Н. Л. Березуцька > Л. В. Ларченко > Л.І. Марченко > Г. В. Пронюк
| Вид материала | Документы |
- Методические указания для лабораторних работ по дисциплине "бжд", 534.4kb.
- Н. Л. Березуцька > Г. В. Пронюк > В. А. Айвазов, 530.66kb.
- Н. Л. Березуцька > Н. В. Денисенко > Л.І. Марченко > О. В. Усенко > І.І. Хондак, 1013.29kb.
- Ороли Анатолия Марченко в российском правозащитном движении в интервью, 1165.99kb.
- Курс лекций:[Учеб для вузов] /М. Н. Марченко, М. Г. Анохин, Е. А. Ануфриев, 49.54kb.
- Програма, методичні вказівки та контрольні завдання з дисципліни «екологія» для студентів, 566.78kb.
- Марченко Виктора Николаевича по многомандатному избирательному округу №1 Всоответствии, 16.31kb.
- Дрнті 55 Кінематичний синтез кривошипно-кулісних механізмів з вистоєм вихідної ланки, 93.44kb.
- В. В. Семенець " " 2007, 733.61kb.
- Приказ № от 200 года Директор школы М. С. Ёжикова Рабочая программа учебного курса, 110.23kb.
1 2
2.4 Зміст звіту
Звіт повинен містити:
- мету роботи;
- таблиці з результатами розрахунків;
- діаграми і графіки, які побудовані за наслідками роботи програми;
- висновки.
2.5 Контрольні питання
- Що таке ризик?
- Назвіть основні джерела ризику для людини.
- Що таке чинник ризику? Перерахуйте основні чинники ризику для людини.
- Що таке небезпека? Які класи небезпечних речовин Ви знаєте?
- Як визначається кількісна міра ризику?
- Від чого залежить рівень ризику для конкретної людини?
- За яких умов виникає ризик для здоров'я людини, пов'язаний із забрудненням навколишнього середовища?
- Які задачі вирішує аналіз ризиків?
- Що таке індивідуальний ризик?
- Що таке ризик популяції?
3 ЗАХИСТ ВІД ЗОВНІШНЬОГО ШУМУ
3.1 Мета роботи
Дослідження методів і засобів забезпечення безпеки людини від впливу підвищеного рівня шуму від зовнішніх джерел шляхом застосування звукоізолюючих матеріалів з різними характеристиками.
3.2 Загальні положення
При підготовці до лабораторної роботи необхідно вивчити:
- поняття гомосфери й ноксосфери, варіанти їхнього взаємного розташування;
- принципи, методи та засоби забезпечення безпеки людини;
- параметри звукового поля, область слухового сприйняття, поняття граничного спектра, октавної смуги частот, нормування шуму, способи захисту від шуму.
При вивченні перерахованих вище питань варто мати на увазі, що для реалізації небезпеки необхідно:
- наявність джерела небезпеки;
- виникнення факторів небезпеки;
- дія факторів небезпеки на людину й навколишнє середовище.
Введемо два поняття:
- гомосфера Г – простір, у якому перебуває людина в процесі трудової або іншої діяльності, а також відпочинку;
- ноксосфера Н – простір, у якому постійно існують або можливо виникнення факторів небезпеки.
Гомосфера й ноксосфера визначаються структурою та складом системи «Л-М-С». Можливі кілька варіантів взаємного розташування ноксосфери та гомосфери. Для реалізації небезпеки необхідне існування перетинання гомосфери та ноксосфери. І навпаки, безпека буде забезпечена, якщо гомосфера та ноксосфера не перетинаються.
До принципів забезпечення безпеки відносяться:
1) просторовий або часовий поділ гомосфери й ноксосфери;
2) нормалізація ноксосфери, під якою розуміється приведення параметрів факторів небезпеки у відповідність із характеристиками людини;
3) зміна гомосфери, під якою розуміється підвищення захисних функцій і властивостей людини шляхом його адаптації й застосування засобів захисту.
Методи забезпечення безпеки життєдіяльності реалізують принципи забезпечення безпеки. Основними методами забезпечення БЖД є:
Технічні методи – це методи, спрямовані на безпосереднє запобігання або зменшення дії факторів небезпеки за допомогою технічних засобів. До них належать методи блокування, герметизації, слабкої ланки, екранування, надійності, забезпечення недосяжності.
Організаційні методи – це методи, що зменшують вплив факторів небезпеки шляхом організації певної взаємодії елементів системи «Л-М-С» як між собою, так і із зовнішнім середовищем. До них належать методи захисту часом, захисту відстанню, інформації, нормування, класифікації, ергономічності.
Управлінські методи – це методи, що встановлюють необхідний взаємозв'язок між окремими стадіями й етапами процесу забезпечення безпеки в системі «Л-М-С». До них належать методи контролю, відповідальності, стимулювання.
Для забезпечення безпеки життєдіяльності може бути застосовано кілька методів.
У лабораторній роботі вивчення принципів і методів забезпечення безпеки проводиться шляхом дослідження поширення й впливу на людину підвищеного рівня шуму.
Шум являє собою сукупність звуків різної частоти, амплітуди й тривалості, що чинять несприятливий вплив на організм людини.
Шум впливає на весь організм людини: гнітить ЦНС, викликає зміну швидкості дихання й пульсу, сприяє порушенню обміну речовин, виникненню сердечно-судинних захворювань, гіпертонічної хвороби, зниженню імунологічних реакцій організму, зниженню працездатності, підвищенню ступеня виникнення ризику нещасних випадків.
Ступінь шумової патології залежить від інтенсивності, тривалості впливу, індивідуальної чутливості організму до шуму.
Акустичні коливання в діапазоні 16 Гц....20 кГц, які сприймає людина, називають звуковими. Процес поширення коливального руху в середовищі від джерела шуму називається звуковою хвилею, а область середовища, у якій вона поширюється - звуковим полем.
Існують наступні види звукових полів:
- вільне звукове поле – звукове поле, у якому звук хвилі поширюється вільно, без перешкод;
- дифузійне звукове поле – поле, у якому звукові хвилі надходять у кожну крапку простору з однаковою ймовірністю з усіх боків (зустрічається в приміщеннях, внутрішні поверхні яких мають високі коефіцієнти відбиття звуку).
Повітряний звук поширюється у вигляді поздовжніх хвиль, у яких коливання часточок повітря збігаються з напрямком руху звукової хвилі.
У відкритому просторі звукові хвилі поширюються сферично у всіх напрямках від крапкового джерела. Звукові хвилі відбиваються від твердих великих перешкод й обгинають малі перешкоди.
Довжина хвилі – це відстань, яку проходить звукова хвиля протягом періоду коливання (відстань між двома сусідніми шарами повітря, які мають однаковий звуковий тиск, обмірюваний одночасно).
В ізотропному середовищі довжина хвилі прямо пропорційно швидкості поширення звукових хвиль С (для повітря С0 = 340 м/с при t = 20 ºС) і обернено пропорційно частоті коливань f, Гц.
, (3.1)де С - швидкість поширення звукової хвилі, м/с,
f - частота коливань, Гц.
Шум характеризується такими параметрами:
- частотою звукових коливань f, Гц;
- звуковим тиском P, Н/м2 ;
- інтенсивністю звуку I, Вт/ м2.
Звуковий тиск P – це змінна складова атмосферного тиску, що виникає при проходженні звукової хвилі.
Інтенсивність звуку I – енергія, переношувана звуковою хвилею в одиницю часу через одиничну поверхню, перпендикулярну напрямку поширення звукової хвилі.
, (3.2)де Р – звуковий тиск (Н/м2),
ρ – щільність середовища (кг/м3),
с – швидкість поширення звуку (м/с).
Добуток ρс називається питомим акустичним опором середовища, через яке поширюється звукова хвиля.
Розмір мінімального звукового тиску та мінімальної інтенсивності звуків, слабко помітних слуховим апаратом людини, називається граничним.
Діапазон сприйняття звукових тисків P: 2·10-5 … 2·102 H/м2, інтенсивність звуку: 10-12 … 102 Вт/м2.
За еталонний прийнятий звук із частотою коливань 1000 Гц. На частоті 1000 Гц поріг чутності по інтенсивності J0 = 10-12 Вт/м2, а відповідний йому звуковий тиск Р0 = 2 · 10-5 Н/м2.
З огляду на логарифмічну залежність між інтенсивністю звуку й слуховим сприйняттям, а також з метою спрощення операцій з великими числами користуються логарифмічними рівнями інтенсивності й звукового тиску.
Рівні інтенсивності й звукового тиску виражаються в логарифмічній формі, у децибелах [дБ]. З огляду на логарифмічну залежність між інтенсивністю звуку й слуховим сприйняттям, рівень інтенсивності, дБ:
, (3.3)де І0 = 10-12 Вт/м2.
Рівень звукового тиску
, (3.4)де Р0 = 2 · 10-5 Н/м2.
Болючий поріг чутності становить 130 дБ - 140 дБ.
Для частотної характеристики шуму застосовується спектр і виконується через октави. Октава (октавна смуга) – смуга частот, у якій верхня гранична частота
у два рази більше нижньої граничної частоти 
.
; 
, (3.5)Октавна смуга характеризується середньогеометричною частотою
(3.6)Припустимі рівні постійного шуму (шум, рівень звуку якого за 8 годин робочого дня змінюється в часі не більше ніж на дБА) регламентуються ДСН 3.3.037 - 99.
В основу гігієнічних норм ДСН 3.3.6-037-99 покладені наступні принципи:
1) обмеження інтенсивності звукового тиску в межах октав;
2) облік характеру шуму;
3) облік особливостей трудової діяльності.
У санітарних нормах закладений принцип установлення певних параметрів шуму, виходячи із класифікації приміщень за їхнім використанням для трудової діяльності різних видів.
Нормуванню підлягають рівні звукового тиску в октавних смугах частот, дБ, і еквівалентні рівні звуку в дБА на робочих місцях.
Захист від шуму досягається застосуванням засобів і методів колективного захисту, будівельно-акустичними методами й засобами індивідуального захисту.
Одним з методів колективного захисту є метод звукоізоляції.
Метод звукоізоляції застосовується для зовнішніх джерел шуму, якщо джерело шуму перебуває зовні, а не усередині приміщення (будинку).
В основу звукоізоляції покладений принцип відбиття звукових хвиль від перешкоди - більша частина падаючої енергії на огородження відбивається й лише невелика частка, близька 1/1000-ої, проникає через огородження.
Звукоізолюючі властивості огородження, установленого на шляху поширення звуку, характеризуються коефіцієнтом звукопроникності
, що являє собою відношення минулої через огородження інтенсивності звуку 
до падаючій на нього інтенсивності звуку 
, (3.7)Звукоізолююча здатність огородження визначається, дБ:
, (3.8)Будь-яке тверде огородження (стіна, перекриття, екран і т.п.) є коливальною системою з розподіленими параметрами. Такі системи мають нескінченний ряд власних частот, починаючи від найнижчих (власні коливання всього огородження) до високих, із всезростаючою щільністю їхніх значень у частотному діапазоні.
Падаюча звукова хвиля приводить огородження в коливальний рух із частотою, рівною частоті коливань часток повітря у хвилі. У результаті конструкція, що обгороджує, сама стає джерелом шуму й випромінює його в навколишній простір. Амплітуди цих коливань зростають у випадках, коли частоти змушених коливань близькі або дорівнюють частотам власних коливань огородження, тобто при резонансі. У цьому випадку звукоізолюючі властивості огородження погіршуються. Отже, чим важча, масивніша перешкода, тим сутужніше привести її в коливальний стан і тим ефективніше вона ізолює від шуму.
Для визначення звукоізолюючої здатності одношарових огороджень використають емпіричну формулу, дБ,
, (3.9)де m – маса 1 м2 огородження, кг,
f – частота звуку, Гц.
Звукоізолююча здатність того самого огородження зростає разом зі збільшенням частоти.
3.3 Опис програми «Захист від зовнішнього шуму»
Програма призначена для вивчення методів і засобів захисту від дії підвищеного рівня шуму, створюваного зовнішніми джерелами, й відбиває коло питань, пов'язаних із проблемами зниження рівнів надлишкового шуму у виробничих приміщеннях для забезпечення нормованих значень, виходячи із класифікації приміщень по їхньому використанню для трудової діяльності різних видів.
Є джерело зовнішнього шуму й приміщення, у якому потрібно забезпечити припустимий рівень шуму на робочих місцях залежно від виду трудової діяльності користувачів комп'ютерними інформаційними технологіями. Необхідно виконати розрахунок звукоізоляції й вибрати матеріал, що забезпечить необхідну звукоізоляцію.
Зниження рівнів шуму в приміщенні досягається шляхом застосування матеріалів з різними характеристиками. Звукоізоляція здійснюється шляхом вибору відповідного матеріалу стін і вікон.
Програма дозволяє моделювати джерела шуму в широкому діапазоні рівнів звукового тиску, відстань від джерела шуму до розглянутого приміщення від 50 до 700 метрів, розміри приміщення (довжина, ширина, висота), нормовані значення рівнів шуму приміщення, що звукоізолюється, виходячи із класифікації приміщень по їхньому використанню для трудової діяльності користувачів комп'ютерними інформаційними технологіями, конструкції звукоізоляції.
Джерела шуму: аеропорт, шосе, тракторний завод, деревообробний завод, кондитерська фабрика.
При розгляді математичної моделі слід зазначити, що розрахунок звукоізоляції повинен виконуватися в октавних смугах частот і складається з наступних етапів:
- Визначення октавного рівня звукового тиску джерела шуму в проміжній розрахунковій крапці;
- Визначення необхідної звукоізоляції повітряного шуму кожним елементом огородження;
- Визначення необхідної середньої звукоізоляції повітряного шуму даної неоднорідної ( що складає з декількох елементів) конструкції, що обгороджує;
- Визначення необхідної звукоізоляції кожного із всіх елементів огородження з обліком їхнього взаємного впливу;
- Аналіз результату.
3.3.1 Визначення октавного рівня звукового тиску джерела шуму в проміжній розрахунковій крапці.
Необхідно визначити октавний рівень звукового тиску
, створюваний розглянутим джерелом шуму в проміжній розрахунковій крапці А, розташований зовні огородження в 2 м від його центра, дБ:
, (3.10)де LPK – октавний рівень звукового тиску, що генерується розглянутим джерелом шуму, дБ;
rk – відстань від розглянутого джерела шуму до проміжної розрахункової крапки, м;
ФК – фактор спрямованості (ФК =1 для ненаправленого джерела шуму);
βа – загасання звуку в атмосфері, дБ/км, значення βа наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Загасання звуку в атмосфері
| Середньогеометрична частота, Гц | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
 , дБ/км | 0 | 0,7 | 1,5 | 3 | 6 | 12 | 24 | 48 |
Примітка: при відстані rk 50 м загасання в атмосфері не враховується.
3.3.2 Визначення необхідної звукоізоляції повітряного шуму кожним елементом огородження.
Визначається необхідна звукоізоляція повітряного шуму кожним елементом огородження (наприклад, вікно, суцільна частина огородження) при проникненні шуму з території в приміщення, що ізолюється:
, (3.11)де Lk – октавний рівень звукового тиску в проміжній крапці А, дБ;
Lдоп – припустимий октавний рівень звукового тиску в приміщенні, що ізолюється від шуму, дБ.
Sогрi – площа i-го елемента огородження (вікна, суцільної частини), м2;
BU – постійна ізольованого приміщення.
3.3.3 Визначення необхідної середньої звукоізоляції повітряного шуму даної неоднорідної (що складає з декількох елементів) конструкції, що обгороджує.
Визначається необхідна середня звукоізоляція повітряного шуму даної неоднорідної (що складає з декількох елементів) конструкції, що обгороджує:
, (3.12)де Sзаг – загальна площа неоднорідного огородження,м2 ;
Sі і Rтрі – площа, м2, і звукоізоляція, дБ, окремого елемента (вікна, дверей, суцільної частини огородження);
n – кількість елементів, розглядаючи огородження з одним прорізом (вікном).
3.3.4 Визначення необхідної поправочної звукоізоляції кожного з n-елементів огородження.
Визначається необхідна звукоізоляція кожного з n-елементів огородження, з обліком їхнього взаємного впливу по формулі:
, (3.13)де Rср – середня звукоізоляція, дБ;
Si – площа, м2;
Sзаг – загальна площа неоднорідного огородження, м2;
n - кількість елементів.
3.3.5 Аналіз результату.
Необхідне виконання умови у всіх октавних смугах частот:
, (3.14)де Rогрi – звукоізоляція обраної конструкції (вікно, суцільна частина огородження);
Rтрі – необхідна розрахункова звукоізоляція елемента огородження.
3.3.6 Розрахунок постійної ізольованого приміщення BU.
Постійна ізольованого приміщення визначається як
, (3.15)де S – площа ізольованого приміщення;
α – коефіцієнт, що залежить від частоти, значення якого представлені в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2 – Значення коефіцієнта α залежно від частоти
| Середньогеометрична частота, Гц | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
| α | 0,11 | 0,11 | 0,12 | 0,13 | 0,14 | 0,14 | 0,14 | 0,14 |
Таблиця 3.3 – Припустимі рівні звукового тиску в октавних смугах частот, еквівалентні рівні звуку на робочих місцях відповідно до ДСН 3.3.6-037-99 «Санітарні норми шуму, інфразвуку й ультразвуку»
| № | Вид трудової діяльності, робоче місце | | Рівні звукового тиску в дБ в октавних смугах зі середньогеометричними частотами, Гц | Рівні шуму та еквіва-лентні рівні шуму, дБА | |||||
| | | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| 1 | Творча діяльність, робота керівника з підвищеними вимогами, наукова діяль-ність, програмування, ро-бочі місця в приміщеннях розраховувачів, програмі-стів обчислювальних ма-шин | 61 | 54 | 49 | 45 | 43 | 40 | 38 | 50 |
| | | | | | | | | | |
| 2 | Висококваліфікована ро-бота, що вимагає зосеред-женості, адміністративно-керувальна діяльність, робота системного адмі-ністратора обчислюваль-них мереж. | 70 | 63 | 58 | 55 | 52 | 50 | 49 | 60 |
| | | | | | | | | | |
| 3 | Робота, виконувана в залах обробки інформації на обчислювальних ма-шинах, робота операторів комп'ютерного набору на ЕОМ. | 74 | 68 | 63 | 60 | 57 | 55 | 54 | 65 |
| | | | | | | | | | |
По закінченні роботи програма виставляє оцінку за отриманими результатами.
Для одержання даних до оформлення звіту студентові необхідно одержати допуск у викладача, після чого програма виводить заготівлю звіту з отриманими результатами.
3.4 Порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з довідковою системою (кнопка «Помощь»), що включає в себе опис математичної моделі розрахунку звукоізоляції й «Предысторией».
2. Приступитися до виконання лабораторної роботи, нажавши кнопку «Начать».
3. Одержати у викладача вихідні дані: джерело шуму, вид трудової діяльності працівників у розглянутому приміщенні, відстань від джерела до приміщення, розміри приміщення.
4. Розрахувати необхідну звукоізоляцію й проаналізувати отримані розрахункові дані.
5. Вибрати матеріали поверхонь, що обгороджують, що забезпечують необхідну розрахункову звукоізоляцію.
6. «Підвищити кваліфікацію» шляхом проходження тестів.
7. Оформити звіт.
3.5 Зміст звіту.
1) Мета роботи;
2) Вихідні дані для розрахунку необхідної звукоізоляції;
3) Дані розрахунку необхідної звукоізоляції стінами й вікнами;
4) Вибір матеріалу;
5) Інформація про проходження тесту (% правильних відповідей);
6) Висновки.
3.6 Контрольні питання.
1. Яка фізіологічна дія шуму на організм людини?
2. Розгляньте частотний спектр шуму. Дайте визначення поняттям «шум», «октавна смуга».
3. Розгляньте класифікацію шумів за походженням.
4. Якими параметрами характеризується шум?
5. Яким чином виконується нормування шуму?
6. Який метод захисту застосовують для забезпечення нормованих рівнів шуму у виробничих приміщеннях із внутрішніми джерелами шуму? Обґрунтуйте Вашу відповідь.
7. На чому заснований метод звукоізоляції?
8. У яких одиницях доцільно вимірювати рівень шуму й чому?
9. Сформулюйте фактор небезпеки, пов'язаний із шумом і виконаєте його класифікацію.
10. Розгляньте порядок розрахунку звукоізоляції.
11. Які методи й засоби захисту від шуму.
12. Що таке коефіцієнт звукопроникності? Що він характеризує?
13. Дайте визначення поняттям «звуковий тиск», «інтенсивність звуку». Якою залежністю вони зв'язані?
14. Як визначається звукоізолююча здатність огородження?
15. Що таке довжина хвилі?