Нормирование акустических воздействий

Допустимые нормы шума на рабочем месте установлены СН 2.2.4./2.1.8.562-96 и представлены в таблице.

СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» устанавливает обязательные требования, которые должны выполняться при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий различного назначения, планировке и застройке населенных мест с целью защиты от шума и обеспечения нормативных параметров акустической среды в производственных, жилых, общественных зданиях и на территории жилой застройки.

Защита от шума.

Замена шумных источников на малошумные. Эта мера считается наи­более эффективной. Ослабление шума достигается либо уменьшени­ем силового воздействия в источнике, либо снижением звукоизлучающей способности элементов источника шума. Применение шумопоглощающего асфальта, име­ющего высокую пористость из-за большого объема пустот (25% вмес­то 6% в обычном асфальте), позволило снизить уровень шума на доро­гах на 4—6 дБ.

Изменение направленности излучения. Этот метод снижения шума основан на том, что некоторые источники шума, например реактив­ные самолеты, располагают так, чтобы реактивную струю направлять в сторону, противоположную защищаемому объекту. Таким образом удается снизить шум на 10—15 дБ.

Звукоизоляция. В зависимости от предназначения звукоизолиру­ющие конструкции подразделяют на легкие и тяжелые.

Остекленные проемы, окна, двери относятся к звукоизолирующим ограждениям. Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (дерева, пластмасс, металла, бетона и т.д.) и только незначительная часть проникает через ограждения. При звукоизоляции уровень шума в зависимости от толщины материала перегородки и соблюдения требований к герметизации можно уменьшить до 50–60 дБ.

Специальные звукопоглощающие материалы. Звукопоглощающее свойство материала характеризуется коэффициентом поглощения, который представляет собой отношение поглощённой звуковой энергии ко всей энергии, падающей на материал. За единицу звукопоглощения условно принимают звукопоглощение 1 м2 открытого окна. Коэффициент звукопоглощения может изменяться в пределах от 0 до 1. При нулевом значении коэффициента звукопоглощения звук полностью отражается, при полном звукопоглощении коэффициент равен единице. К звукопоглощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4 при частоте 1000 Гц. Коэффициент звукопоглощения определяется в так называемой акустической трубе и подсчитывается по формуле:

А(зв)=Е(погл)/Е(пад),

где А(зв) — коэффициент звукопоглощения; Е(погл) — поглощённая звуковая волна; Е(пад) — падающая звуковая волна; E(отр) — отраженная звуковая волна; Е(рас) — звуковая волна, рассеянная в материале; Е(прош) — звуковая волна, прошедшая через материал.

Е(погл) = Е(рас) + Е(прош).

КОЭФФИЦИЕНТ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Наименование	Коэффициент звукопоглощения при 1000 Гц
Деревянная стена	0,06-0,1
Кирпичная стена	0,032
Бетонная стена	0,015
Открытое окно
Минеральная вата	0,45-0,95

Звукопоглощение в производственных помещениях обес­печивают облицовкой поверхности стен, потолка звукопо­глощающими материалами, выполненными в виде плит из минеральной ваты (плотностью 80-100 кг/м³), холстов из супертонкого стекловолокна (17-25 кг/м³), ячеистобетонных плит типа «Силакпор» (350 кг/м³), бетонно-керамзитных блоков и др. Для защиты от рассыпания эти материалы покрывают алюминиевыми перфорированными панелями, мелкоячеистой проволочной сеткой, стеклотканями и т. п. Звукопоглощающая облицовка уменьшает шум в помещениях на 6-8 дБ.

Звукопоглощающие свойства материалов до определен­ных пределов зависят от их толщины. Например, у хлопка, ваты этот предел составляет 400-800 мм, рыхлого войлока — 180, плотного войлока — 120, минеральной ваты — 90, по­ристого гипса — 6 мм. На практике применяют звукопогло­щающие облицовки толщиной от 20 до 200 мм.

Перегородки, кожухи. Шумные участки изолируют от зоны пребывания людей ограждениями, перегородками, кожухами. Они позволяют сни­зить уровень шума на 30-50 дБ. Сущность звукоизоляции состоит в отражении и поглощении материалами преграды значительной доли звуковой энергии, в результате чего за преграду поступает ее меньшая часть. Некоторые источники шума закрыва­ют звукоизолирующими кожухами из дерева, металла, пласт­массы. Эффективность звукоизолирующих перегородок, ограж­дений, кожухов повышают, выполняя их многослойными, двухслойными с воздушным промежутком, заполненным зву­копоглощающим материалом, облицовывают этими материа­лами поверхности ограждений, обращенных к источнику шума.

Акустические экраны. Для защиты работающих от прямого звука применяют аку­стические экраны. Их устанавливают между источником шума и рабочим местом. Действие экранов основано на образовании за ними «звуковой тени», т. е. участка со снижен­ным шумом. Экраны не защищают от отраженного звука. Они более эффективны для средне- и высокочастотных шумов. Низкочастотный шум за счет дифракции легко огибает экра­ны. Экраны выполняют в виде жестких щитов простой или сложной формы, частично или полностью огибающих рабочую зону или источник шума. Со стороны, обращенной к источни­ку шума, их покрывают звукопоглощающей облицовкой.

Активная шумозащита основана на явлении интерференциии — наложении звуковых волн с одинаковой частотой и амплитудой в противофазе. Это приводит к ослаблению результирующей волны. Вторичный источник звука (в данном случае динамик излуча­ет звуковую волну в противофазе к первичному источнику звука (шума). Происходит наложение звуковых волн от обоих источни­ков и, как следствие, между ними возникает зона с пониженным уров­нем шума.

Глушители шума. Эти устройства основаны или на отражении зву­ковой энергии (реактивные), или на ее поглощении (абсорбционные), или на их комбинации (комбинированные).

Устройство для снижения шума от выходящих в атмосферу газов или воздуха из различных устройств называется глушителем шума. Различают абсорбционные, реактивные и комбинированные глушители. В первом из них затухание аэродинамического шума происходит в порах звукопоглощающих материалов, заполняющих глушитель. Реактивные глушители отражают звуковую энергию обратно к источнику. В комбинированных глушителях снижение шума достигается за счет сочетания поглощения и отражения звука.

К средствам индивидуальной защиты от шума относится беруши, наушники, шлемофон.
Шлемофон – головной убор в виде шлема, снабженный электроакустической гарнитурой, состоящей из малочувствительной к внешним акустическим шумам микрофона (или двух ларингофонов) и двух телефонов. Предназначен для лиц, работающих в условиях повышенного шума (например, в самолетах, танках). Шлемофон делают матерчатым или кожаным с шумоизолирующей подкладкой; он закрывает всю голову (а при использовании ларингофонов – и шею), кроме лица. Шлемофон снижает уровень звукового давления на 30–40 дБ в диапазоне частот 125–8000 Гц.

Метод борьбы с шумом путем нанесения смазки на трущиеся детали называется методом уменьшения шума в источнике его возникновения. Снижение звуковой мощи источника шума является наиболее рациональным способом уменьшения шума. Снижение механических шумов достигается улучшением конструкции машин и механизмов, заменой деталей из металлических материалов на пластмассовые и т.д. Для уменьшения аэродинамических и гидродинамических шумов рекомендуются снижение скорости обтекания газовыми или воздушными потоками препятствий; снижение скорости истечения газовой струи и уменьшение диаметра отверстия, из которого эта струя истекает и т.д. Для борьбы с шумами электромагнитного происхождения рекомендуется тщательно уравновешивать вращающиеся детали электромашин, осуществлять тщательную притирку щеток электродвигателей и т.д.

Воздействие шума на человека.

Звуковые колебания воспринимаются органами слуха и через кости черепа (костно-черепная проводимость на 20-30 дБ меньше). Длительное воздействие шума приводит к развитию так называемой «шумовой болезни» — общего за­болевания организма с преимущественным поражением орга­нов слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой си­стем. Шум вызывает головную боль, раздражительность, бы­струю утомляемость, частичную и полную потерю слуха, снижение секреции желудка, нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров кожного по­крова и слизистых оболочек, повышение артериального дав­ления. Психические реакции на шум появляются с уровнем звука 30 дБ. Снижение остроты слуха может возникнуть уже через 5 лет работы при интенсивности шума 85 дБА.

Шум усиливает действие профессиональных вредностей, на 10-15% повышает общую заболеваемость работающих, снижа­ет производительность труда, особенно сложного, умственного. При повышении шума с 70 до 90 дБА рабочий должен затра­тить на 10-20% больше физических и нервных усилий, чтобы выполнять ту же самую работу. Действие шума на организм возрастает при повышении напряженности и тяжести труда.