Техническая акустика и защита от шума

Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ




В.В. ЛАРИЧКИН, К.П. ГУСЕВ





                ТЕХНИЧЕСКАЯ АКУСТИКА И ЗАЩИТА ОТ ШУМА




Учебно-методическое пособие












НОВОСИБИРСК
2011

УДК 534.833(075.8) Л 253



Рецензенты:



д-р хим. наук, профессор В.А. Полубояров; канд. хим. наук, доцент В.Ю. Александров



        Ларичкин В.В.

Л 253 Техническая акустика и защита от шума : учеб.-метод. пособие /

       В.В. Ларичкин, К.П. Гусев. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. -60 с.

          ISBN 978-5-7782-1556-6


           В естественных природных условиях, а также в практической деятельности людей часто возникают звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта, называемые шумом. В учебно-методическом пособии излагаются природа шума и вибраций, их влияние на человека и окружающую среду, нормирование их величины, практические способы измерения шумов и вибраций, методы защиты от них средствами строительной акустики - звукоизоляцией и звукопоглощением.
           Пособие предназначено для студентов экологических и технических специальностей высших учебных заведений.



Работа подготовлена на кафедре «Инженерные проблемы экологии» и рекомендована Редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия для студентов Ill курса экологических и технических специальностей всех форм обучения








УДК 534.833(075.8)


ISBN 978-5-7782-1556-6

                    © Ларичкин В.В., Гусев К.П., 2011
© Новосибирский государственный технический университет, 2011

        ОГЛАВЛЕНИЕ



Введение....................................................4
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ......................................6
  1.1. Звуковые волны.......................................6
  1.2. Природа шума и вибраций.............................11
  1.3. Влияние шума и вибраций на людей и окружающую среду.19
  1.4. Нормирование величины шума и вибрации...............21
  1.5. Методы и средства защиты от шума и вибрации.........27
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ......................................31
  Лабораторная работа № 1. Измерение эквивалентного уровня шума на рабочих местах...................................31
  Лабораторная работа № 2. Измерение шумовой характеристики источника шума в разных полосах октавных частот..........38
  Лабораторная работа № 3. Определение постоянной общей и локальной вибраций.....................................41
  Лабораторная работа № 4. Звукоизоляция и звукопоглощение.50
Библиографический список...................................59

        ВВЕДЕНИЕ

   Одним из основных абиотических факторов окружающей природной среды являются физические (энергетические) поля, заполняющие среду обитания и воздействующие на живую и неживую природу. К энергетическим загрязнениям относятся акустические и вибрационные воздействия, электромагнитные поля и излучения, ионизирующее излучение радиоактивных веществ, тепловое излучение, ультрафиолетовое и видимое излучение. По своей природе энергетические загрязнения условно разделяют на три группы: механические, электростатические и электромагнитные. В учебно-методическом пособии рассматривается первая группа энергетических загрязнений, представляющих собой колебательно-волновое движение частиц упругой среды газовой, жидкой, твердых фаз: различные шумы и вибрации.
   Широкое внедрение в промышленность автоматизированных технологий с применением большого количества шумного оборудования, повсеместное использование многочисленных средств автомобильного, железнодорожного, воздушного и водного транспорта, электрификация бытового оборудования приводят к тому, что где бы человек ни был - на работе, дома, на отдыхе, в дороге он подвергается многократному воздействию вредного шума и вибрации. Основными источниками производственного шума являются зоны около технологического оборудования ударного действия, мостовые краны, энергетические машины, устройства для испытания газов, вентиляционные системы, газотурбокомпрессоры и др. Источниками общих вибраций производственной среды являются: виброплощадки, транспортные средства, строительные машины; локальных вибраций - виброинструмент, рычаги управления транспортных машин и др.
   При воздействии на человека шумов имеют значение их уровень, спектральный состав и продолжительность действия. Производственный и бытовой шум вызывает усталость, раздражение, снижает трудо

4

способность, сосредоточенность. При длительном воздействии интенсивных шумов могут возникнуть расстройства нервной и эндокринной систем, желудочно-кишечного тракта, нарушения вестибулярного аппарата, тугоухость и др.
   Для правильного выбора методов защиты от шумов и вибраций различных промышленных установок необходимо знать их технические характеристики.
   Пособие предназначено для выработки у студентов компетенций в области мониторинга загрязнений от шума и вибраций и целенаправленного выбора методов защиты от них.

            1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ


   Среда называется упругой, если между ее частицами существуют силы взаимодействия, препятствующие какой-либо деформации этой среды. Например, давление газов на стенки сосуда обеспечивает способность газов сопротивляться изменению их объема (объемная упругость газов). Газы и жидкости беспрепятственно изменяют свою форму, т. е. не обладают упругостью формы. Твердые тела обладают как объемной упругостью, так и упругостью формы. Если какое-либо тело совершает колебания в упругой среде, то оно воздействует на частицы среды, прилегающие к телу, и заставляет их совершать вынужденные колебания. Среда вблизи колеблющегося тела деформируется, и в ней возникают упругие силы, которые действуют на все более удаленные от тела частицы среды, выводя их из положения равновесия. Постепенно все частицы среды вовлекаются в колебательное движение.

        1.1. ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

   Волнами называются всякие возмущения состояния вещества или поля, распространяющиеся в пространстве с течением времени.
   Звуковыми, или акустическими, волнами называются распространяющиеся колебания частиц упругой среды - газа, жидкости или твердого тела.
   Звуковые волны в газах и жидкостях представляют собой колебания давления, распространяющиеся в этих средах. Отличие упругих волн в среде от любого другого упорядоченного движения ее частиц состоит в том, что распространение волн не связано с переносом вещества среды из одного места в другое на большие расстояния. Однако наличие упругой среды не является необходимым условием распространения любых колебаний. Например, электромагнитные колебания могут распространяться в вакууме.
   Волновой поверхностью (иначе - фронтом волны) называется геометрическое место точек среды, колеблющихся в одинаковых фазах.


6