Metody snižov. Prostřed emisních aspektů (smog, prach, CO 2. ším. často neustále nabývá na významu. znivě,, a to i lní.

Transkript

1 Metody snižov Prostřed edí ve kterém žijeme, je kromě běžně diskutovaných emisních aspektů (smog, prach, CO 2, )) zatíženo další ším, často opomíjeným, který však v neustále nabývá na významu. Je prokázáno že e hluk působp sobí na lidské zdraví nepřízniv znivě,, a to i v případech, p padech, kdy ani zdaleka není překročena ena hodnota maximáln lní přípustné hladiny akustického tlaku. I nízkn zké hladiny akustických tlaků mohou při p i delší expozici vyvolat v lepší ším m případp padě podráždění či i pocit nevolnosti, v horší ším případě dočasn asné či i trvalé poškozen kození sluchu (práce na rotačních strojích). Tyto závěry z podtrhují význam nutnosti snižov a vedou ke hledání stále efektivnější ších postupů,, jak lidský sluch ochránit před narůstaj stajícím m hlukovým znečištěním životního prostřed edí.

2 Technické varianty

3 Technické varianty Obrázek na předchozp edchozí straně zjednodušen eně popisuje několik n základních možnost ností ochrany pozorovatele před p nežádouc doucím m hlukem, který se šíří od zdroje hluku (zdroj hluku i pozorovatel jsou v jedné místnosti). Prvním m krokem při p i snižov ve vybraném m prostřed edí,, by měla být rozvaha nad samotným zdrojem hluku. Pokud je zdroj hluku snadno lokalizovatelný (zdrojem hluku je jediné zařízen zení), je zpravidla výhodné (pokud je to možné) ) snížit hlučnost samotného zdroje. Snížen ení hlučnosti technických zařízen zení zpravidla spočívá,, v hledání výhodnější ších konstrukčních variant, vyvážen ení rotujících ch částí stroje, snížen ení vibrací a jejich přenosu p do základz kladů budov, akustický design pláš áště stroje, atd.. Pokud není možné snížit hlučnost zdroje popsaným postupem, nebo je výsledek stále neuspokojivý, je nutné použít t některou n z následujících ch možnost ností.

4 Základní technické varianty ochranných prostředk edků lze v souladu s předchozp edchozím m obrázkem rozdělit následovnn sledovně. 1. Zvukoizolační kryty strojů. 2. Protihlukové příčky, protihlukové pohltivé a odrazivé panely, hlukové zástěny. 3. Protihlukové kabiny a vestavby, které tvoří prostor pro obsluhu v provozech, kde je velký počet zdrojů hluku. 4. Speciáln lní pohltivé materiály, které značně minimalizují odrazy zvukových vln. 5. Osobní ochranné pomůcky. 6. Moderní metody úpravy hlukového ho pole (Metody aktivního ticha).

5 Prvních pět p t jmenovaných skupin můžm ůžeme souhrnně nazvat pasivními prostředky pro snižov. Šestá skupina je tvořena metodami aktivního snižov. 1. Zvukoizolační kryty strojů Metoda zvukoizolačních krytů spočívá v zakrytování zdroje hluku, což vede k výraznému snížen ení vyzařov do okolí. Základní akustickou vlastností jakéhokoliv předp edělu mezi posluchačem a zdrojem hluku je tzv. stupeň vzduchové neprůzvu zvučnosti. Stupeň vzduchové neprůzvu zvučnosti lze stanovit poměrn rně jednoduchým akustickým měřm ěřením. Provede se měřm ěření hladin akustických tlaků v oktávových či třetinooktávových pásmech, a to jak v blízkosti zdroje hluku tak v místm stě posluchače.

6 Stupeň vzduchové neprůzvu zvučnosti pak vypočteme jako rozdíl hladin akustických tlaků zjištěných v místm stě zdroje a v chráněném prostoru. Výsledkem je oktávov vové, či třetinooktávové frekvenční spektrum těchto t rozdílů. Měření a vyhodnocování stupně vzduchové neprůzvu zvučnosti je pro vybrané případy pady velmi podrobně ošetřeno eno normami. Často prováděným měřm ěřením m je stanovení stupně vzduchové neprůzvu zvučnosti mezi dvěma místnostmi m (ČSN( EN ISO 140-4). 4). 2. Protihlukové zástěny a příčkyp Základní myšlenkou této t to technické aplikace je tzv. akustický stín. Mezi zdroj hluku a chráněné místo umíst stíme zástz stěnu, která třebaže e nevyplňuje celý prostor, účinně odráží značnou nou část hluku.

7 Měření ukazují že e efektivita protihlukových zástz stěn n můžm ůže e být značná.. Vhodně situovaná zástěna dokáže e v chráněné oblasti snížit hladinu akustického tlaku aža o 15 db(a). Protihlukové zástěny našly své uplatnění zejména v oblasti snižov v dopravě. 3. Protihlukové kabiny a vestavby Podstata je principielně shodná s aplikací zvukoizolačních krytů.. Rovněž využíváme součinitele vzduchové neprůzvu zvučnosti. Protihlukové kabiny a vestavby se používaj vají v provozech, kde je zakrytování všech zdrojů hluku nemožné,, nebo by bylo nákladnn kladnější než zřízení chráněných ných prostor pro obsluhu.

8 4. Speciáln lní pohltivé materiály Při i aplikaci této t to ochrany před p hlukem využíváme materiály s vysokým součinitelem zvukové pohltivosti,, který je základnz kladní akustickou vlastností každého materiálu. Vysoký součinitel zvukové pohltivosti je běžb ěžný u vzdušných a pórovitých materiálů jako mineráln lní vlna, duté vlákno, polyuretanové pěny, některn které druhy tkanin, molitany, atd. Pohltivé materiály se umísťuj ují na plochy odrazivých rovin, aby se minimalizoval příspp spěvek odražených vln k celkové hlukové situaci. Princip hlcení akustických vln je založen na transformaci akustické energie na jinou formu. Dopadající akustická vlna způsobuje změny tlaků v mikropórech rech pohltivého ho materiálu. Tyto změny tlaků dále způsobuj sobují chvění plniva pohltivého ho materiálu.

9 Chvění materiálu s vysokým součinitelem mechanického ho tlumení vede na vznik tepelné energie, což je zárovez roveň základní myšlenkou hlcení akustických vln. Součinitel zvukové pohltivosti jako frekvenčně vlastnost materiálu lze počítat z následujn sledujícího vztahu. závislou α = W W POH DOP W POH - W DOP - Akustický výkon pohlcený při p i dopadu na tlumicí materiál Akustický výkon dopadající na tlumicí materiál Součinitel zvukové pohltivosti se zjišťuje speciáln lními akustickými zkouškami. kami. Lze vypočítat z např.. z měřm ěření doby dozvuku v impedanční trubici, nebo v tzv. alfa-kabin kabině,, kde do dokonale odrazivého prostoru vložíme vzorek pohltivého ho materiálu a měřm ěříme dobu dozvuku uvnitř kabiny.

10 5. Osobní ochranné pomůcky Osobní ochranné pomůcky ve většinv ině případů slučuj ují obě popsané vlastnosti. Vhodná kombinace pláš áště sluchátek a vnitřní pohltivé výplně se jeví jako velmi účinná. Špičková sluchátka mohou vytvořit pokles celkové hladiny aža o 60 db(a). Osobní ochranné pomůcky jsou použiteln itelné všude tam, kde se musí obsluha mezi zdroji hluku pohybovat. Seriózn zní výrobci uvádějí frekvenční charak- teristiky poklesů hladin akustických tlaků. Snižuj ují přirozenou reflexní schopnost!!

11 6. Active noise control (Metoda aktivního ticha) Je ze všech v doposud uvedených postupů jednoznačně nejmladší ší.. Umožň žňuje aktivní snižov v řadě technických aplikací. Princip spočívá ve vytvořen ení tzv. antihluku,, což je hluk který má shodné kmitočtov tové spektrum jako hluk, který chceme potlačit, ale na každé frekvenční složce mám opačnou fázi f oproti původnp vodnímu hluku. Po sečten tení obou hluků dojde k výraznému snížen ení hladiny akustického tlaku. Metoda je prozatím m spíš íše e ve fázi f vývoje, ale již dnes je úspěšně nasazována např.. v letecké a lodní dopravě, či i těžt ěžkém stavebním m průmyslu. Nevýhodou je potřeba rychlé měřicí techniky a poměrn rně velká citlivost na směr r vyzařov ování antihluku.

12 Značného pokroku při p i aplikaci metody do praxe dosáhl H.F.Olson (Norsko), který spolupracuje s Prof. Tůmou T (ATŘ - VŠB-TUO). Levý obrázek znázor zorňuje blokové schéma regulační smyčky tvorby aktivního ticha. Pravý obrázek je příklad p aplikace v letecké dopravě.

13 Ukázka aplikace metody při p i snižov ování aerodynamických hluků v klimatizačním m potrubí.

14 Součinitel akustické pohltivosti