Схема коллективной защиты от шума

Основным методом борьбы с шумом на железнодорожном транспорте и в сельском хозяйстве является улучшение конструкции машин, более жесткие технологические требования, особенно:

- уменьшение дисбалансов роторов;

- установка глушителей;

- переход на электротягу;

- улучшение стыковки рельсов (для рельсового транспорта), установка амортизирующих прокладок, гребнесмазывателей и др.

Очень важно уменьшить мощность шумовых источников за счет оптимального размещения предприятий, создания объездов, развязок на основе шумовых карт.

Не менее важны градостроительные мероприятия: вдоль транспортных магистралей необходимо улучшить остекление домов, применять разделительные оконные переплеты, увеличить плотность естественных и искусственных экранов. В последнее время в домах, расположенных вблизи шумовых источников, при невозможности отселения жителей, применяют тройное остекление окон с раздельными переплетами, стеклопакет. Шум при этом уменьшается в 2, 5 раза при закрытых окнах.

Таким образом, исходя из данных рис. 76 и сказанного выше, для защиты от шума основными техническими мероприятиями, направленными на снижение уровня шума, являются звукоизоляция, звукопоглощение и установление глушителей.

Звукопоглощением называется процесс перехода части энергии звуковой волны в тепловую энергию среды, в которой распространяется звук. Как отмечалось выше, звукопоглощение в непрерывных средах характеризуется уменьшением амплитуды распространяющихся звуковых волн в зависимости от расстояния. Кроме удаления источника звука на определенное расстояние, на котором достигается нормативный уровень звука, для звукопоглощения применяются различные поглощающие материалы. Звукопоглощение в этих материалах зависит от частоты и угла падения волны на звукопоглощающий материал. Зависимость звукопоглощения некоторых материалов от частоты приведены в таблице.

Таблица

Зависимость коэффициента звукопоглощения некоторых материалов от частоты

К звукопоглощающим относятся материалы, у которых коэффициент поглощения выше 0, 3. В зависимости от механизма эти материалы делятся на три вида:

- волокнистые пористые материалы типа ультратонкого стеклянного или базальтового волокна, в которых звукопоглощение осуществляется за счет вязкого трения воздуха в порах;

- войлоки, древесноволокнистые материалы, минеральная вата, в которых помимо вязкого трения происходят релаксационные потери, связанные с деформацией нежесткого скелета;

- панельные материалы, звукопоглощение в которых обусловлено деформацией всей поверхности или некоторых ее участков (фанерные щиты, плотные шторы и т.п.).

Наряду с непосредственным переходом части звуковой энергии в тепловую, звуковая волна ослабевает за счет ее частичного проникновения через ограждения, щели, окна и т.д.

Звукоизоляция – процесс снижения уровня шума, проникающего через ограждение в помещение. Для звукоизоляции применяют акустические экраны, звукоизоляционные ограждения и кожухи. Звукоизолирующая способность S_и ограждения с учетом звукопоглощения может быть рассчитана для изолируемого помещения по формуле:

S_и = 10lg(1/К_пр) + 10lg(S/∑ К_п S_i),

где S – площадь ограждения, м2;

∑ К_п S_i – сумма общих звуковых поглощений всех тел, находящихся в помещении, включая стены, пол, потолок и т.д.;

К_п – коэффициент поглощения;

К_пр – коэффициент прохождения звука.

Глушители шума по принципу действия делятся на абсорбционные, реактивные и комбинированные.

Принцип действия абсорбционных глушителей основан на поглощении звуковой волны в звукопоглощающих материалах. Снижение шума ∆ L_гл в этом глушителе определяется по формуле:

∆ L_гл = l К_пS/∆ s,

где l – длина глушителя;

К_п – коэффициент звукопоглощения;

S –периметр облицовки поперечного сечения глушителя;

∆ s – площадь поперечного сечения.

В реактивных глушителях используется явление отражения звуковой волны обратно к источнику шума с использованием отражателей и объемных резонаторов. Этот вид глушителей применяется в том случае, когда в спектре источника шума наблюдаются ярко выраженные дискретные составляющие (поршневые компрессоры, двигатели внутреннего сгорания и т.д.). Глушители этого вида устанавливают непосредственно в трубопроводах, поперечные размеры которых меньше длины волны заглушаемого звукового колебания. Глушители имеют резонансную частоту, определяемую по формуле:

f_p = (ω /2π) [√ S_o(l + 0, 8d)/V],

где ω – угловая скорость;

l – длина горловины;

d – диаметр отверстия;

S_o – площадь поперечного сечения горловины;

V – объем резонатора.

При наличии в спектре источника шума с несколькими резонансными частотами применяют многокамерные концентричные системы.

В комбинированных глушителях используются явления, как поглощения, так и отражения звука.