назад

Если между источником шума (ИШ) и рабочим местом расположить преграду, обладающую бесконечно большой звукоизоляцией, размеры которой больше длины звуковой волны, то за ней образуется акустическая тень. Однако часть волн, огибая края преграды, попадет в область тени. Снижение уровня звукового давления такой бесконечно длинной преградой (экраном) рассчитывается по законам дифракции по формуле [ 4.1] :

, дБ; (4.28)

N=2Ч d /l ; (4.29)

d =a+b–d, (4.30)

a, b, d – определяются по рис. 4.5, м;

l – длина звуковой волны, м.

Рис. 4.5. К определению чисел Френеля

Если экран расположен так, что a+b=d, то D L_экр=0. Если экран имеет конечные размеры, то шум огибает его со всех сторон и тогда снижение уровня звукового давления таким экраном определяется по соотношению [ 4.1] :

, дБ,

(4.31)

где D L_Эi – рассчитывается по соотношениям (4.28)ё (4.30) для случаев огибания экрана со всех сторон по рисункам, аналогичным рис. 4.5. Следует подчеркнуть, что все построения на рис. 4.5 выполняют в масштабе.

Задача Рассчитать уровни звукового давления от автострады (линейный источник шума и.ш.) перед квартирой, находящейся в доме, расположенном на расстоянии 50 м от автострады, на третьем этаже (высота 10 м р.т.), с учетом бесконечно длинного экрана Э высотой 25 м, находящегося на расстоянии 5 м от автострады. Уровни звукового давления на расстоянии 7,5 м от оси автострады приведены в табл. 4.26.

Решение Строим в масштабе схему расположения экрана, расчетной точки и автострады (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Схема расположения экрана, расчетной точки и автострады

Измеряем параметры a, b и d и рассчитываем d:

d =a+b–d=25,5+47,5–51=22 (м).

Для каждой октавной полосы частот рассчитываем l по соотношению:

l =c/f ,

По (4.30) рассчитываем снижение уровня звукового давления данным экраном. Результаты представлены в табл. 4.28.

Таблица 4.28

L_РТ=L–D L.

Результаты расчета по этой формуле представлены в табл. 4.29.

4.4.    Защита от электромагнитных полей

Среда обитания современного человека буквально пронизана электромагнитными полями (ЭМП) естественного и искусственного (излучения передающих антенн телецентров, средств связи и т.п.) происхождения. Поэтому проблема защиты человека от их неблагоприятного воздействия является весьма актуальной. При частотах колебаний ЭМП 300 МГц ё 300 ГГц количественной характеристикой воздействия ЭМП на человека является плотность потока мощности ЭМП (W), Вт/м². Предельно допустимые значения W приведены в [ 4.4] .

r>>l /2p ; (4.32)

r>>l_max, (4.33)

где l – длина волны ЭМП, м;

l_max – максимальный размер излучателя, м,

то плотность потока мощности ЭМП можно определить по следующему соотношению [ 4.1] :

, (4.34)

Э=W_пад/W_прош , (4.35)

где W_пад, W_прош – соответственно падающая и прошедшая через экран мощность ЭМП.

, (4.36)

где Z – волновое сопротивление среды, Ом; для воздуха Z» 377 Ом;

D – глубина проникновения ЭМП в материал экрана, м,

; (4.37)

g – удельная проводимость материала экрана, (ОмЧ м)^–1;

m – абсолютная магнитная проницаемость материала экрана, Гн/м;

r – удельное сопротивление материала экрана, ОмЧ м;

l – длина волны ЭМП, м;

R_Э – эквивалентный радиус экрана, м;

m – наибольший размер отверстия экрана, м.

. (4.38)

Задача Мощность передатчика телекомпании Сервис-ТВ Р=65 Вт. Антенна размером 3 м расположена на высоте 72 м. Необходимо определить минимальное расстояние, на котором можно строить 9-этажные дома. Диаграмма направленности для антенны имеет вид, представленный на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Диаграмма направленности излучения антенны

Решение Очевидно, наихудшие условия проживания будут для жителей 9-го этажа. При высоте этажа 3 м высота дома Н=27 м.

Следовательно, по вертикали между антенной и 9-м этажом расстояние D h=48 м. При таком расстоянии антенна является точечным излучателем ЭМП и плотность потока мощности ЭМП можно определять по (4.34). Из диаграммы направленности следует, что параметр Ф изменяется в зависимости от угла в диапазоне от Ф=10^{0,1Ч (-30)}=0,001 до Ф=10^{0,1Ч 30}=1000. По строительным нормам наименьшее возможное расстояние до объекта должно быть не менее его высоты, следовательно, минимальное расстояние по горизонтали между антенной и домом не менее 27 м. Определим при этих условиях плотность потока мощности ЭМП на 9-м этаже.

м;

sina =D h/r=48/55=0,8727;

a » 60,6° .

Тогда из диаграммы направленности определяем Ф = -10 дБ или Ф = 0,1. Окончательно плотность потока мощности ЭМП равна:

Вт/м².

Задача Спроектировать экран для защиты от излучения индукционной СВЧ печи (рис. 4.9). Диаметр индуктора 0,5 м, частота генератора f=3 МГц, требуемая эффективность экранирования Э_треб=10. Экран выполнить из стальной сетки толщиной прутьев d=2 мм, размер ячейки m_minі 40 мм.

Решение В данной постановке задача сводится к определению эквивалентного диаметра экрана, обеспечивающего заданную эффективность экранирования. Решая (4.36) относительно R_Э, получаем:

. (4.39)

Рис. 4.9. Печь с экраном

При частоте f=3 МГц длина волны ЭМП l =100 м. Для стали r =(1/7)Ч 10^–6 (ОмЧ м), m =4p Ч 10^–4 Гн/м, g =7Ч 10⁶ (ОмЧ м)^–1.

дальше