Kabiny dźwiekoizolacyjne.pdf

T E M .4 T ' Af Y D : k -;.. ; A • - G e 11 ro n a P rz e cl h a l a e e m w o y d o w n i c t v ' I e

dr inż. Anna Kaczmarska *

Kabiny dźwiekoizolacyjne

• ednym z bardziej skutecznych

11 sposobów eliminacji zagrożenia

• jj hałasem i innymi czynnikami

%•? szkodliwymi w środowisku pra-

cy jest mechanizacja i automatyzacja

procesów technologicznych w powią-

zaniu z zastosowaniem dźwiękoizola-

cyjnych kabin sterowniczych dla ope-

ratorów maszyn. Są one jednym z naj-

tańszych i najprostszych sposobów

zabezpieczania pra^wników przed

zagrożeniem hałasem, szczególnie

wtedy, kiedy w halach produkcyjnych

pracuje niewielka liczba osób, a ich

praca jest związana głównie z kontro-

lą maszyn i urządzeń.

Kabiny dźwiekoizolacyjne są za-

zwyczaj wydzielonymi w hali produk-

cyjnej pomieszczeniami o odpowied-

niej izolacyjności akustycznej. Mogą

one spełniać funkcję zarówno pomie-

szczeń cichych, chroniących przeby-

wających w nich pracowników przed

hałasem, jak i głośnych (z umie-

szczonymi wewnątrz źródłami hała-

su), służących do obniżenia hałasu

w hali, na zewnątrz kabiny. W przy-

padku pomieszczeń głośnych kabina

praktycznie pełni funkcję obudowy

dźwiękoizolacyjnej i przy jej projekto-

waniu należy kierować się wymaga-

niami stawianymi obudowom. Można

stosować kabiny typowe lub indywi-

dualnie projektowane do konkretnych

stanowisk pracy.

Kabiny dźwiekoizolacyjne są często

stosowane w takich pomieszczeniach,

jak hale młynów kulowych, turbosprę-

żarek, turbodmuchaw, w których obni-

żenie poziomu hałasu jest bardzo

trudne i nieuzasadnione z ekonomicz-

nego punktu widzenia. Pełnią najczę-

ściej funkcję: sterowni i dyspozytorni;

pomieszczenia przeznaczonego dla

dozoru technicznego lub pomieszcze-

nia wypoczynkowego, usytuowanego

w głośnych halach produkcyjnych. Są

również stosowane w pomieszcze-

niach biurowych jako pomieszczenia

do prowadzenia rozmów poufnych,

wydzielone z otwartej przestrzeni biu-

rowej (fotografia 1).

Fot. 1. Kabina dźwiękoizolacyjna sto-

sowana w pomieszczeniach biuro-

wych

Ogólna charakterystyka

kabin przemysłowych

Najczęściej są to: filce i płyty z wełny

mineralnej i waty szklanej; elastyczne

pianki poliuretanowe; wielowarstwowe,

filcopodobne wykładziny podłogowe;

sufity podwieszone i boazerie z ele-

mentów blachy perforowanej.

Wymiary kabin zależą od liczby

osób, które mają przebywać we wnę-

trzu, oraz wymiarów powierzchni zaję-

tej przez zainstalowaną aparaturę

1 urządzenia. Na ogół przyjmuje się,

że na każdego przebywającego stale

w kabinie pracownika powinno przy-

padać co najmniej 13 m 3 wolnej obję-

tości pomieszczenia (poza zainstalo-

waną aparaturą) oraz co najmniej

2 m 2 wolnej powierzchni podłogi,

przy czym wysokość kabiny nie może

być mniejsza niż 2,5 m. Spotykane

najczęściej w przemyśle kabiny mają

objętość 14-16 m 3 . Występują rów-

nież większe kabiny przemysłowe,

mające charakter sterowni.

W przypadku stosowania małych

kabin sterowniczych bardzo ważna jest

ich geometria. Często nieodpowiednio

dobrane wymiary mogą mieć wpływ na

powstawanie niekorzystnych zjawisk

rezonansowych, a co się z tym wiąże

- występowanie wyższych poziomów

ciśnienia akustycznego we wnętrzu ka-

biny w stosunku do otoczenia (zjawi-

sko to często jest obserwowane w za-

kresie niskich częstotliwości).

Wymiary i liczba okien w kabinie

umożliwiają na ogół obserwację wzro-

kową obsługiwanych maszyn. Mogą

występować również kabiny bez okien

bądź z minimalną liczbą okien usytuo-

wanych nie od strony obserwowanej

maszyny (będącej zwykle głównym

źródłem hałasu), wówczas gdy praca

urządzeń odwzorowana jest na tabli-

cach kontrolnych, monitorach kompu-

terów, ekranach telewizorów itp. Zre-

dukowanie liczby okien wpływa na

ogół korzystnie na zwiększenie izola-

cyjności akustycznej kabin, szczegól-

nie w zakresie niskich częstotliwości.

W kabinach dźwiękoizolacyjncyh

zalecany jest system wentylacji działa-

jący na zasadzie nadciśnienia (wymu-

szony nawiew przez wentylator, wy-

wiew wymuszony przez nadciśnienie

w kabinie), o wymianie powietrza nie

Kabiny dźwiekoizolacyjne oprócz

wymagań akustycznych muszą rów-

nież spełniać wymagania higieniczno-

-sanitarne oraz eksploatacyjne.

Wymagania techniczne stawiane ka-

binom dźwiękoizolac^jnym zależą od

ich przeznaczenia i dotyczą: izolacyj-

ności akustycznej; chłonności aku-

stycznej; wymiarów; widoczności z ka-

biny; wyposażenia w instalację elek-

tryczną; telefoniczną; oświetlenia wnę-

trza; ogrzewania i wentylacji; odporno-

ści ogniowej (wymogi przeciwpożaro-

we); warunków zdrowotnych; innych

aspektów (np. podłączenia sygnalizacji

i urządzeń automatyki przemysłowej).

Izolacyjność akustyczna kabiny

Dp, zgodnie z PN-EN ISO 11957,

określana jest jako różnica pomiędzy

średnim poziomem ciśnienia akustycz-

nego na zewnątrz i wewnątrz kabiny

w pasmach częstotliwości tercjowych

lub oktawowych. Zależy ona (szcze-

gólnie w zakresie częstotliwości aku-

stycznych - słyszalnych) w znacznym

stopniu od elementów o najgorszych

właściwościach akustycznych. Naj-

częściej są to okna i drzwi. W celu po-

prawy tej sytuacji niektóre kabiny wy-

posażone są w okna o kilku szybach

czy podwójne drzwi z przedsionkiem.

W celu poprawy właściwości aku-

stycznych kabin stosuje się wytłumie-

nie ich wnętrza materiałami lub ustroja-

mi dźwiękochłonnymi. Wyraźny efekt

wytłumienia wnętrza występuje, gdy

50-70% powierzchni kabiny pokrywają

materiały lub ustroje dźwiękochłonne.

* Centralny Instytut Ochrony Pracy - Pań-

stwowy Instytut Badawczy

4 '2004 (nr 380)

Ot h f CM •;:;!;,;, s. ,;;;;£,:,;= ;i

>; :

mniejszej niż 30 m 3 /h. Niektóre kabiny

mają system wentylacyjny polegający

tylko na swobodnej wymianie powie-

trza przez puste otwory wentylacyjne.

System wentylacyjny powinien być

wyposażony w zabezpieczenia aku-

styczne, chroniące przed przenika-

niem hałasu z zewnątrz przez kanały

wywiewne. W celu ograniczenia hała-

su emitowanego przez wentylator oraz

do izolowania otworów w przegrodach

wymagających przepływu powietrza

stosowane są tłumiki akustyczne.

Kabiny są wyposażone na ogół

w oświetlenie elektryczne dobrane do

charakteru wykonywanej pracy. Mają

również centralne ogrzewanie lub ciepłe

powietrze doprowadzane jest przez in-

stalację wentylacyjną. Konstrukcja kabin

powinna być niepalna, dlatego ustroje

dźwiękochłonne na ścianach i suficie

są wykonywane z materiałów trudno

palnych. Ponadto materiały stosowane

do konstrukcji kabin nie powinny emito-

wać szkodliwych substancji lotnych.

Niektóre z kabin są oddylatowane

i wibroizolowane od konstrukcji urzą-

dzeń i konstrukcji budynku. Jest to

szczególnie ważne w przypadku stoso-

wania kabin jako zabezpieczeń przed

hałasem o niskiej częstotliwości.

Ze względu na rodzaj konstrukcji

oraz stosowane materiały i elementy

budowlane, kabiny dźwiękoizolacyjne

można podzielić na:

• lekkie (kabiny drewniane, drewno-

podobne, metalowe oraz inne z lek-

kich materiałów);

• ciężkie (kabiny z elementami mu-

rowanymi, murowane, inne z ciężkich

materiałów).

Typowe kabiny dźwiękoizolacyjne

spotykane w przemyśle to kabiny me-

talowe o ścianach warstwowych i kon-

strukcji szkieletowej.

Wybrany typ kabiny montowany jest

na miejscu eksploatacji z zestawu ele-

mentów szkieletu, wypełnienia i płyt

osłonowych. Zmontowany szkielet wy-

pełniany jest materiałem dźwięko-

chłonnym (najczęściej są to płyty z weł-

ny mineralnej różnej grubości osłonięte

obustronnie płytami z blachy). Spoty-

kane są też kabiny metalowe o budo-

wie bardziej masywnej z podwójnym

szkieletem oddzielonym przeponą

z blachy stalowej, wypełnionym

podwójną warstwą wkładu tłumiącego.

Na fotografii 2 przedstawiono meta-

lowe kabiny przemysłowe wyposażo-

ne w ciekawe rozwiązania drzwi,

które, jak już wspomniano wcześniej,

są elementem wpływającym na obni-

żenie izolacyjności akustycznej kabin.

Fotografia 2a przedstawia kabinę

z odsuwanymi drzwiami ułatwiającymi

dostęp do jej wnętrza, natomiast foto-

grafia 2b rozwiązanie tzw. teleskopo-

we, tzn. wysunięty element z podwój-

nymi drzwiami tworzy rodzaj przed-

sionka, który ogranicza przedostawa-

nia się hałasu do wnętrza kabiny.

Do kabin o bardzo lekkiej konstruk-

cji należą kabiny drewniane. Są one

stosowane jako ochrona przed hała-

sem, w którego widmie dominują skła-

dowe w zakresie wyższych częstotli-

wości, a poziom ciśnienia akustyczne-

go nie jest znaczny. W tym typie kabin

oprócz rozwiązań standardowych

spotyka się pomysłowe konstrukcje

prototypowe. Przykładem takiego roz-

wiązania może być kabina drewniana

podwieszona na łańcuchach do sufitu

hali przemysłowej, w taki sposób, że

luźno zawieszona znajduje się kilka

centymetrów nad podłożem hali.

Trzecią grupę kabin spotykanych

w przemyśle stanowią kabiny ciężkie,

murowane. Spotykane są one głów-

nie tam, gdzie występuje hałas o po-

ziomie ciśnienia akustycznego znacz-

nie przekraczającym wartości dopu-

szczalne oraz w którego widmie wy-

stępują składowe w zakresie niskich

częstotliwości (np. w hamowniach sil-

ników lotniczych, stalowniach, sprę-

żarkowniach, pompowniach itp.).

Kabiny murowane są projektowane

indywidualnie do konkretnego stano-

wiska pracy. Przykładowe rozwiąza-

nia konstrukcyjne kabin murowanych

przedstawione są na rysunku. Mają

one przedsionek i podwójne drzwi.

piec oddalony

o 13 m od kabiny

okno

2,06 m

h = 2,5 m

szyby podwójne, ściany z cegieł

otwory: w suficie nad drzwiami wejściowymi

okno

h = 2,5 m

szyby podwójne, ściany z cegieł wyłożone

sklejką, sufit wyłożony blachą

Przykłady kabin murowanych zain-

stalowanych w elektrostalowni

Właściwości

dźwiękoizolacyjne kabin

Fot. 2. Przykłady dźwiękoizolacyjnych

kabin przemysłowych: a) konstrukcja

kabiny z odsuwanymi drzwiami;

b) konstrukcja teleskopowa kabiny

Izolacyjność akustyczna kabin przy

częstotliwości większej od 500 Hz wy-

nosi zwykle 20-50 dB, ale zmniejsza

się stopniowo w przypadku niższych

częstotliwości. Typowe kabiny mają na

ogół izolacyjność akustyczną 5-30 dB

w przedziale częstotliwości 63-500 Hz.

Ciągle jeszcze zbyt mała jest wiedza

o izolacyjności akustycznej kabin prze-

mysłowych i występujących w ich wnę-

trzu poziomach ciśnienia akustyczne-

go w zakresie hałasu niskoczęstotliwo-

ściowego, w tym infradźwiękowego.

(dokończenie na str. 129)

[ '2004 (nr 380)

Seminarium w Lublinie

9 marca 2004 r. w Lublinie odbyło się seminarium po-

święcone technologiom wzmacniania i uzdatniania podłoży

gruntowych z wykorzystaniem polimerów oraz technolo-

giom bentonitowym stosowanym w sytemach izolacji

i uszczelnień budowli. W spotkaniu organizowanym przez

firmy: Cetco Poland, Wibex i Structum uczestniczyło ponad

60 osób, w tym przedstawiciele władz miasta i wojewódz-

twa. Patronat techniczny nad seminarium objął lubelski od-

dział PZITB, a patronat medialny redakcja miesięcznika

„Materiały Budowlane". Tematyka pierwszej sesji została

zainspirowana koniecznością znalezienia sposobu na za-

bezpieczenie wąwozów lessowych w Kazimierskim Parku

Krajobrazowym przed gwałtownie postępującą erozją,

przede wszystkim w dnie wąwozów. Władze Kazimierza

Dolnego oraz służby Konserwatora Zabytków i Przyrody

poszukują od lat skutecznej metody uratowania wąwozów,

w tym niektórych uznanych za zabytki przyrody (słynny Wą-

wóz Korzeniowy), przed całkowitym zniszczeniem. Jednym

z warunków branych pod uwagę przy doborze technologii

jest przeprowadzenie prac bez wykonywania większych ro-

bót inżynieryjnych oraz zachowanie naturalnego wyglądu

nawierzchni.

Organizatorzy seminarium zrealizowali w 2003 r. prace

zabezpieczające w jednym z kazimierskich wąwozów.

W pracach została zastosowana technologia Consolid. Po-

lega ona na wymieszaniu gruntu rodzimego z polimerami

i odpowiednim zagęszczeniu. Powstała nawierzchnia może

być od razu eksploatowana. Podobne prace wykonano tak-

że na terenie Muzeum Wsi Lubelskiej. Podczas seminarium

dokonano podsumowania wyników wdrożenia szwajcarskiej

technologii Consolid w województwie lubelskim. Z przedstawi-

cielami samorządów miejskich i gminnych oraz władz admini-

stracyjnych omówiono potrzeby i możliwości wykonywania

podobnych realizacji, a przede wszystkim dróg na obszarze

całej Wyżny Lubelskiej, głównie na terenach prawnie chronio-

nych (parki narodowe). Omówiono też możliwości współfinan-

sowania inwestycji w ramach europejskich funduszy pomoco-

wych. Ponadto rozważano możliwości zastosowania Tchnolo-

gii Consolid w budownictwie wodno-melioracyjnym oraz w le-

śnictwie (drogi leśne). Uczestnicy seminarium podkreślili celo-

wość stosowania tej nowej technologii drogowej w wojewódz-

twie lubelskim, przede wszystkim ze względu na efekty użyt-

kowe, przy niewielkich nakładach inwestycyjnych.

Druga część seminarium poświęcona była zastosowaniu

bentonitowych materiałów hydroizolacyjnych, głównie mat

VOLTEX, taśm WATERSTOP i materiału do wykonywania

iniekcji uszczelniających BENTOGROUT. Są one szcze-

gólnie preferowane do wykonywania izolacji i uszczelniania

podziemnych części budowli na obszarach miejskich. Pod-

kreślono fakt, że wiele przedstawionych materiałów bento-

nitowych produkuje się w Polsce, a znaczną część produk-

cji eksportuje do wszystkich krajów Europy. Podczas semi-

narium omówiono również problematykę związaną z reali-

zowaniem obiektów w stałej obudowie wykopu z zastoso-

waniem maty VOLTEX.

(jb)

Kabiny dźwiękoizolacyjne

(dokończenie ze str. 21)

W Centralnym Instytucie Ochrony

Pracy - Państwowym Instytucie Ba-

dawczym prowadzone są badania

akustyczne kabin w tym zakresie czę-

stotliwości. Wykazują one, że typowe

kabiny mają na ogół małą izolacyjność

akustyczną (0-15 dB), w zakresie czę-

stotliwości poniżej 63 Hz. We wnętrzu

niektórych z nich występuje zjawisko

wzmacniania poziomu ciśnienia aku-

stycznego w zakresie hałasu nisko-

częstotliwościowego, sięgające nawet

do 10 dB, co w rezultacie prowadzi

do zwiększenia narażenia pracowni-

ka na hałas. Wzmocnienie poziomu

ciśnienia akustycznego we wnętrzu

kabin związane jest prawdopodobnie

z występowaniem niekorzystnych

zjawisk rezonansowych i niedosta-

teczną izolacyjnością wibroakustycz-

ną kabin w tym zakresie częstotliwo-

ści. Zjawisko to szczególnie często

obserwowane jest w kabinach meta-

lowych. W celu poprawy klimatu aku-

stycznego we wnętrzu przemysło-

wych kabin dźwięko izolacyjnych sto-

suje się indywidualnie projektowane

ustroje rezonatorowe (w zależności

od dominujących częstotliwości

w widmie hałasu).

• większość stosowanych w prze-

myśle kabin dźwiękoizolacyjnych za-

pewnia redukcję hałasu o 20-50 dB

w zakresie powyżej 500 Hz;

• typowe kabiny mają na ogół małą

izolacyjność akustyczną w zakresie

niskich częstotliwości (rzędu 0-15 dB

dla częstotliwości poniżej 63 Hz);

• we wnętrzu niektórych kabin

(szczególnie metalowych) zaobser-

wowano wzmacnianie poziomu ciś-

nienia akustycznego, sięgające nawet

do 10 dB w przypadku hałasu nisko-

częstotliwościowego;

• kabiny zlokalizowane w pobliżu

źródeł hałasu niskoczęstotliwościo-

wego i infradźwiękowego powinny

być poddane szczególnej kontroli pod

względem stopnia wnoszonej ochrony

w tym zakresie częstotliwości, gdyż

mogą narażać przebywających w nich

ludzi na większy hałas niż gdyby znaj-

dowali się na zewnątrz kabiny.

dr inż. Anna Kaczmarska

Wnioski

Na podstawie analizy wymagań

konstrukcyjnych i eksploatacyjnych

kabin oraz ich właściwości dźwięko-

izolacyjnych stwierdzono, że:

• prawidłowe zaprojektowanie

przemysłowej kabiny dźwiękoizolacyj-

nej wymaga uwzględnienia zarówno

warunków akustycznych, w jakich ma

być stosowana kabina, jak i wymagań

eksploatacyjnych związanych z ob-

sługą maszyn oraz wymagań bhp;

• najczęściej stosowane w przemy-

śle są kabiny metalowe o konstrukcji

szkieletowej i panelach z blachy wy-

pełnionej wełną mineralną;

4 '2004 (nr 380)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: