Акустические воздействия и вибрация

Акустическое воздействие – шум представляет собой беспорядочные колебания сложной спектральной структуры, часто смешанные с периодическими акустическими колебаниями.

Акустические колебания в зависимости о частоты подразделяются на ультразвук, звук иинфразвук. При частоте от 16 до 20000 Гц акустические колебания воспринимаются органами слуха человека. Колебания с частотой более 20000 Гц относят к ультразвуковым, с частотой менее 16 Гц – к инфразвуковым колебаниям. Диапазон частот от 2·104 до 109 Гц, который получил название гиперзвуковых.

Громкость звука зависит от амплитуды звуковых колебаний, а сила (или интенсивность) звука I характеризуется мощностью звука, приходящейся на единицу площади, и выражается в Вт/м ².

Звуковое воздействие оценивают относительной интенсивностью звука Lp, для числового выражения которой принята единица децибел (дБ).

Источники шума в городах разнообразны. Основной источник, ответственный примерно за 80% общей акустической нагрузки, - транспорт.

На крупных транспортных магистралях уровень шума составляет примерно 85 – 92 дБ с максимумом звукового давления в диапазоне частот 400 – 800 Гц. Интенсивный шум создает железнодорожный транспорт. Даже на расстоянии 200 м от железнодорожной линии его уровень составляет примерно 60 дБ. Мощными источниками шума являются аэропорты. Особенно интенсивный шум создается самолетами при взлете. Так, например, уровень шума на расстоянии 1 км от взлетной полосы при взлете самолета АН-24 достигает 107 – 110 дБ.

Жилые помещения, особенно расположенные в многоэтажных домах, имеют большое число «внутренних» источников шума: работающие лифты, вентиляторы, насосы, телевизоры. Магнитофоны могут создавать шум интенсивностью от 75 до 95 дБ. Громкий разговор по телефону создает акустическое воздействие интенсивностью до 70дБ.

Сильный шум отрицательно воздействует на органы человека, в первую очередь ухудшается восприятие высоких звуков, а затем и низких. Постоянное воздействие шума снижает трудоспособность, может стать причиной неврозов и других заболеваний.

Однако полная изоляция человека от звуков приводит к нервным срывам и потери трудоспособности. Звуки определенной силы стимулируют процесс мышления. Эффект «тихого уличного шума», создаваемого музыкой и негромкими разговорами, наиболее благоприятствует рабочей обстановке.

Санитарные нормы Украины при определении допустимого уровня звука учитывают специфику помещений (жилые дома, больницы, общежития и т. п.) и время суток. Для жилых домов средний допустимый уровень интенсивности звуков (LАэкв) в дневное время составляет 55 дБ, в ночное время – 45 дБ, максимальный уровень (LАмакс) соответственно 70 и 60 дБ. Для территорий, прилегающих к санаториям и больницам, значение допустимого шумового воздействия на 10 дБ ниже, а для гостиниц и общежитий – на 5 дБ выше.

Вибрация представляет собой механические колебания материальных систем с частотой больше одного герца и с малой амплитудой.

Вибрационные воздействия связаны с акустическими колебаниями низких частот и инфразвуковыми колебаниями. Инфразвуки генерируются многочисленными природными источниками (ураганами, предштормовыми явлениями на море, действующими вулканами и т.д.) и способны распространяться на огромные расстояния, огибая препятствия. Мощность инфразвуковых колебаний естественного происхождения невелика.

Города являются сосредоточением техногенных источников инфразвуковых колебаний и связанной с ними вибрации. К ним относятся компрессорные станции, вентиляторы, виброплощадки, кондиционеры, градирни, турбины дизельных электростанций, внутридомовые технические устройства. Уровень достигает мощности от 80 дБ при работе небольших компрессоров до сотен децибел при испытаниях реактивных двигателей.

Вибрация и инфразвук негативно воздействуют на состояние людей, вызывая ощущение учащенного колебания внутренних органов и болевые ощущения, синдром морской болезни, а также чувство тревоги, страха, затрудняют интеллектуальную деятельность.

Нормирование уровня вибрации в жилых помещениях по показателям виброскорости, виброускорения и вибросмещения (в дБ) производится в диапазоне частот от 2 до 63 Гц с учетом времени суток, характера вибрации и ее продолжительности.

Меры по защите от акустического загрязнения среды и вибрации могут быть подразделены на те, которые:

- связаны со снижением шума в самом источнике;

- обеспечиваются использованием определенных архитектурно-планировочных решений и

специальных звукопоглощающих материалов при строительстве.

Одним из важнейших мероприятий является вынос аэропорта за пределы города, перевод на специальные объездные автодороги грузового и транзитного автотранспорта.

Для акустического комфорта жилых районов устраивается шумозащитное озеленение. Акустический эффект снижения уровня шума зависит от конструкции и ширины полосы и ее дендрологического состава. Наиболее эффективна форма поперечного сечения шумозащитной полосы – это форма треугольника с пологой стороной, обращенной к источнику шума.

В условиях плотной застройки не всегда удается разместить зеленую полосу требуемой ширины. В этих случаях создаются шумозащитные экраны в виде вертикальных и наклонных стен из армированного бетона., профилированного листового металла, пластика или стекловолокна.

Влияние на человека акустических колебаний ультра- и гиперзвукового диапазона нормируется только для рабочей зоны производственных помещений: допустимые уровни звукового давления (на расстоянии 0, 5 м от контура источика колебаний и не менее 2 м от отражающих поверхностей – стен, а по высоте – 1, 5 м от пола) не должны превышать 100 дБ при частоте 2·10⁴ Гц и 110 Гц при частоте 10⁵ гц. Нормативы допустимого воздействия ультразвуковых колебаний для населенных мест не установлены.