1.2 Методы и средства защиты от шума
Средства снижения шума могут быть применены к источнику (излучение шума), между источником и приемником (на пути распространения шума) и на рабочем месте (приемник шума).
Методы снижения шума приведены на рис. 8.2.
Рис. 8.2 Методы снижения шума [7]
Защита от шума наиболее эффективна, если ее осуществляют при планировании, модификации, замене машин и оборудования. Мероприятия по защите от шума наиболее эффективны, если их совмещают со стадией проектирования машин, технологических процессов, рабочих помещений и операций. На этой стадии должны также быть учтены режимы работы машин, транспортировки материалов, вопросы техники безопасности, эргономики и защиты окружающей среды.
Это формула справедлива только в тех случаях, когда справа и слева от звукоизолирующей преграды (строительной конструкции) находятся два помещения одинакового размера.
Однако, как правило, рассматриваемая строительная конструкция разделяет два различных помещения. В этом случае при условии возникновения в том и другом помещении диффузных звуковых полей из формулы (8.7) следует:
(8.8)
где L1 – уровень звукового давления в помещении с источником шума; L2 – уровень звукового давления в звукоизолируемом помещении; S – площадь разделяющей помещение конструкции; А – эквивалентная площадь звукопоглощения в изолируемом помещении
Требуемая величина звукоизоляции Rтр, дБ, ограждающей конструкции в октавной полосе частот при проникновении шума из одного помещения в другое, определяется по формуле:
(8.9)
где L1 – октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума, дБ, В – постоянная помещения, защищаемого от шума, м2; Si – площадь ограждающей конструкции (или отдельного ее элемента), через которую проникает шум в защищаемое помещение; Lдоп. – допустимый октавный уровень звукового давления, дБ, в защищаемом помещении; n – общее количество ограждающих конструкций или их элементов, через которые проникает шум.
1.3 Характеристики звукопоглощающих материалов и звукоизолирующих конструкций
Изоляция воздушного звука зависит в первую очередь от плотности применяемого в конструкции материала р его модуля упругости Е и коэффициента внутренних потерь η.
Звукопоглощающие материалы имеют волокнистое, зернистое или ячеистое строение и разделяются на группы по степени жесткости:
мягкие, с объемной массой до 70кг/м3;
полужесткие, с объемной массой от 80 до 130 кг/м3;
твердые, объемная масса 300-400 кг/м3.
Мягкие звукопоглощающие материалы изготавливаются на основе минеральной ваты или стекловолокна. К ним относятся маты или рулоны с коэффициентом звукопоглощения от 0,7 до 0,95. В эту же группу входят такие классические звукопоглотители, как вата, войлок и т.п.
К полужестким материалам относятся минераловатные или стекловолокнистые плиты с коэффициентом звукопоглощения порядка 0,5-0,75. В эту же группу входят звукопоглощающие материалы, имеющие ячеистое строение, – пенополиуретан, пенополистирол и т.п.
Твердые материалы имеют коэффициент звукопоглощения порядка 0,5. Производятся на основе гранулированной или суспензированной минеральной ваты. К этой же группе относятся материалы, в состав которых входят пористые заполнители – вспученный перлит, вермикулит, пемза.
Основными звукоизолирующими материалами, в свою очередь, являются: алюминиевые сплавы, асбокартон, базальтовый картон, бетон, гетинакс, медные сплавы, органическое стекло, ПВХ линолеум, пробковые плиты, твердая резина, титановые сплавы, свинец, силикатное стекло, сталь, стеклопластик, фибра и др.
В конструктивном плане различают однослойные и многослойные звукоизолирующие конструкции (рис. 8.3).
Рис.8.3 Примеры звукоизолирующих конструкций
Звукоизоляция в значительной степени зависит от массы и упругости, демпфирования полостей звукопоглощающими материалами, расстояния между слоями и наличия или отсутствия жесткого контакта между ними. В случае жестких стен с помощью повышенной звукоизоляции передней панели может быть достигнуто улучшение звукоизоляции от 5 до 10 дБ.
Звукоизоляция воздушного звука однослойными перегородками значительно зависит от поверхностной массы. В общем случае удвоение поверхностной массы приводит к увеличению звукоизоляции на 5 дБ.
При использовании многослойной конструкции можно добиться значительно более высокой звукоизоляции, чем у однослойной стены равной массы: при одинаковой поверхностной массе перегородки и соответствующей акустической конструкции двойные стенки могут иметь звукоизоляцию на 10 дБ большую, чем аналогичные одностенные конструкции [7].
Характеристика звукоизоляции R некоторых звукоизолирующих конструкций приведена в табл. 8.1 Приложения.