Pomiary czy symulacja? Jak ustalić zakres badania hałasu w działającym zakładzie

W rozbudowanym zakładzie przemysłowym pracownicy zgłaszają trudności z komunikacją i koncentracją, a kierownictwo techniczne nie potrafi bezbłędnie wskazać głównych źródeł hałasu. Skomplikowane maszyny, systemy wentylacyjne i procesy transportowe pracują równolegle, przez co ich dźwięki nieustannie się nakładają. Pojedyncze odczyty z ręcznych mierników nie pozwalają precyzyjnie rozdzielić wkładu każdego elementu instalacji w ogólny poziom ciśnienia akustycznego. Znalezienie skutecznego sposobu na wyciszenie hali lub ochronę okolicznych mieszkańców wymaga zastosowania znacznie bardziej zaawansowanych metod badawczych.

Przeczytaj również: Rola ekologicznych rozwiązań w projektowaniu systemów audiowizualnych

Dane wymagane do rzetelnej analizy hałasu

Do wykonania wiarygodnej oceny sytuacji potrzebne są szczegółowe informacje o wszystkich znaczących źródłach dźwięku w obrębie danego przedsiębiorstwa. Wymagane parametry wejściowe obejmują moc akustyczną i dokładną charakterystykę widmową badanych obiektów. Rzetelna identyfikacja problemu wymaga zgromadzenia precyzyjnych informacji, które posłużą do dalszych obliczeń i symulacji. Zespół inżynierów musi określić:

Przeczytaj również: Porównanie karcherów do prania dywanów z innymi urządzeniami czyszczącymi

• tryby pracy poszczególnych urządzeń wraz z czasem trwania każdego etapu cyklu produkcyjnego,
• procentowe obciążenie maszyn podczas rutynowych zadań wykonywanych na różnych zmianach,
• dokładne odwzorowanie geometrii budynków, dróg wewnętrznych, składowisk materiałów oraz naturalnych przeszkód terenowych,
• współczynniki pochłaniania dźwięku dla materiałów tworzących ściany, dachy, nawierzchnie placów oraz istniejące bariery dźwiękowe.

Brak choćby jednego z tych elementów sprawia, że późniejsze wnioski mogą prowadzić do błędnych decyzji inwestycyjnych. Prawidłowe zebranie danych o ukształtowaniu terenu i cyklach pracy stanowi fundament każdego skutecznego projektu wyciszającego.

Przeczytaj również: Jakie są standardy jakościowe w roztaczaniu otworów stosowanej w naprawie siłowników hydraulicznych?

Pomiar terenowy a symulacja komputerowa

Bezpośredni pomiar terenowy dostarcza rzeczywistych wartości poziomu dźwięku w konkretnych punktach odbioru. Metoda ta sprawdza się znakomicie przy weryfikacji porealizacyjnej nowych inwestycji oraz podczas regularnej kontroli zgodności z obowiązującymi przepisami w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu. Pomiary na stanowiskach pracy podlegają wytycznym normy PN-EN ISO 9612, określającej rygorystyczne procedury badawcze.

Zasadniczy problem pojawia się jednak przy rozproszonej infrastrukturze. Gdy różnica między poziomem zmierzonym przy urządzeniu a ogólnym tłem akustycznym zakładu wynosi mniej niż 3 decybele, fizyczne wyodrębnienie wkładu pojedynczego źródła staje się technologicznie niemożliwe. W takich sytuacjach symulacja komputerowa pozwala wyizolować udział każdego elementu skomplikowanego układu. Model numeryczny oparty na uznanych międzynarodowych standardach propagacji dźwięku w przestrzeni otwartej radzi sobie z brakiem separacji źródeł. Wygenerowane mapy izofon nie zastępują wprawdzie kalibracyjnych odczytów w terenie, ale doskonale je uzupełniają, tworząc pełen obraz zjawisk falowych.

Wartość modelu przy złożonych instalacjach

Zbudowany w specjalistycznym oprogramowaniu model akustyczny ujawnia bezpośrednie skutki planowanych zmian przed ich wdrożeniem na placu budowy. Przy kilkunastu emitorach rozproszonych na rozległym obszarze, takich jak wentylatory chłodni, kruszarki czy sprężarki, pojedynczy odczyt mikrofonem nie wykaże dominującego urządzenia. Tradycyjna metoda nie odpowie również na pytanie, jak modyfikacja zaledwie jednego wentylatora wpłynie na hałas mierzony przy granicy działki.

Symulacja umożliwia bezpieczne testowanie najróżniejszych wariantów modernizacyjnych w środowisku cyfrowym. Dokładne analizy akustyczne bazują na solidnej inwentaryzacji sprzętu, pomiarach mocy urządzeń i starannej budowie geometrii przestrzennej obiektu. Inżynierowie mogą wirtualnie wstawić dodatkową obudowę, zamodelować nowy tłumik na wyrzutni powietrza lub przenieść strefę załadunku ciężarówek na drugą stronę hali. Wynikiem takich prac są przejrzyste grafiki obrazujące zasięg fali dźwiękowej po symulowanej interwencji.

Wyniki analizy a priorytety działań

Na podstawie szczegółowych map izofon oraz tabel udziałów poszczególnych źródeł ustala się optymalną kolejność interwencji naprawczych. Wiedza z modelu pozwala skierować budżet inwestycyjny tam, gdzie przyniesie to największą redukcję decybeli. Wysokowydajne obudowy przemysłowe otaczają maszyny o dużej mocy emisji, gwarantując jednoczesny dostęp serwisowy przez specjalne drzwi. Z kolei odpowiednio dobrane tłumiki montuje się na kanałach wentylacyjnych, ograniczając rozprzestrzenianie się uciążliwego dudnienia w konkretnych pasmach częstotliwości.

Kiedy ingerencja bezpośrednio w maszynę jest technicznie niewykonalna, stosuje się rozwiązania przestrzenne. Fizyczne bariery wyznaczają bezpieczne granice stref o podwyższonym hałasie, skutecznie odcinając sąsiednie tereny mieszkalne lub biurowe od uciążliwości zakładu. Solidna symulacja i etapowe wdrażanie opisanych zabezpieczeń pozwala zakładowi rozłożyć nakłady finansowe w czasie, monitorując poprawność każdego zrealizowanego kroku.

Dobrze dobrany zakres badania hałasu radykalnie porządkuje decyzje dotyczące modernizacji i zmniejsza ryzyko walki z niewłaściwym źródłem dźwięku. Połączenie wiedzy terenowej z modelowaniem komputerowym daje zakładowi pełną kontrolę nad środowiskiem pracy.

Firma Energopiast zajmuje się projektowaniem i montażem systemów wibroakustycznych dla przemysłu od 1992 roku. Dysponując własnym laboratorium badawczym we współpracy z jednostkami naukowymi, zespół inżynierów z Siechnic dostarcza rozwiązania ograniczające emisję hałasu zgodnie ze środowiskowymi wymogami dla poszczególnych branż.