Detail předmětu

Hluk a vibrace

FSI-IHVAk. rok: 2014/2015

Vznik a šíření zvuku ve volném a uzavřeném prostoru, jeho monitorováním a snižováním 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

doc. RNDr. Miroslav Doložílek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

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, případně ústní.

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.

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.

Základní literatura

BHATIA, A. Overview of Noise Control and HVAC Acoustic in Buildings. Vibrationdata [online]. [2012] [cit. 2014-04-11]. Dostupné z: http://www.vibrationdata.com/tutorials2/m206content.pdf (EN)
MIŠUN, V. Vibrace a hluk. Brno : Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2005. ISBN 80-214-3060-5. (CS)
NOVÝ, Richard. Hluk a chvění. 3.vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2009, 389 s. ISBN 80-01-04347-9. (CS)
SZÉKYOVÁ, Marta, Karol FERSTL, Richard NOVÝ. Větrání a klimatizace. Bratislava: JAGA GROUP, s.r.o., 2006. 359 s. ISBN 80-8076-037-3. (CS)
Ver, I.L, Beranek, L.L.: Noise and Vibration Control Engineering: Principles and Applications, 2nd Edition. McGraw-Hill, Inc., 2005. ISBN: 978-0-471-44942-3 (EN)

Doporučená literatura

SMETANA, Ctirad, et al. Hluk a vibrace: Měření a hodnocení. 1. Vydání. Praha 1: Sdělovací technika, 1998. 188 s. ISBN 80-901936-2-5.
VAŇKOVÁ, Marie a kolektiv. Hluk, vibrace a ionizující záření v životním a pracovním prostředí část I. 1.vyd. Brno: PC-DIR, spol. s.r.o., 1995. 140 s. ISBN 80-214-0695-X. (CS)
VAŇKOVÁ, Marie a kolektiv. Hluk, vibrace a ionizující záření v životním a pracovním prostředí část II. 1.vyd. Brno: PC-DIR, spol. s.r.o., 1996. 161 s. ISBN 80-214-0818-9. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-TEP , 2 ročník, zimní semestr, 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. 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.