Защита человека и окружающей среды от шума должна достигаться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, применением средств индивидуальной защиты, а также строительно-акустическими методами.
Средства коллективной защиты подразделяются на:
а) снижающие шум в источнике его возникновения;
б) снижающие шум на пути его распространения;
Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия подразделяются на средства звукоизоляции, средства звукопоглащения, средства виброизоляции, средства демпфирования и глушители шума.
Снижение шума в источнике может быть достигнуто применением технологических процессов и оборудования, не создающих чрезмерного шума.
Например, электрофизические методы в металлообработке, создание неразъемных соединений сваркой, оклеиванием, прессованием и т.д.
Снижение производственного шума по пути его распространения достигается комплексом строительно-акустических мероприятий.
При расположении промышленных зданий на генеральном плане не допускается размещение объектов, требующих особой защиты от шума, в непосредственной близости от шумных помещений. Наиболее шумные объекты необходимо компоновать в отдельные комплексы.
Внутри зданий предусматривать максимально возможное удаление таких помещений от помещений с интенсивными источниками шума.
Для уменьшения шума в помещении с расположенными в нем источниками шума следует предусматривать: кабины наблюдения, дистанционное управление и специальные боксы для наиболее шумного оборудования; звукоизолирующие кожухи, акустические экраны, вибродемпфрирующие покрытия на вибрирующие тонкие металлические поверхности; звукопоглащающие облицовки стен и потолка или штучные звукопоглотители; звукоизолированные кабины и зоны отдыха обслуживающего персонала.
При невозможности снизить шум строительно-акустическими методами следует применять средства индивидуальной защиты, дающие возможность снизить шум на 10 + 40 дБ. Их эффективность, как правило, максимальна в области высоких частот, наиболее вредных и неприятных для человека.
В зависимости от конструктивного исполнения средства индивидуальной защиты делятся на противошумные наушники, противошумные вкладыши, противошумные шлемы и каски, противошумные костюмы.
В ряде случаев достаточная защита от шума оборудования достигается применением акустических экранов.
Использование акустических экранов целесообразно, когда в расчетной точке уровень звукового давления прямого звука от источников шума значительно выше, чем уровень звукового давления отраженного звука.
В качестве материала для экранов используют листы толщиной 1,5-2,0 мм из стали или алюминиевых сплавов. Листы облицовывают звукопоглащающим материалом.
Звуконепроницаемая преграда отражает и “поглощает” падающие на нее звуковые волны.
Если размеры преграды больше длины звуковой волны, то за ней образуется “звуковая тень”. Часть волн огибает края преграды (экрана) и попадает в область тени.
Снижение уровня звукового давления бесконечно длинным экраном Lэкр [дБ] рассчитывается на основе законов дифракции и определяется по графику (рис.1).
Рис.1. Зависимость снижения уровня звукового давления от числа Френеля
Примечание. Рисунки 1 и 2 прилагаются к работе на отдельных листах или файлами.
S - источник звука; A - точка наблюдения; 1 - точечный источник высоко над землей; 2 - линейный источник; 3 - точечный источник на земле; 4 - область максимально достижимого снижения; ? - теневой угол;
Здесь N - число френеля
(а+в) - длина кратчайшего пути от источника в точку наблюдения, проходящего через верхнюю кромку экрана;
с - скорость звука (в воздухе 344 м/c);
f - частота звука;
d - расстояние между ними по прямой (визирной) линии; значение отрицательно, когда визирная линия проходит над экраном.
Некоторое снижение уровня шума имеет место даже вне области геометрической тени ( <0). При = 0 на границе тени
Lэкр = 5 дБ
В области тени ( >0) сильнее экранируется высокочастотный звук, а при < 0 - низкочастотный, т.к. последний эффективнее огибает экран. В результате экранирования меняется форма спектра шума.
Если экран имеет конечные размеры, то звук огибает его со всех сторон, ослабляясь на каждом пути, а затем суммируется энергетически.
Линия 1 на рис.1 определяет снижение уровня звукового давления Lэкр только в том случае, когда высоты источника звука и точки наблюдения над поверхностью земли составляют не менее четверти расстояния до экрана.
Если источник и точка наблюдения находятся на поверхности земли или вблизи от нее, то Lэкр определяется линией 3 (рис.1)
Изложенный метод расчета является приближенным.
При малых теневых углах могут наблюдаться отклонения фактических значений Lэкр от рассчитанных этим методом.
При наличии нескольких длинных преград, расположенных одна за другой, расчет ведется последовательно. Для каждой преграды источником считается ближайшая точка на верхней кромке предыдущей преграды, а точкой наблюдения - такая же точка на следующей преграде.
Все точки берутся в вертикальной плоскости, проведенной через визирную линию, соединяющую действительный источник и точку наблюдения.
Максимальная эффективность экранов на открытом воздухе может достигать 25-30 д,Б (А); в помещениях 10-15 дБ (А).