Praca w hałasie
136
niskich i długich, wąskich i długich. Z tego względu zakres jej zasto-
sowania przy prognozowaniu hałasu w typowych halach przemysło-
wych jest bardzo ograniczony i na ogół służy do wykonywania projektów
ochrony przeciwhałasowej pomieszczeń administracyjnych, biur projek-
towych, wydzielonych pomieszczeń inżynieryjnych o małej objętości.
Metody akustyki geometrycznej
umożliwiają obliczenie poziomu ciśnie-
nia akustycznego w pomieszczeniu z uwzględnieniem jego kształtu oraz
lokalizacji źródeł dźwięku, zamaszynowania hali, a także rozmieszczenia
elementów dźwiękochłonnych. W metodach tych fala akustyczna jest
zamieniana na „promień” dźwiękowy, dla którego można wyznaczyć
dokładną trasę od źródła do odbiornika. Jest to oczywiście duże uprosz-
czenie zjawisk fizycznych zachodzących w pomieszczeniach, ale daje
możliwość wystarczająco dokładnej analizy pola akustycznego w pomie-
szczeniu, a nawet uwzględnienie niektórych zjawisk falowych, m.in.
interferencji fal czy w sposób uproszczony ugięcia fali, np. na krawę-
dziach ekranów przeciwhałasowych. Najczęściej wykorzystywane są
dwie metody akustyki geometrycznej: źródeł pozornych i promieniowa.
Pierwsza z nich jest dokładniejsza, druga natomiast szybsza. Obie jed-
nak wymagają przedstawienia pomieszczenia rzeczywistego za pomocą
zbioru płaszczyzn (czyli modelu cyfrowego) i na ogół są realizowane
w specjalistycznych programach komputerowych. W przypadku typo-
wych hal przemysłowych metody akustyki geometrycznej dają znacz-
nie większe możliwości projektowania zabezpieczeń przeciwhałasowych
i ogólnie prognozowania hałasu, a także wiarygodniejsze wyniki niż
metoda pola dyfuzyjnego. Za ich pomocą możliwe jest wskazanie źró-
deł hałasu, które mają dominujący wpływ na wypadkowy jego poziom
na wskazanych stanowiskach pracy, określenie wymaganego tłumie-
nia oraz zweryfikowanie skuteczności zastosowanych rozwiązań tech-
nicznych ochrony przeciwhałasowej używanych dla konkretnych źródeł.
Pozwala to na wybór ekonomicznie uzasadnionego sposobu obniżenia
hałasu i określenie jego skuteczności na etapie projektu zabezpieczeń
przeciwhałasowych hali produkcyjnej. Ponadto należy wyraźnie zazna-
czyć, że wiarygodna analiza pola akustycznego w pomieszczeniach
o kubaturze powyżej 1000 m
3
na chwilę obecną jest możliwa wyłącznie
przy użyciu metod akustyki geometrycznej.
Moc akustyczna źródeł hałasu
W praktyce jedną z największych trudności przy prognozowaniu
hałasu w halach lub opracowywaniu map emisji hałasu jest poprawne
określenie danych wejściowych do modelu cyfrowego, a w szczegól-
ności mocy akustycznej poszczególnych źródeł hałasu. Rzadko zda-
rza się, że producent parku maszynowego hali podaje poziom mocy
akustycznej emitowanej przez poszczególne maszyny czy podzespoły.
Ponadto w większości przypadków hałas wydzielany przez urządzenia
zależy od procesu technologicznego i ich warunków pracy. Dlatego
przy projekcie ochrony przeciwhałasowej stanowisk czy prognozowa-
niu hałasu w hali pierwszym krokiem jest inwentaryzacja akustyczna,
w tym wskazanie jego źródeł i określenie ich mocy akustycznej.
W celu ustalenia dominujących źródeł hałasu czy wręcz podzespo-
łów maszyny, a także oceny ich mocy akustycznej wykorzystuje się dwie
metody pomiaru:
ciśnieniową
i
natężeniową
. W przypadku pierwszej
moc akustyczna wyznaczana jest na podstawie poziomu ciśnienia
akustycznego na hipotetycznej powierzchni pomiarowej, która ota-
cza badane urządzenie, np. na półsferze wokół maszyny ustawionej na
twardej, odbijającej powierzchni (podłodze przemysłowej). W istnieją-
cych halach stosuje się do tego metodę techniczną, która daje moż-
liwość jej wyznaczenia z dokładnością do 1,5 dB oraz orientacyjną
o dokładności do 3–5 dB.
Metoda ciśnieniowa
jest stosunkowo prosta i nie wymaga skom-
plikowanych układów pomiarowych. Jej podstawowym ogranicze-
niem jest jednak brak możliwości przeprowadzenia badania w środo-
wisku, w którym występuje duże tło akustyczne, pochodzące np. od
innych maszyn znajdujących się w hali. W wielu przypadkach należy
wtedy czasowo wstrzymać ich pracę (jeśli znajdują się bezpośrednio
przy badanym urządzeniu), co jest kosztowne i nie zawsze możliwe ze
względu na proces produkcyjny.
Metoda natężeniowa
pozwala nato-
miast na pomiar mocy akustycznej nawet w obecności dużego hałasu/
tła akustycznego pochodzącego od pozostałego parku maszynowego
hali. Wymaga ona jednak precyzyjnego „omiatania” po powierzchni
pomiarowej badanego urządzenia sondą natężeniową, a także specja-
listycznego oprzyrządowania i przetwarzania sygnału.
Jeżeli zachodzi potrzeba tylko określenia dominującego źródła hałasu,
stosuje się tzw. kamery akustyczne. Urządzenie to jest matrycą skła-
dającą się z kilkudziesięciu mikrofonów, umożliwiającą wskazanie kie-
runku, z którego nadchodzi fala akustyczna o określonym poziomie.
Nie pozwala ona co prawda na pomiar mocy akustycznej, tak jak np.
metoda natężeniowa, ale jest znacznie łatwiejsza w użytkowaniu.
Obecnie dostępnych jest wiele komercyjnych modeli, co potwierdza
dużą przydatność tego urządzenia przy akustycznej inwentaryzacji
dużych hal przemysłowych.
x x x
Ochrona przed hałasem
Istnieją cztery podstawowe sposoby ograniczania hałasu w hali (rys. 1):
• modyfikacja chłonności akustycznej hali, czyli jej adaptacja akustyczna;
• ekrany akustyczne;
• przegrody budowlane, a w szczególności kabiny i obudowy
dźwiękoszczelne;
• indywidualne ochronniki słuchu, np. nauszniki.
Analizując pole akustyczne wewnątrz hali, rozgranicza się dwie strefy
wokół dowolnego źródła hałasu: z dominującym dźwiękiem bezpośred-
nio pochodzącym od źródła oraz tzw. falą pogłosową. W pobliżu hałaśli-
wej maszyny dominuje dźwięk bezpośredni, który dla prostych, pojedyn-
czych źródeł (punktowych) maleje o 6 dB przy podwajaniu odległości od
źródła. Jednak powyżej pewnej odległości hałas nie zależy od niej i przyj-
muje taką samą wartość, np. na środku lub w najdalszym kącie hali.
Jest to obszar, w którym dominuje dźwięk pogłosowy. Każdy z ww. spo-
sobów działa w ograniczonym zakresie. Metoda adaptacji akustycznej
Fot. 1. Nauszniki przeciwhałasowe powinny dostatecznie tłumić dźwięki
fot. Shutterstock
