|
Скачать 3.29 Mb.
|
4.2. Защита от шума Для защиты от многочисленных источников шума как в быту, так и на рабочих местах в настоящее время используются разнообразные методы. Рассмотрим некоторые из них. Звукопоглощение В замкнутом пространстве уровень шума определяется как прямой волной, идущей непосредственно от источника шума (ИШ), так и совокупностью волн, отраженных от всех поверхностей в помещении. Подобное звуковое поле называется диффузным, и его уравнение имеет следующий вид ![]() где Lp – уровень звуковой мощности, дБ; S(r) – площадь поверхности, через которую на расстоянии r проходит звуковая энергия источника шума, м2; если r меньше наибольшего размера ИШ, то S(r) – площадь геометрически подобной поверхности, проходящей через расчетную точку; если r больше наибольшего размера ИШ, то S(r) определяется по соотношению S(r)= r2; (4.10) – телесный угол, в который излучает источник, стерад.; =4 – если ИШ уединенный; =2 – если ИШ находится на поверхности (например, на полу), = – если ИШ находится у стены, и = /2 – если ИШ находится в углу комнаты; Ф – фактор направленности излучения, задается в паспорте ИШ в виде диаграммы направленности излучения, в виде таблицы или математического соотношения; если значение Ф неизвестно, то принимают Ф=1; В – постоянная помещения; ![]() ![]() Здесь Si – площадь звукоотражающей поверхности, имеющей коэффициент звукопоглощения i; значение i зависит от вида звукопоглощающего материала и частоты f акустических колебаний. При использовании звукопоглощения для снижения шума стараются максимально уменьшить отраженные волны. При этом второе слагаемое, стоящее в формуле (4.9) под знаком логарифма, стремится к нулю. Это достигается путем обработки возможно большей площади отражающих поверхностей материалами, имеющими коэффициент звукопоглощения близкий к 1 (акустическая обработка). Если до акустической обработки постоянная помещения была равна В1, а после нее – В2, то в расчетной точке шум уменьшился на ![]() Разделим числитель и знаменатель (4.12) на Ф/S(r) и назовем акустическим отношением величину ![]() Тогда соотношение (4.13) можно переписать в виде ![]() а (4.9) – представить в виде: L= Lp+10 lgФ/S(r) +10 lg 1+М , дБ. (4.16) Поскольку звукопоглощение – весьма дорогой метод, то на основе анализа (4.16) можно сделать вывод, что использовать его для снижения шума следует только в том случае, если М>>1, что возможно лишь в зоне отраженного звука, т.е. на значительном расстоянии от рабочих мест. Например, если исходное значение М=1, то за счет звукопоглощения шум можно уменьшить максимум на 3 дБ, а если исходное значение М=0,12, то уменьшение шума за счет звукопоглощения будет вообще незаметно! Покажем это на примере решения задачи. Задача В помещении размером АВС=1074 м у боковой стены расположен постоянно работающий принтер размером 0,70,30,1м. Спектр уровней звуковой мощности принтера приведен в табл. 4.5. ^
Оценить условия труда на рабочих местах, расположенных на расстоянии 1 м и 9 м. Коэффициент звукопоглощения стен =0,05 для всех частот. В помещении висят две шторы размером 33 м и постоянно работают 2 человека, площадь каждого из них 1,5 м2. Коэффициенты звукопоглощения штор и людей приведены в табл. 4.6 и 4.7 соответственно. ^
Таблица 4.7 ^
Определить как изменится шум на этих рабочих местах после обработки стен и потолка материалом, коэффициент звукопоглощения которого приведен в табл. 4.8. ^
Решение Оценим условия труда на РМ, расположенном на расстоянии 1 м от ИШ. Вначале определяем уровни звукового давления на РМ, расположенном на расстоянии 1 м. Это расстояние меньше максимального размера принтера, поэтому РМ находится в ближнем поле с S(r), определяем как площадь геометрически подобной поверхности (ГПП) (рис. 4.2). ![]() Рис. 4.2. К определению площади ГПП Из условий задачи известны размеры принтера: д=0,7 м; ш=0,3м; h=0,1м. Тогда с учетом обозначений рис. 4.2 коэффициент подобия определится как ![]() Тогда Д=д Кп=0,7 4,3=3,03 м. Ш=1,3 м – по определению Н=0,1 4,3=0,43 м. ![]() Определяем постоянную помещения: ![]() ![]() Sстен=2 А В+2 (А+В) С–2 Sштор=2 10 7+2 (10+7) 4–2 3 3=258 м2, Sштор=18 м2, Sчел=3 м2. Для первой октавной полосы частот: ![]() Аналогично определяя постоянную помещения для других октавных полос, получим: Таблица 4.9 ^
Определяем спектр звукового давления на РМ, расположенном на расстоянии 1 м от ИШ (РМ 1). Для первой октавной полосы: ![]() Аналогично определяя уровни звукового давления для других октавных полос, получим: Таблица 4.10 ^
Чтобы определить класс условий труда на данном рабочем месте, необходимо определить уровень звука, для чего полученный спектр уровней звукового давления преобразуем в уровень звука, соответствующий частотной характеристике "А": ![]() Весовые коэффициенты Кi для частотной характеристики "А" определяем по табл. 4.11 [4.1]: ^
![]() По санитарным нормам 4.3 определяем допустимое значение уровня звука 50 дБ "А", следовательно, параметры шума не соответствуют требованиям норм. Оценим условия труда на втором РМ, расположенном на расстоянии 9 м от ИШ. В данном случае РМ находится в дальнем поле у стены, т.е. = и S(r)= r2. Определяем уровни звукового давления, используя данные табл. 4.9. Для первой октавной полосы: ![]() Аналогично определяя уровни звукового давления для остальных октавных полос, получим: Таблица 4.12 ^
Полученный спектр уровней звукового давления преобразуем в уровень звука, соответствующий частотной характеристике "А", используя соотношение (4.17). В результате LA2=62 дБ "А". Это значение уровня звука также больше допустимого по нормам. Определим, как изменятся спектры звукового давления и уровни звука на рабочих местах после обработки потолка и стен материалом с коэффициентом звукопоглощения, приведенным в табл. 4.8. Для этого рассчитаем новые значения постоянных помещения. Для первой октавной полосы: ![]() Для остальных октавных полос расчеты аналогичны и их результаты приведены в табл. 4.13. ^
Определяем спектр звукового давления на РМ, расположенном на расстоянии 1 м от ИШ (РМ 1) после акустической обработки. Для первой октавной полосы: ![]() Аналогично определяя уровни звукового давления для других октавных полос, получим: Таблица 4.14 ^
Тогда (по 4.37) =3,45 10–6 м и требуемый радиус экрана: ![]() Экран любого меньшего размера обеспечит большую эффективность экранирования, и, следовательно, мы выберем радиус экрана из соображений удобства. ^ Эргономика – это наука о проектировании эргономических систем, т.е. систем, в которых взаимодействуют субъект (человек, оператор) и объекты: машины (техника), социальная и природная окружающая среда. Различают макроэргономику, которая исследует такие системы на общеорганизационном уровне, изучает связи и разрабатывает методы проектирования социо- и техносистем, и микроэргономику, занимающуюся проектированием отдельной системы "человек-машина", конкретного рабочего места или группы мест. От того, насколько правильно (эргономично) спроектированы рабочие места, во многом будет зависеть комфортность условий, в которых работает оператор, безопасность обслуживания техносистем, сохранение жизни и здоровья работников. ^
Приведенные данные характеризуют затраты на выполнение собственно действий или движений. В необходимых случаях следует учитывать также предшествующее им время скрытой реакции (латентный период), т.е. промежуток времени от момента возникновения раздражителя до начала реакции на него. Учет скрытого времени имеет особенно большое значение при необходимости выполнения оператором экстренных действий (например, деятельность водителей различных видов транспорта, работа в условиях дефицита времени и т.д.). Значения скрытого времени зависят от вида реакции (табл. 5.2). Таблица 5.2 ^
Таблица 5.3 ^
продолжение табл. 5.3
|