Производственный шум

Теория.

Уровень звука (определение).

Уровень интенсивности звука $L = 10\lg(\frac{I}{I_0}) \text{ [дБ]},$
где $I_0 = 10^{-12} \text{ Вт/м}^2$ - порог слышимости по интенсивности звука на частоте $f = 1000 \text{ Гц}$ .
Уровень звукового давления $L = 20\lg(\frac{P}{P_0}) \text{ [дБ]},$
где $P_0 = 2\cdot10^{-5} \text{ Па}$ - порог слышимости по звуковому давлению на частоте $f = 1000 \text{ Гц}$ .

Уровень звука от нескольких источников

Точное выражение:
$L_{\text{sum}} = 10 \lg \sum_{i=1}^n{10^{\frac{L_i}{10}},\text{ [дБ]}}$
Случай нескольких источников шума равной интенсивности звука:
$L_{\text{sum}} = 10\lg n + L^1, \text{дБ},$

где $L^1$ - уровень звука, $\text{дБ}$ , создаваемый источниками звука при раздельной работе.
Приближенное:
$L_{\text{sum}} = L_{\max} + \delta l, \text{ [дБ]},$

где $\delta l$ зависит от разности звука между самым громким источником и источником на ступень тише:

$L_{\text{max}} - L_{\text{max-1}}}, \text{ [дБ]}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15	20
$\delta l, \text{ [дБ]}$	3	2,5	2	1,8	1,5	1,2	1,0	0,8	0,6	0,5	0,4	0,2	0

При наличии более двух источников звука с разными уровнями звука формулу необходимо применять попарно-последовательно.

Эквивалентный уровень звука

$L_{\text{экв.}} = 10\lg\sum{10^{\frac{L_i}{10}}\tau_i^*}}, \text{ [дБ]}$ , где $\tau_i^* = \tau_i \slash \tau_\text{смены}$ Рассчитывается, когда интенсивность звука в течение дня изменяется более чем в два раза, а уровень звука, соответственно, более чем на 5 дБ.

Свободное звуковое поле

$L = L_p + 10 \lg\Phi_\alpha - 10 \lg\Omega - 20 \lg r - \frac{\beta r}{1000} - R_{\text{other}}, \text{ [дБ]},$

где $L$ - уровень звука на расстоянии $r$ от ИШ, $\text{дБ}$ ; $L_p$ - звуковая мощность источника, $\text{дБ}$ , $\Phi_\alpha$ - фактор направленности ИШ; $\Omega$ - телесный угол в который происходит излучение звука; $r$ - расстояние до источника шума, $\text{м}$ ; $\beta$ - коэффициент затухания, $\text{дБ/км}$ ; $R_{\text{other}}$ - иное звуковое сопротивление, например, вызванное звукоизоляцией кожухом или преградой, $\text{дБ}$ .

Диффузное звуковое поле

Свёрнутая форма уравнения:

$L = L_p + 10 \lg \left[\frac{\Phi_\alpha}{\Omega r^2} + \frac{4}{B} \right],$

где $L$ - уровень звука в диффузном звуковом поле на расстоянии $r$ от ИШ, $\text{дБ}$ ; $L_p$ - звуковая мощность источника, $\text{дБ}$ , $\Phi_\alpha$ - фактор направленности ИШ; $\Omega$ - телесный угол в который происходит излучение звука; $r$ - расстояние до источника шума, $\text{м}$ ; $B$ - постоянная помещения, $\text{м}^2$ .

$B = \frac{\sum{\alpha_i S_i}}{1- \alpha_{\text{средн.}}}}, \text{ где } \alpha_{\text{средн.}} = \frac{\sum{\alpha_i S_i}}{\sum{S_i}}},$

где $\alpha_i$ - коэффициент звукопоглащения $i$ -ой поверхности. $\alpha_i = (I_{fall} - I_{reflect})/I_{fall}$ ; $\alpha_{\text{средн.}}$ - средний коэффициент звукопоглощения поверхностей в помещении; $S_i$ - площадь $i$ -ой поверхности отражения, $\text{м}^2$ .
Развёрнутая форма:

$L = L_p + 10 \lg\Phi_\alpha - 10 \lg\Omega - 20 \lg r + 10 \lg(1 + M), \text{ [дБ]},$

где $L$ - уровень звука в диффузном звуковом поле на расстоянии $r$ от ИШ, $\text{дБ}$ ; $L_p$ - звуковая мощность источника, $\text{дБ}$ , $\Phi_\alpha$ - фактор направленности ИШ; $\Omega$ - телесный угол в который происходит излучение звука; $r$ - расстояние до источника шума, $\text{м}$ ; $M$ - акустическое соотношение;

$M = \frac{4 \Omega r^2}{B \Phi_\alpha}.$

Задачи.

Задача №1

Уровень интенсивности звука на расстоянии 5 м от работающего двигателя автомашины составляет 70 дБ. Каким будет уровень интенсивности звука на расстоянии 50 м от этого двигателя? ¹⁾

Задача №2

Как изменится уровень интенсивности звука (на сколько дБ) в месте нахождения человека, если за ним поставить ограждение с коэффициентом звукопоглащения $\alpha = 0,4$ ? ²⁾

Задача №3

В цехе установлено оборудование, создающее следующие уровни звука в расчётной точке при раздельной работе: $L_1 = 105 \text{ дБА}$ , $L_2 = 100 \text{ дБА}$ , $L_3 = 100 \text{ дБА}$ , $L_4 = 125 \text{ дБА}$ , $L_5 = 110 \text{ дБА}$ . Определить уровень звука в цехе при совместной работе оборудования, сравнить точное и приближенное решения. ³⁾

Задача №4

Уровень звуковой мощности всаса ГТУ 165 дБА. Блжайший жилой дом посёлка энергетиков расположен на расстоянии 1100 м от данного источника шума. Оценить условия проживания в этих квартирах по параметру шума, если квартиры имеют форточки размерами 0,4*0,3 $\text{м}^2$ . Площадь передней панели квартиры 5*3 $\text{м}^2$ .

Предполагается, что ГТУ является энергоустановкой для покрытия пиковых нагрузок и работает с 7 до 9 утра и с 18 до 21-ого часа, когда предельнодопустимый уровень звука в квартире 50 дБА. Звукоизоляция торцевой панели квартиры $R_{\text{п}}$ при наличии открытой форточки рассчитывается по формуле $R_{\text{п}} = 10 \lg (S_{\text{п}}/S_{\text{ф}})$ .⁴⁾

Задача №5.1

В кабинете начальника химцеха ГРЭС урвоень звука равен 50 дБА, в лаборатории уровень звука равен 65 дБА, а в фильтровальном зале 77 дБА. В кабинете начальник проводит 4 часа, в лаборатории 2 часа и в фильтровальном зале 2 часа. Оцените условия труда начальника химцеха, если допустимый уровень звука для него 60 дБА.

Задача №5.2

Вахта операторов котельной ИГЭУ продолжается 24 часа. При этом они каждые 2 часа на 15 мин. выходят в помещения котельной и насосной, в которых уровень звука $L_1$ = 83 дБА, а остальное время находятся в комнате оперативного персонала, в которой уровень звука $L_2$ = 60 дБА. Оценить условия труда, если согласно СанПиН 1.2.3685-21 допустимый эквивалентный уровень звука за 8-ми часовой рабочий день равен 80 дБА.

Задача №6.1

В фильтровальном зале уровень звука 84 дБА, а в помещении оперативного персонала 55 дБА. Сколько времени аппаратчик может находиться в фильтровальном зале без средств защиты, если допустимый уровень звука 80 дБА?

Задача №6.2

Обходчик турбины при обходе находится в турбинном отделении, в котором уровень звука $L_1=89\text{ дБА}$ и в комнате оперативного персонала, в которой уровень звука $L_2=62\text{ дБА}$ . Вахта продолжается 12 часов. Определить допустимое время пребывания обходчика в турбинном отделении без средств защиты органов слуха.

¹⁾

№ 66 из M-1851

²⁾

№ 69 из М-1851

³⁾

№ 68 из М-1851

⁴⁾

№ 3.2 из М-1691