Нормирование шума

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

К энергетическим загрязнениям относят акустические, вибрационные, неионизирующие электромагнитные и тепловые загрязнения. Главная их особенность в том, что воздействия энергетических загрязнений определяются параметрами и интенсивностью соответствующих форм энергии: у акустических и вибрационных - механической энергией колебаний соответственно воздушной и твердой сред, у неионизирующих электромагнитных - энергией электромагнитных полей (ЭМП); у тепловых - энергией неупорядоченного движения молекул и атомов. Для каждого из вышеуказанных видов энергетических загрязнений специфичны методы и средства защиты человека. Методы защиты от акустических (шумовых) загрязнений описаны ниже.

1. Основные представления о звуке и шуме

Упругие колебания, распространяющиеся в воздухе, твердой и жидкой средах под воздействием какой-либо возмущающей силы, относят к акустическим колебаниям. В диапазоне частот f = 16 Гц... 20 кГц они воспринимаются нормальным слухом человека и называются звуковыми, с f < 16 Гц - инфразвуковыми, с f > 20 кГц -ультразвуковыми. Беспорядочные звуковые колебания различной физической природы со случайными изменениями по частоте и амплитуде, которые мешают работе, отдыху и восприятию речи, называют шумом. Важнейшими характеристиками шума являются частота и интенсивность. В зависимости от f различают низкочастотные (с f < 350 Гц), среднечастотные (с f = 351...800) и высокочастотные (с f > 800 Гц) шумы. Единицей частотного интервала шума является октава: одна октава соответствует интервалу между f1 и f2 , отношение которых равно 2 (f1/f2= 2). Каждая из 9 стандартизированных октав шума обозначается по своей среднегеометрической f - 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000. Если спектр шума (т.е. совокупность всех значений его f) превышает одну октаву, то он называется широкополосным; меньше 1/3 октавы с превышением интенсивности шума в этой полосе над соседними не менее 10 дБ -- тональным.

Интенсивность шума I (т.е. мощность потока энергии в Вт на 1 м2 ) прямо пропорциональная квадрату звукового давления Р (т.е. силе, действующей на единицу площади) и обратно пропорциональна акустическому сопротивлению среды. При оценке интенсивности шума пользуются уровнем звукового давления L , а не самой интенсивностью, так как ее прямое определение невозможно. В акустике за единицу принят децибел (дБ), а величина L определяется по формуле

L = 20 lg(Рх/Ро ),

где РX - измеряемый уровень звукового давления (УЗД), Па;

Ро - пороговый УЗД, равный 2-102 Па.

2. Источники шума

Интенсивность шума I уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния, уровень звукового давления L - обратно пропорционально расстоянию. При удвоении расстояния от источника шума его I уменьшается в 4 раза, а УЗД - в 2 раза или на 6 дВ ( L = 20 lg(Р/0,5Р) = 20lg2=6 дБ). Чем выше f звука, тем больше он ослабляется при удалении от источника за счет молекулярного поглощения. При прохождении препятствия звук может отражаться, поглощаться и пропускаться препятствием. В закрытых помещениях за счет многократного отражения звука от ограждений возникает явление реверберации, т.е. послезвучания.

Шумы могут быть механического, аэро- и гидродинамического и электромагнитного происхождения. В первом случае шум вызывается вибрацией, одиночными и периодическими ударами в сочленениях деталей машин или конструкциях в целом; во втором случае - вихревыми процессами, пульсацией давления при движении в воздухе тел с большими скоростями, гидравлическими ударами, истечением сжатого воздуха и т.п.; в третьем - колебаниями элементов электромеханических устройств (например, ротора и статора). Высокие L создаются вентиляторными и газотурбинными установками, компрессорными станциями и транспортными средствами. Шумы могут быть постоянными (величина L изменяется во времени не более чем на 5 дБА) и непостоянными (изменение L во времени более 5 дБА). Для характеристики последних введено понятие эквивалентного (по энергии) уровня звука или LЭКВ (дБА).

В населенных пунктах РФ основными источниками шума являются все виды транспортных средств и предприятия, не имеющие необходимых, правильно организованных средств шумовой защиты. В них подвержены действию сверхнормативных LЭКВ=55...65 дБА и выше более 30% жителей. Например, в Москве зона акустического дискомфорта распространяется на площадь в 5233 га или на 30,3% площади жилой застройки, где свыше 3 млн. жителей подвергаются хроническому воздействий высоких L . В Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Н.Новгороде и т.д. на транспортных магистралях средние LЭКВ= = 73...83 дБА. а максимальные - 90...95 дБА; в жилых домах на примагистральных территориях LЭКВ= 62...77 дБА. Что значительно превышает ПДУ.

Прохождение авиационных трасс над жилой застройкой в зонах воздушных подходов аэропортов и военных аэродромов (например, Москва, Ростов-на-Дону, Хабаровск и др.) способствует увеличению площади акустического дискомфорта. Например, в зону интенсивного шумового воздействия аэропорта Домодедово (Москва) попадают 8 административных центров с общей площадью 900 км2. На ней LЭКВ достигают в дневное время 80...82 дБА, а в ночное - 78 дБА. В г. Твери существенное превышение LЭКВ над ПДУ создают военные самолеты Мигаловского аэродрома: зона интенсивного шума включает практически весь центр города за исключением его левобережной части.

3. Воздействие шума на человека

Высокая шумовая нагрузка вызывает жалобы и функциональные нарушения отдельных систем организма, наблюдаемые у 61% людей, проживающих в таких условиях. Адаптация к высоким уровням шума у человека практически отсутствует, а вызываемое шумом временное повышение порогов слуха (вначале к высокочастотным шумам, а потом и ко всему спектру шума) постепенно становится постоянным, т.е. развивается тугоухость. Воздействие шума приводит к повышению утомляемости человека, росту заболеваемости сердечно-сосудистыми, нервными и другими болезнями. Наиболее чувствителен к шуму детский организм.

4. Нормирование шума

Нормативы шума в жилых помещениях, общественных зданиях и на территории жилой застройки установлены в СН 3077-84 [10] и ГОСТ 12.1.036-81. Постоянный шум нормируется по предельным спектрам (ПС) и уровням звука по шкале A Lа в дБA, а непостоянный шум - по эквивалентным уровням звука LАЭКВ в дБА и максимальным уровням звука LAMAX в дБА.

ПС - это У3Д, (дБ), в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Каждый ПС имеет свой индекс, например, ПС-25, где цифра 25 -нормативный УЗД в октавной полосе со среднегеометрической f = 1000 Гц, Уровень LA используется только для ориентировочной оценки (например, при проверке органами надзора и контроля, выявлении необходимости мер по шумоглушению и т.п.). Он связан с ПС зависимостью LA = ПС + 5, дБA.

Сн 3077-84 [10] и ГОСТ 12.1.036-81 устанавливают следующие нормативы в зависимости от времени суток:

1) для жилых комнат квартир, домов отдыха, пансионатов и т.п. с 7 до 23 ч ПС-35 и LА = 40 дБА (постоянный шум) или LАЭКВ= 40 дБА и LAMAX=55 дБA (непостоянный шум); с 23 до 7 ч ПС-25 и LA- 30 дБA или LАЭКВ= 30 дБA и LAMAX=45 дБА соответственно;

2) для палат больниц и санаториев, операционных больниц с 7 до 23 ч ПС-30 и LA= 35 дБA или LАЭКВ= 35 дБА и LAMAX=50 дБA, а с 23 до 7 ч ПС-20 и LА = 25 дБA или LАЭКВ = 25 дБA и LAMAX= 40 дБA соответственно:

3) для территорий, непосредственно прилегающих к зданиям больниц и санаториев, с 7 до 23 ч ПС-40 и LА = 45 дБA или LАЭКВ=

- 45 дБA и LAMAX 60 дБA, а с 23 до 7 ч ПС-30 и LA= 35 дБA или LАЭКВ= 35 дБA и LAMAX= 50 дБA соответственно для постоянного или непостоянного шума:

4) для территорий, непосредственно прилегающих к жилым домам, зданиям поликлиник, домам отдыха, пансионатам, школам и другим учебным заведениям и библиотекам, с 7 до 23 ч ПС-50 и LA = = 55 дБА или LАЭКВ = 55 дБА и LAMAX= 70 дБА. а с 23 до 7 ч ПС-40 и LА= 45 дБА или LАЭКВ=45 дБА и LAMAX= 60 дБА соответственно для постоянного или непостоянного шума.

Измерения активных УЗД по ПС, LA ,LАЭКВ и LAMAX осуществляют в строгом соответствии с ГОСТ 23337-78* . Такие замеры выполняют в порядке надзора местные органы Госкомсанэпидемнадзора (районные и городские СЗС), а в порядке контроля - специализированные организации по договорам с учреждениями или общественными объединениями. Когда непосредственные измерения шума нельзя выполнить (например, в ходе проектирования микрорайона), используют расчетный метод определения LА, LАЭКВ и LAMAX .

шум воздух колебание сила

5. Основные направления шумозащиты

Защита от шума помещений зданий и территорий жилой застройки должна соответствовать требованиям СНиП 11-12-77 "Защита от шума" и руководств, разработанных в развитии данного СНиП. Вначале стремятся снизить мощности источников шума, т.е. применить менее шумные образцы оборудования и транспорта: обеспечить правильный монтаж и своевременное техническое обслуживание данного оборудования и транспорта. Кроме того, запрещают в ночное время суток выполнять работы по уборке улиц, дворов и тротуаров от мусора и снега, подавать звуковые сигналы на транспорте и нарушать тишину в помещениях жилых и общественных зданий и на площадках отдыха. Затем применяют строительно-акустические методы борьбы с распространяющимся шумом. Для чего используют в зданиях звукоизолирующие ограждающие конструкции (ОК), уплотнения по периметру притворов окон, ворот и дверей: рамы с двойным остеклением, звукоизоляцию мест пересечения ограждающих конструкций с инженерными коммуникациями, звукопоглощающие конструкции, экраны, укрытия и кожухи: звукопоглощающие облицовки в газовоздушных трактах вентсистем с механическим побуждением и систем кондиционирования, а также установку глушителей шума вблизи вентилятора, на воздухозаборных и выхлопных системах. При планировке и застройке селитебных территорий городов и других населенных пунктов создают замкнутые кварталы, не пересекаемые транспортными магистралями: применяют рациональную ориентацию жилых зданий (например, торцами к источнику шума или за нежилым зданием: размещение окон со стороны, противоположной источнику шума, и т.п.), придорожные подпорные, ограждающие и специальные защитные стенки с поверхностной плотностью 30 кг/м2 и более, насыпи и выемки для размещения транспортных магистралей а также посадку зеленых насаждений вдоль транспортных магистралей. Последние чаще всего применяют в городах и других населенных пунктах. Ширину и тип полосы зеленых насаждений выбирают по табл. 36 СНиП II-12-77 в зависимости от требуемого уровня снижения звука, расчет которого см. в учебном пособии [2] В них используют породы быстрорастущих деревьев и кустарников, устойчивых к условиям воздушной среды населенного пункта и произрастающих в соответствующей климатической зоне.

Источниками инфразвука являются механизмы, имеющие частоту вращения вала меньше 20 Гц, городской транспорт и т.п. Большая длина волны инфразвука обеспечивает его распространение на значительные расстояния, достигающие десятков тысяч км.

При воздействии инфразвука нарушается пространственная ориентация, появляются головные боли, снижается внимание и работоспособность. В основе ряда симптомов лежит резонанс внутренних органов, имеющих те же резонансные частоты (например, резонанс сердца наступает при f = 7 Гц). ПДE инфразвука в селитебной зоне установлены СН 4948-89 [10] Нормируемыми параметрами постоянного инфразвука на территории жилой застройки являются УЗД L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими f 2, 4, 6, 16 и 31,5 Гц, а непостоянного - эквивалентные (по энергии) УЗД LЭКВ тех же октавных полосах. Допустимая величина L и LЭКВ установлена не более 90 дБ в каждой из октавных полос.

Для снижения уровней инфразвука от промышленных источников на жилой территории следует применять: укрытие оборудования кожухами с повышенной звукоизоляцией в области низких f : увеличение звукоизоляции ОК промышленных сооружений путем повышения их жесткости или применения неплоских элементов: глушители на воздухозаборных шахтах компрессоров и вентоборудования: повышение скорости движения транспорта.

Размещено на Allbest.ru