Шумовое загрязнение среды. Нормирование шума

 

Шум – это беспорядочное механическое колебание частиц упругой среды сложной спектральной структуры. Громкость звука измеряется в белах, чаще, в децибелах (дБ), а частота звука – в герцах. Уровень звука измеряют с помощью шумометра (прибор в общих чертах имитирует человеческое ухо).

Главными антропогенными источниками шумового загрязнения являются транспортные средства – автомобили, железнодорожные поезда и самолеты, составляют 60–80% шумового загрязнения. Помимо транспорта, источниками являются промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильные сигнализации и т.д. С наступлением постиндустриальной эпохи все больше и больше источников шума появляются и внутри жилища человека (бытовая и офисная техника).

Классификация источников шума:

1) по характеру шумогенерирующего источника: производственные и коммунальные;

2) по сфере воздействия – постоянные и временные;

3) по уровню спектра: низкочастотные (до 400Гц), средние (от 400–1000Гц) (транспорт) и высокие (свыше 1000Гц);

4) по характеру спектра – широкополосные (шоссе) и узкополосные (тональные и импульсные) (свисток локомотива);

5) по месту основной локализации – внутренний и внешний. К внутренним источникам шума относятся: инженерное, техническое, санитарно–техническое бытовое оборудование (например, кондиционеры, мусоропроводы, лифты), а также источники шума, создаваемые непосредственно деятельностью человека (разговор людей, работа телевизора и т.п.). Внешними источниками шума являются различный вид транспорта, промышленные установки, игровые и спортивные площадки и т.д..

В Украине, как и во многих городах, существуют ГОСТы и санитарные нормы, регулирующие предельно допустимый уровень шума для рабочих мест, жилых помещений, общественных зданий и территорий жилой застройки.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) - верхняя граница шума, который при ежедневном систематическом воздействии в течении многих лет не должен вызывать отклонений в состоянии здоровья человека и мешать его нормальной трудовой деятельности. Его устанавливают органы здравоохранения и строительные организации.

Весь диапазон слышимых звуков укладывается в 140 дБ. Для ориентировочной оценки пользуются суммарным уровнем звука измеряемым по шкале А (дБ А) (табл. 6.1).

Нормирование городского шума основано на том, что допустимый уровень его не должен оказывать на человека вредное и неприятное воздействие, снижать его работоспособность, влиять на самочувствие, психику. При нормировании шума учитывают ПДУ, характер шума, длительность его

Таблица 6.1. Допустимые уровни шума

 

Помещение и территории	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ А
1. Палаты больниц и санаториев, операционных больниц
2. Жилые комнаты квартир, домов отдыха и пансионатов, спальные помещения в детских дошкольных учреждениях и школах–интернатах
3. Кабинеты врачей больниц, санаториев, поликлиник, концертные залы, номера гостиниц, жилые комнаты в общежитиях
4.Территории больниц, санаториев, непосредственно прилегающих к зданию
5. Территории, прилегающие к жилым домам (в 2 м от ограждающих конструкций), площадки отдыха микрорайонов, площадки детских дошкольных учреждений, участки школ
6. Классные помещения, аудитории, конференц–залы, зрительные залы театров, залы судебных заседаний и совещаний
7.Рабочие помещения научно–исследовательских институтов
8. Залы кафе, ресторанов, столовых, фойе театров и кинотеатров

воздействия, место расположения объекта, время суток. С этой целью вводятся соответствующие поправки к допустимым октавным уровням звукового давления и уровня звука (табл. 6.2).

 

Таблица 6.2. Поправка к допустимым уровням шума.

 

Влияющий фактор	Условия	Поправка дБ (или дБА)
Характер шума	Широкополосный шум. Тональный или импульсный шум.	– 5
Местоположение объекта	Курортный район. Новый проектируемый жилой район города. Старая жилая застройка.	– 5
Время суток	День с 7 до 23 часов Ночь с 23 до 7 часов

 

Оптимальный шумовой фон ~ 20 дБ, городской шум 30–40 дБ, порог болевой непереносимости – 140дБ. При постоянном воздействии на него громкостью выше 80–90 дБ слух начинает постепенно ухудшаться. Приведем несколько примеров уровней шума: речь – 40–60дБ, игра детей – 70–95дБ, детский плач – 90дБ, громкая музыка –120дБ, автомобильное движение – 70–95дБ, железнодорожный и воздушный транспорт – 95–130дБ.

Каждый человек воспринимает шум по–разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий и т. д..

Шум может вызвать раздражение и агрессию, шум в ушах, повышение артериального давления, нарушения сна, головокружение, головную боль, разрушает центральную нервную систему, приводит к расстройству деятельности сердца, печени, хроническому утомлению, потеря слуха, снижает рефлекторную деятельность. Постоянное действие шума может изменить регуляторные функции гипоталамуса, это может вызвать различные виды заболеваний желудочно–кишечного тракта (язва, гастрит и т.д.).

Дискомфорт вызывает не только шумовое загрязнение, но и полное его отсутствие. Более того, звуки определённой силы повышают работоспособность и стимулируют процесс мышления (в особенности процесс счёта) и, наоборот, при полном отсутствии шумов человек теряет работоспособность и испытывает стресс. Наиболее оптимальными для человеческого уха являются естественные шумы (шелест листьев, журчание воды, пение птиц). Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов Природы становятся все более редкими. Индустриальные шумы любой мощности не способствуют улучшению самочувствия.

Ниже приведены методы защиты от шума в непроизводственной сфере.

1) Все здания и сооружения можно подразделить на шумозащитные и шумозащищенные. Шумозащитные здания служат для защиты внутренних объектов квартала от шума на магистралях. Например, протяженный шумозащитный дом–экран с односторонней ориентацией жилых помещений снижает шум до 20 дБ на расположенной за ним территории микрорайона. Шумозащитное сооружение – экранирующая стенка вдоль трассы – в области звуковой тени шум на 20–22 дБ ниже. Шумозащитные экраны делятся на звукоотражающие и звукопоглощающие.

Шумозащищенные здания – это здания, в которых снижается уровень шума за счет определенных приемов, например, герметизация окон, применение тройного остекления, увеличение расстояния между стеклами, вентиляция здания через клапаны–глушители шума, использование звукопоглощающего пористого материала на потолке лоджий и т.д.

При проектировании рассчитывают звукопоглощение конструкций по формуле:

(6.1)

где U – изоляционная способность конструкции, дБ;

G – масса 1 м³ изоляционного материала (табл. 6.3).

 

Таблица 6.3. Масса 1 м³ некоторых конструкций и материалов.

 

Материалы и конструкции	Толщина конструкций, см	Масса 1 м3, кг
1. Войлок	2,5
2. Железобетон
3. Пустотные пемзовые блоки
4. Стены из шлакобетона
5. Стена кирпичная толщиной в 0,5 кирпича
6. Стена кирпичная толщиной в 1 кирпич
7. Стена кирпичная толщиной в 1,5 кирпича
8. Стена кирпичная толщиной в 2 кирпича
9. Перегородка из гипсовых пустотелых камней

 

2) Шум от транспорта составляет 60–80 % от общего шума в помещениях. Величина шума зависит от ширины улицы, вида покрытия дороги, скорости автомобилей и их количества и т.д.

Принимается ряд мер по снижению шума от транспорта.

а) Увеличение ширины улицы с 20 до 40 м снижает уровень шума на 4 – 6 дБ.

б) При сплошной застройке улицы шум увеличивается в результате отражения звука от зданий, при свободной планировке – шум уменьшается.

в) Известна шумозащитная роль зеленых насаждений. Они снижают уровень шума в летнее время на 8–10 дБ благодаря поглощению звука листвой, поэтому дома следует располагать на 15–20 м от тротуара и озеленять эту часть. Эффективность таких насаждений зависит от подбора деревьев, кустарников, густоты их кроны и возраста, ширины полосы зеленых насаждений, плотности посадки, приближенности к источнику шума и т.д. Приблизительная количественная оценка снижения шума зелеными насаждениями приведена в табл. 6.5.

Таблица 6.5. Снижение уровня звука полосами зеленых насаждений (при высоте деревьев 5–8 м) дБ А

 

Вид посадки	Ширина полосы, м	Снижение уровня звука, дБ А
Однорядная посадка и при шахматной посадке деревьев внутри двухрядной полосы	10…15	4…5
Двухрядная полоса при шахматной посадке деревьев	16…20	5…8
Двухрядная полоса при расстоянии между рядами 3–5 м, ряды аналогичны однорядной посадке	21…25	8…10
Двух– или трехрядная полосы при расстояниях между рядами 3 м, ряды аналогичны однорядной	26…30	10…12

 

г) Шум затухает с увеличением расстояния от источника шума, поэтому нормируют, например, расстояние от железнодорожной линии до жилых домов (не менее 200 м) и от железнодорожного моста до жилых домов (не менее 300 м). Для этого же служат санитарно–защитные зоны предприятий, отделяющие источники заводского шума от жилых территорий.

д) При движении машины на низкой скорости, основным источником шума является двигатель, но при скорости выше 60 км/час шум в основном создается колесами. Для решения этой проблемы применяют шины особой конструкции, разработано «бесшумное покрытие» для дорог. Такое покрытие снижает шум от легковых машин на 2 дБ, от грузовых на 1 дБ.

е) Разрабатывается карта шума улично–дорожной сети. В проектах предусматривают защиту от шума жилых микрорайонов, театров и т.д. Для этого используют как естественные элементы, так и специально создаваемые экранирующие устройства.

3) Для индивидуальной защиты применяют наушники и противошумовые вкладыши.

4) Применение «антишума». Принцип действия его: наличие источника звуковых колебаний, которые гасят шум, исходящий из другого источника. Для этого необходимо специальное оборудование, дополнительные расходы, к тому же источник шума, по существу, не устраняется.

5) Иногда нежелательные звуки «затушевывают» с помощью «белого шума» (сигнал с равномерным спектром на всех частотах), к нему относится: шум воздушного потока или радиопомех.