Нормирование и гигиеническая оценка шумов

Слуховой орган человека способен воспринимать звуковые колебания в определенном диапазоне интенсивностей, ограниченном верхним и нижним порогами, зависящими от звуковой частоты (рис.1).

Порог слышимости имеет минимальное значение при частоте 1000 Гц. По интенсивности или силе звукаI_oон равен 10^-12Вт/м², а по звуковому давлениюP_o– 2x10^-5Па.

Порог болевого ощущения на частоте 1000 Гц по интенсивности I_максравен 10 Вт/м², а по звуковому давлению -Р_макс= 2х10^-5Па.

Для гигиенической оценки шума в качестве коли-чественных характеристик используютсяне абсолютные значения интенсивности или уровни звукового давления, а логарифмические уровни этих величин, определяемые отношением

Рис. 1 – Слуховое их к условному нулевому уровню, соответствующему порогу

восприятие человека слышимости на частоте 1000 Гц (I_oиP_o).

Логарифмические уровни интенсивности или силы звука L_Iи звукового давленияL_Pизмеряются в децибелах и определяются соответственно по формулам:

, дБ,

, дБ,

где IиI_o -фактическая и пороговая интенсивности звука соответственно, Вт/м²;РиР_о- фактическое и пороговое звуковое давление соответственно, Па.

Интенсивность или сила звукаIсвязана с квадратичным звуковым давлениемРследующим соотношением

, Вт/м²,

где - плотность среды, кг/м³;с- скорость прохождения звуковой волны, м/с.

В связи с тем, что, как уже отмечалось, вредность шума зависит не только от его интенсивности, но и от частоты звуковых колебаний (высокочастотные шумы более вредны), при гигиенической оценке шума определяется не толькообщий уровень звукового давления, но и относительное распределение звуковой энергии по всей области звуковых частот.

Для этого спектр шума разбивается на отдельные частотные полосы, в каждой из которых определяется уровень звукового давления.

За ширину полосы принята октава, т.е. интервал частот, в котором высшая частота (f_в) в2.раза больше низшей частоты (f_н).

Октавный уровень звукового давления определяетсяна среднегеометрической частоте, которая определяется по формуле

, Гц.

Весь звуковой диапазон разбивается на октавы со следующими среднегеометрическими частотами: 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000,4000,8000 Гц.

Октавные уровни звукового давления оцениваютсяв дБ, аобщий уровень- в дБА, измеряемый по шкале "А" шумомера. В этом случае к фактическому уровню автоматически вносится поправка (коррекция) в соответствии с частотной характеристикой чувствительности уха.

По характеру спектра шумы подразделяютсянаширокополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы итональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона, превышающие уровни в одной полосе, по сравнению с соседними, не менее, чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шумы делятсянапостоянные, уровень звука которых в течение рабочего дня изменяется не более, чем на 5 дБА, инепостоянные, уровень звука которых в течение рабочего дня изменяется более, чем на 5 дБА.

Непостоянные шумы бывают:

• колеблющиеся, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

• прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума, при-чем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1с и более, а уровень звука на 5 дБА и более;

• импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с, при этом уровни звука отличаются не менее, чем на 7 дБА.

Допустимые уровни постоянных шумов регламентируютсядля производственных условий трудав зависимости отназначения производственного помещения или характера выполняемых работ и от характеристик шума, адля населенных мест- в зависимости от времени суток (ночное, дневное), места (внутри жилых комнат, в зоне отдыха) и вида жилого помещения.

Основным нормируемым параметром(характеристикой)постоянного шумана рабочем месте являются октавные уровни звуковых давлений в дБ. Правилами допускается использование уровня звука в дБА при ориентировочной оценке акустических условий.

Количественной характеристикой непостоянных шумовявляется интегральный критерий - эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА, определяемый по формуле

,

где P_А(f) -текущее значение среднего квадратического звукового давления с учетом коррекции "А" шумомера, Па;Р_о -исходное значение звукового давления в воздухеР_о=2х10^-5Па;Т -время действия шума, ч.

Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использоватьдозу шума или относительную дозу шума.

Дополнительно для колеблющегося и прерывистого шума ограничиваютмаксимальные уровни в дБА, измеренные на временной характеристике "медленно" (< 110 дБА), адля импульсного шума- максимальный уровень звука в дБАJизмеренный на временной характеристике "импульс" (< 125 дБА).

Допустимые уровни для жилой зоны представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Допустимые уровни звука

Назначение района застройки, территорий	Допустимые уровни звука L, дБА, Аэкв.доп.
	от 7 до 23 ч	с 23 до 7 ч
Лечебно-оздоровительные учреждения
Палаты больниц, санаториев, операционные больниц Кабинеты врачей больниц, санаториев, поликлиник, провизорские аптек Территории больниц и санаториев Жилые помещения домов отдыха и пансионатов	35 35 45 40	25 35 35 30
Жилые здания
Жилые комнаты квартир Жилые комнаты в общежитиях и гостиницах Территории жилой застройки в 2-х м от здания	40 45 55	30 35 45
Места отдыха
Площади отдыха в микрорайоне, сады, парки (зоны тихого отдыха)	45	-
Детские дошкольные и школьные учреждения
Спальные помещения в детских дошкольных учреждениях и школах-интернатах Классы в школах Игровые площадки детских дошкольных учреждений Пришкольные участки	40 40 45 50	30 - - -
Зрелищные учреждения
Зрительные залы концертных залов и театров Зрительные залы кинотеатров Фойе театров и кинотеатров Летние кинотеатры	35 40 55 45	- - - -
Спортивные сооружения в микрорайонах и парках
Спортивные площадки Спортивные залы Стадионы	55 50 60	- - -
Учебные заведения, проектные и научно-исследовательские учреждения, административные здания
Конференц-залы, аудитории Помещения управлений и конструкторских бюро в административных зданиях	40 50	- -
Учреждения торговли и общественного питания
Залы кафе, ресторанов, столовых Торговые залы магазинов, летние кафе	55 60	- -
Учреждения обслуживающего назначения
Приемные пункты предприятий бытового обслуживания, парикмахерские	60	-

Гигиеническая оценка шума на рабочих местах или в жилой зонеосуществляется на основании измерения или акустического расчета (при прогнозировании акустических условий) количест­венных характеристик шума в контрольных точках и сравнение их уровней с допустимыми.

Расчет уровней шума(октавных уровней звукового давле­ния)на рабочих местах или в жилом помещениипри наличии одного источника осуществляется по следующим формулам:

а) в зоне прямого и отраженного звука

;

б) в зоне прямого звука

;

в) в зоне отраженного звука

,

где L_W- октавный уровень звуковой мощности,

,дБ,

где W- звуковая мощность источника, Вт;W_o- опорная звуковая мощность, равная 10^-12Вт;К- коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля (определяется по графику), зависит от расстояния между акустическим центром и контрольной точкой (местом измерения);S- площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник, м²;В- постоянная помещения, м², определяется в зависимости от объема помещения и коэффициента отражения ограждающих поверхностей,

В = А,

где А- эквивалентная площадь звукопоглощения, м²,

А = S = V/T,

где - коэффициент звукопоглощения ограждающих поверхностей;S- площадь этих поверхностей, м²;V- объем помещения, м³;Т- время реверберации данного помещения, с;- коэффициент, учитывающий нарушение диффузности поля;Ф- фактор направленности источника шума,

Ф =,

где P_i- звуковое давление, измеренное на определенном расстоянии от источника в заданном направлении. Па;P_сp- звуковое давление, усредненное по всем направлениям на том же расстоянии, Па,

,

где п- количество измерений.

При наличии в помещении п источников шума с различными шумовыми характеристиками(L_W,Ф,ПН- показатель направленности, определяемый, какПН =10lgФ), общий октавный уровень звукового давления определяется по формуле

.

Если в помещении имеется п источников шума с одинаковыми шумовыми характеристиками, то суммарный уровень звукового давления можно определить из выражения = +101gп .