В. Д. Венцель, В. С. Сердюк, С. В. Янчий
Основы промышленной экологии и природопользования
Учебное пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 136 с.

Глава 6. Шум и вибрация в окружающей среде

6.1. Шум в окружающей среде

Звук (или тон) – это акустическое гармоническое колебание с определенной частотой, а шум – это комплекс звуков разной частоты.

Физические характеристики звука:

—  частота колебаний f, Гц;

—  звуковое давление р, Па;

—  интенсивность (или сила) звука i, Вт/ м² .

Частота колебаний – это число колебаний в секунду, характеризует высоту тона.

Звуковое давление – это силовая характеристика звукового поля, разность полного давления в волне и атмосферного. Оно оценивается среднеквадратичной величиной, т.е. средней за период колебаний.

Величина звукового давления непосредственно воспринимается микрофоном шумометрической аппаратуры.

Интенсивность звука – это энергетическая характеристика поля, поток звуковой энергии, проходящий в единицу времени через единицу площади. Она связана со звуковым давлением соотношением:

где  ρ – плотность среды, кГ/м³; с – скорость звука, м/с;  ρ·с – удельное акустическое сопротивление среды, кГ/м²·с.

Слуховые ощущения вызываются колебаниями упругой среды, которые представляют собой механические колебания,  распространяющиеся в газообразной, жидкой или твердой среде и воздействующие на организм. При этом колебания среды воспринимаются как звук только в определенной области частот (16 Гц…20 кГц) и при звуковых давлениях, превышающих порог слышимости человека. Частоты колебаний среды, лежащие ниже диапазона слышимости, называют инфразвуком, выше – ультразвуком.

Процесс доведения звуковых колебаний воздушной среды до чувствительных окончаний слуховых волокон нервной системы происходит через преобразование акустического сигнала в электрический. В результате сложного взаимодействия в сфере нервной деятельности создается звуковой образ, адекватный реальному.

Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта – городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонической болезни. Насыщение окружающего пространства шумами повышенной интенсивности может привести к искажению звуковой информации и нарушению слуховой активности человека.

Борьба с шумом в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон.

Особую проблему представляет шум в производственных условиях. Однако там воздействие шума ограничивается длительностью смены, либо разработкой организационно-технических мероприятий по снижению воздействия шума на рабочих местах.

Задачи по снижению шумового загрязнения окружающей среды от работающего оборудования решаются:

—  путем снижения шума в источнике за счет улучшения конструкции агрегата или изменения технологического процесса;

—  снижения шума на путях его распространения за счет создания санитарно-защитной зоны вокруг предприятия, установки специальных глушителей, экранов и кожухов и др;

—  архитектурно-строительных и планировочных решений. Эти мероприятия включают: посадку лесополосы; строительство насыпей, соответствующее размещению шумного оборудования по отношению к жилому району; звукоизоляцию окон шумных помещений; применение устройств звукопоглощения (например, специальных глушителей  диссипативного типа, в которых за счет поглощения шума рыхловолокнистыми и пористыми материалами звуковая энергия превращается в тепло).

Нормирование уровня шума для населения осуществляется в соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими требованиями к жилым зданиям и помещениям» (СанПиН 2.1.2.1002–00) [17].  Допустимыми уровнями постоянного шума являются уровни звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается использовать уровни звука L_A, дБА.

Допустимыми уровнями непостоянного шума являются эквивалентные (по энергии) уровни звука L_Aэкв., дБА, и максимальные уровни звука L_Aмакс., дБА.

Оценка непостоянного шума на соответствие допустимым уровням должна проводиться одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука. Превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие настоящим санитарным нормам.

Таблица 3

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, эквивалентных и максимальных уровней звука проникающего шума в помещения жилых зданий

Для жилых зданий, выходящих окнами на магистрали, при уровне шума выше предельно допустимой нормы, необходимо принимать шумозащитные меры.