Методики измерения шума

Размещено на http: //www. allbest. ru/

План

1. Характеристика шума

2. Влияние шума автотранспорта на здоровье человека

3. Нормирование шума

4. Методики измерения шума

5. Методы снижения шумового воздействия

1. Характеристика шума

Шумом, по Н. Реймерсу, принято называть звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта. Чаще всего это неупорядоченные звуковые колебания; но бывают и упорядоченные, мешающие восприятию нужных звуков либо вызывающие неприятное ощущение и повреждающие органы слуха. Как и все акустические колебания, шум может восприниматься ухом человека в пределах частот от 16 до 20000 Гц (ниже -- инфразвук, выше -- ультразвук). Шумы принято делить на низкочастотные (до350 Гц), среднечастотные (350 -- 800 Гц), высокочастотные (выше 800 Гц). Высокочастотный шум оказывает наиболее неблагоприятное воздействие на организм и субъективно более неприятен.

Источники шумов обладают практически неисчерпаемым разнообразием. Различают источники шума естественного и техногенного происхождения. Автомобили относятся к источникам шума техногенного происхождения. Транспорт наряду с другими источниками (механизмы, оборудование) создают значительное шумовое загрязнение окружающей среды.

Классификация шумов по физической природе. Техногенные шумы по физической природе происхождения могут быть классифицированы на следующие группы:

-- механические шумы, возникающие при взаимодействии различных деталей в механизмах, (одиночные или периодические удары), а также при вибрациях поверхностей устройств, машин, оборудования и т.п.;

-- электромагнитные шумы, возникающие вследствие колебаний деталей и элементов электромеханических устройств под действием электромагнитных полей (дроссели, трансформаторы, статоры, роторы и т. п.);

-- аэродинамические шумы, возникающие в результате вихревых процессов в газах (адиабатическое расширение сжатого газа или пара из замкнутого объема в атмосферу; возмущения, возникающие при движении тел с большими скоростями в газовой среде, при вращении лопаток турбин и т. п.) и др.

Классификация шумов во спектрально-временным характеристикам. Спектрально-временные характеристики шумов обладают большим многообразием. Для технической оценки шумов введена их классификация по спектральным и временным характеристикам

По характеру спектра шумы делятся на широкополосные и тональные. Под широкополосными шумами понимаются шумы, имеющие непрерывный спектр шириной более октавы. В технике приняты октавные полосы со среднегеометрическими частотами, например, 63, 125, 250, 500,1000, 2000,4000, 8000 Гц.

Тональный шум характеризуется тем, что в спектре присутствуют отдельные слышимые дискретные тона. Тональность шума определяют в процессе измерений уровня звукового давления в третьоктавных полосах частот при превышении уровня в одной полосе над соседними более, чем в 10 дБ.

По временным характеристикам шумы делятся на постоянные и непостоянные. Постоянные шумы в процессе измерений на временной характеристике шумомера «медленно» не изменяют уровень сигнала более 5 дБА (дБА - величина по шкале А, принятая в технике измерений шума). В случае непостоянных шумов это изменение может быть более 5 дБА.

В свою очередь, непостоянные шумы делятся на импульсные, прерывистые и колеблющиеся во времени.

В технике измерений шумов в зависимости от среды распространение различают воздушный и структурный шумы. Воздушный шум распространяется по воздуху от источника до точки измерения (регистрации, восприятия). Структурный шум возникает из-за колебаний упругой среды (стены зданий, перекрытия, перегородки, трубопроводы и т. д.) с последующим излучением колеблющихся поверхностей.

Техногенные шумы. В том числе и шум автомобилей, часто представляют собой смесь случайных и периодических колебаний. Для определения и количественной оценки шумов и описания их источников применяют различные математические модели в соответствии с их временной, спектральной и пространственной структурой. При этом учитывается структура шумов в источнике и свойства среды, в которой они распространяются.

2. Влияние шума автотранспорта на здоровье человека

Шумы, в особенности техногенного происхождения, вредно воздействуют на организм человека. Это вредное действие проявляется в специфическом поражении слухового аппарата и неспецифических изменениях других органов и систем человека. В медицине существует термин «шумовая болезнь», сопровождаемая гипертонией, гипотонией и другими расстройствами. шум автотранспорт измерение

При воздействии на человека шумов имеют значение их уровень, характер, спектральный состав, продолжительность действия и индивидуальность чувствительности. При продолжительном воздействии интенсивных шумов могут быть вызваны значительные расстройства деятельности нервной и эндокринной систем, сосудистого тонуса, желудочно-кишечного тракта, прогрессирующая тугоухость, обусловленная невритом преддверноулиткового нерва. При профессиональной тугоухости, как правило, происходит нарушение восприятия частот в диапазоне от 4000 до 8000 Гц. Неспецифическое действие шума иногда проявляется раньше, чем поражение слуха, и характеризуется в форме астении, невратических реакций, нарушения функций вегетативной нервной системы.

Вредное действие шумов проявляется также в нарушении функций вестибулярного аппарата, резком снижении производительности труда.

Установлена прямая зависимость между числом нервных заболеваний и возрастающим уровнем городского шума. Вредное действие на человека оказывает инфразвук, который воспринимается слуховой и тактильной чувствительностью. При уровне звукового давления более 100 дБ на частотах 2 -- 5 Гц происходит осязаемое движение барабанных перепонок, головная боль, затрудненное глотание. При повышении уровня до 125 -- 137 дБ на указанных частотах могут возникать вибрация грудной клетки, летаргия, чувство «падения».

При длительном воздействии техногениых шумов возникает бессоница, расстройство органов пищеварения, нарушение вкусовых ощущений и зрения, появление повышенной нервозности, раздражительности я т. п. При воздействии интенсивных шумов (взрыв, ударная волна и т.д.) с уровнем звука до 130 дБ возникает болевое ощущение, а при уровнях звука более 140 дБ происходит поражение слухового аппарата. Предел переносимости интенсивного шума определяется величиной 154 дБ. При этом появляется удушье, сильная головная боль, нарушение зрительных восприятий, тошнота и т.д.

3. Нормирование шума

Для оценки степени шумового загрязнения окружающей природной среды необходимо знать как реальный шумовой фон, так и допустимый уровень шумов, установленных санитарными нормами № 3077 -- 84. В соответствии с этими нормами суммарный, фактический шум, создаваемый различными техногенными источниками, не должен превышать допустимых уровней шума.

Для нормирования постоянного шума выбраны следующие параметры:

-- уровень звукового давления Lp, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63,125,250, 500,1000,2000,4000, 8000Гц;

-- уровень интенсивности звука Lj (шкала А, дБ).

В случае непостоянного шума нормируемыми параметрами выбраны:

-- эквивалентный уровень звука Lj экв (шкала А, дБ);

-- максимальный уровень звука Lj max, дБА.

Под эквивалентным (по звуковой энергии) уровнем звука Ljэкв непостоянного шума понимается уровень звука постоянного широкополосного шума, у которого среднеквадратичные звуковые давления равны за определенный временной интервал.

За максимальный уровень интенсивности звука Lj max принят уровень интенсивности звука, соответствующий максимальному показанию шумомера, в течение 1% времени измерения.

При измерениях уровни звука разбивают на поддиапазоны до 5 дБА. Каждый поддиапазон характеризуется средним значением L1j,. Тогда Ljэкв определяют по формуле:

где L1j -- уровень звука поддиапазона i, дБА; п -- число подди-апазонов; ti -- относительное время действия шума поддиапазона L1j (в процентах от времени измерения).

Нормирование шумов, создаваемых городским транспортом, устанавливает значения уровней звука в соответствии с ГОСТ 27436 -- 87 и ОСТ 27.004.022 -- 86.

4. Методики измерения шума

В зависимости от задач исследования или контрольных испытаний и измерений могут быть выбраны те или иные методы измерений. На территории жилой и общественной застроек измерения шума проводят в соответствии с ГОСТ 13337 -- 78 (СТ СЭВ 2600 -- 80).

При измерении в октавных полосах частот уровней звукового давления постоянного во времени шума можно не только сравнивать шум с допустимыми нормами, но и разработать мероприятия по снижению уровня шумов. Для измерения уровня звука непостоянного шума проводят регистрацию в течение наиболее шумного получаса. Импульсные шумы измеряют в положении «импульс» через короткие интервалы времени (примерно 5 с) с отсчетом максимального показания щумомера.

Очень часто для измерения непостоянного во времени шума применяют магнитофоны.

Выбор локальных мест измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ 13337-78. «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий». Если территория непосредственно прилегает к жилым домам, измерение приводят на расстоянии 0,3 м от ограждения с обеих сторон.

Для проведения самых различных акустических исследований необходимо иметь весь комплекс оборудования, частично рассмотренного выше: реверберапионную и звукомерную камеру, шумомеры, микрофоны, анализаторы спектра, магнитофонную технику, радиотехническую аппаратуру, акустические фильтры и т. д.

Результаты измерений сравнивают с допустимыми.

В табл. 1 приводятся данные только по допустимым уровням звукового давления (дБА) согласно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562 -- 96. Для непостоянного шума нормируется эквивалентный и максимальный уровни одновременно.

Эти уровни по нормам 1996 г. вблизи магистральных улиц (на расстоянии 2 м. от них) допускается принимать на 10дБА выше приведенных в таблице.

Таблица1 Данные звукового давления

Шум от конкретных единиц согласно стандарту, измеряется на расстоянии 7,5 м от осевой линии движения. На этом расстоянии уровни шума от единичных легковых и грузопассажирских автомобилей должны быть не более 77 дБА, автобусов -- 83 дБА, грузовых -- 84дБА, самых тяжелых мотоциклов -- 85 дБА.

Сравнение действительных эквивалентных уровней звука заканчивается определением уровней шумового дискомфорта ДL как разности Ljэкв Lэквдоп. Постоянное действие дискомфорта более 30--40 дБА может вызвать необратимые изменения в организме. Результаты обследования влияния транспортных потоков на шум в комнатах общежитии, гостиниц, расположенных вблизи магистралей, при допускаемом уровне 45 дБА представлены в табл. 2.

Таблица 2 Влияние транспортных потоков на шум в комнатах

Следует иметь в виду, что исходный (транспортный) уровень шума в значительной степени зависит от скорости движения, наличия естественных или искусственных экранов и др. И даже если закрыть форточку, шум уменьшится примерно на 5 дБА, а при открытом окне -- на столько же увеличится в помещении по сравнению с показателями, приведенными в табл. 2.

5. Методы снижения шумового воздействия

Основным методом борьбы с шумом является улучшение конструкции машин, более жесткие технологические требования, особенно:

· уменьшение дисбаланса роторов;

· установка глушителей;

· переход на электротягу;

· улучшение стыковки рельсов (для рельсового транспорта), установка амортизирующих прокладок, гребнесмазывателей и др.

Очень важно уменьшить мощность шумовых источников за счет оптимального размещения предприятий, создания объездов, развязок -- на основе шумовых карт.

Не менее важны градостроительные мероприятия: вдоль транспортных магистралей необходимо уменьшить остекление домов, применять раздельные оконные переплеты, увеличить плотность естественных экранов. Так, посадка кустарника высотой 1,5 м между дорогой и многоэтажным зданием (на расстоянии 10 м от того и другого) в Нью-Йорке позволила уменьшить шум на 10 дБА на верхних этажах. Два ряда среднерослых деревьев, высаженных на расстоянии 50 м от здания, уменьшают шум примерно на 20 дБА. Установлено, что лесопосадки вдоль железной дороги снижают шум на 0,1--0,2 дБ на метр ширины насаждений (а для плотных зеленых изгородей даже на 0,5 дБ на один метр). Вдоль железных дорог практикуются экраны в виде складских и т. п. помещений.

В последнее время в домах, расположенных вблизи мощных шумовых источников, при невозможности отселения жителей, применяют тройное остекление окон с раздельными переплетами. Шум уменьшается в 2,5 раза при закрытых окнах.

Список литературы

1. Гарин В.М., Кленовая И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. - Ростов н/Д:Феникс,2001.

2. Жарких Л.Шумовой ад // Здоровье. - 1998. - №9. - С.2-3.

3. Зигуненко О. Колокольная казнь // Новое время. - 1993. - №8. - С.51-53.

4. Ильичев В.Д. Аудиоэкология, или шум вредящий и помогающий // Экология и жизнь. - 1998. -№7. - С.36-38.

5. Карагодина И.Л., Солдаткина С.А. Город и шум // Природа. - 1993. - №6. - С.10-15.

6. Куклев Ю.И. Физическая экология. - М.: Высшая школа, 20012.

Размещено на Allbest.ru