Шум – беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности; совокупность звуков различной интенсивности и частоте звуков беспорядочно изменяющихся во времени.
В современном мире борьба с шумами является одной из актуальнейших среди проблем оздоровления окружающей среды. В крупных городах шум является одним из основных физических факторов, формирующих условия среды обитания.
Рост промышленного и жилищного строительства, бурное развитие различных видов транспорта, все большее применение в жилых и общественных зданиях сантехнического и инженерного оборудования, бытовой техники привели к тому, что уровни шума в селитебных зонах города стали сравнимы с уровнями шумов на производстве.
По происхождению шум может быть механическим, аэрогидродинамическим и электромагнитным.
Механический шум возникает в результате ударов в сочленяющихся частях машин, их вибрации, что имеет место при механической обработке деталей, в зубчатых передачах, в подшипниках качения и т.п. Мощность звукового излучения поверхности, совершающей колебания, зависит от интенсивности колебаний вибрирующих поверхностей, из размеров, формы, способов крепления и др.
Аэрогидродинамический шум появляется в результате пульсации давления в газах при их движении в трубопроводах и каналах (турбомашины, насосные агрегаты, вентиляционные системы, компрессоры и т.п.).
Электромагнитный шум является результатом растяжения и изгиба ферромагнитных материалов при воздействии на них переменных электромагнитных полей (электрических машин, трансформаторов, дросселей и т.п.).
Человек с точки зрения воздействия на него шума является достаточно ранимым существом. Воздействие шума на человека проявляется от субъективного раздражения до объективных патологических нарушений функции органов слуха, центральной 155 нервной системы, сердечно-сосудистой системы, внутренних органов.
Шум замедляет реакцию человека, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве. Под воздействием шума снижается внимание, работоспособность.
Шум нарушает сон и отдых людей. Ночной шум даже на уровне 40 дБ может привести к бессонице человека и неврозам. Постоянные шумы в дневное время на уровне 60 - 70 дБ и выше ведут к развитию раздражительности, рассеянности, сердечно-сосудистых заболеваний, повышению давления и уровня травматизма.
При уровне шума 120 - 130 дБ человек испытывает болевые ощущения органов слуха, что ведет со временем к акустической травме. Шум на уровне 186 дБ приводит к разрыву барабанных перепонок, а при воздействии 196 дБ - к отслоению легочной ткани человека.
В промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте имеется множество профессий, которые связаны с воздействием производственного шума. Немаловажное значение имеет и бытовой шум (бытовая техника, вентиляционные установки, лифты и др.).
Шум (с гигиенической точки зрения) — это комплекс беспорядочно сочетающихся звуков различной частоты и интенсивности, неблагоприятно воздействующих на организм человека.
Шум (с акустической точки зрения) — это механические волновые колебания частиц упругой среды с малыми амплитудами, возникающие под действием какой-либо появляющейся силы.
Колебания частиц среды условно называются «звуковыми волнами». Зона слышимых или собственно звуковых колебаний находится в преде-
лах 16 Гц–20кГц. Акустические колебания с частотой ниже 16 Гц называются «инфразвуками», от 2·10 4 до 109 Гц — «ультразвуками», выше 109 Гц — «гиперзвуками». Весь звуковой диапазон разбит на восемь октав со следующими среднегеометрическими частотами 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Минимальная энергия колебания, способная вызвать ощущение слышимого звука, называется «порогом слышимости» (или порогом восприятия). При частоте 1000 Гц он равен10–12 Вт/м2. В акустике вместо шкалы абсолютных величин интенсивности звука и звукового давления пользуются относительной логарифмической шкалой (шкалой децибел). Она выражается в белах (Б) или децибелах (дБ) и укладывается в пределы от0–140дБ(0–14Б).
Децибел — условная единица, которая показывает данный звук в логарифмических значениях больше порога слышимости. Децибел (дБ) — математическое понятие, служит для сравнения двух одноименных величин, независимо от их природы.
По частотной характеристике различают шумы низкочастотные (16–350Гц), среднечастотные(350–800Гц), высокочастотные (более 800 Гц).
Основным нормируемым параметром (характеристикой) постоянного шума на рабочем месте являются октавные уровни звуковых давлений в дБ. Правилами допускается использование уровня звука в дБА при ориентировочной оценке акустических условий.
Гигиеническая оценка шума на рабочих местах или в жилой зоне осуществляется на основании измерения или акустического расчета (при прогнозировании шумовой обстановки) количественных характеристик шума в контрольных точках и сравнения их уровней с допустимыми.
Нормируемыми параметрами постоянного шума на рабочих местах и в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки являются:
−уровни звукового давления, выражающиеся в децибелах (дБ) среднеквадратичных давлений в 9 октавных полосах частот со среднегеометрически-
ми частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц;
−уровни звука, измеряемого по шкале А шумомера в дБА. Шкала А имеет частотную коррекцию, соответствующую чувствительности человеческого уха.
Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются: эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА и максимальный уровень звука в дБА.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума — это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.
Предельно допустимые уровни шума составляют:
На производстве в зависимости от вида трудовой деятельности уровни звука и эквивалентные уровни звука колеблются в пределах 50–80дБА.
Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.
Приборы для измерения шума: шумомеры типа ВШВ,ВШ-2000,фирмы «Брюль», «Къер» (Дания), РТ (Германия), «Октава» (Россия).
Устройство шумомера: воспринимающее устройство — микрофон, который преобразует звуковое колебание в электрическое напряжение. Все типы шумомеров имеют три частотные характеристики: А, В, С (на практике пользуются частотной характеристикой А). Результаты измерений называют условно уровнем звука, а измеренные децибелы — децибелами А (дБА).
При измерении микрофон шумомера ориентируется в направлении источника шума на высоте 1,5 м над уровнем пола (если работа выполняется стоя) или на высоте головы человека (при выполнении работы сидя) и удален не менее чем на 0,5 м от человека, производящего измерение.
При измерении постоянного шума (если уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 дБА) его замеры проводят в каждой точке не менее 3 раз.
Расчет уровней шума (октавных уровней звукового давления) на рабочих местах при наличии одного источника осуществляется по следующим формулам:
а) в зоне прямого и отраженного звука
б) в зоне прямого звука
в) в зоне отраженного звука:
,
где Lw – октавный уровень звуковой мощности, дБ (o w w w L =10 lg, дБ, где w – 159 звуковая мощность источника, Вт; wo – опорная звуковая мощность, равная 10- 12 Вт); K – коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля (определяется по графику), зависит от расстояния между акустическим центром и контрольной точкой (местом измерения); S – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник, м2; B – постоянная помещения, м2, определяется в зависимости от объема помещения (V), коэффициента отражения ограждающих поверхностей (α), (B = α ⋅ A), где А – эквивалентная площадь звукопоглощения, м2, A = α ⋅ S или A =V T, где S – площадь ограждающих поверхностей, α – коэффициент звукопоглощения этих поверхностей, Т – время реверберации данного помещения, с. ψ – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности поля; Ф – фактор направленности источника шума.
При наличии в помещении нескольких (n) источников шума с различными шумовыми характеристиками (Lw,Ф,ПН – показатель направленности, определяемый как ПН =10lgФ) общий октавный уровень звукового давления (LΣ) определяется по формуле:
Если в помещении имеется n источников шума с одинаковыми шумовыми характеристиками, то суммарный октавный уровень звукового давления можно определить из выражения:
