Шум. Нормирование шума

Введение

 Сегодня основной принцип массового строительства — это использование легких крупноблочных и монолитных конструкций, который снижают стоимость строительства и существенно снижают его сроки.

 Однако в некоторых случаях использования более легких конструкций стен и перекрытий может привести к шумовым режимам, которые не допускаются при эксплуатации помещения.

 На изоляцию шума при монтаже ограждающих конструкций значительно влияет и качество проведения строительных работ.

 Исправлять строительные дефекты и ошибки проектировщика придется с существенными потерями и, как правило, не всегда с нормальными результатами.

 В последнее время звукоизоляция и вопросы борьбы с шумом в помещениях занимает повышенное внимание. Выпущены нормативные требования и книги. Однако необходимо заметить, что их явно недостаточно, и их довольно часто просто игнорируют. А если говорить о книгах, то они обычно довольно сложны для самостоятельного понимания человеку, не получившему специальное образование.

 Чтобы практически решать проблему звукоизоляции можно, в частности, воспользоваться немецким или другим опытом зарубежных строителей.

 У каждого, кто проживает в новой квартире, есть комфорт, которому может позавидовать жилец старого дома: наличие Интернета, лифта, телефона, кондиционирования, мусоропровода, холодного и горячего водоснабжения и прочее, что облегчает жизнь и делает ее лучше. Однако очень часто жильцу нового дома приходится отмечать, что строители забыли уменьшить шум.

 В наше время становится очевидно, что только одни мероприятия по звукоизоляции строительных конструкций в помещениях явно недостаточны. Становится просто невозможно производить строительство, чтобы предотвращать проникновение в здание мотоциклетного рокота, шумов самолета или звуков спецмашины.

 Звукоизоляция здания тесно взаимосвязана с разносторонней борьбой против проникновения шума.

 Перед строителями поставлена важнейшая задача — уменьшить шум, который неизбежно возникает в ходе эксплуатации здания. Люди, которые проживают в доме, также не должны беспокоиться от проникающего шума.

 Стоит предусмотреть целый ряд различных мероприятий, которые взаимно улучшают друг друга. Успех обеспечит только полное сочетание всех этих мероприятий.

 Борьбу с шумом можно упростить, если жилые здания не будут находиться в зонах с интенсивным шумом города или, например, возле аэропорта.

 В планировке жилого здания должна быть предусмотрена изоляция помещений, которые предназначены для отдыха, от излишне шумных комнат. Используя определенные конструктивные меры, необходимо максимально предотвращать распространение шума. В некоторых случаях необходимо даже предусмотреть их поглощение, применяя звукопоглощающие материалы, провести изоляцию двигателей и механизмов, накрыть вибрирующую поверхность материалами, которые устранят дребезг.

 Заслуживают внимание минимальные показатели способности конструкций изолировать звуки воздушных шумов, которые не отличаются в зависимости от косвенных путей проникновения звука. Исследуемые в условиях лаборатории конструкции подвержены более жестким требованиям, чтобы в естественных условиях, где есть косвенные пути проникновения звука, они не были бы больше принятых нормативными требованиями. Вместе с высоким качеством выполненных строительных работ это, в большинстве случаев, приведет к необходимой изолирующей способности.

 Отдельные виды помещений (больница, гостиница, высотное здание) для получения благоприятных шумовых режимов имеют ряд недостатков, для устранения которых нужно проведение специальных мер.

 

1. Шум и звук

 

 Чтобы разобраться в этих понятиях, необходимо прояснить ряд простых понятий в акустике — фона и тона.

 Фон является единицей измерения величины громкости звука. В данный момент времени просто запомним, что для промежутка громкости от начала (фон = 0) до порога боли от стандартных тонов расположено 120 единиц фона. Человек, который имеет нормальный уровень слуха, может различать громкость величиной 1 фон.

 Стандартным считают тон, звук которого имеет частоту 1000 Гц.

 Приведем шкалу уровня громкости разных шумов, выраженную через фон.

0	—	порог слышимости для стандартного тона
10	—	тихий шепот, слабый шелест листвы.
20	—	тиканье часов, очень слабый бытовой шум в квартире.
30	—	шепот, шум на очень тихой улице, тихий, обычный бытовой шум в квартире.
40	—	тихий разговор, шум на тихой улице.
50	—	обычная разговорная речь, шум струи из крана, шум в тихом ресторане, тихая музыка по радио.
60	—	громкая речь, шум пылесоса, обычный шум на улице.
70	—	шум в учреждении, на улице, очень громкая речь, шум трамвая.
80	—	очень громкая музыка по радио, шум на оживленной транспортной магистрали, шум железнодорожного состава или поезда метро в тоннеле, шум грузовика, уличного громко­говорителя.
90	—	шум мотоцикла, пневматического молотка, шум в машинном зале, в печатном цехе типографий, шум скорого поезда на расстоянии 4 м.
100	—	шумное ткацкое отделение, громкий автомобильный сигнал, стенд для испытания моторов, кузнечно-штамповочный цех, шум в кабине грузовой машины без глушителя.
110	—	котельный цех, очень шумные производственные цехи, мотоцикл без глушителя.
120	—	болевой порог для стандартного тона: клепальный цех; шум мотора реактивного самолета на расстоянии 4-6 метров.
130	—	болевой порог для тонов низких частот: звук сирены воздушной тревоги на расстоянии 2 м.

 

Как мы воспринимаем шум?

 

 С физической точки шум — это звук, и поэтому следует прояснить ряд понятий акустики.

 Шум не может иметь точное физическое определение. Это досаждающие или нарушающие покой человека звуки, которые вызывают раздражение. На улице, производстве и в нашем жилище более или менее шумно. Все люди реагируют по-разному на определенные шумовые действия.

 Значительную роль играет психическое состояние человека, который находится в зоне действия шума, и это приносит трудности не только для определения «шума», но и борьбе с ним.

 Во многих случаях шум — это не помеха для тех, кто его вызвал. Собственное радио, даже работая с максимальной громкостью, не будет мешать; в то же время поступление сильно ослабленных звуков приведет к тому, что соседи по квартире посчитают их беспокоящими. Огромное значения, таким образом, получает человек в создающих шум действиях. Так как это отношение всегда может быть различаться, то изменится и оценивание шума.

 Поэтому тяжело установить юридически, что принято считать шумом, за который следует привлекать к ответственности.

 Понятно, что громкие шумы — это большая помеха, чем шорохи. Но психологическая причина всегда имеет более важную роль, а иногда, и решающую. Таким образом, непосредственно понятие «шума» обладает глубоко субъективным характером.

 Строителям необходимо существенно устанавливать, на какие источники шума обращать внимание.

 

2. Источники шума

 

 Неприемлемый шум в помещении может создать радио-, аудио- и видеоаппаратура, работа лифта, мусоропровод, работающие моторы, механизмы и другие электрические приборы и пр.

 Также следует учитывать неизбежный бытовой шум в здании. Используя конструктивные мероприятия необходимо предотвращать распространение этого шума между квартирами. Шумы следует уменьшить так, чтобы не создавать помехи людям или их смогли заглушать шумы, которые возникают непосредственно в квартире.

 Шум, извне проникающий в помещение, происходит от самых различных причин. Причиной его создания может быть движение транспортных средств, особенно около железнодорожного вокзала; трамвай, двигающийся по закругленной дороге; мотоцикл и мопед, грузовой автотранспорт; оживленная спортплощадка и двор возле школы; шумы, которые возникают на различных производствах — кустарных и промышленных; частный гараж, заправочная станция; уличный и другие громкоговорители, которые используют различные виды транспорта; испытательный стенд для мотора, сигнализация в машине, ракеты, петарды и салюты, площадка для строительства, снегоуборочная и другая спецтехника и многое другое.

 Строители оказываются абсолютно бессильными, борясь с этим шумом. Ведь даже наиболее современные окна являются не настолько звукозащитными для обеспечения хорошей защиты в целом от наружного шума. Без учета того, что одно из предназначений окна — это проветривание помещений. Все люди имеют право спать в жаркую ночь с открытым окном, что является самым простым способом проникновения шумов. Поэтому следует основательно озаботиться мерами, ограничивающими и, при возможности, запрещающими создание помех для шумов и предусматривающими соответствующие штрафные санкции за нарушение этих норм.

 Однако, к сожалению, это является уже не инженерной, а скорее социальной задачей, которую решить гораздо сложнее. Именно поэтому в данное время в жилых помещениях стали ставить приточную вентиляцию, которая дает возможность не открывать окно.

 Мероприятия, которые запрещают создавать шумы, устанавливают соответствующие органы здравоохранения, которые занимают ведущую роль в организации борьбы с шумом.

 

3. Влияние шума

 

 Воздействие шума на здоровье людей уже давно занимает не только, зарубежных, но и российских специалистов.

 Всем хорошо известно, что шумы раздражают, беспокоят, мешают сосредоточить мысли и приводят к нарушениям сна. Из-за бессонницы увеличивается нервозность организма, снижается общая трудоспособность. Здоровье, по мнению врачей, представляет собой наличие оптимальных физиологических и психологических чувств человека; именно поэтому не должно появляться сомнения в том, что люди, которые подвергаются на рабочем месте и в процессе сна длительному воздействию шума, могут быть полностью здоровыми.

 Признаки, которые определяют беспокоящие черты шума:

• Степень громкости. Чем более громким является шум, тем он становится более беспокоящим.
• Частота. Принято считать, что шумы, обладающие более высокой частотой больше беспокоят человека, чем гудящий, низкий шум. Однако, имеется ряд людей, которые весьма восприимчивы к звуку низкой частоты. Шум с низкой частотой, например, громыхающие звуки, может быть весьма неприятен. Вероятно, что неблагозвучные звуки сильнее беспокоят, чем благозвучный и гармоничный шум.
• Ритмичность. Равномерная ритмика несильного шума может подействовать успокаивающе или усыпляюще; это может иметь место, например, в железнодорожном вагоне, на теплоходе, в самолете, при ходе больших механических часов. Неравномерный ритм шума может действовать раздражающе, так как человек постоянно ожидает его продолжения ( «эффект ожидания»). Хотя здесь можно видеть фактор субъективности. Имеется множество примеров, когда человек просто не выносит колесного стука на железной дороге и поэтому не может ездить поездом. На довольно большое количество людей раздражающе действует звук механических часов.

 Вопросам определения громкости, когда шум начинает беспокоить, посвящается ряд обширных исследований инженера Г. Штейнике. Они показывают следующий результат:

 

 Допустимая громкость шума: Таблица 1

Назначение помещений	Допустимый уровень громкости шума в фонах
Спальни	15
Больничные палаты	20
Читальни	от 25 до 30
Помещения в интернатах	30
Жилые квартиры и комна­ты совещаний	35
Конторские помещения, гостиницы	40
Общие залы в учреждениях, банках и т. д	50

 

 

 Офисное (конторское) помещение. Уровень громкости шума, примерно, 47 фона, его воспринимают, как легкий беспокоящий, при 64 фон — беспокоящий; а шум в 75 фона беспокоит довольно сильно. Поэтому шум не должен быть более 45 фона.

 Жилые здания. В дневное время сюда не должны попадать наружные шумы с громкостью более 45 фона. В ночное время суток в спальне с закрытым окном проникающие шумы не должны превышать более 35 фона.

 Промышленные помещения. Громкость шумов, которые создают машины и механизмы в производственных цехах, не должна быть более 85 фона.

 

 Общие сведения.

 

 Шум до 50 фона, а по некоторым данным и до 65 фона, человек не воспринимает как беспокоящий. Это, конечно, может происходить и по-другому, поэтому зависит от состояния людей, над которыми проводятся исследования. А больные ночью будут страдать и от более тихого шума.

 Громкость шумов более 70 фона все единогласно определяют, как беспокоящую, но еще не установили, влияют ли длительные шумы такого уровня на психологические и физические свойства человеческого организма. Безусловно, вредные влияния могут оказывать долгие воздействия шумов с высокой громкостью.

 Естественно, что результат у различных исследователей всегда не полностью совпадают. Поэтому ряд из них требует более жесткие показатели, допуская, для примера, в жилом здании шум не более 30 фона в дневное время и 25 — в ночное. Что потребует использования ограждающих конструкций с такими огромными изолирующими способностями, которые сегодня довольно редко можно и встретить.

 

 В качестве примера рассмотрим больничные здания.

 

 Как установил Штейнике, проникающие снаружи шумы в больницу, родильный дом и пр., не должны быть более 25 фона. Похожие сведения получил и К. Фейк, который установил, что в ночное время суток шумы в 35 фона хорошо слышатся и беспокоят больных. Его требования — это уменьшить менее 25 фона шумы в помещении, которое предназначено для отдыха больного. Такое значение примерно соответствует шумам, которые возникают при ходе механических часов. По факту, же, в помещениях позже 21 часа наблюдались шумы до 55 фона.

 По мнению профессора Лемана, который является руководителем Института физиологии труда имени Макса Планка (Дортмунд), принято считать, как допустимую, такую громкость шума в здании:

• творческого труда — до 45 фона,
• конструкторские и административные — до 65 фона,
• в производственном цехе — до 80 фона.

 Указанные значения громкости шумов являются наиболее убедительные. Их должны были дифференцировать по спектральному составу шумов.

 Инженер Ф. Зелены из Чехословакии считает допустимым следующие степени шума:

• для лабораторий и конструкторских бюро — не более 75 фона,
• для производственного и сборочного цехов, испытательной площадки — 80 фона.

 Шум для жилого квартала, который находится недалеко от предприятия, не должен быть более:

• в дневное время — 50 фона,
• в ночное время — 40 фона.

 Довольно ценными представляются данные о допустимой громкости шумов, которые приводят Садовский и Водзинский. Их статья, посвященная градостроительным мерам по борьбе с шумами, приводит следующую допустимую громкость шумов в помещениях, которая соответствует нормам польского государства (PN/B — 02151).

 

 Австрийское правительство еще в далеком 1957 году на съезде по защите от несчастных случаев, который состоялся в Вене, получило докладную записку. В частности было указано, что зависимость громкости, частотной характеристики шумов и вероятности вреда здоровью была описана следующим образом: «вероятность ущерба слуху и опасность здоровью возникают в тех случаях, если имеются длительные влияния шума, превышающего 95-100 фона в диапазоне до 1000 гц и более 7000 гц или шума с громкостью, которая превышает 85-90 фона в диапазоне 1000-7000 гц, которые измерены проверенными в специальных официальных организациях приборами».

 Шумы с такой частотой можно наблюдать на промышленных производствах и мастерских.

 Уже тогда официально подтвердили возможность нанести значительному количеству трудящихся ущерб здоровью и слуху.

 

 О воздействии шумов на человека профессор Леман приводит такие сведения:

 I ступень (30-65 фона) — является чисто психологическим фактором. Только если подверженные испытанию люди сознательно считают воспринимаемые ими звуки беспокоящим шумом, он приведет к дискомфорту.

 

 II ступень (65-90 фона) — в этом промежутке психологическую реакцию дополняет физиология. Шум с более высокой громкостью может воздействовать на вегетативную нервную систему, вызывать нарушения деятельности сердца и желез. Шум высокой частоты приводит к более сильным воздействиям, чем низкой. Привыкнуть к шуму нет возможности. Вегетативная нервная система реагирует даже в том случае, когда нет субъективного чувства раздражения, т. е. когда шума не слышно.

 

 III ступень (90-130 фона) — при шуме, который выходит за II-ю ступень, в дополнение к вышеописанным воздействиям, начинает появляться опасность повредить внутреннее ухо. Продолжительное воздействие шума может повлечь за собой устойчивое поражение слухового аппарата, что может привести к полной глухоте.

 

 Известно, что некоторые шумы в определенных частотных диапазонах могут привести к ущербу для здоровья, что приводит к снижению способности сосредотачиваться и падению производительности труда.

 В это же время профессор Леман в своих исследованиях показывает, что при соблюдении необходимых мер по борьбе с шумами можно заметно улучшить трудоспособность.

производительность труда в целом повышается на	9%
число ошибок в письменных работах уменьшается на	29%
число ошибок в подсчетах уменьшается на	52%
заболеваемость снижается на	37%
текучесть рабочей силы становится меньше на	47%

 Имеется ряд различных сведений о характерных реакциях на увеличенные шумы вегетативной нервной системы, которая регулирует работу сердца, кровообращение, почечную деятельность, работу желудка, кишечника, мозга и пр. Длительные нервные перегрузки могут, в конце концов, вызвать органические изменения, например, привести к язве желудка.