Detail předmětu
Hluk a vibrace
FSI-IHV Ak. rok: 2021/2022 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.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
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.
Prerekvizity
Kmitavý pohyb. Harmonický oscilátor. Skládání harmonických kmitů.
Vlnění. Harmonická vlna rovinná a kulová. Lineárně polarizované vlny. Superpozice a interference vlnění.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
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.
Jazyk výuky
čeština
Cíl
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.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast v laboratorním cvičení dle rozvrhu je kontrolována vyučujícím. Náhradu zmeškané výuky stanoví vyučující, zpravidla formou náhradního termínu cvičení.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
obor TEP: Technika prostředí, 4 kredity, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
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. Akustické pole, vlnová délka, vlnoplocha, vlnová rovnice, rychlost šíření zvuku. Základní veličiny akustického pole (akustická výchylka, akustická rychlost, akustický tlak). Špičkové, střední a efektivní hodnoty. Energetické veličiny akustického pole (akustický výkon, intenzita zvuku, hustota akustické energie). 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. 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. Základní poznatky o vnímání zvuku (křivky stejné hlasitosti). 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.
Prostředky snižování hluku. Metody snižování hluku. Snižování hluku v chráněném prostoru. Pohltivé konstrukce. Zvukově izolační konstrukce. Osobní ochranné protihlukové prostředky.
Legislativní předpisy a hygienické limity hluku. 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.
Legislativní předpisy a hygienické limity vibrací. Přehled norem a legislativních předpisů. Nařízení vlády o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Směrnice EU.
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
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.