Dźwięk - są to drgania mechaniczne cząstek materialnych w ośrodku sprężystym wokół określonego położenia środkowego w zakresie częstotliwości słyszalnych dla ludzkiego uch

- dźwięki powietrze - rozchodzące się w powietrzu,

- dźwięki materiałowe - drgania w ciałach stałych

Ucho ludzki odbiera dźwięki w zakresie 20-20000Hz (odpowiadają temu przedziały wartości ciśnienia : P = 2*10^-5N/m² do 20N/m²)

Infradźwięki < 20Hz

Ultradźwięki > 20000Hz

Ton (dźwięk prosty) - drgania o charakterze sinusoidalnym

Gdy drgania poszczególnych tonów są dowolne to powstaje szum. Szum który w wyniku swego natężenia, rodzaju, czasu trwania oddziaływuje szkodliwie ma organizm ludzki nazywany HAŁASEM.

Prędkość rozchodzenia się dźwięku

, gdzie: λ- dł. fali, f - częstotliwość

Poziom ciśnienia akustycznego

P = 200000000μPa - najwyższe możliwe ciśnienie (granica bólu)

L = <0,140> - skala decybelowa dB

Do dokładniejszego określenia podaje się dB(A), dB(B), dB(C), dB(D), czasami podaje się w dB/_okt lub dB/_tercję

5000m/s - prędkość dźwięku w stali,

5000m/s - drewno,

1450m/s - woda,

500m/s - korek,

344m/s - powietrze

Czas dopuszczalny można podzielić na grupy:

1) Hałasy w pomieszczeniach mieszkalnych i bytowych

- dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach

* pomieszczenia sanitarne (kuchnia, łazienka) 40/40dB,

* sypialnia 40/25dB,

* sale restauracyjne 45dB

2) Hałasy na stanowiskach pracy w zakładach przemysłowych

- dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w stanowiskach pracy

* ekspozycja w ciągu 8 godzinnego dnia pracy max 85dB

3) Dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku

* uzdrowiska i tereny szpitalne poza miastem 40/35dB,

* tereny zabudowań jednorodzinnych poza miastem 45/40dB,

* zabudowa mieszkalna wielorodzinna 50/40dB,

* miasta > 100 tys ludzi 55/45dB

Przyrządy do pomiaru hałasu:

- miernik ciśnienia akustycznego składa się z:

* mikrofon, * wzmacniacz z przełącznikiem zakresów, * przyrząd pomiarowy wyskalowany w dB

Metodyka pomiaru dźwięku w budynkach

- metody pomiaru dźwięku „A” w budynkach

Hałas nieustalony - powstaje w środowisku zewnętrznym (np., ruch pojazdów, windy, dźwigi)

Hałas ustalony - np., praca wentylatorów, pomp

Poziom średni hałasu

Lśr = L₁+L₂+L₃/3

Natężenie hałasu tła

L_Tśr = L_T1+L_T2+L_T3/3

Jeżeli L_Tśr = L_śr to poziom hałasu L_śr jest mniejszy o 3dB od zamierzonej wartości

Warunki:

- okna i drzwi zamknięte, - w pomieszczeniu mogą być max 2 osoby,

- wyłączone wszystkie źródła dodatkowe,

- pomieszczenie musi być wypełni umeblowane i wyposażone

L_A = L_śr+K₁+K₂, gdzie: K₁ - wpływ tła akustycznego, K₂ - wpływ tłumienia

L_A - L_dop,norm < 0 - spełnia wymogi akustyczne,

L_A - L_dop,norm > 0 - niespełna wymogów akustycznych

Wpływ hałasu na organ słuchu:

a) fizjologiczne

- utrudnienie orientacji przestrzennej,

- chwilowe ubytki słuchu,

b) patologiczne

- nadwyrężenie organu słuchu,

- nieodwracalne ubytki słuchu,

- głuchota

Poziom dB(A)	Ryzyko utraty słuchu
		5 lat	30 lat
80 85 90 100	0 1% 4% 12%	0 8% 18% 44%

Wpływ hałasu na zrozumiałość mowy:

0-30dB - można porozumiewać się szeptem,

35-55dB - można porozumiewać się głosem normalnym,

60-75dB - trzeba mówić głosem podniesionym,

80-95dB - rozmowa utrudniona,

95-100dB - tylko krzykiem można się porozumieć

Klimat akustyczny - zespół zjawisk akustycznych w danym środowisku wywołany źródłami hałasu znajdującymi się wewnątrz środowiska lub hałasami zewnętrznymi. Nasze działania polegają na kształtowaniu klimatu akustycznego, prowadzące do zachowania w danym środowisku parametrów optymalnych dla zdrowia i działalności człowieka.

Ochrona środowiska przed hałasem może odbywać się:

- środkami administracyjnymi, prawnymi, technicznymi

Środki urbanistyczne:

- prawidłowe planowanie przestrzenne,

- prawidłowa lokalizacja źródeł hałasu i obszarów chronionych,

- tworzenie stref ochronnych,

Środki architektoniczne:

- kształtowanie bryły budynku,

- rozmieszczenie pomieszczeń w budynku ze względu na hałas zewnętrzny,

- rozdeszczenie pomieszczeń w budynku ze względu na hałas wewnętrzny

Środki budowlane i konstrukcyjne:

- rozwiązanie konstrukcji ścian zew, i wew,

- stosowanie zabezpieczeń akustycznych w konstrukcji budowlanej,

- stosowanie zabezpieczeń akustycznych maszyn i urządzeń i instalacji w budynku

Środki techniczne:

a) ochrona czynna - środki zmierzające do ograniczenia emisji hałasu przez źródła,

b) ochrona bierna - środki zmierzające do ograniczenia emisji hałasu przez stosowanie zabezpieczeń akustycznych

ponadto:

- modernizacja istniejących źródeł

- konstruowanie cichych maszyn i urządzeń,

- automatyzacja obsługi i hermetyczne urządzenia

Do zabezpieczenia przed hałasem wykorzystujemy:

- tłumiki akustyczne,

- wibroizolacja,

- obudowy,

- adaptacja akustyczna

Do środków administracyjno- prawnych zaliczamy:

- ustalenie dopuszczalnych mocy akustycznych dla nowych urządzeń i maszyn,

- ustalenie dopuszczalnych hałasów w środowisku,

- organizacja ruchu drogowego, kolejowego, lotniczego,

- ograniczenie czasu działania urządzeń hałaśliwych

Hałas urządzeń klimatyzujących i wentylujących:

1) hałas wentylatora

- hałas aerodynamiczny - hałas przecinanego powietrza przez łopatki wirnika,

- hałas mechaniczny - hałas łożysk

Hałas wentylatora można określić wzorem:

Rzadko korzystamy ze wzorów tylko z wykresów charakterystyki pracy wentylatora

2) hałas przepływu powietrza w przewodach

Są ustalone prędkości z jakimi może poruszać się powietrze w przewodach wentylacyjnych

Zabezpieczyć się można przez:

a) ograniczenie poziomu hałasu wypromieniowanego przez wentylator i inne urządzenia do maszynowni i pomieszczeń sąsiednich

- stosowanie cichych wentylatorów i klimatyzatorów,

- dobór wentylatora,

- usadowienie wentylatora na odrębnych fundamentach,

- usadowienie maszyn na mikroizolatorach,

- stosowanie łączników elastycznych,

- otulenie hałaśliwych przewodów materiałem izolacyjnym,

- obudowa hałaśliwych urządzeń,

- adaptacja akustyczna pomieszczeń

b) ograniczenie poziomu hałasu wentylatora przenikających do wentylowanych pomieszczeń oraz ograniczenie hałasu od prędkości powietrza w przewodach

- stosowanie tłumików akustycznych w kanałach,

- stosowanie łączników elastycznych na przewodach,

- elastyczne mocowanie przewodów do konstrukcji budynku,

- ograniczenie prędkości przepływu powietrza w kanałach

Czynniki akustyczne:

1) absorpcyjne

- występuje rozbudowana powierzchnia materiału dźwiękochłonnego

a) kanałowe,

b) szczelinowe,

c) komorowe

2) refleksyjne

WIBROIZOLACJA

Drgania swobodne tłumione - drgania o zmniejszającej się amplitudzie drgań swobodnych

Dwa swobody posadowienia urządzeń wirnikowych:

a) posadowienie na fundamencie

b) posadowienie na elementach sprężystych

Zadania fundamentów:

- ograniczenie amplitudy drgań,

- powinien przenosić siły statyczne i dynamiczne

Co jest potrzebne do obliczenia fundamentu:

- masa fundamentu,

- powierzchnia stopy fundamentu

M_f = M_O - M_Z (kg)

, gdzie: M - łączna masa wirników + wentyl + silnik, ρ_o - średni promień mimośrodowości, y - zalecana amplituda drgań

Promień mimośrodowości - przesunięcie środka ciężkości od środka geometrycznego

ρ₁ - wykorzystujemy dane literaturowe:

< 500 obr/min - ρ₁ = 1mm

500-1000 - ρ₁ = 0,5mm

1000-2000 - ρ₁ = 0,3mm

2000-3000 - ρ₁ = 0,2mm

>3000 - ρ₁ = 0,2-0,1mm

Promień mimośrodowości wynika z zużywania się wirnika, dlatego wirniki fabrycznie nowe nie powinny posiadać

ρ ₂- promień mimośrodowości wirników silnika

n = 500-3000obr/min

Powierzchnia fundamentu

, gdzie: M - masa ukł, fundamentu, p_dop - dopuszczalny nacisk na grunt

p_dop = 60-400kPa (60 - miękie grunty, gliny, iły, 400 - grunty sztywne)

Fundamenty mogą być:

- zbrojone, - niezbrojone

Warunek nie zbrojenia fundamentów:

I:

II: axbxh < 20m³

III: a/h ≤ 4

Gdy
i a*b*h <20m³ - fundament zbroimy siatkami na wierzchu i spodzie fundamentu,

Gdy
i a*b*h >20m³ - fundament zbroimy na wszystkich ścianach fundamentu

Ilość stali zbrojeniowej: 20 i 30kg/m³ betonu, np., axbxh = 20m³ a więc jest potrzebne 400-600kg stali

Podział wibroizolacji:

1) spełnione zadanie

a) czynna (siłowa),

b) bierna (przemieszczeniowa)

2) sposób rozwiązania

a) indywidualna (dotyczy pojedynczych urządzeń),

b) grupowa (dotyczy grupy urządzeń)

Wibroizolacja czynna - zajmuje się ochroną podłoża przed niekorzystnym wpływem drgań,

Wibroizolacja bierna - ochrona człowieka lub delikatnego urządzenia przed wpływem drgań

Rodzaje wibroizolatorów:

- sprężyny, korek (tylko w środowiskach suchych), guma

Stała sprężystość (K):

a) pionowa stała sprężystości,

b) pozioma stała sprężystość (nie można dla korka i gumy)

Drgania swobodne - drgania nie wymuszone przez siły zewnętrzne

WIBROIZOLACJA BIERNA

- ma ograniczyć wpływ drgań podłoża na ludzi

A₁ - drgania ledwo wyczuwalne, A₂ - drgania nieprzyjemne, A₃ - drgania trudne do zniesienia

Drgania mogą powodować schorzenia, pierwsze objawy to:

- zmęczenia, - depresja, - uczucie lęku, - pogarsza się zdolność do pracy

Długie przebywanie na elementach wibrujących może doprowadzić do:

- uszkodzenia nerek,

- zaburzenia szpiku kostnego

Parametry charakterystyczne drgania:

- częstotliwość drgań podłoża,

- amplituda drgań

Układy mogą być:

a) jednomasowe,

b) dwumasowe,

c) wielomasowe

---