Đồ án ô nhiễm tiếng ồn phát sinh trong hoạt động sản xuất cơ khí

DANH MỤC BẢNGBảng 1.1 Mức độ tiếng ồn và phản ứng của người Bảng 1.2 Phân loại theo nguồn tiếng ồn Bảng 1.3 Mức ồn của một số phương tiện giao thông Bảng 1.4 Mức ồn của các thiết bị xây

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Mức độ tiếng ồn và phản ứng của người

Bảng 1.2 Phân loại theo nguồn tiếng ồn

Bảng 1.3 Mức ồn của một số phương tiện giao thông

Bảng 1.4 Mức ồn của các thiết bị xây dựng

Bảng 1.5 Mức ồn của một số công nghệ sản xuất trong công nghiệpBảng 1.6: Mức ồn trong sinh hoạt của con người

Bảng 1.7: Tác hại do sức khỏe con người

Bảng 2.1: Thiết bị hiện có của xưởng C1

Bảng 3.1: Mức công suất của các máy

Bảng 3.2 : Các máy công cụ trong xưởng

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Các phương tiện giao thông là nguồn gây ra tiếng ồn đáng kểHình 1.2: Tiếng ồn phát sinh do hoạt động sản xuất

Hình 1.3: Tiếng ồn do hoạt động buôn bán, dịch vụ

Hình 1.4: Sơ đồ trường ĐH Bách khoa và xưởng cơ khí C1

Hình 1.5 :Máy móc, thiết bị cũ và vụn kim loại

Hình 2.1 : Xưởng cơ khí và khu vực quanh xưởng

Hình 2.4 : Cây xanh được trồng nhiều quanh xưởng

Hình 2.5: Hành lang của xưởng cơ khí

Hình 2.6: Thiết kế đặc biệt của bức tường ngoài hành lang

Hình 2.7: Khu vực hàn được ngăn với các khu vực khác bằng vách ngăn lửng

Hình 2.8 : Sơ đồ xưởng máy công cụ

Hình 2.9: Văn phòng làm việc trong xưởng

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí máy trong xưởng

Hình 4.1:Bông thủy tinh cách âm

Hình 4.2:Lắp đặt vật liệu hấp thụ âm vào bề mặt tường, kính

Hình 4.3: Tấm tiêu âm sợi bông ép Polyester fiber

Hình 4.4: Bao che động cơ của máy

Hình 4.5:Một số dạng lò xo kim loại

Hình 4.6: Một số loại miếng đệm cách ly

Hình 4.7: Thiết kê chống rung cho máy

Hình 4.8: Trang bị cá nhân cho công nhân trong xưởng

MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay nước ta đang trong quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa nên có rất nhiều

đô thị mọc lên Nhiều hoạt động kinh tế xã hội sẽ tập trung về đô thị, dân số cũng sẽtăng theo cùng với sự phát triển đô thị đó Có rất nhiều vấn đề môi trường phát sinhnhư nước thải, khí thải, chất thải rắn, dân sinh mà con người đã nhận ra sự nguy hạicủa chúng đối với sức khỏe của mình, tuy nhiên có những tác động tiềm tàng từ mộtvấn đề nào đó mà con người không nhận ra, đó chính là tiếng ồn

Bài báo cáo này sẽ trình bày về vấn đề hiện trạng và ô nhiễm tiếng ồn phát sinh tronghoạt động sản xuất cơ khí ở Việt Nam cũng như tác hại của chúng đối với sức khỏecon người; trên cơ sở thực tiễn đó sẽ trình bày một số giải pháp khắc phục ô nhiễmtiếng ồn; mục đích góp phần làm cho môi trường mãi là chỗ dựa, là không gian sống

an toàn đúng như chức năng vốn có của nó

2. MỤC TIÊU THỰC HIỆN

- Khảo sát tình hình chống ồn tại phân xưởng

- Xác định các nguyên nhân phát sinh tiếng ồn chính

- Tính toán độ ồn trong phân xưởng

- Đề xuất biện pháp giảm thiểu

3. NỘI DUNG THỰC HIỆN

- Tổng quan về tiếng ồn và rung động

- Hiện trạng và công tác kiểm soát tiếng ồn tại xưởng cơ khí

- Tính toán truyền âm

- Chương trình làm giảm tiếng ồn tại xưởng

4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

 Phương pháp điều tra, thu thập, tổng hợp số liệu và tham khảo tài liệu

- Thu thập các tài liệu, số liệu liên quan đến khu vực và nguồn nước ở địa phương

- Tham khảo các giáo trình xử lý nước cấp, thông tin từ giảng viên, tham khảo thông tin

từ các nguồn khác như các trang web liên quan

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1.TỔNG QUAN VỀ TIẾNG ỒN VÀ RUNG ĐỘNG

1.1.1. Khái niệm tiếng ồn và rung động

Tiếng ồn là tập hợp của những âm thanh có cường độ và tàn số khác nhau, hỗn loạn

gây cảm giác khó chịu cho người nghe, có ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc vànghỉ ngơi của con người

Âm thanh là dao động cơ học, được dao động dưới hình thức sóng trong môi trườngđàn hồi và được thính giác của con người tiếp thu Trong không khí tốc độ âm thanh là

343 m/s, còn trong nước là 1450 m/s

Tần số của âm thanh được đo bằng Hz, là số dao động trong 1 giây Tai người cóthể cảm nhận được tần số từ 16 Hz đến 20.000 Hz

Âm có tần số (f) < 16 Hz gọi là hạ âm

Âm có tần số (f) > 20.000 Hz gọi là siêu âm

Tai người không cảm thụ được hạ âm và siêu âm

Mức tần số nghe chuẩn nhất là từ 1.000 Hz đến 5.000Hz

Rung động là dao động cơ học của vật thể đàn hồi sinh ra khi trọng tâm hoặc trục

đối xứng của chúng xê dịch trong không gian hoặc do sự thay đổi có tính chu kỳ hìnhdạng mà chúng có ở trạng thái tĩnh

1.1.2. Đơn vị tiếng ồn

Đơn vị tiếng ồn hay còn gọi là đơn vị âm thanh (Decibel – dB): là thang đologarit, còn gọi là mức cường độ âm, gọi tắt là mức âm

(dB)I: Cường độ âm (W/m2)

Io: Cường dộ âm ở ngưỡng nghe, Io = 10-12 (W/m2)

Bảng 1.1 Mức độ tiếng ồn và phản ứng của người

Mức Decibel Nguồn tiêu biểu Phản ứng của con người

150

130 Giới hạn tối đa của tiếng nói

120 Tiếng nổ động cơ phản lực cách 200 ft

110 Kèn xe hơi cách 3 ftMay đập kim loại

100 Tiếng nổ phản lực cách 2000 ft

Súng nổ cách 0,5 ft Rất có hại

90 Xe tải nặng cách 50 ft Hại thính giác (8 giờ)

70 Lưu thông trên xa lộ cách 50 ftTiếng thắng xe lửa cách 50 ft

60 Máy điều hòa không khí cách 20 ft Gây chú ý

Nguồn: Hội đồng Chất lượng Hoa Kỳ (1970) trong Dasmann (1984)

1.1.3. Đặc trưng của tiếng ồn và rung động

1.1.3.1.Đặc trưng của tiếng ồn

Đặc trưng là các thông số vật lý như cường độ, tần số, phổ tiếng ồn và các thông

số sinh lý như mức to, độ cao Tác hại gây ra bởi tiếng ồn phụ thuộc vào cường độ vàtần số của nó

Tiếng ồn mức 100-120dB với tần số thấp và 80-95dB với tần số trung bình vàcao có thể gây ra sự thay đổi ở cơ quan thính giác Tiếng ồn mức 130-150dB có thểgây huỷ hoại có tính chất cơ học đối với cơ quan thính giác (thủng màng nhĩ)

Theo tần số, tiếng ồn chia thành tiếng ồn có tần số thấp dưới 300Hz, tần số trungbình 300-1000Hz, tần số cao trên 3000Hz Tiếng ồn tần số cao có hại hơn tiếng ồn tần

số thấp

Tuỳ theo đặc điểm của tiếng ồn mà phổ của nó có thể là phổ liên tục, phổ giánđoạn (phổ thưa) và phổ hổn hợp Hai loại sau gây ảnh hưởng đặc biệt xấu lên cơ thểcon người

1.1.3.2.Đặc trưng cho rung động

Đặc trưng là biên độ dao động A, tần số f, vận tốc v, gia tốc w

Mức vận tốc dao động rung động:

Lc= 20.log v/v0 (dB)Trong đó: v0 = 5.10-8 (m/s) – ngưỡng quy ước biên độ của vận tốc dao động

1.1.4. Phân loại tiếng ồn

1.1.4.1.Phân loại theo đặc tính nguồn ồn

Để sơ bộ đánh giá tiếng ồn theo đặc tính của nguồn ồn có thể dùng mức ồn tổngcộng đo được trên máy đo tiếng ồn gọi là “mức âm theo dB”

Bảng 1.2 Phân loại theo nguồn tiếng ồn

Phân loại Nguồn tiếng ồn Điển hình Mức ồn

Tiếng ồn cơ

khí

Sinh ra do sự chuyểnđộng của các chi tiếtmáy hay bộ phận củamáy móc phát ra tiếng

ồn trực tiếp

Bề mặt cơ cấu hoặc bộphạn kết cấu có liên

Máy phay,Máy tiện,Máy dập,

Máy tiện: 93-96Máy bào: 97Xưởng rèn: 98Xưởng đúc: 112

Gò, tán: 113-117

quan tới chúng.

Do sự va chạm giữacác vật thể trong cácthao tác đập búa khirèn, gò, dát kim loại

…

Quạt: 100-105 dBTurbine phản lực:

và ở ngay trong vật liệucủa máy điện

Máy phát điện Máy phát điện:

100-130 dB

1.1.4.2.Phân loại theo quan điểm môi trường

Tiếng ồn bên trong: máy móc thiết bị trong phân xưởng, trong các dụng cụ vănphòng, các thiết bị trong nhà ở

Tiếng ồn bên ngoài: tiếng ồn từ bên ngoài thâm nhập vào công trình, ví dụ từ cácxưởng sản xuất vào nhà ở của dân cư hoặc từ các dòng xe cộ vào trường học…

1.1.4.3 Phân loại theo loại hình hoạt động phát sinh tiếng ồn

 Do giao thông

Mật độ xe lưu thông trên đường phố ngày càng lớn, gây ô nhiễm tiếng ồn do:tiếng của động cơ, tiếng còi, tiếng phanh xe, phương tiện kém chất lượng gây ô nhiễmtiếng ồn càng cao vì sự rung động của các bộ phận trên xe gây nên

Hình 1.1: Các phương tiện giao thông là nguồn gây ra tiếng ồn đáng kể

Trong giao thông còn phải kể đến tiếng ồn do máy bay, tiếng ồn này khôngthường xuyên nhưng gây ra rất lớn cho khu vực dân cư gần sân bay đặc biệt lúc máybay cất cánh và hạ cánh Hiện nay việc giải quyết vấn đề tiếng ồn do máy bay gây nênrất phức tạp, nên tạm thời sân bay thường đưa ra khu xa dân cư mới giảm bớt đượctiếng ồn do nó gây nên

Bảng 1.3 Mức ồn của một số phương tiện giao thông

(Nguồn Giáo trình Kỹ thuật xử lý ô nhiễm không khí – PGS.TS.Đinh Xuân Thắng)

 Do xây dựng

Việc sử dụng phương tiện cơ giới ngày càng phổ biến Khi có một công trìnhxây dựng được thực thi thì tiếng ồn của các phương tiện này gây ra cho con ngườicũng rất đáng kể Có thể minh họa một số phương tiện gây ồn (đo ở khoảng cách15m)

Bảng 1.4 Mức ồn của các thiết bị xây dựng

Loại thiết bị Mức ồn (dB)

(Nguồn Giáo trình Kỹ thuật xử lý ô nhiễm không khí – PGS.TS.Đinh Xuân Thắng)

 Do hoạt động công nghiệp và sản xuất

Việc sử dụng rất nhiều máy móc khi hoạt động sẽ gây ra tiếng ồn đáng kể Ở đây cònxuất hiện nhiều công nghệ gây ra tiếng ồn lớn, và là nơi thường xuyên có sự va chạmgiữa các vật thể rắn với nhau, cùng sự chuyển động hỗn loạn giữa khí và hơi Sau đây

là một số minh họa mức ồn (đo ở khoảng cách 15m)

Hình 1.2: Tiếng ồn phát sinh do hoạt động sản xuất Bảng 1.5 Mức ồn của một số công nghệ sản xuất trong công nghiệp

(Nguồn Giáo trình Kỹ thuật xử lý ô nhiễm không khí – PGS.TS.Đinh Xuân Thắng)

 Tiếng ồn từ sinh hoạt, dịch vụ

Trong sinh hoạt thường sử dụng nhiều thiết bị thu phát âm thanh như: tivi,karaoke, phát loa đài công cộng,… ngoài ra nơi tập trung đông người cũng gây ra tiếng

ồn đáng kể như: trường học, sân thể thao, hội chợ,….Những loại tiếng ồn nói trênthường được lan truyền theo không khí rồi đến với con ngừơi, bên cạnh đó nhữngtiếng ồn do các hoạt động sửa chữa nhà cửa thì có thể lan truyền trong vật thể rắn như

sàn, trần, tường,…Tất cả những loại tiếng ồn này phụ thuộc chủ yếu vào ý thức củacon người.

Hình 1.3: Tiếng ồn do hoạt động buôn bán, dịch vụ Bảng 1.6: Mức ồn trong sinh hoạt của con người

1.1.5. Tác hại của tiếng ồn

1.1.5.1.Đối với cơ quan thính giác

Khi chịu tác dụng của tiếng ồn, độ nhạy cảm của thính giác giảm xuống, ngưỡngnghe tăng lên Khi rời môi trường ồn đến nơi yên tĩnh, độ nhạy cảm có khả năng phụchồi lại nhanh nhưng sự phục hồi đó chỉ có 1 hạn độ nhất định

Dưới tác dụng kéo dài của tiếng ồn, thính lực giảm đi rõ rệt và phải sau 1 thờigian khá lâu sau khi rời nơi ồn, thính giác mới phục hồi lại được

Nếu tác dụng của tiếng ồn lặp lại nhiều lần, thính giác không còn khả năng phụchồi hoàn toàn về trạng thái bình thường được, sự thoái hoá dần dần sẽ phát triển thànhnhững biến đổi có tính chất bệnh lý gây ra bệnh nặng tai và điếc

1.1.5.2.Đối với hệ thần kinh trung ương

Tiếng ồn cường độ trung bình và cao sẽ gây kích thích mạnh đến hệ thống thầnkinh trung ương, sau 1 thời gian dài có thể dẫn tới huỷ hoại sự hoạt động của dầu nãothể hiện đau đầu, chóng mặt, cảm giác sợ hãi, hay bực tức, trạng thái tâm thần không

ổn định, trí nhớ giảm sút

1.1.5.3.Đối với các hệ thống chức năng khác của cơ thể

- Ảnh hưởng xấu đến hệ thông tim mạch, gây rối loạn nhịp tim

- Làm giảm bớt sự tiết dịch vị, ảnh hưởng đến co bóp bình thường của dạ dày

- Làm cho hệ thống thần kinh bị căng thẳng liên tục có thể gây ra bệnh cao huyết áp

- Làm việc tiếp xúc với tiếng ồn quá nhiều, có thể dần dần bị mệt mỏi, ăn uống sútkém và không ngủ được, nếu tình trạng đó kéo dài sẽ dẫn đến bệnh suy nhược thầnkinh và cơ thể

1.1.5.4.Đối với đời sông sinh hoạt hằng ngày

- Trong sinh hoạt và sản xuất, tiếng ồn cao có thể ảnh hưởng đến giao tiếp với ngườixung quanh, gây căng thẳng, khó chịu và có thể dẫn đến tai nạn

- Tiếng ồn làm che lấp tiếng nói trong giao tiếp trao đổi thông tin, làm phân tán tưtưởng và dẫn đến làm giảm hiệu quả lao động

Bảng 1.7: Tác hại do sức khỏe con người

Mức

tiếng ồn

(dB)

Tác dụng đến tai người nghe

50 Suy giảm hiệu suất làm việc, nhất là đối với lao động trí óc

70

Tăng nhịp thở và nhịp đâp của tim, tăng nhiệt độ cơ thể

và tăng huyết áp, ảnh hưởng đến hoạt động của dạ dày

và tăng huyết áp, ảnh hưởng đến hoạt động của dạ dày và giảm

hứng thú lao động

90 Gây mệt mỏi, mất ngủ, tổn thương chức năng thính giác, mất

thăng bằng cơ thể và suy nhược thần kinh

100 Bắt đầu là biến đổi nhịp đập của tim

130 – 135 Gây bệnh thần kinh và nôn mửa, làm yếu xúc giác và cơ bắp

140 Đau chói tai, nguyên nhân gây bệnh mất trí nhớ, điên

145 Giới hạn cực đại mà con người có thể chịu được đối với tiếng ồn

150 Nếu chịu đựng lâu sẽ bị thủng màng tai

160 Nếu tiếp xúc lâu sẽ gây hậu quả nguy hiểm lâu dài

190 Chỉ cần tiếp xúc ngắn đã gây nguy hiểm lớn và lâu dài

1.1.6. Phân tích tác hại của rung động

Khi cường độ nhỏ và tác động ngắn thì sự rung động này có ảnh hưởng tốt như tănglực bắp thịt, làm giảm mệt mỏi,

Khi cường độ lớn và tác dụng lâu gây khó chịu cho cơ thể Những rung động có tần sốthấp nhưng biên độ lớn thường gây ra sự lắc xóc, nếu biên độ càng lớn thì gây ra lắcxóc càng mạnh Tác hại cụ thể:

Làm thay đổi hoạt động của tim, gây ra di lệch các nội tạng trong ổ bụng, làm rối loạn

sự hoạt động của tuyến sinh dục nam và nữ

Nếu bị lắc xóc và rung động kéo dài có thể làm thay đổi hoạt động chức năng củatuyến giáp trạng, gây chấn động cơ quan tiền đình và làm rối loạn chức năng giữ thăngbằng của cơ quan này

Rung động kết hợp với tiếng ồn làm cơ quan thính giác bị mệt mỏi quá mức dẫn đếnbệnh điếc nghề nghiệp

Rung động lâu ngày gây nên các bệnh đâu xương khớp, làm viêm các hệ thống xươngkhớp Đặc biệt trong điều kiện nhất định có thể phát triển gây thành bệnh rung độngnghề nghiệp

Đối với phụ nữ, nếu làm việc trong điều kiện bị rung động nhiều sẽ gây di lệch tử cungdẫn đến tình trạng vô sinh Trong những ngày hành kinh, nếu bị rung động và lắc xócnhiều sẽ gây ứ máu ở tử cung

1.2 SƯ LAN TRUYỀN ÂM & RUNG ĐỘNG VÀ PHƯƠNG THỨC PHÂN TRUYỀN

1.2.1 Phương thức lan truyền tiếng ồn

Với phương thức lan truyền tiếng ồn khác nhau ta sẽ có phương pháp chống ồn khácnhau Trong kĩ thuật chống ồn, có 2 phương thức lan truyền tiếng ồn :

Không khí lan truyền tiếng ồn gọi là tiếng ồn khí động, có 2 trường hợp xảy ra:

- Sóng âm trực tiếp lan truyền trong môi trường không khí ( hay gọi là lan truyền

âm trực tiếp) thí dụ như sóng âm lan truyền ở ngoài trời hay lan truyền từ phòngnày sang phòng khác qua khe hở của kết cấu bao che : tường, trần…

- Dao động lan truyền tiếng ồn ( gọi là dao động truyền âm ) sóng âm lan truyềntrong không khí, khi tới kết cấu ngăn cách gây ra trên bề mặt kết cấu 1 áp lựccưỡng bức kết cấu dao động theo tần số của sóng âm và bức xạ dao động này ởphía bên kia của kết cấu, kết quả là sóng âm xuyên qua kết cấu và tiếp tục lantruyền

Tiếng ồn va chạm là tiếng ồn do vật rắn trực tiếp va chạm với nhau hoặc máy mócrung động trên cấu kiện của nhà gây ra : tiếng rung động trong 1 phòng qua nền ( sàn)truyền sang phòng kế cận.

Sự truyền âm ngoài trời có những đặc điểm sau đây :

- Chỉ lan truyền đi mà không có sóng trở lại

- Sự lan truyền âm chịu ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết như gió, nhiệt độ…

- Năng lượng âm bị mất do hút âm của vật liệu bề mặt

- Trên đường truyền âm có thể gặp vật cản như nhà cửa, cây cối…

Khi âm thanh lan truyền trong không khí, năng lượng âm sẽ giảm dần theo khoảngcách xa dần nguồn âm Đó là hiện tượng tắt dần của nguồn âm, gây ra do hai nguyênnhân sau

- Sự giảm năng lượng âm thanh theo khoảng cách : năng lượng âm giảm vì phảichia sẻ cho nhiều phần tử môi trường

- Sự hút âm của không khí : giảm năng lượng do ma sát của các phần tử khí

a) Sự giảm âm theo khoảng cách

• Trường hợp nguồn âm điểm

Nguồn âm điểm có công suất P ( W ) bức xạ sóng cầu, thì ở khoảng cách nguồn r (m)cường độ âm có thể tính theo công thức

Công thức trên cho thấy, mỗi khi khoảng cách r tăng lên gấp đôi, cường độ âm lạigiảm đi bốn lần Sự giảm năng lượng của sóng cầu theo khoảng cách gọi là luật giảm

âm thanh tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách

Độ chênh lệch mức âm cách nguồn âm khoảng cách R1 và R2 ( R2> R1)

Theo công thức này, khi khoảng cách tăng lên hai lần, mức âm giảm đi 6dB

• Đối với nguồn âm đường

Độ chênh lệch mức âm giữa các khoảng cách r1 và r2 sẽ là :

Với công thức này cho thấy, đối với nguồn âm đường mỗi khi khoảng cách tăng gấpđôi mức âm sẽ giảm đi 3dB

b) Sự hút âm của không khí

Sự hút âm của không khí phụ thuộc rất lớn vào tần số âm, đồng thời phụ thuộc vàonhiệt độ và độ ẩm của không khí, thường xác đinh theo độ giảm mức âm trên métchiều dài truyền âm ( dB/m)

c) Truyền âm qua dãy cây xanh

Cây xanh có tác dụng giảm tiếng ồn Sóng âm truyền qua các dãi cây xanh sẽ suy giảmnăng lượng và phản xạ âm

- Tác dụng phản xạ như tường chắn có thể làm giảm mức âm 1,5 dB mỗi một dãycây xanh

- Khả năng hút và khuếch tán âm thanh của cây xanh phụ thuộc vào mức độ rậmrạp của lá, có trị số vào khoảng 0,12 – 0,17 dB/m

Độ giảm mức ồn của các dải cây xanh được xác định theo công thức:

1.2.1.1.Truyền âm trong nhà

a) Tiếng ồn không khí

Sơ đồ lan truyền tiếng ồn khí động từ phòng ồn I sang phòng cách âm phòng II

Tiếng ồn xâm nhập vào phòng cách âm qua cửa đi mở

Hình 1.5 Sơ đồ lan truyền của tiếng ồn khí động

Nghiên cứu sự lan truyền tiếng ồn không khí từ phòng 1 ( phòng có nguồn ồn ) sangphòng 2 ( phòng cách âm ) Tiến ồn xâm nhập vào phòng 2 có thể theo các con đườngsau

• Sóng âm truyền trực tiếp qua các khe hở, các mối nối không kín, các cửa sổ, cửa đi

mở thông giữa 2 phòng

• Sóng âm 2 từ nguồn âm đập vào kết cấu phân cách 2 phòng Dưới tác dụng của ápsuất âm, kết cấu này sẽ bị dao động cưỡng bức và trở thành nguồn âm bức xạ tiếng

ồn vào phòng cách âm Đường truyền âm này cũng là đường truyền âm trực tiếp

• Các sóng 3, 4 truyền theo dạng sóng dọc và sóng ngang theo kết cấu nhà, 1 phầnbức xạ vào phòng 2, 1 phần tiếp tục lan truyền xa hơn vào các phòng khác trongnhà Đường truyền âm này là đường truyền gián tiếp và năng lượng tiếng ồn củachúng không lớn Tiếng ồn lan truyền theo dạng này gọi là tiếng ồn kết cấu và được

xử lý bằng giải pháp cấu tạo kiến trúc

b) Tiếng ồn va chạm

Hình 1.6 Sự lan truyền va chạm trong nhà

Khác với tiếng ồn khí động, tiếng ồn va chạm là sự va đập của các vật thể và kết cấu.Tại vị trí va chạm có 1 lượng động năng rất lớn truyền vào kết cấu

Năng lượng này phân bố trên toàn bộ kết cấu mà tập trung nên một diện tích nhỏ, cótrị số lớn hơn rất nhiều so với tiếng ồn không khí, lan truyền mạnh, xa theo kết cấu nhànếu chúng liên kết cứng với sàn

Hình b mô tả minh họa tiếng ồn va chạm trên sàn bê tông cốt thép của 1 căn hộ, lantruyền đến căn hộ khác trong cùng ngôi nhà

Việc đánh giá cách âm va chạm không thể tiến hành như đối với cách âm không khíthông qua chênh lệch mức ồn hoặc khả năng cách âm mà phải đo mức ồn va chạmdưới sàn khi xảy ra va chạm

c) Hệ số hút âm và năng lượng hút âm

Khi âm thanh truyền trong phòn kín đến gặp một bề mặt kết cấu sẽ có hiện tượng:

- Một phần năng lượng âm sẽ phản xạ trở lại vào phòng

- Một phần năng lượng âm sẽ truyền qua kết cấu sang phòng bên cạnh

- Một phần mất đi trong vật liêu kết cấu

Nếu gọi Ip là cường độ âm phản xạ, Ih là cường độ âm bị hút ( bao gồm phần nănglượng âm truyền qua kết cấu và phần mất đi ), giá trị cường độ âm tới mặt kết cấu:

Để đặc trưng cho tính hút âm của vật liệu, người ta dùng hệ số hút âm

Tính chất phản xạ âm thanh của vật liệu được đặc trưng bởi hệ số phản xạ âm

Do đó + = 1

Nếu : vật liệu hút âm hoàn toàn

Nếu : vật liệu phản xạ âm hoàn toàn

• Trong một phòng, các bề mặt thường có các chất liệu các hệ số hấp thụ khác nhaunên phải có một hệ số hấp thụ âm thanh trung bình

Hệ số này đặc trưng bởi :

=

• Trường hợp âm trực tiếp và âm phản xạ

Năng lượng âm trực tiếp có thể xác định như khi truyền âm ngoài trời, nghĩa là :

Âm thanh khi đập vào các bề mặt, một phần năng lượng sẽ bị hút, vì vậy năng lượng

âm sau một lần phản xạ tới N có thể xác định theo công thức :

1.2.2 Sự lan truyền của rung động

Trong quá trình dao động lan truyền, biên độ dao động sẽ giảm dần rồi ngừng lại vì vậtdao động chuyển động trong một môi trường môi trường và chịu tác dụng ma sát củamôi trường chuyển động

Tùy theo lực ma sát lớn hay nhỏ, dao động sẽ ngưng lại hay chấm dao động tắt dần

Cơ chế tác động của rung động: là sự thực hiện dao động cưỡng bức của cơ thể/vậtdưới tác động của lực kích động nào đó

Trường hợp khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì biên độdao động cưỡng bức tăng nhanh đến một giá trị cực đại sự cộng hưởng dao động

• Rung động cục bộ : các thiết bị, dụng cụ có tác dụng đập và xoay dập trong côngnghiệp mỏ, đúc và trong các quá trình sx khác : búa – khoan dùng khí nén, máy dầm

bê tông…Các dụng cụ và thiết bị chạy bằng khí nén có cơ cấu khác nhau và khácnhau về đặc tính rung động

• Rung động toàn thân : Tác động lên toàn bộ cơ thể người lao động, khi vận hànhcông nghiệp phải đứng, ngồi bên trên các thiết vị hoặc trên bệ máy hoặc cả sàn đặtmáy của thiết bị Ví dụ như thiết bị dùng trong sản xuất dược phẩm, công nghiệpđiều khiển các phương tiện vận tải, máy di động trên khoảng cách lớn như máy xúc,cần trục công nghiệp, máy liên hợp khai thác mỏ…

1.3 DANH MỤC TIÊU CHUẨN, QUY CHUẨN QUỐC GIA VỀ TIẾNG ỒN

VÀ RUNG ĐỘNG

- TCVN 4923-1989 Phương tiền và phương pháp chống ồn Phân loại

- TCVN 7011-5:2007 Quy tắc kiểm máy công cụ Phần 5: Xác định tiếng ồn do máyphát ra

- TCVN 7880:2008 Phương tiện giao thông đường bộ Tiếng ồn phát ra từ ô tô Yêucầu và phương pháp thử trong phê duyệt kiểu

- TCVN7882:2008 Phương tiện giao thông đường bộ Tiếng ồn phát ra từ xe máy.Yêu cầu và phương pháp thử trong phê duyệt kiểu

- TCVN7878-1:2008 Âm học Mô tả, đo và đánh giá tiếng ồn Môi Trường Phần 1:Các đại lượng cơ bản và phương pháp đánh giá

- TCVN 5948:1995 Âm học.Tiếng ồn phương tiện GTVT đường bộ.Mức ồn tối đacho phép;

- TCVN 5949:1995 Âm học.Tiếng ồn khu vực công cộng và dân cư Mức ồn tối đacho phép;

- TCVN 5964:1995 Âm học Mô tả và đo tiếng ồn MT Các đại lượng và phươngpháp đo chính.;

- TCVN 6399:1998 Âm học Mô tả và đo tiếng ồn MT Cách lấy các dữ liệu thíchhợp để sử dụng vùng đất;

- TCVN 3985-85.Tiếng ồn Mức cho phép tại các vị trí lao động;

Nội dung chính: mức ồn cho phép tại các vị trí làm việc đươc đánh giá bằng mức áp suất âm tương đương (mức âm) tại mọi vị trí làm việc, trong suốt ca lao động (8 giờ ) ,

đo theo đặc tính A không được vượt quá 85 dBA, mức cực đại không được vượt quá

115 dBA Nếu tổng thời gian tiếp xúc với tiếng ồn trong ngày không quá:

• 4 giờ, mức âm cho phép là 90 dBA

• 2 giờ, mức âm cho phép là 95 dBA

• 1 giờ, mức âm cho phép là 100 dBA

• 30 phút, mức âm cho phép là 105 dBA

• 15 phút, mức âm cho phép là 110 dBA

• Và mức cực đại không quá 115 dBA

Thời gian làm việc còn lại trong ngày làm việc chỉ được tiếp xúc với mức âm dưới 80 dBA

Mức âm cho phép đối với tiếng ồn xung thấp hơn 5 dBA so với các giá trị nêu trên

- TCVN 5126-90 : Rung động Giá trị cho phép tại chỗ làm việc

- TCVN 5127-90 : Rung động cục bộ Gía trị cho phép và phương pháp đánh giá

- TCVN 6962 : 2001 : Rung động và chấn động Rung động do các hoạt động xâydựng và sản xuất công nghiệp – Mức tối đa cho phép đối với MT khu vực công

cộng và dân cư Thay bằng QCVN 27: 2010/ BTNMT

- TCVN 6964-1 : 2001 ISO 2631-1 : 1997 Rung động và chấn động cơ học – Đánhgiá sự tiếp xúc của con người và rung động toàn thân

- TCVN 6963: 2001 Rung động và chấn động – Rung động do các hoạt động xâydựng và sản xuất công nghiệp – Phương pháp đo

- TCVN 7210 : 2002 Rung động và va chạm – Rung động do phương tiện giao thôngđường bộ Giới hạn cho phép với môi trường khu công cộng và dân cư

1.4.1 Cao su đặc

Vật liệu chống rung là vật liệu hoàn thiện không thể thiếu cho các công trình xâydựng, nhà xưởng, phòng thu, phòng hát…nhằm mục đích giảm rung chấn từ các nguồntruyền động như nguồn âm cường độ lớn, các loại máy lơn và rung lắc mạnh khi hoạtđộng, các công trình gần đường cao ốc, quốc lộ, nhiều xe trọng tải lớn qua lại… đảmbảo độ bền cho công trình và cho máy móc

Cao su đặc là sản phẩm đệm chống đỡ rung được ứng dụng trong các hệ hống vách,trần , sàn phòng thu phòng hát, hội trường để làm giảm rung động từ âm thanh; làmvật liệu đệm đỡ chống rung chân các hệ thống máy phát, máy nổ… giúp máy chạy êm

hơ, giảm rung chấn và tránh tương tác trực tiếp với sàn Cao su đặc còn được ứngdụng nhiều trong công nghiệp chế tạo lốp, làm ray máy quay…

Đặc tính của sản phẩm :

- Độ đàn hồi và độ cứng cao Cao su đặc có độ cứng ASTK lên tới D2240 tấn

Độ kéo dài lên tới D412

- Hệ số dẫn nhiệt thấp, chịu được nhiệt độ trong khoảng từ - 30 đến + 250 độ C

- Khả năng chịu lực nén tốt và có khả năng chống nước tốt

- Hấp thu được tiếng ồn và chống oxy hóa

Cao su đặc có hợp chất FKM là chất hợp nhất của nhiều dung môi và hóa chất có thêkháng được hydrocacbon aliphatics và hóa chất khử trùng bằng clo Phân biệt với cao

su non, cao su đặc có bề mặt bóng loáng, khi bấm tay không có độ lún và khó có thểgấp đôi

Hình 2.1 Cao su đặc 10 ly

1.4.2 Cao su non

Cao su non cách âm thường được sử dụng ở hệ thống vách, trần, sàn phòng thu, phònghát, hội trường, hệ thống máy phát, máy nổ… là một trong những sản phẩm có tiêuchuẩn sạch cao

Cấu trúc phân tử của cao su non cách âm có đặc điểm lớn các sợi nhỏ đan chéo lẫnnhau tạo ra các ô nhỏ li ti, do vậy tạo nên nhiều ưu điểm so với các sản phẩm chốngrun, cách âm khác như :

- Sử dụng bền và ồn định, hệ số dẫn nhiệt thấp

- Bền với độ ẩm và hơi nước do có bề mặt kín và cấu trúc ô nhỏ liên kế chặt chẽ

- Bền với chất ô zone/ tia UV và thời tiết

- Tính tàn hồi cao, dễ thi công và sạch

Cao su non có các độ dày : 3mm, 5mm, 10mm, 20mm có dạng tấm hoặc dạng cuộn.Cao su non được dùng nhiều trong vách cách âm ở tần số trung bình đến thấp, trải làmthảm tập hay lót dưới nên sàn gỗ

Hinh 2.2 Cao su non

1.5.1 Cấu trúc và vật liệu âm học

1.5.1.1 Vật liệu hút âm

Vật liệu hút âm : hấp thụ nhằm hạn chế phản xạ và hồi âm

- Vật liệu này làm giảm năng lượng âm thanh của các sóng âm khi đi qua nó Hút

âm được sử dụng để làm “ mềm hóa ” môi trường âm bằng việc làm giảm biên

độ của sóng âm, nó thường được ấp dụng ở những nơi bị bao kín như phòng thuhoặc trong nhà

- Hiệu quả của vật liệu hút âm được tăng gấp bộ khi áp dụng nó nhưng nơi bềmặt phản xạ vì âm thanh phải xuyen qua nó nhiều lần

- Chất hấp thụ là vật liệu mềm như chăn, xốp, vải, nhựa, mút xốp…

- Khả năng hấp thụ của vật liệu đặc trưng bởi hệ số hấp thụ và có giá trị từ 0 đến1

- Để tăng hệ số hấp thụ, người ta thường sử dụng khoảng không giữa các tấm hấpthụ

a) Vật liệu xốp hút âm

Gồm các lỗ rỗng thông nhau và thông ra mặt ngoài nơi sóng âm đập vào Các khe rỗngđan vào nhau trong vật liệu, vách của các khe rỗng bằng cốt liêu cứng hoặc đàn hồi.Nguyên tắc làm việc: Khi sóng âm với năng lượng đập vào, không khí trong các kherỗng dao động, năng lượng âm mất đi để chống lại tác dụng của ma sát và tính nhốtcủa không khí sao động giữa các lỗ rỗng Một phần năng lượng âm xuyên qua vật liệu,khả năng hút âm của vật liệu xốp phụ thuộc vào độ xốp, chiều dày và sức cản củakhông khí Trong thực tế chiều dày cần thiết, người ta đã xác định cho sẵn ở bảng sau:

Bảng 2.1 Chiều dày cần thiết của một số vật liệu xốp cách âm

Vật liệu Chiều dày cần thiết (cm)

mỹ quan môi trường là yếu tố chính cho việc lựa chọn vật liệu hấp thụ Ngoài khả

năng hấp thụ của vật liệu, người ta cũng thường để ý đến giá cả, việc lắp đặt, bảo trì,khả năng hao mòn và các yếu tố khác.

Ngoài ra, khả năng hút âm của vật liệu xốp phụ thuộc vào tính xốp của vật liệu Khisóng âm tới bề mặt vật liệu sẽ gây ra sự dao động của không khí trong lỗ, các khe.Năng lượng âm một phần sẽ biến thành thành nhiệt năng, một phần thành cơ năng đểthắng nội năng ma sát, một phần mất vào vật liệu xây dựng do trao đổi nhiệt giữakhông khí và thành lỗ, còn một phần năng lượng âm sẽ xuyên qua

Sau đây là sức cản thổi khí của một số loại vật liệu:

Bảng 2.2 Sức cản thổi khí của một số loại vật liệu

Quần áo biểu diễn, rèm cửa sổ, đệm ghê, thảm nhà đều là những vật liệu hút âm dạngsợi Ngoài ra còn có những vật liêu chuyên dụng dành cho kiến trúc xây dựng như : sợithủy tinh, bông khoáng, xi len, tấm gỗ dăm, tấm gỗ sợi, cao su lưu hóa, cao su non…

• Sợi thủy tinh

Sợi thủy tinh có đặc tính chống ẩm thuộc loại tuyệt vời Khi bị ướt nó không bị vỡ,không bị mục, mối mọt không thể phát triển và khi khô nó vẫn giữ được các đặc tínhban đầu Tuy nhiên, sợi thủy tinh có thể bị xé lẻ ra một cách dễ dang nên đôi khi phảibảo vệ nó

Các tấm sợi thủy tinh được sản xuất sẵn với kích thước 2 x 4 feet (60 x 120 cm) và độdày 1 - 4 inch (2,34 - 9,36 cm) và có thể lớn hơn Tấm sợi thủy tinh cũng được làmnhư các tấm sợi thủy tinh thông thường nhưng được dệt và nén lại để tăng cường mật

độ chất liệu Người sử dụng có thể dùng dao sắc cắt chúng ra dễ dàng để lắp đặt vàotường nhưng chú ý phải đeo găng tay và khẩu trang Các cạnh được cắt ra cần đượcbọc vào khung hoặc vải sợi để phân tử thủy tinh không phát tán

Đối với tất cả các vật liệu tiêu âm, nguyên tắc chung là càng dày thì càng tiêu âm tần

số thấp tốt Như vậy, tấm sợi thủy tinh loại 703 dày 1 inch hấp thu đến tần số 500 Hz.Nếu dày 2 inch, chúng hấp thu tới 250 Hz

Dù các tấm sợi thủy tinh rất hiệu quả, chúng thường được bọc bằng một lớp sợi ở mặtngoài để ngăn các sợi kính bay vào trong không khí Điều này khiến cho việc thiết kế

và lắp đặt chúng trở nên khó khăn và vô cùng đắt đỏ Do đó, những người muốn tiếtkiệm và an toàn thường dùng mút trứng, mút gai để thay thế Hiệu quả của chúng được

so sánh ở bảng sau:

Bảng 2.3 Hệ số hút âm của một số loại sợi thủy tinh

Hz 500 Hz 1000Hz 2000Hz 4000 Hz

Sợi thủy tinh705

độ bốc khói cao Hơn nữa khi đốt thoát ra khí chứa cyanua

• Vật liệu bảo vệ

Vật liệu hấp thụ phải được phủ bằng một loại vật liêu khác để bảo vệ nó và để bảođảm là những vật liệu hấp thụ lúc nào cũng ở trạng thái tốt Những vật liệu bảo vệthường dùng là :

- Vải, đay : Đây là vật liệu được dùng nhiều nhất trong kiến trúc văn phòng.Người ta bao lớp thủy tinh cứng bằng tấm đay màu để cho tâm panô có bềngoài đẹp

- Màng chất dẻo : được biết đến nhiều nhất là màng polyetylen dùng như chấtchống lạnh cho nhà cửa ở nước ngoài Tuy nhiên, loại màng này bị phân hủydân dưới ảnh hưởng của các tia cực tím Các mang mylar hoặc tedlar của hãngDupont mắc hơn nhưng chống được tia cức tím Nhược điểm là các màng dễ bịcháy

- Màng kim loại đục lỗ : không làm tăng đặc tính âm học của vật liệu hấp thụnhưng lại được dùng rất nhiều trong công nhiệp Các màng kim loại có lỗ bảo

vệ tốt nhất các vật liệu hấp thụ nhưng giá thành lại rất cao Và thường thì dùngmàng kim loại phơi ra mặt ra ngoài như vậy có lợi hơn là che đi

1.5.1.2 Vật liệu cách âm

Vật liệu này giảm cường độ sóng âm ở một hướng cụ thể Vật liệu cản âm can thiệpvào sóng âm khi nó phát ra từ nguồn âm, một phần năng lượng âm thanh sẽ tiếp tụchướng đã định sẵn theo tuy nhiên với cường độ nhỏ hơn rất nhiều so với sóng âmnguyên thủy

Vật liệu cách âm: bông thủy tinh, cao su non, cao su lưu hóa, bông gốm, polystyren…Bản chất giữa 2 loại vật liệu cách âm và hút âm khác nhau, nhưng trong các công trìnhthông thường chúng đều được sử dụng kết hợp, cùng nhau phát hủy hiệu quả chốngồn

• Bông khoáng cách âm

Bông khoáng từ sợi khoáng thiên nhiên này có khả năng cách âm, hấp thụ âm thanhtốt, bền với môi trường, bông khoáng Rockwool được sản xuất chế tác thành thể dạngcuộn, dạng ống, dạng tấm rất dễ thi công, lắp đặt Bông khoáng Rockwool dạng tấmđược sử dụng cho cách nhiệt, cách âm cho các tòa cao ốc, building, xưởng phim, rạphát, vũ trường, phòng karaoke… Bông khoáng dạng cuộn được dùng cách âm giảm ồncho các hệ thống máy nổ phát điện trong KCN… Và đặc biệt được ứng dụng trongcông nghệ đóng tàu

• Bông thủy tinh cách âm

Bông thủy tinh (Glasswool) được làm từ sợi thuỷ tinh tổng hợp chế xuất từ đá, xỉ, đấtsét Thành phần chủ yếu của bông thuỷ tinh chứa Aluminum, Silicat canxi, oxit kimloại…; không chứa Amiang; có tính năng cách nhiệt, cách âm, cách điện cao, khôngcháy, mềm mại và có tính đàn hồi tốt Tấm cách nhiệt bông thủy tinh có khả năng cáchnhiệt, cách âm rất tốt; không cháy và có độ bền lý tưởng

• Túi khí cách âm

Tấm túi khí được cấu tạo bởi lớp màng nhôm nguyên chất, bề mặt được xử lý oxi hoáphủ lên tấm nhựa tổng hợp Polyethylen chứa túi khí Đặc tính phản xạ của lớp màngnhôm cao cộng với độ dẫn nhiệt của lớp túi khí thấp đã tạo khả năng cách âm cáchnhiệt ưu việt cho sản phẩm này Khả năng cách âm: giảm từ 60-70% tiếng ồn Túi khí

có bề mặt vật liệu sạch, đẹp, độ bền cao, ngăn chặn sự tồn tại của nấm mốc, vi khuẩn

và sự ngưng tụ nước, bảo vệ và tăng tuổi thọ của mái nhà Lắp đặt túi khí rất thuậntiện, nhanh chóng, dễ dàng, không cần bảo trì, được rải trên các loại trần treo, trầnnhựa, trần thạch cao; hỗ trợ các loại vách ngăn để cách âm, giảm tiếng ồn, chống nóng

1.5.2 Cách âm cho kết cấu

Dùng vật lệu hoặc kết cấu chặn sự truyền đi âm tạo môi trường yên tĩnh gọi là cáchâm

• Cách âm không khí :

- Kết cấu đồng nhất

- Kết cấu nhiều lớp

Bảng 2.4 Hệ số hút âm của một số vật liệu và kết cấu

Vật liệu và kết cấu Hệ số hút âm cho tần số f (Hz)

125 250 500 1.000 2.000 4.000Tường gạch không trát vữa 0,02 0,02 0,03 0,04 0,07 0,07Tường trát vữa và quét sơn 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02Tường gạch trát vữa 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03

Thảm trên cao su 0,08 0,24 0,57 0,69 0,71 0,73Panen sợi thủy tinh dày 1.5 inch 0,86 0,91 0,80 0,89 0,62 0,47

Để chống ồn, trước hết phải căn cứ vào tiêu chuẩn cho phép, nghĩa là ở một giá trị nào

đó mà tiếng ồn có ảnh hưởng đến sức khỏe nhưng ít và không gây nguy hiểm chongười

Có ba phương pháp chính để làm giảm tiếng ồn :

- Làm giảm tiến ồn tại nguồn

- Giảm tiếng ồn trên đường lan truyền

- Tổ chức và quản lý

1.2.TỔNG QUAN XƯỞNG CƠ KHÍ CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

1.2.1. Thông tin chung

Tên xưởng: Xưởng cơ khí C1, Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí

Minh Xưởng thuộc khoa Cơ khí trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minhthành lập từ thập niên 60, nhằm đào tạo kỹ năng thực hành cho sinh viên khoa Cơ khí

và đáp ứng nhu cầu nghiên cứu , phát triển công nghệ trong lĩnh vực Cơ khí

Vị trí: Trường ĐH Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh nằm ở 268, Lý Thường

Kiệt, Phường 14, Quận 10 thành phố Hồ Chí Minh

Xưởng nằm trong khuôn viên trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

Hình 1.4: Sơ đồ trường ĐH Bách khoa và xưởng cơ khí C1

Xung quanh xưởng là hai dãy phòng học C4, C5, một nhà in và một sân bóng chuyền.Diện tích: Khoảng 2700 m2 (18 x 150 x 6)

Điện thoại: (08) 8653 818

Website: http://www.fme.hcmut.edu.vn

1.2.2. Chức năng- Đào tạo

- Phục vụ các môn thực hành: