Короткі теоретичні відомості. Лабораторна робота виконуються з метою дослідження ефективності елементів

Мета роботи

Лабораторна робота виконуються з метою дослідження ефективності елементів шумозахисної ізоляції з різних матеріалів, а також дослідження шумозахисного екрану з потрійним стекленням.

Короткі теоретичні відомості

Шум відноситься до одного з головних чинників тих, що роблять шкідливий вплив на людину.

Шум шкідливо діє на фізіологічні процеси, що викликає: по-перше, звуження капілярів, підвищення артеріального тиску і розлад серцево-судинної діяльності, підвищення вмісту цукру в крові; а по-друге, спазми кишечника, зниження скорочень шлунку і виділення шлукового соку і слини, що приводить до виразки і гастритів.

Шум діє безпосередньо на кору головного мозку. Шум діє безпосередньо на наш орган слуху і може пошкодити йому, ослабити і навіть позбавити слуху. Через орган слуху шум діє на центральну нервову систему людини. Він робить його нервовим, погіршує самопочуття, знижує спритність і швидкість рухів, уповільнює розумовий процес.

По слухових відчуттях розрізняються чисті тони, змішані звуки і шуми. Чистий тон складається з синусоїдальних коливань якоїсь однієї частоти. Число коливань в секунду називається частотою. Вона вимірюється в герцах, на честь фізика Герца. Один герц (1 Гц) – одне коливання в секунду. Змішаний звук складається з суми чистих тонів.

Шум - хаотичне сполучення звуків різної частоти та інтенсивності (сили).

Нормування шуму полягає в визначенні та виборі допустимих величин характеризуючих шум, які при постійній дії на робітників, на протязі всього періоду трудової діяльності не приводять до захворювань.

Нормування шуму проводять двома методами: по граничному спектру та по рівню звуку в дБА.

Граничний спектр (ГС) - сукупність граничне допустимих рівней звукового тиску в 9 октавних смугах частот з середньогеометричними значеннями 31.5, 63, 125,... 8000 Гц.

Нормування по граничному спектру є основним для постійного шуму при різній тривалості його дії.

Нормування шуму по рівню звуку в дБА засновано на вимірюванні по шкалі А шумоміра, який імітує чутливість органу слуху до шуму різної гучності. Рівень звуку в дБА використовується для орієнтовної оцінки постійного і непостійного шуму, так як при цьому не враховується його спектр.

Звук, що сприймається нашим вухом, завжди розповсюджується по повітрю. Силу звуку можна охарактеризувати змінним тиском звукових коливань (стиснення і розрідження), накладаються на атмосферний тиск називається звуковим тиском і визначається як нормальна сила, що діє на одиницю поверхні:

, Па (5.1)

де F – нормальна сила, з якою звукова хвиля діє на поверхню, Н;

S – площа поверхні, на яку падає звукова хвиля, м².

Іншим параметром звуку є інтенсивність звуку, що характеризує як потік звукової енергії, що проходить через одиницю площі поверхні, перпендикулярної до напряму розповсюдження звуку, Вт/м²:

I= , (5.2)

де P - потік звукової енергії, Вт;

S – площа, м².

У виробничій практиці боротьби з шумами вимірюють не їх фізичні параметри, а їх рівні.

Рівень інтенсивності звуку вимірюється в логарифмічній одиниці вимірювань відносин енергій:

L_зв=10 lg дБ (5.3)

де Ix, I o – інтенсивність звуку відповідно на рівні «х» і на порозі чутності, Вт/м².

Рівнем звукового тиску Lр називається помножений на 20 логарифм відношення звукового тиску:

L_p =20 lg , дБ (5.4)

де Рх, Ро – звуковий тиск відповідно на рівні «х» і на порозі чутності, Па.

У принципі величини L_зв і L_р як логарифми відношення безрозмірні і тому не мають одиниць вимірювання. Проте для чисельного значення логарифма застосовують назву децибел (дБ). Децибел використовують як одиницю вимірювання (деци – приставка, що означає одну десяту, білий – на честь винахідника телефону Олександра Грейама Бела).

Для вказівки абсолютного рівня інтенсивності вводять стандартний поріг чутності I_о людського вуха на частоті f = 1000 Гц, по відношенню до якого указується інтенсивність. Поріг чутності I_о = 10^-12 Вт/м². Пороговий звуковий тиск Р _о = 2 ^. 10^-5 Па.

Рівень інтенсивності звуку і рівень звукового тиску в звуковому полі об'єктивно існують і можуть бути зміряні. Навпаки, гучність – це сила звуку, що сприймається людиною суб'єктивно. Вона залежить від слуху і є фізіологічною характеристикою. Гучність вимірюється у фонах. Фон, так само як і децибел, не є одиницею вимірювання, а є помноженим на 20 логарифм відносин звукового тиску:

L_Н =20 lg , фон. (5.5)

де L_Н – гучність, фон;

Р_Т – звуковий тиск, який відповідає звуковому тону з частотою 1000 Гц, сприйманому як звук з гучністю, рівної гучності вимірюваного звуку, Па;

Р_О – пороговий звуковий тиск, Па.

Оскільки наше вухо сприймає звуки, що мають однаковий тиск, але різну частоту, з різною гучністю – низькі звуки здаються нам тихіше, ніж високі з таким же звуковим тиском. Тобто вухо людини має різну чутливість до звуків різних частот. Тому введено поняття «зважений рівень звуку». Щоб зробити це, до мікрофону підключають так звані «вагові ланцюжки» і оцінюють гучність звуку в різних діапазонах частот. Існують три типу «вагових ланцюжків» – А, В і С. Залежно від того, яка з них використовувалася, рівень звуку записують в дБ(А), дБ(В), або дБ(С).

Поріг чутливості вуха до звуків прийнятий Про дБ(А). Підвищення гучності на 10 дБ(А) відповідає збільшенню звукової енергії в 10 разів. Звуки інтенсивності понад 130 дБ(А) викликають відчуття болю.

Приклади інтенсивності поширених звуків в дцБА: шелестіння листя – 10-40 дБ(А); шепіт – близько 30 дБ(А); звичайна розмова – 50-60 дБ(А); шум легкового автомобіля того, що мчить із швидкістю 100 км/ч – 80-90 дБ(А); пневматичний відбійний молоток – 105 дБ(А); реактивний літак на відстані 50-100 м – 120-130 дБ(А).

Звукоізоляція – ослаблення звуку, проникаючого з приміщення назовні або в приміщення ззовні.

Звуки, що розповсюджуються по повітрю, передають свою енергію через щілини і отвори в інше приміщення, порушують коливання ізолюючої перешкоди і цим створюють звукові хвилі по іншу її сторону, порушують в перешкоді пружні хвилі, які по товщині стін передаються в повітря приміщень.

Звукоізолююча здатність огорожі характеризується коефіцієнтом звукоізоляції, який може бути визначений експериментально по рівню інтенсивності звуку до і після огорожі:

R_експ. = , dБ(А) (5.6)

де L - інтенсивність звуку до і після огорожі, dБ(А).

Іноді цю величину називають втратою інтенсивності звуку на проходження через матеріал.

Звукоізоляція одинарного вікна з силікатного скла товщиною від 2 мм до 10 мм визначається по формулі:

R_розр.1 = 8+8,5 lg , dБ(А) (5.7)

де h – товщина скла, мм;

h₀ – 1,0 мм.

Звукоізоляція подвійного вікна з скла однакової товщини визначається по формулі:

R_{розр 2} , dБ(А) (5.8)

де - додаткова звукоізоляція другого скла, яка визначається по формулі:

=2,5 lg - 4, dБ(А) (5.9)

де h – товщина скла, мм;

h₀ – 1,0 мм;

d – товщина повітряного шару між першим та другим склом, мм;

d₀ – 10, мм.

Звукоізоляція потрійного вікна із стекол однакової товщини визначається по формулі:

dБ(А) (5.10)

де - додаткова звукоізоляція третього скла, яка визначається по формулі:

= 2,5 lg - 4,dБ(А) (5.11)

де h – товщина скла, мм;

h₀ – 1,0 мм;

d – товщина повітряного шару між першим та другим склом, мм;

d₀ – 10 мм.

Дата добавления: 2015-09-07