Технические мероприятия по защите от шума, вибраций

Мероприятия по защите от шума рабочих мест промышленных предприятий в первую очередь обеспечиваются следующими строительно-акустическими методами (см. ниже).

• · Рациональное с акустической точки зрения решением генерального плана объекта, рациональным архитектурно-планировочным решением зданий. Основным принципом защиты является группировка помещений с повышенным уровнем шума и их обособленное расположение от других частей здания. Что касается оборудования этих помещений, то наиболее благоприятной считается установка его в центре помещения. В этом случае рядом будет находиться только одна отражающая поверхность — пол. При установке оборудования у стены она также будет отражать звуковые волны, и шум будет усиливаться. Этот принцип действует и для защиты от структурного шума, с той лишь разницей, что оборудование не должно касаться стен помещения.
• · Применение ограждающих конструкций зданий с требуемой звукоизоляцией. Ограждающими конструкциями зданий являются стены, перекрытия, перегородки и т. п. Они делятся на внешние и внутренние. Внешние служат для защиты от различных климатических факторов, а внутренние ограждающие конструкции — для разделения и перепланировки внутреннего пространства здания.

Рисунок 1

Элементы ограждений рекомендуется проектировать из материалов с плотной структурой, не имеющей сквозных пор. Ограждения, выполненные из материалов со сквозной пористостью, должны иметь наружные слои из плотного материала, бетона или раствора.

Внутренние стены и перегородки из кирпича, керамических и шлакобетонных блоков рекомендуется проектировать с заполнением швов на всю толщину (без пустошовки) и оштукатуренными с двух сторон безусадочным раствором.

Ограждающие конструкции необходимо проектировать так, чтобы в процессе строительства и эксплуатации в их стыках не было и не возникло даже минимальных сквозных щелей и трещин. Возникающие в процессе строительства щели и трещины после их расчистки должны устраняться конструктивными мерами и заделкой невысыхающими герметиками и другими материалами на всю глубину.

Звукоизоляция конструкций здания осуществляется путем их обшивки звукопоглощающими материалами. Эффективность звукоизоляции зависит от типа используемого материала и от его толщины. Наиболее эффективными являются волокнистые материалы, которые, благодаря своей структуре, пропускают лишь малый процент шума. Толщина и материал конструкций определяется на основании проведения акустических расчетов. Применение звукопоглощающих конструкций*. Наличие отражений звуковых волн от поверхностей замкнутого пространства (помещения) и находящихся в нем предметов обычно увеличивает интенсивность звука по сравнению с уровнями, создаваемыми тем же источником звука, излучающим в свободное (открытое) пространство. Для устранения отраженной части звукового поля применяют различные звукопоглощающие материалы и конструкции на их основе. Звукопоглощающие конструкции (подвесные потолки, облицовка стен, кулисные и штучные поглотители) следует применять для снижения уровней шума на рабочих местах и в зонах постоянного пребывания людей в производственных и общественных зданиях. Звукопоглощающие конструкции следует размещать на потолке и на верхних частях стен. Целесообразно размещать звукопоглощающие конструкции отдельными участками или полосами. На частотах ниже 250 Гц эффективность звукопоглощающей облицовки увеличивается при ее размещении в углах помещения. Площадь звукопоглощающих облицовок и количество штучных поглотителей определяются расчетным путем.

Штучные поглотители следует применять, если облицовок недостаточно для получения требуемого снижения шума, а также вместо звукопоглощающего подвесного потолка, когда его устройство невозможно или малоэффективно (большая высота производственного помещения, наличие мостовых кранов, наличие световых и аэрационных фонарей).

Как обязательные мероприятия по снижению шума и обеспечению оптимальных акустических параметров помещений звукопоглощающие конструкции должны приме-няться: в шумных цехах производственных предприятий; в машинных залах вычислительных центров; в звукоизолирующих кабинах, боксах и укрытиях. Звукопоглощающее свойство материала характеризуется коэффициентом поглощения, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии ко всей энергии, падающей на материал. За единицу звукопоглощения условно принимают звукопоглощение 1 м² открытого окна. Коэффициент звукопоглощения может изменяться в пределах от 0 до 1. При нулевом значении коэффициента звукопоглощения звук полностью отражается, при полном звукопоглощении коэффициент равен единице. К звукопо-глощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4 при частоте 1000 Гц.

Акустические свойства материалов существенно зависят от их структурных параметров, которые определяют область применения этих материалов. Так, если требуется снижение шума в области низких частот, то целесообразно использовать облицовки, выполненные из ультраили супертонких волокнистых материалов плотностью 15 — 20 кг/м3. Для снижения широкополосного шума в диапазоне средних и высоких частот следует выбирать материалы с более крупными волокнами плотностью 20 — 30 кг/м3 и более. Необходимо отметить, что в зоне действия прямого звука звукопоглощающие конструкции практически не дают снижения уровней шума.

· Применением звукоизолирующих кабин наблюдения и дистанционного управления. Звукоизолирующие кабины следует применять в промышленных цехах и на территориях, где допустимые уровни превышены, для защиты от шума рабочих и обслуживающего персонала. В звукоизолирующих кабинах следует располагать пульты контроля и управления «шумными» технологическими процессами и оборудованием, рабочие места мастеров и начальников цехов. В зависимости от требуемой звукоизоляции кабины могут быть спроектированы из обычных строительных материалов (кирпича, железобетона и т. п.) или иметь сборную конструкцию, собираемую из заранее изготовленных конструкций из стали, алюминия, пластика, фанеры и других листовых материалов на сборном или сварном каркасе. Звукоизолирующие кабины следует устанавливать на резиновых виброизоляторах для предотвращения передачи вибраций на ограждающие конструкции и каркас кабины.

Внутренний объем кабины должен составлять не менее 15 м³ на одного человека. Высота кабины (внутри) — не менее 2,5 м. Кабина должна быть оборудована системой вентиляции или кондиционирования воздуха с необходимыми глушителями шума. Внутренние поверхности кабины должны быть на 50 — 70% облицованы звукопоглощающими материалами.

Двери кабины должны иметь уплотняющие прокладки в притворе и запорные устройства, обеспечивающие обжатие прокладок. В кабинах 1-го и 2-го классов должны быть двойные двери с тамбуром.

· Применение звукоизолирующих кожухов на шумных агрегатах. Применение звукоизолирующих кожухов является одним из наиболее эффективных решений проблемы изоляции агрегатов с повышенным уровнем шума. Звукоизолирующий кожух целесообразно применять в тех случаях, когда создаваемый агрегатом (машиной) шум в расчетной точке превышает допустимое значение на 5 дБ и более хотя бы в одной октавной полосе, а шум всего остального технологического оборудования в той же октавной полосе (в той же расчетной точке) на 2 дБ и более ниже допустимого. Звукоизолирующие кожухи, как правило, изготавливаются из волокнистых материалов, а каркасом служат тонкие перфорированные металлические панели. Если величина звукоизоляции воздушного шума не превышает 10 дБ на средних и высоких частотах, то кожух может быть выполнен из эластичных материалов (винила, резины и др.), если превышает — кожух следует выполнять из листовых конструкционных материалов. Элементы кожуха должны крепиться на каркасе. Кожух из металла следует покрывать вибродемпфирующим материалом (листовым или в виде мастики), при этом толщина покрытия должна быть в 2 — 3 раза больше толщины стенки. С внутренней стороны на кожухе должен помещаться слой звукопоглощающего материала толщиной 40 — 50 мм. Для его защиты от механических воздействий, пыли и других загрязнений следует использовать металлическую сетку со стеклотканью или тонкой пленкой толщиной 20 — 30 мкм. Кожух не должен иметь непосредственный контакт с агрегатом и трубопроводами. Технологические и вентиляционные отверстия должны быть снабжены глушителями и уплотнителями. Установка звукоизолирующих кожухов является одним из основных мероприятий для снижения шума вентиляционного оборудования в зданиях и помещениях. Они устанавливаются на приточные, некоторые вытяжные установки и кондиционеры. Звукоизолирующие кожухи представляют собой два металлических листа со звукопоглощающим материалом между ними. Акустическая эффективность таких кожухов может составлять до 10 — 15 дБ на низких и до 30 — 40 дБ — на высоких частотах.