Вплив шуму на оточення

Шум – будь-яка небажана для людини комбінація звуків. (Звук – пружні механічні коливання повітряного, рідинного та твердого середовища в діапазоні частот 16-20000 Гц.)

За характером порушення фізіологічних функцій шум поділяється:

- Заважаючий (перешкоджає спілкуванню і передачі інформації людинi);

- Подразнювальний (викликає нервове напруження, і, внаслідок цього, зниження працездатності, загальну втому);

- Шкідливий (порушує фізіологічні функції на тривалий період і викликає хронічні захворювання, прямо або побічно пов’язані із слуховим сприйняттям: погіршення слуху, гіпертонію, туберкульоз, виразку шлунку);

- Травмуючий (різко погіршує фізіологічні функції організму людини).

2. Основні акустичні величини

Частота коливань f - число коливань за 1 с. Одне коливання за секунду = 1 Гц.

Октавна смуга частот – смуга, в котрій верхня границя частоти в 2 рази перевищує нижню. Середньогеометрична частота октавної смуги: . Стандартні значення f: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Довжина хвилі l - відстань між двома сусідніми хвилями або відстань між двома сусідніми шарами повітря, що мають однаковий звуковий тиск:

l=С/f, (1)

де С - швидкість поширення звукових хвиль; для повітря з t =20°C: С =340 м/с.

Кожне джерело звуку викликає коливання тиску в оточуючому середовищі. Мірою інтенсивності звукових хвиль є звуковий тиск – різниця між миттєвим значенням повного тиску і середнім тиском, що спостерігається в незбуреному середовищі. Чим більший звуковий тиск, тим гучніший звук ми чуємо. Нижня межа чуткості називається порогом чутності p_o (при частоті f =1000 Гц: p_o =2×10^-5 Па). Верхня межа чутності називається больовим порогом (p =20 Па).

Величина потоку звукової енергії, що проходить за 1 с через площу 1 м² перпендикулярно до напрямку поширення звукової хвилі є мірою інтенсивності звуку і називається силою звуку I (Вт/м²):

, (2)

де - середньоквадратичне значення звукового тиску, Па;

r - густина середовища, кг/м³.

Оскільки людина здатна сприймати тиск в межах р= 2×10^-5 …. 20 Па, а інтенсивність звуку змінюється від 10^-12 до 1 Вт/м², то для зручності користування введено логарифмічні показники:

Рівень звукового тиску:

; (3)

Рівень інтенсивності звуку:

. (4)

Одиниця їх вимірювання 1 бел (1Б=10дБ), яка показує, що кожен наступний ступінь більший від попереднього в 10 разів.

Величина L_p застосовується при вимірюваннях шуму і оцінці його дії на людину, L_i – при акустичних розрахунках.

У випадку коли в деяку точку потрапляє шум від декількох джерел, то додаються їх інтенсивності, а не рівні:

L_S= 10 lg (10^0,1L1+10^0,1L2+…+10^0,1Ln), (5)

де L₁, L₂,…L_n - рівні звукового тиску або рівні інтенсивності звуку від кожного з джерел, дБ.

3. Методи вимірювання і нормування шуму

В даний час використовують два методи вимірювання шуму. Основним є метод, що дозволяє отримати частотний спектр шуму – залежність рівнів звукового тиску від частоти звуку. Для цього використовують шумомір з комплектом октавних фільтрів, котрі дозволяють виміряти рівень звукового тиску в кожній із 8 октавних смуг частот.

За другим методом вимірюють сумарний рівень звукового тиску (L_А, дБА), що утворюється всім діапазоном частот, які чує людина. Його ще називають рівнем звуку. Вимірювання виконують за шкалою А шумоміра, чутливість якої на різних частотах різна і подібна до чутливості вуха людей.

Граничні величини шуму на робочих місцях регламентуються ГОСТ 12.1.003-86 “Шум. Загальні вимоги безпеки” з урахуванням виду трудової діяльності. Згідно з методом нормування за граничним спектром шум вважається допустимим, якщо виміряні рівні звукового тиску в усіх октавних смугах частот нормованого діапазону (63-8000 Гц) будуть нижчі ніж значення, визначені граничним спектром.

Використовується також принцип нормування рівня звуку в дБА. В цьому випадку здійснюється інтегральна оцінка всього шуму на відміну від спектральної. Це скорочує об’єм необхідних вимірювань, але не дає необхідних даних для проектування заходів щодо захисту від шуму.

4. Методи та засоби колективного та індивідуального захисту від шуму

Для колективного захисту від шуму застосовуються:

1. Боротьба з шумом в джерелі його виникнення. Найефективніший спосіб, який досягається створенням малошумних механізмів, підшипникових вузлів, передач вентиляторів тощо, найперше з найбільш високим рівнем шуму.

2. Зниженням інтенсивності шуму звукопоглинанням та звукоізоляцією. Шумний об’єкт або людей відгороджують стінами, які покриті звукопоглинальними матеріалами (вакуумні вікна в т.ч.).

3. Зниження шуму акустичною обробкою приміщення. Передбачає вкривання стін, стелі звукопоглинальним матеріалом, внаслідок чого знижується інтенсивність відбитих звукових хвиль. При необхідності можуть підвішуватись додаткові шумопоглиначі.

4. Раціональне розміщення шумних приміщень і обладнання.

5. Застосування ефективних глушників шуму різних аеродинамічних установок.

При неможливості зниження рівня шуму в приміщенні до нешкідливих рівнів застосовують засоби індивідуального захисту (шоломи, навушники, вушні вставки - тампони), які характеризуються величиною зниження рівня звукового тиску в кожній з октавних смуг та сумарного рівня звукового тиску. Вони повинні підбиратись таким чином, щоб діючі на людину рівні шуму знижувались до допустимих за ГОСТ 12.1.003-86.