Bai 9 Tiếng ồn và kỹ thuật cách âm

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI Tiếng ồn chống ồn: Sóng âm Sóng âm sóng (sóng đàn hồi) có biên độ dao động mà thính giác nhận biết Trong khơng khí dao động truyền dạng sóng dọc có tần số từ 16 đến 20.000 Hz (Hz – hec đơn vị tần số; Hz = dao động toàn phần/giây Sự phản xạ hấp thu sóng âm Khi sóng âm tới mặt phân cách hai mơi trường, phần bị phản xạ, phần bị hấp thụ, phần bị xuyên qua r+α+t=1 Các đơn vị âm Áp xuất âm P: mức áp xuất dao động sóng âm tác động lên bề mặt hay khí Đơn vị: bar, μbar N/m2 Ngưỡng áp xuất âm tai nghe từ 2.10-42.104 μbar Cường độ âm I: số đo lượng âm qua đơn vị diện tích S vng góc với phương truyền âm Đơn vị: W/m2 Ngưỡng cường độ âm tai người nghe từ 10-12- 10-4 W/m2 Bel decibel (dB) Để đo mức cảm giác mạnh yếu âm gây tai người, người ta dùng thang đo logarit số 10 để đo mức cảm giác so với mức ngưỡng Đơn vị tính bel hay decibel (dB) (10 dB = Bel) Dải ốcta (quãng tần số) Trong thực tế âm phức tạp Do để đánh giá mức độ to âm người ta chia thành dải ốcta Lấy tần số trung bình dải làm đại diện cho dải Cái dải ốcta bao gồm: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 (Hz) Tiếng ồn tính chất T224 Tiếng ồn dạng âm mà người ta không cần nghe không muốn nghe Tiếng ồn gây tổn hại chất lượng tiện nghi sống, làm việc, nghĩ ngơi, nghe nhìn sức khỏe người Tiếng ồn phức tạp tổ hợp nhiều âm đơn có tần số khác nhau, đo đạc phân tích thành nhiều đơn âm dải tần khác Dựa tính chất có loại tiếng ồn như: -Tiếng ồn tác dụng lâu, dải tần số hẹp, không đổi (Tiếng rú động điện) -Tiếng ồn tác dụng lâu, dải tần số rộng, thay đổi (Tiếng ồn phố, nhiều loại tiếng ồn khác tạo ra, gọi tiếng ồn nền) -Tiếng ồn gián đoạn, tần phổ hẹp, mức cao, thời gian tác dụng ngắn Để đo tiếng ồn người ta thường đo mức áp xuất âm (dB) hay mức âm (dB-A) Tính chất che lấp tiếng ồn Trong phòng có hỗn tạp nhiều loại âm khác nhau, tai nghe rõ loại âm có áp xuất lớn, âm có áp xuất nhỏ khó nghe, nghe khơng Đó tính chất che lấp tiếng ồn Loại tiếng ồn có áp xuất cao, tần số thấp dễ dàng che lấp âm có tần số cao, ngược lại (Âm trầm che lấp mạnh với âm cao, âm cao lại che lấp yếu với với âm trầm) Khi tiếng ồn tiếng cần nghe có tần số xấp xỉ tác dụng che lấp tiếng ồn mạnh Tính chất chồng chất tiếng ồn Trang 230 Khi có nhiều nguồn ồn đồng thời tác dụng, tổng cường độ ồn tổng đại số cường độ nguồn, áp suất bậc hai tổng bình phương áp xuất nguồn Có n nguồn ồn có cường độ khác I1, I2, I3 … Và áp suất P1, P2, P3 … Khi N/m2, μbar Nếu có n nguồn ồn có cường độ áp xuất I = I1= I2= I3=…= In (W/m2) P = P1 = P2 = P3 = …= Pn Nếu có nguồn ồn giống tác dụng , mức cường độ áp xuất tổng hợp mức nguồn + 3dB (xem ví dụ tính tốn 231) Phương pháp đo đạc tiếng ồn Đối với nguồn ồn cố định Tuân theo quy định TCVN 5964 – 1995: -Khi đo tiếng ồn cho nhóm máy đo trung tâm nhóm máy đó; -Đo tiếng ồn thiết bị độc lập, khơng gian riêng đo cách 7,5m Nếu q trình đo mà có tiếng ồn hiệu chỉnh sau: -Nếu mức ồn muốn đo > ồn – dB giảm mức đo 1dB; - Nếu mức ồn muốn đo > ồn – dB giảm mức đo 2dB; -Nếu mức ồn muốn đo < ồn dB khơng nên đo, khơng xác; Đối với nguồn ồn di động Tuân theo TCVN 5948 – 1999: -Đo mức ồn phương tiện vận chuyển đo cách tâm trục vận chuyển 7m, độ cao 1,2m Đo máy đo mức áp xuất âm; -Thông số tiêu chuẩn tiếng ồn liên tục gián đoạn xác định mức áp xuất âm tính dB, ứng với tần số trung bình 63, 125, 250, 1000, 2000, 4000, 8000 dải ốc ta; -Sử dụng thang đo mức áp xuất âm tương đương, mức xác định mức âm trung bình nguồn (LA TB = 60 đại diện cho dải 58 – 60 db; LA TB = 65 đại diện cho dải 63 – 67 db) -Mức ồn vị trí khác cần phải tuân theo QCVN 26:2010/BTNMT Giảm ồn không gian quy hoạch Trong không gian, tiếng ồn lan truyền chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố mơi trường khơng khí, cản trở yếu tố địa hình, cỏ vv… thể công thức: Ln = L1 – (A1 + A2 + A3 + A4 + … Trong đó: -L1 mức áp suất âm nguồn phát sinh; -Ln mức áp suất âm điểm tính tốn; -A1 độ giảm mức ồn khí quyển; -A2 độ giảm mức ồn ảnh hưởng lớp phủ khác mặt đất; -A3 độ giảm mức ồn ảnh hưởng xanh; -A4 độ giảm mức ồn chướng ngại vật Độ giảm ồn khí A1 Độ giảm ồn lớp phủ mặt đất A2: Khi tính tốn theo cơng thức tính ΔL nhân với hệ số kn kn = mặt đất trần; kn = 0.9 mặt đất phủ nhựa đường; kn = 1,1 mặt đất Độ giảm ồn xanh A3 Độ giảm ồn xanh A3 β hệ số hút âm xanh = 0,120,17 rừng rậm; = 0,25-0,35 rừng dày đặc, vòm rộng; Qua thực nghiệm cho thấy độ giảm mức ồn lan truyền qua lớp xanh phụ thuộc vào loại cây, độ dày cây, mà phụ thuộc vào đặc tính nguồn ồn; Cây xanh ngăn chặn hiệu tiếng ồn chiều dày lớp xanh rậm rạp từ 5-7m, cao 7m (có lớp cao thấp khác nhau) Giảm ồn cơng trình kiến trúc Lan truyền tiếng ồn cơng trình gồm có hai phương thức: -Lan truyền âm khơng khí: dạng lan truyền qua lỗ hở lan truyền dao động sóng âm (nghĩa sóng âm tới bề mặt làm dao động kết cấu truyền âm sang phía sau kết cấu); - Lan truyền âm va chạm: Xảy kết cấu có vật rung động vật rắn va chạm vào kết cấu Kết cấu đặc chắc, cứng, khả lan truyền âm va chạm mạnh Những rung động lan truyền kết cấu xạ vào phòng Vật liệu kết cấu hút âm Vật liệu kết cấu hút âm: Gồm có: -Vật liệu xốp rỗng hút âm; -Bản mỏng dao động cộng hưởng hút âm; -Lọ khơng khí, đục lỗ, khơng khí dao động cộng hưởng hút âm Vật liệu xốp rỗng hút âm: Gồm loại sản phẩm dệt như: vải, dạ, len, thảm… Các loại vật liệu sợi sợi bơng, sợi khống chất, bơng thủy tinh vv… Các vật liệu gia công giấy bồi, sợi gỗ ép, bã mía ép, vữa xốp vv… Trong đó: ΔP hiệu số áp suất bể mặt vật liệu (N/cm2) v vận tốc dòng khơng khí thổi qua khe rỗng (m/s); δ chiều dày vật liệu (cm) (xem hệ số sức cản r vài vật liệu xốp rỗng bảng 2-2 trang 57) Chiều dày hợp lý vài loại vật liệu thông dụng: Bông nõn đến 79 cm Bông, sợi đến 40 cm Thảm len, thảm lông đến 18 cm Sợi khoáng chất đến cm Vữa trát khô 3,5 cm Các tông cm Tấm sợi gỗ 0,75 cm Tấm thạch cao xốp 0,6 cm Bản mỏng dao động cộng hưởng hút âm: Kết cấu mỏng hút tốt loại âm có tần số thấp, đồng thời khuếch tán âm tốt Cấu tạo gồm mỏng gỗ dán, tông amiăng, kim loại … đặt cố định hệ khung gỗ gắn tường Lớp khơng khí mỏng tường để trống nhồi bơng xốp Nguyên lý hút âm: Do tác dụng biến thiên áp xuất âm, cưỡng mỏng dao động Do cạnh cố định khung nên dao động gây ma sát nội bộ, lượng âm chuyển thành lượng cơ, bị triệt tiêu Lọ khơng khí dao động cộng hưởng hút âm (lọ Hemohol): Lọ hemohol cấu tạo lọ thường thấy, bụng lọ kín, tròn, vng đa giác Cổ lọ có chiều dài định, khơng khí bụng lọ thơng với khơng khí phòng qua miệng lọ Lọ chôn tường, trần, miệng hướng vào phòng Ngun lý hút âm: sóng âm có bước sóng dài tới miệng lọ, kích động phần tử dao động qua lại piston Khơng khí lọ bị co giãn theo dao động âm Do làm tiêu giảm lượng âm Lọ khơng khí dao động cộng hưởng hút âm (lọ Hemohol): Để làm tăng khả hút âm lọ, người ta bịt miệng lọ lớp vải giấy mỏng, làm cho thành cổ lọ bị nhám, làm tăng trở lực ma sát, tăng khả hút âm lọ Đường kính cổ lọ nhỏ, ma sát lớn, hiệu hút âm cao Thông thường đường kính miệng lọ từ – cm, nhỏ được; Để dễ dàng thi công, người ta tổ hợp lọ hemohol lại cách: Dùng mỏng, có đục lỗ (d= 1cm) gắn cứng tường, cách tường từ – 10 cm Bụng lọ liên hợp lớp không khí phía sau THIẾT KẾ CÁCH ÂM Thu thập số liệu: - Khảo sát loại vật liệu hút âm có thị trường Khả cung cấp vật liệu Số liệu khả hút âm vật liệu; - Đo đạc thực tế mức áp xuất âm khu vực cần cách âm (cần đo máy đo tiếng ồn tích phân giải tần số 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz) - Mức áp suất âm yêu cầu sau cách âm (tiêu chuẩn yêu cầu) Cách âm cho tường, sàn, trần: -Căn vào mức âm cần giảm, thiết kế kết cấu cách âm Cách âm cho lỗ thơng gió: -Nếu phòng có thiết kế lỗ thơng gió, cần phải thiết kế thiết bị tiêu âm cho lỗ thơng gió này; -Chiều dày lớp vật liệu hút âm vách tiêu âm phải đảm bảo dày tối thiểu từ – 3,5 cm, khơng q – 10cm; -Vận tốc dòng khí tiêu âm đảm bảo khơng lớn – m/s Cách âm cho cửa đi, cửa sổ: -Với cửa đi, sử dụng vật liệu hút âm ốp vào cửa giống với tường; Khe cửa có lắp gioăng kín khít; -Với cửa sổ sử dụng kết cấu kính lớp (ở rút chân khơng), khe cửa có lắp gioăng kín khít ... lấp tiếng ồn Loại tiếng ồn có áp xuất cao, tần số thấp dễ dàng che lấp âm có tần số cao, ngược lại (Âm trầm che lấp mạnh với âm cao, âm cao lại che lấp yếu với với âm trầm) Khi tiếng ồn tiếng. .. nguồn + 3dB (xem ví dụ tính toán 231) Phương pháp đo đạc tiếng ồn Đối với nguồn ồn cố định Tuân theo quy định TCVN 596 4 – 199 5: -Khi đo tiếng ồn cho nhóm máy đo trung tâm nhóm máy đó; -Đo tiếng. .. lấp tiếng ồn mạnh Tính chất chồng chất tiếng ồn Trang 230 Khi có nhiều nguồn ồn đồng thời tác dụng, tổng cường độ ồn tổng đại số cường độ nguồn, áp suất bậc hai tổng bình phương áp xuất nguồn