Detail předmětu

Hluk a vibrace

FSI-IHV Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr

Vznik a šíření zvuku ve volném a uzavřeném prostoru, jeho monitorování a snižování v životním a pracovním prostředí. Vznik vibrací, snímače a měřicí přístroje, vliv vibrací na člověka, metody snižování vibrací. Legislativa pro měření a hodnocení hluku a vibrací. Ověření získaných znalostí měřením s využitím běžně dostupné měřicí techniky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav

Vstupní znalosti

Kmitavý pohyb. Harmonický oscilátor. Skládání harmonických kmitů.
Vlnění. Harmonická vlna rovinná a kulová. Lineárně polarizované vlny. Superpozice a interference vlnění.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky udělení zápočtu: absolvování zadaných úloh laboratorního cvičení, odevzdání protokolů o měření.
Zkouška: Prověřuje znalosti zákonů akustiky a jejich aplikace. Zkouška je písemná (teorie a řešený příklad), případně ústní.
Účast v laboratorním cvičení dle rozvrhu je kontrolována vyučujícím. Náhradu zmeškané výuky stanoví vyučující, zpravidla formou náhradního termínu cvičení.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s otázkami, které se vyskytují při řešení problémů spojených s nadměrným hlukem a vibracemi tak, aby byli schopni monitorovat akustické pole a vibrace, měřit příslušné fyzikální veličiny a s využitím teoretických vztahů navrhnout snížení jejich úrovně. Získat základní přehled o platné legislativě v oblasti měření hluku a vibrací a platných limitech.
Znalost základních fyzikálních veličin používaných v hodnocení hlukových situací a vibrací v pracovním i mimopracovním prostředí. Základní přehled o normách a předpisech týkajících se měření a hodnocení hluku a vibrací. Základní informace o postupech vedoucích ke snižování hluku a vibrací.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace TEP: Technika prostředí, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.

Osnova


  • Úvod. Hluk a vibrace jako znečišťující faktor pracovního a mimopracovního prostředí. Zdravotní aspekty. Hlavní zdroje hluku a vibrací v pracovním a mimopracovním prostředí. Principy vzniku hluku a vibrací. Cíl protihlukových a antivibračních opatření.

  • Základní pojmy a veličiny pro měření zvuku. Zvuk a jeho vlastnosti. Základní veličiny akustického pole. Špičkové, střední a efektivní hodnoty. Energetické veličiny akustického pole.

  • Hladiny v akustice a decibelová stupnice. Hladina více zdrojů hluku.

  • Analýza zvuku a akustická spektra. Druhy spekter akustických signálů. Kmitočtová a pásmová analýza zvuku (oktávové a 1/3 oktávové pásmo). Digitální metody pro analýzu spekter. Praktické využití FFT pro kmitočtovou analýzu.

  • Šíření zvuku. Akustický výkon a směrové vyzařování. Šíření zvuku ve volném prostoru. Útlum zvuku v reálné atmosféře. Šíření zvuku konstrukcemi. Tlumení zvukové vlny šířící se konstrukcí.

  • Šíření zvuku v uzavřeném prostoru. Akustické pole přímých a odražených vln. Statistické řešení akustického pole. Zákon zachování energie. Doba dozvuku. Difúzní pole.

  • Subjektivní vnímání zvuku a objektivizované měření. Hlukové emise a imise. Hluková kritéria při hygienickém hodnocení hluku. Váhové křivky a váhové filtry, ekvivalentní hladina akustického tlaku A.

  • Přístroje a prostory pro měření hluku. Zvukoměry. Kmitočtové analyzátory. Mikrofony. Intenzitní sondy. Kalibrace. Speciální prostory pro měření. Uvádění výsledků měření zvukoměrem (dynamická charakteristika S, F, I, kmitočtové hodnocení lin, A, okt, 1/3 okt).

  • Měřicí metody pro technická měření. Měření emisních hladin akustického tlaku a měření akustického výkonu strojů a zařízení. Měření zvukově izolačních vlastností konstrukcí. Měření zvukově pohltivých vlastností konstrukcí.

  • Měřicí metody pro hygienická měření. Měření hluku v pracovním prostředí (pracovní místa, pracovní prostředí, kategorizace prací). Měření hluku v mimopracovním prostředí (chráněný vnitřní a venkovní prostor staveb, chráněný venkovní prostor). Hluk pozadí. Akustické studie.

  • Metody a prostředky pro snižování hluku. Snižování hluku v chráněném prostoru. Pohltivé konstrukce. Zvukově izolační konstrukce. Osobní ochranné protihlukové prostředky.

  • Legislativní předpisy a hygienické limity hluku a vibrací. Přehled norem a legislativních předpisů. Zákon o ochraně veřejného zdraví, Nařízení vlády o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Směrnice EU.

  • Základní pojmy a veličiny pro měření vibrací. Výchylka, rychlost, zrychlení vibrací. Druhy vibrací, mechanické rázy a otřesy, přenosový a stykový útlum, spektrální hustota, dávka vibrací. Přístroje pro měření vibrací. Snímače chvění. Kalibrace. Druhy snímačů, technika připevnění. Uvádění výsledků (1/3 okt a FFT analýza). Měřicí metody pro technická měření. Měření mechanického kmitání strojů a zařízení. Vibrační zkoušení, strukturální analýza, diagnostika a sledování provozního stavu strojů. Přenos vibrací ze zdrojů hluku na stavební konstrukce. Měřicí metody pro hygienická měření. Měření vlivu chvění na člověka.
    Prostředky snižování vibrací. Antivibrační prostředky a metody snižování vibrací.

  • Zdroje hluku ve vzduchotechnice, Hypotetické zdroje zvuku, Hluk částí strojů, Hluk turbulentního proudu, Hluk ventilátorů a elementů potrubní sítě

  • Softwarová podpora a řešení hluku a vibrací


 

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Anna Ryndová, Ph.D.

Osnova

Měření hluku z dopravy.
Měření akustického výkonu zdroje hluku.
Měření zvukově izolačních vlastností konstrukce.
Analýza mechanického kmitání motoru v závislosti na provozních otáčkách.
Měření vlivu tlumící podložky na přenos mechanického kmitání ze zdroje hluku na instalační podložku.