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令和4年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問21を解説|振動の距離減衰

令和4年度 騒音・振動特論 問21は、機械から4 m の点Aで75 dBだった振動レベルが、32 m 離れた敷地境界の点Bで約何dBになるかを求める計算問題です。地盤表面を伝わる波動は表面波とし、地盤の内部減衰係数は0.032とします。

この問題のポイント

地盤振動の距離減衰は、「幾何減衰(距離が離れて広がる分)」と「内部減衰(地盤に吸収される分)」の合計です。表面波は幾何減衰が振幅∝1/√r で、レベルでは 20 log√(rB/rA)=10 log(rB/rA) になります。内部減衰は 8.68・α・(rB−rA)[dB] です。両方を足して元のレベルから引きます。分かれ目は、表面波の幾何減衰が1/√r(実体波の1/rではない)という点です。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(2)

計算の手順

  • 幾何減衰:10 log(rB/rA)=10 log(32/4)=10 log8≒10×0.903≒9.0 dB。
  • 内部減衰:8.68×α×(rB−rA)=8.68×0.032×(32−4)=8.68×0.032×28≒7.8 dB。
  • 合計の減衰:9.0+7.8≒16.8 dB。
  • 点Bの振動レベル:75−16.8≒58 dB

点Bの振動レベルは約58 dBで、選択肢(2)が正解です。

ここが分かれ目

表面波の幾何減衰は1/√rで、レベルにすると 10 log(rB/rA) です。地中を伝わる実体波の1/r(=20 log(rB/rA))と取り違えると幾何減衰が過大になります。内部減衰は距離の差(28 m)に比例し、係数 8.68(=10/ln10)に内部減衰係数αをかけて求めます。この2種類の減衰を足し合わせるのが要点です。

覚え方

  • 地盤振動の減衰=幾何減衰+内部減衰
  • 表面波の幾何減衰=10 log(rB/rA)(1/√r)。
  • 内部減衰=8.68・α・(距離の差)。

理解度チェック

Q.

表面波の幾何減衰はレベルでどう表すか?

振幅が1/√rで減るので、10 log(rB/rA) [dB] です。実体波の1/r(20 log)と混同しないようにします。

Q.

内部減衰は距離の何で決まるか?

距離のに比例します。8.68×α×(rB−rA) で計算します。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 騒音・振動特論 問題・正解」(公式PDF