Шумовой и вибрационный режим в производственных помещениях

Меры по снижению. вибрации и шума.

При работе технологического оборудования промышленные здания подвергаются динамическим воздействиям. Возникающие при этом вибрации конструкций и производственный шум оказывают весьма неблагоприятное воздействие на организм человека: ослабляют внимание, повышают утомляемость, отрицательно влияют на нервную систему, вы­зывают головную боль и снижают производительность труда рабочих.

В настоящее время в связи, с ростом мощности и быстроходности машин вопросы борьбы с вибрациями и производственным шумом требуют особого внимания.

Порог болевого ощущения у человека, наблюдается при уровне шума в 130 дБ, возникающего при работе реактивного двигателя. Трудно переносимый уровень шума в 115-120 дБ возникает при ударах мо­лотка по стали в котельных цехах, при работе пескоструйных аппара­тов. Утомительный уровень шума создается, например, при работе отбойным молотком ( 100 дБ ), при распиловке древесины циркулярными пилами (95-105 дБ ), при работе токарного станка (90-100 дБ ). Шум обычного среднего механического завода измеряется в 60 дБ (обыч­ная речь на расстоянии I м уровень шума акустической лаборатории с хорошей звукоизоляцией равняется 5 дБ).

Мероприятия по снижению производственного шума нужно предусматривать на начальной стадии проектирования зданий. При этом необходимо выявить источники шума и их уровни, а также помещения, требующие звукоизоляции.

В перечень источников шума включают не только машины, механическое оборудование и ручной инструмент, непосредственно участвующие в процессе производства, но и санитарно-техническое оборудова­ние, трансформаторы, электрогенераторы, а также внутрицеховой и внутризаводской транспорт. Задача при этом заключается в доведении уровня шума до допустимого нормами. Допустимые уровни звукового давления и уровни звука на постоянных рабочих местах в помещениях и на территории промышленных предприятий приведены в "Санитарных нормах проектирования промыш­ленных предприятии" (СН 245-71 и в СНиП II 12-77[5]).

Для ослабления шума в промышленных зданиях проводят мероприятия по трем основным направлениям: 1) Снижают его в источнике возникновения; 2)применяют строительно-акустические и объемно-планировочные мероприятия; 3) используют индивидуальные средства защиты рабочих.

Метод снижения шума в источнике его возникновения считается наиболее успешным и экономичным; он облегчает другие методы борьбы с производственным шумом.

Для снижения шума в его источнике предусматривают следующие мероприятия:

-заменяют шумное оборудование менее шумным. Применение текстолитовых или бакелитовых шестерен со специальными видами зацепления вместо стучащих металлических шестерен с прямыми зубьями позволяет значительно уменьшить шумностъ машин и механизмов. Шум снижается также при использовании подшипников скольжения вместо подшипников качения, замене возвратно-поступателъного движения равномерным вращением, тщатель­ной статической и динамической балансировке движущихся деталей, уменьшении люфта в механизмах и т.п.

-вместо шумных технологических процессов и операций переходят на менее шумные. Так, значительный эффект получается при замене штамповочных молотов гидравлическими прессами, клепочных операций сварочными;

-применяют для механизмов кожухи из- звукопоглощающих мате­риалов, облицовывают металлические кожухи звукопоглощающими материалами, покрывают вибрирующие детали специальными звукопоглощающими материалами, применяют для передачи усилий эластичные муфты, пружины, -упругие прокладки и пр.;

-заменяют внутрицеховой транспорт с двигателями внутреннего сгорания транспортом на электротяге, стальные колеса транспортных тележек на резиновые шины (то же и в мостовых кранах) и т.п.

Если предотвратить шум или значительно ослабить его в источнике возникновения невозможно, применяют строительно-акустические и объемно-планировочные меры, препятствующие распространению шума, перечисленные ниже.

Прежде всего необходима рациональная, в относительно шумном режиме, планировка предприятий и отдельных участков в цехах. Более
шумные цеха, если это возможно по условиям технологии, располагают вдали от цехов с незначительным шумом, учитывая направление гос­подствующих ветров.

При внутренней планировке цехов объединяют станки и агрега­ты по их шумности, наиболее шумные группы полезно размешать как можно дальше от помещений, в которых выполняется работа, требую­щая умственного напряжения. Предусматривают в зданиях хорошо звукоизолированные кабины для рабочих при дистанционном управлении агрегатами, и помещения для отдыха.

Эти меры целесообразна в тех^: цехах, в которых шумное обо­рудование расположено равномерно по всему помещению.

Тяжелые машины ударного действия в многоэтажных зданиях размещают на нижнем этаже; если необходимы такие машины на верх­них этажах, под ними следует располагать помещения с невысокими требованиями к уровню шума (складские и др.). Шумные участки в пределах этажа отделяют от других глухими стенами или вспомогательными помещениями (кладовыми, санитарными узлами, коридорами и т.д.).

Ограждающие конструкции облицовывают звукоизоляционными плитами и тяжелыми звукопоглощающими (легкими, упругими и пористыми) материалами. Облицовку стен и потолка звукопоглощающими материалами целесообразно применять в относительно небольших цехах (с объемом не более 400-500 м³). Поверхности облицовывают акустическими плитами, об­лицовка может быть плоской или в виде кулис и кессонов.

Наличие на ограждениях обычной штукатурки повышает их звукоизолирующую способность на 4-5 дБ.

На рис. 19.2, а показана акустическая, обработка стен и по­толка штамповочного цеха приборостроительного завода (ФРГ). Звукопоглощение в цехе увеличено в 2 раза по сравнению с остальной час­тью здания обшивкой потолка, балок и стен звукопоглощающими плита­ми (перфорированными гипсовыми и акустическими силановыми).

У источников шума, особенно целесообразно устраивать защитные экраны при сосредоточении шумных агрегатов на небольшом участ­ке цеха. Чем больше и ближе экран к источнику шума, тем эффективнее его действие. Экраны можно изготовлять из стальных или алюминиевых листов, иногда с облицовкою их звукопоглощающими материалами. По отношению к источнику шума экраны устанавливают с одной или трех сторон.

Метод экранирования дает значительный эффект. Так, даже небольшой экран (1,2x0,6 м) из стального листа толщиной 10 мм, установленный на расстоянии 4 м от циркулярной пилы, позволяет уменьшить общий уровень шума на 7 дБ.

В шумных помещениях предусматривают многослойные ограждения (подвесные потолки, перегородки с воздушной прослойкой, "плавающие" полы). Подвесные потолки выполняют из пористых материалов с покрытием перфорированными металлическими или пластмас­совыми изделиями. Такие ограждения крепят к несущим конструкциям с помощью пружин и прокладок из материалов.

На рис. 19.3.6 показан звукопоглощающий потолок в здании прядильно-камвольной фабрики в Латвийской ССР, позволивший снизить уровень шума на ряде частот до 12 дБ. Потолок смонтирован из железобетонных балок длиной 12 м, расположенных перпендикуляр­но стропильным фермам, подвешенных к ним стальных двутавровых ригелей с шагом 3 м, звукопоглощающих балок, уложенных по нижним полкам ригелей и специальных плит для монтажа светильников.

3вукопоглащающие балки треугольного сечения состоят из деревянного каркаса, обтянутого тканью и перфорированной поливинилхлориднойпленкой. Верхняя и торцовые поверхности балок обшиты древесноволокнистой плитой толщиной 3 мм, а верхняя, кроме того, оцинкованной сталью. Внутренние полоски балок заполнены хлопьями из мочевиноформальдегидного материала. Опорные части балок обернуты пористой резиной толщиной 6 мм.

деталь 1

Рис. 19.2. Конструктивные меры по снижению шума в цехах:

а - акустическая обработка стен и потолка штамповочного цеха; б - подвесной звукопоглощающий потолок; 1 - мине­ральная ткань; 2 - обрешетка из брусков; 3 - пемзожелезобетонная плита; 4 - минеральные маты; 5 - гипсовые пер­форированные плиты; 6 - балка покрытия; 7 - акустическая плита; 8 - наружная стена; 9 - битум; 10 - теплоизоляция из стиропора; 11 - штукатурка; 12 - внутренняя стена; 13 - подвеска; 14 - балка; 15 - стальной ригель; 16 - светильник; 17 - звукопоглощающие балки; 18 - деревянный каркас; 19 - древесноволокнистая плита; 22 - хлопья "пиатерма"; 23 - пористая резина.

а)

Рис. 19.3. Конструктивные меры по снижению шума в цехах:

а -"плавающие" полы; б - многослойные перегородки; в - решение "объем в объеме"; г - упругие фундамен­ты под оборудование; I - штукатурка; 2 - плинтус, прикрепленный к стене; 3 - то же, к полу; 4 - дре­весноволокнистая плита; 5 - паркет на битуме; 6 - сборные плиты на растворе; 7 - древесностру­жечная плита; 8 - упругая прокладка; 9 - подстила­ющий слой или плита перекрытия; 10 - цементная стяжка; II - тощий бетон; 12 - пергамин; 13 - ми­неральная вата; 14 - гипсовая плита; 15 - "плаваю­щий пол"; 16 - пружинный амортизатор; 17 - балка; 18 - подвесной фундаментный блок; 19 - стенка фун­дамента; 20 - подвески; 21 - днище фундамента.

Жесткие элементы многослойных ограждений рекомендуется отделять друг от друга воздушными прослойками, заполненными пористыми материалами. Пористый материал обеспечивает дополнительное звукопоглощение, препятствуя развитию резонанса. Многослойные конструкции перегородок и "плавающих" полов показаны на рис-. 19.З, а,б.

Двери шумных помещений в целях звукоизоляции устраивают двойными или с тамбуром. Смотровые окна кабин управления делают герметическими с двойными переплетами или из стекла толщиной до 10 мм. Двери и окна должны быть тщательно подогнаны.

Для звукоизоляции устраивают двойные, независимее друг от друга ограждающие конструкции типа "объем в объеме". К таким сложным конструктивным мерам прибегают при особо шумных отделениях (например, мотороиспытательные станции). Стены и потолки в таких помещениях обшивают древесноволокнистыми плитами толщиной 50 мм, а пол делают "плавающим" (рис. 19.3.в.).

В целях виброизоляции оборудования со значительными удар­ными нагрузками устраивают упругие фундаменты. На рис. 19.3,г показаны упругие фундамент под кузнечные молоты. Железобетонный
блок, являющийся опорой молота, в первом случае подвешен на спе­циальных болтах с пружинными амортизаторами, к крановым балкам, заделанными в вертикальные железобетонные стенки фундамента, во втором установлен на пружинных амортизаторах, расположенных по периметру железобетонного днища, фундамента.

Стыки разводящих трубопроводов, обслуживающих кузнечные молоты, выполняют на упругих муфтах. Чтобы предотвратить распрос­транение вибраций агрегата через грунт, по периметру между фундаментом и грунтом оставляют разрыв шириной не менее 70 мм, за­полняемый рыхлым материалом (например, шлаком). Фундаменты под технологическое оборудование не должны быть связаны с фундамен­тами под колонны и стены.

Для виброизоляции технологического оборудования с динамическими нагрузками между фундаментом и опорами оборудования уста навливают стальные пружины, иногда заливаемые битумной массой с низкой температурой плавления. Битум увеличивает способность опоры гасить колебания. Вместо пружин под опоры оборудования можно укладывать прокладки из резины или других эластичных материалов например, пробки, битумизированного войлока, асбеста).

Снизить шум вибрирующих поверхностей трубопроводов и других легких элементов можно обмазкой их вибродемпфирующими мастиками или составами из волокнистых материалов на битумной или синтетической связках.

Для борьбы с шумом вентиляционных систем газотурбинных и других аналогичных установок устраивают специальные глушители, представляющих собой каналы, облицованные звукопоглощающими материала­ми или с установленными в них параллельными щитами. Помимо глушителей в вентиляционных системах применяют гибкие вставки в воздуховодах. Вентиляционные короба не допускается жестко связывать с конструкцией здания.

Если рассмотренными мерами невозможно снизить уровень шума до санитарной нормы, прибегают к индивидуальным средствам защиты работающих.