Шумовое загрязнение. Мероприятия по защите от шума

Содержание:

 Введение………………………………………………………………..…..3

1. Понятие и классификация шума…………………………………………4

   1.1. Воздействие на человека и окружающую среду…………………….7

   1.2. Условия и контроль за шумом………………………………………. 9

2. Шумозащитные мероприятия……………………………………………11

Заключение……………………………………………………………...……15

Список используемой литературы…………………………………………..16

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время трудно назвать область техники, производства и быта, где в звуковом спектре  не присутствовал бы шум, то есть мешающая и раздражающая смесь звуков.

Снижение шума в городах  и других населенных пунктах на протяжении  последних десятилетий остается одной из основных проблем охраны и оздоровления окружающей среды и создания благоприятных условий труда, быта и отдыха населения.

В нашей стране в правовом порядке регулируется выполнение нормативных  значений звука в местах пребывания людей. Эти нормы, а также требования к их выполнению внесены в соответствующие  СНиПы и ГОСТы.

Традиционно принято выделять три основных направления борьбы с шумом: источнике шума на пути распространения  от источника к объекту шумозащиты, на объектах шумозащиты.

В последние годы все большее  внимание уделяется архитектурно планировочным  методам снижения шума, которые не только способствуют шумозащите, но и  в значительной степени сокращают  затраты на строительно-акустические конструктивные средства шумозащиты. От степени экологической обоснованности применяемых проектных решений  зависит не только состояние окружающей среды, но и величина будущих общественно  необходимых затрат и средств  на ликвидацию отрицательных последствий, возникающих из-за шумового дискомфорта.

Современной градостроительной  наукой и практикой накоплены  определенные знания и разработаны  методы оценки шума, излучаемого источниками, изучены условия распространения  звука в городской среде и  его изменения в зависимости  от отдельных градостроительных  элементов.

1. Понятие и классификация шума

Шумовое (акустическое) загрязнение (англ. Noise pollution, нем. Lärm) — раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых  организмов и человека. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы  адаптировались к ним в процессе эволюции.

Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства — автомобили, железнодорожные  поезда и самолёты.

В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах  может быть сильно увеличен за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта  в черте города).

Помимо транспорта (60÷80 % шумового загрязнения) другими важными  источниками шумового загрязнения  в городах являются промышленные предприятия, строительные и ремонтные  работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и т. д.

С наступлением постиндустриальной эпохи всё больше и больше источников шумового загрязнения (а также электромагнитного) появляется и внутри жилища человека. Источником этого шума является бытовая  и офисная техника.

Шум — беспорядочные колебания  различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.

Первоначально слово шум  относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной  науке оно было распространено и  на другие виды колебаний (радио-, электричество).

Классификация шумов

Шум — совокупность апериодических звуков различной интенсивности  и частоты. С физиологической  точки зрения шум — это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

По спектру

Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра  шумы подразделяют на:

широкополосный шум с  непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

тональный шум, в спектре  которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается если одна из третьеклассных полос частот превышает  остальные не менее чем на 7 дБ.

По частоте (Гц)

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

низкочастотный

среднечастотные

высокочастотный

По временны́м характеристикам

постоянный;

непостоянный, который в  свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения

Механический

Аэродинамический

Гидравлический

Электромагнитный

Измерение шумов

Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемыми на основании статистических законов. Для измерения характеристик  шума применяются шумомеры, частотные  анализаторы, коррелометры и др.

Уровень шума чаще всего  измеряют в децибелах.

 Сила звука в децибелах

Разговор: 40—45

Офис: 50—60

Улица: 70—80

Фабрика (тяжелая промышленность): 70—110

Цепная пила: 100

Старт реактивного самолёта: 120

Вувузела: 130

Источники шума

Источниками акустического  шума могут служить любые колебания  в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники  шума — различные двигатели и  механизмы. Общепринятой является следующая  классификация шумов по источнику  возникновения: - механические; - гидравлические; - аэродинамические; - электрические.

Повышенная шумность машин  и механизмов часто является признаком  наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию.

Неакустические шумы

Радиоэлектронные шумы —  случайные колебания токов и  напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникают в результате неравномерной  эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности  процессов генерации и рекомбинации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых  приборах, теплового движения носителей  тока в проводниках (тепловой шум), теплового  излучения Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной  среды и т. д. (шумы космоса).

1. Воздействие шума на человека

Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние  на здоровье и поведение человека. Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных  видов работ. Шум замедляет реакцию  человека на поступающие от технических  устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания  и пульса, способствует нарушению  обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической  болезни. При воздействии шума высоких  уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё  более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Шум может вызывать раздражение  и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха.

Наибольшее раздражение  вызывает шум в диапазоне частот 3000÷5000 Гц.

Хроническая подверженность шуму на уровне более 90 дБ может привести к потере слуха.

При шуме на уровне более 110 дБ у человека возникает звуковое опьянение, по субъективным ощущениям  аналогичное алкогольному или наркотическому.

При шуме на уровне 145 дБ у  человека происходит разрыв барабанных перепонок.

Женщины менее устойчивы  к сильному шуму, чем мужчины. Кроме  того, восприимчивость к шуму зависит  также от возраста, темперамента, состояния  здоровья, окружающих условий и т. д.

Дискомфорт вызывает не только шумовое загрязнение, но и полное отсутствие шума. Более того, звуки  определённой силы повышают работоспособность  и стимулируют процесс мышления (в особенности процесс счёта) и, наоборот, при полном отсутствии шумов человек теряет работоспособность  и испытывает стресс. Наиболее оптимальными для человеческого уха являются естественные шумы: шелест листьев, журчание воды, пение птиц. Индустриальные шумы любой мощности не способствуют улучшению  самочувствия.и  Вредное воздействие  шума известно издревле. Например, в  Средние века существовала казнь  «под колоколом». Звон колокола медленно убивал человека.

Влияние на окружающую среду

Шумовое загрязнение быстро вызывает нарушение естественного  баланса в экосистемах. Шумовое  загрязнение может приводить  к нарушению ориентирования в  пространстве, общения, поиска пищи и  т. д. В связи с этим некоторые  животные начинают издавать более громкие  звуки, из-за чего они сами будут  становиться в роли вторичных  звуковых загрязнителей, ещё сильнее  нарушая равновесие в экосистеме.

Подводные шумы

Одним из самых известных  случаев ущерба, наносимого шумовым загрязнением природе, являются двигатели кораблей и подводных лодок, и особенно гидролокаторы и сонары, которые сильно мешают подводным обитателям, пользующимся гидролокационным способом общения и поиска добычи. Особенно страдают некоторые виды китов и дельфинов. Некоторые необъяснимые ранее случаи массовой гибели китов, их «выбрасывания на берег» теперь нашли объяснение. В ряде случаев явление может быть связано с военными учениями, в ходе которых млекопитающие глохнут, и теряют способность ориентироваться.

1.2. Уменьшение и контроль за шумом

В настоящее время разработано  много методик, позволяющих уменьшить  или устранить некоторые шумы.

Шумовое загрязнение от какого-либо объекта можно до некоторой степени  уменьшить, если на этапе разработки проекта этого объекта смоделировать  с учётом различных внешних условий (например, топология и погодные условия местности) характер шумов, которые будут возникать и  затем отыскать пути их устранения или хотя бы уменьшения. В настоящее  время этот способ стал гораздо проще  и доступнее за счёт развития электронновычислительной техники. Это наиболее дешёвый и  рациональный способ снижения шумов, использующийся, например, при строительстве железных дорог в городских районах.

В некоторых случаях рациональнее на данный момент бороться не с причиной, а со следствием. Например, проблему шумового загрязнения жилых помещений  можно значительно уменьшить  за счёт их звукоизоляции (установка  специальных окон и т. П

Регламентация шумового загрязнения

В Российской Федерации действуют  ГОСТы и санитарные нормы (СН), регулирующие предельно допустимый уровень шума для рабочих мест, жилых помещений, общественных зданий и территорий жилой  застройки.

Для ночного времени суток  ПДУ шума для автомобилей на городских  автодорогах составляет 40 дБ, в то время как на многих автомагистралях  Москвы и других крупных городов  России уровень шума составляет не менее 70 дБ. 

Гигиеническое нормирование шума

Для определения допустимого  уровня шума на рабочих местах, в  жилых помещениях, общественных зданиях  и территории жилой застройки  используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие  требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Нормирование шума звукового  диапазона осуществляется двумя  методами: по предельному спектру  уровня шума и по дБА. Первый метод  устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах  со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 ГЦ. Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех  случаях, когда не известен спектр реального  шума.

 Нормируемым показателем  в этом случае является эквивалентный  уровень звука широкополосного  постоянного шума, оказывающий на  человека такое же влияние,  как и реальный непостоянный  шум, измеряемый по шкале А  шумомера.

Нормы интенсивности шума для офисных и производственных помещений           

2. ШУМОЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Выбор и дальнейшая детализация  наиболее целесообразных, и рациональных мероприятий является конечной целью  при разработке раздела шумозащиты в территориальных комплексных  схемах.

Выбор мероприятий основывается на сравнительной вариантной оценке и включает в себя последовательный комплекс решений по преобразованию территории, планировке и обустройству специальными шумозащитными сооружениями улично-дорожной сети, организации  движения транспорта и т.д.

Потребность в проведении мероприятий по защите от шума определяется исходя из шумовой нагрузки соответствующего района и числа его жителей  с учетом перспективы развития. Чем  выше шумовая нагрузка и больше число  жителей, подвергающихся ее воздействию, тем больше и потребность в  проведении подобных мероприятий. Такой  подход становится более дифференцированным, если при этом учитываются преимущественный вид использования территории и  стоимость находящегося на ней строительного  фонда.

Потребность в мероприятиях по защите от шума равномерно заселенной территории, подвергающейся равномерной  нагрузке, рассчитывается по формуле:   

где IВ - индекс нагрузки;

N - число жителей, подверженных  шуму;

q - коэффициент использования  здания для жилого назначения;

C - относительная стоимость  застройки.

Коэффициент использования  зданий меняется в диапазоне от 0 до 1,5. Ориентировочные значения коэффициента использования зданий для жилого назначения /q/:

больницы, санатории 

1,3 - 1,5

жилые здания 

1,0

общежития 

1,2

гостиницы 

0,8 - 1,2

общественные учреждения /театры, концертные залы/ 

0,6 - 0,8

административные здания, магазины 

0,4 - 0,6

школы, детские учреждения 

0,2 - 0,8

Выбор шумозащитных мероприятий  в градостроительных решениях осуществляется по трем направлениям: архитектурно-планировочные, архитектурно-строительные, строительно-конструктивные. В общей системе шумозащитных мероприятий для ранних стадий проектирования, таких как КСООС, повышается роль архитектурно-планировочных решений, наиболее эффективными из которых являются:

функциональное зонирование  территории, отделение селитебных, лечебных и рекреационных зон  от промышленных, коммунально-складских  зон и основных транспортных коммуникаций;

формирование общегородской  системы зеленых насаждений, способствующих шумозащите;

трассировка скоростных и  грузовых автодорог в обход жилых  районов и зон отдыха;

дифференциация улично-дорожной сети по составу транспортного потока;

использование шумозащитных свойств рельефа при трассировке  магистралей;

укрупнение межмагистральных территорий для отделения основных массивов застройки от транспортных магистралей и выбор комплексных  геометрических форм межмагистральных территорий, дающих большую площадь  акустического комфорта.

 Функциональное зонирование  городской территория предусматривает  четкую дифференциацию отдельных  функциональных зон по назначению  и взаимоувязку создаваемой в  них шумовой нагрузки с показателем  потребности в шумозащите . При  этом обеспечивается максимальное  удаление промышленных зон, предприятий  по обслуживанию всех видов  транспорта, трансформаторных, котельных  от селитебных, лечебных и рекреационных  зон либо рассматривается вопрос  о выборе отдельных строительно-конструктивных  шумозащитных мер при невозможности  обеспечения необходимой санитарно-защитной  зоны.

 В качестве шумозащитных  сооружений на автомобильных  дорогах могут быть рекомендованы:

шумозащитный барьер не полосе отвода автомобильной дороги, или  на одном с ней земляном полотне;

высокая рабочая отметка  насыпи автомобильной дороги, устанавливаемая  исходя из акустических соображений;

откосы выемки, глубина  которой определяется акустическим расчетом;

подпорные стены при расположении автомобильной дороги в выемке;

различные перекрытия, возводимые над проезжей частью дороги в виде галерей либо тоннельных перекрытий;

шумозащитные грунтовые  валы;

эстакады.

Принятый для осуществления  вариант защиты от шума при экономической  целесообразности и обеспечении  снижения шума до значений, регламентируемых санитарными нормами, должен включать дополнительные требования: не способствовать снегозаносимости земляного полотна  автомобильных дорог, не затруднять уборку снега с проезжей части, удачно вписываться в ландшафт и не препятствовать осмотру окружающего ландшафта  едущими, не создавать опасности  дорожно-транспортных происшествий, занимать по возможности меньшую ширину полосы отвода.

Материал для строительства  шумозащитных сооружений следует подбирать  исходя из конструктивных и экономических  соображений. Наибольшее распространение  получили бетон и железобетон. Используются также сталь, алюминий, различные  пластические материалы, стекло, дерево и т.д. Необходимая поверхностная  плотность сооружений зависит от требуемой звукоизоляции /проникновение  шума через поверхность сооружения/, определяемой величиной требуемого снижения уровня, звука.

Являясь средством защиты окружающей среды от транспортного  шума, шумозащитные сооружения сами становятся ее элементом, формирующим вид автомобильной  дороги и определяющим ее функционирование как с технической, так и с  эстетической точек зрения /рис. 4/.

Шумозащитные сооружения - это гармоничный, рациональных пропорций  элемент окружающего ансамбля, находящийся  в "равновесии" с внешней средой, при этом они должны быть функциональны  и лишены архитектурных излишеств.

Реконструкция дорог и  разработка проектов защиты от транспортного  шума имеет смысл только в случаях, когда превышение санитарных норм составляет, по меньшей мере, 3 дБА, так как  только превышение начинает воспринимать человеческое ухо.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе  здоровье населения должно служить  основным системообразующим фактором при решении как социальных, так  и экономических проблем. Являясь  функцией многих переменных, здоровье населения представляется интегральным показателем качества условий жизни, в том числе и состояния  окружающей среды. Поскольку шумовое  загрязнение является весьма активным источником дискомфортного состояния  и представляет определенную угрозу вследствие неуклонной тенденции роста  шума в городах, следует особое внимание уделить снижению шума на всех стадиях  проектирования.

Наиболее эффективным  представляется решение вопросов по шумозащите на ранних стадиях проектирования при составлении территориальных  комплексных схем охраны окружающей среды городов, так как это  дает возможность создания благоприятных условий с наименьшими затратами.

Список литературы:

Осипов Г.Л., Прутков Б.Г., Карагодина И.Л.. Шишкин И.А. Шумозащита в градостроительстве. - М.: Стройиздат, 1976.

Осипов Г.Л., Прутков Б.Г., Карагодина И.Л, Шишкин И.А. Градостроительные  меры борьбы с шумом. - М.: Стройиздат, 1975.

Санитарные нормы допустимого  шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки  СН 3077-84. - М.: Министерство здравоохранения  СССР, 1984;

СНиП II-12-77 Защита от шума. М.: Стройиздат, 1978.

СНиП II-60-75 Планировка и застройка  городов, поселков и сельских населенных пунктов. - М.: Стройиздат, 1981.

Стандарт СЭВ 1928-79 Средства и методы защиты от шума. - М.: Изд-во стандартов, 1980.

Руководство по учету в  проектах планировки и застройки  городов требований снижения уровней  шума. - М.:. Стройиздат, 1984.

Справочник: Борьба с шумом  на производстве. - М.: Машиностроение, 1985.

Самойлюк Е.П., Денисенко  В.И. Борьба с шумом в населенных местах. - Киев: Будивельник \1981.

Борьба с шумом в городах. - М.:  Стройиздат, 1987»

Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. - М.: Транспорт, 1987.

Шандала М.Г., Олешкевич Л.А. Защита населения от городского шума - Киев: Здоровье, 1986.

Буадзе В.Л., Какабадзе  М.О., Власов С.А. Зарубежный опыт использования  экранирующих сооружений для защиты застройки от транспортного шума. - Тбилиси: ТбилЗНИИЭП, 1981.