Засоби захисту від шуму

Питання боротьби із шумом слід починати вирішувати вже на етапі проектування підприємства, робочого місця, устаткування. При його вирішенні, як правило, використовуються організаційні, технічні та медично-профілактичні заходи.

До організаційних заходіввідносяться раціональне розташування виробничих ділянок, устаткування робочих місць, постійний кон­троль режиму праці та відпочинку працівників, обмеження у використанні обладнання та робочих місць, що не відповідають санітарно-гігієнічним вимогам.

Технічні заходидають змогу значно зменшити вплив шуму на працівників і поділяються на заходи, що використовуються в джерелі виникнення (конструктивні та технологічні), на шляху розповсюдження (звукоізоляція, звукопоглинання, глушники шуму, звукоізоляційні укриття) та в у зоні сприйняття (засоби колективного та індивідуального захисту).

Захист від шуму необхідно забезпечувати, в першу чергу, за рахунок використання шумобезпечнoї техніки, і тільки в разі неможливості вирішення цього питання, за рахунок використання заходів та засобів колективного та ЗІЗ.

Для зниження шуму необхідно використовувати насамперед кон­структивні та технологічні методи зниження шуму у самому джерелі походження звуку. Надзвичайно ефективним методом зниження шуму в джерелі його виникнення в деяких випадках може стати зміна технологій, наприклад, за допомогою заміни ударної взаємодії на без ударну (заміна клепання зварюванням, кування – штампуванням, літерного методу друку – лазерним, тощо). При конструюванні механічного обладнання, в першу чергу, слід намагатися зменшити рівень коливань конструкції або її елементів.

Для зниження шуму механічного походження в вузлах, в яких здійснюються ударні процеси, необхідно зменшувати сили збурення, збільшувати час контакту елементів, що взаємодіють між собою, збільшувати внутрішні втрати в коливальних системах, зменшувати площу випромінювання звуку і т. ін. Це може бути досягнуто:

§ заміною зворотно - поступального переміщення обертовим;

§ підвищенням якості балансування обертових деталей;

§ підвищенням класу точності виготовлення деталей;

§ поліпшенням змащування;

§ заміною підшипників кочення на підшипники ковзання;

§ використовуванням негучних матеріали (наприклад, пластмаси);

§ використовуванням вібродемпфуючіх матеріалів (мастики);

§ здійснюванням віброізоляції машин від фундаменту;

§ використанням гнучких сполучень;

§ використанням зубчатих передач із спеціальним профілем або їx заміною на мало шумні передачі (клиноремінну, гідравлічну).

Джерелами аеродинамічного шуму можуть бути нестаціонарні явища при течії газів та рідин. Засоби боротьби з аеродинамічним шумом у джерелі його виникнення досягаються:

§ зменшенням швидкості руху газів;

§ згладжуванням гідро ударних явищ, за рахунок збільшення часу відкриття затворів;

§ зменшенням вихрів у струменях за рахунок вибору профілів тіл що обтікаються;

§ дробленням струменів за допомогою насадок;

§ використанням ежекторів, що зніжують випромінювання шуму на границі струмінь - довкілля.

У гідродинамічних установках (насоси, турбіни) слід запобігати виникненню кавітації, яка викликає гідродинамічний шум.

Можливе також зниження рівня суб'єктивного сприйняття шуму за рахунок зсуву частотного спектра або в зону низьких частот, або в недоступну для людського слуху ультразвукову зону.

Джерелами електромагнітного шуму є механічні коливання електротехнічних пристроїв або їхніх частин, які збуджуються перемінними магнітними та електричними полями. До методів боротьби з цим шумом відносять застосування феромагнітних матеріалів з малою магнітострикцією, зменшення щільності магнітних потоків у електричних машинах за раху­нок належного вибору їx параметрів, добру затяжку пакетів пластин в осереддях трансформаторів, дроселів, якорів двигунів тощо; косі пази для обмоток у статорах і роторах електричних машин, які зменшують імпульси сил взаємодії обмоток та розтягують ці імпульси в часі.

Якщо рівень шуму у джерелі все-таки високий, то застосовуються методи зниження шуму на шляху розповсюдження, і насамперед такий метод, як ізоляція джерела чи робочого місця.

Для зниження звуку, що відбивається від поверхонь у середині приміщення, застосовують матеріали з високим рівнем поглинання звуку, тобто використовують так званий метод зниження шуму звукопоглинанням.

Шум з приміщення, де розташовано джерело шуму проникає через перегородку в сусіднє приміщення трьома напрямками: через перегородку, яка під впливом змінного тиску падаючої хвилі коливається, випромінюючи в сусіднє приміщення шум; безпосередньо по повітрю через щілини та отвори; завдяки вібрації, що утворюється в будівельних конструкціях. В першому та другому випадку виникають звуки, які розповсюджуються по повітрю (повітряний шум). У третьому випадку енергія виникає і розповсюджується при пружних коливаннях конструкцій (стіни, перекриття, трубопроводах), і такі коливання називаються ще структурними або ударними звуками.

Звукова ізоляція від повітряного шуму здійснюється за допомогою кожухів, екранів, перегородок. Звукоізолюючі перепони відбивають звукову хвилю і тим самим перешкоджають розповсюдженню шуму. Вони бувають одношарові та багатошарові.

Звукоізоляція будь-якої конструкції (перепони, стіни, вікна, тощо) як фізична величина дорівнює послабленню інтенсивності звуку при проходженні його через цю конструкцію:

, (6.1)

де R – фізичне значення звукоізоляції конструкції, дБ;

– інтенсивність звукової хвилі, яка падає на конструкцію, дБ;

– інтенсивність звукової хвилі, яка пройшла через конструкцію, дБ.

Звукоізоляція одношарової перегородки без повітряних проміжків може бути визначена за формулою:

, (6.2)

де G – поверхнева маса, кг/м²;

f – частота, Гц.

3 формули 6.2 випливає: звукоізолююча здатність одношарової перегородки тим вища, чим більше її маса та вище частота звуку. Слід зауважити, що ця формула придатна лише для орієнтовних розрахунків. Як правило, на низьких та високих частотах виникають резонансні явища, які знижують величину звукоізоляції.

Підвищення звукоізоляції огородження при збереженні незмінною його маси досягається наступними шляхами:

§ застосуванням огороджень, які складаються з двох та більше прошарків, розділених повітряними проміжками або прошарком легкого волокнистого матеріалу;

§ зміною її жорсткості підвищенням внутрішнього тертя у конструкції завдяки використанню відповідного матеріалу огородження, або нанесенням вібродемпфуючого шару, що дає змогу зменшити вплив резонансних коливань в конструкції.

Зниження передачі звуку через перегородки здійснюють також:

§ ліквідацією усякого роду нещільностей та щілин, особливо в две­рях та вікнах, а також у місцях з'єднання різних конструкцій (наприклад, примикання перекриття до стіни);

§ ущільненням притворів, подвійним та потрійним заскленням, влаштуванням тамбурів біля дверей тощо, тобто старанною звукоізоляцією «слабкої ланки» огороджень – вікон, дверей;

§ зменшенням непрямої передачі звуку (ви6ір відповідних будівельних конструкцій, встановленням пружних елементів та елементів, що поглинають вібрації на шляху передачі звуку, раціональним розташуванням конструкцій з малою та великою масою, шарнірною закладкою конструкцій замість жорсткої там, де це допустимо, тощо);

Щоб захистити від шуму обслуговуючий персонал на виробничих ділянках з шумними технологічними процесами або особливо шумним устаткуванням влаштовують спеціальні кабіни для спостереження і дистанційного керування. Їх виготовляють іззвичайних будівельних матеріалів у вигляді ізольованих приміщень, обладнаних вентиляцією, оглядовими вікнами, дверми з щільними притворами та віброізоляторами для запобігання проникнення в кабіни структурного шуму. Нерідко в кабінах стелю, або частину стелі облицьовують звукопоглинальними матеріалами. Особливу увагу звертають на замазування щілин та отворів в місцях проходу комунікацій.

Найпростішим та дешевим засобом зниження шуму в виробничих приміщеннях є використання звукоізолюючих кожухів, які повністю закривають найбільш шумні агрегати. Суттєва перевага цього засобу – це можливість зниження шуму на значну величину. Кожухи можуть бути такими, що знімаються, або розбірними, мати оглядові вікна, функціонуючі дверці та отвори для введення комунікацій. Виготовляють їх із сталі, дюралюмінію, фанери, тощо. З внутрішнього боку кожухи необхідно облицьовувати звукопоглинальними матеріалами товщиною 30 – 50 мм.

Звyкoiзoлюючa властивість огородження залежить від його розмірів, форми, розташування, матеріалу та тощо і може досягати 60 дБ (табл. 2.12).

Звукоізоляція від повітряного шуму забезпечується за допомогою звичайних будівельних матеріалів – цегли, бетону та залізобетону, металу, фанери, плит із деревних стружок, скла, тощо.

Як звукоізолювальні матеріали, які застосовують у конструкціях перекриттів для зниження передачі структурного (ударного) звуку переважно в житлових та громадських будівлях, використовують мати та плити зі скляного волокна, м'які плити з деревних стружок, картон, гуму, металеві пружини, утеплений лінолеум, тощо.

Якщо, необхідно додатково знизити звукову енергію, що відбивається від внутрішніх поверхонь приміщення, використовують звукопоглинальні конструкції та матеріали. Це, як правило, конструкції, які складені з шпаристих матеріалів. В шпаринах таких матеріалів енергія звукових хвиль переходить у теплову енергію. Звукопоглинальні матеріалі застосовують у вигляді облицювання внутрішніх поверхонь приміщень, або ж у вигляді самостійних конструкцій – штучних поглиначів, які, як правило, підвішують до стелі. Як штучні поглиначі використовують також драпірування, м'які крісла тощо.

Поверхня звукопоглинального облицювання характеризується коефіцієнтом звукопоглинання α, який дорівнює відношенню інтенсивності поглинутого звуку до інтенсивності звуку, що падає на поверхню цього облицювання

(6.3)

Коефіцієнт звукопоглинання α залежить відвиду матеріалу, його товщини, шпаристості, величини зерен або діаметра волокон, частоти та кута падіння звуку, розмірів конструкцій звукопоглинання, а також від наявності за шаром матеріалу повітряного зазору, тощо. Для відкритого вікна α = 1. Коефіцієнти звукопоглинання деяких матеріалів наведені в таблиці 6.1.

Звукопоглинанням поверхні огородження А на даній частоті, м², називають добуток площини огородження S на її коефіцієнт звукопоглинання :

(6.4)

Таблиця 6.1. Звукоізолююча властивість деяких матеріалів