Logo CIOP CIOPMapa serwisu English version
CIOPWsteczPoziom wyżejCIOP
.. |

Izolacyjność akustyczna kabin przemysłowych w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego

Przez wiele lat nie było ujednoliconej metody pozwalającej ocenić jednoznacznie właściwości akustyczne kabin, różne ośrodki badawcze przeprowadzały pomiary według własnych procedur, co znacznie utrudniało interpretację i porównanie uzyskanych wyników. Szczegółowo według norm międzynarodowych badane były oddzielnie elementy budowlane kabin ( określano izolacyjność akustyczną ścian, okien, drzwi ) co jednak nie w pełni oddawało stopień ochrony kabiny przed hałasem. Na izolacyjność akustyczną kabiny oprócz izolacyjności akustycznej jej elementów mają również wpływ czynniki  bezpośrednio związane z konstrukcją  samej kabiny takie jak: szczelność połączeń poszczególnych elementów budowlanych  czy geometria bryły kabiny. Stąd w 1996r przyjęto do stosowania  normę międzynarodową ISO 11957 Acoustics "- Determination of sound insulation performance of cabins- Laboratory and in situ  measurements" [56]. (W Polsce trwają prace normalizacyjne nad ustanowieniem  powyższej  normy,  obecnie PrPN-EN\ISO 11957)
    Parametrem akustycznym  (według ww. normy) pozwalającym ocenić i porównać kabiny przemysłowe jest izolacyjność akustyczna kabiny Dp określana jako różnica poziomów ciśnienia akustycznego :

Dp = (Lp)pom- (Lp)kab   dB              (3.1)

gdzie:

(Lp)pom
- średni poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu badawczym wpasmach częstotliwości oktawowych lubtercjowych, dB

(Lp)kab
- średni poziom ciśnienia akustycznego wewnątrz wkabinie w pasmach częstotliwości oktawowych lub tercjowych, dB

Wykonanie pomiaru izolacyjności akustycznej kabin Dp możliwe jest zarówno metodą dokładną w warunkach laboratoryjnych ze sztucznym źródłem hałasu (generującym hałas w pomieszczeniu badawczym) ,jak również metodą przybliżoną, w warunkach rzeczywistych ze sztucznym, bądź rzeczywistym źródłem hałasu. W warunkach rzeczywistych określamy przybliżoną skuteczność akustyczną kabin Dp. Norma ta jednak przewiduje pomiar skuteczności akustycznej tylko w zakresie częstotliwości akustycznych od 50 do 10000Hz (przynajmniej od 100 do 5000Hz) dla pasm tercjowych lub od 63 do 8000Hz (przynajmniej od 125 do 4000Hz) dla pasm oktawowych. Nie obejmuje, więc zakresu hałasu niskoczęstotliwościowego.

Dla potrzeb prowadzenia badań kabin przemysłowych opracowano szacunkową metodę pomiaru przybliżonej izolacyjności akustycznej kabin D?p również  w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego.
Pomiary w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego powinny być prowadzone w  warunkach "in situ", najlepiej w dużej hali przemysłowej z wykorzystaniem rzeczywistych źródeł hałasu, bądź źródeł sztucznych (zestawów głośnikowych).

W przypadku wykorzystania rzeczywistych źródeł hałasu  ( emitujących szum niskoczęstotliwościowy) przybliżoną izolacyjność akustyczną należy określić w pasmach oktawowych o częstotliwościach środkowych: 8, 16, 31.5Hz lub w pasmach oktawowych o częstotliwościach środkowych: 16, 31.5Hz , gdy pomiary prowadzone są  z zastosowaniem głośników. Węższy zakres pomiarowy, w przypadku korzystania z  zestawów głośnikowych  podyktowany jest realnymi możliwościami technicznymi generowania dźwięku  przez zestawy głośnikowe.
Przy zastosowaniu głośników pole akustyczne należy generować przynajmniej w 4 różnych położeniach głośnika. Liczba położeń głośnika powinna być równa bądź większa niż maksimum odchylenia D?p w dB w pasmach oktawowych dla każdych dwóch pozycji źródła. Maksymalna ilość pozycji źródła nie powinna przekraczać 8. Odległość pomiędzy kolejnymi położeniami głośnika powinna wynosić przynajmniej 3 m. Lokalizacja głośnika powinna być w punktach rozłożonych równomiernie dookoła kabiny. Odległość pomiędzy głośnikiem a zewnętrzną powierzchnią kabiny nie powinna być mniejsza  niż 2H, gdzie H to zewnętrzna wysokość kabiny, co praktycznie sprowadza się do ok. 4m.

Ważne jest, aby zastosowane źródła emitowały stały, szerokopasmowy szum w zakresie częstotliwości 10-50 Hz, o dużej mocy akustycznej, tak aby poziom ciśnienia akustycznego sygnału w kabinie przekraczał poziom tła przynajmniej o 6dB. Poprawka uwzględniająca wpływ tła akustycznego powinna być przeprowadzona zgodnie z tablicą 3.2.

Tablica 3.2. Poprawka uwzględniająca wpływ tła akustycznego
Różnica pomiędzy poziomem ciśnienia akustycznego ze źródłem hałasu, a poziomem tła akustycznego
[dB]
Poprawka, która powinna być odjęta od zamierzonego poziomu ciśnienia akustycznego ze źródłem hałasu
[dB]
6 1.3
7 1.0
8 0.8
9 0.6
10 0.4

Widmo emitowanego szumu powinno być w pasmach oktawowych w przybliżeniu płaskie.
Przy pomiarach z rzeczywistym źródłem hałasu należy określić wpływ tła akustycznego. Hałas rzeczywistych źródeł hałasu wykorzystywany do pomiarów  powinien być ustalony, jeżeli tak nie jest należy prowadzić równoległą rejestrację hałasu na zewnątrz iwewnątrz kabiny.

Punkty pomiarowe w pomieszczeniu badawczym powinny być umiejscowione w odległości przynajmniej 1m opd powierzchni zewnętrznej. Ilość punktów pomiarowych 8 dla każdej pozycji źródła.

Punkty pomiarowe w kabinie nie powinny być umiejscowione bliżej ścian kabiny niż 0.2d, gdzie d to najmniejszy wewnętrzny wymiar kabiny. Wewnątrz kabiny pomiary powinny być przeprowadzone w 6 punktach pomiarowych.
Rozmieszczenie punktów pomiarowych i pozycje źródła przedstawione są na rysunku 3.3.

Rys.3.3. Rozmieszczenie źródła dźwięku i punktów pomiarowych podczas wyznaczania  przybliżonej izolacyjności akustycznej Dp kabin wwarunkach "in situ" w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego

Przykładowe wyniki badań izolacyjności akustycznej kabin przedstawiono na rys. 3.4 i 3.5.
Do badań według powyższej  metody pomiarowej wytypowano kabiny metalowe, ponieważ jak wynika z przeprowadzonej wcześniej analizy są one powszechnie stosowane, ponadto w tym typie kabin notowane są wzmocnienia poziomu ciśnienia akustycznego w ich wnętrzu, co prowadzi nieraz do przekroczenia wartości dopuszczalnych na znajdujących się tam stanowiskach pracy.
Kabiny na ogół badano w całym zakresie pomiarowym, wyjątkowo prowadzono pomiary tylko w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego.

Rys.3.4. Charakterystyka przybliżonej izolacyjności akustycznej Dp metalowej  kabiny przemysłowej  KB-1 usytuowanej w Hali Montażu u producenta -BISTYP źródła hałasu rzeczywiste maszyny do obróbki blach graficzne przedstawienie Dp
a) widok ogólny kabiny - zobacz rysunek
b) charakterystyka przybliżonej izolacyjności akustycznej kabiny Dp  - zobacz rysunek


Rys.3.5. Charakterystyka przybliżonej izolacyjności akustycznej Dp metalowej  kabiny przemysłowej KDs usytuowanej w na Poziomie "0" Elektrowni POŁANIEC, w pobliżu turbodmuchawy w Kotłowni Hali Montażu
a) widok ogólny kabiny  - zobacz rysunek
b) graficzne przedstawienie Dp - zobacz rysunek

Jak wynika z przedstawionych powyżej rysunków, przybliżona izolacyjność  akustyczna Dp kabin wytypowanych do badań w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego jest bardzo mała.. Przedstawione powyżej badania potwierdzają  konieczność poprawy stopnia wnoszonej ochrony przez kabiny  w zakresie niskich częstotliwości.
 
Wnioski

Na podstawie badań akustycznych rzeczywistych kabin przemysłowych można wyciągnąć następujące wnioski:
  • większość stosowanych w przemyśle kabin dźwiękoizolacyjnych zapewnia zadawalającą redukcję hałasu (rzędu 20-50 dB) w zakresie powyżej 500Hz,
  • typowe kabiny mają na ogół małą skuteczność akustyczną w zakresie niskich częstotliwości (rzędu 0-15 dB),
  • w wnętrzu niektórych kabin obserwowane jest wzmacnianie poziomu ciśnienia akustycznego w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego, sięgające nawet do 10dB,
  • zjawisko wzmocnienia poziomu ciśnienia akustycznego we wnętrzu szczególnie często występuje w kabinach metalowych,
  • pojawienie się wyższych wartości poziomu ciśnienia akustycznego  we wnętrzu kabin związane jest  prawdopodobnie z występowaniem niekorzystnych zjawisk rezonansowych i niedostateczną izolacyjnością wibroakustyczną kabin w tym zakresie częstotliwości,
  • kabiny zlokalizowane w pobliżu źródeł hałasu niskoczęstotliwościowego i infradźwiękowego powinny być poddane szczególnej kontroli pod względem stopnia wnoszonej ochrony w tym zakresie częstotliwości, mogą bowiem narażać przebywających w nich ludzi na większy hałas niż gdyby byli na zewnątrz kabiny,
  • badania kabin przemysłowych wymagają również, oprócz badania izolacyjności akustycznej elementów budowlanych kabiny, wyznaczenia skuteczności akustycznej  całej  kabiny Dp w dB,
  • dla potrzeb badań kabin przemysłowych opracowano szacunkową metodę określania przybliżonej skuteczności akustycznej kabin Dp (w dB) w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego

Na górę strony

Siedziba instytutu
Strona głównaIndeks słówStrona BIPCIOP