ком гигиена Гончарюк

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

ное сложение уровней звукового давления, начиная с максимального. Сначала определяют разницу между двумя составляющими уровнями звукового давле­ ния, после чего по разнице, определенной с помощью таблицы, находят сла­ гаемое. Его приплюсовывают к большему из составляющих уровней звукового давления. Аналогичные действия производят с определенной суммой двух уров­ ней и третьим уровнем и т. д.

Пример. Допустим, что нужно сложить уровни звукового давления L[ - 76 дБ uL2 = 72 дБ. Разница их составляет: 76 дБ - 72 дБ = 4 дБ. По табл. 92 нахо­ дим поправку по разнице уровней 4 дБ: т. е. AL = 1,5. Тогда суммарный уро­ вень Ьсум = Ь6ол + AL = 76 + 1,5 = 77,5 дБ.

ТАБЛИЦА 91

Основной ряд октавных полос

Предельные частоты, Гц

ТАБЛИЦА 92

Сложение уровня звукового давления или звука

Разница между двумя слагаемыми уровнями звукового давления (дБ) или звука (дБА)

541

РАЗДЕЛ У. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Большинство шумов содержит звуки почти всех частот слухового диапа­ зона, но отличается разным распределением уровней звукового давления по частотам и их изменением во времени. Классифицируют шумы, действующие на человека, по их спектральным и временным характеристикам.

По характеру спектра шумы разделяют на широкополосные с беспрерыв­ ным спектром шириной более одной октавы и тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона.

По виду спектра шумы могут быть низкочастотными (с максимумом зву­ кового давления в области частот менее 400 Гц), среднечастотными (с макси­ мумом звукового давления в области частот 400—1000 Гц) и высокочастот­ ными (с максимумом звукового давления на участке частот свыше 1000 Гц). При наличии всех частот шум условно называют белым.

По временной характеристике шумы разделяют на постоянные (уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 дБА) и непостоянные (уровень звука изменяется во времени на более чем 5 дБА).

К постоянным могут быть отнесены шумы постоянно работающих насос­ ных или вентиляционных установок, оборудования промышленных предприятий (воздуходувки, компрессорные установки, различные испытательные стенды).

Непостоянные шумы, в свою очередь, делят на колебательные (уровень звука все время меняется), прерывистые (уровень звука резко падает до фо­ нового несколько раз за период наблюдения, причем продолжительность ин­ тервалов, в течение которых уровень шума остается постоянным и превышает фоновый, составляет 1 с и более) и импульсные (состоящие из одного или не­ скольких последовательных ударов продолжительностью до 1 с), ритмичные

инеритмичные.

Кнепостоянному относится шум транспорта. Прерывистый шум — это шум от работы лебедки лифта, периодически включающихся агрегатов холо­ дильников, некоторых установок промышленных предприятий или мастерских.

Кимпульсным могут быть отнесены шумы от пневматического молотка, кузнечно-прессового оборудования, хлопанья дверьми и т. п.

По уровню звукового давления шум делят на низкий, средней мощности, сильный и очень сильный.

Методы оценки шума зависят, прежде всего, от характера шума. Постоян­ ный шум оценивают в уровнях звукового давления (L) в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Это основной метод оценки шума.

Для оценки непостоянных шумов, а также ориентировочной оценки посто­ янных шумов используют термин "уровень звука", т. е. общий уровень звуко­ вого давления, который определяют шумомером на частотной коррекции А, характеризующей частотные показатели восприятия шума ухом человека1.

Относительная частотная характеристика коррекции А шумомера приве­ дена в табл. 93.

Кривая коррекции А отвечает кривой, равной громкости с уровнем звукового давления 40 дБ на частоте 1000 Гц.

542

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

Т А Б Л И Ц А 93

Относительная частотная характеристика коррекции А

Среднеоктавные частоты, Гц

Непостоянные шумы принято оценивать по эквивалентным уровням звука. Эквивалентный (по энергии) уровень звука (LA экв, дБА) определенного не­ постоянного шума — это уровень звука постоянного широкополосного неим­ пульсного шума, который имеет то же среднеквадратическое звуковое давле­

ние, что и данный непостоянный шум в течение определенного времени.

Источники шума и их характеристики. Уровень шума в квартирах зави­ сит от расположения дома относительно источников шума, внутренней плани­ ровки помещений различного назначения, звукоизоляции конструкций здания, оснащения его инженерно-технологическим и санитарно-техническим обору­ дованием.

Источники шума в окружающей человека среде можно разделить на две большие группы — внутренние и внешние. К внутренним источникам шума, прежде всего, относятся инженерное, технологическое, бытовое и санитарнотехническое оборудование, а также источники шума, непосредственно связан­ ные с жизнедеятельностью людей. Внешними источниками шума являются ра­ зличные средства транспорта (наземные, водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и учреждения, а также различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (например, спортивные и игровые площадки и др.).

Инженерное и санитарно-техническое оборудование — лифты, насосы для подкачки воды, мусоропровод, вентиляционные установки и др. (более 30 ви­ дов оборудования современных зданий) — иногда создают шум в квартирах до 45—60 дБА.

Источниками шума являются также музыкальная аппаратура, инструмен­ ты и бытовая техника (кондиционеры, пылесосы, холодильники и др.).

Во время ходьбы, танцев, передвижении мебели, беготни детей возникают звуковые колебания, передающиеся на конструкцию перекрытий, стены и пе­ регородки и распространяющиеся на большое расстояние в виде структурного шума. Это происходит вследствие сверхмалого затухания звуковой энергии в материалах конструкции зданий.

Вентиляторы, насосы, лифтовые лебедки и другое механическое оборудо­ вание зданий являются источниками как воздушного, так и структурного шу­ ма. Например, вентиляционные установки создают сильный воздушный шум. Если не принять соответствующие меры, этот шум распространяется вместе с потоком воздуха по вентиляционным каналам и через вентиляционные решет­ ки проникает в комнаты. Кроме того, вентиляторы, как и другое механическое

543

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

оборудование, в результате вибрации вызывают интенсивные звуковые коле­ бания в перекрытиях и стенах зданий. Эти колебания в виде структурного шу­ ма легко распространяются по конструкциям зданий и проникают даже в дале­ ко расположенные от источников шума помещения. Если оборудование уста­ новлено без соответствующих звуко- и виброизолирующих приспособлений, в подвальных помещениях, фундаментах образуются колебания звуковых час­ тот, передающиеся по стенам зданий и распространяющиеся по ним, создавая шум в квартирах.

В многоэтажных зданиях источником шума могут быть лифтовые установ­ ки. Шум возникает во время работы лебедки лифта, движения кабины, от уда­ ров и толчков башмаков по направляющим, клацанья поэтажных выключате­ лей и, особенно, от ударов раздвижных дверей шахты и кабины. Этот шум рас­ пространяется не только по воздуху в шахте и лестничной клетке, но, главным образом, по конструкциям зданий вследствие жесткого крепления шахты лиф­ та к стенам и перекрытиям.

Уровень шума, проникающего в помещения жилых и общественных зда­ ний от работы санитарно-технического и инженерного оборудования, в основ­ ном зависит от эффективности мероприятий по шумоглушению, которые при­ меняют в процессе монтажа и эксплуатации.

Уровень бытовых шумов приведен в табл. 94. Практически уровень звука

вжилых комнатах от различных источников шума может достигать значитель­ ной величины, хотя в среднем он редко превышает 80 дБА.

Наиболее распространенным источником городского (внешнего) шума яв­ ляется транспорт: грузовые автомашины, автобусы, троллейбусы, трамваи, а также железнодорожный транспорт и самолеты гражданской авиации. Жало­ бы населения на шум транспорта составляют 60% всех жалоб на городской шум.

Современные города перегружены транспортом. На отдельных участках го­ родских и районных магистралей транспортные потоки достигают 8000 единиц

в1 ч. Наибольшая транспортная нагрузка приходится на улицы администрати­ вно-культурных центров городов и магистралей, связывающих жилые районы

544

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

Т А Б Л И Ц А 95

Эквивалентные уровни звука городских улиц при плотности уличной сети 3 км/км2, дБА

В городах с населением более 1 млн человек на некоторых магистральных ули­ цах уровень звука составляют 83—85 дБА. СНиП II-12-77 допускают уровень шума на фасадах жилых зданий, выходящих на магистральную улицу, равный 65 дБА. Принимая во внимание тот факт, что звукоизоляция окна с открытой форточкой или фрамугой не превышает 10 дБА, вполне понятно, что шум пре­ вышает допустимые показатели на 10—20 дБА. На территории микрорайонов, мест отдыха, в зонах лечебных и вузовских городков уровень акустического загрязнения превышает нормативный на 27—29 дБА. Транспортный шум на примагистральной территории стойко сохраняется в течение 16—18 ч/сут, дви­ жение затихает лишь на короткий период — с 2 до 4 ч. Уровень транспортного шума зависит от величины города, его народнохозяйственного значения, насы­ щения индивидуальным транспортом, системы общественного транспорта, плот­ ности улично-дорожной сети.

С ростом количества населения коэффициент акустического дискомфорта возрос с 21 до 61%. Среднестатистический город Украины имеет площадь акус­ тического дискомфорта примерно 40% и приравнивается к городу с населением 750 тыс. человек. В общем балансе акустического режима удельный вес шу­ ма автотранспорта составляет 54,8—85,5%. Зоны акустического дискомфорта увеличиваются в 2—2,5 раза при увеличении плотности улично-дорожной се­ ти (табл. 95).

На шумовой режим, особенно больших городов, значительно влияют шу­ мы железнодорожного транспорта, трамваев и открытых линий метрополи­ тена. Источниками шума во многих городах и пригородных зонах являются не только железнодорожные вводы, но и железнодорожные станции, вокзалы, тягловое и путевое хозяйства с операциями погрузки и разгрузки, подъездные дороги, депо и т. п. Уровень звука на прилегающих к таким объектах террито­ риях может достигать 85 дБА и более. Анализ шумового режима жилой за­ стройки, размещенной вблизи железнодорожных путей Крыма, показал, что на

545

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

этих территориях акустические показатели шумового режима выше допусти­ мых на 8—27 дБ А днем и 33 дБА ночью. Вдоль железнодорожных путей образу­ ются коридоры акустического дискомфорта шириной 1000 м и более. Средний уровень шума громкоговорящей связи на станциях на расстоянии 20—300 м достигает 60 дБА, а максимальный — 70 дБА. Эти показатели высокие и вбли­ зи сортировочных станций.

В крупных городах все большее распространение приобретают линии мет­ рополитена, в том числе открытые. На открытых участках метрополитена уро­ вень звука от поездов составляет 85—88 дБА на расстоянии 7,5 м от пути. Поч­ ти такие же уровни звука характерны и для городского трамвая. Акустический дискомфорт от рельсового транспорта дополняется вибрацией, которая пере­ дается конструкциям жилых и общественных зданий.

Шумовой режим многих городов в значительной мере зависит от распо­ ложения аэропортов гражданской авиации. Использование мощных самоле­ тов и вертолетов в сочетании с резким повышением интенсивности воздуш­ ных перевозок привело к тому, что проблема авиационного шума во многих странах стала чуть ли не главной проблемой гражданской авиации. Установ­ лено, что авиационный шум в радиусе до 10—20 км от взлетно-посадочной полосы неблагоприятно влияет на самочувствие населения.

546

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

вень шума удельного веса в потоке экипажей с дизельным двигателем, ширины распределительной полосы, наличия трамваев, продольных уклонов и т. п. Это позволяет сегодня определять расчетным методом уровни ожидаемого шума улично-дорожной сети города на перспективу и строить шумовые карты городов.

Значение железнодорожного транспорта в пригородных и междугородных перевозках населения возрастает с каждым годом ввиду быстрого развития пригородных зон с городами-спутниками, рабочими и дачными поселками, крупными промышленными, сельскохозяйственными предприятиями, аэро­ портами, научными и учебными учреждениями, зонами отдыха, спорта и т. д. Шум возникает во время движения поездов и обработки их на сортировочных станциях. Шум поезда состоит из шума двигателей локомотива и колесных сис­ тем вагонов. Наибольший шум во время работы тепловозов возникает возле выхлопной трубы и двигателя (100—110 дБА).

Уровень звука, создаваемый пассажирскими, грузовыми и электропоезда­ ми зависит от их скорости. Так, при скорости 50—60 км/ч уровень звука состав­ ляет 90—93 дБА. Спектральные составляющие и уровни зависят от типов и тех­ нического состояния поездов, оборудования путей. Спектры шума от колес поездов имеют среднечастотный характер. Шумовые характеристики объек­ тов железнодорожного транспорта на расстоянии 7,5 м от их границ приведе­ ны в табл. 97.

Промышленные предприятия и их оборудование часто являются источни­ ками значительного внешнего шума на прилегающей селитебной территории.

547

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Влияние шума на организм человека. Человек живет среди различных звуков и шумов. Часть из них является полезными сигналами, дающими воз­ можность общаться, правильно ориентироваться в окружающей среде, прини­ мать участие в трудовом процессе и т. п. Другие мешают, раздражают и даже могут повредить здоровью.

Издавна известно благоприятное влияние на организм человека шумов при­ родной среды (листьев, дождя, реки и др.). Статистика свидетельствует о том, что у людей, работающих в лесу, у реки, на море, реже, чем у жителей городов, встречаются заболевания нервной и сердечно-сосудистой системы. Установ­ лено, что шелест листьев, пение птиц, журчание ручья, звуки дождя оздоравливают нервную систему. Под влиянием звуков, издаваемых водопадом, уси­ ливается работа мышц.

О положительном влиянии гармоничной музыки было известно с давних времен. Вспомним распространенные во всем мире колыбельные (тихие неж­ ные монотонные напевы), снятие нервного стресса журчанием ручьев, ласко­ вым шумом морских волн или птичьим пением. Известно также и отрицатель­ ное действие звука. Одним из тяжелых наказаний в средневековье было воз­ действие звуками от ударов могучего колокола, когда обреченный умирал в страшных муках от нестерпимой боли в ушах.

Это и определяет теоретическое и практическое значение изучения харак­ тера влияния шума на организм человека. Основной целью исследований явля­ ется выявление порога неблагоприятного влияния шума и обоснование гигие­ нических нормативов для различных контингентов населения, разных условий и мест пребывания человека (жилые, общественные здания, производственные помещения, детские и лечебно-профилактические учреждения, территории жи­ лых районов и мест отдыха).

Значительный теоретический интерес представляет изучение патогенеза и механизма действия шума, процессов адаптации организма и отдаленных по-

548

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

следствий при длительном влиянии шумов. Исследования проводят обычно в экспериментальных условиях. Изучить характер влияния шума на человека сложно, так как процессы взаимодействия физических и химических факторов окружающей среды с его организмом также сложны. Индивидуальная чувстви­ тельность к шуму различных возрастно-половых и социальных групп населе­ ния также неодинаковая.

Реакция человека на шум зависит от того, какие процессы преобладают в центральной нервной системе — возбуждение или торможение. Многие звуко­ вые сигналы, поступающие в кору большого мозга, вызывают беспокойство, страх, преждевременное утомление. В свою очередь, это может неблагоприят­ но отразиться на состоянии здоровья. Диапазон влияния шума на человека ши­ рокий: от субъективного ощущения до объективных патологических измене­ ний в органе слуха, центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной, пищеварительной системах и др. Следовательно шум действует на жизненно важные органы и системы.

Можно выделить такие категории влияния чувствительной акустической энергии на человека:

1 ) влияние на слуховую функцию, обусловливающую слуховую адаптацию, слуховое утомление, временную или постоянную потерю слуха;

2)нарушение способности передавать и воспринимать звуки речевого об­ щения;

3)раздражительность, беспокойство, нарушение сна;

4)изменение физиологических реакций человека на стрессовые сигналы и сигналы, не являющиеся специфическими для шумового влияния;

5)влияние на психическое и соматическое здоровье;

6)влияние на производственную деятельность, умственный труд. Городской шум воспринимается прежде всего субъективно. Первым пока­

зателем неблагоприятного его действия являются жалобы на раздражитель­ ность, беспокойство, нарушение сна. В появлении жалоб уровень шума и фак­ тор времени имеют решающее значение, но степень неприятных ощущений за­ висит и от того, в какой мере шум превышает обычный уровень. Значительную роль в возникновении у человека неприятных ощущений играют его отноше­ ние к источнику шума, а также заложенная в шуме информация.

Таким образом, субъективное восприятие шума зависит от физической структуры шума и психофизиологических особенностей человека. Реакции на шум у населения неоднородна. Сверхчувствительны к шуму 30% людей, име­ ют нормальную чувствительность — 60%, нечувствительны — 10%.

На степень психологического и физиологического восприятия акустичес­ кого стресса влияют тип высшей нервной деятельности, индивидуальный био­ ритмический профиль, характер сна, уровень физической активности, количе­ ство стрессовых ситуаций в течение суток, степень нервного и физического пе­ ренапряжения, а также курение и алкоголь.

Приводим результаты социологических исследований по оценке дейст­ вия шума, проведенные сотрудниками Института гигиены и медицинской эко­ логии им. А.Н. Марзеева АМН Украины. Опрос 1500 жителей шумных улиц

549

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

функций желудка и кишечника. Реакция населения на шум приведена в табл. 100. > В районах с высоким уровнем шума большинство жителей отмечают ухуд­ шение самочувствия, чаще обращаются к врачу, принимают седативные сред­ ства. Во время опроса 622 жителя тихих улиц (LA экв = 60 дБА) жаловались на шум автотранспорта 12%, на бытовой шум — 7,6%, на шум промышленного

происхождения — 8%, на авиационный и железнодорожный шум — 2,8%. Установлена прямая зависимость количества жалоб населения от уровня

звука на примагистральной территории. Так, при эквивалентном уровне звука 75—80 дБА зарегистрировано более 85% жалоб, 65—70 дБА — 64—70%. При уровне звука 60—65 дБА почти половина опрошенных жаловались на шум, 55 дБА — третья часть населения ощущала беспокойство, и лишь при уровне шума 50 дБА жалоб практически не было (5%). Два последних уровня являют­ ся приемлемыми для территорий жилой застройки. Нарушается сон обычно при уровне звука более 35 дБА. Реакция населения на транспортный шум практи­ чески не зависит от пола, возраста и профессии.

В современных городских условиях слуховой анализатор человека вынуж­ ден работать с большим напряжением на фоне транспортного и жилищно-бы- тового шума, который маскирует полезные звуковые сигналы. Поэтому нуж­ но определить возможности приспособления органа слуха, с одной стороны, и безопасные уровни шума, действие которых не нарушает его функций, — с другой.

Пороги слухового ощущения характеризуют чувствительность. Их опре­ деляют на чистых тонах в диапазоне частот от 63 до 8000 Гц методом тональ­ ной аудиометрии в соответствии с ГОСТом "Шум. Методы определения по­ терь слуха человека". Самая высокая чувствительность уха к звукам в диапазо­ не частот 1000—4000 Гц. Она быстро снижается при отдалении в обе стороны от зоны наибольшей чувствительности. В диапазоне частот 200—1000 Гц по-

550