В. Д. Венцель, В. С. Сердюк, С. В. Янчий
Основы промышленной экологии и природопользования Учебное пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 136 с.
Глава 6. Шум и вибрация в окружающей среде
6.1. Шум в окружающей среде
Звук (или тон) – это
акустическое гармоническое колебание с определенной частотой, а шум –
это комплекс звуков разной частоты.
Физические характеристики
звука:
-
частота
колебаний f, Гц;
-
звуковое
давление р, Па;
-
интенсивность
(или сила) звука i, Вт/ м2 .
Частота колебаний – это число колебаний в
секунду, характеризует высоту тона.
Звуковое давление – это силовая
характеристика звукового поля, разность полного давления в волне и
атмосферного. Оно оценивается среднеквадратичной величиной, т.е. средней за
период колебаний.
Величина звукового давления
непосредственно воспринимается микрофоном шумометрической аппаратуры.
Интенсивность звука – это энергетическая
характеристика поля, поток звуковой энергии, проходящий в единицу времени через
единицу площади. Она связана со звуковым давлением соотношением:
где ρ – плотность среды, кГ/м3;
с – скорость звука, м/с; ρ·с – удельное акустическое
сопротивление среды, кГ/м2·с.
Слуховые ощущения
вызываются колебаниями упругой среды, которые представляют собой механические
колебания, распространяющиеся в газообразной, жидкой или твердой среде и воздействующие
на организм. При этом колебания среды воспринимаются как звук только в определенной
области частот (16 Гц…20 кГц) и при звуковых давлениях, превышающих порог слышимости
человека. Частоты колебаний среды, лежащие ниже диапазона слышимости, называют инфразвуком,
выше – ультразвуком.
Процесс доведения
звуковых колебаний воздушной среды до чувствительных окончаний слуховых волокон
нервной системы происходит через преобразование акустического сигнала в электрический.
В результате сложного взаимодействия в сфере нервной деятельности создается звуковой
образ, адекватный реальному.
Шумовое
загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и
преимущественно вызывается средствами транспорта – городского, железнодорожного
и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов
превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению
ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в
районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования
медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических
заболеваний и гипертонической болезни. Насыщение окружающего пространства шумами повышенной
интенсивности может привести к искажению звуковой информации и нарушению
слуховой активности человека.
Борьба
с шумом в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся
застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных
экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни
шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются
снижение собственных шумов транспортных средств
(особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон.
Особую
проблему представляет шум в производственных условиях. Однако там воздействие
шума ограничивается длительностью смены, либо разработкой организационно-технических
мероприятий по снижению воздействия шума на рабочих местах.
Задачи
по снижению шумового загрязнения окружающей среды от работающего оборудования решаются:
-
путем снижения шума в источнике за счет улучшения конструкции
агрегата или изменения технологического процесса;
-
снижения шума на путях его распространения за счет создания
санитарно-защитной зоны вокруг предприятия, установки специальных глушителей, экранов
и кожухов и др;
-
архитектурно-строительных и планировочных решений. Эти
мероприятия включают: посадку лесополосы; строительство насыпей, соответствующее
размещению шумного оборудования по отношению к жилому району; звукоизоляцию окон
шумных помещений; применение устройств звукопоглощения (например, специальных
глушителей диссипативного типа, в которых за счет поглощения шума рыхловолокнистыми
и пористыми материалами звуковая энергия превращается в тепло).
Нормирование
уровня шума для населения осуществляется в соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими
требованиями к жилым зданиям и помещениям» (СанПиН 2.1.2.1002–00) [17]. Допустимыми
уровнями постоянного шума являются уровни звукового давления L, дБ, в
октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500;
1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается использовать
уровни звука LA, дБА.
Допустимыми уровнями
непостоянного шума являются эквивалентные (по энергии) уровни звука LAэкв., дБА, и максимальные
уровни звука LAмакс., дБА.
Оценка непостоянного шума
на соответствие допустимым уровням должна проводиться одновременно по
эквивалентному и максимальному уровням звука. Превышение одного из показателей
должно рассматриваться как несоответствие настоящим санитарным нормам.
Таблица
3
Допустимые уровни
звукового давления в октавных полосах частот, эквивалентных и максимальных
уровней звука проникающего шума в помещения жилых зданий
Наименование
помещений,
территорий
|
Время суток
|
Уровни
звукового давления, дБ,
в октавных полосах
со среднегеометрическими частотами, Гц
|
Уровни звука LA и эквивалентные уровни звука LАэкв., ДБА
|
Максимальные
уровни звука LAмакc., дБА
|
31,5
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
Помещения
жилых зданий
|
с 7 до 23
|
79
|
63
|
52
|
45
|
39
|
35
|
32
|
30
|
28
|
40
|
55
|
с 23 до 7
|
72
|
55
|
44
|
35
|
29
|
25
|
22
|
20
|
18
|
30
|
45
|
Для жилых зданий,
выходящих окнами на магистрали, при уровне шума выше предельно допустимой
нормы, необходимо принимать шумозащитные меры.
|