В России продолжает расширяться область применения сборного железобетона во всех сферах строительного производства. Наиболее массовыми изделиями являются плиты перекрытий и покрытий, стеновые панели, колонны, ригели, балки. Однако современный уровень развития стройиндустрии, внедрение новых технологических процессов, рост мощности, использование более совершенного вибрационного оборудования привели к тому, что формовочные цеха заводов железобетонных изделий (ЖБИ) стали одними из наиболее шумных производств. При этом вредное воздействие шума сказывается не только на работниках, обслуживающих формовочные посты, но и на работниках соседних, менее шумных производственных участков.
Как правило, в формовочных цехах находится несколько единиц технологического оборудования, генерирующего достаточно высокие уровни звука. Например, шум виброплощадок достигает 110-125 дБА, бетоноукладчиков — 90-95 дБА, вибробункеров – до 110 дБА. Совместная работа этого оборудования создаёт общий акустический фон в помещении цеха до 110 дБА на протяжении 80% рабочего времени.
При этом самыми высокими уровнями звукового давления, достигающими 120 дБА, характеризуются виброплощадки вертикально-направленного действия (например, установки СМЖ-199А), а также формовочные машины, предназначенные для выпуска многопустотных изделий. Высокие уровни шума создаются вследствие механических колебаний элементов и конструкций виброформовочного оборудования, которые непосредственно передают колебания бетонной смеси. К таким элементам относятся, например, металлические формы и опалубка. Причем, как было установлено, нагруженная виброплощадка с формой излучает шум намного выше, чем виброплощадка без формы.
На основе известных теоретических и практических материалов можно выделить следующие основные направления по снижению негативного воздействия шума на работающих.
Первое направление – снижение генерации шума в источнике (технологическом оборудовании) – предполагает: применение малошумных технологических процессов погрузки, разгрузки, перемещения, монтажа и т.д. материалов, заготовок и изделий; повышение точности балансировки быстровращающихся деталей; конструкционное демпфирование; использование малошумных кинематических схем, направленное на исключение ударных силовых импульсов.
Однако проведение многих технологических процессов на предприятиях стройиндустрии предусматривает искусственное создание условий, при которых отмечается интенсивное образование шума (например, уплотнение бетонной смеси на выбростолах). Поэтому первое направление снижения производственного шума на предприятиях отрасли практически не используется.
Второе направление – придание шумозащитных свойств ограждающим конструкциям вблизи и вокруг зон проведения технологических операций – предполагает: применение встроенных звукоизолирующих ограждений (укрытий) шумоизлучающих узлов и механизмов; использование звукоизолированных кабин, экранов рабочих мест, индивидуальных звукоизолирующих ограждений для инструмента.
Третье направление – организационно-технические и архитектурно-строительные мероприятия – включает в себя: размещение технологического оборудования и рабочих мест с учетом требований обеспечения акустического комфорта; использование единичных звукопоглотителей, обеспечивающих одновременно выполнение функций экранов-разделителей. Несмотря на минимальные экономические затраты, одним из основных недостатков этого направления является возможность его применения только для проектируемого или реконструируемого предприятия.
Четвертое направление уменьшения воздействия шума на работающих предусматривает применение средств индивидуальной защиты (СИЗ) органов слуха (наушники, вкладыши), выпускаемые в настоящее время многими производителями. Это направление является сопутствующим трем, перечисленным выше.
Именно второе направление борьбы с шумом представляется наиболее перспективным с позиций использования на действующих предприятиях строительной индустрии, как по технологическим, так и по эргономическим причинам.
Как показали результаты исследований по оценке уровней звукового давления в рабочих зонах виброплощадок заводов ЖБИ, металлическая форма и бетонная смесь являются основными источниками звуковой энергии. В результате обобщения полученных данных разработана физическая модель распространения звуковой энергии, излучаемой при уплотнении бетонной смеси на виброплощадках.
Как основные источники звуковой энергии в этой модели выступают обшивка металлической опалубки и бетонная смесь. При этом их динамические характеристики при действии возмущающей силы являются взаимосвязанными.
Высота слоя бетонной смеси оказывает существенное влияние, как на корни частотных уравнений, так и на амплитуду изгибных колебаний обшивки формы. Уменьшение жесткости обшивки приводит к возрастанию этого влияния.