
книги из ГПНТБ / Борьба с шумом в черной металлургии
..pdfстранение звуковых волн. С целью уменьшения шумовой нагрузки на жилые районы необходимо учитывать направ ление грузопотоков. Немаловажное значение имеют также рельеф местности и полосы зеленых насаждений.
Мероприятия по ослаблению шума, предусматриваемые на стадии проектирования, должны подтверждаться соот ветствующими расчетами. Рассмотрим некоторые вопросы определения ширины шумозащитных зон [77]. Если на территории предприятия имеется источник шума, уровень звуковой мощности Lp которого известен, а расстояние от него-до расчетной точки в зоне жилой застройки г, то уровень звукового давления от этого источника в зоне жилой застройки
Ьг = |
L P — 20 lg г - |
10 lg Q 4 . ПН — 2 Аіф дб, |
(76) |
||||||
где Q — пространственный угол излучения, стер; |
ПН — |
||||||||
показатель |
направленности |
излучения, |
дб; |
|
— ос" |
||||
лаблеиие уровня шума за счет прочих |
факторов, дб; |
||||||||
2 |
Д £ ф - |
AU |
+ ALSH + Д £ з + |
ДДі дб, |
|
(77) |
|||
здесь ALA —з а т у х а н ие звука в атмосфере, дбім; |
A L 3 H — |
||||||||
ослабление |
звука |
зелеными |
насаждениями, |
дб; |
AL3 — |
||||
ослабление |
звука |
за счет поглощения |
его поверхностью |
||||||
земли,.дб; ALr — ослабление |
звука шумозащитными меро |
||||||||
приятиями, |
дб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Затухание звука в атмосфере зависит от его частоты: |
|||||||||
Частота, гц |
63- |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
AL a , дб/м |
0 |
0.0007 |
0,0015 |
0.003 |
0,006 |
0,012 |
0,024 0,048 |
Формула (76) справедлива для точечных источников звука, которыми практически можно считать все источ ники шума — машины, агрегаты, вентиляционные уста новки и т. п., при условии учета его направленности.
При проникновении шума в окружающее пространство из помещения с высоким уровнем шума Lo через проем, площадь которого F, уровень звуковой мощности прони кающего диффузного шума
A P = Z . 0 + IOlg^ — 6 — Rd6, |
(78) |
б*- |
83 |
где R — звукоизолирующая способность ограждения, за крывающего проем. В этом случае ПН = 0 и формула (76) с учетом формулы (78) принимает вид:
L r = L 0 + 10 lg F — 6—R — 2AL,p-201g/-d6. (79)
Обозначив допускаемые нормами уровни звукового дав ления в зоне жилой застройки через L % 3 5 , на территории промышленного предприятия через L ^ 8 0 и введя коррек тирующую поправку к нормативным уровням AL2 , за висящую от .характера шума и времени его воздействия, получим расчетные формулы для определения ширины шумозащитной зоны:
Для точечного источника звука
] g f = L p - ^ + A ^ - 1 0 1 g a + n H - S A 4 ;
для случая излучения шума в пространство из помещения
|
Л'80 |
|
ІЙГ = |
20 |
(81) |
|
|
|
Точный учет факторов, влияющих на излучение |
шума |
и его затухание в зависимости от конкретных местных усло вий, позволяет правильно определить при проектировании
ожидаемые |
уровни |
шума |
|
в зонах |
жилой застройки, |
||
ширину |
требуемых |
защит |
|
ных зон и |
необходимые |
||
мероприятия |
по шумоглу- |
||
шению. |
|
|
|
Рис. 28. Звукопоглощающая отделка стен:
/ — несущий профилированный лист; 2 — фильтр для улавливания паров; 3 — слой стекловаты толщиной 20 мм; 4 — лист с отверстиями диаметром 4 мм, расстояние между рядами отверстий 10 мм.
Звукопоглощающая внутренняя отделка. В слу чае, когда технологические процессы и работа агрега тов сопровождаются шума ми высокого уровня, стены помещения покрывают зву коизолирующими материа лами (рис. 28) [96].
Звукопоглощающая об лицовка должна обладать высоким коэффициентом звукопоглощения в требуе-
4 84
мом диапазоне частот и удовлетворять требованиям гигие ничности, долговечности, пожарной безопасности, легкос ти изготовления и монтажа, а также экономичности.
Звукопоглощающая перфорированная гипсовая плита с рыхлым заполнителем из минеральной шерсти предназ-
Рис. 29. Схема крепления потолочных звукопоглощающих кон струкций из перфорированных гипсовых плит:
/ |
железобетонное перекрытие; 2 — гипсовые |
плиты; 3 — конструкция из |
|
4 |
дерева. |
начена для акустической обработки потолков. Ее размеры 810 X 810 X 25 мм. Она разделена ребрами жесткости на четыре отсека, в которых размещен слой звукопоглощаю щего материала толщиной 20 мм. Толщина перфорирован
ной панели плиты 6 мм, диа |
|
|||||
метр |
отверстия |
4 |
мм, |
шаг |
|
|
10 мм. |
Звукопоглощающие |
|
||||
плиты имеют хороший |
внеш |
|
||||
ний |
вид, |
обладают |
большой |
|
||
светоотражательной |
способ |
|
||||
ностью. |
Схема |
укрепления |
|
|||
гипсовых |
плит |
на |
потолках |
|
||
показана |
на рис. 29. Частот |
125W 315 ДО800 /2502000 3150 Ж. |
ная характеристика звукопо |
|
Частом, su |
|
глощения плиты приведена на |
Рис. 30. |
Частотная |
харак |
рис. 30. |
теристика |
звукопоглощения |
|
Изоляция звуков, передаю |
|
гипсовой |
плиты. |
|
|
|
щихся по каркасу здания. Для изоляции звуков, передающихся по каркасу, необходимо
нарушить непрерывность жесткой конструкции здания, введя разрывы на пути распространения звука. Разрыв конструкции должен быть полным и сплошным. Простые разрывы в конструкциях можно осуществить при помощи
85
твердого, но пластичного материала (например, свинца), который приводит к рассогласованию механических сопро
тивлений |
элементов |
конструкции, |
а также |
благодаря |
|
своей |
пластичности |
препятствует |
передаче |
деформации |
|
изгиба. |
В |
качестве |
примера можно |
привести |
устройство |
разрыва с помощью прокладки из свинца между верхней частью колонны и поддерживаемой ею конструкцией. При этом следует иметь достаточную площадь опоры и тол
щину прокладки 2—6 мм; допускаемая |
нагрузка |
на свин |
||||||||||
|
|
|
|
цовые прокладки |
10 |
|
кГісаг. |
|
|
|
||
|
|
|
|
Разрывы, |
заполняемые |
специальны |
||||||
|
|
|
|
ми материалами (резина, пробка, синте |
||||||||
|
|
|
|
тические материалы), |
экономичней, |
чем |
||||||
|
|
|
|
заполняемые |
свинцом, |
но не всегда |
об |
|||||
|
|
|
|
ладают достаточной прочностью и дол |
||||||||
|
|
|
|
говечностью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Железобетонные |
здания, |
особенно |
||||||
|
|
|
|
монолитные, |
представляют |
наибольшие |
||||||
|
|
|
|
трудности с точки зрения |
изоляции |
от |
||||||
|
Рис. 31. Схема |
ударных звуков. В этом случае снижение |
||||||||||
устройства |
разры |
передачи колебаний |
зависит от наличия |
|||||||||
ва |
в |
монолитной |
в конструкции разрывов на |
пути звука, |
||||||||
конструкции |
пере |
которые обычно |
заполняются |
материа |
||||||||
крытия*: |
|
лами, отличающимися |
по -упругости и |
|||||||||
|
|
/ — плавающим |
||||||||||
|
|
плотности от материала |
самой конструк |
|||||||||
пол; |
2 — упругая про |
|||||||||||
кладка; 3 — железобе |
ции |
(рис. 31) |
[81]. |
|
|
|
|
|
||||
тонная |
конструкция; |
кирпичных |
зданиях |
|||||||||
4 — пробка. |
|
В |
каменных |
и |
из-за большого количества швов затуха ние звука значительно больше, чем в железобетонных. В за тухании звука большое значение имеют участки сопряжения стен и примыкание перекрытий к стенам. Затухание в этих местах вследствие скачков в сечении конструкций и изме нений физических констант материала составляет 4—5 дб.
Звукоизоляция зданий. Обычно стены и перекрытия зда ний обладают звукоизолирующей способностью, достаточ ной для существенного ослабления шума. Особого внима ния требуют соединения, выполненные без перевязки, например места прохода газопроводов через стену здания, стыки вертикальных стен с кровлей. В промышленном зда нии при соединении стен с кровлей часто обращают внима ние лишь на водонепроницаемость, однако Для достижения достаточной звукоизоляции требуется более высокая плот ность соединения.
86
Значительно уменьшают звукоизолирующую способ ность ограждающих конструкций промышленных зданий оіша, двери, ворота. Поэтому для уменьшения интенсив ности шума, проникающего из шумного помещения наружу, сплошные окна в стенах помещения цеха выполняют с двой ным остеклением или из стеклоблоков. При двойном остек лении стекла жестко и плотно закрепляют в переплетах.
* Для очистки окон рамы с одной стороны делают' съемными
и с |
открывающимися |
створками. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Дверные проемы и ворота |
обра |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
зуют особо |
слабое |
звено |
в ограж |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
дающих конструкциях.так как они |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
иногда остаются открытыми. |
Для |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
сооружения |
тамбуров часто |
нет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
места, поэтому |
следует применять |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
двери |
к' |
утяжеленным |
полотном |
6 |
63 12525050010002000 |
||||||||||||
и уплотнением |
по периметру,а во |
||||||||||||||||
рота |
можно |
выполнить |
двойными |
|
|
|
|
Частота, гц |
|||||||||
раздвижными. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
32. |
|
Снижение |
||||||
На рис. 32 |
показано достигну |
шума |
электросгалепла- |
||||||||||||||
тое снижение |
уровней |
звукового |
вильного |
цеха, |
достиг- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
нутое: |
||||||||||||
давления двойными воротами, кров |
|
/ — стеной |
о |
двойными |
|||||||||||||
лей, |
стеклоблоками |
для |
здания |
раздвижными |
воротами (Ді. |
= |
|||||||||||
= 32 дб); |
2 — крышей здания |
||||||||||||||||
,электросталеплавильного |
|
|
цеха |
(AL = 36 |
об); |
8 — стеной |
из |
||||||||||
1136]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
стеклоблоков |
толщиной 8 |
см |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
весе |
|
конструкции |
||||||
Звукоизоляция |
крыши |
здания. |
100 |
кг/JH2 |
(Д£ = |
30 |
об); |
4 — |
|||||||||
двойными |
раздвижными |
воро |
|||||||||||||||
Особое внимание должно уделяться |
|
|
тами |
( i L = |
24 |
дб). |
|||||||||||
звукоизоляции |
крыш |
зданий шум |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ных |
цехов. Затруднение |
при звукоизоляции крыш дейст |
|||||||||||||||
вующих |
цехов заключается |
в том, что несущие фермы зда |
|||||||||||||||
ний не рассчитаны |
на |
дополнительную |
нагрузку |
от |
зву |
||||||||||||
копоглощающих элементов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 33 показаны двухслойные звукоизолирующие элементы легкого типа, состоящие из деревянной рамы 2, заполненной стекловатой и обшитой с одной стороны вой лочной плитой 1, а с другой — асбоцементной плитой 5 с высокой звуко- и теплоизолирующей способностью. На ружное покрытие состоит из волнистых асбоцементных плит толщиной 6 мм и крепится к прогонам крыши вместе со звукоизолирующими элементами.
На рис. 34 [68] показано устройство дефлекторов е глу шителями шума. На коньке крыши размещено 14 глу шителей с 12 кулисами в каждом-. Длина щели между
87
кулисами в каждом глушителе 2иг, толщина кулис на входе воздуха 500 мм, на выходе — 200 мм. Вес элементов глуши телей и дефлекторов около 0,5 m на 1 м длины. Длина
Рис. 33. Конструкция двухслойного кровельного элемента для звукоизоляции:
/ — войлочная плита; 2 — деревянная рама; 3 — волнистая асбоцементная плита; 4 — стекломаты; 5 — асбоцементная плита.
Рис. 34. Конструкция вытяжного вентиляционного устрой ства с глушителем шума на коньке крыши:
/ — выброс воздуха; 2 — ветронаправляющая плоскость; 3— вытяж ной клапан; 4 — покрытие крыши.
всего дефлектора 6,2 л , ширина 1,2 ж. Для обеспечения зву ковой защиты звукоизолирующие свойства вентиляцион ных отверстий в крыше должны быть не ниже, чем самой крыши. Поперечное сечение глушителя шума соответствует
68
живому сечению вентиляционных отверстий. Полукруг лые кулисы глушителя в виде дисков подвешиваются под коньком крыши здания. Они имеют хорошо обтекаемую форму. Отдельные кулисы суживаются на конус в направ лении потока, так что поток в канале между кулисами имеет одинаковое сечение по всей длине. Воздух свободно устрем ляется со всех сторон и, проходя через глушитель, не совер шает никаких дополнительных поворотов. Температура воз
духа под крышей не повышается. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Внутри дефлекторов имеется по |
|
|
|
|
I |
|
|||||
движный |
вытяжной |
клапан |
с |
I |
|
|
|
|
|||
гидравлическим |
приводом. |
Над |
<§ |
|
|
|
|
|
|||
ним на крышу выходят клапаны |
tg 110 |
|
|
|
|||||||
для выброса воздуха, |
защищен- |
1100 |
|
|
|
|
|||||
ныеот воздействияветра и дождя. |
I |
да |
< |
|
|
||||||
На рис. 35 [68] приведены ре |
S |
80 |
'"V |
|
\ |
||||||
зультаты замеров эффективности |
•S |
|
|
|
|||||||
описанного глушителя. Достиг |
v ° |
|
|
|
|
||||||
нуто ослабление шума примерно |
|
60 |
|
|
|
|
|||||
на 37 дб при частоте 1000 гц и на |
|
50 |
|
2* |
|
|
|||||
45 дб при частоте 10 ООО гц. |
|
|
40 |
|
|
|
|
||||
Выпускные трубы перегрето |
|
|
|
|
|
||||||
|
30 |
|
|
|
|
||||||
го пара на крышах цехов |
излу |
|
wo 200 500іітгш5тюш |
||||||||
чают шум высокой интенсивнос |
|
20 |
|||||||||
|
|
Средняя тстота.щ |
|||||||||
ти (преимущественно на средних |
|
Рис. 35. Результаты за |
|||||||||
и высоких частотах). |
|
|
|
|
|||||||
Глушитель представляет |
со |
меров шума |
дискового глу |
||||||||
|
|
|
|
|
шителя: |
||||||
бой расширительную |
камеру |
из |
|
/ |
-т- в точке замера |
I; 2 — в |
|||||
металлической |
трубы |
(без |
зву |
|
|
|
|
точке |
замера I I . |
||
копоглощающей |
облицовки) |
и |
|
|
|
|
|
|
|||
колпак. |
Колпак и внешняя |
сторона |
камеры |
расширения |
|||||||
образуют |
кольцевой |
канал |
для |
выхода отработанного |
пара, облицованный звукопоглощающим материалом, стой
ким относительно |
влажности |
и высокой |
температуры. |
В глушителе пар |
и звуковая |
волна меняют |
направление |
на 180°, благодаря чему снижение уровня звукового дав ления составляет около 10 дб.
Шумоглушение приточных и вытяжных вентиляцион ных устройств. Приточные и вытяжные вентиляционные устройства являются источником интенсивного шума как в производственных помещениях, так и' на территории пред приятий. Высокий уровень звукового давления создается в зоне воздухозабора в системах с механическим приводом.
89
і
Уменьшение уровня звукового давления приточных.и вы тяжных вентиляционных устройств достигается при помо щи различного рода глушителей (рис. 36) [68]. Применение глушителей является эффективным методом снижения уров ня аэродинамического (струйного) шума.
Расчет сечения вытяжных отверстий должен прово диться при условии естественной вентиляции. Следует учи тывать некоторое сопротивление, вызываемое трением воз душного потока в глушителях шума на притоке и на вы тяжке.
Наиболее приемлемой является конструкция с верти кальным восходящим потоком воздуха, которая не вызы вает потери свободного объема здания. Воздух, попадаю щий в здание на высоте 3 м, смешивается, с воздухом поме щения, так что не возникает холодного воздушного потока непосредственно у пола.
Камерно-пластинчатый глушитель всасывания. Для сни жения уровня звукового давления в зоне воздухозабора центральной приточной станции разработан камерно-плас тинчатый глушитель, сочетающий в себе преимущества камерных и пластинчатых глушителей (рис. 37). Пластин чатый глушитель представляет собой ряд горизонтально расположенных пластин длиной 1910 мм и шириной 1240 мм. Звукопоглощающая пластина состоит из деревянной рамы, с двух сторон обшитой металлической полосой. Рама заполнена стекловолокном, покрытым стеклотканью, и об шита оцинкованной сеткой. Лобовая и хвостовая части пластин обшиты фанерой и имеют закругленную форму (для уменьшения сопротивления потоку воздуха). Пластины глушителя с целью регулирования воздушных потоков крепятся на осях и могут поворачиваться на 30° вокруг горизонтальной оси.
Наиболее эффективны для применения в глушителях маты супертонкого. стекловолокна (СТВ) и полужесткие плиты из стекловолокна (ЦФД), которые обладают значи тельными преимуществами по сравнению с материалами, ранее применявшимися [47]. Для защиты супертонкого стекловолокна от выдувания при скоростях до 18 м/сек+без ухудшения эффективности • работы глушителя рекомен дуется применять слоистые покрытия из стеклоткани с сопротивлением продуванию 35—40 рэл и перфориро ванных листов с присоединенной массой не больше 0,02 кГ/м2.
90
N
\
1 1
\
1 ^
Рис,;, 06. Размещение глушителей приточных н вытяжных вен тиляционных устройств:
/ — окно; і = » вотроотбоЯііып щнт; 3 — поворотные створки; |
4 — печ |
ной пролет; 5 — разливочный пролет; ff =« склад |
й ш т к о в . |