Шум и вибрация

Автомобильный транспорт является одним из основных источников шума в городе. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.

Звук как смешанных, так и чистых тонов вызывает деструктивные изменения в биологических объектах. Долгое время биологи проявляли интерес к биологическому действию звука с точки зрения его экологического значения, физиологи исследовали механизм звуковой рецепции, врачи исследовали и контролировали нормальное и патологическое состояние органов слуха. В настоящее время действуют звуки небывалой интенсивности, в миллион раз превышающей ту, на фоне которой протекала вся предшествующая история развития человечества. Это приводит к глубоким патологическим процессам, угрожая в будущем судьбе человека.

Уровень уличных шумов обусловлен рядом факторов:

1. Интенсивность транспортного потока. Наибольшие уровни шума наблюдаются на магистральных улицах при интенсивности движения от 2000 автомобилей в час.

2. Скорость транспортного потока. При увеличении скорости транспортных средств, происходит возрастание шума двигателей, шума шин колес и преодоления сопротивления воздуха.

З. Состав транспортного потока. Грузовой транспорт создает больше шума по сравнению с легковым.

4. Тип двигателя. Сравнение двигателей соизмеримой мощности по возрастанию уровня шума: электродвигатель, бензиновый, дизельный, паровой, газотурбинный.

5. Планировочные решения (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как тип и качество дорожного покрытия проезжей части и наличие зелёных насаждений. Наименьший шум создаёт асфальтобетонное покрытие, затем по возрастанию — брусочное, каменное, гравийное.

Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

Воздействие шума на живые организмы неоднозначно и отличается степенью восприятия. Показателями шумового воздействия являются интенсивность, высота звуков и продолжительность воздействия.

Интенсивность характеризует величину звукового давления, измеряется в децибелах (дБА). В жилых помещениях допустимым считается шум 40 дБА днем и 30 дБА ночью. В административных помещениях интенсивность шума достигает 40-60 дБА. Шум выше 80 дБа вреден для человеческого организма.

Высота звука — определяется частотой колебаний среды и измеряется в герцах (Гц). Механические колебания в пределах от 20 Гц до 20 000 Гц (передающиеся обычно через воздух) называются звуковыми. В зависимости от частоты звуковые колебания подразделяются: на инфразвуковые (низкочастотные) с частотами менее 20 Гц; выше 20 000 Гц; ультразвуковые (высокочастотные); гиперзвуковые (сверхвысокочастотные) с частотами до 1012- 1013 гц называются гиперзвуковыми.

Большая продолжительность воздействия шума оказывает вредное влияние на слух и общее здоровье человека.

В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжёлый шумовой режим.

Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на при магистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. В зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума (уровень постоянного шума, создающий в течение определенного времени туже дозу, что и непостоянный шум) от 67, 4 до 76, 8 дБ).

Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобиля. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ, поэтому проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту.

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальным слухом) на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при его уровне более 70 дБ.
Ущерб, который причиняет слуху сильный шум, зависит от спектра звуковых колебаний и характера их изменения. Опасность возможной потери слуха из-за шума в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей человека. Некоторые теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, другие могут работать при сильном шуме почти всю жизнь без сколько-нибудь заметной утраты слуха. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия – звон в ушах, головокружение, головную боль, повышенную усталость.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийских исследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем.

Вредное шумовое влияние усиливается под действием вибрации.

Для белка - актомиозина (комплексный белок мышечных волокон, состоящий из Актина и Миозина. А.ктин основной сократительный белок мышц.) резонансной частотой вибрации является 200 Гц. и частотой 25 Гц. В какой бы упаковке белок ни находился - эти частоты его найдут. При действии вибрации с этой частотой белок теряет способность расщеплять АТФ, добывать энергию для работы мышц. Животные, подвергавшиеся вибрации, утрачивают физическую силу, снижается количество кортикостероидов (играют роль в углеводном, жировом и белковом обмене, а также в выведении из организма азотсодержащих веществ, повышении уровня содержания глюкозы в крови. осуществляют регуляцию водно-электролитного обмена) в крови, повышается содержание сахара в крови, холестерина, липопротеида, резко замедляется рост животных.

Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всём комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены фундаментальные физиологические исследования по определению действующих и пороговых уровней шума. В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№ 3077-84) и Строительными нормами и правилами II.12-77 «Защита от шума». Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих жильё и общественные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов, микрорайонов, жилых домов, кварталов, коммуникаций и т.д., а также для организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих транспортные средства, технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы.