Case Study Giám sát độ rung và ồn của công trình xây dựng

Tiếng ồn và độ rung hiện nay là hai yếu tố ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe con người trong thời gian gần đây khi mà hiện đại hóa ngày càng phát triển. Do đó, việc giám sát tiếng ồn cũng ngày càng chú trọng đặc biệt là ở những khu vực có tiếng ồn lớn như ở các công trình xây dựng, tòa nhà, chung cư, khu công nghiệp… 

Tại nhiều quốc gia trên thế giới, việc giám sát ngưỡng âm thanh và độ rung ở các công trình ngày càng được siết chặt để bảo quá trình thi công đang diễn ra đúng quy định không ảnh hưởng đến khu vực dân cư xung quanh. Trong bài viết này, hãy cùng Lidinco tìm hiểu Case Study cơ bản hướng dẫn kiểm tra độ ồn, giám sát độ rung của công trình xây dựng

Các yếu tố cần giám sát tại công trình xây dựng

Giám sát giá trị tiếng ồn và độ rung

Tiếng ồn phát ra từ các công trình xây dựng là những âm thanh có mức cường độ âm rất lớn, có thể chạm đến ngưỡng gây hại cho sức khỏe của người lao động hoặc khu dân cư xung quanh do đó cần phải có những tiêu chuẩn giám sát tốt

Độ rung là một trong những yếu tố giám sát để đảm bảo sức khỏe của công trình nơi diễn ra các hoạt động với lực lớn, giám sát độ rung tốt sẽ đảm bảo sự an toàn của công trình và người lao động đang làm việc

Việc giám sát tốt hai yếu tố này sẽ giúp cho quá trình xây dựng đảm bảo hoạt động an toàn hơn ngay cả trong và ngoài giờ làm việc

Để làm được điều này, các nhà thầu phải tích hợp hệ thống giám sát độ ồn và rung động ở các khu phức hợp lớn để đảm bảo không có âm thanh hoặc độ rung quá mức khi diễn ra quá trình xây dựng

Hình 1: Các gắn các cảm biến đo lường ở công trường thi công phần mặt bằng

Theo các hệ thống quản lý an toàn và sức khỏe môi trường thế giới, bất kỳ hoạt động nào gây ra tiếng ồn quá mức có thể gây hại cho sinh hoạt hằng ngày của khu dân cư chỉ nên được thực hiện trong khoảng thời gian từ 7 giờ sáng đến 8 giờ tối vào các ngày làm việc trong tuần và từ 9 giờ sáng đến 7 giờ tối vào cuối tuần và nơi công cộng. ngày lễ trừ khi các nhà thầu xây dựng có giấy phép đặc biệt từ thành phố.

Ô nhiễm tiếng ồn được định nghĩa là “tiếng ồn môi trường do con người, động vật hoặc máy móc tạo ra quá mức, gây khó chịu làm gián đoạn hoạt động, sự cân bằng hoặc hài hòa của cuộc sống bình thường”.

Trong trường hợp này, việc giám sát tiếng ồn và rung động được thực hiện bởi các công ty kiểm định trung gian hoặc bởi đội ngũ được cấp chứng chỉ của các nhà thầu xây dựng.

Phạm vi dự án là kiểm tra xem tiếng ồn hoặc độ rung có quá mức do quá trình xây dựng đang diễn ra hay không. Công ty tư vấn đưa ra các ngưỡng giới hạn mức độ tiếng ồn và độ rung làm sao đảm bảo các nguồn ô nhiễm tiếng ồn từ công trình xây dựng không ảnh hưởng đến khu dân cư xung quanh

Giám sát giá trị gia tốc RMS

Một trong những mục tiêu đánh giá kết quả là bất cứ khi nào các giá trị vượt qua các ngưỡng giới hạn này. Các bộ giám sát dữ liệu DAQ cho phép các nhà phân tích thực hiện các sáng kiến ​​để tránh cho công trình bị các tình trạng vượt ngưỡng báo động thường xuyên, ví dụ như bằng cách áp dụng bộ giảm chấn hoặc rào cản tiếng ồn.

Các ngưỡng đo lường tiếng ồn và độ rung của công trình

- Báo động cao: Mức độ tiếng ồn trung bình trên 90 dBA.
- Báo động trung bình: Mức độ ồn trung bình của các giá trị được ghi trong khoảng từ 70dBA đến 90 dBA
- Mức bình thường: Mức ồn đo được ghi lại có giá trị dưới 70dBA.
- Giới hạn giá trị gia tốc RMS được đặt thành 80ug theo mọi hướng (X, Y, Z).

Cách thiết lập đo độ rung và ồn cho công trình

Để theo dõi cấu trúc về độ rung và âm thanh, một hệ thống thiết bị phần cứng với công nghệ hiện đại được lắp đặt để theo dõi. Hệ thống giám sát độ rung và tiếng ồn công trình xây dựng bao gồm những bộ phần sau

- 1x PC nhúng ghi dữ liệu
- 1x Nguồn điện 24V (để cấp nguồn cho PC)
- 1x Bộ cấp nguồn IOLITE.
- 1x Nguồn 48V (để cấp nguồn cho thiết bị)
- 2x IOLITEi-1xACC (có chống nước)
- 4x IOLITEiw-3xMEMS-ACC
- 2x micrô GRAS 146AE

Đầu tiên để xác minh xem các công việc đang diễn ra có ảnh hưởng đến khu vực xung quanh tòa nhà hay không, các cảm biến rung và âm thanh sẽ được lắp đặt tại các vị trí khác nhau. Độ rung được đo tại bốn cột bê tông cốt thép trong khi mức độ âm thanh được kiểm tra tại hai địa điểm ở khu vực xung quanh.

Vị trí của các cảm biến được cài đặt với ID tương ứng của chúng Hình 2. Vị trí của các cảm biến được cài đặt với ID tương ứng của chúng.

Thực hiện phép giám sát tiếng ồn, độ rung công trình xây dựng

Các chuyên gia tư vấn đang theo dõi tiếng ồn bằng cách sử dụng hệ thống DAQ và micrô làm máy đo mức âm thanh – đáp ứng các yêu cầu của IEC 61672 theo Class I. Các thông số đo được là:

- Đỉnh LAF – đỉnh của mức âm thanh với tần trọng số ‘A’ và trọng số thời gian FAST
- Thời gian đo LAF trung bình hơn 1 phút. 

Trong LAF, “L” đại diện cho “Level”, mức áp suất âm thanh. “A” đại diện cho trọng số tần số cho biết rằng một số tần số trong phổ âm thanh được cho trọng số. Trọng số A là trọng số tiêu chuẩn của tần số âm thanh – phạm vi từ 20Hz đến 20kHz – và phản ánh độ nhạy cảm của tai người với tiếng ồn.

Tiêu chuẩn IEC 61672-1 về máy đo mức âm thanh mô tả các loại trọng số hai lần, Nhanh (F) và Chậm (S). Cả hai đều làm giảm phản ứng của mức hiển thị đối với sự thay đổi đột ngột của mức âm thanh. Trọng số thời gian nhanh nói chung là trọng số thời gian được sử dụng để đo tiếng ồn môi trường, trong đó âm thanh thay đổi theo thời gian.

Bên cạnh đó, giá trị đỉnh là giá trị mức áp suất tối đa mà âm thanh đạt được và rất phù hợp để đo âm thanh xung.

Các thông số rung được sử dụng là:

- Giá trị RMS (Root Mean Square Value)
- Đỉnh-Đỉnh (Peak-Peak).

Giá trị RMS là giá trị đo tức thời trong một khoảng thời gian nhất định và liên quan đến cường độ rung. RMS nói chung là một chỉ báo đo lường hữu ích để biểu thị mức độ rung động trong thực tế vì nó liên quan trực tiếp đến hàm lượng năng lượng của cấu hình rung động và khả năng phá hủy của rung động.

Giá trị Đỉnh – Đỉnh có lợi ích là cung cấp độ dịch chuyển tối đa của tần số tín hiệu, rất hữu ích khi xem thông tin về độ lệch của tín hiệu

Mẫu báo cáo quan trắc tiếng ồn Hình 3. Mẫu báo cáo quan trắc tiếng ồn.

Báo cáo giám sát tiếng ồn công trình xây dựng

Công việc xây dựng/phá dỡ bắt đầu vào khoảng 7 giờ sáng và kết thúc vào khoảng 6 giờ chiều. Các báo cáo giám sát tiếng ồn cho thấy rằng tiếng ồn đỉnh LAF cao nhất được ghi nhận trong khoảng thời gian được giám sát là 99dBA.

Mẫu báo cáo quan trắc rung độngHình 4. Mẫu báo cáo giám sát rung động.

Nhìn chung, hệ thống giám sát rung động không phát hiện bất kỳ mức gia tốc đáng kể nào trong quá trình thi công. Tuy nhiên, một trận động đất nhỏ đã được ghi nhận trong thời gian làm việc 

Hệ thống đã đăng ký một trận động đất nhỏ vào tháng 10 năm 2020 Hình 5. Hệ thống đã ghi nhận một trận động đất nhỏ vào tháng 10 năm 2020.

Kết luận

Như vậy qua các phép đo đơn giản như trên, bạn đã có thể thực hiện việc giám sát tiếng ồn và độ rung cơ bản ở các công trình xây dựng, đảm bảo an toàn cho cộng động dân cư xung quanh