интенсивности звука

   где Iо - интенсивность звука, соответствующая пороговому уровню (Iо = 10 -12 Вт/м2).
   Уровень звука измеряется в децибелах (дБ). Так как уровень звука - логарифмическая относительная величина, то при удвоении интенсивности звука уровень интенсивности увеличивается на 3 дБ. Если же имеется п одинаковых источников шума, общий уровень интенсивности

   Человеческое ухо и многие акустические приборы реагируют не на интенсивность звука, а на звуковое давление. Уровень звукового давления

   где ро - пороговое звуковое давление (ро=2X10 -5 Па).
   Связь между уровнем интенсивности и уровнем звукового давления следует из формулы

   где ρо и Со - плотность среды и скорость звука при нормальных атмосферных условиях, т. е. при t=20°С, ро=10 5 Па.
   При распространении шума в нормальных атмосферных условиях Li=Lp. Значения уровней шума приводятся в табл. 4.3.
   Одним из самых существенных вопросов исследования шума является поведение звука в зависимости от частоты. Нижняя граница восприятия человеком звука составляет около 20 Гц, а верхняя около 20 000 Гц. Зависимость уровня звука от частоты называется частотным спектром шулш. Определение интенсивности звука для каждой частоты потребовало бы бесконечного числа измерений, поэтому весь возможный диапазон частот разделяют на октавы и для каждой октавы подсчитывают среднегеометрическое значение частоты.

Таблица 4.3. Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и расстояния

Источник шума	На расстоянии, м	Уровень, дБ
Жилая комната	-	35
Речь средней громкости	1	60
Машинописное бюро	-	65
Металлорежущие станки	На рабочем месте	80...96
Дизельный грузовик	7	90
Пневмоперфоратор	1	100
Реактивный двигатель	25	140

   Граничные и среднегеометрические (в этих границах) частоты приведены ниже:

   В зависимости от того, на какой частоте находится максимум звукового давления, характер спектра может быть низкочастотным (максимум ниже 300 Гц), средне-частотным (максимум в области 300...800 Гц) и высокочастотным (максимум выше 800 Гц).
   По характеру спектры шума можно подразделить также на широкополосные и тональные. Широкополосный шум имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы, это означает, что каждой частоте октавы соответствует некоторый уровень шума.

Рис. 1. Предельные спектры шума
   Такой тип шума характерен для работы вентиляторов. В спектре тонального шума имеются отдельные дискретные составляющие. Подобный спектр имеет, например, шум, создаваемый при работе дисковой пилой. Распределение нормативных уровней звукового давления по частотам представляет собой предельный спектр. На рис. 1 приведены предельные спектры для помещений различного типа: 1 - палаты жилые помещения; 3 - территории больниц, кабинеты врачей, номера гостиниц; 4 - учебные помещения; 5 - территории жилых домов, детских и школьных площадок; 6 - помещения конструкторских, проектных и научно-исследовательских организаций 7 - фойе театров, залы ресторанов; 8 - рабочие места управлений, вычислительные центры; 11 - постоянные рабочие места в производственных помещениях, в кабинах дорожно-строительных, землеройно-транспортных и других аналогичных машин.

   В нормативные уровни шума следует вводить поправки, забисящие от характера шума и Длительности его воздействия (табл. 2), Уровень шума, полученный с учетом поправок, называют допустимым.
   В проектах по строительству того или иного объекта должны быть отражены все мероприятия по снижению шума, подтвержденные соответствующими акустическими расчетами, которые производят на стадии технического проекта по комплексу сооружений или по отдельному объекту.

Рис. 2. Пути распространения шума в здании
   Акустический расчет заключается в следующем: выявляют источники шума и определяют их шумовые характеристики; выбирают точки в помещениях и на территории, для которых должен производиться акустический расчет; определяют допустимые уровни звукового давления для этих точек; выявляют пути распространения шума от источников до расчетных точек; определяют ожидаемые уровни звукового давления в расчетных точках до осуществления мероприятий по снижению шума; определяют требуемое снижение шума; выбирают и рассчитывают конструкции для обеспечения требуемого снижения уровня шума.
   Требуемое снижение уровня ALTp звукового давления в расчетной точке

   где Li - ожидаемый уровень звукового давления, создаваемый источником, дБ; Lnon - допустимый уровень звукового давления, дБ; п - количество принимаемых в расчет источников шума.
   Пути распространения шумов в зданиях разнообразны (рис. 2). Шум проникает через ограждающие конструкции, звук, многократно отражаясь от стен, потолка, предметов, значительно усиливается и увеличивает общий уровень шума в помещении.
   Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические и электромагнитные явления. Механические шумы вызваны ударными процессами, трением в деталях машин и др. Аэродинамические шумы возникают при течении жидкости или газа, а электромагнитные при работе электрических машин и оборудования.
   Борьба с шумом осуществляется: техническими средствами, уменьшающими шум машин и оборудования в источнике его образования, изменяющими технологические процессы; строительно-акустическими мероприятиями; устройством дистанционного управления шумными агрегатами; организационными мероприятиями; применением средств индивидуальной защиты.
   Уменьшение шума в источнике его образования наиболее рационально и достигается улучшением конструкции машин, применением материалов для деталей машин, не издающих сильных звуков, обеспечением минимальных допусков в сочленениях деталей, использованием смазки и др. Эффективность таких мероприятий по уменьшению уровня шума (дБ) приведена ниже:

   Строительно-акустические мероприятия заключаются в рациональной планировке помещений и застройки, уменьшении шума на пути его распространения и обработке внутренних поверхностей помещений звукопоглощающими материалами. При рациональной планировке, помещений наиболее шумные цехи следует концентрировать в одном-двух местах и отделять от тихих помещений разрывами или помещениями, в которых люди находятся непродолжительное время. В цехах с шумным оборудованием необходимо правильное размещение станков. Их следует располагать таким образом, чтобы повышенные уровни шума наблюдались на минимально возможной площади. Между участками с разным уровнем шума устраивают перегородки или размещают подсобные помещения, склады сырья, готовых изделий и т. д. Для предприятий, расположенных в черте гррода, наиболее шумные помещения располагают в глубине территории. Уменьшение шума на территории жилой застройки проводится и архитектурно-планировочными решениями (разрывы, приемы застройки), и устройством шумозащитных сооружений (экранов, шумозащитных полос озеленения). Профили улиц с сооружениями, экранирующими шум, показаны на рис. 3.

Pиc. 3. Защита от транспортного шума с помощью:
а - здания; б - насыпи; в - откоса
   Значительное уменьшение шума наблюдается, когда на пути его распространения устанавливают экран. При этом за экраном возникает звуковая тень.
   В производственных помещениях уровень звука значительно повышается за счет отражения его от строительных конструкций и оборудования. Для уменьшения доли отраженного звука применяют специальную акустическую обработку помещения, заключающуюся в облицовке внутренних поверхностей звукопоглощающими материалами.
   При падении звуковой энергии Епад на какую-либо поверхность часть звуковой энергии поглощается - Епог, а часть отражается - Еотр. Отношение поглощенной энергии к падающей есть коэффициент звукопоглощения этой поверхности:

   Поглощение звука материалов обусловлено внутренним трением в материале и переходом энергии звука в тепловую энергию. Звукопоглощающие свойства материала зависят от толщины поглощающего слоя, частоты падающего на него звука и типа материала. Звукопоглощающими считают конструкции, у которых α больше 0,2.
   Звукопоглощающие конструкции делят на три группы: пористые звукопоглощающие; резонансные; штучные звукопоглотители. В практике строительства наиболее часто применяют пористые звукопоглощающие материалы (рис. 4, а). Конструкции из них выполняют в виде слоя необходимой толщины, укрепленного на ограждении или с отступом от него. Резонансные конструкции представляют собой перфорированные экраны, оклеенные с обратной стороны тканью. Они имеют максимальное звукопоглощение в определенной полосе частот, поэтому для них должны быть точно рассчитаны необходимые параметры звукопоглощения (рис. 4, б).

Рис. 4. Звукопоглощающие облицовки:
а - пористые; б - резонансные; 1 - крепление; 2 - звукопоглотитель; 3 - ограждающая конструкция; 4 - перфорированный экран
Рис. 5. Объемные звукопоглотители:
а - конструкция; б - схема размещения; 1 - каркас; 2 - точка подвеса; 3 - оболочка; 4 - звукопоглотитель
   Штучные звукопоглотители представляют собой объемные звукопоглощающие тела, например конусы, призмы, параллелепипеды, подвешиваемые к потолку (рис. 5).
   Величина снижения уровня шума при применении звукопоглощающих облицовок составляет 6...8 дБ, что соответствует снижению громкости в 1,5 раза.
   Одним из методов уменьшения шума является устройство звукопоглощающих ограждений (рис. 6). Механизм передачи звука через такое ограждение состоит в том, что звуковая волна, падающая на ограждение, приводит его в колебательное движение с той же частотой. В результате этого ограждающая конструкция сама становится источником звука. Но величина излучаемой звуковой мощности гораздо меньше звуковой мощности, падающей на ограждение со стороны источника шума, так как большая часть звуковой энергии отражается от ограждения.
   Звукоизолирующие качества ограждений характеризуются коэффициентом звукопроницаемости

   где I пр, р пр - интенсивность и звуковое давление прошедшего звука; I пад, р пад - интенсивность и звуковое давление падающего звука.
Рис. 6. Звукоизолирующий кожух:
1 - шумный агрегат; 2 - звукопоглотитель; 3 - звукоизолирующее ограждение; 4 - амортизаторы
Рис. 7. Схема-измерении шума:
1 - измерительный микрофон; 2 - усилитель; 3 - анализатор частоты (фильтр); 4 - детектор; 5 - индикатор
   На практике удобнее пользоваться величиной звукоизолирующей способности ограждения

   Для однослойной однородной перегородки

   где т - масса 1 м 2 ограждения, кг; f - частота звука, Гц.
   Однако эта зависимость справедлива только для определенной облдсти частот.
   Часто бывает невозможно уменьшить шум до допустимых пределов. В этих случаях необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты - наушниками, шлемами или специальными вкладышами, перекрывающими ушные раковины.
   Основным прибором для измерения шума служит шумомер. Принципиальная схема измерительного тракта дана на рис. 7.

При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шума, ультразвука и вибрации на рабочем месте до значений, не превышающих допустимых, указанных в ГОСТ 12.1.003 и ГОСТ 12.1.001.

Осуществлять эти меры следует: техническими средствами борьбы с шумом (уменьшением шума машин в источнике; применением технологических процессов, при которых уровни звукового давления на рабочих местах не превышают допустимые; применением дистанционного управления шумными машинами; автоматизацией управления шумными машинами; применением звукоизолирующих кожухов, полукожухов, кабин; устройством систем блокировок, отключающих генераторы источника ультразвука при нарушении звукоизоляции и др.); строительно-акустическими мероприятиями; применением средств индивидуальной защиты; организационными мероприятиями (выбором рационального режима труда и отдыха, сокращением времени нахождения в шумных условиях, лечебно-профилактическими и другими мероприятиями).

Зоны с уровнем звука выше 85 дБ должны, быть обозначены знаками безопасности. Работающих в этих зонах администрация обязана снабжать средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

На предприятиях, в организациях и учреждениях должен быть обеспечен контроль уровней шума на рабочих местах и установлены правила безопасной работы в шумных условиях.

Конструктивные и планировочные решения по борьбе с шумами. Уменьшить шум в источнике можно за счет повышения точности изготовления отдельных узлов машины, уменьшения зазоров, улучшения статической и динамической балансировки движущихся частей, замены звучных материалов менее звучными (стальных шестерен пластмассовыми), устройства глушителей шума. Глушители, разделяются на активные-поглощающие поступившую в них звуковую энергию и реактивные - отражающие энергию обратно к источнику.

Интенсивный шум, вызванный вибрацией, можно уменьшить покрытием вибрирующей поверхности материалом с большим внутренним трением (резиной, асбестом, битумом), при этом часть звуковой энергии поглощается. Чем больше плотность прилегания материала к вибрирующей поверхности, тем больше эффект поглощения.

Звукопоглощение обусловлено переходом колебательной энергии в тепло за счет трения в звукопоглотителе. Материалы, имеющие хорошие звукопоглощающие свойства, сравнительно легки, пористы (минеральный войлок, стекловата, поролон). В малых помещениях звукопоглотительными материалами облицовывают стены. В больших помещениях (более 300 м) облицовка малоэффективна, и в них снижение шума достигается при помощи звукопоглощающих экранов (плоских и объемных). Экраны размещают вблизи источников шума, и снижение шума при этом достигает 7-8 дБ.

Звукоизоляция-это метод снижения шума путем создания конструкций, препятствующих распространению шума из одного в другое изолируемое помещение. Звукоизолирующие конструкции изготовляют из плотных твердых материалов (металла, дерева, пластмасс), хорошо препятствующих распространению шума.

Шумящие агрегаты можно изолировать при помощи звукоизолирующих полукожухов, кожухов, кабин, которые следует устанавливать без жестких связей с оборудованием. Для увеличения эффективности звукоизоляции внутренние поверхности кожухов облицовывают звукопоглощающими материалами.

Снижение вредного воздействия производственного шума на другие здания может быть достигнуто рациональной планировкой цехов и размещением зеленых насаждений на территории предприятия.

Снижение шума строительно-акустическими мероприятиями. К числу основных строительно-акустических мероприятий по снижению уровней звукового давления в цехах относятся: установка оборудования, производящего шум меньших уровней; установка оборудования и машин в отдельное помещение с повышенной звукоизоляцией конструкций и минимальными размерами необходимых технологических отверстий; установка звукоизолирующих полукожухов, кожухов и кабин закрытого и полуоткрытого типов для оператора (рисунок 1), а также звукоизолирующих укрытии для вспомогательного персонала, кабин для отдыха и дистанционного управления; установка акустических экранов у наиболее интенсивных источников шума; устройство вибропоглощающих покрытий; устройство глушителей шума в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, вакуум-насосах, компрессорных установках, выделение приводного оборудования в отдельное помещение либо частичная его изоляция с обязательным устройством звукопоглощающей облицовки на участке размещения приводного оборудования; установка глушителей на технологические конвейеры подачи древесины окорочного барабана к рубильной машине; установка приемных и выгрузочных воронок к рубильной машине из металлов с демпфирующим слоем.

Уменьшения шума в производственных помещениях можно достичь его локализацией около источника звукоизолирующими кожухами, кабинами, камерами.

Средства индивидуальной защиты от шума. Применение средств индивидуальной защиты целесообразно в тех случаях, когда активные методы либо не обеспечивают желаемого акустического эффекта, либо являются неэкономичными, а также в период разработки основных мероприятий по шумоглушению.

К средствам индивидуальной защиты от шума относятся вкладыши, наушники, шлемы - они позволяют снизить шум до 40 дБ.