Понятие шума. Виды и уровни шума. Шумы, возникающие в зданиях

По характеру колебательных движений звуки делятся на две группы – тоны и шумы. Если колебание совершается ритмично, т.е через определенные промежутки времени повторяются одинаковые фазы звуковой волны, то образующийся при этом звук воспринимается как музыкальный тон.

Простейший вид тона – гармоническое колебание, так называемый чистый тон. Примером чистого тона может служить звук камертона. Другую группу звуков составляют шумы. К шумам относят такие звуки, как скрип, стук, крик, гул, вой, шорох. Шумы представляют собой совокупность беспорядочных (хаотических) колебаний, не связанных между собой какой-либо правильной числовой зависимостью, которая характерна для гармонических колебаний, входящих в состав музыкальных звуков.

Чтобы иметь хотя бы приблизительное представление о силе звука, достаточно сказать, что, если сверхзвуковой самолет пролетит над городом на высоте равной 1300-1500 м, звуковой волной будут выбиты стекла в домах. Или другой факт: в 1959 г. в США 10 человек за хорошую плату согласились испытать на себе действие шума сверхзвукового самолета. Самолет пролетел над их головами на высоте 10-12 м, и шумом были убиты все 10 человек. 6 человек сразу, а остальные через несколько часов. В средние века существовала казнь «под колокол». Шум колокольного звона медленно убивал человека.

Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких и газообразных средах. Шум имеет определенную частоту, или спектр и интенсивность.

Интенсивность шума характеризуется по его уровню, уровнями звукового давления. В качестве единицы измерения интенсивности шума используется бел - относительная величина, показывающая кратность усиления звука с точки зрения его восприятия при изменении физической силы звука в 10 раз.

Уровень шума характеризует интенсивность постоянного шума по физиологически скорректированной шкале - шкале «А» шумомера, которая приблизительно соответствует громкости воспринимаемого органом слуха человека звукового сигнала. Интенсивность шума, измеренная по шкале «А», называется уровнем звука и обозначается децибелами А (дБА).

Частотная характеристика шума имеет важное значение при оценке воздействия шума на организм, т.к. звуки одной и той же интенсивности, но разной частоты воспринимаются неодинаково. Частота шума выражается в герцах.

Звуки высокой частоты (до 4000 Гц) при их одинаковой интенсивности воспринимаются человеком как более громкие и, следовательно, они оказывают более выраженное действие на слуховой анализатор. Также выделяют низкочастотные (ниже 400 Гц) и среднечастотные (от 400 до 1000 Гц) звуки.

Шумы подразделяют:

· по временным характеристикам на постоянный (уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 дБА) и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек и более); импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек;

·         по месту возникновения: возникающие в зданиях, воздушные и ударные.

Шумы, проникающие в жилые помещения подразделяются на внешние и внутренние. Внутренние шумы, возникающие в самих зданиях, подразделяются на бытовые и механические. Механические шумы связаны с работой инженерного и санитарно-технического оборудования (лифты, вентиляторы, насосы).

Бытовые шумы создаются проживающими в доме людьми. Громкий разговор, пение, игра на музыкальных инструментах, крики и плач детей и особенно включенные на полную мощность телевизоры, радиоприемники вызывают возникновение в воздухе и распространение в нем так называемого воздушного звука.

Ходьба, танцы, передвижение мебели, беготня детей создают так называемый ударный звук. Удар по тому или другому твердому телу вызывает в нем колебания. Если частота этих колебаний больше 20 Гц, то они создают звуковые волны, которые передаются на конструкцию покрытия, стены и перегородки и распространяются по зданию на далекое расстояние. Это происходит из-за очень малого затухания звуковой энергии в тех материалах, из которых обычно возводят конструкции зданий.

Вентиляторы, моторы, лебедки, лифты и другое механическое оборудование здания являются источниками воздушного и ударного звука, возникающего в зданиях. Моторные вентиляционные установки создают сильный воздушный шум (90-95 дБ). Этот шум распространяется вместе с потоком воздуха по вентиляционным каналам и через вентиляционные решетки проникает в комнаты. Вентиляторы и приводящие их в действие моторы вследствие вибрации могут вызывать интенсивные звуковые колебания в перекрытиях и стенах зданий. Эти колебания, так же как и ударный звук, легко распространяется по конструкциям здания и излучаются в помещения, даже далеко расположенные от вентиляторов, создавая воздушный звук.

Насосы с моторами для обслуживания котельных в подвалах, установленных без соответствующих звукоизоляционных мероприятий, вызывают в фундаментах колебания звуковой частоты, которые передаются стенам здания и распространяются по ним, создавая шум в квартирах.

Лифтовые установки являются источниками значительного шума, который возникает при движении кабины от ударов и толчков башмаков по направляющим, щелканья этажных выключателей и особенно от ударов дверей шахты и кабины при их закрывании. Этот шум распространяется по воздуху в шахте и на лестничной клетке, а также по конструкциям здания вследствие жесткого крепления шахты лифта к стенам и перекрытиям здания.

Воздушные и ударные звуки могут распространяться не только по ограждающим и несущим конструкциям здания, но и по вентиляционным каналам, по трубопроводам отопительных и санитарно-техническим системам и по мусоропроводам.

Разнообразие источников шума и путей его передачи вызывает необходимость применения разнохарактерных средств борьбы с шумом. Для этого осуществляются мероприятия, направленные на уменьшение шума в вызывающих его источниках и на ослабление воздействия шума на ограждающие конструкции.

Такими мероприятиями являются: рациональная с точки зрения шумового режима планировка помещений и планировка зданий; уменьшение шумности планируемого оборудования, применяемого в зданиях, и рациональное его замещение; уменьшение шума в вентиляционных каналах и камерах, а также в трубопроводах и в оборудовании санитарно-технических систем; ограничительные условия пользования радиоприемниками и музыкальными инструментами.

Например, санитарные узлы, кухни группируются вокруг лестничной клетки и блокируются в смежных квартирах, что способствует локализации шумов и предохраняет жилые комнаты от их влияния.

Еще в средние века возникали судебные процессы, связанные с шумом в жилищах. Первые законодательства по ограничению шума появились в CUI в. В Англии до сих пор существует закон, принятый еще в начале CUII в., по которому запрещается мужьям бить своих жен от 9 вечера до 6 утра, т.к. шум, с которым связаны такие действия, может нарушить покой соседей.

Работа всех бытовых приборов сопровождается шумом, значительно превосходящим установленные нормативы. Даже таким маленьким прибором, как электробритва, не всегда возможно пользоваться по утрам - шума от нее достаточно, чтобы нарушить сон спящих людей.

Ограничительный режим сна  нарушают также стенные часы и будильники. Каждое движение маятника современных часов сопровождается недопустимо сильным и высокого тона грубым звуком. Днем общий звуковой уровень достаточно высок, и работа таких часов остается для человека почти незамеченной. Но ночью звуки большинства современных часов, тем более с боем, раздражают, нарушают глубину сна и приводят к пробуждению.

Еще более отрицательным моментом, отражающимся на нервную систему людей, является внезапное пробуждение от резких и грубых звуков будильников. Слишком быстрый переход от сна к бодрствованию вреден для любого человека. Первая реакция взрослых на звук будильника - раздражение, неудовольствие, для детей это небольшая, но настоящая акустическая травма, которая не проходит бесследно. В настоящее время выпускают будильники, которые вместо резкого звонка тихо исполняют какую-нибудь мелодию. При таком действии будильника процесс перехода от сна к бодрствованию протекает медленно и от такого пробуждения не страдает нервная система.

Музыка оказывает благоприятное эмоциональное воздействие, но в определенных условиях в ряде случаев может оказывать неблагоприятное влияние на нервную систему и некоторые органы человека. В трудах русского ученого А.С. Догеля содержится высказывание о том, что разная высота звуков, их сила и тембр различно действуют на систему кровообращения, вызывая учащение или замедление сердцебиения, изменение пульсовой волны. Музыка может вызвать изменения в таких органах человеческого тела, как железы внутренней секреции, поперечнополосатые мышцы. Под влиянием ритмических, бодрых, моторных интонаций нередко усиливается работа мышц.

Суммарные уровни жилищно-бытового шума составляют для дневного времени (от 8 до 22 ч) - 40 дБ, а для ночного времени (от 22 до 8 ч) - 30 дБ. Для сравнения этих нормативных уровней величин шума можно привести следующие данные: обычный разговор в комнате равен 50-60 дБ, шум громкой музыки по радио - 80 дБ, шум трамвая, идущего по улице -90 дБ.