Шумовое загрязнение жилой среды

3.3.1 Шум и его характеристики [1, 3–6]

Одна из форм физического загрязнения среды, представляющая собой набор беспорядочных механических колебаний в области частот от 20 до 20 000 Гц, воспринимаемых слуховым анализатором, называется шумом. Адаптация организма к шуму практически отсутствует. В настоящее время шум рассматривается как опасность, с которой надо бороться. Но человек не может жить и в абсолютной тишине. Недаром одной из пыток в средневековых тюрьмах было заточение в камеру-одиночку. И сейчас испытание космонавта в сурдокамере – в зоне абсолютной тишины – одно из тяжелейших испытаний. Т.е. человеческим слуховым рецепторам необходимы постоянные слабые раздражители. Но все же человеку иногда нужна тишина. Жизнь в постоянном шуме – причина многих функциональных расстройств. Появился даже термин «звуковое опьянение» – это возбуждение в ответ на громкие ритмичные звуки. Звуковое опьянение по субъективным ощущениям аналогично наркотическому или алкогольному воздействию и также опасно.

Шум по своему происхождению бывает:

- бытовой;

- производственный;

- промышленный;

- транспортный и др.

Шум (звуковая волна) характеризуется следующими параметрами:

- интенсивностью – I (поток звуковой энергии в единицу времени через единицу площади, расположенной перпендикулярно направлению движения звуковой волны, Вт/м²);

- уровнем звукового давления (воспринимается как громкость звука) – Р (разность мгновенного значения полного давления воздуха в возмущенной среде и среднего значения давления воздуха в невозмущенной среде, Па);

- частотой звуковых колебаний(высота звука, Гц);

- формой звуковых колебаний(тембр звука).

Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми величинами: нижняя – порог слышимости и верхняя – порог болевого ощущения.

Минимальное значение звукового давления Р=2·10^–5 Па и интенсивности звука I = 10^–12 Вт/м², едва различаемое ухом человека, называют порогом слышимости.

Значение звукового давления Р=2·10² Па и интенсивности звука I > 10 Вт/м², вызывающее болевые ощущения, называют болевым порогом.

Чем выше уровень давления звука, тем сильнее отрицательный физиологический эффект его воздействия на организм человека. Вредность шумов растет с увеличением частоты. Большинство людей с нормальным слухом различают звуки в очень широком диапазоне частот.

Звуки очень высокой частоты называют ультразвуком.Человеческими слуховыми рецепторами ультразвук не воспринимается, хотя на организм он действует негативно: возникают головокружение, общее недомогание и др. В качестве нижней границы ультразвука используют частоту 20 кГц. При действии ультразвука на биологические ткани происходит его поглощение и переход в тепловую энергию. Длительное воздействие может привести к перегреву ткани.

Ультразвук используют на практике:

- ультразвуковой массаж тканей;

- ультразвуковое исследование органов;

- разрушение клеток;

- ультразвуковая пайка алюминия;

- ультразвуковое сверление;

- измерение глубины с помощью эхолота;

- дефектоскопия материала.

Механические колебания упругой среды с частотой колебаний ниже 20 Гц (20 колебаний в секунду) называют инфразвуком[6]. Нижняя граница инфразвука не определена. Источники инфразвука могут быть естественного происхождения (инфразвук, возникающий, например, при обдувании ветром больших строений, водной поверхности) или антропогенного (ракетные двигатели, газовые турбины и др.). В некоторых случаях уровни интенсивности инфразвука могут быть значительными. Инфразвуки воспринимают пассажиры самолетов, инфразвуками сопровождаются землетрясения, извержения вулканов. Известно, что инфразвуковые колебания вызывают беспокойство, недомогание, психологический дискомфорт. Вероятно, их хорошо воспринимают животные, т.к. они, получая какую-то информацию, убегают заранее от опасности. Особенно неблагоприятные последствия могут вызвать инфразвуки с частотой колебаний 2–15 Гц (особенно 7 Гц) в связи с резонансными явлениями в органах человека.

Для оценки интенсивности шума (или звукового давления) специалисты ввели единицу бел. Так как диапазон между болевым порогом и порогом слышимости очень велик, то для количественного определения звуковых параметров принято использовать логарифм отношения измеряемой величины (интенсивности шума, звукового давления) к пороговому.

где I(P) – измеряемые интенсивность шума (звукового давления); I₀ (P₀) – порог слышимости (пороговое давление).

В принципе величина «уровень интенсивности», как видно из формулы, величина безразмерная, но для простоты понимания и использования ей присвоили единицу измерения бел, а для более крупной – децибел (дБ). Окружающие человека в быту шумы имеют разную интенсивность: разговорная речь – 50–60 дБ, громкая музыка – более 100 дБ, шум обычной квартиры – 30–40 дБ.

Верхним порогом принято считать звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па и интенсивности 100 Вт/м².

3.3.2 Источники шума [1, 4, 6]

Существующие источники шума в условиях жилой городской среды можно разделить на две группы:

- внешние (находящиеся вне зданий);

- внутренние (находящиеся внутри помещения).

Источники, находящиеся вне помещения, по своему характеру делятся на подвижные и стационарные. Основными внешними стационарными источниками шума являются промышленные предприятия, среди которых выделяются энергетические установки, компрессорные станции, металлургические заводы и др.

В последнее десятилетие резко вырос шум от транспорта. Хотя он создается движущейся техникой, для анализа транспортный шум принимают за стационарный. Уровень различных транспортных шумов зависит от интенсивности и состава транспортных потоков, планировочных решений градозастройки (высота и плотность застройки, профиль улиц) и наличия элементов благоустройства (тип дорожного покрытия, озеленение). Диапазон колебаний между пиковыми (максимальными) и фоновыми уровнями шума днем составляет 20 дБ. В ночное время диапазон колебаний максимального и фонового шумов увеличивается за счет снижения уровня фонового шума.

Источники шума, находящиеся внутри зданий (внутренние),можно разделить на следующие группы:

- техническое оснащение зданий (лифты, воздухоочистители);

- технологическое оснащение зданий (морозильные камеры встроенных магазинов, оборудование мастерских и др.);

- санитарное оснащение зданий (водопроводные сети, душевые);

- бытовые приборы (холодильники, пылесосы);

- аппаратура для воспроизведения музыки (радиоприемники, телевизоры).