Типы шума и уровень шума. Что такое шум

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1. Методы измерения уровня шума

1.1 Понятие и виды шума

1.2 Источники шума

1.3 Методы и приборы для измерения уровня шума электроинструментов

2. Порядок подготовки и проведения испытаний измерения уровня шума электроинструмента при помощи шумомера

2.2 Подготовка и проведение испытаний

2.3 Оценка (или расчет) точности испытаний

Заключение

Введение

Международные стандарты, определяющие средства и методы измерения шума, появились относительно недавно - в конце 60-х. Но они стали результатом кропотливого долголетнего труда многих и многих исследователей, Реакция человека на шум различна. Некоторые люди терпимы к шуму, у других он вызывает раздражение, стремление уйти от источника шума. Психологическая оценка шума в основном базируется на понятии восприятия, причем большое значение имеет внутренняя настройка к источнику шума. Она определяет, будет ли шум восприниматься как мешающий. Часто шум, воспроизводимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой шум, вызванный соседями или каким-нибудь другим источником, оказывает сильный раздражающий эффект. Большую роль играет характер шума и его периодичность.

На степень психологической и физиологической восприимчивости к шуму оказывают влияние тип высшей нервной деятельности, характер сна, уровень физической активности, степень нервного и физического перенапряжения, вредные привычки (алкоголь и курение). Звуковые раздражители создают предпосылку для возникновения в коре головного мозга очагов застойного возбуждения или торможения. Это ведет к снижению работоспособности, в первую очередь умственной, так как уменьшается концентрация внимания, увеличивается число ошибок, развивается утомление. Поэтому измерение уровня шума на сегодняшний момент является одной из самых актуальных задач человечества, с целью сохранения здоровья и безопасности людей. Целью данной курсовой работы является измерение уровня шума электроинструментом при помощи шумометра.

Исходя, из поставленной цели можно определить следующие задачи:

Рассмотреть понятие шума и его виды.

Ознакомиться с методами и приборами для измерения уровня шума.

Разработать методику измерения уровня шума.

Для написания работы использованы труды таких авторов как, Жидецкий, В.Ц., Пистун, И.П., ГОСТ 12.1.028-80.

1. Методы измерения уровня шума

1.1 Понятие и виды шума

Шум как гигиенический фактор -- это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека и вызывают неприятное субъективное ощущение.

Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер.

Производственным шумом называется шум на рабочих местах, на участках или на территориях предприятий, который возникает во время производственного процесса.

Следствием вредного действия производственного шума могут быть профессиональные заболевания, повышение обшей заболеваемости, снижение работоспособности, повышение степени риска травм и несчастных случаев, связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов, нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования, снижение производительности труда.

По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на такой, который мешает (препятствует языковой связи), раздражающий - (вызывает нервное напряжение и вследствие этого -- снижения работоспособности, общее переутомление), вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка), травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека).

Характер производственного шума зависит от вида его источников. Механический шум возникает в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом. Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах. Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей. Гидродинамический шум возникает вследствие процессов, которые происходят в жидкостях (гидравлические удары, кавитация, турбулентность потока и т. д.). Шум как физическое явление -- это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16--20 000 Гц. Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в которой она распространяется -- звуковым полем.

Звуковыми волнами называют колебательные возмущения, которые распространяются от источника шума в окружающую среду.

Длина волны -- это расстояние, которое проходит звуковая волна в течение периода колебания (расстояние между двумя соседними слоями воздуха, которые имеют одинаковое звуковое давление, измеренное одновременно).

Звук, который распространяется в воздушной среде, называется воздушным звуком, в твердых телах -- структурным. Часть воздуха, охваченная колебательным процессом, называется звуковым полем. Свободным называется звуковое поле, в котором звуковые волны распространяются свободно, без препятствий (открытое пространство, акустические условия в специальной заглушенной камере, облицованной звукопоглощающим материалом).

Диффузным называется звуковое поле, в котором звуковые волны поступают в каждую точку пространства с одинаковой вероятностью со всех сторон (встречается в помещениях, внутренние поверхности которых, имеют высокие коэффициенты отражения звука).

В реальных условиях (помещение или территория предприятия) структура звукового поля может быть качественно близкой (или промежуточной) к предельным значениям свободного или диффузного звукового поля.

Воздушный звук распространяется в виде продольных волн, то есть волн, в которых колебания частичек воздуха совпадают с направлением движения звуковой волны. Наиболее распространена форма продольных звуковых колебаний -- сферическая волна. Ее излучает равномерно во все стороны источник звука, размеры которого малы по сравнению с длиной волны.

Структурный звук распространяется в виде продольных и поперечных волн. Поперечные волны отличаются от продольных тем, что колебания в них происходят в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Движение звуковой волны в воздухе сопровождается периодическим повышением и понижением давления. Давление, которое превышает атмосферное, называется акустическим, или звуковым давлением. Чем большее звуковое давление, тем громче звук.

Мерой интенсивности звуковых волн в любой точке пространства является величина звукового давления -- избыточное давление в данной точке среды по сравнению с давлением при отсутствии звукового поля. Единица измерения звукового давления р, Н/м2; 1 Н/м2 = 1 Па (Паскаль). Существуют нижняя и верхняя границы слышимости. Нижняя граница слышимости называется порогом слышимости, верхняя -- болевым порогом. Порогом слышимости называется наименьшее изменение звукового давления, которое мы ощущаем. При частоте 1000 Гц (на этой частоте ухо имеет наибольшую чувствительность) порог слышимости составляет Р„ = 2-10"5 Н/м2. Порог слышимости воспринимает приблизительно 1 % людей.

Болевой порог -- это максимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом как звук. Давление свыше болевого порога может вызывать повреждение органов слуха. При частоте 1000 Гц в качестве болевого порога принято звуковое давление Р - 20 Н/м2. Отношение звуковых давлений при болевом пороге и пороге слышимости составляет 106. Это диапазон звукового давления, который воспринимается ухом. Для более полной характеристики источников шума введено понятие звуковой энергии, которая излучается источниками шума в окружающую среду за единицу времени.

Величина потока звуковой энергии, которая проходит в течение 1 с через площадь 1 м2 перпендикулярно к направлению распространения звуковой волны, является мерой интенсивности звука или силы звука.

В связи с тем, что между слуховым восприятием и раздражением существует приблизительно логарифмическая зависимость, для измерения звукового давления, силы звука и звуковой мощности принята логарифмическая шкала. Это позволяет большой диапазон значений (по звуковому давлению -- 106, по силе звука -- 1012) вложить в сравнительно небольшой интервал логарифмических единиц. В логарифмической шкале каждая следующая степень этой шкалы больше предыдущей в 10 раз. Это условно считается единицей измерения 1 Бел (Б). В акустике используется более мелкая единица децибел (дБ), равная 0,1 Б. Величина, выраженная в белах или децибелах, называется уровнем этой величины. Если сила одного звука больше другого в 100 раз, то равные силы звука отличаются на 1^100=2 Б, или 20 дБ. Область слышимых звуков ограничивается не только определенными частотами (20--20 000 Гц), но и определенными предельными значениями звуковых давлений и их уровней. На рис. 1 эти предельные значения уровней звукового давления изображены кривой.

Нижняя точка кривой соответствует порогу (началу) слышимости. Уместно напомнить, что логарифмическая шкала уровней звукового давления построена таким образом, что пороговое значение звукового давления рд соответствует порогу слышимости (L = 0 дБ) только на частоте 1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике. Порог слышимости различен для звуков разной частоты. Если в диапазоне частот- 800-- 4000 Гц величина порога слышимости минимальна, то по мере удаления от этой области вверх и вниз по частотной шкале его величина растет; особенно заметно увеличения порога слышимости на низких частотах. По этой причине высокочастотные звуки более неприятны для человека, чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звукового давления).

Верхняя кривая на рис. 1 соответствует порогу болевого ощущения (I = 120--130 дБ). Звуки, превышающие по своему уровню этот порог, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате.

Область по частотной шкале, лежащая между этими кривыми, называется областью слухового восприятия. В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие.

1.2 Источники шума

Источники шума в окружающей человека среде можно разделить на две большие группы - внутренние и внешние. К внутренним источникам шума, прежде всего, относятся инженерное, технологическое, бытовое и санитарно-техническое оборудование, а также источники шума, непосредственно связанные с жизнедеятельностью людей. Внешними источниками шума являются различные средства транспорта (наземные, водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и учреждения, а также различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (например, спортивные и игровые площадки и др.). Инженерное и санитарно-техническое оборудование - лифты, насосы для подкачки воды, мусоропровод, вентиляционные установки и др. (более 30 видов оборудования современных зданий) - иногда создают шум в квартирах до 45-60 дБА.

Источниками шума являются также музыкальная аппаратура, инструменты и бытовая техника (кондиционеры, пылесосы, холодильники и др.).

Во время ходьбы, танцев, передвижении мебели, беготни детей возникают звуковые колебания, передающиеся на конструкцию перекрытий, стены и перегородки и распространяющиеся на большое расстояние в виде структурного шума. Это происходит вследствие сверхмалого затухания звуковой энергии в материалах конструкции зданий.

Вентиляторы, насосы, лифтовые лебедки и другое механическое оборудование зданий являются источниками как воздушного, так и структурного шума. Например, вентиляционные установки создают сильный воздушный шум. Если не принять соответствующие меры, этот шум распространяется вместе с потоком воздуха по вентиляционным каналам и через вентиляционные решетки проникает в комнаты. Кроме того, вентиляторы, как и другое механическое оборудование, в результате вибрации вызывают интенсивные звуковые колебания в перекрытиях и стенах зданий. Эти колебания в виде структурного шума легко распространяются по конструкциям зданий и проникают даже в далеко расположенные от источников шума помещения. Если оборудование установлено без соответствующих звуко- и виброизолирующих приспособлений, в подвальных помещениях, фундаментах образуются колебания звуковых частот, передающиеся по стенам зданий и распространяющиеся по ним, создавая шум в квартирах.

В многоэтажных зданиях источником шума могут быть лифтовые установки. Шум возникает во время работы лебедки лифта, движения кабины, от ударов и толчков башмаков по направляющим, клацанья поэтажных выключателей и, особенно, от ударов раздвижных дверей шахты и кабины. Этот шум распространяется не только по воздуху в шахте и лестничной клетке, но, главным образом, по конструкциям зданий вследствие жесткого крепления шахты лифта к стенам и перекрытиям.

Уровень шума, проникающего в помещения жилых и общественных зданий от работы санитарно-технического и инженерного оборудования, в основном зависит от эффективности мероприятий по шумоглушению, которые применяют в процессе монтажа и эксплуатации.

Практически уровень звука в жилых комнатах от различных источников шума может достигать значительной величины, хотя в среднем он редко превышает 80 дБА. Наиболее распространенным источником городского (внешнего) шума является транспорт: грузовые автомашины, автобусы, троллейбусы, трамваи, а также железнодорожный транспорт и самолеты гражданской авиации. Жалобы населения на шум транспорта составляют 60% всех жалоб на городской шум. Современные города перегружены транспортом. На отдельных участках городских и районных магистралей транспортные потоки достигают 8000 единиц в 1 ч. Наибольшая транспортная нагрузка приходится на улицы административно-культурных центров городов и магистралей, связывающих жилые районы с промышленными узлами. В городах с развитой промышленностью и городах-новостройках значительное место в транспортном потоке занимает грузовой транспорт (до 63-89%). При нерациональной организации транспортной сети транзитный грузовой поток проходит через жилые районы, места отдыха, создавая на прилегающей территории высокий уровень шума.

Анализ карт шума в городах России показал, что большинство городских магистральных улиц районного значения по уровням шума относятся к классу 70 дБА, а городского значения - 75-80 дБА. В городах с населением более 1 млн человек на некоторых магистральных улицах уровень звука составляют 83-85 дБА. СНиП II-12-77 допускают уровень шума на фасадах жилых зданий, выходящих на магистральную улицу, равный 65 дБА. Принимая во внимание тот факт, что звукоизоляция окна с открытой форточкой или фрамугой не превышает 10 дБА, вполне понятно, что шум превышает допустимые показатели на 10-20 дБА. На территории микрорайонов, мест отдыха, в зонах лечебных и вузовских городков уровень акустического загрязнения превышает нормативный на 27-29 дБА.

Транспортный шум на примагистральной территории стойко сохраняется в течение 16-18 ч/сут, движение затихает лишь на короткий период - с 2 до 4 ч. Уровень транспортного шума зависит от величины города, его народнохозяйственного значения, насыщения индивидуальным транспортом, системы общественного транспорта, плотности улично-дорожной сети.

С ростом количества населения коэффициент акустического дискомфорта возрос с 21 до 61%. Среднестатистический город Украины имеет площадь акустического дискомфорта примерно 40% и приравнивается к городу с населением 750 тыс. человек. В общем балансе акустического режима удельный вес шума автотранспорта составляет 54,8-85,5%. Зоны акустического дискомфорта увеличиваются в 2-2,5 раза при увеличении плотности улично-дорожной сети.

На шумовой режим, особенно больших городов, значительно влияют шумы железнодорожного транспорта, трамваев и открытых линий метрополитена. Источниками шума во многих городах и пригородных зонах являются не только железнодорожные вводы, но и железнодорожные станции, вокзалы, тягловое и путевое хозяйства с операциями погрузки и разгрузки, подъездные дороги, депо и т. п. Уровень звука на прилегающих к таким объектах территориях может достигать 85 дБА и более. Анализ шумового режима жилой застройки, размещенной вблизи железнодорожных путей Крыма, показал, что на этих территориях акустические показатели шумового режима выше допустимых на 8-27 дБ А днем и 33 дБА ночью. Вдоль железнодорожных путей образуются коридоры акустического дискомфорта шириной 1000 м и более. Средний уровень шума громкоговорящей связи на станциях на расстоянии 20-300 м достигает 60 дБА, а максимальный - 70 дБА. Эти показатели высокие и вблизи сортировочных станций.

В крупных городах все большее распространение приобретают линии метрополитена, в том числе открытые. На открытых участках метрополитена уровень звука от поездов составляет 85-88 дБА на расстоянии 7,5 м от пути. Почти такие же уровни звука характерны и для городского трамвая. Акустический дискомфорт от рельсового транспорта дополняется вибрацией, которая передается конструкциям жилых и общественных зданий. Шумовой режим многих городов в значительной мере зависит от расположения аэропортов гражданской авиации. Использование мощных самолетов и вертолетов в сочетании с резким повышением интенсивности воздушных перевозок привело к тому, что проблема авиационного шума во многих странах стала чуть ли не главной проблемой гражданской авиации. Установлено, что авиационный шум в радиусе до 10-20 км от взлетно-посадочной полосы неблагоприятно влияет на самочувствие населения.

1.3 Методы и приборы для измерения уровня шума электроинстру ментов

Измерение шума осуществляется двумя методами:

q по предельному спектру шума (в основном, для постоянных шумов в стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами - 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 8000 Гц);

q по уровню звука в децибелах «А» шумомером (дБА), измеренного при включении корректировочной частотной характеристики «А», (для приблизительной оценки шума - средне-чувствительного слуха человека).

Уровни звукового давления на рабочих местах в нормируемом частотном диапазоне не должны превышать значений, указанных в ГОСТ 12.1.003-83 (общий уровень шума для оценки постоянного шума и интегрально-эквивалентная оценка для непостоянного шума).

Нормируемой характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления L, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Используется также принцип, который базируется на уровне звука в дБА и измеряется при включении коррективной частотной характеристики «А» шумомера. В этом случае осуществляется интегральная оценка всего шума в отличие от спектральной. Согласно ДСН 3.3.6-037-99, ГОСТ 12.003-83, ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СН 32.23-85 «Санитарные нормы допустимого шума на рабочих местах» допустимые уровни звукового давления на рабочих местах следует принимать для широкополосного шума по таблице 2.5.1.; для непостоянного - на 5 дБ меньше значений приведенных в таблице 2.5.1.; для шума, который образуется в результате кондиционирования или вентиляции воздуха в помещениях - на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице

Таблица 1.3.1. Допустимые уровня шума

• Уровень звука, который создается предприятием или транспортом на территории жилой застройки, определяется санитарными нормами, а нормирование шума в жилых домах и зданиях общественного назначения - по СНиП 2-12-77.

С учетом тяжести и напряженности труда допустимые уровни шума должны отвечать значениям, приведенным в таблице 2.5.2.

Шум в учебных аудиториях, читальных залах не должен превышать 55 дБА, а на улице более 70 дБА. Допустимый уровень шума на улице днем не должен превышать 50 дБА, ночью - 40 дБА. Допустимый уровень шума в жилых помещениях не должен превышать днем - 40 дБА, а ночью - 30 дБА.

Уровень шума в 110 дБА ведет к нарушению слуховых органов, поражению центральной нервной системы, ослаблению защитных функций организма. Запрещается приближаться без средств защиты к зонам подверженным воздействию шума 135 дБА. Уровень шума в 140 дБА вызывает болевые ощущения, в 155 дБА вызывает ожоги, в 180 дБА - смерть.

Таблица 1.3.2. Оптимальные уровни звука на рабочих местах при выполнении работ различной категории тяжести и напряженности

Приборы для измерения шума.

Для измерения шума применяют микрофоны, различные приборы шумомеры. В шумомерах звуковой сигнал преобразовывается в электрические импульсы, которые усиливаются и после фильтрации регистрируются на шкале прибором и самописцем.

Для замеров уровней звукового давления и звуковой интенсивности используют следущие приборы: шумомер типа Ш-71 с октавными фильтрами ОФ-5 и ОФ-6; шумомер PS 1-202 с октавными фильтрами OF-101 фирмы RET (Германия); шумомеры типа 2203, 2209 с октавными фильтрами типа 1613 фирмы «Брюль», «Кер» (Дания); измерители шума и вибрации ИШВ-1 и ВШВ-003.

Шумовые характеристики технологического оборудования определяют на расстоянии 1 м от контура машин. На рабочем месте измерение шума следует производить на уровне уха (на расстоянии 5 см от него), когда рабочий находится в основной рабочей позе.

Современные шумомеры имеют корректирующие частотные характеристики «А» и «Лин». Линейная объективная характеристика (Лин) используется при измерении уровней звукового давления в октавных полосах 63 … 8000 Гц - по всему частотному диапазону.

Для того чтобы показатели шумомера приближались к субъективным ощущениям громкости, используется характеристика шумомера «А», которая примерно соответствует чувствительности органа слуха при разной громкости. Диапазон работы шумомера 30-- 140 дБ. Частотный анализ шума производится шумомером с присоединенным анализатором спектра (набор акустических фильтров). Каждый фильтр пропускает узкую полосу частот звука, определяемую верхней и нижней границей октавных полос. При этом в производственных условиях регистрируется лишь уровень звука в дБА, а спектральный анализ ведется по магнитофонной записи шума.

2. Порядок подготовки и проведения испытаний измерения уровня шума при помощи шумомера

2.1 Требования к средствам измерений

Стандарт устанавливает ориентировочный метод измерения при определении уровней звуковой мощности в полосах частот, а также корректированного по характеристике А уровня звуковой мощности источника шума в местах эксплуатации: в помещениях и на открытых площадках. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1413-78.

Стандарт следует применять в случае, если точные и технические методы измерения, установленные ГОСТ 23941-79, не могут быть применены или их применение не вызывается технической необходимостью.

Ориентировочный метод измерения при выполнении всех условий измерения обеспечивает получение максимального среднего квадратического отклонения уровней звуковой мощности в полосах частот и корректированного по характеристике А уровня звуковой мощности по ГОСТ 23941-79.

Измерения должны проводиться:

Измерения уровней звукового давления должны быть проведены в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 125 Гц до 8000 Гц; третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 100 Гц до 10000 Гц или в более узких полосах, а также в уровнях звука. Допускаются измерения на более низких или более высоких частотах, если они проводятся на открытой площадке или в помещении, объем которого превышает 300 м 3 .

Величины максимальных средних квадратических отклонений уровней звуковой мощности в полосах частот при расширении частотного диапазона измерений или в более узких полосах частот, чем треть октавы, должны быть определены в результате дополнительных измерений. Для измерения уровней звукового давления и уровней звука применяют шумомеры 1-го или 2-го класса по ГОСТ 17187-71 с полосовыми электрическими фильтрами по ГОСТ 17168-71 или измерительными трактами с характеристиками, соответствующими этим стандартам.

Микрофон шумомера или измерительного тракта должен быть предназначен для измерений в свободном звуковом поле - при измерениях на открытой площадке и для измерений в отраженном звуковом поле - при измерениях в помещениях.

Акустическая и электрическая калибровка шумомера или измерительного тракта должна проводиться до и после проведения измерений.

Погрешность применяемого для акустической калибровки источника звука не должна превышать ±0,5 дБ.

2.2 Подготовка и проведение испытаний

Размеры открытой площадки и размеры испытательной площадки в помещении должны быть достаточными, чтобы разместить в центре испытываемый источник шума и вокруг него точки измерений в соответствии с п. 4.3.

Условия измерений на открытой площадке не проверяют. Постоянную К для открытых площадок принимают равной нулю.

Условия измерений в помещении удовлетворяют требованиям настоящего стандарта, если величина К равна или менее 7 дБ.

Постоянная К должна определяться для каждой октавной полосы или для октавной полосы со среднегеометрической частотой 500 Гц при измерениях уровня звука. При измерениях температура воздуха не должна изменяться более чем на ±10°С.

Измерения на открытой площадке не должны проводиться во время выпадания атмосферных осадков и при скорости ветра более 5 м/с. При скорости ветра от 1 до 5 м/с следует применять экран для защиты измерительного микрофона от ветра. Шум помех, например, от аэродинамических потоков вблизи микрофона, от вибраций, передаваемых на измерительные приборы, от влияния электрических или магнитных полей или других источников шума должен измеряться в тех же величинах и измерительных точках, что и шум испытываемого источника. Допускается не учитывать шум помех, если он на 10 дБ (дБА) ниже уровня шума, измеренного при включенном источнике шума.

Число точек измерения шума помех может быть уменьшено, если эквивалентный уровень помех распределен в помещении равномерно.

Если разность между уровнем измеренного шума и эквивалентным уровнем помех DL в дБ или дБА постоянна и менее 3 дБ (дБА) или она менее 10 дБ (дБА) и колеблется во времени, то результат измерения в данной полосе частот и в данной точке измерения не может быть оценен. Если разность DL?3 дБ (дБ А) для учета помех следует из уровня, измеренного при работе источника шума, вычесть значения D, приведенные в таблице.

Испытываемый источник шума следует установить в середине испытательной площадки, на звукоотражающей плоскости.

Режимы и условия работы источника шума, его установка, монтаж и оснащение - по ГОСТ 23941-79.

В помещении должна быть определена постоянная К по пп. 3.3 и 3.4.

Точки измерений следует располагать на измерительной поверхности.

Измерительная поверхность - условная поверхность, которая окружает источник шума и заканчивается на звукоотражающей плоскости.

В качестве измерительной поверхности следует принимать полусферу или измерительную поверхность, которая расположена на одном и том же измерительном расстоянии d от огибающего испытываемый источник шума параллелепипеда (см. рис 1). Параллелепипед, огибающий источник шума, - условная поверхность, так же окружающая источник шума и заканчивающаяся на звукоотражающей плоскости. Размеры параллелепипеда должны соответствовать габаритным размерам источника шума. При определении их не следует учитывать части источника, которые существенно не излучают звуковой энергии (рычаги, концы валов и т.п.), но следует учитывать траектории, описываемые движущимися при работе частями источника шума.

Измерительное расстояние следует выбирать таким образом, чтобы точки измерения лежали вне зоны ближнего поля источника шума и в пределах окружающего источника шума пространства.

Измерительное расстояние должно быть равно 1 м (d=1 м); допускается меньшее измерительное расстояние, но не менее 0,25 м.

При измерениях на площадках больших размеров, а также при испытаниях источников шума, которые не допускают приближения микрофона менее чем на 1 м, измерительное расстояние может быть более 1 м (d>1 м). Полусферическая измерительная поверхность должна использоваться, если измерительное расстояние d превышает в 1,5 раза максимальный размер огибающего параллелепипеда (d?1,5l max), а радиус R измерительной полусферы больше или равен удвоенному максимальному размеру огибающего параллелепипеда (R?2l max). Центр измерительной полусферы должен совпадать с проекцией центра огибающего параллелепипеда на звукоотражающую плоскость. Площадь измерительной полусферы вычисляют по формуле

Характеристические размеры измерительной поверхности, расположенной на расстоянии d от огибающего источник шума параллелепипеда (черт. 1), вычисляют по формулам

где l 1 , l 2 - размеры основания параллелепипеда, огибающего источник шума, l 1 ?l 2 , м;

l 3 - высота параллелепипеда, огибающего источник шума, м;

d - измерительное расстояние, м.

Площадь измерительной поверхности м 2 следует определять по формуле

Количество точек измерения должно быть не менее пяти. Располагать их следует, как указано на черт. 1.

S - измерительная поверхность: 1 - 5 - точки измерения; l 1 , l 2 , l 3 - размеры огибающего источник шума параллелепипеда; d - измерительное расстояние; а, b, с - характеристические размеры измерительной поверхности

Точки измерения 1 - 4 расположены на высоте h 1 , которая должна быть не менее 0,15 м. Высоту h 1 вычисляют по формуле

Если разность между максимальными и минимальными уровнями звука в точках измерений 1 - 5 превышает 8 дБА, то следует использовать 8 точек измерения по ГОСТ 12.1.026-80.

Если расположение микрофона в измерительной точке затруднено, то две измерительные точки могут быть смещены в сторону при условии сохранения равномерного распределения остальных точек на измерительной поверхности. Допускается применение подвижного микрофона, равномерно перемещающегося по измерительной поверхности.

2.3 Оценка (или расчет) точности испытаний

шум раздражитель производственный

Микрофон должен быть установлен в точке измерения и ориентирован в направлении испытываемого источника шума. Между микрофоном и источником шума не должны находиться люди или предметы, искажающие звуковое поле. Расстояние между микрофоном и наблюдателем должно быть не менее 0,5 м. На шумомере должна быть установлена временная характеристика S (медленно). Если показания шумомера колеблются в пределах 5 дБ, то следует отсчитывать среднее значение уровней. Для импульсных шумов следует дополнительно отсчитывать показания при временной характеристике I (импульс); эти значения приводят в протоколе измерений. Давление звука используется для измерения абсолютных значений интенсивности звука, исходящего от источника шума, в децибелах (дБ). Минимальное давление, регистрируемое человеческим ухом составляет всего 0,00002 Па (т.е. 2*10 -5 Н/м 2), а звуковое давление, вызывающее боль в ушах приблизительно 20 Па (т.е. 20 Н/м 2). Для упрощения измерений в практике чаще всего измеряют звуковое давление, т.к. его изменения ухо воспринимает как звук. Звуковое давление уменьшается обратно пропорционально с расстоянием от источника звука. Так например удвоение расстояния уменьшает уровень шума на 6 дБ, в соответствии со следующей формулой:

D e =L v -L pA =10 log 4 p r 2 2 /r 1 2

Пример ослабления шума вентилятора на определенном расстоянии в свободном пространстве:

При условии, что на расстоянии г 1 от вентилятора, звуковое поле уже сформировалось, действительно выражение для приблизительного вычисления.

D e = 20 log r 2 + 14 дБ(А) = 20 log 50 + 14 = 48 дБ(А)

Уровень звукового давления на расстоянии r 2 составляет:

L pA = L v - D e = 85 - 48 = 37 дБ(А)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ К В ПОМЕЩЕНИИ

1. Постоянную К определяют методом образцового источника шума, изложенным в обязательном приложении ГОСТ 12.1.026-80.

2. Постоянную К вычисляют также по формуле

где S - площадь выбранной измерительной поверхности м 2 , вычисленная по формуле (1) или (3);

А - эквивалентная площадь звукопоглощения м 2 , в помещении в полосе частот, определяемая по обязательному приложению 4 к ГОСТ 12.1.025-81 или по обязательному приложению 2 настоящего стандарта.

Номограмма для определения постоянной К

S - площадь измерительной поверхности м 2 , S v - площадь ограничивающих поверхностей помещения м 2 , a s - средний коэффициент звукопоглощения; К - постоянная

Номограмма для определения постоянной К приведена на рис 2.

Приближенное определение эквивалентной площади звукопоглощения в помещении

1. Эквивалентную площадь звукопоглощения A приближенно вычисляют по формуле

где S v - площадь ограждающих поверхностей в помещении м 2 ;

a s - средний коэффициент звукопоглощения, зависящий от вида помещения и равный:

0,05 - для пустого помещения с гладкими стенами из бетона, кирпича;

0,1 - для частично пустого помещения с гладкими стенами из бетона, кирпича;

0,15 - для помещения с жесткой мебелью, машинных залов или цехов с оборудованием;

0,2 - для расчлененных помещений с оборудованием или без него;

0,25 - для помещений с мягкой мебелью и цехов с частичной облицовкой звукопоглощающими конструкциями стен и потолка;

0,35 - для помещений с полной звукопоглощающей облицовкой стен и потолка;

0,5 - для помещений, облицованных специальными звукопоглощающими конструкциями

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы было выяснено ориентировочный метод измерения при выполнении всех условий измерения обеспечивает получение максимального среднего квадратического отклонения уровней звуковой мощности в полосах частот и корректированного по характеристике А уровня звуковой мощности по ГОСТ 23941-79.

Измерения должны проводиться:

в помещениях, где установлено испытываемое оборудование;

на открытых площадках, над звукоотражающей плоскостью.

Измерения уровней звукового давления должны быть проведены в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 125 Гц до 8000 Гц; третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 100 Гц до 10000 Гц или в более узких полосах, а также в уровнях звука. Допускаются измерения на более низких или более высоких частотах, если они проводятся на открытой площадке или в помещении, объем которого превышает 300 м 3 . Величины максимальных средних квадратических отклонений уровней звуковой мощности в полосах частот при расширении частотного диапазона измерений или в более узких полосах частот, чем треть октавы по п. 1.3, должны быть определены в результате дополнительных измерений.

Список использованной литературы

1.ГОСТ 12.1.028-80-Шум. Определение шумовых характеристик источников

2 Жидецкий, В.Ц., Основы охраны труда. и др. Львов, «Афиша», 2006г.

3.Пистун, И.П., Лекции по охране труда: Учебное пособие. - Сумы: Изд-во «Университетская книга», 2007. - 301 с.

4.Охрана труда. Учебник. - К.: Вища школа, 2008. - 240 с.

5. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» кафедры «Аэрологии, охраны труда и окружающей среды».

6 . Алексеев, С.П., Казаков, А.М., Колотиков, Н.П., Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении.-М.: Машиностроение, 2006 - 207 с.

7 .Соколов, Э.М., Захаров,Е.И., Панфёрова, И.В., Макеев, А.В., Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для студентов университетов. - Тула, Гриф и К, 2007-210с.

8. Белов, С.В., Безопасность производственных процессов. Справочник, М.: Машиностроение,2005- 615 с.

9. Юдин, Е.Я. , Белов, С.В. , Баланцев, С.К., Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов; Под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2008, 432 с., ил.

10. Юдина, Е.Я., Справочник проектировщика. Защита от шума / Под ред. Е.Я. Юдина. М.: Стройиздат, 2007, 425 с.

11. Денисенко, Г.Ф., Охрана труда: Учеб. пособие для инж.-экон. спец. вузов. -М.:Высш. шк., 2007. -319 с, ил.

12. Белов, С.В. , Козяков, А.Ф. Под редакцией Белова, С.В., Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник - М. Машиностроение, 2009, - 368 с.

13. Карпов, Ю.В., Дворянцева, Л.А. ,Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности. М: Химия, 2008, - 120 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Особенности и виды воздействия шума и вибрации, обоснование нормирования их показателей и величины. Средства измерения уровня шума и вибрации, их специфическое и неспецифическое действие. Разработка мероприятий по защите в производственных условиях.

магистерская работа , добавлен 16.09.2017


Звук и его характеристики. Характеристики шума и его нормирование. Допустимые уровни шума. Средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты для людей от воздействия шума. Структурная схема шумомера и электронный имитатор источника шума.

контрольная работа , добавлен 28.10.2011


Физическая характеристика шума. Основные свойства шума, его классификация по частоте колебаний. Особенности воздействия шума на организм человека. Профессионально–обусловленные заболевания от воздействий шума. Характеристика средств уменьшения шума.

презентация , добавлен 10.11.2016


Основные понятия гигиены и экологии труда. Сущность шума и вибраций, влияние шума на организм человека. Допустимые уровни шума для населения, методы и средства защиты. Действие производственной вибрации на организм человека, методы и средства защиты.

реферат , добавлен 12.11.2010


Приборы для измерения уровня шума в производственном помещении. Классификация шумов по характеру возникновения и спектру. Средства, снижающие шум на пути его распространения. Борьба с шумом в источнике его возникновения. Действие на организм человека.

реферат , добавлен 28.04.2014


Звук и акустика. Классификация и физические характеристики шума. Влияние шума на организм человека. Методы защиты от шума. Полная система уравнений теории упругости. Метод решения задачи для нахождения резонансной частоты колебаний и потенциала скоростей.

дипломная работа , добавлен 17.04.2015


Основное определение шума с физической точки зрения - беспорядочного сочетания звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Специфическое и неспецифическое действие шума.

контрольная работа , добавлен 17.03.2011


Понятие и физические характеристики шума, единица измерения звукового давления и интенсивности звука. Действие шума на организм человека. Классификация шумов и их нормирование. Предельно допустимые уровни звука для трудовой деятельности разных категорий.

реферат , добавлен 26.12.2011


Пути создания оптимального освещения на предприятиях торговли и общественного питания. Характеристика аварий на радиационно-опасных объектах и их профилактика. Анализ производственного травматизма на хлебокомбинате. Действие шума на организм человека.

контрольная работа , добавлен 14.02.2012


Основные виды вибраций и их воздействие на человека. Общая и локальная вибрация. Методы снижения вибраций. Средства индивидуальной защиты от шума и вибрации. Понятие о шуме. Действие шума на организм человека. Методы борьбы с шумом на производстве.

Мало кому известно, что такое шум на самом деле и почему с ним необходимо бороться. Каждый из нас сталкивался с громкими надоедливыми звуками, но никто не задумывался о том, как именно они влияют на человеческий организм. В этой статье мы разберем шум и его разновидности. Помимо этого, обсудим, как именно громкие звуки влияют на наш организм.

Классификация шума

Пожалуй, каждому, кто живет в многоквартирном доме, не понаслышке известно, что такое шум. Это может быть и звук перфоратора, и вой соседского пса, и еще множество других факторов. Так что именно называют шумом? Ему невозможно дать четкого определения. Шумом обычно называют досаждающие, нарушающие спокойствие звуки, которые вызывают у определенного лица раздражение.

Фактически, шум - это, в первую очередь, звук. Давайте более подробно разберем, каких видов он бывает.

Разновидности шума. Ударные звуки

Мало кому известно, какие виды звуков существуют и что такое воздушный шум. Однако это важно знать каждому, чтобы понимать, как именно справляться с тем или иным видом. Известно три вида шума:

• воздушный;
• ударный;
• структурный.

Ударный шум возникает в следствии механического влияния. Он доходит до наших ушей с помощью перекрытия. Например, от пола до стены и от стены до слухового аппарата. Таким шумом могут быть шаги соседа этажом выше или прыжки его ребенка.

Воздушный и структурный шум

Что такое воздушный шум, известно каждому жителю многоквартирного дома. Если вы не можете уснуть, потому что ваш сосед любит по ночам громко смотреть телевизор или слушать радио, то вы столкнулись именно с таким видом шума. Как вы уже догадались, в таком случае передаются по воздуху, и, к сожалению, избавиться от них почти невозможно.

К структурному шуму можно отнести звук соседского перфоратора. Такой шум возникает в следствии взаимодействия источника и конструкции и распространяется на большое расстояние.

Влияние шума на организм человека

Высокочастотные звуки ежедневно отрицательно действуют на здоровье человека и бытовые приборы. Мало кому известно, как шум влияет на наш организм и что такое отношение сигнал/шум. Одни спокойно относятся к шуму, а у других он вызывает недовольство. Огромную роль играет характер высокочастотных звуков и их периодичность.

Шум отрицательно влияет на абсолютно любой живой организм. Вследствие взаимодействия с ним у человека могут развиваться заболевания сердечно-сосудистой и нервной системы. Когда слуховой аппарат воспринимает высокочастотный звук, у человека изменяется пульс, давление и ухудшается кровообращение.

Ученые доказали, что человек, который находится под постоянным воздействием шума, имеет риск столкнуться с заболеваниями ушной раковины.

Что такое соотношение сигнал/шум?

Как мы говорили ранее, высокочастотные звуки отрицательно влияют не только на организм человека, но и на электронные приборы. Мало кому известно, но высокие звуковые волны могут стать причиной плохой телефонной связи или интернета. Чтобы понять, почему это происходит, давайте разберем, что такое соотношение сигнал/шум, более подробно.

Соответствие сигнал/шум (его зачастую обозначают как S/N или SNR) устанавливает мощность сигнала передачи данных. В случае, если степень звука на канале достаточно высока, это может стать причиной уменьшения быстроты интернета или качества связи.

Мало кому известно, почему в самолете запрещают пользоваться мобильными телефонами. Это связано именно с взаимодействием звука и сигнала. Работающий мобильный телефон может образовать лишнее количество шума, который спровоцирует неработоспособность самолета. Средство связи может стать причиной авиакатастрофы. Рекомендуем всегда выключать гаджеты на борту самолета, чтобы не ставить под угрозу свою жизнь.

Отличие звука, шума и вибраций

Не всем понятно, что такое звук и шум. Как показала статистика, почти каждый второй житель нашей планеты считает, что это одно и тоже. Так ли это?

Называть звуком принято абсолютно все, что распознает наш слуховой аппарат. Шум - это те которые приносят дискомфорт одному человеку или же группе людей. К нему можно отнести все раздражающие звуки, такие как, например, лай пса, тиканье часов и щелканье ручкой.

Мы уже разобрались в классификации звука, но что такое шум и вибрация? В чем заключается их отличие? Пожалуй, вибрация - это самый загадочный звук. Его можно ощутить только при соприкосновении с вибрирующим предметом. Такой звук вызывает раздражение нервных импульсов. Вибрация способна спровоцировать ухудшение общего состояния человека.

Белый и производственный шум

Пожалуй, каждый работник крупного промышленного завода знает, что такое производственный шум. Это множество самых разнообразных звуков, которые отрицательно влияют на организм человека. Его частота составляет свыше 400 Гц. Производственные звуки могут спровоцировать множество различных заболеваний, среди которых есть и шумовая болезнь. Ученые доказали, что у каждого второго работника промышленного предприятия есть проблемы с сердечно-сосудистой системой и слуховым аппаратом.

Мы уже выяснили, что высокочастотные звуки приносят нам не только дискомфорт, но и проблемы со здоровьем. Могут ли они приносить пользу? Всем ли известно, что такое белый шум?

Белый шум - это звук, в котором волны распределены равномерно. Он бывает достаточно разнообразным. К нему можно отнести звук работающего пылесоса, фена или воды, которая течет с крана. Последнее время многие мамы во всех уголках мира используют белый шум для успокоения ребенка. Удивительно, но это действительно работает. В случае, если ваш ребенок плохо засыпает и постоянно капризничает, то включите ему шум водопада. Такой звук восстанавливает нервную систему. Вы будете удивлены, но ребенок моментально успокоится и уснет.

Уровень шума

Мы уже выяснили, что такое шум и каких видов он бывает. На сегодняшний день большое количество людей проживает в многоквартиртирных домах. Ежедневно, каждый из них сталкивается с разными посторонними звуками. Всем известно, что существует законопроект, который запрещает превышать допустимый уровень звука в разных регионах после 22 и 23 часов вечера. В случае невыполнения закона, нарушитель будет обязан выплатить штраф. Всем ли известно, что такое и какая его допустимая норма?

В соответствии с законом, допустимая норма шума вечером составляет 40 дБ. Большинство людей волнует вопрос о том, что делать, если соседи шумят днем. К сожалению, дневной уровень звука не установлен. В случае, если вы не любите громкий соседский телевизор, который он смотрит днем, то вам останется только смириться.

Что такое шум, не понаслышке знают "новоиспеченные" мамы. Уровень детского плача составляет 70-80 дБ. Не сладко и автомобилистам. Уровень звука гудка составляет обычно более 100 дБ. К слову, шум более 200 дБ может спровоцировать разрыв перепонок.

Длительное воздействие шума. Профилактика ушных заболеваний

Как мы говорили ранее, длительное воздействие шума негативно влияет на организм человека. При постоянном взаимодействии с высокочастотными звуковыми волнами барабанная перепонка ослабевает и может лопнуть. В некоторых случаях ее можно восстановить, однако это потребует большого количества времени и сил.

Еще одно серьезное заболевание, которое возникает от высокочастотных волн, - это шумовая болезнь. Она характеризуется снижением слуха. Ее первоначальные признаки - это звон и резкая боль в ушах, хроническая усталость и постоянные головные боли. В случае, если вы обнаружили у себя такие признаки, настоятельно рекомендуем незамедлительно обращаться к специалисту. Чем раньше вы это сделаете, тем меньше шансов на то, что со временем у вас будет полная или частичная глухота. Обычно пациенты поздно обращаются к врачу и поэтому шумовая болезнь не поддается лечению. Лишь в отдельных случаях специалистам удается восстановить хотя бы половину слуховых возможностей.

Чтобы обезопасить себя, в случае постоянного контакта с шумом необходимо проходить ежегодный медосмотр у специалиста. Это позволит не только обнаружить проблему, но и справиться с ней без последствий. Чтобы быть менее подверженным к высокочастотным звукам, необходимо надевать противошумы. Наиболее распространенным их видом являются беруши.

В случае если вы работаете на промышленном производстве, где обычно уровень шума превышает 90 дБ, рекомендуется приобрести противошумы высокого уровня безопасности. Благодаря им вы сможете обезопасить свой слуховой аппарат и не столкнуться с его заболеваниями. Если же вы живете в многоквартирном доме и ваши соседи любят шуметь, то рекомендуем установить звукоизоляцию. С ней вы навсегда забудете о существовании соседского телевизора.

Подведем итоги

Каждому из нас известно, что такое постоянные шумы. К сожалению, с ними мы сталкиваемся ежедневно и оградить себя от них почти невозможно. В этой статье мы выяснили их разновидности, а также, как именно они влияют на наш организм. Рекомендуем избегать высокочастотных звуковых волн, а в случае, если вы работаете в окружении постоянного шума - использовать противошумы. Будьте здоровы!

По характеру колебательных движений звуки делятся на две группы - тоны и шумы. Если колебание совершается ритмично, т.е через определенные промежутки времени повторяются одинаковые фазы звуковой волны, то образующийся при этом звук воспринимается как музыкальный тон.

Простейший вид тона - гармоническое колебание, так называемый чистый тон. Примером чистого тона может служить звук камертона. Другую группу звуков составляют шумы. К шумам относят такие звуки, как скрип, стук, крик, гул, вой, шорох. Шумы представляют собой совокупность беспорядочных (хаотических) колебаний, не связанных между собой какой-либо правильной числовой зависимостью, которая характерна для гармонических колебаний, входящих в состав музыкальных звуков.

Чтобы иметь хотя бы приблизительное представление о силе звука, достаточно сказать, что, если сверхзвуковой самолет пролетит над городом на высоте равной 1300-1500 м, звуковой волной будут выбиты стекла в домах. Или другой факт: в 1959 г. в США 10 человек за хорошую плату согласились испытать на себе действие шума сверхзвукового самолета. Самолет пролетел над их головами на высоте 10-12 м, и шумом были убиты все 10 человек. 6 человек сразу, а остальные через несколько часов. В средние века существовала казнь «под колокол». Шум колокольного звона медленно убивал человека.

Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких и газообразных средах. Шум имеет определенную частоту, или спектр и интенсивность.

Интенсивность шума характеризуется по его уровню, уровнями звукового давления. В качестве единицы измерения интенсивности шума используется бел - относительная величина, показывающая кратность усиления звука с точки зрения его восприятия при изменении физической силы звука в 10 раз.

Уровень шума характеризует интенсивность постоянного шума по физиологически скорректированной шкале - шкале «А» шумомера, которая приблизительно соответствует громкости воспринимаемого органом слуха человека звукового сигнала. Интенсивность шума, измеренная по шкале «А», называется уровнем звука и обозначается децибелами А (дБА).

Частотная характеристика шума имеет важное значение при оценке воздействия шума на организм, т.к. звуки одной и той же интенсивности, но разной частоты воспринимаются неодинаково. Частота шума выражается в герцах.

Звуки высокой частоты (до 4000 Гц) при их одинаковой интенсивности воспринимаются человеком как более громкие и, следовательно, они оказывают более выраженное действие на слуховой анализатор. Также выделяют низкочастотные (ниже 400 Гц) и среднечастотные (от 400 до 1000 Гц) звуки.

Шумы подразделяют:

· по временным характеристикам на постоянный (уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 дБА) и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек и более); импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек;

· по месту возникновения: возникающие в зданиях, воздушные и ударные.

Шумы, проникающие в жилые помещения подразделяются на внешние и внутренние. Внутренние шумы, возникающие в самих зданиях, подразделяются на бытовые и механические. Механические шумы связаны с работой инженерного и санитарно-технического оборудования (лифты, вентиляторы, насосы).

Бытовые шумы создаются проживающими в доме людьми. Громкий разговор, пение, игра на музыкальных инструментах, крики и плач детей и особенно включенные на полную мощность телевизоры, радиоприемники вызывают возникновение в воздухе и распространение в нем так называемого воздушного звука.

Ходьба, танцы, передвижение мебели, беготня детей создают так называемый ударный звук. Удар по тому или другому твердому телу вызывает в нем колебания. Если частота этих колебаний больше 20 Гц, то они создают звуковые волны, которые передаются на конструкцию покрытия, стены и перегородки и распространяются по зданию на далекое расстояние. Это происходит из-за очень малого затухания звуковой энергии в тех материалах, из которых обычно возводят конструкции зданий.

Вентиляторы, моторы, лебедки, лифты и другое механическое оборудование здания являются источниками воздушного и ударного звука, возникающего в зданиях. Моторные вентиляционные установки создают сильный воздушный шум (90-95 дБ). Этот шум распространяется вместе с потоком воздуха по вентиляционным каналам и через вентиляционные решетки проникает в комнаты. Вентиляторы и приводящие их в действие моторы вследствие вибрации могут вызывать интенсивные звуковые колебания в перекрытиях и стенах зданий. Эти колебания, так же как и ударный звук, легко распространяется по конструкциям здания и излучаются в помещения, даже далеко расположенные от вентиляторов, создавая воздушный звук.

Насосы с моторами для обслуживания котельных в подвалах, установленных без соответствующих звукоизоляционных мероприятий, вызывают в фундаментах колебания звуковой частоты, которые передаются стенам здания и распространяются по ним, создавая шум в квартирах.

Лифтовые установки являются источниками значительного шума, который возникает при движении кабины от ударов и толчков башмаков по направляющим, щелканья этажных выключателей и особенно от ударов дверей шахты и кабины при их закрывании. Этот шум распространяется по воздуху в шахте и на лестничной клетке, а также по конструкциям здания вследствие жесткого крепления шахты лифта к стенам и перекрытиям здания.

Воздушные и ударные звуки могут распространяться не только по ограждающим и несущим конструкциям здания, но и по вентиляционным каналам, по трубопроводам отопительных и санитарно-техническим системам и по мусоропроводам.

Разнообразие источников шума и путей его передачи вызывает необходимость применения разнохарактерных средств борьбы с шумом. Для этого осуществляются мероприятия, направленные на уменьшение шума в вызывающих его источниках и на ослабление воздействия шума на ограждающие конструкции.

Такими мероприятиями являются: рациональная с точки зрения шумового режима планировка помещений и планировка зданий; уменьшение шумности планируемого оборудования, применяемого в зданиях, и рациональное его замещение; уменьшение шума в вентиляционных каналах и камерах, а также в трубопроводах и в оборудовании санитарно-технических систем; ограничительные условия пользования радиоприемниками и музыкальными инструментами.

Например, санитарные узлы, кухни группируются вокруг лестничной клетки и блокируются в смежных квартирах, что способствует локализации шумов и предохраняет жилые комнаты от их влияния.

Еще в средние века возникали судебные процессы, связанные с шумом в жилищах. Первые законодательства по ограничению шума появились в CUI в. В Англии до сих пор существует закон, принятый еще в начале CUII в., по которому запрещается мужьям бить своих жен от 9 вечера до 6 утра, т.к. шум, с которым связаны такие действия, может нарушить покой соседей.

Работа всех бытовых приборов сопровождается шумом, значительно превосходящим установленные нормативы. Даже таким маленьким прибором, как электробритва, не всегда возможно пользоваться по утрам - шума от нее достаточно, чтобы нарушить сон спящих людей.

Ограничительный режим сна нарушают также стенные часы и будильники. Каждое движение маятника современных часов сопровождается недопустимо сильным и высокого тона грубым звуком. Днем общий звуковой уровень достаточно высок, и работа таких часов остается для человека почти незамеченной. Но ночью звуки большинства современных часов, тем более с боем, раздражают, нарушают глубину сна и приводят к пробуждению.

Еще более отрицательным моментом, отражающимся на нервную систему людей, является внезапное пробуждение от резких и грубых звуков будильников. Слишком быстрый переход от сна к бодрствованию вреден для любого человека. Первая реакция взрослых на звук будильника - раздражение, неудовольствие, для детей это небольшая, но настоящая акустическая травма, которая не проходит бесследно. В настоящее время выпускают будильники, которые вместо резкого звонка тихо исполняют какую-нибудь мелодию. При таком действии будильника процесс перехода от сна к бодрствованию протекает медленно и от такого пробуждения не страдает нервная система.

Музыка оказывает благоприятное эмоциональное воздействие, но в определенных условиях в ряде случаев может оказывать неблагоприятное влияние на нервную систему и некоторые органы человека. В трудах русского ученого А.С. Догеля содержится высказывание о том, что разная высота звуков, их сила и тембр различно действуют на систему кровообращения, вызывая учащение или замедление сердцебиения, изменение пульсовой волны. Музыка может вызвать изменения в таких органах человеческого тела, как железы внутренней секреции, поперечнополосатые мышцы. Под влиянием ритмических, бодрых, моторных интонаций нередко усиливается работа мышц.

Суммарные уровни жилищно-бытового шума составляют для дневного времени (от 8 до 22 ч) - 40 дБ, а для ночного времени (от 22 до 8 ч) - 30 дБ. Для сравнения этих нормативных уровней величин шума можно привести следующие данные: обычный разговор в комнате равен 50-60 дБ, шум громкой музыки по радио - 80 дБ, шум трамвая, идущего по улице -90 дБ.

Оказывается, что шум – это понятие, в известной степени, относительное. Любой звук может одновременно нести полезную информацию и, в то же время, являться шумом. Все дело в людях, которые этот звук воспринимают. Человек, слушающий громкую музыку, может наслаждаться ей, но людям, находящимся по соседству, эта музыка, возможно, будет доставлять одни лишь неудобства.

Поэтому любой нежелательный для нас звук или совокупность нежелательных звуков называют шумом.

Звук – это колебательный процесс, представляющий собой чередующиеся волны сгущения и разряжения упругой среды и волнообразно распространяющийся в этой среде. Любое колеблющееся тело, соприкасаясь с окружающей средой, образует звуковые волны и является источником звука. Волны сгущения приводят к повышению давления в упругой среде, а волны разряжения - к понижению. Отсюда появился термин звуковое давление - это переменное давление, возникаю­щее дополнительно к атмосферно­му давлению при прохождении звуковых волн.

Звуки различаются по ряду признаков – это сила звука, частота звука. Чем выше частота колебаний звуковой волны, тем выше звук, который мы слышим.

Шум – это, как правило, совокупность звуков различной частоты и силы. С точки зрения воздействия на человека шум оценивается в частотном диапазоне от 45 до 11 тыс. Гц, который включает девять октавных полос.

Человеческий орган слуха не способен различит разность изменения звукового давления, но он различает кратность изменения звукового давления. Кратность изменения звукового давления в диапазоне, начинающемся от порога слышимости, до порога, когда шум вызывает боль, составляет миллионы раз. Поэтому, чтобы уменьшить оценочную шкалу изменение звукового давления выражают в децибелах (дБА), которые являются логарифмическими единицами.

Виды шума

Шум различают по спектральным и временным характеристикам. В зависимости от характера спектра шум бывает: широкополосным (непрерывный спектр более октавы) и тональным (превышение шума в одной третьоктавной полосе уровней шума в соседних полосах более чем на 10 дБ).

По временным характеристикам различают шум: постоянный (меняется не более чем на 5 дБА) и непостоянный (меняется более чем на 5 дБА), последний в свою очередь бывает колеблющимся (непрерывно изменяется во времени), прерывистым (изменяется ступенчато, интервалы, когда шум постоянный одна и более секунд) и импульсным (длительность звука менее одной секунды, различия в результатах замеров шумомером в режимах «медленно» и «импульс» 7 и более дБ).

Источники шума и сравнительные уровни шума

В современном техногенном мире источников шума великое множество. Различные виды транспорта, технологическое оборудование, оборудование жилых зданий, звуковоспроизводящая аппаратура и т.д., все это является источниками нежелательных звуков, которые и составляют шум.

В бытовых условиях, шум ниже чем на производстве, поскольку источники шума, как правило не настолько мощные. Промышленные источники тоже, как правило, различаются. Наиболее шумными считаются угольная, горнорудная, машиностроительная, металлургическая, нефтехимическая, лесная промышленности. Наименее шумная – пищевая промышленность.

Некоторые технологические процессы на производстве, например на предприятиях, производящих железобетонные конструкции, могут являться источниками шума доходящего до 120 дБА. Для более наглядной оценки таких уровней приведем описания шумов различных уровней:

В физической акустике шум – это неупорядоченный во времени звуковой сигнал, который характеризуется сплошным или смешанным спектром. Однако если рассматривать звуковые сигналы с точки зрения их субъективной оценки, то понятие шума расширяется. Один и тот же звук, в зависимости от ситуации, одни люди воспринимают как музыку или информационный сигнал, а другие как мешающий и раздражающий шум. Внезапно сработавшая ночью автомобильная сигнализация для владельца - полезная информация, но для остальных - шум, а громкая музыка не всегда доставляет удовольствие живущим по соседству.

Любой звук, который мешает работе, отдыху, восприятию музыки, речи и других акустических сигналов, несущих полезную информацию, мы называем шумом независимо от его физических характеристик.

С санитарно-гигиенической точки зрения шум принято определять как звук, оцениваемый негативно и наносящий вред здоровью.

Внедрение в промышленность новых технологий, рост мощности технологического оборудования, развитие транспорта, все более широкое использование бытовой техники приводят к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума. Проблема борьбы с шумом является, таким образом, неотъемлемой частью охраны труда и защиты окружающей среды.

Основными источниками шума в городах и других населенных пунктах являются автомобильные потоки на улицах и дорогах, а также железнодорожный транспорт и самолеты. Шум транспорта имеет механическое и аэрогидродинамическое происхождение, импульсный характер и сложный спектральный состав.

В промышленных районах и непосредственно в цехах и мастерских существенный вклад в шумовое загрязнение окружающей среды вносит работающее оборудование, как непосредственно задействованное в производстве (станки, агрегаты), так и обслуживающее (системы энергоснабжения, вентиляции, транспорт).

Причиной возникновения шума в зданиях, в том числе и в жилых помещениях, являются как внешние источники (транспорт и промышленные предприятия), так и внутренние – инженерное и санитарно-техническое оборудование, бытовые приборы, громкая музыка, танцы и др.

В связи с многообразием источников шума встает вопрос об их классификации. Рассмотрим основные признаки, по которым можно классифицировать шумы.

Одним из основных параметров источника шума является создаваемый им уровень шума . Уровень звука в децибелах определяется по формуле:

где I – сила звука, p – звуковое давление, I 0 и p 0 – порог слышимости на частоте 1000 Гц (I 0 = 10 -12 Вт/м 2 , p 0 = 2·10 -5 Па).

Чувствительность слуха, как известно, зависит от частоты звука. Для того, чтобы приблизить результаты объективных измерений к субъективному восприятию, вводят понятие корректированного уровня шума. Коррекция заключается в том, что используются зависящие от частоты поправки к уровню соответствующей величины. Эти поправки стандартизованы в международном масштабе. Наиболее широко используется коррекция А. В соответствии с ней корректированный уровень шума (в дБ(А)) равен:

где ΔL A – зависящие от частоты поправки, приведенные в таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Поправки к уровню шума (коррекция А)

Следующая характеристика шума, излучаемого данным источником – спектр .

Все физические величины, характеризующие звуковой сигнал, являются функцией времени, поэтому их можно представить в виде суммы гармонических колебаний с различными частотами и амплитудами. Зависимость амплитуды гармонических составляющих звуковой волны от частоты называется спектром звука (см.раздел 3.4).

Обычно для шумов характерен сплошной или смешанный широкополосный спектр. При этом в зависимости от положения максимума шумы подразделяют на низкочастотные (f max < 300 Гц), среднечастотные (300 Гц < f max < 800 Гц) и высокочастотные (f max > 800 Гц). Наряду с широкополосными шумами встречаются и тональные шумы, спектр которых близок к дискретному.

Рассмотрим теперь временные характеристики шума . По временным характеристикам шумы делят на постоянные и непостоянные.

Шум называют постоянным , если его уровень в течение 8 часов изменяется не более, чем на 5 дБ(А).

Все остальные шумы - непостоянные :

- колеблющиеся во времени (уровень звука непрерывно изменяется с течением времени);

- прерывистые (уровень звука изменяется ступенчато на 5 дБ(А) и более, причем длительность интервалов, в течение которых уровень звука остается постоянным, составляет одну секунду и более);

- импульсные , состоящие из одного или нескольких сигналов, каждый длительностью менее одной секунды.

Для оценки уровня непостоянных шумов используется так называемый эквивалентный уровень звука. Эквивалентный уровень звука данного непостоянного шума численно равен уровню звука постоянного, широкополосного, неимпульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и постоянный шум. При измерениях с помощью шумомера эквивалентный уровень шума определяют по формуле:

.

Здесь T – время усреднения, m – число измерений, L i – результат отдельного измерения, t i – интервал времени между измерениями. Обычно интервал между измерениями 2-3 секунды, а время усреднения выбирают в зависимости от характера шума.

По механизму возникновения различают:

- механический шум ;

- аэрогидродинамический шум ;

- шум электромагнитного происхождения .

Принцип действия источников и особенности механического и аэрогидродинамического шума описаны в главе 4 (разделы 4.1.4 и 4.2.4). Что касается шума электромагнитного происхождения, то это механический шум, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.).

Еще один принцип классификации шумов – по способу распространения . Речь идет о распространении шума в зданиях.

Если источник шума не связан с конструкциями здания и звук излучается непосредственно в воздушную среду (разговор, музыка, радио, телевизор), то звуковая волна вызывает в стене или перекрытии колебания, за счет чего звук проходит в соседнее помещение. Такой шум называется воздушным.

Еще один вид шума – корпусный (структурный) шум. Среда его передачи – твердые и жидкие материалы. Типичные источники такого шума – захлопывание двери, щелканье выключателя, смыв воды в туалете, шум потока в водопроводных трубах и в системе центрального отопления. Особенно интенсивным является корпусный шум, излучаемый каким-либо вибрирующим механизмом (насосом, лифтовым двигателем, вентиляционной установкой), жестко связанным с конструкцией здания. Механизм передачи корпусного шума можно описать следующим образом. Стены или перекрытия за счет механического воздействия приводятся в колебательное движение, которое в свою очередь заставляют колебаться частицы воздуха в соседнем помещении.

При ходьбе по междуэтажным перекрытиям (по полу) возникает ударный шум.

Источники корпусного и ударного шума вызывают интенсивные колебания жестких конструкций здания, по которым упругие волны могут распространяться почти без затухания на большие расстояния и создавать нежелательно высокие уровни шума даже в удаленных от источника помещениях (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 – Пути распространения шума в зданиях

1 – воздушный шум; 2 – ударный шум (прямые пути передачи шума);

3 и 4 –косвенные пути; 4’ – структурный шум, излучаемый конструкциями, связанными с механизмами и элементами инженерного оборудования