Шум

Причины

Как и  любое загрязнение окружающей среды, шум чаще всего возникает там, где высока концентрация населения. Автомобильное движение - основной источник шума на городских улицах. Оборудование, применяемое при строительстве  и ремонте домов и дорожных покрытий, промышленные предприятия, звуковая реклама, автомобильные сигналы  и многие другие источники звука  увеличивают уровень шума на улицах.

В самих  домах электрические устройства, кондиционеры, телевизоры, радио, проигрыватели  и магнитофоны нередко являются источниками повышенных шумов.

Градации  акустического загрязнения

Они могут  определяться специальным устройством - измерителем уровня звука, который  в общих чертах имитирует устройство человеческого уха. Прибор определяет звук по вибрации мембраны его микрофона  под воздействием звуковых волн так  же, как это происходит с барабанной перепонкой в ухе. Поскольку звук распространяется как волна, представляющая собой периодическое сжатие и  разрежение воздуха (или другой упругой  среды, которая встречается на пути), это вызывает соответствующие изменения  давления воздуха вблизи мембраны. В результате возникает вибрация самой мембраны, трансформирующаяся в колебания электрического тока в приборе. Сила этих колебаний регистрируется прибором в единицах измерения, называемых децибелами (дБ). Порог слышимости для  человеческого уха - это приблизительно 0 дБ, что эквивалентно звуковому  давлению 0,0002 дины на квадратный сантиметр. Порог дискомфорта - примерно 120 дБ, а болевой порог - 130 дБ. Обычно при изучении реакции человека на шум применяют не шкалу, описанную выше, а ее модификацию, т.н. шкалу А. Единицей измерения в этой шкале является дБА.

Действие  акустического загрязнения

Шум может  неблагоприятно воздействовать на человека. Если уровень шума высок и действие его продолжительно, это может  вызвать потерю слуха. У рабочего, день за днем стоящего за грохочущим станком, или у музыканта, играющего в  оркестре, может отмечаться постоянное снижение слуха, если он испытывает воздействие  сильного шума в течение ряда лет. Глухота издавна считается профессиональной болезнью печатников и текстильщиков. Даже если шум непродолжителен, например, грохот отбойного молотка, он все  же способен вызвать нарушения слуха. При этом вовсе не обязательно  подвергаться вредному воздействию  каждый день.

Шум воспринимается большинством людей как нечто  раздражающее и беспокоящее, вызывая  психологический и эмоциональный  стресс, который с трудом поддается  измерению. Шум может вызывать общую  раздражительность, мешать нормальному  сну, оказывать влияние на эффективность  труда и речевого общения. Особенно сильное раздражение вызывает неожиданный  шум, например переход через звуковой барьер сверхзвукового самолета, а  также шум, источник которого не сразу  удается установить. Возможно, в  этом случае проявляется природный  инстинкт самосохранения.

Длительное  воздействие шума является причиной хронического утомления, головных болей  и ощущения дискомфорта у многих людей, даже если уровень шума ниже, чем тот, что действительно причиняет  боль. Врачи пытаются определить, как  организм реагирует на шум, регистрируя  показатели кровяного давления, состояния  произвольной и непроизвольной мускулатуры, изменения характера дыхания, циркуляции крови, выделения пищеварительных  соков и других характеристик, которые  свидетельствуют о повышенном напряжении в организме. Реакция человека на шум разнообразна и сложна, а о длительном воздействии психологического стресса, с ним связанного, известно мало.

Существует  немало социально-экономических последствий  акустического загрязнения. Звукоизоляционные  системы увеличивают стоимость  зданий. Цена на жилье в районах  с высоким уровнем шума падает. Во множестве мест возникают острые конфликты с жителями из-за постройки  или расширения аэропортов - существенных источников шума.

Контроль  акустического загрязнения и  снижение уровня шума.

Самым простым способом защитить работающих от болезненного действия шума является использование бирушей и специальных наушников. Этот способ применяется, например, служащими аэропортов. Другой способ заключается в использовании поглощающих или изолирующих звуки материалов в помещениях, где находятся сильные источники шума. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Защита  от акустически воздействий

К ним  относятся: звукоизоляция, звукопоглощение, звукоподавление (глушение шума).

Звукоизоляция – это способность конструкций, ограждающих или разделяющих помещения, или их элементов ослаблять проходящий через них звук.

Виды  звукоизоляции и  эффективность звукоизоляции.

При встрече  звуковой энергии с ограждением  часть её проходит через ограждение,  часть её отражается, часть - превращается в тепловую энергию, часть – излучается колеблющейся преградой, и часть - превращается в корпусной звук, распространяющийся внутри ограждения в помещении.

Величина  излучаемой звуковой энергии гораздо  меньше звуковой энергии, воздействующей на ограждение со стороны источника  шума, так как часть звуковой энергии  отражается от ограждения.

Звукоизолирующие  качество ограждения характеризуются коэффициентом звукопроницаемости tt:

            

     где l_пр, Р_пр – интенсивность и звуковое давление прошедшего звука;

     l_пад, Р_пад – интенсивность и звуковое давление падающего звука.

Звукоизолирующая  способность конструкции тем  выше, чем выше ее поверхностная  плотность. Эффективными звукоизолирующими  материалами являются: бетон, дерево, плотные пластмассы и др.

Для большинства  строительных конструкций и материалов имеются таблицы с экспериментальными данными их звукоизолирующей способности  в активной полосе частот. При проектировании ограждений зданий и сооружений одним  из критериев выбора материалов стен, перекрытий, перегородок является их звукоизолирующая способность.

Для создания нормальных условий на рабочих местах, необходимо знать на какую величину нужно понизить звуковое давление. В качестве такого критерия предлагается величина звукоизоляции Д (рис.2.5.3.). Для определения величины звукоизоляции необходимо замерить уровень звукового давления или интенсивности от источника, и сравнить его с нормативной величиной (ГОСТ 12.1.003-83; ГОСТ 12.1.001-89; ДСН 3.3.6-037-99). Для тонального и импульсного шума, а также шума, создаваемого установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, величина Lg должна быть уменьшена К = 5 дБ (рис.2.5.3.).

При расчете  изоляции помещения от внешнего шума, очень важно знать на какую  величину нужно понизить звуковое давление. В качестве критерия предлагается величина звукоизоляции: 

      ,дБ,                                     (2.5.12)  

     где L₁ – уровень шума внутри помещения, дБ;

     L₂ – уровень шума снаружи помещения, дБ.

Однако  формула (2.5.11.) не дает четкого представления  о том, эффективно ли такое снижение шума или нет, с точки зрения охраны труда.

Выбор необходимой звукоизоляции производится, исходя из громкости шума, допустимой по нормам. Изолирующие стена и  кожух должны создавать такую  изоляцию звука, чтобы проникающий  сквозь них шум не выделялся на общем фоне. Для этого шум от источника должен быть снижен на 3…5 дБ против допустимого по нормам: 

      ,дБ                           (2.5.13)  

     где Д – необходимая величина звукоизоляции, дБ

     L_А – уровень от источника, дБ;

     Lg – допустимый уровень шума по нормам, дБ.

Принципы, методы и средства борьбы с шумами

Для защиты от шума применяются следующие основные принципы: снижение шума в источнике, ослабление его на пути распространения  и применение административных (организационных) мер.

Устранения  или ослабления шума в источнике  достигают применением ряда конструктивных и технологических методов, в  том числе: заменой механизмов ударного действия безударными; возвратно-поступательных движений вращательными; подшипников  качения подшипниками скольжения; металлических  деталей деталями из пластмасс или  других незвучных материалов; соблюдением  минимальных допусков в сочленениях; балансировкой движущихся деталей  и вращающихся масс, смазкой, заменой  зубчатых передач клиноременными и  гидравлическими и т.п.

Так, замена прямозубых шестерен шевронными дает снижение шума на 4-5 дБ, зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными - на 8-10 дБ, подшипников качения на подшипники скольжения - на 12-14 дБ. Применение текстолистовых или капроновых шестерен в паре со стальными позволяет снизить шум на 9-11 дБ.

Ослабление  шума на пути распространения достигается  звукоизоляцией, звукопоглощением и  применением архитектурно-планировочных  и строительно-акустических методов.

На производстве звукоизоляция реализуется устройством  различных преград на пути распространения  звуковых волн: кожухов, акустических экранов, кабин, выгородок, звукоизолирующих перегородок между помещениями и др. В жилой зоне с этой целью используют естественные или искусственные экраны.

Звукопоглощение используется для снижения отражения  звуковой энергии от поверхностей преграды, а также увеличения звукопоглощающего  фонда внутри производственных и  других помещений и улучшения  их акустических характеристик (сокращения времени реверберации).

Для звукопоглощения  используются пористо-волокнистые  материалы, звукопоглощающие свойства которых зависят от структуры  материала, толщины слоя, частоты  звука и наличия воздушного промежутка между слоем материала и отражающей стенкой.

В пористых материалах энергия звуковых волн частично переходит в тепловую за счет трения воздуха в порах и рассеивается. В качестве звукопоглощающих материалов и устройств применяют ультратонкое стекловолокно, капроновое волок-но, минеральную вату, пористый поливинилхлорид, древесноволокнистые и минераловатные плиты на различных связках с окрашенной и перфорированной поверхностью.

Улучшения характеристик производственных и  иных помещений добиваются увеличением  их эквивалентной площади звукопоглощения  путем размещения на их внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, а также использованием штучных  звукопоглотителей и кулис, представляющих собой объемные емкости раз-личной формы, заполненные звукопоглощающим материалом, и подвешиваемых к потолку равномерно по помещению или над источниками шума

Наибольший  эффект при акустической обработке  помещений достигается в точках, расположенных в зоне отраженного  звука, при этом акустически обработанная поверхность должна составлять не менее 60% от общей площади ограничивающих поверхностей.

В узких  и высоких помещениях целесообразно  облицовку размещать на стенах, оставляя нижние части стен (до 2 м высотой) необлицованными, либо проектировать конструкцию звукопоглощающего подвесного потолка.

Если  площадь поверхностей, на которых  возможно размещение звукопоглощающей облицовки мала (менее 60% от общей  площади внутренних поверхностей), рекомендуется применять дополнительно  штучные поглотители, подвешивая их как можно ближе к источнику  шума, либо предусматривать устройство щитов в виде звукопоглощающих кулис.

Архитектурно-планировочные  меры, применяемые для улучшения  шумового режима в жилых районах, включают в себя ряд градостроительных  приемов таких как: вынос из селитебных зон шумных промышленных объектов; использование территориальных  разрывов между источниками шума и жилой застройкой; районирование  и зонирование жилых территорий и объектов с учетом интенсивности  источников шума; использование рельефа  местности, специальных искусственных  экранов-выемок, насыпей, экранов-стенок, экранов-зданий жилого и нежилого типа, озеленения и др.

Строительно-акустические методы включают в себя различные  конструктивные и строительные средства: планировку помещений; использование  звукопоглощающих конструкций (стен, перекрытий, окон и т.п.); снижение шума санитарно-технического оборудования и др.

Административные  меры заключаются в регламентировании  работ промышленных объектов, отдельных  агрегатов, машин и оборудования, особой организации движения транспорта и т.п.

В качестве средств для временной защиты людей от шума и в случаях, когда применение других методов борьбы с шумами недостаточно, применяются индивидуальные средства. Они бывают внутреннего и наружного типов. К внутренним относятся вкладыши, закладываемые в слуховой канал уха, а к наружным - наушники, шлемы, каски.