Снижение шума на пути его распространения.

2.1.Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. Поэто­му если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных волн. Это можно достичь, увеличив эквивалентную пло­щадь звукопоглощения помещения путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих об­лицовок, а также установки в помещении штучных звукопоглощателей. Это мероприятие называется акусти­ческой обработкой помещения.

Свойствами поглощения звука обладают все строи­тельные материалы, Однако звукопоглощающими мате­риалами и конструкциями принято называть лишь те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах больше 0, 2. У таких, материалов, как кирпич, бетон, величина коэффициента звукопоглощения мала (0, 01—0, 05).

Процесс поглощения звука происходит за счет пере­хода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах материала. Поэто­му для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, причем поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединяться между собой (незамкнутые поры), чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщу материала.

Наиболее часто в качестве звукопоглощающей обли­цовки применяют конструкции в виде слоя однородного пористого материала определенной толщины, укреплен­ного непосредственно на поверхности ограждения либо с отнесением от него на некоторое расстояние (рис. 1, а).

В настоящее время применяют такие звукопоглощаю­щие материалы, как ультратонкое стекловолокно, капро­новое волокно, минеральная вата, древесноволокнистые и минераловатные плиты на различных связках с окра­шенной и профилированной поверхностью, пористый поливинилхлорид, различные пористые жесткие плиты на цементном вяжущем типа «Акмигран» и «Силакпор» и другие материалы.

Звукопоглощающие свойства пористого материала зависят от толщины слоя, частоты звука, наличия воз­душного промежутка между слоем и отражающей стен­кой, на которой он установлен.

Практически толщина облицовок составляет 20— 200 мм, при этом максимальное поглощение обеспечивается на средних и высоких частота.

На эффективность звукопоглощающих облицовок влияет высота их расположения над источником шума и конфигурация помещения. Облицовки потолка более эффективны при относительно небольшой высоте помещения (до 4- 6 м). Это объясняется тем, что в низких помещениях большой площади потолок и пол являются основными отражающими поверхностями. В таких помещениях закрыть пол невозможно, стены почти никакой роли не играют, и облицовывают только потолок. В высоких и вытянутых помещениях, где высота больше ширины, наибольший эффект дает облицовка стен. В помещениях кубической формы облицовывают как стены, так и потолок.

Рис. 1. Акустическая обработка помещений:

1 — защитный перфорировавши слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6— плита из звукопоглощающего материала

Если стены помещения и перекрытия выполнены светопрозрачными или площадь свободных поверхностей недостаточна для установки плоской звукопоглощающей облицовки, для уменьшения шума применяют штучные (объемные) поглотители различных конструкций, представляющие собой тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку равномерно по помещению на определенной высоте (рис.1., б). Акустически обработанная площадь должна составлять не менее 60 % от общей площади ограничивающих помещение поверхностей.

Эффективность акустической обработки помещения в целом невелика, она дает снижение шума на 6 –8 дБ вдали от источника и на 2 – 3 дБ вблизи источника шума. Однако при этом спектр шума в помещении меняется за счет большой эффективности (8 –10 дБ) облицовок на высоких частотах. Он делается более глухим и менее раздражающим. Во-вторых, становится более заметным шум оборудования, например, станка, а, следовательно, появляется возможность слухового контроля его работы, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи.

В целом, необходимо отметить, что акустическую обработку помещения необходимо сочетать с другими методами шумоглушения.

2.2. Звукоизоляция источников шума включает такие средства как звукоизолирующие преграды в виде стен, перегородок, кожухов, кабин, выгородок и т.д. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него звуковая энергия отражается в гораздо больней степени, чем проникает за ограждение.

Эффективный способ уменьшения шума - помещение источника в звукоизолирующий кожух при отсутствии в нем щелей и отверстий при тщательной виброизоляции кожуха от фундамента и трубопроводов, а также при наличии на внутренней поверхности кожуха звукоизолирующего материала. В качестве материала для изготовления обшивки кожуха могут быть использованы сталь, алюминиевые сплавы, фанера, ДСП, стеклопластик.

Звукоизолирующие кабины представляют собой локальные средства шумозащиты, устанавливаются на автоматизированных линиях у постов управления там, где возможно на длительный срок изолировать человека от источника шума. Изготавливают их из стали, ДСП и других материалов. Окна и двери должны иметь специальное конструктивное исполнение.

Если нет возможности полностью изолировать либо источник шума, либо самого человека с помощью кожухов и кабин, то частично уменьшить влияние шума на человека можно путем создания на пути распространения шума акустических экранов.

Плоские экраны эффективны в зоне действия прямого звука, начиная с частоты 500Гц; вогнутые экраны различной формы (П-образные, С – образные и т.д.) эффективны в зоне отраженного звука, начиная с частоты 250 Гц.

Экраны могут быть изготовлены из стальных алюминиевых листов толщиной 1, 5…2 мм, из легких сплавов толщиной 2…3 мм, фанеры 5…15 мм, органического стекла 5….10 мм и других материалов.

Для звукопоглощающей облицовки экранов применяют те же материалы, что и для акустической обработки помещений. Размеры и месторасположение экранов определяются в зависимости от превышения спектра шума в расчетных точках над нормативными значениями.

Звукоизоляция, равно как и акустическая обработка помещений, в бытовых условиях или в условиях офиса может осуществляться несколько иным способом.

Стены можно сделать толще с помощью специальных дополнительных покрытий, в качестве которых можно использовать множество импортных и отечественных материалов, появившихся на нашем рынке – гипсокартон, отделочные плиты из минеральной ваты с красочным покрытием, заменяющим обои, перфорированная сухая штукатурка. При этом покрытие не крепится непосредственно к стене, а закрепляется с помощью специальных реек, оставляя свободное пространство в несколько сантиметров между стеной и покрытием, которое также можно заполнить звукопоглощающими материалами (например, минеральной ватой). К тонкой стене не стоит крепить покрытие на гибких подвесках, иначе конструкция будет вибрировать и только усилит внешние шумы. Более толстые покрытия – блоки из отделочного кирпича или гипсовые шлакоблоки надежнее, но такие работы лучше заказывать в строительных фирмах.

Для потолка могут быть использованы подвесные конструкции из пористого материала (фирма «Акмигран»). А пол от ударного шума поможет защитить волокнистое синтетическое покрытие. Также можно использовать теплозвукоизоляционный линолеум на вспененной подоснове, который является экологически чистым продуктом и имеет более толстую подкладку.

Транспортный шум уменьшают (до 25 дБ) типовые конструкции окон с повышенной звукоизоляцией за счет увеличения толщины стекол и воздушного пространства между ними, тройного остекления, уплотнения притворов, использования звукопоглощающей прокладки по периметру рам.

Разработаны и внедрены в практику специальные конструкции оконных блоков с устройством вентиляционных клапанов-глушителей («шумозащитное окно»), обеспечивающих естественную вентиляцию помещений при одновременном снижении транспортного шума.

Большое значение для снижения шума в жилой среде имеет оформление балконов и лоджий. С помощью звукопоглощающей облицовки данных частей фасада и применения плотных (без отверстий) перил можно достичь весьма значимого снижения интенсивности шума.

2.3. Глушители шума эффективное средство борьбы с шумом, возникающим при заборе воздуха и выбросе отработанных газов в вентиляторах, воздуховодах, пневмоинструментах, газотурбинных, дизельных, компрессорных установках.

По принципу действия они делятся на глушители активного (диссинативного) типа и реактивного (отражающего) типа.

В глушителях активного типа снижение шума происходит за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном во внутренних полостях. В глушителях реактивного тапа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой и с объемом воздуховода с помощью труб, щелей, отверстий.

Камеры могут быть облицованы внутри звукопоглощающим материалом, тогда в низкочастотной области они работают как отражатели, а в высокочастотной – как поглотители звука (комбинированные глушители).

3. Применение СИЗ. При таких производственных процессах как клепка, обрубка, штамповка и т.д., основными мерами, предотвращающими профзаболевания работающих, являются средства индивидуальной защиты: вкладыши, наушники и шлемы.

Вкладыши – вставляемые в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, иногда пропитанные смесью воска и парафина, и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые), в форме конуса. Это самые дешевые, но недостаточно эффективные (снижение шума 5 - 20 дБ) и удобные средства.

Наушники – плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Наиболее эффективны при высоких частотах. Тип наушника выбирается по акустическим характеристикам шума.

Шлемы применяются при воздействии шумов с высокими уровнями (более 120 дБ), когда шум действует непосредственно на мозг человека, а вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты.

4.Изменение направленности излучения шума. В ряде случаев величина показателя направленности дости­гает 10—35 дБ, что необходимо учитывать при проекти­ровании установок с направленным излучением, соот­ветствующим образом ориентируя эти установки по от­ношению к рабочим местам. Например, труба для сбро­са сжатого воздуха, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной или компрессорной установки должны располагаться так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места или жилого дома.

5.Рациональная планировка предприятий и цехов, рациональные планировочные приемы градостроительства. Шум на рабочем месте может быть уменьшен увеличением площади, что достигает­ся увеличением расстояния от источника шума до рас­четной точки.

При планировке предприятия наиболее шумные це­хи должны быть сконцентрированы в одном-двух мес­тах. Расстояние между шумными цехами и тихими по­мещениями (заводоуправление, конструкторское бюро и т. п.) должно обеспечивать необходимое снижение шума. Если предприятие расположено в черте города, то шумные цехи должны находиться в глубине предприя­тия, по возможности дальше от жилых домов.

Внутри здания тихие помещения необходимо распо­лагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло не­сколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.

Большое значение для снижения шума как экологического фактора и защиты окружающей среды от акустического загрязнения имеют рациональные планировочные приемы градостроительства, обоснованное решение объемно-пространственных композиций жилой территории, учет особенностей рельефа местности.

За счет использования конфигурации местности можно достичь большого эффекта в защите шума при относительно невысоких затратах. Для снижения шума на жилой территории необходимо соблюдать следующие принципы:

- вблизи источников шума размещать малоэтажные здания;

- шумозащитные объекты строить параллельно транспортной магистрали;

- группировать жилые объекты в закрытые или полузакрытые кварталы;

- здания, не требующие защиты от шума (склады, гаражи, некоторые мастерские и т.д.), использовать в качестве барьеров, ограничивающих распространение шума.

В условиях плотной городской застройки и дефицита территории целесообразно осуществлять строительство специальных шумозащитных (барьерных) зданий - экранов (жилого и нежилого назначения), фронтально размещаемых вдоль магистралей и образующих акустическую тень за зданием.

В Германии, например, на отдельных участках автомагистралей применяется шумопоглащающий асфальт, причем поглощение звука достигается главным образом благодаря высокой пористости такого асфальта (объем пустот достигает 25 %, тогда как в обычных асфальтовых покрытиях он составляет около 6 %).

Исключительной способностью задерживать и поглощать шумовые воздействия обладают древесные и кустарниковые насаждения, высаженные вдоль автомагистралей, особенно состоящие из клена, тополя, липы и ели.