Методическое и аппаратурное обеспечение оценки шумового воздействия

Гидродинамический шум

 

Рис.1.3 Классификация источников гидродинамического шума

Гидродинамический шум может  быть обусловлен  следующими  явлениями:

• образованием вихрей или неоднородностей потока жидкости вблизи твердых границ (вихревой шум);
• образованием пульсаций давления при изменении сечения потока движущейся жидкости;
• автоколебаниями упругих конструкций в жидкости (автоколебания в арматуре и кранах, «пение» гребных винтов);
• кавитацией в жидкости из-за потери ею прочности при уменьшении давления: образуются полости и пузырьки, заполненные газами, при захлопывании которых возникает звуковой импульс.

Шумы  электромагнитного происхождения:

Шумы электромагнитного  происхождения возникают в различных электротехнических изделиях (например при работе электрических машин). Их причиной является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей. Электрические машины создают шумы с различными уровнями звука от 20¸30 дБ (микромашины) до 100¸110 дБ (крупные быстроходные машины) [2].

Производственный шум  характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот. При исследовании шумов обычно слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц  разбивают на полосы частот и определяют звуковое давление, интенсивность или звуковую мощность, приходящиеся на каждую полосу. Спектр шума характеризуется уровнями названных величин, распределенными по октавным полосам частот. Полоса частот, верхняя граница которой превышает нижнюю в два раза, т.е.  f₂ = 2 f₁ , называется октавой. Для более детального исследования шумов иногда используются третьеоктавные полосы частот, для которых  f₂ = 2^1/3 f₁ = 1,26 f₁ .Октавная или третьеоктавная полоса обычно задается среднегеометрической частотой, табл.1.1 [8].

Таблица 1.1 - Октавная полоса частот шумового спектра

fсг, Гц	f1 , Гц	f2 , Гц
16	11	22
31,5	22	44
63	44	88
125	88	177
250	177	355
500	355	710
1000	710	1420
2000	1420	2840
4000	2840	5680
8000	5680	11360

 

Существует стандартный  ряд среднегеометрических частот октавных полос, в которых рассматриваются  спектры шумов (f_{сг мин} = 31,5 Гц,  f_{сг макс} = 8000Гц).  

По частотной характеристике различают шумы:

• низкочастотные ( f_сг < 250);
• среднечастотные (250 < f_сг <= 500);
• высокочастотные (500 < f_сг <=8000).

Производственные шумы имеют  различные  спектральные и временные характеристики, которые определяют  степень их воздействия на человека. По этим признакам шумы подразделяют на несколько видов, табл. 1.2 [3,8].

Таблица 1.2 – Классификация шума

 

Способ классификации	Вид шума		Характер шума
По характеру спектра  шума	Широкополосные		Непрерывный спектр шириной  более одной октавы
	Тональные		В спектре имеются выраженные дискретные тона
По временным характеристикам	Постоянные		Уровень звука за 8 часовой  рабочий день изменяется не более  чем на 5 дБ
	Непостоянные	колеблющиеся во времени	Уровень звука непрерывно изменяется во времени
		Прерывистые	Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ, длительность интервала 1с. и более
		Импульсные	Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала  меньше 1с.

 

4. Допустимые уровни звука

Длительность воздействия  шума должна быть обоснована расчетом или подтверждена технической документацией.

1. Тональным следует считать шум, в котором прослушивается звук определенной частоты.
2. Импульсным следует считать шум, воспринимаемый как отдельные удары и состоящий из одного или нескольких импульсов звуковой энергии; продолжительность каждого импульса меньше 1 сек.
3. Поправки на время суток принимаются только для территорий жилой застройки и участков школ.
4. Уровни звукового давления, создаваемые на территории жилой застройки источниками шума (машинами, оборудованием, установками) предприятий, следует определять по формуле:

L - уровень звукового  давления, создаваемый источниками  шума (установками, машинами, оборудованием)  предприятий на территории жилой  застройки;

Lp - уровень звуковой мощности, излучаемой источниками шума, в дБ относительно 10(-12) Вт;

r - расстояние от источника шума до территории жилой застройки в м;

βа  - затухание шума в атмосфере в дБ/км, принимаемое по табл.1. 5

Для оценки шумового воздействия  на рабочих местах производственных предприятий и на территории  жилой застройки используют допустимые уровни шума, которые представлены в табл. 1.3. Полная таблица с допустимыми уровнями звукового давления представлена в таблице №1 СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» [20]. Поправки к допустимым октавным уровням звукового давления и уровням звука представлены в табл. 1.4

 

Таблица 1.3 – Допустимые уровни звукового давления

Наименование	Среднегеометрические частоты  октавных полос в Гц								Уровень звука в дБ
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	уровни звукового давления в дБ
Помещения с постоянными  рабочими местами производственных предприятия, территорий предприятий  с постоянными рабочими местами	95	87	82	78	75	73	71	69	80
Территория жилой застройки (в 2 м от ограждающих конструкций  жилых и общественных зданий), площадки отдыха микрорайонов и жилых кварталов, площадки детских дошкольных учреждений, участки школ	67	57	49	44	40	37	35	33	45

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4 -  Поправки к допустимым октавным уровням звукового  давления и уровням звука

Влияющий фактор	Условия	Поправки в дБ
Характер шума	Широкополосный	0
	Тональный, импульсный (при измерениях стандартным шумомером)	-5
Место расположения объекта	Курортный район	-5
	Новый проектируемый жилой  район	0
	Жилая застройка, расположенная  в существующем населенном пункте	+5
Время суток	Дневное время - с 7 до 23 ч	+10
	Ночное время - с 23 ч до 7 ч	0
Длительность воздействия  шума в дневное время за наиболее шумные 1/2 ч	Суммарная длительность в %:
	56 - 100	0
	18 - 56	+5
	6 - 18	+10
	менее 6	+15

 

 

 

Таблица 1. 5 –  Затухание шума в атмосфере

Среднегеометрические частоты  октавных полос, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Затухание шума, дБ/км	0	0,7	1,5	3	6	12	24	48

 

За рубежом в качестве нормативного параметра шума в зданиях  и на территории жилой застройки  приняты эквивалентные уровни звука. Такие нормы, рекомендуемые Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), приведены в табл. 1.6

Таблица 1.6 - Эквивалентные  уровни звука в зданиях и на территории жилой застройки

Месторасположение	Нормы шума, дБА
	Днем		Ночью
	внутри	снаружи	внутри	снаружи
Территория жилой застройки	-	55	-	45
Спальни	-	-	30	45
Школы	35	55	-	-
госпитали	35	-	30	40

 

Принятые за рубежом нормы  в основном следуют рекомендациям  ВОЗ, но имеют свою специфику: в отличие  от отечественных, зарубежные нормы  шума для зданий и жилой застройки  нередко учитывают источники  шума (индустриальный шум, автотранспортный, авиационный, шум передвижного состава  ж/д транспорта и т.д.). Например, согласно принятым нормам в Германии, эквивалентные уровни звука в жилой застройке не должны превышать:

• для проникающего индустриального шума 50-55 дБ в дневное и 35-40 дБ в ночное время;
• для автодорожного шума и шума ж/д транспорта 50-55 дБ и 40-45 дБ соответственно;
• для авиационного шума 62 дБ в течение 24ч.

При всем многообразии  отечественные  нормы для жилой застройки близки к рекомендациям ВОЗ [2].

Источники промышленного  шума подразделяются на четыре основных типа: механический, аэродинамический, гидродинамический, электромагнитный. Для каждого вида шума есть допустимый уровень. Уровни шумового воздействия  от производственных источников превышают допустимые нормы для жилых помещений в 2-3раза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАМЕРОВ  УРОВНЯ ШУМА

1. Методы измерения шума на рабочих местах

Измерения шума проводят на постоянных рабочих местах в помещениях, на территориях производственных предприятий, на производственных сооружениях и  в машинах (у пультов управления, в кабинах и т.п.); при непостоянных рабочих местах измерения производятся не менее, чем в трех, равномерно распределенных точках рабочей зоны. 

Точки измерения на рабочих  местах (рабочих зонах) выбирают на удалении не более 20 м друг от друга  на расстоянии 2 м от стен здания: при  различии уровня звука в двух смежных  точках более 5 дБ выбирают промежуточную точку. Для оценки шумового режима в помещениях количество и расположение точек измерения следует принимать:

а) для помещений с однотипным оборудованием - не менее, чем на трех постоянных рабочих местах (рабочих зонах);

б) для помещений с групповым  размещением однотипного оборудования - на рабочем месте (рабочей зоне) в центре каждой группы оборудования;

в) для помещений со смешанным  размещением разнотипного оборудования - не менее, чем на трех рабочих местах (рабочих зонах).

 Измерение шума в  кабинах наблюдения и дистанционного  управления, а также в помещениях, не имеющих шумного оборудования, производится не менее, чем в трех точках ближайших к источникам внешнего шума, а для кабин малых размеров - в середине кабины при закрытых окнах и дверях и включенной вентиляции и других источниках шума внутри помещений.

 Для оценки шума  от одиночной машины измерения  производятся на рабочем месте  (рабочей зоне) при остановленном  прочем оборудовании и вентиляции  данного помещения, после чего  измеряется шум при включенной  исследуемой машине. Уровень шумовых  помех должен быть ниже уровня  шума исследуемой машины на фоне помех не менее, чем на 10 дБ во всех октавных полосах. 

Если уровень помех  ниже уровня шума машины лишь на 4 дБ и  менее или уровень помех сильно колеблется во времени, то проведение измерений недопустимо.