Захист від шуму. Засоби індивідуального захисту. Захист від шуму: чого ми ще не знали.

Для захисту від шуму застосовуються такі основні методи:

· Зниження шуму в джерелі;

· Ослаблення його на шляху поширення;

· Вживання адміністративних заходів.

Усунення або ослаблення шуму в джерелі досягаютьзастосуванням низки конструктивних та технологічних методів, у тому числі:

· Заміною механізмів ударної дії ненаголошеними;

· Заміною зворотно-поступальних рухів обертальними;

· Заміною підшипників кочення підшипниками ковзання;

· Заміною металевих деталей деталями з пластмас або інших незвучних матеріалів;

· Дотриманням мінімальних допусків у зчленуваннях;

· балансуванням рухомих деталей і обертових мас;

· якісним мастилом;

· Заміною зубчастих передач клинопасовими і гідравлічними і т.п.

Так, заміна прямозубих шестерень шевронами дає зниження шуму на 4-5 дБ, зубчастих і ланцюгових передач клинопасовими та зубчасто-ременними - на 8-10 дБ, підшипників кочення на підшипники ковзання - на 12-14 дБ. Застосування текстолітових або капронових шестерень у парі зі сталевими дозволяє зменшити шум на 9-11 дБ.

Послаблення шуму по дорозі його поширення досягаєтьсязвукоізоляцією, звукопоглинанням та застосуванням архітектурно-планувальних та будівельно-акустичних методів.

На виробництві звукоізоляція реалізуєтьсяпристроєм різних перешкод на шляху поширення звукових хвиль: кожухів, акустичних екранів, кабін, вигородок та звукоізолюючих перегородок між приміщеннями та ін.

Звукоізолююча здатність перешкодиЗІ залежить від поверхневої щільності матеріалу G,кг/м 2 частоти звуку f, Гц і визначається за формулою

Звукопоглинання використовується длязниження відображення звукової енергії від поверхонь перешкоди та збільшення її звукоізолюючої здатності, а також збільшення звукопоглинаючого фонду всередині виробничих та інших приміщень з метою покращення їх акустичних характеристик (скорочення часу реверберації).

Для звукопоглинання використовуютьсяпористо-волокнисті матеріали, звукопоглинаючі властивості яких залежать від структури матеріалу, товщини шару, частоти звуку та наявності повітряного проміжку між шаром матеріалу та поверхнею, що відбиває.

У пористих матеріалахенергія звукових хвиль частково перетворюється на теплову з допомогою тертя повітря в порах і розсіюється.

Як звукопоглинаючі матеріали застосовуютьультратонке скловолокно, капронове волокно, мінеральну вату, деревоволокнисті та мінераловатні плити на різних зв'язках з пофарбованою та перфорованою поверхнею, пористий полівінілхлорид, різні пористі жорсткі плити на цементі та ін.

Поліпшення акустичних характеристиквиробничих та інших приміщень домагаються збільшенням їх еквівалентної площі звукопоглинання шляхом розміщення на їх внутрішніх поверхнях звукопоглинаючих облицювань, а також використанням штучних звукопоглиначів і лаштунків, що являють собою об'ємні тіла, заповнені звукопоглинаючим матеріалом, і підвішуються до стелі рівномірно по приміщенню або над джерелами шуму.

Найбільший ефект при акустичній обробці приміщень досягаєтьсяу точках, розташованих у зоні відбитого звуку, при цьому акустично оброблена поверхня повинна становити не менше 60% від загальної площі поверхонь, що обмежують приміщення.

У вузьких та високих приміщенняхдоцільно облицювання розміщувати на стінах, залишаючи нижні частини стін (до 2 м заввишки) необлицьованими, або проектувати конструкцію звукопоглинаючої підвісної стелі.

Якщо площа поверхонь, на яких можливе розміщення звукопоглинаючого облицювання мала, рекомендується застосовувати додатково штучні поглиначі, підвішуючи їх якомога ближче до джерела шуму, або передбачати пристрій щитів у вигляді куліс.

Архітектурно-планувальні методи, що застосовуються для поліпшення шумового режиму в житлових районах, включають ряд містобудівних прийомів:

· Винесення з селітебних зон галасливих промислових об'єктів; використання територіальних розривів між джерелами шуму та житловою забудовою;

· Районування та зонування житлових територій та об'єктів з урахуванням інтенсивності джерел шуму;

· Використання рельєфу місцевості, спеціальних штучних екранів - виїмок, насипів, екранів-стінок, екранів-будівель житлового та нежитлового типу, озеленення та ін.

Будівельно-акустичні методивключають різні конструктивні та будівельні засоби:

· Планування приміщень;

· Використання звукопоглинаючих та звукоізолюючих конструкцій (стін, перекриттів, вікон тощо);

· Зниження шуму санітарно-технічного обладнання та ін.

Адміністративні заходиполягають у регламентуванні робіт промислових об'єктів, окремих агрегатів, машин та обладнання, особливої організації руху транспорту тощо.

Як засоби для тимчасового захисту людей від шуму і у випадках, коли застосування інших методів боротьби з шумами недостатньо, застосовуються індивідуальні засоби . Вони бувають внутрішнього та зовнішнього типів. До внутрішніх відносяться вкладки, що закладаються в слуховий канал вуха, а до зовнішніх - навушники, шоломи, каски.

Вкладиші буваютьбагаторазового (певної форми та розмірів) та одноразового використання. Вкладиші багаторазового використання виготовляють з еластичних матеріалів (лита або пориста гума, пластмаси, ебоніти та ін.).

Вкладиші багаторазового використаннябільш ефективні в порівнянні з вкладишами одноразового використання, проте останні зручніші в експлуатації - полегшують їх підбір, не викликають больових відчуттів та подразнень шкіри зовнішнього слухового проходу.

Протишумні навушники, шоломи та каски ефективніші, ніж вкладиші. Вони щільно прилягають до голови навколо слухових каналів (що досягається наявністю еластичних ущільнювальних валиків по краях чашок навушників), створюють мінімальну подразнювальну дію. Однак застосовувати їх рекомендується при високих рівнях шуму – 120 дБ. Це викликано тим, що використання їх більше двох годин викликає сильну подразнювальну дію.

Основними методами боротьби з аеродинамічними шумами єустановка глушників у перерізах витікання газів та звукоізоляція джерела, оскільки заходи щодо їх зниження у джерелі освіти малоефективні.

Для зниження шуму аеродинамічних установок та пристроїв(Вентиляційних установок, повітроводів, пневмоінструменту, газотурбін, компресорів тощо) застосовуються поглинаючі (активні), що відбивають (реактивні) та комбіновані глушники шуму (рис. 3).

У глушниках активного типузниження шуму відбувається за рахунок перетворення звукової енергії на теплову в звукопоглинаючому матеріалі, розміщеному у внутрішніх порожнинах. Найбільш поширеним елементом активних глушників є фанеровані канали круглого та прямокутного перерізу. Такі глушники називають трубчастими . Щоб досягти більшої ефективності згасання звуку в каналі мають звукопоглинаючі пластини, циліндри, стільники.. Такі глушники називають відповідно пластинчастими, циліндричними та стільниковими . Якщо канал складається з окремих камер, то глушники називають камерними (Рис. 3).

У глушниках реактивного типушум знижується за рахунок відображення енергії звукових хвиль у системі розширювальних та резонансних камер, з'єднаних між собою та з повітроводом. Внутрішні поверхні цих камер можуть облицьовуватися звукопоглинаючим матеріалом, тоді в низькочастотній області вони працюють як відбивачі, а високочастотної - як поглиначі звуку.

У комбінованих глушникахдомагаються зниження шуму як з допомогою поглинання, і рахунок відбиття.

Боротьба з шумами електромагнітного походження полягає вбільш щільного пресування пакетів магнітопроводів (трансформаторів, дроселів і т.п.) та застосування демпфуючих матеріалів.

Відповідно до ГОСТ 12.1.003-83 при розробці технологічних процесів, проектуванні, виготовленні та експлуатації машин, виробничих будівель та споруд, а також при організації робочих місць слід вживати всіх необхідних заходів щодо зниження шуму, що впливає на людину, до значень, що не перевищують допустимі.

Захист від шуму повинен забезпечуватись розробкою шумобезпечної техніки, застосуванням засобів та методів колективного захисту, у тому числі будівельно-акустичних, застосуванням засобів індивідуального захисту.

Насамперед слід використовувати засоби колективного захисту. По відношенню до джерела збудження шуму колективні засоби захисту поділяються на кошти, що знижують шум у джерелі його виникнення, та засоби, що знижують шум на шляху його поширення від джерела до об'єкта, що захищається.

Зниження шуму в джерелі здійснюється за рахунок покращення конструкції машини або зміни технологічного процесу. Кошти, що знижують шум у джерелі його виникнення залежно від характеру шумоутворення поділяються на кошти, що знижують шум механічного походження, аеродинамічногоі гідродинамічногопоходження, електромагнітногопоходження.

Методи та засоби колективного захисту в залежності від способу реалізації поділяються на будівельно-акустичні, архітектурно-планувальні та організаційно-технічні та включають:

- Зміна спрямованості випромінювання шуму;
- раціональне планування підприємств та виробничих приміщень;
- акустичну обробку приміщень;
- Застосування звукоізоляції.

До архітектурно-планувальних рішень також належить створення санітарно-захисних зон навколо підприємств. У міру збільшення відстані джерела рівень шуму зменшується. Тому створення санітарно-захисної зони необхідної ширини є найпростішим способом забезпечення санітарно-гігієнічних норм навколо підприємств.

Вибір ширини санітарно-захисної зони залежить від встановленого обладнання, наприклад, ширина санітарно-захисної зони навколо великих ТЕС може становити кілька кілометрів. Для об'єктів, що знаходяться у межах міста, створення такої санітарно-захисної зони часом стає нерозв'язним завданням. Скоротити ширину санітарно-захисної зони можна зменшенням шуму шляхах його поширення.

Засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) застосовуються у тому випадку, якщо іншими способами забезпечити допустимий рівень шуму на робочому місці не вдається.

Принцип дії ЗІЗ – захистити найбільш чутливий канал впливу шуму на організм людини – вухо. Застосування ЗІЗ дозволяє запобігти розладу не тільки органів слуху, а й нервової системи від дії надмірного подразника.

Найефективніші ЗІЗ, зазвичай, у сфері високих частот.

ЗІЗ включають протишумні вкладиші (беруші), навушники, шоломи і каски, спеціальні костюми.

Боротьба з шумом здійснюється різними методами та засобами:

1. зниження потужності звукового випромінювання машин та агрегатів;

2. локалізація дії звуку конструктивними та планувальними рішеннями;

3. організаційно-технічними заходами;

4. лікувально-профілактичними заходами;

5. застосуванням засобів індивідуального захисту працюючих.

Умовно всі засоби захисту від шуму поділяються на колективні та індивідуальні.

Колективні засоби захисту:

Засоби, що знижують шум у джерелі;

Засоби, що знижують шум на шляху його поширення до об'єкта, що захищається.

Зменшення шуму в джерелі виникнення є найбільш ефективним та економічним (дозволяє знизити шум на 5-10 дБ):

Усунення зазорів у зубчастих з'єднаннях;

Застосування глобоїдних та шевронних сполук як менш галасливих;

Широке використання, по можливості, деталей із пластмас;

Усунення шуму у підшипниках;

Заміна металевих корпусів на пластмасові;

Балансування деталей (усунення дисбалансу);

Усунення перекосів у підшипниках;

Заміна зубчастих передач на клинопасові;

Заміна підшипників кочення на ковзання (15дБ) тощо.

Для зменшення шуму в арматурних цехах доцільно: використання твердих пластмас для покриття поверхонь, що стикаються з арматурним дротом; встановлення пружних матеріалів у місцях падіння арматури; застосування вібропоглинаючих матеріалів в огороджувальних поверхнях машин.

До технологічних заходів зниження рівня шуму у джерелі відносяться: зменшення амплітуди коливань, швидкості тощо.

Кошти та методи колективного захисту, що знижують шум на шляху його поширення поділяються на:

Архітектурно – планувальні;

Акустичні;

Організаційно-технічні.

Архітектурно-планувальні заходи щодо зниження шуму

1. З точки зору боротьби з шумом у містобудуванні при проектуванні міст необхідно чітко здійснювати поділ території на зони: селітебну (житлову), промислову, комунально-складську та зовнішнього транспорту, з дотриманням згідно з нормативами санітарно-захисних зон при розробці генплану.

2. Правильне планування виробничих приміщень повинно проводитись з урахуванням ізоляції приміщення від зовнішніх шумів та шумних виробництв. Виробничі будівлі з шумними технологічними процесами слід розміщувати з підвітряної сторони по відношенню до інших будівель та житлового селища, і обов'язково торцевими сторонами до них. (Взаємна орієнтація будівель вирішується так, щоб сторони будівель з вікнами та дверима були проти глухих сторін будівель. Віконні прорізи таких цехів заповнюються склоблоками, а вхід робиться з тамбурами та ущільненням по периметру.

3. Найбільш галасливі та шкідливі виробництва рекомендується комплектувати в окремі комплекси із забезпеченням розривів між окремими ближніми об'єктами відповідно до санітарних норм. Усередині приміщення також поєднуються з галасливими технологіями, обмежується кількість робочих схильних до впливу шуму. Між будинками з шумною технологією та іншими будинками підприємства необхідно дотримуватися розривів (не менше 100 м). Розриви між цехами з шумною технологією та іншими будинками слід озеленити. Листя дерев і чагарників служить гарним поглиначем шуму. Нові залізничні лінії та станції слід відокремлювати від житлової забудови захисною зоною шириною не менше 200 м. При влаштуванні вздовж лінії шумозахисних екранів мінімальна ширина захисної зони дорівнює 50 м. Житлова забудова повинна розташовуватись на відстані не менше 100 м від краю проїзної частини швидкісних доріг.

4. Шумні цехи слід концентрувати в одному-двох місцях і відокремлювати від таких приміщень розривами чи приміщеннями, де люди перебувають нетривалий час. У цехах із шумним обладнанням необхідно правильно розмістити верстати. Слід розташовувати їх таким чином, щоби підвищені рівні шуму спостерігалися на мінімальній площі. Між ділянками з різним рівнем шуму влаштовують перегородки або розміщують підсобні приміщення, склади сировини, готових виробів тощо. Для підприємств, розташованих у межах міста, найбільш галасливі приміщення розташовують у глибині території. Раціональне розміщення акустичних зон, режиму руху транспортних засобів та транспортних потоків.

5. Створення шумозахисних зон.

Рівні звукового тиску, створювані біля житлової забудови джерелами шуму підприємств (машинами, устаткуванням тощо.), визначають за такою формулою:

де R – згасання шуму з відривом r , дБ;

L m1 – рівень інтенсивності шуму з відривом 1 м від джерела, дБ; r – відстань від джерела шуму до розрахованої точки м.м.

Визначимо, наприклад, рівень шуму двигуна вентиляційної установки з відривом 100 м, якщо шум з відривом 1 м від джерела дорівнює 130 дБ.

Отримаємо: дБ

Акустичні засоби захисту від шуму.До них відносяться: звукоізоляція, звукопоглинання, звукоглушення (глушення шуму).

Звукоізоляція- це здатність конструкцій, що огороджують або розділяють приміщення, або їх елементів послаблювати звук, що проходить через них.

Види звукоізоляції та ефективність звукоізоляції.

При зустрічі звукової енергії з огорожею частина її проходить через огорожу, частина її відбивається, частина - перетворюється на теплову енергію, частина - випромінюється перешкодою, що вагається, і частина - перетворюється на корпусний звук, що поширюється всередині огорожі в приміщенні.

Звукоізолюючі якість огорожі характеризуються коефіцієнтом звукопроникності :

(2.5.11)

де lпр, Р пр – інтенсивність та звуковий тиск минулого звуку;

lпад, Р пад – інтенсивність та звуковий тиск падаючого звуку.

Звукоізолююча здатність конструкції тим вища, що вища її поверхнева щільність. Ефективними звукоізолюючими матеріалами є: бетон, дерево, щільні пластмаси та ін.

Для створення нормальних умов на робочих місцях, необхідно знати на яку величину потрібно знизити звуковий тиск. 001-89;ДСН 3.3.6-037-99). Для тонального та імпульсного шуму, а також шуму, створюваного установками кондиціювання повітря, вентиляції та повітряного опалення, величина Lg повинна бути зменшена К = 5 дБ (рис.2.5.3.).

При розрахунку ізоляції приміщення від зовнішнього шуму дуже важливо знати на яку величину потрібно знизити звуковий тиск. Як критерій пропонується величина звукоізоляції:

, дБ , (2.5.12)

де L 1 - Рівень шуму всередині приміщення, дБ;

L 2 - рівень шуму зовні приміщення, дБ.

Проте формула (2.5.11.) не дає чіткого уявлення про те, чи ефективне таке зниження шуму чи ні, з погляду охорони праці.

Вибір необхідної звукоізоляції здійснюється, виходячи з гучності шуму, допустимої за нормами. Ізолювальні стіни та кожух повинні створювати таку ізоляцію звуку, щоб проникаючий крізь них шум не виділявся на загальному тлі. Для цього шум від джерела повинен бути знижений на 3...5 дБ проти допустимого за нормами:

, дБ(2.5.13)

де Д – необхідна величина звукоізоляції, дБ

L А – рівень джерела, дБ;

Lg - допустимий рівень шуму за нормами, дБ.

Тепер, застосувавши формулу (2.5.13), знаємо, скільки дБ необхідно знизити звуковий тиск. Виходячи з отриманого результату необхідно вибрати ефективну звукоізоляцію. Ізоляційну конструкцію розраховують так, щоб її звукоізолююча здатність конструкції (R) в дБ була б дорівнює або була б більша за величину необхідної звукоізоляції, тобто. R  Д.

При частоті коливань середовища більше 100 Гц ефективність звукоізоляції залежить від маси конструкції ( закон мас ).

Зі збільшенням маси конструкції Мзбільшується ізолююча ефективність боротьби із шумом. Звук проникає у вигляді коливань, і що важче, масивніше перешкода, тим складніше привести їх у коливання. Огороджувальні конструкції шумних цехів робляться масивними, потовщеними із щільних матеріалів або з пустотілих блоків, або багатошаровими.

Для визначення звукоізолюючої здатності огорож рекомендується формула:

(2.5.14.)

де  - коефіцієнт звукопровідності, що є відношенням звукової енергії, що пройшла через конструкцію і падаючої на конструкцію.

Для ізоляції шумних приміщень застосовуються звукоізолюючі стіни та перекриття. Звукоізолююча здатність таких огорож визначається за такими формулами:

· для визначення між двома приміщеннями

(2.5.15)

· для суцільного та одноманітного огородження з масою конструкції до 200 кг/м 2 звукоізолююча здатність дорівнює:

(2.5.16)

· те саме з масою понад 200 кг/м 2

(2.6.17)

· для подвійного огородження з повітряним прошарком 8...10 см:

(2.5.18)

де М - маса конструкції, кг/м 2;

M 1 , M 2 - маса стінок подвійного огородження, кг / м 2;

R - звукоізолююча здатність огородження, дБ;

L 1 , L 2 - середнє значення рівня звукового тиску в шумному та тихому приміщеннях, дБ;

S - площа огорожі, м 2;

А – загальне звукопоглинання у тихому приміщенні, рівне сумі творів всіх площ з їхньої коефіцієнти звукопоглинання, м 2 .

Якщо сама огорожа виконана із звукопоглинаючого матеріалу, то величина ослаблення шуму  звукоізолюючої конструкції визначається за наступною залежністю:

, (2.5.19)

де  - Коефіцієнт звукопоглинання матеріалу конструкції.

Звукоізолююча здатність огородження залежить від геометричних розмірів, числа шарів звукоізолюючого матеріалу, його ваги, пружності та частотного складу шуму.

Звукоізоляція одношарових огорож. Одношаровими вважаються огородження (конструкції), якщо вони виконані з однорідного будівельного матеріалу або складаються з кількох шарів різних матеріалів із власними акустичними властивостями, жорстко з'єднаних по всій поверхні (цегла, бетон, штукатурка тощо)

Звукоізоляція конструкцій, що захищають, залежить від виникнення в них резонансних явищ. Область резонансних коливань огорож залежить від маси та жорсткості огорожі, властивостей матеріалу. В основному частота більшості будівельних одношарових конструкцій нижче 50 Гц. Тому, на низьких частотах 20...63 Гц – I діапазон, звукоізоляція огорож незначна через великі коливання огорожі поблизу перших частот власних коливань (провал звукоізоляції).

На частотах, що у 2 – 3 рази перевищують власну частоту коливань огорож (частотний діапазон II), звукоізоляція залежить від маси одиниці площі огорожі та частоти падаючих хвиль, а жорсткість огорожі практично не впливає на звукоізоляцію:

, (2.5.20)

де R – звукоізоляція, дБ;

М - маса 1 м 2 огородження, кг;

 - частота звуку, Гц.

Подвоєння маси огорожі чи частоти звуку веде до підвищення звукоізоляції на 6 дБ.

При збігу частоти вимушених коливань (падаючої звукової хвилі) з частотою коливань огорожі (ефект хвильового збігу) проявляється просторовий резонанс огорожі, різко знижується звукоізоляція. Це відбувається так: починаючи з деякої частоти звуку 0,5 кр, амплітуда коливань огорожі різко зростає (III діапазон).

Найбільшу частоту звуку (Гц), за якої проявляється хвильовий збіг, називають критичною:

, (2.5.21)

де b - Товщина огородження, см;

 - щільність матеріалу, кг/м3;

 - динамічний модуль пружності матеріалу огорожі, мПа.

Багатошарові звукоізолюючі огородження. Для підвищення звукоізоляції та зниження маси огорожі застосовують багатошарові огорожі. Для цього простір між шарами заповнюють пористо-волокнистими матеріалами і залишають повітряний прошарок шириною 40 – 60 мм. На звукоізолюючу здатність впливає маса шару огородження М 1 і М 2 і жорсткість зв'язків К, товщина шару пористого матеріалу або повітряного прошарку (рис. 2.5.4)

Чим нижче пружність проміжного матеріалу, тим менше передача коливань другому шару, що огороджує, і тим вище звукоізоляція (практично, подвійна огорожа дозволяє знизити рівень шуму на 60 дБ).

Звукопоглинання. У шумних приміщеннях рівень звуку значно збільшується за рахунок його відображення від будівельних конструкцій та обладнання. Зменшити частку звуку, що відбивається можна, застосувавши спеціальну акустичну обробку приміщення, що полягає в облицювання внутрішніх поверхонь звукопоглинаючими матеріалами.

При падінні звукової енергії Е пад на поверхню одна частина звукової енергії поглинається (Е пог), інша - відбивається (Е отр).

Відношення поглиненої енергії до падаючої – коефіцієнт звукопоглинання цієї поверхні:

, (2.5.22)

Поглинання звуку матеріалом обумовлено внутрішнім тертям у матеріалі та переходом енергії звуку в тепло. Залежить від товщини поглинаючого шару, виду матеріалу та характеристик звуку. Звукопоглинаючими вважають матеріали, у яких   .

Звуковбирні конструкції умовно ділять на три групи: пористі звукопоглинаючі, резонансні, штучні (об'ємні) звукопоглиначі. У будівництві найчастіше застосовують пористі звукопоглинаючі матеріали. Конструкції їх виконують у вигляді шару необхідної товщини. Резонансні конструкції є перфорованими екранами. Звичайні будівельні матеріали: бетон, цегла, камінь, скло є поганими звукопоглиначами. Найбільш ефективно поглинають звук пористі, волокнисті матеріали з малою густиною. Звукопоглинання на підприємствах досягається облицюванням стін та стель волокнистими або пористими матеріалами (р=80…100 кг/м 3 ), скловолокнами (р=17…25 кг/м 3 ), пористими бетонними плитами типу «Сілакпор» (р=350 кг/ м 3), бетонно-керамзитними блоками, плитами з перфорованого павинолу марки «Авіапол» та ін. Для закріплення ці матеріали покривають алюмінієвими перфорованими панелями, дротяною сіткою, дрібнокомірчастою сіткою, склотканинами і т.п. Звуковбирне облицювання зменшує шум у приміщеннях на 6 –10 дБ.

Звуковбирання матеріалів залежить від товщини. Так, товщина бавовни, вати становить 400 – 800 мм, пухкої повсті – 180 мм, щільної повсті – 120 мм, мінеральної вати – 90 мм, пористого гіпсу – 6 мм.

Звуковбирні матеріали ефективно поглинають звук середніх і високих частот. Для поглинання низькочастотного шуму між звукопоглинаючим облицюванням і стіною створюють повітряний прошарок.

Часто застосовують штучні поглиначі, виконані у вигляді об'ємних тіл із звукопоглинаючого матеріалу. Їх підвішують до стелі поблизу джерел шуму. Для звукопоглинання використовують різні види конструкцій. Такі конструкції складаються з одного або декількох шарів матеріалів жорстко пов'язаних один з одним. Звуковбирна здатність такої конструкції залежить від коефіцієнта шумопоглинання кожного шару.

У тому випадку, коли звукоізолююча огорожа має у своїй конструкції звукопоглинаючий матеріал, ефективність огорожі залежить від коефіцієнта звукопоглинання  та звукоізоляції стінок кожуха або конструкції. Для оцінки ефективності такої конструкції необхідно знати масу стінок кожуха або конструкції М кг/м 2 частоту коливань в Гц і коефіцієнт , який представляє відношення поглиненої звукової енергії до падаючої. Коефіцієнт звукопоглинання більшості пористих матеріалів середніх і високих частотах дорівнює 0,4 – 0,6. Пористі звукопоглинаючі матеріали виготовляють у вигляді плит і кріплять безпосередньо до стіни або конструкції. Зернисті, пористі матеріали виготовляють з мінеральної крихти, гравію, пемзи, каоліну, шлаку і т.д., застосовуючи як в'яжучу речовину цемент або рідке скло. Ці матеріали застосовують для зменшення шуму у виробничих приміщеннях, у коридорах громадських та інших будівель, фойє, сходових клітках. Звуковбирні, волокнисті, пористі матеріали виготовляють з деревного волокна, азбесту, мінеральної вати, скляного або капронового волокна. Ці матеріали використовуються в основному для покращення акустичних якостей у кінотеатрах, студіях, аудиторіях, дитячих садках, яслах, ресторанах тощо.

Зниження рівня звукового тиску в акустично обробленому приміщенні можна визначити за залежністю:

, (2.5.23)

де B 2 і B 1 - постійні приміщення до і після його акустичної обробки, визначають СНІП II-12-77,

, (2.5.24)

де У 1000 - постійна приміщення на середньогеометричній частоті 1000Гц, м 2 визначається залежно від обсягу приміщення;

 – частотний множник, що визначається за довідковими таблицями (змінюється від 0,5 до 6 залежно від обсягу приміщення та частоти звуку). Максимальне звукопоглинання можна отримати при облицюванні не менше ніж 60% площі приміщення.

Часткову ізоляцію робочих місць можна здійснити за допомогою екранів. Метод екранування застосовують, коли інші методи є малоефективними або неприйнятними з техніко-економічної точки зору. Екран є перешкодою шляху поширення повітряного шуму, за яким виникає звукова тінь (рис. 2.5.3.). Матеріалом для виготовлення екранів є сталеві або алюмінієві пластини товщиною 1...3 мм, покриті джерелом шуму звукопоглинаючим матеріалом. Акустична ефективність екрана залежить від його форми, розмірів, розташування щодо джерела шуму та робочого місця. Ефективність k е екрану

де,  – частота; h – висота екрана; r - відстань від екрану до робочого місця; l- Ширина екрану; d – відстань від екрана до джерела шуму.

Ефективність звукопоглинання екрана залежить від відношення відстані між джерелом та розрахунковою точкою ( l) до довжини (А), ширини (В) та висоті (H) приміщення. Ефективна робота екрану буде забезпечена при l/A, l/B, l/Н менше 0,5. При величині відношення, що дорівнює 1, застосування екрану мало ефективно. Ефективність можна підвищити за рахунок збільшення розмірів екрану та наближення його якомога ближче до джерела шуму. Англійська фірма «Акустікебс» розробила шумопоглинаючий екран для промислових будівель. Його можна використовувати як часову перегородку для ізоляції приміщень.

Для боротьби з шумом використовують також підвісні або штучні звукопоглиначі, кубічної або конічної форми, виготовлені з перфорованої фанери, пластмаси, металу, заповнених пористим звукопоглинаючим матеріалом. Ефективність звукопоглинання оцінюється площею звукопоглинання. Одним із напрямків звукоізоляції є застосування звукоізолюючих кабін, що дозволяють дистанційно керувати виробництвом. Як звукоізолюючі кабіни рекомендується використовувати типові стаціонарні залізобетонні кабіни для санвузла житлових будівель. Їх встановлюють безпосередньо на підлогу на гумових амортизаторах. Усередині проводять облицювання звукопоглинаючими плитами та виробляють подвійне скління. При проектуванні виробничих приміщень слід пам'ятати, що із збільшенням обсягу приміщення зменшується рівень шуму. Однак на звукопоглинання велике значення має висота (H) приміщення, ніж його об'єм. Відносно відстані між джерелом шуму і розрахунковою точкою ( l) до висоти приміщення (H), що дорівнює l/H = 0,5, звукопоглинання становить 2...4 дБ; при l/H = 2 ... 10 дБ; при l/H = 6 ... 12 дБ.

Рис.2.5.1. Засоби звукоізоляції:

1 - звукоізолююча огорожа; 2 - звукоізолюючі кабіни та пульти управління; 3 - звукоізолюючі кожухи; 4 – акустичні екрани; ІШ – джерело шуму

Для зниження шуму, що створюється системами впуску та випуску відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння, вентиляційними установками, компресорами тощо, застосовують глушники шуму. Вони бувають абсорбційні, реактивні та комбіновані (Мал. 2.5.2).

Абсорбційні глушники знижують шум на 5 – 15 дБ за рахунок поглинання звукової енергії звукопоглинаючими матеріалами, якими облицьована їхня внутрішня поверхня. Вони можуть бути трубчастими, пластинчастими, стільниковими, екранними. Останні встановлюють на виході газу атмосферу чи вході канал. Реактивні глушники знижують шум у резонансних камерах на 28 – 30 дБ (рис. 2.5.3)

Організаційно-технічні заходи зниження шуму.Зменшення шуму за допомогою організаційно-технічних заходів здійснюється за рахунок зміни технологічних процесів, улаштуванням дистанційного керування та автоматичного контролю, своєчасним проведенням планово-попереджувального ремонту обладнання, впровадженням раціональних режимів праці та відпочинку.

Засоби індивідуального захисту від шумуУ тих випадках, коли технічними засобами не вдається знизити шум і вібрацію до допустимих меж, застосовують індивідуальні засоби захисту. Для зниження шуму ДСН 3.3.6-037-99 рекомендує застосовувати індивідуальні засоби захисту згідно з ГОСТ 12.1.003-88; для ультразвуку (ГОСТ 12.1.001-89). Засоби індивідуального захисту від шуму повинні мати такі основні властивості:

знижувати рівень шуму до допустимих меж всіх частотах спектра;

не чинити надмірного тиску на вушну раковину;

не знижувати сприйняття мови;

не приглушувати звукові сигнали небезпеки;

відповідати гігієнічним вимогам.

До індивідуальних засобів захисту органів слуху належать внутрішні та зовнішні протишуми (антифони), протишумні каски.

Найпростішими із внутрішніх протишумних засобів вважаються вата, марля, губка і т.д., вставлені у слуховий канал. Вата знижує шум на 3 - 14 дБ у смузі частот від 100 до 6000 Гц; вата з воском – до 30 дБ. Застосовуються запобіжні втулки (вушні вкладки «Беруші»), які щільно закривають слуховий канал і знижують шум на 20 дБ (рис. 2.5.4).

До зовнішніх протишумних засобів відносяться антифони, що закривають вушну раковину. Деякі конструкції протишумів забезпечують зниження шуму до 30 дБ при частотах 50 Гц і до 40 дБ при частотах 2000 Гц. Антифони втомлюють людину. Нині розроблено антифони, мають вибіркову здатність, тобто. захищають органи слуху від проникнення звуку небажаної частоти і пропускають звуки певної частоти. Останнім часом знаходять застосування навушники протишумні ПШ-00, каска протишумна ВЦНДІОТ-2. Вони є дуже ефективними засобами при високочастотних шумах, проте слід враховувати, що вони не дуже зручні в експлуатації та можуть застосовуватись лише тимчасово. При рівні шуму більше 120 дБ навушники та вкладки не дають необхідного послаблення шуму.

3. Негативний вплив шуму на людину та захист від неї

Е. Способи захисту від шуму

Насамперед слід використовувати засоби колективного захисту. По відношенню до джерела збудження шуму колективні засоби захисту поділяються на засоби, що знижують шум у джерелійого виникнення, та засоби, що знижують шум на шляху його розповсюдженнявід джерела до об'єкта, що захищається.

Зниження шуму у джерелі здійснюється за рахунок покращення конструкції машини або зміни технологічного процесу. Засоби, що знижують шум у джерелі виникнення залежно від характеру шумоутворення поділяються на кошти, що знижують шум механічного походження, аеродинамічного та гідродинамічного походження, електромагнітного походження.

Методи та засоби колективного захисту залежно від способу реалізації поділяються на будівельно-акустичні, архітектурно-планувальні та організаційно-технічні та включають:

До архітектурно-планувальних рішень також відноситьсястворення санітарно-захисних зондовкола підприємств. У міру збільшення відстані джерела рівень шуму зменшується. Тому створення санітарно-захисної зони необхідної ширини є найпростішим способом забезпечення санітарно-гігієнічних норм навколо підприємств.

Засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) застосовуються у тому випадку, якщо іншими способами забезпечити допустимий рівень шуму на робочому місці не вдається.

Принцип дії ЗІЗ –захистити найбільш чутливий канал впливу шуму на організм людини– вухо. Застосування ЗІЗ дозволяє запобігти розладу не тільки органів слуху, а й нервової системі від дії надмірного подразника.

Кошти та методи захисту від шуму поділяються на кошти колективного та індивідуального захисту (ГОСТ 12.1.029-80).

Засоби колективного захистустосовно джерела збудження шуму поділяються:

на кошти, що знижують шум у джерелі його виникнення;
засоби, що знижують шум на шляху його поширення від джерела до об'єкта, що захищається.

Питання зниження шуму в джерелі виникнення вирішуються на стадіях конструювання та виготовлення машин, механізмів, агрегатів та інших виробів. У технічних завданнях на конструювання вказуються обмеження за цим параметром, вони контролюються усім стадіях роботи, до запуску в серійне виробництво. Сюди включаються всі види наземного, повітряного і водного транспорту, будівельні машини, промислове устаткування, побутова техніка тощо. буд. Один із способів вирішення цього завдання - вдосконалення технологічних процесів, заміна їх у більш досконалі і безшумні.

Кошти та методи колективного захисту від шуму на шляху його поширення в залежності від способу реалізації поділяються:

на акустичні засоби;
архітектурно-планувальні рішення;
організаційно-технічні заходи.

До акустичним засобамзахисту відносяться засоби звукоізоляції, звукопоглинання, віброізоляції та демпфування, глушники шуму.

Будь-яка перешкода на шляху поширення звуку (шуму) має здатність поглинання, відображення та заломлення звукової хвилі. Ця властивість використовується при виборі матеріалів стін, перегородок, підлог та перекриттів будівель та споруд на стадіях їх проектування. Наприклад, більш щільний і однорідний матеріал має більшу поглинальну здатність, менш щільний - відбивну. У будівництві широко використовуються для звукоізоляції одинарні, подвійні та багатошарові перегородки, що складаються з декількох шарів матеріалів з різними акустичними характеристиками. Це - гіпсокартон, мінеральне волокно, спінений полістирол, органічне скло, листова сталь, облицювальна плитка і т. д. Кожен із них характеризується своїм коефіцієнтом звукопоглинання.

З цих матеріалів виготовляють звукоізолюючі кожухи відцентрових вентиляторів та інших джерел шуму, звукоізолюючі кабіни робочих місць, звукові екрани тощо.

Коефіцієнт звукопоглинання матеріалу - це відношення звукової енергії, що поглинається ним, до падаючої. Акустичні характеристики разом із матеріалом видає виробник.

Сутність архітектурно-планувальних рішеньіз захисту від шуму в житловому секторі та навколишньому середовищі полягає у розробці на стадіях районного планування та генерального плану забудови території науково обґрунтованих рішень щодо розміщення об'єктів, способів та засобів їх захисту від шуму. Основні напрямки: а) збільшення відстані до джерел шуму; створення захисних екранів - поглиначів шуму, включаючи лісонасадження вздовж транспортних магістралей; б) застосування малошумного дренажного асфальту, облицювання фасадів будівель звукопоглинаючими матеріалами з боку автомагістралей та залізничних колій.

Лікарні, санаторії, будинки відпочинку, дитячі дошкільні та навчальні заклади, готелі, пансіонати розміщують відповідно до генплану в зонах, віддалених від транспортних магістралей та промислових об'єктів з дотриманням санітарно-гігієнічних вимог. Лісопаркові насадження створюють сприятливі умови захисту від шуму.

Організаційно-технічні методизахисту від шуму включають:

використання малошумних технологічних процесів;
оснащення галасливих машин засобами дистанційного керування та автоматичного контролю;
впровадження малошумних машин та технологій;
застосування раціональних режимів праці та відпочинку працівників на галасливих підприємствах.

До засобів індивідуального захистувід шуму відносяться протишумні:

навушники, що закривають вушну раковину ззовні;
вкладки, що перекривають зовнішній слуховий прохід;
шоломи та каски;
костюми (при звуковому тиску >125-130 дБ).

Шум вище за больовий поріг знаходить обхідні шляхи впливу на організм через кістки опорно-рухового апарату і черепа. Отже, звуковий тиск сприймається як органами слуху, а й усім організмом як звукопровідним матеріалом чи речовиною.

Дослідження показали, що ЗІЗ лише захищають від дратівливої дії шуму та забезпечують попередження різних функціональних порушень та розладів. Вони не вирішують проблему захисту від шуму загалом. Її необхідно вирішувати комплексно заходами, наведеними вище.