Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие к выполнению лабораторных работ

Голосов: 0

В данном издании приведены лабораторные работы по курсу "Безопасность жизнедеятельности", в том числе краткие теоретические сведения, порядок и требования к выполнению работ, а также контрольные вопросы. Предназначено для студентов направления 280700 - Техносферная безопасность.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                        51
   Дополнительно с люминесцентной лампой на 11 Вт поочередно включая
другие люминесцентные лампы установить возможность наилучшего сни-
жения стробоскопического эффекта с помощью эффекта сдвига фаз.
   Аналогичным образом установить, существует ли возможность сниже-
ния стробоскопического эффекта сочетанием одновременного включения
люминесцентной лампы на 11 В и ламп накаливания.

                                 Содержание отчета
                                                                         Таблица 4.2
                       Освещенность внутри установки
                   Люминесцентные                   Лампы накаливания
                  3х9 Вт     11 Вт      60 Вт    60 Вт (матовая)  50 Вт (галогенная)
Без панелей
Накладные
  панели

                                                                         Таблица 4.3
                         Коэффициент пульсации света
               Люминесцентные                           Лампы накаливания
1х9 Вт        2х9 Вт    3х9 Вт       11 Вт      60 Вт     60 Вт (ма-    50 Вт (гало-
                                                            товая)        генная)

   По полученным опытным и эмпирическим результатам сделать соответ-
ствующие выводы:
   − как влияет тип используемых ламп и окраски внутренних поверхно-
стей помещения на величину освещенности и коэффициента пульсации;
   − сделать анализ от эффективности и экономичности тех или иных видов
используемых ламп;
   − как влияет частота вращения вентилятора и сочетание разных видов
ламп на стробоскопический эффект;
   − как влияет сочетание разных видов ламп на величину коэффициента
пульсации света внутри установки.
                          Контрольные вопросы
   1. Какие виды искусственного освещения применяются в производст-
венных и общественных зданиях?
   2. Какие источники света применяются в зданиях, и что они собой пред-
ставляют?
   3. Назовите основные характеристики источников света.
   4 Дать определение понятиям: коэффициент пульсации, показатель дис-
комфорта, показатель ослепленности.
   5. Назовите типы ламп искусственного освещения.
   6. Основные преимущества и недостатки ламп накаливания и газораз-
рядных ламп.


                                    52
   7. Как производится нормирование освещенности?
   8. Какие требования предъявляются к искусственному освещению?


   1. Глебова, Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: учеб. по-
собие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высш. шк., 2005. – 383 с.


                                    53
                        Лабораторная работа 5
                  Исследование средств звукоизоляции

   Цель работы: ознакомить студентов с теорией производственных шумов,
физической сущностью и инженерным расчетом звукоизоляции, с приборами для
измерения шума, нормативными требованиями к производственным шумам,
провести измерения шума объекта, оценить эффективность мероприятий по сни-
жению шума средствами звукоизоляции.

                             Основные понятия
    Основными источниками шума внутри зданий и сооружений различного
назначения и на площадках промышленных предприятий являются машины,
механизмы, средства транспорта и другое оборудование.
    Причинами возникновения шумов могут быть механические, аэродина-
мические и электромагнитные явления. Механические шумы вызваны удар-
ными процессами, трением в деталях машин и др. Аэродинамические шумы
возникают при течении жидкостей или газов. Электромагнитные шумы воз-
никают при работе электрических машин.
    Люди неодинаково реагируют на шум. Одна и та же доза шумового воз-
действия у одних людей вызывает повреждение слуха, у других – нет, у од-
них эти повреждения могут быть тяжелее, чем у других. Шум – это разного
рода звуки, мешающие восприятию полезных сигналов, нарушающие тиши-
ну или оказывающие вредное воздействие на организм человека.
    Звук представляет собой колебания среды (твердой, жидкой или газооб-
разной), в которой он распространяется. Звук, распространяющийся в возду-
хе, называется воздушным звуком, а распространяющийся в материале (кон-
струкциях) – структурным.
    К доступным для измерения характеристикам звука относятся интенсив-
ность I, звуковое давление Р и скорость с.
    Интенсивность звука характеризуется потоком энергии, которую несет
звук, приходящийся на единицу площади (Вт/м2). Соотношение между ин-
тенсивностью звука I и звуковым давлением Р следующее:
                                       P2 ,                            (5.1)
                                   I
                                       сc
где Р – звуковое давление ( разность между мгновенным значением полного
давления и средним значением давления, которое наблюдается в среде при
отсутствии звукового поля); ρ – плотность среды, кг/м3; с – скорость звука в
среде, м/с.
   Для измерения интенсивности звука и таких параметров, как давление и
мощность звука, вводится относительная логарифмическая единица, назы-
ваемая уровнем звукового давления, или уровнем интенсивности Li,


                                            54
                                                       I ,             (5.2)
                                   Li      10 lg
                                                       I0
где I0 – интенсивность звука, соответствующая пороговому уровню, I0=10-12
Вт/м2.
   Человеческое ухо и многие акустические приборы реагируют не на ин-
тенсивность звука, а на звуковое давление Р:
                                    P2                     P           (5.3)
                       L p 10 lg              20 lg
                                    P02                    P0
где Р0 – пороговое звуковое давление, Р0=2∙10-12 Па.
    Связь между уровнем интенсивности и уровнем звукового давления сле-
дует из формулы
             I         P 2с 0 c0      P2       с c               с c (5.4)
   Li lg         10 lg           10 lg 2 10 lg 0 0     L p 10 lg 0 0
            I0          P0 с c
                          2
                                      P0        сc                сc
где ρ0, с0 – соответственно плотность среды и скорость звука при нормальных
атмосферных условиях (t = 20 °C, Р0 = 2∙10-5 Па).
    Уровень звука измеряется в децибелах (дБ), 1 дБ = 0,1 Б.
    При наличии в помещении нескольких источников звука суммарный уро-
вень звукового давления:
                                                   n
                             Lсум 10 lg                  100,1L i      (5.5)
                                                   i 1
где п – количество источников шума; Li – слагаемые уровни шума.
   Если же имеется п одинаковых источников шума с уровнем Li , то общий
уровень звукового давления
                                L Li 10 lg n ,                      (5.6)
   Суммирование уровней звукового давления производится согласно СНиП
23-03-2003.
                                  Спектр шума
   Важной характеристикой звука является зависимость его уровня от час-
тоты (f). Нижняя граница восприятия человеком звука составляет около 20
Гц, а верхняя – около 20000 Гц. Зависимость уровня звука от частоты назы-
вается спектром шума.
   Определение интенсивности звука для каждой частоты потребовало бы
бесконечного числа измерений, поэтому весь возможный диапазон частот
разделяют на октавы. Октавная полоса частот – полоса частот, в которой
верхняя граничная частота (fв) в 2 раза больше нижней (fн). Для каждой окта-
вы подсчитывают среднегеометрическое значение частоты:
                                    f ср           fн fв .


                                    55
    Граничные и среднегеометрические (в этих границах) частоты приведены
в табл. 5.1.
                                                              Таблица 5.1
      Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос

 Граничные частоты
                     45-90 90-180 180-335 335-710 710-1400 1400-2800 2800-5600 5600-11200
 октавных полос, Гц
 Среднегеометриче-
 ские частоты октав-  63    125     250     500     1000     2000      4000       8000
 ных полос, Гц


    В зависимости от того, на какой частоте находится максимум звукового
давления, характер спектра может быть:
    а) низкочастотным (максимум – ниже 300 Гц);
    б) среднечастотным (максимум – в области 300…800 Гц);
    в) высокочастотным (максимум – выше 800 Гц).
    По характеру спектра шумы можно подразделить также:
    – на широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной
октавы; это означает, что каждой частоте октавы соответствует некоторый
уровень шума (например, работа вентилятора);
    – на тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона
(составляющие, например, шум при работе дисковой пилы).
    По временным характеристикам шумы подразделяются:
    – на постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день из-
меняется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной
характеристике «медленно» шумомера;
    – на непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день
изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной
характеристике «медленно» шумомера.
    Непостоянные шумы подразделяются:
    – на колеблющиеся по времени, уровень звука которых непрерывно из-
меняется во времени;
    – на прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фоно-
вого шума; причем длительность интервалов, в течение которых уровень
остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1
с и более;
    – на импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигна-
лов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБ, изме-
ренные при включении характеристик «медленно» и «импульс» шумомера,
отличаются не менее чем на 10 дБ.
             Характеристики и нормы шума на рабочих местах


                                        56
   Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни
звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими час-
тотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, определяемые по форму-
ле
                                            P                         (5.7)
                               L    20 lg
                                            P0
где Р среднеквадратичная величина звукового давления, Па; Р0 порого-
вая величина среднеквадратичного звукового давления, Р0 = 2∙10-5 Па.
   Для ориентировочной оценки постоянного шума на рабочем месте допус-
кается принимать уровень звука (дБ), измеряемого по шкале «А» шумомера
и определяемого по формуле
                                                 PА                   (5.8)
                               LА    20 lg
                                                 P0
где РА среднеквадратичная величина звукового давления с учетом коррек-
ции «А» шумомера, Па.
    Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является экви-
валентный (по энергии) уровень шума в дБ. Допустимые уровни звукового
давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни
звука (дБ) на рабочих местах следует принимать:
    1) для широкополосного шума по табл. 2 (ГОСТ 12.1.003 83);
    2) для тонального и импульсного шума, измеренного шумомером на ха-
рактеристике «медленно», на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 2;
    3) для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирова-
ния воздуха, вентиляции и воздушного отопления, на 5 дБ меньше значе-
ний, указанных в табл. 5.2, или фактических уровней шума в этих помещени-
ях, если последние не превышают значений, приведенных в табл. 2 (поправку
для тонального и импульсного шума в этом случае применять не следует).
    Согласно ГОСТ 12.1.050–86 (2002) допустимые уровни звукового давле-
ния (эквивалентные уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах час-
тот, уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ, для жилых и обществен-
ных зданий и территорий следует принимать в соответствии со СНиП 23-03-
2003. Санитарно-гигиеническое нормирование заключается в предотвраще-
нии возможности влияния шума на организм человека посредством ограни-
чения как его уровней до допустимых, так и длительности пребывания чело-
века в условиях интенсивного шума.
    При нормировании шума используют два метода:
    1) нормирование по предельному спектру шума;
    2) нормирование уровня звука в дБА.


                                              57
                                                       Таблица 5.2
 Допустимые уровни звука и уровни звукового давления для рабочих
                     мест (ГОСТ 12.1.003 83)
                           Уровни звукового давления, дБ, в октавных     Уровни звука
                         полосах со среднегеометрическими частотами, Гц или эквивалент-
    Рабочие места
                                                                          ные уровни
                         63 125 250 500 1000 2000 4000 8000               звука, дБА

                              Производственные помещения
1. Помещения конструк-
                         71   61   54    49        45   42   40    38          50
торского бюро
2. Помещения управле-
                         79   70   68    58        55   52   50    49          60
ния, рабочие комнаты
3. Кабины наблюдения и
дистанционного управ-
ления:
без речевой связи по
телефону                 94   87   82    78        75   73   71    70          80
с речевой связью по
телефону                 83   74   68    63        60   57   55    54          65
4. Помещения и участки
                         83   74   68    63        60   57   55    54          65
точной сборки
5. Постоянные рабочие
места и рабочие зоны в
производственных по-          92   86    83        80   78   76    74          85
мещениях и на террито-
рии предприятия
6. Помещения лаборато-
рий для проведения
экспериментальных             87   82    78        75   73   71    70          80
работ, шумные агрегаты
вычислительных машин

   Для приближенной оценки шума можно пользоваться характеристикой
шума в уровнях звука, в дБА, при которой чувствительность всего шумоиз-
мерительного спектра соответствует средней чувствительности органа слуха
человека на различных частотах спектра.
                          Методы измерения шума
   Шум на рабочих местах в производственных помещениях измеряется на
уровне 1,5 м от пола или на уровне работающего при включении не менее 2/3
установленного оборудования.
   Определяются следующие измеряемые и рассчитываемые величины в за-
висимости от временных характеристик шума:
   а) уровень звука, дБА, и октавные уровни звукового давления, дБ, для
постоянного шума;
   б) эквивалентный уровень звука и максимальный уровень звука, дБА,


                                     58
для колеблющегося во времени шума;
    в) эквивалентный и максимальный уровень, дБА, для прерывистого шу-
ма.
    Продолжительность измерения Т следует принимать днем непрерывно в
течение 8 ч, ночью непрерывно в течение 0,5 ч.
    Продолжительность измерения шума необходимо устанавливать в зави-
симости от характера шума:
    1) постоянного шума 3 мин, в каждой точке 3 отсчета;
    2) прерывистого шума 30 мин и более, проводят в течение полного цик-
ла характерного действия шума (днем или ночью);
    3) импульсного шума 30 мин;
    4) непостоянного шума период времени, который охватывает все ти-
пичные изменения шума (не менее 30 мин).

                             Защита от шума
   В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 защита от шума должна достигаться
разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов за-
щиты от шума. Согласно ГОСТ 12.4.051-78 и ГОСТ 12.1.029-80 средства и
методы защиты от шума подразделяются на:
   - средства индивидуальной защиты;
   - средства и методы коллективной защиты.
   Средства индивидуальной защиты применяются, когда неэкономично, а
иногда и практически невозможно уменьшить шум до допустимых величин
на некоторых производствах (клепка, штамповка, испытание двигателей
внутреннего сгорания и др.). Различают два основных типа противошумов:
внутренние, вкладывающиеся внутрь наружного слухового прохода, и на-
ружные, закрывающие всю ушную раковину снаружи. Наиболее простым
средством являются вкладыши, изготавливающиеся в виде мягких тампонов
из обычной ваты, ультратонкого волокна, смоченного парафином, и жест-
ких заглушек-втулок (в форме конуса) из резины, паралона, пластмассы,
эбонита и т.д. К недостаткам вкладышей следует отнести низкую эффектив-
ность (5—20 дБ), возникновение болевых ощущений при длительном поль-
зовании, не гигиеничность повторного использования.
   Более эффективным средством защиты от шума являются наушники,
противошумные каски с наушниками. При уровнях шума свыше 120 дБ,
когда шум передается через кости черепа, позвоночник, рекомендуется
применять шлемы и специальную противошумную одежду.
   К средствам и методам коллективной защиты относятся:
   а) уменьшение шума в источнике, улучшение конструкций машин за
счет точности изготовления узлов, балансировки вращающихся элементов,
применение пластмассовых шестерен вместо стальных и др.;


                                    59
   б) архитектурно-планировочные методы:
   – рациональные акустические решения планировок зданий и генпланов;
   – рациональное размещение технологического оборудования;
   – рациональное размещение рабочих мест;
   – рациональное акустическое размещение зон и режима движения
транспортных средств и транспортных потоков;
   – создание шумозащитных зон;
   в) акустические средства:
   – звукоизоляции: звукоизолирующие ограждения, звукоизолирующие
кабины, звукоизолирующие кожухи, акустические экраны, выгородки;
   – звукопоглощения: звукопоглощающие облицовки, объемные (штуч-
ные) поглотители звука;
   – виброизоляции: виброизолирующие опоры, упругие прокладки, конст-
рукционные разрывы;
   – демпфирования: элементы с сухим трением, элементы с вязким трени-
ем; элементы с внутренним трением, линейные, нелинейные;
   – глушители шума: адсорбционные, реактивные (рефлексные), комбини-
рованные;
   г) организационно-технические методы:
   – применение малошумных технологических процессов;
   – оснащение шумных машин средствами дистанционного управления и
автоматического контроля;
   – совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;
   – применение малошумных машин, изменение конструктивных элемен-
тов машин, их сборочных единиц;
   – использование рациональных режимов труда и отдыха работников на
шумных предприятиях.

Расчет требуемой звукоизолирующей способности от воздушного шума

   Многие практические задачи защиты от шума решаются применением
строительно-акустических мер, в частности, увеличением звукоизоляции
между помещениями. В зависимости от способа возбуждения колебаний в
строительных конструкциях различают изоляцию воздушного и структур-
ного звуков. К последнему случаю относится изоляция ударного звука пе-
рекрытием. Под изоляцией воздушного звука ограждающей конструкцией
понимают свойство последней передавать в соседнее помещение только
часть падающей на нее мощности воздушного звука. Для оценки звукоизо-
ляции используют формулу:
                              R 10 lg P1 P2                       (5.9)


                                     60
где P1 – мощность звука, падающего на преграду (строительную конструк-
цию); Р2 – мощность звука, излучаемого обратной стороной преграды
(строительной конструкцией).
   Эта формула справедлива только в тех случаях, когда справа и слева от
звукоизолирующей преграды (строительной конструкции) находятся два
помещения одинакового размера. Как правило, рассматриваемая строитель-
ная конструкция разделяет два различных помещения.
   В этом случае при условии возникновения в том и другом помещении
диффузных звуковых полей из формулы (9) следует:
                           R L1 L2 10 lg S A2                      (5.10)
где L1 – уровень звукового давления в помещении с источником шума; L2 –
уровень звукового давления в звукоизолируемом помещении; S – площадь
разделяющей помещение конструкции; А2 – эквивалентная площадь звукопо-
глощения в изолируемом помещении.
   Требуемая величина звукоизоляции Rтр, дБ, ограждающей конструкции в
октавной полосе частот при проникновении шума из одного помещения в
другое определяется по формуле:
                    Rтрi L1 10 lg B 10 lg Si Lдоп 10 lg n        (5.11)
где L1 – октавный уровень звукового давления в помещении источником шу-
ма, дБ; В – постоянная помещения, защищаемого от шума, м 2; Si – площадь
ограждающей конструкции (или отдельного ее элемента) через которую про-
никает шум в защищаемое помещение; Lдоп – допустимый октавный уровень
звукового давления, дБ, в защищаемом помещении; n – общее количество
ограждающих конструкций или их элементов, через которые проникает шум.

          Характеристики звукоизолирующих конструкций

    Изоляция воздушного звука зависит в первую очередь от плотности
применяемого в конструкции материала , его модуля упругости Е и коэф-
фициента внутренних потерь . Основными звукоизолирующими материа-
лами являются: алюминиевые сплавы, асбокартон, базальтовый картон, бе-
тон, гетинакс, медные сплавы, органическое стекло, ПВХ, линолеум, проб-
ковые плиты, твердая резина, титановые сплавы, свинец, силикатное стек-
ло, сталь, стеклопластик, фибра и др.
    В конструктивном плане различают однослойные и многослойные зву-
коизолирующие конструкции (рис. 5.1).



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика