Tính toán, thiết kế bao cách âm cho máy nén khí tại phân xưởng sữa chữa và gia công cơ khí công ty TNHH VSL việt nam

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.........................................................................
MỞ ĐẦU................................................................................................................. 7
1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................10
2. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................10
3. Mục đích nghiên cứu....................................................................................10
4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................10
5. Nội dung của đồ án.......................................................................................10
PHẦN I : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ TIẾNG ỒN TRONG SẢN XUẤT12
Chương 1: Cơ sở lý thuyết về tiếng ồn..............................................................12
1.1. Sóng âm..................................................................................................12
1.2. Các thơng số đặc trưng của âm thanh và tiếng ồn....................................14
1.2.1. Chu kỳ dao động âm và tần số âm.....................................................14
1.2.2. Áp suất âm.........................................................................................15
1.2.3. Vận tốc lan truyền sóng âm...............................................................15
1.2.4. Bước sóng âm....................................................................................16
1.2.5. Cường độ âm.....................................................................................16
1.2.6. Công suất âm.....................................................................................17
1.2.7. Mức âm.............................................................................................17
1.2.8. Mức âm tương đương........................................................................19
1.2.9. Mức to...............................................................................................20
1.3. Sự truyền âm thanh và tiếng ồn................................................................20
1.3.1. Sự truyền âm ngồi trời.....................................................................20
1.3.2. Sự truyền âm trong phịng kín...........................................................21
Chương 2: Tác hại của tiếng ồn đến con người...............................................22
2.1. Tiêu chuẩn Việt Nam về tiếng ồn cho phép tại các vị trí làm việc...........22
2.2. Tác hại của tiếng ồn đến con người..........................................................24
Chương 3: Các biện pháp cơ bản giảm tiếng ồn trong sản xuất..................27

1


3.1. Giảm tiếng ồn ngay tại nguồn phát sinh...................................................27
3.1.1. Biện pháp công nghệ........................................................................27
3.1.2. Biện pháp kết cấu.............................................................................27
3.1.3. Biện pháp tổ chức, bố trí thiết bị, máy..............................................28
3.2. Giảm tiếng ồn trên đường truyền.............................................................28
3.2.1. Phủ vật liệu hấp thụ âm.....................................................................29
3.2.2. Tường ngăn.......................................................................................30
3.2.3. Màn chắn âm.....................................................................................31
3.2.4. Cabin cách âm...................................................................................31
3.2.5. Bao cách âm......................................................................................32
3.3. Giảm tiếng ồn bằng biện pháp tổ chức sản xuất và trang bị bảo vệ cá nhân34
3.3.1. Biện pháp trang bị bảo vệ cá nhân.....................................................34
3.3.2. Biện pháp tổ chức sản xuất................................................................35
PHẦN II: THỰC TRẠNG Ô NHIỄM TIẾNG ỒN TẠI PHÂN XƯỞNG SỮA
CHỮA VÀ GIA CƠNG CƠ KHÍ - CƠNG TY TNHH VSL VIỆT NAM........36
Chương 1: Giới thiệu chung về công ty TNHH VSL Việt Nam.....................36
1.1. Quá trình hình thành và phát triển Công ty TNHH VSL Việt Nam......... 36
1.1.1. Thông tin chung về Cơng ty..............................................................36
1.1.2. Tóm tắt q trình hình thành và phát triển của Công ty.....................36
1.2. Tổ chức bộ máy quản lý của Cơng ty.......................................................37
1.3Quy trình cơng nghệ sản xuất của công ty..................................................37
1.3.1. Đặc điểm máy, thiết bị......................................................................37
1.3.2. Đặc điểm về nguyên vật liệu............................................................38
1.3.3. Đặc điểm về lao động.......................................................................39
1.3.4. Công nghệ sản xuất..........................................................................40
1.4. Hoạt động sản xuất, kinh doanh của công ty............................................41
1.5. Bộ máy hoạt động BHLĐ của Công ty TNHH VSL................................42

Chương 2: Thực trạng ô nhiễm tiếng ồn tại phân xưởng sửa chữa và gia cơng cơ
khí - cơng ty TNHH VSL...................................................................................45
2.1. Giới thiệu chung về phân xưởng sửa chữa và gia cơng cơ khí.................45
2.2. Điều kiện lao động chung tại phân xưởng sửa chữa và gia công cơ khí...48
2.3. Đặc điểm ơ nhiễm tiếng ồn tại phân xưởng sửa chữa và gia cơng cơ khí.50
2.3.1. Kết quả đo tiếng ồn............................................................................50
2.3.2. Nhận xét và đánh giá yếu tố tiếng ồn tại phân xưởng........................52

2


2.4. Tình hình sức khoẻ, bệnh tật của cơng nhân phân xưởng sửa chữa và gia cơng cơ
khí................................................................................................................... 53
2.4.1.Tình hình sức khoẻ của công nhân tại phân xưởng sữa và gia cơng cơ khí.
....................................................................................................................53
2.4.2. Tình hình bệnh tật của cơng nhân tại PXSC & GCCK......................53
2.4.3 Tiêu chuẩn Việt Nam về tiếng ồn cho phép tại các vị trí làm việc......57
PHẦN III: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ BAO CÁCH ÂM CHO MÁY NÉN KHÍ
TẠI PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA VÀ GIA CƠNG CƠ KHÍ...........................60
1 Giới thiệu Máy nén khí trực tiếp - cố định CVF-7 / 7...................................60
2. Nghiên cứu, đề xuất thiết kế một bao cách âm cho máy nén khí:...............61
3. Tính tốn:......................................................................................................61
3.1 Xác định thơng số tính tốn:.....................................................................61
3.2. Tính khả năng cách âm của từng kết cấu bao cách âm........................62
3.3 Chọn vật liệu làm bao cách âm:..............................................................65
3.4. Chọn vật liệu làm cửa kính hoặc mêka bảng điều khiển:.....................68
 4 .Dự tốn kinh phí: ........................................................................................ 65
5. Nhận xét.....................................................................................................71
KẾT LUẬN...........................................................................................................72
Tài liệu tham khảo................................................................................................74

PHỤ LỤC............................................................................................................... 75

3


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Minh họa lan truyền của sóng âm trong mơi trường đàn hồi.....12
Hình 1.2: Các loại sóng âm trong chất rắn.................................................13
Hình 1.3: Độ giảm thính lực theo tần số ở các giai đoạn...........................26
Hình 1.4: Sơ đồ truyền tiếng ồn từ nguồn đến tai người............................28
Hình 2.1: Biểu đồ cơ cấu lao động của công ty qua các năm.....................40
Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức bộ máy hoạt động BHLĐ của Cơng ty.................43
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sửa chữa XMTB tại phân xưởng......47

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Mức âm của một số nguồn ồn trong sản xuất công nghiệp........18
Bảng 1.2: Mức áp suất âm tại một số vị trí làm việc...................................23
Bảng 1.3: Trị số  phụ thuộc vào chiều dày l của lớp khơng khí...............34
Bảng 2.1: Số lượng lao động của công ty qua các năm..............................39
Bảng 2.2: Giá trị sản lượng và doanh thu của Công ty qua các năm..........42
Bảng 2.3: Cảm nhận của công nhân về các yếu tố có hại trong mơi trường làm
việc..............................................................................................................48
Bảng 2.4: Cảm nhận của công nhân về các yếu tố nguy hiểm trong môi trường
làm việc.......................................................................................................49
Bảng 2.5: Kết quả đo tiếng ồn tại phân xưởng sửa chữa và gia công cơ khí.
.....................................................................................................................51
Bảng 2.6: Tình hình sức khỏe của cơng nhân phân xưởng sữa và gia cơng
cơ khí..........................................................................................................53
4

Bảng 2.7: Tình hình bệnh tật của cơng nhân PXSC & GCCK....................54
Bảng 2.8. Mức áp suất âm tại một số vị trí làm việc...................................58
Bảng 3.1: Mức áp suất âm tại vị trí đặt bao cách âm..................................62
Bảng 3.2: Các giá trị tính tốn.....................................................................64
Bảng 3.3: khả năng cách âm của bao cách âm............................................65
Bảng 3.4: Khả năng cách âm của Bao cách âm gồm 3 lớp ........................67
Bảng 3.5: Khả năng cách âm của cửa kính hai lớp 4mm – 7mm có lớp khơng
khí ở giữa dày 100mm.................................................................................69
Bảng 3.6: Thống kê các kết quả tính tốn, ta có bảng tổng hợp sau...........70
Bảng 3.7: Bảng dự tốn kinh phí  làm bao cách âm cho máy nén khí  ......70

5


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BHLĐ

: Bảo hộ lao động

ATVSLĐ

: An toàn vệ sinh lao động

ĐKLĐ

: Điều kiện lao động

TNLĐ

: Tai nạn lao động

BNN

: Bệnh nghề nghiệp

NLĐ

: Người lao động

AT – VSV

: An toàn – Vệ sinh viên

CBCNV

: Cán bộ công nhân viên

TCVSCP

: Tiêu chuẩn vệ sinh cho phép

PTBVCN

: Phương tiện bảo vệ cá nhân

BHXH

: Bảo hiểm xã hội

XMTB

: Xe, máy, thiết bị

PXSC

: Phân xưởng sửa chữa

GCCK

: Gia công cơ khí

6


MỞ ĐẦU
Bảo hộ lao động là các hoạt động đồng bộ trên các mặt pháp luật, tổ chức
quản lý, kinh tế - xã hội, khoa học kỹ thuật nhằm cải thiện điều kiện lao động,
đảm bảo ATVSLĐ, phòng chống TNLĐ và BNN, bảo vệ tính mạng và sức khỏe
cho người lao động.
BHLĐ ra đời và phát triển cùng với quá trình phát triển sản xuất, vì yêu
cầu tất yếu khách quan phải bảo vệ tính mạng, sức khỏe người lao động, yếu tố
chủ yếu và năng động nhất của lực lượng sản xuất xã hội. Trình độ phát triển
của BHLĐ phụ thuộc vào trình độ phát triển của nền kinh tế , khoa học công
nghệ và yêu cầu phát triển xã hội của mỗi quốc gia.
Để làm tốt công tác bảo hộ lao động thì phải cải thiện được điều kiện làm
việc cho người lao động . Điều đó có nghĩa phải xác định rõ nguồn gốc, mức độ
ảnh hưởng của các yếu tố nguy hiểm và có hại trong sản xuất đối với con người
và đề ra các biện pháp để làm giảm, tiến tới loại trừ các yếu tố đó.

Q trình sản xuất diễn ra ln xuất hiện các yếu tố nguy hiểm và có hại,
có nguy cơ gây ra TNLĐ hoặc BNN cho NLĐ. Một trong các yếu tố đó là yếu
tố tiếng ồn.
Tiếng ồn là những âm thanh không mong muốn, gây ra những ảnh hưởng
bất lợi đến sức khoẻ của con người. Khi người lao động phải làm việc trong mơi
trường có mức ồn q cao ( vượt quá 85 dBA) có thể dẫn tới TNLĐ và làm
giảm năng xuất lao động. Tác hại của tiếng ồn gây ra cho con người là rất lớn
như giảm thính lực, stress, cao huyết áp, mất ngủ, đãng trí và mất khả năng làm
việc, nói chung làm giảm chất lượng cuộc sống và những cơ hội để đạt sự yên
tĩnh. Bệnh điếc nghề nghiệp do tiếng ồn trong môi trường lao động là một trong
những BNN mà NLĐ hay gặp nhất ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới.
7


Tiếng ồn khơng chỉ gây điếc mà cịn gây ra nhiều bệnh khác như tim mạch, cao
huyết áp, thậm chí là bị điên bởi thần kinh của NLĐ bị tác động quá mạnh.
Kết quả điều tra khảo sát 1.036 doanh nghiệp ở Việt Nam (giai đoạn
2006-2010) cho thấy, có tới 30-68% doanh nghiệp bị ô nhiễm môi trường lao
động, nhiều nhất là ô nhiễm nhiệt, tiếp theo là bụi, hơi khí độc, và ồn rung.
Trong số 58.000 người lao động được khám bệnh nghề nghiệp có 7.900 người
được chẩn đốn mắc bệnh nghề nghiệp (chiếm 13,6%), trong đó bệnh điếc nghề
nghiệp chiếm 16,6%.
Tiếng ồn là loại hình gây ơ nhiễm ngày càng phổ biến cho môi trường và
trong sản xuất. Để bảo vệ sức khoẻ của con người tránh khỏi tác hại do tiếng ồn
gây ra, nhiều nỗ lực từ phía cá nhân và cộng đồng được thực hiện. Việc nghiên
cứu kiểm sốt tiếng ồn, giảm ảnh hưởng có hại của nó tới mơi trường, con người
và sản xuất đã trở thành một vấn đề thu hút mối quan tâm của toàn xã hội.
Tiếng ồn xuất hiện bên trong và ngồi các tồ nhà, xung quanh các cộng
đồng trong đó người dân sống và làm việc. Nền công nghiệp phát triển đã nhanh
chóng làm gia tăng các nguồn ồn và làm gia tăng sự ô nhiễm của tiếng ồn tới

môi trường và sản xuất. Nếu khơng có những biện pháp ngăn chặn, ô nhiễm
tiếng ồn sẽ tiếp tục gây ra những phiền tối cho con người và làm ơ nhiễm mơi
trường lao động.
Song song với q trình hoạt động sản xuất, quá trình vận chuyển, vận
hành của xe cơ giới, của các thiết bị máy móc sẽ là sự xuất hiện và lan truyền
tiếng ồn. Ô nhiễm tiếng ồn cao sẽ tác động có hại rất nhiều tới sức khoẻ người
lao động và quá trình sản xuất. Vì vậy nghiên cứu làm giảm các tác động có hại
của tiếng ồn tới môi trường và người lao động luôn là vấn đề được các nhà khoa

8


học quan tâm nghiên cứu trên cả hai phương diện nghiên cứu cơ bản và ứng
dụng. Trong mơi trường có độ ồn cao, trường hợp người công nhân không trực
tiếp điều khiển, vận hành các thiết bị gây ồn trong từng thời gian, có thể sử dụng
một phương tiện chống ồn hiệu quả cao là cabin cách âm. Việc nghiên cứu thiết
kế cabin cách âm đã và đang là vấn đề rất được quan tâm nghiên cứu trong nước
và thế giới.
Cơng ty TNHH VSL trực thuộc Tập đồn VSL. Cơng ty rất có uy tín
trong lĩnh vực xây dựng các cơng trình. Những năm gần đây do nhu cầu cải tạo
và xây mới các cơng trình, nhà ở ngày một nhiều và quy mô lớn, công ty đã
không ngừng đầu tư và nâng cấp thiết bị để phù hợp với u cầu của sản xuất
kinh doanh. Các cơng trình thi công đều đảm bảo về chất lượng, tiến độ và mỹ
thuật.
Bên cạnh việc sử dụng các thiết bị tiên tiến, hiện đại, đáp ứng mọi yêu
cầu về thi công các cơng trình trong mọi điều kiện. Cơng ty đã khơng ngừng đổi
mới và nâng cao trình độ quản lý, chuyên môn kỹ thuật, năng lực thiết bị. Công
ty cũng luôn quan tâm việc cải thiện điều kiện làm việc, đảm bảo an tồn lao động
cho cơng nhân và đã đạt được những kết quả đáng ghi nhận. Tuy nhiên, vẫn còn
tồn tại một số yếu tố nguy hiểm và có hại trong môi trường lao động, đặc biệt mức

ồn tại phân xưởng sữa chữa và gia cơng cơ khí cịn q cao ảnh hưởng đến sức
khỏe người lao động. Nhận thấy vấn đề ngăn chặn tiếng ồn cho công nhân tại phân
xưởng này là thực sự cần thiết và với sự hướng dẫn của thầy giáo TS Vũ Văn Thú
– giảng viên trường Đại học Cơng Đồn, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp về đề
tài:
“ Tính tốn, thiết kế bao cách âm cho máy nén khí tại phân xưởng sữa chữa
và gia cơng cơ khí - Cơng ty TNHH VSL Việt Nam ”.

9


1. Đối tượng nghiên cứu.
- Các đặc trưng, tính chất, sự lan truyền của tiếng ồn.
- Điều kiện lao động của công nhân tại phân xưởng sửa chữa và gia
công cơ khí.
- Bao cách âm cho máy nén khí trong phân xưởng sửa chữa và gia cơng
cơ khí.
2. Phạm vi nghiên cứu.
Đề tài nghiên cứu được tiến hành tại phân xưởng sửa chữa và gia cơng cơ khí –
Cơng ty TNHH VSL Việt Nam.
3. Mục đích nghiên cứu.
- Đánh giá ô nhiễm tiếng ồn phát sinh trong phân xưởng sửa chữa và gia
cơng cơ khí.
-

Nghiên cứu các đặc trưng, tính chất, sự lan truyền tiếng ồn trong môi
trường sản xuất, tác động có hại của tiếng ồn tới mơi trường lao động
và con người

- Tính tốn, thiết kế bản vẽ bao cách âm hiệu quả đáp ứng tiêu chuẩn,

ứng dụng thực tế cho máy nén khí tại phân xưởng sửa chữa và gia
cơng cơ khí.
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lý thuyết.
- Phương pháp hồi cứu tài liệu.
- Tổng hợp, phân tích, thiết kế bản vẽ.
5. Nội dung của đồ án.
Phần mở đầu
Phần I: Tổng quan lý thuyết về tiếng ồn trong sản xuất.


Chương 1: Cơ sở lý thuyết về tiếng ồn.



Chương 2: Tác hại của tiếng ồn đến con người.



Chương 3: Các biện pháp cơ bản giảm tiếng ồn trong sản

xuất.
10


Phần II: Thực trạng ô nhiễm tiếng ồn tại phân xưởng sửa chữa và gia
cơng cơ khí - cơng ty TNHH VSL.


Chương 1: Giới thiệu chung về công ty TNHH VSL



Chương 2: Thực trạng ô nhiễm tiếng ồn tại phân xưởng sửa

chữa và gia cơng cơ khí – TNHH VSL
Phần III: Tính tốn, thiết kế cabin cách âm cho cơng nhân vận hành máy
nén khí tại phân xưởng sửa chữa và gia cơng cơ khí - cơng ty TNHH VSL
Kết luận

11


PHẦN I : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ TIẾNG ỒN
TRONG SẢN XUẤT
Chương 1: Cơ sở lý thuyết về tiếng ồn
1.1. Sóng âm
Về mặt vật lý, âm thanh là những sóng dao động xuất hiện trong môi
trường đàn hồi khi chịu các lực kích thích. Những lực kích thích là nguồn âm
(như dây đàn và màng trống khi rung hay tiếng nói – sự rung của các dây
thanh...), sóng dao động được gọi là sóng âm, và mơi trường trong đó có sóng
âm lan truyền gọi là trường âm.
Sự xuất hiện và lan truyền của sóng âm trong mơi trường đàn hồi được
giải thích như sau: Dao động của các nguồn âm (ví dụ màng trống) gây ra áp lực
làm nén hoặc dãn luân phiên các phần tử môi trường (không khí) ở hai phía của
nó. Khi bị kích thích như vậy, các phần tử của môi trường sẽ dao động quanh
một vị trí cân bằng và truyền các dao động đó có phần tử bên cạnh nhờ vào liên
kết đàn hồi giữa chúng. Đến lượt các phần tử này sẽ truyền những dao động đi
xa dần nguồn âm. Như vậy sóng âm thực chất là sóng áp suất của mơi trường.
Khi các dao động âm truyền đến tai người, chúng sẽ tác động lên cơ quan thính

giác và cho ta cảm giác âm thanh.

Hình 1.1:
12


Minh họa lan truyền của sóng âm trong mơi trường đàn hồi.
Sóng âm mang theo năng lượng gọi là năng lượng âm, nguồn năng lượng
này sẽ giảm dần trong trường âm. Khi càng đi xa khỏi nguồn âm, năng lượng
âm càng bị chia sẻ cho một lượng nhiều hơn các phần tử cho đến khi tắt hẳn.
Xét theo phương dao động của các phần tử mơi trường thì có các dạng:
 Sóng dọc: Khi các phần tử dao động dọc theo phương truyền sóng
 Sóng ngang: Khi các phần tử dao động vng góc với phương
truyền sóng
Trong các chất khí và chất lỏng chỉ có sóng dọc lan truyền, trong chất rắn
có thể lan truyền được cả sóng dọc và sóng ngang. Trong mơi trường chân
khơng sóng âm khơng thể lan truyền được.
Đặc biệt trong các tấm mỏng như sàn hoặc tường nhà có thể lan truyền
loại sóng uốn. Sóng uốn rất có ý nghĩa khi nghiên cứu phương pháp cách âm
cho các kết cấu nhà cửa. Các loại sóng dọc, sóng ngang và sóng uốn trong chất
rắn được minh hoạ trên hình 2.

Hình 1.2: Các loại sóng âm trong chất rắn:
13


a) sóng dọc, b) sóng ngang, c) sóng uốn
Do kích thước hình học của nguồn âm mà sóng âm lan truyền trong mơi
trường có dạng mặt sóng khơng giống nhau. Chúng ta phân biệt ba dạng sóng:
- Sóng cầu: Khi mặt sóng là những mặt cầu. Các nguồn điểm phát năng

lượng đồng đều trong một môi trường tĩnh đồng nhất sẽ tạo ra sóng cầu.
- Sóng phẳng: Nếu mặt sóng là những mặt phẳng. Trong thực tế khơng có
những nguồn phát ra sóng phẳng, nhưng đối với những điểm ở xa nguồn âm ta
có thể xem sóng cầu là sóng phẳng.
- Sóng trụ: Trường hợp mặt sóng là những mặt trụ. Hãy tưởng tượng có
một dịng xe ơ tơ cùng loại chạy nối đi nhau trên đường, khi đó ta có thể xem
chúng như một nguồn âm đường phát ra sóng trụ.
Đặc điểm lan truyền âm thanh của sóng cầu, sóng phẳng hay sóng trụ
khơng giống nhau. Đặc biệt khác nhau ở sự suy giảm năng lượng xa dần nguồn
âm.
1.2. Các thông số đặc trưng của âm thanh và tiếng ồn
Âm thanh và tiếng ồn có thể đặc trưng bằng những thông số vật lý và sinh
lý hay gọi là các đại lượng âm khách quan và các đại lượng âm chủ quan. Về vật
lý, âm thanh và tiếng ồn được đặc trưng bởi các đại lượng: tần số âm, áp suất
âm, vận tốc âm, bước sóng âm, cường độ âm, công suất âm…Về mặt sinh lý âm
thanh và tiếng ồn được đặc trưng bởi độ cao, độ to, mức to, âm sắc, thời gian tác
động, mức âm…
1.2.1. Chu kỳ dao động âm và tần số âm
Chu kỳ dao động âm (T) là thời gian để các phần tử thực hiện được một
dao động âm toàn phần. Đơn vị đo của chu kỳ là giây (s). Tần số dao động âm
(f) là số dao động toàn phần mà các phần tử môi trường thực hiện được trong
14


một giây. Đơn vị tần số là Hertz (Hz). Tần số và chu kỳ liên hệ với nhau bằng
biểu thức :
T

1 hay
1

f 
f
T

(1)

Âm thanh và tiếng ồn có tần số trong khoảng 20 – 20.000 Hz. Các sóng
âm có tần số nhỏ hơn 20 Hz gọi là hạ âm, các sóng âm có tần số trên 20.000 Hz
gọi là siêu âm.
1.2.2. Áp suất âm
Áp suất âm, ký hiệu P, đơn vị N/m2 (hay Pa) là áp suất dư (áp suất có
thêm so với áp suất khí quyển tĩnh) có trong trường âm. Tại mỗi điểm của
trường âm áp suất thay đổi theo chu kỳ từ dương (pha nén) sang âm (pha dãn).
Tuy nhiên áp suất tác động lên cơ quan thính giác cũng như các thiết bị đo
lường âm thanh là áp suất hiệu dụng P và được tính theo cơng thức:
P

Pmax
2

( 2)

Trong đó Pmax là giá trị áp suất cực đại tương ứng với biên độ dao động
cực đại.
1.2.3. Vận tốc lan truyền sóng âm
Độ lớn vận tốc lan truyền của sóng âm phụ thuộc vào tính chất của môi
trường, phụ thuộc vào độ đàn hồi, mật độ và trở âm của mơi trường. Vận tốc lan
truyền sóng âm C được xác định theo tỷ số độ đàn hồi môi trường E và mật độ
môi trường ρ . Đối với âm có áp suất âm nhỏ thì vận tốc lan truyền sóng âm có
thể được tính theo cơng thức sau:

C 

E


(3)

15


Tỷ số giữa áp suất âm P và vận tốc dao động âm gọi là trở âm của môi
trường. Trong các tính tốn thường lấy vận tốc âm là 340 (m/s) tương ứng với
nhiệt độ khơng khí ở 14 oC.
1.2.4. Bước sóng âm
Bước sóng âm  là khoảng cách đo được theo hướng truyền sóng âm giữa
hai điểm gần nhất có cùng pha dao động. Trong mơi trường đẳng hướng bước
sóng âm liên hệ với tần số âm (f) theo công thức:
=

C
f

( 4)

1.2.5. Cường độ âm
Cường độ âm tại một điểm trong không gian (ký hiệu là I) là số năng
lượng trung bình đi qua một đơn vị diện tích 1 m 2 vng góc với phương truyền
âm trong một giây. Cường độ âm là một đại lượng có xét đến hướng truyền âm.
Trong một môi trường đứng yên, vận tốc truyền năng lượng sóng âm bằng vận
tốc truyền âm.

Cường độ âm được đánh giá trong trường âm chỉ khi có sóng âm chạy.
Nếu trên đường đi sóng âm bị gặp vật cản thì nó tạo thành sóng đứng, khi ấy
đặc trưng cho năng lượng của trường âm người ta dùng đại lượng mật độ năng
lượng âm trong một đơn vị thể tích. Đối với sóng chạy phẳng thì cường độ âm
(I) và mật độ năng lượng âm (Eo) liên hệ với nhau bằng biểu thức:
I = C.Eo

(5)

Đơn vị cường độ âm là W/m2.

16


1.2.6. Công suất âm
Công suất âm của một nguồn là năng lượng âm tồn phần do nguồn đó
sinh ra trong không gian bao quanh trong thời gian 1 giây.
( 6)

S: Diện tích tồn phần mặt kín bao quanh nguồn âm
In: Cường độ âm theo phương pháp tuyến với mặt S:
Cường độ âm do một nguồn điểm hay một nguồn có tính đối xứng khi
bức xạ vào khơng gian tự do được xác định theo biểu thức:
I

W .
.r 2

(7)

Trong đó  là yếu tố hướng của nguồn (nếu nguồn điểm  = 1), r là
khoảng cách từ nguồn đến điểm đo đạc khảo sát,  là góc khối. Đối với khơng
gian tự do  = 4 . Đối với nửa không gian tự do  = 2.
Công suất âm phụ thuộc tính chất của nguồn mà khơng phụ thuộc các
điều kiện truyền sóng âm và được đo bằng W.
1.2.7. Mức âm
Âm thanh mà tai người nghe được có cường độ và áp suất thay đổi trong
một phạm vi rất rộng, chẳng hạn áp suất âm có thể thay đổi từ mức nhỏ nhất 2 x
10-5 N/m2 đến mức lớn nhất là 2.101 N/m2, như vậy mức khác biệt là một triệu lần.
Tương tự như vậy cường độ âm thanh thay đổi đến 10 12 lần. Sự thay đổi quá lớn
gây bất tiện và trở ngại cho việc đo lường và đánh giá âm thanh.
Một vấn đề đáng quan tâm là cảm giác âm thanh của tai không tỷ lệ bậc
nhất với năng lượng kích thích mà tỷ lệ với logarit của nó. Đó chính là cơ sở của
17


một đơn vị đánh giá âm thanh mới theo thang logarit gọi là mức âm. Vậy mức
âm là đơn vị đánh giá âm thanh theo thang logarit của tỷ số giữa áp suất hoặc
cường độ âm cần đo với áp suất và cường độ âm được lấy làm tiêu chuẩn so
sánh. Theo quy ước quốc tế, các trị số của chuẩn so sánh được lấy tương ứng
với các trị số trung bình nhỏ nhất mà tai người cảm thụ được, gọi là ngưỡng quy
ước. Như vậy các trị số cường độ và áp suất âm ở ngưỡng quy ước tương ứng
là:
Io = 10-12 (W/m2) và Po = 2.10-15 (N/m2)

(8)

Mức cường độ âm được tính theo cơng thức:
LI  10.lg

I
Io

(9)

Mức áp suất âm được tính như sau:
2

 p
p
LP  10.lg    20.lg
po
 po 

(10)

Trong đó I và P là cường độ và áp suất âm cần đánh giá, đơn vị là đề xi
ben (dB).
Mức công suất âm:
LW  10.lg

W
( dB)
Wo

(11)

Mức mật độ năng lượng âm:
LE  10.lg

E
(dB)
Eo

(12)

18


Trong đó W và E là cơng suất và mật độ năng lượng âm cần đo. W o = 1012

(W) là công suất âm ở ngưỡng quy ước, Eo = 3.10-15 (J/m3) là mật độ năng lượng

âm ở ngưỡng quy ước.
Độ lớn mức âm của một số nguồn âm thường gặp trong sản xuất được
trình bày trong bảng 1.
Bảng 1.1: Mức âm của một số nguồn ồn trong sản xuất cơng nghiệp
Nguồn ồn

Mức áp suất âm dBA

Nơi đo

Nói chuyện thường

55 – 65

Cách 1 mét

Máy dệt kim

83 – 93

Tầm tai công nhân

PX cơ khí: máy tiện, bào

85 – 95

Tầm tai cơng nhân

Máy dệt thoi (các loại)

85 – 102

Tầm tai công nhân

Máy khoan đá cầm tay (khí nén)

100 – 105

Tầm tai cơng nhân

Máy cưa đĩa khi cưa gỗ rắn

100 – 105

Tầm tai công nhân

Máy mài kim loại cầm tay

100 – 105

Tầm tai công nhân

Máy tán ri về trên cầu

100 – 110

Tầm tai công nhân

Động cơ > 100 mã lực, không

105 – 115

Cách miệng xả 1m

giảm âm
Động cơ phản lực

Trên 140

1.2.8. Mức âm tương đương
Mức áp suất âm tương đương của âm thanh có mức thay đổi theo thời
gian có giá trị bằng giá trị mức áp suất âm của một âm thanh liên tục, ổn định
19


trong suốt thời gian T, có cùng giá trị áp suất âm bình phương trung bình. Mức
âm tương đương được tính theo cơng thức sau:

LeqT

 1 t 2 P 2 (t ) 
 10.lg 
 2 dt 
 t2  t1 t1 P0


(13)

Với LeqT: Là mức áp suất âm tương đương liên tục trong khoảng thời gian
T, bắt đầu t1 và kết thúc ở t2. Po là áp suất âm ở ngưỡng không quy ước P o =
2.10-5 (N/m2). P(t) là áp suất âm tức thời.
1.2.9. Mức to
Các đại lượng mức áp suất âm, mức cường độ âm đã nói ở trên có phản
ánh được một phần về cảm giác của cơ quan thính giác đối với âm thanh, tuy
nhiên chúng vẫn còn hạn chế chưa thể đặc trưng cho cảm giác của tai được.
Những âm thanh có cùng mức cường độ âm thanh nhưng có các tần số khác
nhau lại gây nên những cảm giác khác nhau. Ngược lại những âm thanh có
cường độ và tần số khác nhau lại có thể cho cùng một cảm giác về độ to. Cảm
giác chủ quan về cường độ âm của cơ quan thính giác được đánh giá bằng mức
to. Thường người ta không dùng giá trị chủ quan tuyệt đối của độ to mà dùng
mức, so với "mức không" quy ước. Mức không quy ước của độ to âm thanh ở
tần số 1000 Hz ứng với áp suất âm là 2.10 -5 (N/m2). Đơn vị của mức to là phôn.
Phôn là hiệu giữa hai mức cường độ âm có giá trị hơn kém nhau 1 dB của âm
thanh chuẩn ở tần số 1000 Hz. Như vậy mức to phụ thuộc vào cường độ âm
thanh và tần số.
1.3. Sự truyền âm thanh và tiếng ồn
1.3.1. Sự truyền âm ngoài trời
Sự truyền âm ở ngồi trời có những đặc điểm sau:

20


- Khơng gian ngồi trời là trống trải, vì vậy sóng âm chỉ lan truyền mà
khơng có sóng trở lại. Sóng âm như vậy gọi là sóng chạy.
- Sự truyền âm chịu ảnh hưởng của thời tiết như gió, sự phân bố nhiệt độ
theo chiều cao từ mặt đất.
- Sự truyền âm chịu ảnh hưởng hút âm của vật liệu bề mặt.
- Trên đường truyền âm có thể gặp chướng ngại vật như nhà cửa, cây cối.
Vì những đặc điểm trên, khi âm thanh lan truyền trong khơng khí, năng
lượng âm sẽ giảm dần theo khoảng cách xa dần nguồn âm.
1.3.2. Sự truyền âm trong phịng kín
Khi âm thanh truyền trong phịng kín đến gặp một bề mặt kết cấu sẽ có
hiện tượng:
- Một phần năng lượng âm sẽ phản xạ trở lại vào phòng
- Một phần năng lượng âm sẽ truyền qua kết cấu sang phòng bên cạnh
- Một phần mất đi trong vật liệu kết cấu

21


Chương 2: Tác hại của tiếng ồn đến con người
2.1. Tiêu chuẩn Việt Nam về tiếng ồn cho phép tại các vị trí làm việc
Tiếng ồn là có hại, ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động, nhưng hiện
nay chưa thể tạo ra mơi trường lao động khơng có tiếng ồn. Vậy mức ồn bao
nhiêu thì có thể chấp nhận mà không ảnh hưởng đến sức khỏe người công nhân.
Tiêu chuẩn mức ồn tối đa cho phép tại các vị trí làm việc (trong sản xuất)
của Việt Nam (TCVN 3985 : 1999 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 42
“Âm học” biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ
Khoa học, Công nghệ và Môi trường ban hành). Nội dung chính nêu rõ: mức ồn

cho phép tại các vị trí làm việc được đánh giá bằng mức áp suất âm tương
đương (mức âm) tại mọi vị trí làm việc, trong suốt ca lao động (8 giờ), đo theo
đặc tính A, khơng được vượt q 85 dBA, mức cực đại không được vượt quá
115 dBA.
Nếu tổng thời gian tiếp xúc với tiếng ồn trong ngày không quá:
4 giờ, mức âm cho phép là 90 dBA
2 giờ, mức âm cho phép là 95 dBA
1 giờ, mức âm cho phép là 100 dBA
30 phút, mức âm cho phép là 105 dBA
15 phút, mức âm cho phép là 110 dBA và mức cực đại không quá 115
dBA, thời gian làm việc còn lại trong ngày làm việc chỉ được tiếp xúc với mức
âm dưới 80 dBA.

22


Mức âm cho phép đối với tiếng ồn xung thấp hơn 5 dBA so với các giá trị
nêu trên. Mức áp suất âm theo tần số cho phép tại một số vị trí làm việc được
giới thiệu trong bảng 2.
Bảng 1.2: Mức áp suất âm tại một số vị trí làm việc

Vị trí làm việc

Mức
áp
suất
âm
tương
đương
khơng

q,
[dBA]

Mức âm ở các dải ốc ta với tần số trung tâm [Hz]
không quá, [dB]

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

1. Tại vị trí làm việc,
sản xuất trực tiếp

85

99

92

86

83

80

78

76

74

2. Buồng theo dõi và
điều khiển từ xa
khơng có thơng tin
bằng điện thoại, các
phịng thí nghiệm,
thực nghiệm có
nguồn ồn

80

94

87

82

78

75

73

71

70

3. Buồng theo dõi và
điều khiển từ xa có
thơng tin bằng điện
thoại, phịng điều
phối, phịng lắp máy
chính xác, đánh máy
chữ

70

87

79

72

68

65

63

61

50

4. Các phịng chức
năng, hành chính, kế
tốn, kế hoạch, thống
kê

65

83

74

68

63

60

57

55

54

5. Các phịng làm
việc trí óc, nghiên

55

75

66

59

54

50

47

45

43
23


cứu thiết kế, thống kê,
máy tính, phịng thí
nghiệm lý thuyết, xử
lý số liệu thực nghiệm

2.2. Tác hại của tiếng ồn đến con người
Tiếng ồn là một trong các yếu tố của môi trường tác động xấu lên con
người khi làm việc. Cùng với sự phát triển của công nghiệp, các thiết bị có cơng
suất lớn, năng suất cao được sử dụng nhiều hơn, do đó mức ồn ngày càng tăng.

Dưới tác dụng lâu dài của tiếng ồn mạnh, thính lực của cơng nhân bị giảm sút,
có khi mất hẳn. Khơng những thế, tiếng ồn cịn có tác hại đến các cơ quan khác
của cơ thể: hệ thần kinh, hệ tuần hồn, hệ tiêu hố...
Cơ quan thính giác của con người có khả năng tự bảo vệ dưới tác dụng
của tiếng ồn mạnh, đó là khả năng thích nghi. Khi có tiếng ồn mạnh, độ nhạy
của thính giác giảm xuống và sau khi tắt tiếng ồn chừng 2 ÷ 3 phút thì thính giác
lại được hồi phục. Nhưng khả năng thích nghi đó của con người cũng có giới
hạn. Thời gian tác động của tiếng ồn mạnh, kéo dài thì sẽ xuất hiện hiện tượng
mệt mỏi thính lực và khả năng hồi phục kém dần, cuối cùng là không thể hồi
phục. Tác hại của tiếng ồn phụ thuộc vào các đặc điểm sau của tiếng ồn:
- Mức áp suất âm.
- Đặc tính tần số.
- Thời gian tác dụng.
Ngồi ra cịn phụ thuộc vào tính mẫn cảm của từng cơ thể, những yếu tố
có hại trong mơi trường làm việc…Nhiều nghiên cứu đã kết luận tiếng ồn mạnh,
cao tần, có tính chất xung và kéo dài là gây tác hại nhất.
Tiếng ồn tác động vào tai người qua đường xương và đường khí, đi vào từ
tai ngồi đến tai giữa và vào tai trong.

24


Theo thống kê cho thấy: nếu mỗi ngày công nhân làm việc 8 giờ có tiếp
xúc với tiếng ồn thì sau một thời gian sẽ bị tổn thương cơ quan thính giác, gây
bệnh điếc nghề nghiệp cho người lao động.
Bệnh điếc nghề nghiệp phát triển một cách từ từ theo từng giai đoạn. Mỗi
người mắc bệnh có thể có các đặc trưng riêng, quá trình phát triển bệnh theo 4
giai đoạn chung như sau:
Giai đoạn khởi đầu: (Sự mệt mỏi thính lực)
Ngay ngày đầu làm việc ở nơi có tiếng ồn mạnh, người cơng nhân đã có

cảm giác khó chịu, hai tai bị ù và toàn thân mệt mỏi. Đo thính lực thấy giảm sút
ở tần số 4000 Hz. Được nghỉ ngơi thính lực sẽ hồi phục. Sau khoảng 3 tuần lễ
những rối loạn chủ quan giảm đi rồi biến mất. Cơng nhân đã thích nghi với mơi
trường ồn.
Giai đoạn tiềm tàng: (Sự hình thành điếc thính lực)
Thính lực bị giảm cố định ở tần số 4000 Hz. Khi không có tiếng ồn, ám
điểm chỉ giảm đi chứ khơng mất đi. Thời kỳ này kéo dài từ 2 ÷ 20 năm hoặc
hơn nữa, tuỳ thuộc vào sức đề kháng của tai.
Giai đoạn tiềm tàng gần hoàn toàn:
Bệnh nhân vẫn nghe thấy tiếng nói chuyện bình thường nhưng khó nghe
tiếng nói thầm. Trên biểu đồ thính lực, ám điểm lan rộng ra đến 2000 Hz rồi
1000 Hz, ở tần số 4000 Hz thính lực có thể giảm tới 45dB.
Giai đoạn điếc rõ rệt:
Bệnh nhân nghe nói chuyện rất khó, ln ln nghe thấy tiếng ồn chủ
quan và thường kêu bị ù tai hoặc nghe thấy tiếng cịi rít.
Qua các giải phẫu, Habermann (1890) và sau này Lange (1911) đã phát
hiện thấy các tổn thương đáng kể ở cơ quan Corti của tai công nhân tiếp xúc lâu
năm với tiếng ồn mạnh. Nhiều người khác đã tiến hành các cuộc giải phẫu trên
25