LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 4
(всего 7)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

При воздушной системе отопления подаваемый воздух предварительно нагревается в калориферах (водяных, паровых, электрокалориферах). Системы воздушного отопления бывают центральными и местными.
Таким образом, к основным техническим мероприятиям по оздоровлению воздушной среды производственного помещения следует отнести системы вентиляции кондиционирования и отопления.

Производственное освещение. Количественные и качественные показатели освещения.
В производственных условиях на рабочего оказывает воздействие широкий спектр электромагнитного излучения.
Видимая область (воспринимаемая как свет) - длинна волны 380 - 780 нанометров ().
Видимая область (наиболее важная часть спектра) обеспечивает зрительное восприятие, дающее около 90% информации об окружающей среде, влияет на нервную систему, обмен веществ в организме, его иммунные и аллергические реакции, на работоспособность и самочувствие человека.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация." выделены следующие факторы производственной среды, связанные с освещением производственных помещений:
- отсутствие или недостаток естественного света;
- недостаточная освещенность рабочей зоны;
- повышенная яркость света;
- пониженная контрастность;
- прямая и отраженная блесткость;
- повышенная пульсация светового потока.

Основные светотехнические понятия, показатели.
1. Понятия, формирующие световую среду (количественные показатели):
1.1. Световой поток (Ф) - часть лучистого потока (энергия электромагнитного поля), который воспринимается зрением как свет; измеряется в люменах (лм).
Это видимая энергия оценивается по световому ощущению. Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, т.к. измерение этой величины основывается на зрительном восприятии.
Все источники света излучают световой поток в пространство неравномерно.
1.2. Сила света (I) - отношение светового потока (Ф), исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри телесного угла .
I = Ф/, где , r - радиус сферы. Телесный угол - отношение площади поверхности сферы (шарового сегмента) к квадрату радиуса сферы. За единицу силы света принята кандела (кд).
Кандела является основной светотехнической единицей, устанавливаемой по специальному эталону. Об освещении помещения судят по величине освещенности, которая определяется поверхностной плотностью светового потока.
1.3. Освещенность - отношение светового потока (Ф), падающего на участок поверхности к площади этого участка (поверхности). E = Ф/S. За единицу освещенности принимают люкс (лк).
Освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности: ее формы, цвета и т.п.
Так как уровень ощущения света органами зрения зависит от плотности светового потока (освещенности) на сетчатке глаза, то основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности попадающий на зрачок. В связи с этим введено понятие "яркости".
Человек различает окружающие предметы благодаря тому, что они имеют разную яркость.
1.4. Яркость поверхности в направлении: L = I/(S cos), яркость измеряется в кд*.
1.5. Коэффициент отражения () - характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток. , где Фотр, Фпад - отраженный от поверхности световой поток и падающий на поверхность световой поток дм.
За счет отражения светового потока от различных предметов и восприятия части его глазом человека эти предметы становятся видимыми.
2. Качественные показатели систем производственного освещения, которые определяют условия зрительной работы (рассматриваются комплексно):
2.1. Объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета или его часть, которую различают в процессе выполнения работы.
2.2. Фон - поверхность, прилегающая к объекту различения. Он определяется коэффициентом отражения - .
Светлый >0,4
Средний = 0,2-0,4
Темный <0,2
2.3. Контраст (К) - соотношение яркости рассматриваемого объекта и фона к яркости фона.
К = (Lo-Lф)/Lф, где Lo и Lф - яркости объекта и фона соответственно.
К<0,2 - контраст малый;
К = 0,2-0,5 - контраст средний;
К>0,5 - большой.
2.4. Видимость (V) - характеризует способность глаза воспринимать объект. Зависит от освещенности, размера объекта различения, его яркости, контраста объекта с фоном и т.д. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном.
V = Kд/Kпор, где Кд - действительный контраст объекта с фоном;
Кпор - пороговый контраст.
Пороговый контраст - наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.

Классификация освещения
При освещении производственных помещений используют три вида освещения:
1. Естественное (создаваемое прямыми солнечными лучами и светом небосвода). По конструктивному исполнению естественное освещение подразделяют на:
1.1. Боковое освещение
1.1.1. Одностороннее
1.1.2. Двустороннее
Осуществляется через световые проемы в наружных стенах.
1.2. Верхнее освещение
Осуществляется через световые проемы в кровле и перекрытиях (через верхние световые фонари).
1.3. Комбинированное освещение (сочетание верхнего и бокового)
2. Искусственное, осуществляемое искусственными источниками (электрическими лампами). По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть:
2.1. Общее освещение
Применяются в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные и т.д. цехи), а также в административных, конторских и других помещениях.
2.1.1. Равномерное общее
2.1.2. Локализованное общее (распределенное с учетом рабочих мест).
2.2. Комбинированное (общее + местное).
Применение одного местного освещения не допускается.
3. Совмещенное (естественное освещение дополняется искусственным).
Искусственное освещение делится по функциональному назначению:
1. Рабочее - во всех помещениях с постоянным пребыванием людей.
2. Освещение безопасности. Делится на аварийное и эвакуационное. Аварийное замещает рабочее в случае аварии.
3. Охранное - для освещения охраняемых границ территории.
4. Дежурное - для освещения помещения в нерабочее время.
Основная задача освещения - создание наилучших условий для видения.


# 42. Основные требования к производственному освещению. Нормирование освещения. Измерение освещенности

Основные требования к производственному освещению:
1. Освещенность рабочей поверхности должна соответствовать характеру зрительной работы согласно нормам. Характер зрительной работы определяется параметрами: объектом различия, фоном, контрастом объекта с фоном.
2. Освещенность на рабочей поверхности должна быть равномерной. На рабочей поверхности не должно быть резких теней.
3. В поле зрения не должно быть блесткости (повышенной яркости светящихся поверхностей). Различают два вида слепящей яркости или блесткости:
- прямую (исходит непосредственно от источника света), т.е. "голая лампа";
- отраженная (косвенная) - наблюдается на освещаемых поверхностях (часто встречается в производстве при обработке металлов, на полированных и лакированных поверхностях и т.п.).
Неблагоприятные последствия - раздражение и резь в глазах, головная боль, расстройства (серьезные) зрения.
4. Величина освещенности должна быть постоянной во времени.
5. Спектральный состав источников света должен обеспечивать правильную цветопередачу. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение.
6. Осветительная установка должна быть безопасной, надежной и удобной в эксплуатации.
Нормирование естественного освещения
Естественное освещение имеет особенность: освещенность измеряется в очень широких пределах и зависит от многих факторов (время суток и года, метеорологических факторов). Для оценки естественного освещения пользуется относительной величиной - коэффициентом естественной освещенности:
е = (Евн/Енар)*100%
где Евн, Енар - внутренняя освещенность а данной точке рабочей поверхности; наружная (горизонтальная) освещенность, создаваемая светом небосвода. Коэффициент зависит от расстояния до и размера оконного проема.
Естественное освещение нормируется в соответствии со строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". Коэффициент естественной освещенности нормируется в зависимости от характеристики зрительной работы (разряда), от вида освещения (естественное или совместное) и номера группы административного района по ресурсам светового климата. Нормами установлено 8 разрядов зрительных работ. Разряд определяется размером объекта различения. Например,
1-й разряд - размер объекта до 0.15 мм (характеристика зрительной работы по степени точности - наивысшей точности)
8-й разряд - размер не контролируется (общее наблюдение за ходом производственного процесса)
нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в различных районах, следует определять по формуле:
, (для Москвы )
где - номер группы административного района;
- значение КЕО по СНиП;
- коэффициент светового климата (по СНиП).
Территория РФ разделена на 5 групп административных районов. Центральная часть РФ относится к первой группе административного района. В зависимости от ориентации световых проемов по сторонам горизонта для конкретного номера группы по таблице СНиП определяют коэффициент светового климата .
При боковом освещении нормируется минимальное значение . При одностороннем - в точке, расположенной на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов; при двухстороннем - в точке посредине помещения. При верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕО.
Кроме количественного показателя - коэффициента естественной освещенности, нормируют качественную характеристику- неравномерность естественного освещения. Неравномерность - это соотношение наибольшего и наименьшего значений КЕО в пределах характерного разреза помещения.

Нормирование искусственного освещения
Нормируется нормами СНиП 23-05-95. Нормированной величиной является минимальная величина освещенности (Ен min). Эти значения устанавливаются в зависимости от характеристики (разряда) зрительных работ, от контраста объекта с фоном, характеристики фона в зависимости от системы освещения (общая или комбинированная). Характеристика зрительной работы связана с наименьшим размером объекта. Нормами установлено 8 разрядов зрительных работ.
В нормах приведены значения освещенности для газоразрядных ламп. Для ламп накаливания величина освещенности снижается на один разряд.
При комбинированном освещении освещенность общей системы освещения должна быть не менее 10% от Енорм.
Для искусственного освещения регламентируются не только количественные характеристики, но и качественные. К качественным характеристикам относятся показатель ослепленности (Р) и коэффициент пульсация светового потока для газоразрядных ламп (Кп).
Показатель ослепленности определяют по формуле:
,
где - видимость объекта различения соответственно при экранировании источников света (щитком, козырьком и т.д.) и при наличии ярких источников света в поле зрения.
Коэффициент пульсации светового потока определяют:
Кп = (Еmax - Еmin)/2 Еср,
где Еmax, Еmin, Еср - максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания, лк.
Нормируемые значения: Рн = 20-60%; Кпн = 10-20%


# Светильники. Источники света

На экономичность и надежность осветительной установки влияет тип светильника (один из факторов), поэтому выбор типа светильника должен быть обоснованным. Светильник должен удовлетворять следующим требованиям:
1) соответствовать условиям окружающей среды;
2) исключать слепящие действия;
3) быть экономичным.
Светильники
Состоит из источника света, арматуры и пускорегулирующего аппаратуры.
Осветительная арматура предназначена:
1. для перераспределения светового потока ламп в требуемом направлении;
2. для предохранении глаз работника от большой яркости источника света;
3. для защиты источника от повреждений, воздействия окружающей среды и т.д.
Выделяют следующие характеристики светильника:
1. Кривые силы света в пространстве (характеризуют распределение светового потока в пространстве). Построение таких кривых осуществляется таким образом: измеряются величины силы света под различными углами ( и т.д.) и наносятся на сетку в полярной системе координат. Форма кривых определяется конструкцией светильника при условной лампе со световым потоком 1000лм.
2. Защитный угол светильника (определяет степень предохранения глаз работников от больших яркостей источника);
Защитный угол светильника - угол между горизонтальной линией и линией, касательной к светящему телу и краю отражателя. Защитный угол должен быть не больше.
3. коэффициент полезного действия; определяют как отношение фактического светового потока светильника к световому потоку лампы, помещенной в светильнике.
Светильники различаются по светотехническим характеристикам и конструктивному исполнению.
По светотехническим: по распределению светового потока они делятся:
- светильники прямого света - световой поток в нижнюю полусферу не менее 80% от всего светового потока (П).
- преимущественно прямого света Ф = 60-80% Ф (Н).
- рассеянного света Ф = 40-60% Ф (Р).
- отраженного света Ф> 80% Ф (О).
- преимущественно отраженного Ф = 60-80%
По конструктивному исполнению светильники могут быть открытые, закрытые и защищенные.
Защищенные делятся на: пылезащитные, влагозащитные, пожаро- и взрывобезопасные.
Источники света (лампы)
Это основная часть светильника. Различают следующие характеристики источника:
1. Электрические характеристики: Напряжение питания, мощность, род тока (˜ или =).
2. Светотехнические: сила света; световой поток.
3. Эксплуатационные:
3.1. Световая отдача , лм/Вт (определяет экономичность источника).
3.2. Срок службы (полный) - t.
3.3. Полезный срок службы, т.е. время, в течение которого световой поток лампы изменится не более, чем на 20%.
4. Конструктивные: форма колбы, давление газа, состав газа и т.д.
В качестве источников света применяют:
1. Лампы накаливания
2. Газоразрядные лампы.
Лампы накалывания.
Лампы накалывания генерируют свет по принципу теплового. Видимое излучение в них возникает в результате нагревания нити (из вольфрама - наиболее часто) накала до температуры свечения. От температуры свечения зависит спектральный состав излучения.
Достоинства: низкая себестоимость, просты в эксплуатации, достаточно компактные, некритичные к условиям среды, к концу срока службы световой поток уменьшается на 15%.
Недостатки: низкая световая отдача (=7-20 лм/Вт); срок службы до 2000 ч.; спектр света отличается от естественного (преобладают желто-красные лучи).
Используют различные типы ламп накаливания: вакуумные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБ), биспиральные с криптоноксеновым наполнением (НБК) и т.д. Все большее распространение получили галоидные лампы (МН), - лампы накаливания с йодным циклом.








Газоразрядные лампы.
Газоразрядные лампы работают на принципе использования электрических разрядов в парах металла и инертных газов, а также использования явления люминесценции.
Достоинства: высокая светоотдача, т.е. экономичность (=40-110 лм/Вт), большой срок службы (10000 ч.); спектр можно получить любой, в том числе, близкий к дневному.
Недостатки: для работы газоразрядной лампы нужна пускорегулирующая аппаратура; лампы имеют повешенный коэффициент пульсации светового потока и возможно возникновение стробоскопического эффекта. Кроме того, лампы зависят от условия окружающей среды.
Стробоскопический эффект возникает при рассмотрении движущихся или вращающихся деталей в пульсирующем световом потоке; проявляются в искажении зрительного восприятия объектов (вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажаются скорость, направление движения и т.д.).
Основной причиной пульсации светового потока является безынерционность изучения газоразрядных ламп (превращение электрической, химической энергии в световое излучение происходит без стадии перехода в тепловую энергию). В лампах накаливания пульсация сглаживается за счет большой тепловой инерции тела (нити) накала.
Пульсация светового потока, стробоскопический эффект могут привести к травмированию работников.
Среди газоразрядных ламп наибольшее распространение получили люминесцентные лампы.
Они представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта веществом - люминофором. Колба лампы наполнена ртутью и инертным газом (обычно аргоном) при определенном давлении. По обоим концам трубки укреплены электроды. При включении лампы электрический ток, протекающий между электродами, вызывает в парах ртути электрический разряд, который сопровождается излучением (ультрафиолетовое). Это изучение, воздействия на люминофор, преобразуется в световое излучение.
Типы (примеры) газоразрядных ламп:
1. люминесцентные лампы: =75 лм/Вт, t=12000 ч.,
Недостаток: большие габариты.
В зависимости от газа лампы могут быть:
ЛД 60 - лампы дневного света
ЛХБ - лампы холодно-белого света
ЛТБ - лампы теплого белого света
ЛДЦ - лампы с улучшенной светопередачей
2. Дуговые ртутные люминесцентные лампы высокого давления
3. Металлогенные лампы МГЛ (ДРИ), = 100 лм/Вт,
4. Дуговые натриевые лампы ДНАТ =110 лм/Вт, Р - до нескольких кВт и т.д.
# Расчет искусственного освещения

Задачей расчета является определение нужной (потребной) мощности электрической осветительной установки для создания в помещении требуемой освещенности.
При проектировании осветительной установки решают следующие вопросы:
1. Выбирают тип источника света.
Для производственных помещений применяют газоразрядные лампы; для местного освещения - лампы накаливания.
2. Определение системы.
При этом необходимо учитывать, что комбинированная система освещения (общее и местное) является более эффективной. В гигиеническом отношении общая система освещения более совершенна, т.к. эта система создает равномерное распределение освещения. Локализованное общее освещение позволяет добиться высоких уровней освещенности на рабочих местах наиболее просто без значительных затрат.
При выполнении зрительных работ 1-4, 5а, 5б разрядов следует применять систему комбинированного освещения.
3. Выбирают тип светильников
Выбор осуществляют с учетом:
1). характеристик светораспределения;
2). ограничения прямой блескости (это повышенная яркость светящихся поверхностей). Блесткость ухудшает видимость объектов;
3). экономических показателей;
4). условий производственной среды;
5). требований взрыво- и пожаробезопасности.
4. Определяют схему расположения светильников и их количество.
Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно.
Равномерное распределение освещенности достигается в том случае, если , где L - расстояние между центрами светильников;
Нр - высота подвеса светильника.
Например, для светильников ЛД = 1.4 (лампы дневного света).
5. Определяют норму освещенности на рабочем месте.
Для этого необходимо установить характер выполняемой работы (по наименьшему размеру объекта различения), контраст объекта с фоном и фон на рабочем месте. В соответствии с выбранной системой освещения и источником света определяют минимальную нормируемую освещенность (по СНиП).
6. Выбор метода расчета освещения.
Для расчета искусственного освещения используют в основном три метода.
1). Метод светового потока (коэффициента использования).
Используют для расчета общего равномерного освещения горизонтальной рабочей поверхности. Метод учитывает световой поток, отраженный от потолка и стен.
Основная расчетная формула имеет вид.
Световой поток группы ламп светильника (лампы) определяется следующим образом: ,
где - нормированная минимальная освещенность, лк;
S - площадь освещаемого помещения, ;
Кз - коэффициент запаса (учитывает возможное уменьшение освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки); выбирается по соответствующей таблице, например, для лаборатории при искусственном освещении газоразрядными лампами Кз = 1,5; ламп накаливания Кз = 1,3;
Z - коэффициент минимальной освещенности (характеризует неравномерность освещения); Z = 1,15 для ламп накаливания; Z = 1,1 для люминесцентных ламп;
N - число светильников;
- коэффициент использования светового потока ламп (зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильников и геометрических размеров помещения (от индекса помещения i)).
Значения коэффициента выбирают из таблицы, которые связывают индекс помещении с коэффициентами отражения потолка, стен, расчетной поверхности и кривыми силы света светильников.
Определив световой поток лампы, по таблицам подбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной системы.
2). Точечный метод.
Применяют для расчета локализованного и комбинированного освещения, освещения наклонных и вертикальных плоскостей и при проверочных расчетах общего равномерного освещения.
Основная расчетная формула имеет вид.
Освещенность в расчетной точке определяется:
, (1)
где - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд;
r - расстояние от светильника до расчетной точки, м;
- угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.
Данные о приводятся в светотехнических справочниках.
3). Упрощенные методы расчета.
3.1.) Метод расчета по условной удельной мощности (с помощью коэффициента использования)
мощность каждой лампы для создания в помещении нормируемой освещенности определяют по: ,
где p - удельная мощность осветительной установки (приводят в соответствующих таблицах в зависимости от уровня освещенности, площади помещения, высоты подвеса и типа светильников), ;
s - площадь помещения, ;
n - число ламп в осветительной установке.
Метод применяют только при ориентировочных расчетах. Общего равномерного освещения.
3.2). Метод расчета освещенности по удельному числу светильников.
Требуемое число светильников рассчитывается по формуле:
,
где Nуд - удельное число светильников (выбирается по таблице в зависимости от площади помещения, коэффициентов отражения потолка, стен, рабочей поверхности и высоты подвеса светильников);
КЕФ - поправочный коэффициент на освещенность и световой поток источников света (выбирается по таблице для определенного источника света, например, люминесцентной лампы, с номинальным световым потоком и освещенности);
n т - число люминесцентных ламп в светильнике, для которого по таблице определяется удельное число;
n д - действительное число ламп в светильнике.
Тип светильника задан.
Метод применяются при расчетах общего равномерного освещения люминесцентными лампами.
Расчет естественного освещения
Основной задачей светотехнических расчетов является определение необходимой площади световых проемов.
При естественном боковом освещении требуемая площадь световых проемов (для обеспечения нормируемого значения КЕО) определяют по формуле:

,
где - нормируемое значение КЕО;
- площадь пола, ;
- световая характеристика окна (принимается ориентировочно от 8 до 15);
КЗ Д - коэффициент, который характеризует затенение окон от противоположных зданий (принимается в пределах от 1,0 до 1,5);
К З - коэффициент запаса (принимается равным 1,5 до 2,0; определяется с учетом запыленности помещения, расположения стекол (горизонтально, вертикально), периодичности очистки);
- общий коэффициент светопропускания (определяется в зависимости от коэффициента светопропускания стекол, потерь света в переплетах окна, наличия несущих и солнцезащитных конструкций перед окном);
- коэффициент, учитывающий повышение КЕО от отраженного света (принимает значение от 1,5 до 3,0 , большее значение - при боковом одностороннем освещении; определяется с учетом геометрических размеров помещения, светопроема, значений коэффициентов отражения стен, потолка, пола).
Значения коэффициентов определяют по СНиП 23-05-95.
Величину КЕО определяют следующими методами:
1. Графо-аналитический метод (метод Данилюка)
Основные расчетные формулы имеют следующий вид.
Как говорили раньше, естественное освещение бывает боковым, верхним и комбинированным, отсюда, и соответствующие формулы расчета КЕО.
При комбинированном освещении:
еК = еб + ев ,
где еб, ев - КЕО при боковом и верхнем освещении.
Световой поток, падающий в расчетную точку производственного помещения, складывается из прямого диффузного света небосвода, видимого через световой проем и света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противостоящих зданий.



КЕО при боковом освещении рассчитывается по формуле:
,
где - геометрические КЕО в расчетных точках, учитывающие соответственно свет от небосвода и отраженный от противостоящего здания. Их значения определяется графо-аналитическим методом;
R - коэффициент, определяющий относительную яркость противостоящего здания;
- коэффициент, учитывающий повышения КЕО от отраженного света от потолка и стен помещения;
- общий коэффициент светопропускания;
Кз - коэффициент запаса;
q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба.
Все коэффициенты определяют по СНиП 23-05-95.
Рассмотрим графо-аналитический метод.
Полусфера небосвода разделяется меридианами и параллелями на 10 тысяч участков равной световой активности.
Если через световой проем виден только один участок небосвода, то
е = 0,0001=0,01%; если - два участка, то - е = 0,02% и т.д.
Чтобы определить геометрический КЕО, следует подсчитать число участков небосвода, которые видимы через световые проемы из данной точки помещения.
Количество участков небосвода, видимых через светопроем определяют при помощи двух графиков:
1 график представляет собой пучок проекций лучей, которые соединяют центр полусферы небосвода с участками равной активности по высоте светового проема;
2 график представляет собой пучок проекций лучей ... по ширине светового проема.



Геометрический КЕО определяется по формуле:
%,
где - число лучей по высоте окна;
- число лучей по ширине окна.
2. Графические методы.
(это упрощенные методы). Используют для предварительной и ориентировачной оценки КЕО и площади световых проемов.
2.1 Определение КЕО при помощи графика.
2.2 Определение требуемой площади световых проемов

Требуемую площадь световых проемов (Ао) определяют следующим образом:
1) определяют dп /ho;
2) для обеспечения нормируемого КЕО определяют о/п ;
3) зная площадь пола (Sп), определяют требуемую площадь световых проемов (So).
Заметим, что графики построены для определенного типа остекления (окна) - двухслойное оконное стекло, спаренные металлические открывающиеся переплеты.
Если используют другие типы остекления (окон), то полученные значения (по графикам) КЕО умножается на коэффициент пересчета (К1). Значения этого коэффициента приведены в СНиП 23-05-95.

§ 22. Шум. Основные характеристики шума.
Шумом является всякий нежелательный для человека звук. С физической точки зрения шум (звук) - это упругие колебания, которые распространяются волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на неё какой-либо возмущающей силы.
Беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы) - шум.
Шум отрицательно влияет на организм человека. Источниками производственного шума являются машины, оборудование и инструмент.
Шум характеризуется физическими характеристиками и физиологическими характеристиками.
Рассмотрим физические характеристики шума.
Основными (физическими) параметрами шума являются:
1) звуковое давление "р", единицей измерения является - Па (Паскаль) - сила в 1 ньютон/м2;
2) интенсивность звука "I", Вт/м2 (сила звука);
3) частота "f", Гц.
При распространении звуковых колебаний в воздухе периодически появляются области разряжения и повышенного давления. Разность давлений в возмущенной и невозмущенной среде называется звуковым давлением (р).
Интенсивность звука "I", Вт/м2 - это средний поток энергии в единицу времени и к единице поверхности:
,
где означает осреднение по времени в органе слуха человека;
р - давление, Па;
? - плотность среды, кг/м3 (для воздуха 1,29 кг/м3);
с - скорость звука, м/с.
На слух человека действует , осреднение происходит за время 30?100 мс (миллисекунд, 1 мс=10-3 с).
При нормальных атмосферных условиях (Т=293 К=200 С и при Рст=1034 ГПа) скорость звука c в воздухе равна 344 м/с.
Период колебаний Т и частота f связаны соотношением:
(сек) или (Гц)
Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой от 16 Гц до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, не оказывают биологического воздействия на организм.
Восприятие звука зависит не только от частоты, но и от интенсивности звука и звукового давления.
Минимальное звуковое давление Р0 и минимальная интенсивность звука I0, различимые ухом человека, называются пороговым.
Учитывая свойство слуха человека реагировать на относительные изменения силы звука и большой диапазон частот слышимых звуков, были приняты относительные (по отношению к пороговым значениям) уровни шума (уровни интенсивности и звукового давления). Относительные значения выражают в логарифмической форме, в единицах белах (Б) или децибелах (дБ): 10 дБ=1Б.
За единицу измерения уровня звукового давления и уровня интенсивности звука принят децибел.
1) Уровень интенсивности звука (, дБ) определяется по формуле:
,
где - интенсивность звука в данной точке, Вт/м2;
- интенсивность звука. Вт/м2; Гц.
2) Уровень звукового давления (, дБ) определяется по формуле:
,
где - звуковое давление в данной точке, Па;
- пороговое звуковое давление. Па; Гц. Оно выбрано таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни были равны .
При нормальных атмосферных условиях =. Диапазон звуков, воспринимаемых человеком, в дБ: 0?140 дБ.

Рассмотрим уровни звукового давления различных источников

Lp, дБ
f = 1000 Гц - стандартная частота (при которой проводятся измерения)
Выстрел из пушки
170
Старт ракеты
150
Пневмо инструмент
120
Ансамбль рок музыки
110
Шум металлорежущего станка
90
Шум поезда L=7м
80
Негромкая речь
70
Негромкая речь
60
Читальный зал
50
Читальный зал
40
Шелест листьев
30
Шепот на 1м
20
Зимний лес
0

Область звуков с уровнем звукового давления L=120?130 дБ соответствует порогу болевого ощущения. Пороговое значение звукового давления соответствует порогу слышимости (L=0 дБ) только на частоте 1000 Гц.
Порог слышимости различен для звуков разной частоты.
3) Уменьшение шума определяют в децибелах:
,
где и - уровень до и после мероприятий.
Сложение шумов
1) Допустим в расчетную точку попадает шум от нескольких n - источников шума разных по интенсивности (силе).
, ,....., ,...., - интенсивность звука, создаваемая i-ым источником шума, где .
Определим общую силу звука (от всех источников). В этом случая складывают их интенсивности звуков (источников), а не уровни
, (Вт/м2) (а)
При одновременной работе источников уровень интенсивности (дБ) может быть определен следующим образом.
Левую и правую часть выражения (а) делим на , логарифмируем и умножаем на 10, получим:
,

<< Пред. стр.

страница 4
(всего 7)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign