Нормирование шума ведется в соответствии с Межгосударственным стандартом ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Общие требования безопасности, в котором определены основные характеристики производственных шумов и соответствующие им нормы шума на рабочих местах.
Нормы соответствуют рекомендациям Технического комитета акустик при Международной организации по стандартизации и устанавливают допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА на рабочих местах.
Нормы предусматривают дифференцированный подход в соответствии с характером производственной деятельности в условиях шума, т.е. нормируемые уровни звукового давления имеют различные предельные спектры для разных профессиональных групп и помещений, где осуществляется различная по характеру работа (умственный труд, нервно-эмоциональное напряжение, преимущественно физический труд и т.д.).
В нормах учитываются характер действующего шума (тональный, импульсный, постоянный) и время воздействия шумового фактора при расчете эквивалентных его уровней для непостоянных шумов.
При исследовании шумов весь слышимый диапазон звуковых колебаний по частоте можно разбить на отдельные полосы – октавы. Октава – это диапазон частот, в котором верхняя граница частоты f 2 вдвое больше нижней f 1 (f2/ f1 =2).
Однако для обозначения октавы обычно указывают не диапазон частот, а так называемые среднегеометрические частоты 
.
Нужно заметить, что кроме стандарта, действуют также санитарные нормы. В этих документах характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Совокупность девяти нормативных уровней звукового давления на девяти стандартных среднегеометрических частотах называется предельным спектром шума.
Сокращенно предельный спектр обозначается ПС с указанием допустимого уровня звукового давления в дБ на среднегеометрической частоте 1000 Гц, например: ПС-45, ПС-55, ПС-75 и др.
Для ориентировочной оценки (например, при проверке органами надзора, выявлении необходимости применения мер по шумоглущению и др.) допускается за характеристику постоянного широкополосного шума на рабочем месте принимать уровень звука LА, дБА, измеренный на временной характеристике «медленно» шумомера, определяемый по формуле:
 ,
| (3.1) |
где РА – среднеквадратичная величина звукового давления с учетом коррекции по кривой чувствительности «А» шумомера, Па.
Шкала А шумомера имитирует кривую чувствительности уха человека.
Измеренный в соответствии с ней уровень шума оказался наиболее пригодным для оценки воздействия шумов на организм. Уровень звука A L, дБА связан с ПС следующей зависимостью:
LA = ПС + 5 дБ (3.2)
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах являются эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА и по СН РК 2.04-03-2011 «Защита от шума» максимальные уровни звука LАмакс, дБА.
Для постоянного шума нормируемыми параметрами являются значения
уровней звукового давления в девяти октавных полосах. В качестве ориентировочной оценки постоянного шума (при проверке органами надзора)
допускается для постоянного широкополосного шума использовать норму для
уровня звука в дБА.
Для непостоянного шума нормируемым параметром является эквивалентный (по энергии) уровень звука LAэкв, дБА. Эквивалентный уровень звука – это значение уровня звука длительностью постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени имеет тоже самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум.
В санитарных нормах предельно допустимые уровни звука и эквивалент
уровни звука на рабочих местах приведены с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности и представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
| Категория напряженности трудового процесса | Категория тяжести трудового процесса (физическая нагрузка) | ||||
| легкая | средняя | труд I ст. | труд II ст. | труд III ст. | |
| легкой степени | |||||
| средней степени | |||||
| Напряженный труд 1 ст. | - | - | - | ||
| Напряженный труд 2 ст. | - | - | - |
Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса рекомендуется проводить в соответствии с «P 2.2.2006-05 Руководство по гиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА на рабочих местах для тонального и импульсного шума, измеренного шумомером на характеристике «медленно», следует принимать на 5 дБ меньше указанных таблице (3.1) значений.
Для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА на рабочих местах следует принимать на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице, или фактических уровней шума в этих помещениях, если последние не превышают значений, приведенных в таблице (3.1) (поправку для тонального и импульсного шумов в этом случае принимать не следует).
Для оценки непостоянного шума допускается также применять подход
основанный на использовании в качестве характеристики непостоянного шума дозы шума.
Акустический расчет
Необходимость проведения мероприятий по снижению шума определяется: на действующих предприятиях на основании измерений уровней звукового давления на рабочих местах с последующим сравнением этих уровней с допустимыми по нормам Lр доп, на проектируемых предприятиях – на основании проведенного акустического расчета.
Акустический расчет включает:
- выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;
выбор расчетных точек и определение допустимых уровней звукового давления L доп для этих точек;
расчет ожидаемых уровней звукового давления Lр в расчетных точках;
расчет необходимого снижения шума в расчетных точках;
разработка строительно-акустических мероприятий для обеспечения требуемого снижения шума или по защите от шума (с расчетом).
Акустический расчет выполняется во всех расчетных точках для восьми октавных полос со среднегеометрическими частотами от 63 до 8000 Гц с точностью до десятых долей дБ.
Окончательный результат округляют до целых значений.
Исходными данными для акустического расчета являются:
геометрические размеры помещения;
спектр шума источника (или источников) излучения;
характеристика помещения;
характеристика преграды;
расстояние от центра источника (источников) до рабочей точки.
3.2.1 Выбор расчетных точек
Расчетные точки при акустических расчетах следует выбирать внутри помещений зданий и сооружений, а также на территории на рабочих местах или в зоне постоянного пребывания людей на высоте 1,2 – 1,5 м от уровня пола рабочей площадки или планировочной отметки территории.
При этом внутри помещения, в котором один источник шума или несколько источников шума с одинаковыми октавными уровнями звукового давления, следует выбирать не менее двух расчетных точек: одну на рабочем месте, расположенном в зоне отраженного звука, а другую – на рабочем месте в зоне прямого звука, создаваемого источниками шума.
Если в помещении несколько источников шума, отличающихся друг от друга по октавным уровням звукового давления на рабочих местах более чем на 10 дБ, то в зоне прямого звука следует выбирать две расчетные точки: на рабочих местах у источников с наибольшими и наименьшими уровнями звукового давления Lp в дБ.
3.2.2 Расчет ожидаемых уровней звукового давления Lр в расчетных точках.
В зависимости от того, где находится источник шума и расчетные точки (в свободном звуковом поле или в помещении), применяют различные методики расчета:
а) Расчет ожидаемых октавных уровней звукового давления в помещении:
- с одним источником шума;
- с несколькими источниками шума;
- изолированном от источников шума.
б) Расчет ожидаемых октавных уровней звукового давления при распространении звукав свободном пространстве.
3.2.3 Расчет требуемого снижения уровней звукового давления.
Уровни звукового давления в расчетных точках не должны превосходить уровней, допустимых по нормам во всех октавных полосах со средними геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
Требуемое снижение уровней звукового давления определяется по формуле:
D Lpi ,рт= Lрi - L р i,доп, дБ, (3.3)
где Lpi ,рт - уровень звукового давления в i -ой октавной полосе, определяемый в расчетных точках проектируемого предприятия;
Lрi ,доп - уровень звукового давления в той же полосе частот согласно допустимым нормам, определяемый в соответствии с ГОСТ 12.1.003-2014.
Значения допустимых уровней звукового давления в помещениях различного назначения приведены в таблицах (3.2) и (3.3).
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасность, и работающие в этих зонах должны применять СИЗ.
Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
Контроль за уровнями шума на рабочих местах должен быть обеспечен не реже 1 раза в год.
Таблица 3.2 - Допустимые уровни звукового давления в помещениях различного назначения
| Назначение помещений или территорий | Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц | |||||||
| 1 Рабочие помещения административно-управленческого персонала производственных предприятий, лабораторий, помещения для измерительных и аналитических работ | ||||||||
| 2 Рабочие помещения диспетчерских служб, кабины наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, участки точной сборки, телефонные и телеграфные станции | ||||||||
| 3 Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, кабины наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону | ||||||||
| 4 Помещения с постоянными рабочими местами производственных предприятий, территории предприятий с постоянными рабочими местами (за исключением работ, перечисленных в поз. 1-3) | ||||||||
| 5 Палаты больниц и санаториев | ||||||||
| 6 Операционные больниц, кабинеты врачей больниц, поликлиник, санаториев | ||||||||
| 7 Классные помещения, учебные кабинеты, аудитории учебных заведений, конференц-залы, читальные залы библиотек, зрительные залы клубов и кинотеатров, залы судебных заседаний, культовые здания, зрительные залы клубов с обычным оборудованием | ||||||||
| 8 Кинотеатры с оборудованием «Долби» | ||||||||
| 9 Музыкальные классы | ||||||||
| 10 Жилые комнаты квартир | ||||||||
| 11 Жилые комнаты общежитий | ||||||||
| 12 Гостиницы | ||||||||
| 13Жилые помещения домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, спальные помещения детских дошкольных учреждений и школ-интернатов | ||||||||
| 14 Помещения офисов, рабочие помещения и кабинеты административных зданий, конструкторских, проектных и научно-исследовательских организаций: | ||||||||
| 15 Залы кафе, ресторанов |
Продолжение таблицы 3.2
| 16 Фойе театров и концертных залов | ||||||||
| 17 Зрительные залы театров и концертных залов | ||||||||
| 18 Многоцелевые залы | ||||||||
| 19 Спортивные залы | ||||||||
| 20 Торговые залы магазинов, пассажирские залы вокзалов и аэровокзалов, спортивные залы | ||||||||
| 21Территории, непосредственно прилегающие к зданиям больниц и санаториев | ||||||||
| 22 Территории, непосредственно прилегающие к жилым зданиям, домам отдыха, домам-интернатам для престарелых и инвалидов | ||||||||
| 23 Территории, непосредственно прилегающие к зданиям поликлиник, школ и других учебных заведений, детских дошкольных учреждений, площадки отдыха микрорайонов и групп жилых домов | ||||||||
| Примечания. 1 Допустимые уровни шума в помещениях, приведенные в поз. 1,5-13, относятся только к шуму, проникающему из других помещений и извне. 2 Допустимые уровни шума от внешних источников в помещениях, приведенные в поз. 5-12, установлены при условии обеспечения нормативного воздухообмена, т.е. при отсутствии принудительной системы вентиляции или кондиционирования воздуха - должны выполняться при условии открытых форточек или иных устройств, обеспечивающих приток воздуха. При наличии систем принудительной вентиляции или кондиционирования воздуха, обеспечивающих нормативный воздухообмен, допустимые уровни внешнего шума у зданий (15-17) могут быть увеличены из расчета обеспечения допустимых уровней в помещениях при закрытых окнах. 3 Допустимые уровни шума от оборудования систем вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления, а также от насосов систем отопления и водоснабжения и холодильных установок встроенных (пристроенных) предприятий торговли и общественного питания следует принимать на 5 дБ (дБА) ниже значений, указанных в таблице 1, за исключением поз. 10-13 (для ночного времени суток). При этом поправку на тональность шума не учитывают. 4 Максимальные уровни звука в данных помещениях не нормируются |
Таблица 3.3 - Ориентировочные шумовые характеристики оборудования ТЭС для предварительных расчетов внутри помещений
| Обозначение оборудования | Уровни звуковой мощности, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | |||||||||||
| 1.Турбина: | ||||||||||||
| газовая | ||||||||||||
| паровая | ||||||||||||
| 2.Редукционноохладительная установка | ||||||||||||
| 3.Углеразмольное оборудование | ||||||||||||
| 4.Котлы: | ||||||||||||
| паровые | ||||||||||||
| котлы-утилизаторы | ||||||||||||
| 5.Компрессор | ||||||||||||
| питатетельный | ||||||||||||
| конденсатный | ||||||||||||
| сетевой | ||||||||||||
| багерный | ||||||||||||
| 6. Деаэрационная установка | ||||||||||||
| 7. Паропроводы | ||||||||||||
| 8. Синхронный компенсатор | ||||||||||||
| 9. Вентилятор приточно- вытяжной вентиляции | ||||||||||||
| Литейное производство | ||||||||||||
| Электропечь | ||||||||||||
| Бегуны смесительные (УЗТМ) | ||||||||||||
| Ленточный транспортер | ||||||||||||
| Фармовочные машины | ||||||||||||
| Шаровая мельница | ||||||||||||
| Пескомет | ||||||||||||
| Пневматическая выбивная решетка | ||||||||||||
| Трамбовка ТР-1 | ||||||||||||
| Обдирочно-шлифовальный станок | ||||||||||||
| Кузнечно-прессовое производство | ||||||||||||
| Горячештамповочный кривошипный пресс | ||||||||||||
| Пресс при вырубке штампом | ||||||||||||
| Холодоновысадочный автомат | ||||||||||||
| Обрезной автомат | ||||||||||||
| Прессы гидравлические | ||||||||||||
| Металлообрабатывающее и сварочное оборудование | ||||||||||||
| Токарный станок | ||||||||||||
| Горизонтально-фрезерный | ||||||||||||
| Вертикально-фрезерный | ||||||||||||
Окончание таблицы 3.3
| Обозначение оборудования | Уровни звуковой мощности, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | |||||||||||
| Продольно-фрезерный | ||||||||||||
| Шлифовальный | ||||||||||||
| Координатно-расточный | ||||||||||||
| Радиально-сверлильный | ||||||||||||
| Сварочный аппарат | ||||||||||||
| Сварочная машина | ||||||||||||
| Газовая сварка | ||||||||||||
3.2.4 Расчет уровней шума внутри помещений.
В помещениях энергетических объектов находится большое количество интенсивных источников шума. Для определения проникающего шума из помещений сначала необходимо рассчитать уровень шума внутри помещения.
Расчет уровней шума внутри помещений, дБ, проводится по формуле:
| (3.4) |
где Li =100.1 L pi,
Lpi¾ октавный уровень звуковой мощности, дБ, создаваемый i-м источником шума;
c¾ коэффициент, учитывающий характер звукового поля в зависимости от расположения расчетной точки и максимального габаритного размера источника (рисунок 4.3);
S ¾ площадь, м2, воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку (S= 2pr2 ¾ при расположении источника на поверхности);
B ¾ постоянная помещения, м2;
y¾ коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении (рисунок 4.4);
Ф ¾ фактор направленности (Ф=1);
m ¾ количество источников шума, ближайших к расчетной точки, т.е. для которых ri< 5r мин (rмин¾ расстоянии от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума, м);
n ¾ общее число источников шума в помещении.
Расчет следует начинать с ближайших интенсивных источников, вклад удаленных источников часто оказывается пренебрежимо малым.
Следует выбирать не менее двух расчетных точек, из них одна ¾ на рабочем месте в зоне отраженного звука, другая ¾ на рабочем месте в зоне прямого звука, создаваемого источниками шума.
Рисунок 3.1 - График для определения коэффициента c в зависимости от отношения r к максимальному линейному размеру источника шума lмак
Рисунок 3.2 - График для определения коэффициента y в зависимости от отношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей Sогр
Общепринято рассчитывать постоянную помещения в зависимости от объема и типа помещения:
B= mi B1000 , (3.5)
где B1000 = V/k1¾ постоянная помещения на частоте 1000 Гц;
V ¾ объем помещения, м3; k1¾ коэффициент, учитывающий тип помещения(таблица (3.4));
mi¾ частотный множитель (таблица (3.5)).
Таблица 3.4 - Значение коэффициента k1
| Характеристика помещения | k1 |
| С небольшим количеством людей(генераторные, машинные залы, цеха и др.) | |
| С жесткой мебелью и большим количеством людей или с небольшим количеством людей и мягкой мебелью (лаборатории, кабинеты и др.) | |
| С большим количеством людей и мягкой мебелью (рабочие помещения зданий управления, конструкторских бюро, жилые помещения и др.) |
Таблица 3.5 - Частотный множитель m
| Объём помещения V, м3 | Среднегеометрическая частота, Гц | |||||||
| Меньше 200 | 0,8 | 0,75 | 0,7 | 0,8 | 1,4 | 1,8 | 2,5 | |
| 200-1000 | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1,5 | 2,4 | 4,2 | |
| Больше 1000 | 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 1,6 | 3,0 | 6,0 |
При практических расчетах в зоне прямого звука:
,
поэтому второе слагаемое под логарифмом в формуле (3.4) не учитывают, а в зоне отраженного звука
,
поэтому пренебрегают первым слагаемым.
Пример: Определить требуемое снижение шума, когда источники шума и расчетная точка расположены в одном закрытом помещении.
В производственном помещении объемом 10400 м3 размещено равномерно 10 источников шума (станков) двух типов: пять источников одного типа, обозначенных ИШ1, и пять – другого, обозначенных ИШ2. Уровни звуковой мощности, излучаемые каждым источником, приведены в таблице (3.6).
Таблица 3.6 – Уровни звуковой мощности источников шума
| Величина, дБ | Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц | |||||||
| Lр1 | ||||||||
| Lр2 |
Все источники работают одновременно. Источники установлены на полу, поэтому принимаем для них Фi=A=1. Расчетная точка находится в середине помещения между станками на высоте 1,5 м от пола. Расстояния от акустических центров до расчетной точки: r1=r5=17,35 м, r2=r4=6,7 м, r3=2,9 м, r6=r10=16,5 м, r7=r9=6,9 м, r8=3,4 м. Максимальный размер любого из рассматриваемых источников не превышает lmax=1,4 м.
Решение. Октавные уровни звукового давления в расчетной точке определяются по формуле (3.4).
Минимальное расстояние от расчетной точки до акустического центра и ближайшего к ней источника rmin=r3=2,9 м, тогда 5rmin=14,5 м. Общее количество принимаемых в расчет источников шума, расположенных вблизи расчетной точки, для которых ri<5rmin=14,5 м, будет равно m=6.
Учитываются источники, расположенные на расстояниях r2=r4=6,7м, r3=2,9 м, r7=r9=6,9 м, r8=3,4 м.
Наибольший габаритный размер рассматриваемых источников lmax=1,4м, следовательно для всех источников выполняется условие 2lmax<2,9, поэтому можно принять Si=2πr2. Величины ri/ lmax≥2, поэтому χi=1 (рисунок 3.1). По формуле (3.4) определяем суммарные уровни звукового давления Lобщ в расчетной точке от всех источников шума. Величину В определяем по таблицам (3.4, 3.5). Затем определяем требуемый уровень снижения шума по формуле:
∆Lтр общ=Lобщ-Lдоп, (3.6)
где Lобщ – октавный уровень звукового давления в расчетной точке от всех источников шума, дБ.
Результаты расчета занесены в таблицу (3.7).