Значение радиального смещения х электрической машины отно­

сительно центра тяжести определяется из дифференциального урав­

нения движения:

(5.47)

Для инженерных расчетов и экспертных оценок можно пользо­

ваться аналитическим выражением

где L -длина однородного цилиндра, которым заменяется ЭМ;

D1 - внешний диаметр пакета (магнитопровода) статора.

Подавляюшее большинство машин и механизмов ус;танавливают

на специальные амортизирующие устройства, которые позволяют

устранить непосредственный контакт машин и механизмов с окру­

жающими конструкциями (рис. 5 31).

Во многих случаях эффективность снижения вибрации, переда­

ваемой от машин и механизмов окружающим конструкциях, дости­

гается применением антивибраторов. Антивибраторы представляют

собой стержни с дисками (грузами), перемещением которых дости­ гают точной настройки антивибраторов на нужную частоту.

5.9. Нормирование шума

При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума и нормирование по уровню шума,

измеренного по шкале А r!Iумомера.

Первый метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звукового давления на частотах

63, 125, 250, 500, l 000, 2000, 4000, 8000 Гц. Нормативным докумен­

том, регламентируюшим уровни шума для различных категорий ра­

бочих мест служебных помещений, является ГОСТ 12.1.003-83

<<ССБТ. Шум Общие требования безопасности•> (табл. 5.21). Второй

метод нормирования используется для ориентировочной оценки по­

стоянного и непостоянного шума.

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни звуко­ вого давления Lpдon должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 5.21. Уровни шума для территорий жилой и про­

изводетвенной застроек, а также для различных видов помещений

регламентируются СНиП 11-12-88 <<Защита от шума•>.

•выбор расчетных точек и определение допустимых уровней

звукового давления Lpдon для этих точек;

•определение ожидаемых уровней звукового давления LP в рас­

четных точках;

•расчет необходимого снижения шума в расчетных точках;

•выбор мероприятий для обеспечения требуемого снижения

шума;

• определение строительно-акустических мероприятий по защи­

те от шума (с расчетом).

Акустический расчет выполняется для восьми октавных полос со среднегеометрическими частотами от 63 до 8000 Гц с точностью

до десятых долей децибела. Окончательный результат округляют до целых значений. В зависимости от расположения источника шума

и расчетных точек (в свободном звуковом поле или в помещении)

применяют различные расчетные формулы.

Расчет уровня звукового давления nри расnространении звука

в свободном nространстве

Уровень звукового давления, создаваемого точечным источни­

ком в расчетной тG>чке, когда источник шума и расчетная точка рас­

положены в свободном звуковом поле (пространстве), определяется

по формуле

LP = Lw + lO lg Ф- \0 lg (Q)- 20 lg (r) -фr)/ 1000, (5.49)

где L w - уровень звуковой мощности источника шума, дБ; Ф - фактор направленности; ~ - пространственный угол излучения; r - расстояние от центра источника до рабочей точки, м; - коэф­ фициент логлощения звука в воздухе при 2о·с и относительной

влажности 60% (значения беруrся из табл. 5.22). При r.;;:; 50 м по­

rлощение в воздухе не учитывается.

Пространственный угол .Q для источника, находящегося в сво­ tiодном пространстве, равен 4n; для источников, расположенных на

11оверхности территории или ограждающих конструкций зда­

ний, .Q =2n; в двугранном угле, образоваН!;iОМ названными поверх­ ltостями, Q = n; в трехгранном угле Q = n/2. Фактор направлен-

формы, окружающей источник и прохqдящей через расчетную точку

(методика определения S рассмотре~а ниже), м2, ЧJ - коэффици­

ент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в поме­

щении и определяемый по графику, приведеиному на рис. 5 33, в

зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ог­

раждающих поверхностей sorp• которая определяется с учетом пло­

щадей пола, потолка и стен помещения.

Постоянная помещения В, м2, находится из выражения

в =BIOOO j.l,

где j . l - частотный множитель, определяемый по табл. 5.23; В1000- постоянная помещения на средней геометрической частоте 1000 Гц,

которая выбирается в зависимости от объема и типа помещения:

• v /20- для помещений без мебели с небольшим количеством

людей (металлообрабатывающие цехи, машинные залы, испытатель­ ные стенды и т.д.);

• v / 1О - для помещений с жесткой мебелью или с небольшим

количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и

1.д.);

• v /б - для помещений с большим количеством людей и мяг­

кой мебелью (рабочие помещения административных зданий, жилые комнаты и т.п.),

• v / 1,5 -для помещении с звукопоглощающей облицонкои по­

толка и части стен.

Расстояние r определяется между акустическим центром источ­

ника шума и расчетной точкой. Акустический центр источника

шума, расположенного на ~юлу, есть проекция его геометрического

I(ентра на горизонтальную плоскость. Тогда

r = (k2 + hpl/2,

где k - проекция расстояния между акустическим центром источ­

ника шума и рабочей точкой на горизонтальную плоскость, м; hP - расстояние до расчетной точки от уровня пола, м.

Внутри помещения выбирают не менее двух расчетных точек в зоне постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от уровня пола или от основания рабочей площадки. При одном источнике шума в

помещении рабочая точка берется на рабочем месте. При несколь­

ких однотипных источниках первая рабочая точка выбирается в средней части помещения, а вторая - в зоне постоянного пребыва­

ния людей, не связанных с работой оборудования. Уровни шума во

второй расчетной точке определяются в большей степени отражен­

ной звуковой волной. Если имеется несколько различных источни­

ков, отличающихся друг от друга по уровням звуковой мощности

более чем на 15 дБ хотя бы в одной октавной полосе, то на рабочих

местах берутся две расчетные точки: nервая - у источника с мак­

симальным уровнем шума, вторая - у источника с минимальным

уровнем шума.

Расчет ожидаемых уровней звукового давлени_я в помещении,

изолированном от источника шума

Источник шума может размещаться в смежном помещении, а

шум проникать в изолируемое помещение через ограждающие кон­

струкции. В этом случае ожидаемый уровень звукового давления LP,

дБ, в расчетной точке определяется по формуле

1де Вши Ви - соответственно постоянные шумного и изолируемого 11омещений; Rкзвукоизоляция однотипными ограждающими кон­

струкциями, через которые шум проникает в изолируемое помеще­

ние, дБ; т - число разнотипных ограждающих конструкций; sopr к - общая площадь однотипных ограждающих конструкций и

н.юлируемого помещения, м2 (например, общая площадь глухой

•1асти стены, суммарная площадь окон и т.д.).

Суммарный уровень звуковой мощности Lw',, дБ, излучаемой не­ ' l<олькими источниками, находящимиен в данном шумном помеще­

ttии:

'= 1

1де i = l, 2, ... , n - количество источников.

При наличии одного источника в шумном помещении Lw = L y1.

1 ~

168 Час т ь I Место инженерной jкологии в системе знаний о человеке и природе

Расчет ориентировочного уровня звукового давления

вnомещении

Внекоторых случаях необходим ориентировочный расчет уровня звука в расчетной точке. Для этого используется формула

где Lwл - корректированный уровень звуковой мощности источ·

ника, дБА; Q, r - те же, что в формуле (5.49); v -объем поме­ щения, м3 ; f..n - поправка, принимаемая по рис. 5.34, дБА; f.. 0 -

помещений с небольшим числом персонала (вентиляционные каме­

ры, генераторные, машинные залы), mn == 1,4 для металлообраба­

тывающих цехов, mn = 2 для постов управления лабораторий, ка­

бинетов, ткацких и деревообрабатывающих цехов, mn = 2,5 для

залов конструкторских бюро, помещений административных зда­

ний, аудиторий, mn = 5 для помещений со звукопоглощающей об­

лицовкой потолка и части стен.

Ап,дБА

Jdd lllt-l-1

Рис 5 34 График для определения t!n

Расчет требуемого снижения уровней звукового давления

Уровни звукового давления в расчетных точках не должны пре­

вышать уровни, допустимые по нормам во всех октавных полосах со

средними геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Требуемое снижение уровней звукового давления f..LP тр• дБА, определяется по формуле

f..Lp тр = Lp- Lpдon•

где LP - измеренный уровень звукового давления в рабочей точке

действующего предприятия или уровень, определяемый в расчет-

ных точках проектируемого предприятия; Lpдonуровни звукового

давления согласно допустимым нормам, определяемые по табл. 5.21. При ориентировочной оценке уровня звука требуемое снижение

f..LP тр• дБА, определяется из уравнения

f..Lpтp == LpA- Lpдon•

где LpA рассчитывается по (5.55); Lpдonдопустимый эквивалент­ ный уровень звука (табл. 5.21 ).

Основные методы снижения шума

Методы борьбы с шумом принято подразделять на методы сни­

жения шума в источнике его образования и методы снижения шума

на пути распространения его от источника. Широкое применение по­

лучили средства индивидуальной защиты от шума (приложение 5.5)

Общая классификация средств и методов защиты от шума при­

ведена в ГОСТ 12.1.029-80 <<ССБТ. Средства и методы шума. Клас­

сификация>>. Защита работающих от шума может осуществляться

как коллективными средствами, так и индивидуальными. В первую

очередь следует использовать коллективные средства, которые под­

разделяются на акустические, архитектурные и организационно-тех­

нические.

Средства снижения шума в источни~е выбираются в зависимос­

ти от происхождения шума. Для источников механического шума

это обеспечивается заменои возвратно-поступательного перемеще­

ния деталей вращательным, заменой ударных процессов безударны­

ми (клепку -сваркой, обрубку -фрезерованием), повышением

качества балансировки вращающихсядеталей и класса точности из­

готовления деталей, улучшением смазки трущихся поверхностей, заменой материалов.

Для снижения аэродинамическогQ шума используются специаль­ ные шумопоглощающие элементы с криволинейными каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучшением аэродинамичес­ ких характеристик машин. Для борьбы с шумом, возникаюшим при гидравлических ударах, необходимо nравильно проектировать и экс­

плуатировать гидросистемы. Кавитационные шумы снижаются улуч­

шением гидродинамических характеристик насосов и выбором оп­

тимальных режимов их работы.

Снижение электромагнитного шума осуществляется путем кон­

структивных изменений в электромеханических системах Меро­ приятия по снижению шума в источниках необходимо разрабаты­ вать на стадии проектирования машин и оборудования.

170 Ч а с т ь 1 Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

Снижение шума на пути его распространения от источника в

значительной степени достигается проведением строительно-акус­

тических мероприятий. Основным нормативным документом, уста­

навливающим требования к строительно-акустическим методам

борьбы с шумом, является СНиП 11-12-77 «Защита от шума>>, содер­

жащий требования к проектированию средств шумопоглощения.

Под акустической обработкой помещения понимается обли­

цовка части внутренних ограждающих поверхностей звукопоглоща­

ющими материалами, а также размещение в помещении штучных

поглотителей, представляющих собой свободно подвешиваемые объ­

емные поглощающие тела различной формы. Акустически обрабо­

танные поверхности помещения уменьшают интенсивность отра­

женных звуковых волн, что приводит к снижению шума в зоне от­

раженного звука; в зоне прямого звука эффект акустической обра­ ботки значительно ниже. Наибольший эффект наблюдается на рас­

стояниях от источника шума до расчетной точки, определяемых не­

равенством r » 'гр• где 'гр= (В/8n) 1/2 - граничное расстояние, м;

В - постоянная помещения до акустической обработки, м2.

Звукопоглощающая облицовка размещается на потолке и в верх­

них частях стен (при высоте помещения не более 6... 8 м) таким об­

разом, чтобы акустически обработанная поверхность составляла не

менее 60% общей площади ограничивающих помещение поверхнос­

тей. В относительно низких (менее 6 м) и протяженных помещениях

облицовку рекомендуется размещать на потолке. В узких и очень

высоких помещениях целесообразно размещать облицовку на сте­

нах, оставляя только их нижние части (2 м высоты) необлицован­

ными. В помещениях высотой более 6 м следует предусматривать устройство звукопоглощающего подвесного потолка.

Если площадь поверхностей, на которых возможно размещение звукопоглощающей облицовки, мала, или конструктивно невозмож­

но выполнить облицовку на ограждающих поверхностях, то приме­

няются штучные звукопоглотители. В области средних и высоких частот эффект от применения акустической облицовки может со­ ставлять 6... 15 дБ.

Снижение уровня звукового давления !'J..LP, дБ, за счет установки

звукопоглощающей облицовки определяется по формуле

!'J..LP = 10 Jg (В1 /В),

где В - постоянная помещения до акустической обработки, м2;

В1 - постоянная помещения после акустической обработки, м2 .

поверхностями без облиuовки; а = В/ (В + S) - средний коэффи­ uиент звукопоглощения в помещении до его акустической обработ­ ки; S - суммарная площадь внутренних ограничивающих помеще­

М = аобл Sобл +Аштп -суммарное добавочное поглощение, вноси­

мое конструкuией звукопоглощающей облиuовки или штучными по­

глотителями, м2 ; n - количество штучных звукопоглотителей в по­

мещении; аоблревербераuионный коэффиuиент звукопоглощаю­

щих материалов облиuовки, выбираемый согласно табл. 5.24; 506.~­

площадь облиuовки, м2; Аштэквивалентная площадь звукопогло­

Втом случае, когда в расчетную точку попадает как прямой, так

иотраженный звук (r « 'гр), и в помещении установлено оборудо-

172 Ч а с т ь I Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

вание, излучающее одинаковую звуковую мощность, то снижение

шума благодаря акустической обработке определяют по формуле

т

L Ф/S, + 4n/B

rn

L Ф/S, + 4n!B 1

'= 1

Здесь все переменные те же, что и в (5.51 ).

Методами звукоизоляции возможно изолировать источник шума или помещение от шума, проникающего извне. Звукоизоляция до­

стигается созданием на пути распространения шума герметичной

преграды в виде стен, кабин, кожухов, экранов. Звукоизолирующие свойства ограждения, установленного на пути распространения звука, характеризуются величиной, называемой собственной изоля­

цией ограждения воздушного шума или просто звукоизоляцией ог­

раждения

В тех случаях, когда нужно уменьшить шум, проникающий из

шумного помещения в тихое, устанавливают звукоизолирующее ог­

раждение, требуемая звукоизоляция Rтр• дБ, которого определяется

где LP акт - октавные уровни звукового давления в шумном поме­

щении, дБ; Bn- постоянная помещения, смежного с шумным, м2 , sorp- площадь ограждения (общего для шумного и изолированного помещений), м2; Lдonдорустимые октавные уровни звукового дав­

ления в изолируемом помещении, дБ.

В случае штучных звукопоглотителей необходимо учитывать их

акустические характеристики Звукоизоляция однородной перего­ родки может быть определена по формуле

Однако эта формула применима не во всем ди.апазоне частот, поскольку в ней не учитывается влияние жесткости и геометричес­

ких размеров перегородки. Расчет изоляции плоского однослойного

ограждения состоит в определении частотной характеристики зву­

коизолирующей способности этого ограждения. Расчет звукоизоли­

рующей способности тонкостенных ограждений из металла, стек-

ла и других материалов чаlЦе всего проводится графоаналитичес­

ким методом. Частотная характеристика для таких ограждений

имеет вид ломаной линии ABCD (рис. 5 35). Координаты точек В и С (f8 и fс)находят по табл. 5.26 в зависимости от толщины ограж­

дения Ь, мм. Из точки В проводят влево вниз прямуюВАс наклоном

4 дБ на октаву, из точки С - вправо вверх прямую CD с подъемом

8 дБ на октаву. По полученному графику определяют звукоизоляцию

ограждения. Выбранные ограждаюlЦие конструкции отвечают тре­

бованиям норм, если во всех октавных интервалах в ди~пазоне

63 ... 8000 Гц значение звукоизоляции не менее требуемых значений,

определенных по формуле (5.58).

Для многослойных ограждений частотные характеристики зву­

коизолирующей способности приведеныв [4]. На определенных час­

тотах, называемых критическими, звукоизолирующие свойства ог­

раждений резко ухудшаются. Для материала ограждения критичес­

кая частота

где Ь - толщина ограждения, м; cnp- скорость продольной волны

в пластике, м/с (по справочникам).

Эффективным средством защиты работающих от шума оборудо­

вания является устройство звукоизолированных кабин и постов уп­

равления. Такие кабины представляют собой изолированные поме-

174 Час т ь !. Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

щения, выполненные, как правило, из кирпича, бетона, шлакобетона

или сборных металлических панелей. Требуемую звукоизоляцию ог­

раждающими конструкциями кабин и постов управления определяют

по (5.58). Подбор конструкции и расчет звукоизоляции производится

аналогично выбору и расчету звукоизолирующего ограждения.

Одним из наиболее эффективных средств уменьшения шума обо­

рудования является устройство звукоизолирующих кожухов, пол­ ностью закрывающих источник шума. Это позволяет значительно

снизить шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи

могут быть съемными и разборными, иметь смотровые окна, откры­

вающиеся двери, а также проемы для ввода коммуникаций. Стенки

кожуха вьшолняются из листовых несгораемых или трудносгорае­

мых материалов (стали, дюралюминия, пластмасс). Внутренняя по­

верхность кожуха обязательно должна облицовываться звукопогло­

щающими материалами толщиной 30... 50 мм для повышения его эф­

фективности. Стенки кожуха не должны соприкасаться с изолируе­

мой машиной.

Требуемая эффективность звукоизолирующего кожуха !'J..Lк тр•

дБ, определяется по формуле

!'J..Lк тр = L - Lдon + 5,

где L - рассчитанный уровень звукового давления в расчетной

точке, дБ; Lдon - допустимый уровень по нормам, дБ.

При проектировании необходимо обеспечить такое снижение

шума кожухом !'J..Lк, которое было бы не меньше требуемого !'J..Lк тр· Звукоизолирующая способность кожуха !'J..Lк, дБ, зависит от звуко­

изоляции его стенок, размеров, наличия и качества звукопоглощаю­

щей облицовки и приближенно может быть определена по формуле

где R - звукоизоляция стенок кожуха, определяемая графическим способом путем изображения ее в виде ломаной линии, построенной

аналогично линии ABCD на рис. 5.35, дБ; а- реверберационный

коэффициент звукопоглощения выбранной конструкции облицовки внутренней поверхности кожуха.

При отсутствии внутренней звукопоглощающей облицовки

кожуха второе слагаемое 10 lg а в (5.60) следует заменить на

!О lg (Sист/Sк), где Sистплощадь поверхности источника; Sк­

площадь поверхности кожуха.

Если звукоизолирующая способность стенки кожуха ниже тре­ буемой, то следует увеличить толщину стенки, заменить материал

кожуха или звукопоглощающий материал.

В ряде случаев достаточное снижение шума оборудования до­

стигается примен·ением акустических экранов, отгораживающих

наиболее шумные агрегаты или участки от соседних рабочих мес~. Использование акустических экранов целесообразно, когда в рас­

четной точке уровень звукового давления прямого звука значитель­ но выше, чем отраженного. Экраны изготавливают из стальных или

алюминиевых листов толщиной 1,5 ... 2 мм. Листы облицовывают звукопоглощающим материалом толщиной не менее 50 мм. В акус­

тически необработанных помещениях снижение уровня шума экра­

ном составляет обычно не более 2... 3 дБ. Эффективность экрана по­

вышается при облицовке звукопоглощающими материалами преж­

де всего потолка_ помещения. Для оценки среднего по частоте

снижения уровня звукового давления экранами при определенных

соотношениях их высоты и высоты помещения и различных спосо­

бах установки звукопоглощающей облицовки используются дан­

ные [9].

Основные методы и средства защиты от шума ·

Основными характеристиками звукоизоляции при использова­

нии плотных преград являются масса преграды и частота звука. Чем

больше масса конструкции, тем лучше ее звукоизоляционные свой­ ства, и чем выше частота изолируемого звука, тем больше эффект звукоизоляции при той же массе конструкции. Акустические свой­ ства конструкции, не имеющей отверстий и щелей, определяются в

основном коэффициентами а и ~. коэффициент т имеет значение в

десятки раз меньше по сравнению с а и ~(см. § 5.2).

Конструкции промышленной звукоизоляции могут иметь отдель­

ные участки с более низкой звукоизоляцией, чем у основной кон­ струкции. Такими участками являются щели, технологические от­

верстия, иллюминаторы, смотровые окна, двери и т.д. В этом случае

акустические свойства конструкции определяются коэффициентом

прохождения (см. § 5.2). Участки с низкой звукоизоляцией, значи­

тельно снижающие общую звукоизоляцию всей конструкции, назы­

ваются акустическими отверстиями.

По особенностям передачи звуковой энергии акустические от­

верстия разделяют на большие и малые. Большое акустическое от­

верстие характеризуется большим в сравнении с единицей отноше­

нием линейного размера отверстия к длине Л падающей на отверс­ тие звуковой волны. Практически можно считать, что звуковые

волны проходят через большое акустическое отверстие по законам

где / 1 - интенсивность звуковых волн, падающих на пластину со звукоизоляцией R5 и акустическим отверстием в пластине со зву­

коизоляцией R0 ; 12 - усредненная по площади интенсивность зву­ ковых волн, прошедших через пластину с отверстием; /25 - интен­

сивность звука•, прошедшего через пластину площадью S за вычетом

отверстия; /20 - интенсивность звука, прошедшего только через

акустИческое о-rверстие площадью 5 0 •

Из приведенных выше формул видно, что одно и то же акусти­

ческое отверстие уменьшает общую звукоизоляцию пластины тем

сильнее, чем больше собственная звукоизоляция пластины R5 . Поэ­

тому при большой звукоизоляции основных конструкций необходимо

увеличивать звукоизоляцию смотровых окон, дверей, люков и лазов

и других больших акустических отверстий в этой конструкции.

В частном случае, когда большое акустическое отверстие зани­

мает малую площадь по сравнению с площадью пластины (5 0 / S< 1)

и звукоизоляция отверстия равна нулю (например, открытый иллю­ минатор в звукоизолированном боксе машины на высоких частотах),

то при достаточно большой собственной звукоизоляции пластины общая звукоизоляция преграды со сквозным отверстием определя­

ется выражением

(5.62)

В этом случае общая звукоизоляция пластины зависит только

от площади отверстия 5 0 (площадь пластины постоянна) и не зави­

сит от собственной звукоизоляции пластины. Именно поэтому сквоз­

ные акустические отверстия могут свести на нет все усилия по со­

зданию высокой звукоизоляции. ,

Малое отверстие в очень тонкой плаtтине излучает всегда одно

и то же количество энергии независимо от угла падения звуковых

волн, в то время как падающая на отверстие звуковая энергия про­

nорцианальна косинусу угла падения. Поэтому в диффузном звуко­

вом поле, когда звуковые волны одновременно падают под всевоз­

можными углами, малое акустическое отверстие может пропускать

гораздо больше звуковой энергии, чем это соответствует его площа­

ди. Для малого акустического отверстия (50 / S< 1)

где <р = 3... 10- безразмерный коэффициент, учитывающий усиле­

ние звука в условиях диффузного поля и зависящий от глубины, формы отверстия и от частоты; в расчетах звукоизоляции пластин,

панелеИ и т.д. рекомендуется принимать <р = 10.

178 Час т ь 1 Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

Идеальным случаем является отсутствие в конструкциях малых акустических отверстий. Если звукоизолирующая пластина имеет

несколько отверстий, то выражение (5.63) принимает вид d.Ro= 10 lg (1 + <P1So1/ S) . 100.1 Rs + (q>2 so2/ S). 100,1 Rs +

(5.64)

где so1• so2• ... , son- площади акустических отверстий; <~'1• <~'2· ... ,

<Pn - безразмерные коэффициенты.

Для увеличения звукоизоляции акустического отверстия необ­

ходимо уменьшить площадь отверстия, увеличить его глубину, за­

полнить отверстие звукоизолирующим материалом.

Одним из эффективных средств снижения шума является при­ менение в конструкциях звукопоглощающих материалов (приложе­

ние 5.6). Эффективность звукопоглощающих материалов по умень­

шению шума определяется их коэффициентом звукопоглощения а.

Для мягких пористых материалов а= 0,2 ..0,9. Для плотных и твер­

дых материалов (кирпич, дерево) а составляет сотые доли единицы.

Акустические свойства помещения зависят от количества и качест­

ва размещенного в нем звукопоглощающего материала и от его ко­

эффициента звукопоглощения а.

Полное звукопоглощение материала

А= aS,

где S - площадь данного материала, м2.

Общее суммарное звукопоглощение помещения Аобщ определя­ ется суммой полных поглощений отдельflых поверхностей этого по­

мещения:

1 = 1

где асрсредний коэффициент звукопоглощения:

где а,- коэффициент звукопоглощения i-й поверхности; 5 1, 5 2, ... ,

'= 1

ная площадь поверхностей помещения.

180 Час т ь I Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

штапельного волокна из горных пород и используются в интервале

температур -200... +900°С. В зависимости от облицовочного мате­

риала применяются маты АТМ-10 трех типов:

• АТМ-10к -облицованные с обеих сторон кремнеземной тка-

нью;

АТМ-10т- облицованные с обеих сторон термостойкой крем­

неземной тканью (термостойкие);

• АТМ-10с и ТМ-10- облицованные с двух сторон стеклянной

тканью.

В промышленной звукоизоляции чаще всего применяют маты марок АТМ-10с и ТМ-10. Эти маты выпускаются толщинами 5, 16, ~ 15, 20, 30, 50, 60 мм. Размеры матов АТМ-10с и ТМ-10: длина

1100 мм, ширина 600 мм. Объемная масса 20 ...50 кг1мз. Маты не­

горючие, влагостойкие, биостойкие, не выделяют токсичных ве­

ществ.

Порапласт полиуретановь1й эластичный марки ППУ-ЭТ пред­

ставляет собой газанаполненную пластмассу пористой структуры.

Объемная масса 40 кг1мз. Выпускается в виде пластин длиной

2000 мм, шириной 400, 850 и 1000 мм и толщиной от 5 до 300 мм..

Температурный диапазон применения в необитаемых помещениях

15 ... 1ооос; в обитаемых - от 15 ДО 60°С. Материал влагостойкий и биостойкий, трудносгораемый. В процессе горения выделяются

токсичные вещества, что ограничивает применение этого материала.

Все эти материалы являются лучшими звукопоглощающими мате­

риалами, одновременно они выполняют функции теплоизоляции.

Однако стоимость их достаточно высока, поэтому на практике по­

лучили широкое применение более дешевые звукопоглощающие ма­

териалы.

Звукопоглощающие плиты <<Силакпор•>, изготавливаются из яче­

истых бетонов автоклавнога твердения, имеют пористую структуру и лицевой слой различной фактуры с неглубакой перфорацией, ок­

рашенный в различные цвета. Толщина плиты 40 и 45 мм. Размеры:

400 х 400 и 450 х 450 мм. Средняя объемная масса 345 кг1м3 .

Плиты негорючие, влагостойкие, биостойкие, не выделяют токсич­

ных веществ.

Акустические гипсовые плиты марки АГП состоят из наружной

перфорированной гипсовой панели, укрепленной ребрами жесткос·

ти, между которыми находится звукопоглотитель из минеральной

или стеклянной ваты, оклеенный с тыльной стороны плиты фольгой.

Коэффициент перфорации панели 12 ... 15%. Толщина плит 30, 40 и 50 мм, размеры: 600 х 600 и 810 х 810 мм. Очень технологичны в

изготовлении. Плиты трудногорючие, биостойкие, не выделяют ток­ сичных веществ. Применяются в помещениях с относительной

влажностью не выше 70%. Плиты марки АГП широко используются

для снижения шума и улучшения акустики помещений.

Минераловатные плиты акустические марки ПА изготавливают­ ся из минеральной ваты марки ВФ-75 и синтетического связующего

в виде композиции поливинилацетатной эмульсии и фенолспиртов. Синтетическое связующее фиксирует пористость структуры, полу­

жесткий или жесткий скелет при плотности плит 120... 200 кг/м3. Изготавливают плиты двух типов: ПА/С- стандартные, ПА/О­

особые. Лицевая поверхность выполняется с несквазной перфора­

цией (ПА/О) или с отделкой <<Набрызгом•> (ПА/С). Размер плиты

20 х 500 х 500 ммз. Плиты трудногорючие, биостойкие, не выделяют

токсичных веществ, применяются в помещениях с относительной

влажностью не выше 70%.

В качестве звукопоглощающих материалов могут применят~­

ся также теплоизоляционные плиты из минеральной ваты

(ГОСТ 9573-82), минеральные прошивочные маты из металлической сетки марки МП/ С, войлок из поливинилхлоридных волокон, плиты

из поливинилхлоридного порапласта марки <<Винипор•>, войлок гру­

бошерстный технический (ГОСТ 6419-81), войлок полугрубошерст­

ный технический (ГОСТ 6308-71) и другие материалы, используе­

мые в качестве теплоизоляционных.

Среди применяющихся в качестве звукопоглощающих материа­

лов в настоящее время наилучшими являются маты и холсты из

базальтового волокна с объемной массой около 20 кг/ мЗ и толщи­

ной волокон около 2 мкм. В промышленной звукоизоляции они часто используются в виде звукопоглощающих облицовок толщиной 20 ... 100 мм - звукоизолирующей преграды как со стороны источ­ ника звука, так и со стороны рабочего места. Перспектинным зву­ к.опоглотителем является также легкий, эластичный, трудногорю­ чий пенополиуритан с заглуtuенны.ми порами. Он хорошо сохра­

няет форму, технологичен в изготовлении и обладает высокими зву­

копоглощающими свойствами. Наиболее часто его применяют в зву­

копоглощающих кожухах машин.

Для помещений с объемом V, мз, не обработанных специальными

звукопоглощающими материалами, полное звукопоглощение опре­

деляется по следующей формуле:

А 1 = 0,35 \f21 3•

С помощью звукопоглощающих материалов акустические свой­

ства помещения можно приблизить к условиям свободного звуково-

182 Час т ь 1. Место инжен.ерной экологии в системе знаний о человеке и природе

го поля. С этой целью поверхности помещения облицовывают спе­

циальными звукопоглощающими материалам.

Если в свободном звуковом поле ослабление звуковой энергии

по мере удаления от источника звука прямо пропорционально квад­

рату расстояния от источника, то в закрытом помещении, даже не

облицованном звукопоглощающими материалами, этот закон рас­ пространения звука нарушается, и только на небольших расстояни­

ях от источника, где энергия прямых звуковых волн значительно

превышает энергию отраженных, звуковая энергия уменьшается с

увеличением расстояния от источника. На векотором расстоянии от

источника энергия прямой волны становится равной энергии отра­ женной волны, поэтому при дальнейшем увеличении расстояния от

источника сила звука в помещении не убывает.

Увеличивая звукопоглощение в помещении путем облицовки его

поверхностей материалами с большим коэффициентом а, можно за­

метно ослабить энергию отраженных звуковых волн, а следователь­

но, и шумность помещения. Ослабление шума в помещении при уве­

личении звукопоглощения стен рассчитывается по формуле

f).L = 10 lg (А2/А1) = 10 lg (aJ а2),

где А2 и А 1 -полное звукопоглощение помещения соответственно

до и после внесения звукопоглощающих материалов; а1 и а2 - ко­

эффициент звукопоглощения помещения соответственно до и после

внееения звукопоглощающих материалов.

В помещении, ограничивающие поверхности которого имеют

аср = 0,02 ...0,03, источник шума будет создавать шум примерно на 15 дБ выше по сравнению с шумом того же источника, установлен­

ного в том же помещении, но облицованном звукопоглощающим ма­

териалом с аср = 0,9. Эффективность звукопоглощающих материа­

лов по уменьшению шума в помещениях тем выше, чем меньше

объем помещений.

Вряде случаев при решении задач по звукоизоляции в бытовых

ипроизводственных помещениях можно пользоваться упрощенной методикой расчета звукоизолирующей способности различных пере­ городок между смежными помещениями. Принимая в качестве ис­

ходных данных L1 и L2 - средние уровни шума соответственно до

и после звукоизолирующих перегородок, определим звукоизолирую­

щую способность перегородки из соотношения

R = L1 - L2 =10 lg (S/ Аобщ),

где S - площадь звукоизолирующей перегородки, м2 ; Аобщ­

общее звукопоглощение в тихом помещеlши, м2 ; рассчитывается

аналогично (5.65).

184 Час т ь 1. Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

где L 1 - уровень шума в шумном помещении; Lддопустимый уро­

вень шума, проникающего в тихое помещение; Lн - нормируемый

уровень шума для соответствуюЩего помещения (см. табл. 5.21).

В случае облицовки звукопоглощающими материалами и при требуемом снижении уровня шума !).L в помещении с помощью зву­

копоглощающего покрытия (материала)

где а1, а2 - коэффициенты звукопоглощения внутренними поверх­

ностями помещения до и после примененt1я звукопоглощающей изо­

ляции соответственно (табл. 5.29); остальные величины были оп­

ределены в вышеприведенных формулах.

Следовательно, если, например, перед нами поставлена задача подбора конструкции стенок вентиляционной камеры с целью сни­

жения уровня шума от вентилятора с L 1 = 85 дБ до L2 = 45 дБ, то

согласно (5.67) допустимый .уровень шума, проникающего в смеж­

ное помещение Lд = Lн - 5 = 45 - 5 = 40 дБ.

Несложно убедиться, что в случае устройства ограждающей

перегородки из кирпича

R = L1 - Lд = 85 - 40 = 45 дБ.

Согласно табл. 5.30, для кирпичной кладки (при т > 200 кг/ м2)

R = 23 lgт- 9,

следовательно, lg Р = (R + 9) /23 = 2,35, откуда масса т 1 м2 кладки

должна быть равна 224 кг.