Научная статья на тему 'Оценка эффективности работы модульного шумозащитного экрана'

Оценка эффективности работы модульного шумозащитного экрана Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
108
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ШУМ / АКУСТИЧЕСКИЙ ЭКРАН / УРОВЕНЬ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ / ЗОНА АКУСТИЧЕСКОЙ ТЕНИ / ШУМОМЕР

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Дудоладов Е. С., Калиниченко М. В.

В работе разработаны и исследованы системы защиты жилой среды от широкополосного шума с помощью шумопоглощающих акустических экранов (АЭ). Шумозащитные АЭ позволяют формировать зону акустической тени, в которой значительно снижается уровень звукового давления, что является актуальным в современных условиях возрастающих звуковых нагрузок. Обзор различных видов АЭ, анализ преимуществ и недостатков каждого из видов, позволил разработать модель АЭ модульного типа длиной 9 м и высотой 3 м. В работе дана оценка способности экрана обеспечивать защиту от шумового сигнала. О высокой эффективности разработанного экрана свидетельствуют полученные результаты, а именно, в диапазоне частот от 200 до 5000 Гц отмечается ослабление шума на уровне 60 дБ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Оценка эффективности работы модульного шумозащитного экрана»

3. Бекиров Т.М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. - М.: Недра, 1980. -292 с.

© Андамасова А.Б., 2020

УДК 656.1/.5

Е.С. Дудоладов студент 4 курса МСФ МИВлГУ, г.Муром, РФ М.В. Калиниченко

ст. препод. каф. техносферной безопасности МСФ МИВлГУ,

г. Муром, РФ

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МОДУЛЬНОГО ШУМОЗАЩИТНОГО ЭКРАНА

Аннотация

В работе разработаны и исследованы системы защиты жилой среды от широкополосного шума с помощью шумопоглощающих акустических экранов (АЭ). Шумозащитные АЭ позволяют формировать зону акустической тени, в которой значительно снижается уровень звукового давления, что является актуальным в современных условиях возрастающих звуковых нагрузок. Обзор различных видов АЭ, анализ преимуществ и недостатков каждого из видов, позволил разработать модель АЭ модульного типа длиной 9 м и высотой 3 м.

В работе дана оценка способности экрана обеспечивать защиту от шумового сигнала. О высокой эффективности разработанного экрана свидетельствуют полученные результаты, а именно, в диапазоне частот от 200 до 5000 Гц отмечается ослабление шума на уровне 60 дБ.

Ключевые слова

Шум, акустический экран, уровень звукового давления, зона акустической тени, шумомер.

Введение. Установка акустических экранов (АЭ), является эффективным решением проблемы защиты от шума на пути его распространения, особенно там, где требуется изоляция защищаемого объекта от источника шума. Но у такого метода есть и свои минусы. Во-первых, необходимо учитывать тот факт, что в городе такие конструкции устанавливать не всегда удобно. Если это мегаполис с численностью более 1 млн жителей, то многочисленный поток машин будет мешать установки АЭ. Во-вторых, сами конструкции весьма дорогостоящие, их цена напрямую зависит от материла экрана.

Шумы окружающей среды являются всемирной проблемой. По сведениям отечественных ученых [1], громкость звукового фона в городах растет на 0,5-1 дБ в год. Отчасти это связано с увеличением количества источников шума, в частности автотранспорта, одного из самых многочисленных источников шумового загрязнения. Так, «громкость» автомобиля может превышать 70 дБ, а поездов (железной дороги) - 100 дБ. А в районах расположенных вблизи аэропортов уровень шума может доходить до 140 дБ.

Люди, работающие в большом мегаполисе, ежедневно подвергаются воздействию шумов в 63-64 дБ [2,3]. Это оказывает серьезное воздействие на здоровье людей, увеличивая заболеваемость нервной, сердечнососудистой, пищеварительной и др. систем.

Но подходы к решению данной проблемы в разных странах отличаются друг от друга и находятся в зависимости от культуры, экономики и политики данной страны [3]. В нашей стране, несмотря на принимаемые меры, проблема все же остается не решенной во многих регионах страны.

В нормативных документах содержатся требования к нормализации шумовой обстановки на урбанизированных территориях за счет снижения звуковой нагрузки в самих источниках шума и борьбы с шумом на пути его распространения с помощью установки шумозащитных экранов (ШЭ).

ШЭ имеют ряд недостатков, например громоздкие размеры [4]. Но, несмотря на имеющиеся недостатки, они довольно широко применяются в условиях городской застройки и обеспечивают эффективную защиту от распространения шума вглубь жилой зоны [5].

Поэтому в данной работе в ходе натурных измерений было исследовано влияние конструктивных особенностей ШЭ модульного типа на его эффективность.

Проектирование модульного АЭ

Шумозащитный экран был построен по принципу резонатора Гельмгольца. Для постройки акустического экрана использовался лист фанеры для основы щита. Лист вымерялся размером 1500x1500 мм. Далее на лист по контуру и в середину (для жесткости щита) укладывались бруски размером 50x40 мм, при этом нужно было создать между элементами герметичность, для этого использовался герметик. Внутрь щита, в качестве звукопоглотителя для высоких и средних частот использовался поролон, его укладывали в два слоя. Сверху закрывали все сеткой и фиксировали ее скобами. Далее крепили поверх щита рейки, размером 40х 10 мм, по принципу резонатора Гельмгольца, межосевое расстояние чередуется промежутком 10 и 5 мм.

ШЭ модульного типа и поэтому для сбора целого экрана понадобилось 12 подобных щитов. Они устанавливались на металлические стойки (тавры) и крепились саморезами. Тавры устанавливались в землю, на глубину 1,5 м и заливались бетонной смесью. Далее возводился фундамент под щиты. Между основанием прокладывалась уплотнительная лента для наибольшей плотности конструкции между фундаментом и щитом. Для более жесткой устойчивости конструкции использовали тросовые растяжки.

Принцип работы АЭ и натурные измерения

ШЭ и принцип его работы представлен на рис. 1,а. Звуковая волна 2 от источника шума (ИШ) распространяется в направлении экрана 3, волна частично отражается от него (отражённая волна 4), но другая ее часть проходит через экран (прошедшая волна 5) и распространяется в зоне акустической тени 7. В зону тени проходят звуковые волны 6, образующиеся в результате дифракции волны 2 на верхних кромках экрана 3.

Благодаря наличию экрана, звуковая волна значительно ослабляется, проходя через экран, формируется зона акустической тени с максимальным ослаблением уровня звуковой волны. Волна, которая ослабилась, проходя через экран, в значительной степени определяется характеристиками ШЭ. Из этого можно сделать вывод, что важным является изучение характера влияния свойств экрана на его шумозащитные характеристики.

Точки измерения, т.е. контрольные точки (КТ) в которых проводились замеры УЗД, представлены на рис. 1,б. Расстояние от ИШ до ШЭ (7 м) определялось требованиями стандарта [5] в части контроля уровня шума от автотранспорта. Расстояние до КТ так же определялось планировочными возможностями территории эксперимента. Составляющие структуру экрана, модули, были установлены глухой стороной в направлении ИШ, для наиболее ощутимого отражения звуковой волны 4 от экрана.

з

т \ v с^

.6

,5

3

7 7,5 7,5 15 20 -И <=--э«-Ж-»

3 - Контрольные точки измерений

Область акустической тени Рисунок 1 - Прохождение звуковой волны через экран и основные точки контроля УЗД

При оценке эффективности экрана использовался принцип сравнения самих результатов измерения с исходной АЧХ звукоусилительной системы. Данный подход позволил взаимно компенсировать все «паразитные» сигналы и шумы, вызванные дифракцией и огибанием экрана звуковой волной, выделив непосредственно изменения основного сигнала.

Использовался усилитель Invotone 1500 и две акустические системы (АС) Delta 4215, для формирования акустического сигнала обеспечивающие, при номинальной мощности звукового сигнала 500 Вт, максимальный уровень звукового давления (УЗД) до 124 дБ на расстоянии 1 метра от АС.

После проведения нескольких измерений получили результаты, где уровень «выше» нуля - величина ослабления.

---Л

/ \ А / "

\ ^ —/ ^— ООьЛООООО \!о о о ооооооооо О U4 1 О <=) ГО О О V"! о о /о 1ЛОООООООО Г-J С-4 ГО "■З" t-П СО со CD Vj to О/ l-П .—1 CD CD m CD CD CD СЭ г-н t—( rjm'^-tnsjsooor-jtoo

U"1 «-О Jt> О О CS ьП О rsl 1 у да СО О rsl 4D fn Ж тН тН т-Н

/

__я \ __ ж ш

я ж A / 1 /N А / __ /Д 1_

vv/ \ г V / V/ X У

/ \/ V / V я

Рисунок 2 - График по результатам измерений №1

25 20 15 10 5

_5 5? ^ £ & ^ ¿£ ^^

Рисунок 3 - График по результатам измерений №2

Далее проводилось сравнение результатов полученных измерений. Согласно [5], измерения должны производиться в одинаковых климатических условиях. Но измерения проводились в разные дни, поэтому не имеем гарантии, что АЧХ исходного шума полностью будет одинакова.

Для этого сравнения использовались не величины сигнала в 1-м и 2-м случаях, а разности между исходной АЧХ и полученным сигналом [5]. По результатам измерений была получена зависимость (рис.4) отображающая разность между результатами, зафиксированными при использовании глухого экрана и экрана с резонаторами.

Значения ниже нуля (отрицательные) указывают уровень ослабления сигнала у ШЭ с резонаторами в сравнении с сигналом у глухого экрана. Можно отметить, что на некоторых частотах глухой экран «ослабляет» сигнал больше.

15

20

Рисунок 4 - Разность между глухим экраном и экраном с резонаторами

Значения ниже нуля (отрицательные) указывают уровень ослабления сигнала у ШЭ с резонаторами в сравнении с сигналом у глухого экрана. Можно отметить, что на некоторых частотах глухой экран «ослабляет» сигнал больше.

В октавных диапазонах, полученные результаты будут выглядеть более сглаженными (см. табл. 1 и рис. 5).

Таблица 1

Разность ослаблений глухого и щелевого экранов

Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

дБ -7,055 -1,2396 -0,8508 6,367 -0,61 -10,83 -4,63 -3,4

На графике (рис. 5) хорошо видно, что на всех частотах, кроме 500 Гц отмечаются отрицательные значения отражения шума, т.е. модульный ШЭ, спроектированный на основе резонатора Гельмгольца отчетливо проявляет звукопоглощающие свойства, т.е. является звукопоглощающим.

ю

5 О -5 -10 -15

Рисунок 5 - Разность ослаблений глухого и щелевого экранов (отражение шума от АЭ)

При дальнейших исследованиях и измерениях необходимо использовать дополненную модель экрана, включающую элементы, снижающие дифракцию и исключающие огибание его звуковой волной. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-38-00909. Список использованной литературы:

1. Булкин В.В. Акустошумовое загрязнение промышленных городов (на примере г. Мурома) / Экологические системы и приборы, №1, 2016. -С.18-21.

2. Bulkin V.V., Sereda S.N., Kalinichenko M.V. Assessment of the acoustic screen absorping properties based on the Helmholtz resonator / Akustika, vol.32, March 2019. P.201-205.

3. Structure for mounting sound absorbing member on top portion of sound insulation wall and method of mounting the same: Pat. 5920041 USA, 10К 11/00 /FurutaNaoyuki, Yamamura Shinta, Mizukami Tadanori, Tasaki Yutaka, Mikami Takashi; Nitto Boseki Co.

4. Щадинский А.В. Эффективность применения акустических экранов // Молодой ученый. 2015, №7 (87).

- С. 226-233.

5. ГОСТ 20444-2014. Шум. Транспортные потоки. Стандартинформ, 2015. -13 с.

Методы измерения шумовой характеристики. -М.: © Дудоладов Е.С., Калиниченко М.В., 2020

УДК 519.682

В.М. Ефремов

студент группы 515, СПбГУПТД (ВШТЭ), г. Санкт-Петербург, РФ Научный руководитель: Н.Л. Леонова старший преподаватель, СПбГУПТД (ВШТЭ),

г. Санкт-Петербург, РФ

РАЗРАБОТКА ВЕБ-САЙТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ BOOTSTRAP

Аннотация

Библиотека Bootstrap разрабатывается уже достаточно давно и постоянно развивается, что является, безусловным, её достоинством. В данной работе произведен анализ подходов к разработке веб-сайтов с использованием современной библиотеки bootstrap версии 3.

Ключевые слова: веб-сайт, язык программирования, bootsrap, api, css, html.

В настоящее время существуют несколько критериев качества веб-страниц. Они могут изменяться в зависимости от конкретного проекта, однако существует несколько «основных», которым должен соответствовать любой качественный веб-сайт.

Такими критериями являются:

• Адаптивность - способность сайта менять свою графическую обрисовку в зависимости от заданных размеров экрана устройства, с которого осуществляется просмотр. Один из самых важных критериев качества в настоящее время.

• Кроссбраузерность - способность сайта выглядеть одинаково хорошо при просмотре с различных браузеров.

• Быстрота загрузки - сайт должен загружаться как можно быстрее, чтобы пользователю не приходилось ждать.

Далее приведен анализ подхода к созданию веб-сайта с использованием библиотеки Bootstrap, целью которого является выявление преимуществ и недостатков данного подхода, а также соответствие результатов применения этого подхода основным критериям качества. За все время своего существования библиотека была многократно модернизирована и испытана на реальных проектах. Отличительной чертой этой библиотеки является сетка. Она основана на блочном выражении (display: block) и свойстве «float», которые используются уже давно и обладают большой опорой среди веб-браузеров. Однако у этого отображения есть и своим минусы - иногда бывает сложно позиционировать составляющие части так, как это было задумано веб-дизайнером.

Трудность в позиционировании происходит из-за того, что блочное отображение было создано и придумано очень давно и сопутствующие свойства, использующиеся в нем, не идеальны. Вследствие этого для того, чтобы предельно приблизить конечный веб-сайт к виду, который был придуман дизайнером первоначально, приходится использовать различные «альтернативные пути» (как принято говорить -костыли). Исходя из этих данных, bootstrap 3 поддерживается едва ли не во всех используемых сейчас веб-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.