Шум и вибрация в городских условиях. Городской шум - источники и классификация

Тема: Шум и вибрация

Каждый день человек сталкивается с различными шумовыми эффектами: вибрация мобильного телефона, звуки музыки, шум проезжающей машины. Значение и влияние шумов и вибрации на здоровье человека различно.

Шум - беспорядочное сочетание разных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное действие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления либо механические колебания в жестких, водянистых либо газообразных средах. Источниками шума могут быть насосы, пневматические и электрические инструменты, молоты, молотилки, станки, центрифуги, бункеры и остальные установки, имеющие передвигающиеся детали. Не считая того, что возросло развитие городского транспорта, соответственно возросла интенсивность шума и в быту.

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил.

Влияние шума на организм человека

Реакция человека на шум различна. Некоторые люди терпимы к шуму, у других он вызывает раздражение, стремление уйти от источника шума. Психологическая оценка шума в основном базируется на понятии восприятия, причем большое значение имеет внутренняя настройка к источнику шума. Она определяет, будет ли шум восприниматься как мешающий фактор. Часто шум, воспроизводимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой шум, вызванный соседями или каким-нибудь другим источником, оказывает сильный раздражающий эффект.

До последнего времени было принято считать, что шум отрицательно действует только на органы слуха. В настоящее время установлено, что люди, работающие в условиях шума, более быстро утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений со стороны различных внутренних органов и систем: повышается давление крови, учащается или замедляется ритм сердечных сокращений, могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности). Под влиянием шума возника-ет бессонница, быстро развивается утомляемость, понижается внимание, снижается общая работос-пособность и производительность труда. Длитель-ное воздействие на организм шума и связанные с этим нарушения со стороны центральной нервной системы рассматриваются как один из факторов, способствующих возникновению гипертонической болезни.

Под влиянием шума возникают явления утом-ления слуха и ослабления слуха. Эти явления с пре-кращением шума быстро проходят. Если же пере-утомление слуха повторяется систематически в течение длительного срока, то развивается тугоу-хость. Так, кратковременное воздействие уровня 120 дБ (рев самолета), не приводит к необратимым последствиям. Длительное воздействие шума 80-90 дБ приводит к профессиональной глухоте. Туго-ухость — стойкое понижение слуха, затрудняющее восприятие речи окружающих в обычных услови-ях. Оценка состояния слуха производится с помо-щью аудиометрии. Аудиометрия — изменение ост-роты слуха, — проводится с помощью специально-го электроакустического аппарата — аудиометра. Снижение слуха на 10 дБ человеком практически не ощущается, серьезное ослабление разборчивос-ти речи и потеря способности слышать слабые, но важные для общения звуковые сигналы, наступает при снижении слуха на 20 дБ.

Если установлено методами аудиометрии, что в результате профессиональной деятельности про-изошло снижение слуха в области речевого диапа-зона на 11 дБ, то наступает факт профессионально-го заболевания — снижения слуха. Чаще всего сни-жение слуха развивается в течение 5-7 лет и более переутомления слуха.

Уровень шума нормируется санитарными норма-ми и государственными стандартами и не должен превышать допустимых значений.

Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы так называемую виброболезнь, распространенному профессиональному заболеванию. Важно знать, что в течении вибрационной болезни, в зависимости от степени поражения, различают четыре стадии.

Больные страдают головокружениями, головными и загрудинными болями, изменения имеют стойкий характер.

В целях предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на:

Шум который мешает (препятствует языковой связи);

Раздражающий - (вызывает нервное напряжение и вследствие этого -- снижения работоспособности, общее переутомление);

Вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка);

Травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека).

По данное теме можно провести внеклассное занятие.

Внеклассное занятие на тему: Влияние шума и вибрации

Задание 1 :Разделите, предметы и явления на две группы, относящиеся к естественной и к искусственной среде обитания:

дерево, дом, завод, река, гора, компьютер, насекомые, машина, квартира, трава, дождевые черви, шум, млекопитающие, электричество, вибрация, почва, птицы, воздух, бытовые отходы, природные ископаемые, самолеты.

Естественная среда	Искусственная среда

Задание 2: Какое отрицательное и положительное влияние оказывает каждый из предметов и явлений искусственной среды обитания на человека?

Название предмета или явления	Положительное влияние на жизнь и здоровье человека	Отрицательное влияние на жизнь и здоровье человека
Дом, квартира Компьютер Электричество Вибрация Бытовые отходы Самолеты	Защита от непогоды, комфорт, тепло Изготовление предметов быта, машин, компьютеров и т. д. Источник информации, общения Быстрое передвижение, комфорт Музыка, эстетическое восприятие, игра на музыкальных инструментах Продление длины дня, приготовление пищи, тепло, уют Измельчение семян, сортировка, работа двигателя Вторсырье Скорость передвижения, общение, доставка информации	Замкнутое пространство, отгораживающее от природы Загрязнение окружающей среды, обходы производства Снижение зрения, гиподинамия, нервные расстройства Загрязнение воздуха, почвы, развитее гиподинамии Понижение слуха, расстройства сна, нервные заболевания Электромагнитные волны - расстройство сердечно - сосудистой системы, угнетенное состояние Атрофия, нарушение кровообращения Загрязнение окружающей среды: почвы, воды, воздуха Загрязнение воздуха, распространение инфекционных заболеваний

Как видите, человек усовершенствуя свой быт, наносит вред природе и себе самому, т. к. является неотъемлемой частью природы.

Что же происходит на нашей планете? Какие заболевания приобрело человечество, изменяя природу?

1. Изучение новой темы.

Проблема загрязнения окружающей среды слишком сложна и многогранна. Сегодня мы ограничимся ее небольшой частью и познакомимся с одним из видов загрязнителей окружающей среды.
Прослушав отрывок из повести Б. Васильева «Не стреляйте в белых лебедей», определите, о каком загрязнении пойдет речь.

1 ученик.
«Туристу, а особо столичному, что надо? Природа ему нужна. По ней он среди асфальта, многоэтажек своих бетонных с осени тосковать начинает, потому что отрезан он от землицы камнем. А камень, он не просто душу холодит, он трясет ее без передыху, потому как не способен камень грохот уличный угасить. Это тебе не дерево - теплое да многотерпеливое. И грохот тот городской, шарахаясь от камней да бетона, мечется по улицам и переулкам, проползает в квартиры и мотает беззащитное человеческое сердце. И уже нет этому сердцу покоя ни днем, ни ночью, и только во сне видит оно росные зори и прозрачные закаты. И мечтает душа человеческая о покое ».

О чем идет речь в этом отрывке?
В средствах массовой информации шуму обычно уделяется мало внимания, и многие не считают его загрязнителем атмосферы. Но на самом ли деле это так?

Так что же собой представляет звук?

2 ученик: Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду).
Колебания большей частоты называют ультразвуком , меньшей - инфразвуком . А беспорядочное сочетание разных по силе и частоте звуков носит название шума . Иными словами, шум - громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.

Наш век стал самым шумным. Трудно сейчас назвать область техники, производства и быта, где в звуковом спектре не присутствовал бы шум.
Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок.

Каково же влияние шумового воздействия на живые организмы?

3 ученик: Шум - такой же медленный убийца, как химическое отравление.
Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Шум от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открыто лежащие яйца птиц в гнездах. При воздействии интенсивных звуков коровы дают меньше молока, куры реже несутся, птицы начинают усиленно линять, задерживается прорастание семян и даже наступает разрушение растительных клеток. Не случайно, например, деревья в городе даже в «спальных» районах погибают раньше, чем в естественных условиях.

Международная комиссия по китобойному промыслу сообщает, что шум в океане, вызванный военными сонарами, а также аппаратурой, применяемой в нефтегазовой отрасли - серьезная угроза для китов.
Количество выбросившихся на берег животных могут не давать подлинного представления о размерах ущерба, считают эксперты комиссии на ее годовом собрании, проходящем в Италии.
Они говорят, что для поддержания численности китов на нормальном уровне, необходимо создавать в океанах зоны, свободные от шумового воздействия человека.

Итак, мы можем выделить следующие последствия влияния шумов на человека (презентация):

1. Шум становится причиной преждевременного старения. В тридцати случаях из ста шум сокращает продолжительность жизни людей в крупных городах на 8-12 лет.
   2. Каждая третья женщина и каждый четвертый мужчина страдают неврозами, вызванными повышенным уровнем шума.
   3. Достаточно сильный шум уже через минуту может вызвать изменения в электрической активности мозга, которая становится схожей с электрической активностью мозга у больных эпилепсией.
   4. Такие болезни, как гастрит, язвы желудка и кишечника, чаще всего встречаются у людей, живущих и работающих в шумной обстановке. У эстрадных музыкантов язва желудка - профессиональное заболевание.
   5. Шум угнетает нервную систему, особенно при повторяющемся действии.
   6. Под влиянием шума происходит стойкое уменьшение частоты и глубины дыхания. Иногда появляется аритмия сердца, гипертония.
   7. Под влиянием шума изменяются углеводный, жировой, белковый, солевой обмены веществ, что проявляется в изменении биохимического состава крови (снижается уровень сахара в крови).
2. Тест. Определение остроты слуха

Острота слуха - это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого.

Оборудование: механические часы, линейка.

Порядок работы:

1. Приближайте часы до тех пор, пока не услышите звук. Измерьте расстояние от уха до часов в сантиметрах.
   2. Приложите часы плотно к уху и отводите от себя до тех пор, пока не исчезнет звук. Опять определите расстояние до часов.
   3. Если данные совпадут, это будет приблизительно верное расстояние.
   4. Если данные не совпадут, то для оценки расстояния слышимости нужно взять среднее арифметическое двух расстояний.

Оценка результатов теста:

Нормальным слухом будет такой, при котором тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10-15 см.
А ведь многих ребят мы видим в наушниках, которые слушают музыку разной громкости.

1. Домашнее задание: выучить четверостишие в тишине и при звучании громкой музыки, замерить потраченное время. Подумать: наушники - это польза или вред.

Тема: Шум и вибрация в городе

Шум как экологическая проблема города.

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы, возникающих при механических колебаниях в разнообразных средах.

Повышенный уровень шума остается одной из наиболее острых проблем для городских территорий. Площадь городских территорий, подверженных постоянному сверхнормативному шумовому воздействию, как правило, превышает 60%.

В зависимости от источника в шуме преобладают звуковые волны различной частоты. По частоте шумовые явления можно разделить на три области: ультразвук, слышимый звук и инфразвук. Ультразвук и инфразвук не воспринимаются человеческим ухом, но оказывают на организм механическое воздействие. Инфразвук воспринимается человеческим организмом как мелкая вибрация.

Основные источники на территории больших городов: автотранспорт, ж/д транспорт и наземные линии метро, авиатранспорт, строительная техника, промышленные предприятия и площадки, инженерное оборудование зданий, существенный вклад вносят шумы бытового происхождения внутри кварталов жилых домов.

Шум не только создает дискомфорт, но и отрицательно воздействует на здоровье человека, его трудоспособность, безопасность. Производственный шум нарушает информационные связи, что снижает эффективность и безопасность человеческой деятельности. Шум вызывает усталость, снижает способность человека сосредотачивать внимание, точность выполнения работ, связанных с пониманием информации. Часто шумовые помехи не позволяют решить даже простейшую задачу.

Влияние шума на организм человека. В первую очередь шум влияет на центральную нервную систему и сердечнососудистую систему. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление.

Высокий уровень шума способствует повышению числа случаев гипертензии и гипотензии, гастрита, язвенной болезни желудка, болезней желез внутренней секреции и обмена веществ, психозов, неврозов, болезней органов кровообращения. Улиц, проживающих в шумных районах, чаще выявляются церебральный атеросклероз, повышение содержания холестерина в крови, астенический синдром. Доля новорожденных с пониженной массой тела возрастает соответственно увеличению уровня шума.

Умственная работоспособность явно снижается при уровне шума более 80 дБ. Показатели физиологических функций сердечнососудистой системы при уровне шума 60-70 дБ меняются несущественно, но при уровне шума 80 дБ возникают колебания артериального давления до 30 мм РТ. Ст., наблюдается тенденция к повышению артериального давления.

При уровне шума 90 дБ и более возникает перевозбуждение вестибулярного анализатора, которое моет приводить к головокружению, нарушению координации движений. Высокий уровень шума отрицательно влияет на зрительный анализатор, и чем выше уровень шума, тем хуже человек видит и реагирует на происходящее. Многие автомобильные катастрофы происходят по той причине, что водитель длительное время находится на магистрали, где уровень шума достигает 95-100 дБ. Установлен, что при уровне шума 90 дБ зрение ухудшается на 25%.

Наиболее восприимчивы к шуму дети – под воздействием шума они приходят в возбуждение, сами начинают шуметь, кричать, переутомляются, становятся капризными и неадекватно реагируют на замечания взрослых. У детей, рожденных и проживающих в шумной среде, наблюдается замедление физического и умственного развития, понижена концентрация внимания во время учебы в школе, они больше подвержены травматизму и несчастным случаям. Для таких детей характерна пониженная сопротивляемость различным заболеваниям, которые протекают в более тяжелой форме.

Борьба с шумом в городе. Существуют методы шумозащиты от воздействия железнодорожного транспорта непосредственно в месте возникновения шума, т.е. на подвижном составе и железнодорожных путях, например: использование шлифованных рельсов, колесных шумопоглотителей, укладка бесстыкового пути.

С помощью этих методов можно снизить финансовые затраты на совершенствование инфраструктуры, повысить визуальную привлекательность территорий за счет отсутствия высоких защитных стен.

Для снижения сверхнормативного шума и сохранения существующих акустически благополучных территорий города необходимы масштабное внедрение шумопонижающих технологий во всех сферах городского хозяйства и промышленности, разработка специальных мер по снижению шума, ужесточение мер ответственности за нарушения, связанные с созданием сверхнормативного шума, при упрощении процедур привлечения к ответственности.

В настоящее время исключены полеты самолетов над жилыми кварталами в нарушение установленных маршрутов полетов. Создана сеть автоматических станций контроля авиошума, которые проводят измерения в круглосуточном режиме.

Для снижения негативного воздействия шума от строительных работ в мировой практике используются следующие меры: запрет проведения строительных работ с 19:00 до 7:00, по выходным и праздничным дням; ведение видеонаблюдения за строительными работами; ограничение длительности производства шумных работ в дневное время; требования применять малошумную технику и глушить двигатели автотранспорта, находящегося на площадке и т.д.

В мировой практике уделяется внимание бытовому шуму, сопровождающему работу различных видов оборудования, используемого на улице, и проведения спортивных мероприятий. В России предусмотрена административная ответственность за нарушение тишины и покоя в ночное время для всех подобных источников.

Вибрация в условиях жилищ, ее влияние на организм человека. Вибрация как фактор среды обитания человека наряду с шумом относится к одному из видов ее физического загрязнения, способствующего ухудшению условий проживания городского населения.

Вибрация, воздействуя на живой организм, трансформируется в энергию биохимических и биоэлектрических процессов, формируя ответную реакцию организма.

При длительном проживании людей в зоне воздействия вибрации от транспортных источников, уровень которой превышает нормативную величину, отмечается ее неблагоприятное влияние на самочувствие, функциональное состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, повышение уровня неспецифической заболеваемости.

Колебания в зданиях могут генерировать внешние источники (подземный и наземный транспорт, промышленные предприятия).

Вибрация в квартире часто вызвана эксплуатацией лифта. В некоторых случаях ощутимая вибрация наблюдается при строительных работах, проводимых вблизи жилых зданий (забивка свай, демонтаж и ломка зданий, дорожные работы).

Источником повышенной вибрации в жилых домах могут служить промышленные предприятия.

Проблема борьбы с вибрацией в жилых зданиях приобрела особую актуальность в связи с развитием в крупных городах метрополитенов, строительство которых осуществляется способом мелкого заложения. Линии метрополитена прокладывают под существующими жилыми районами, а опыт эксплуатации подземных поездов показал, что интенсивные вибрации проникают в близлежащие жилые здания в радиусе до 40-70 м по обе стороны от тоннеля метрополитена и вызывают серьезные жалобы населения.

Изучение распространения вибрации по этажам здания показало, что в пятиэтажных домах уровни виброускорения снижаются в направлении от первого до пятого этажа на частотах 8--32 Гц на 4~6 дБ. В многоэтажных зданиях отмечается как уменьшение величин колебаний на более высоких этажах, так и увеличение их из-за резонансных явлений.

Интенсивность вибрации в жилых домах зависит от расстояния до источника. В радиусе до 10 м превышение уровня вибрации над фоновыми значениями в октавных полосах частот 31,5 и 63 Гц в среднем составляет 20 дБ, в октавной полосе 16 Гц уровни вибрации от поездов превышают фон на 2 дБ, а в низкочастотном диапазоне соизмеримы с ним. С увеличением расстояния до 40 м уровни вибрации снижаются до 27-23 дБ соответственно частотам 31,5 и 63 Гц, а на расстоянии свыше 50 м от тоннеля уровни виброускорения не выходят за пределы колебания фона.

Таким образом, источники вибрации в жилых помещениях различают по интенсивности, временным параметрам, характеру спектровибрации, что и определяет различную степень выраженности реакции жителей на их воздействие.

Влияние вибрации на организм человека. Вибрация в условиях жилой среды может действовать круглосуточно, вызывая раздражение, нарушая отдых и сон человека.

В отличие от звука вибрация воспринимается различными органами и частями тела. Низкочастотные поступательные вибрации воспринимаются отолитовым аппаратом внутреннего уха. В ряде случаев реакция людей определяется не столько восприятием самих механических колебаний, сколько вторичными зрительными и слуховыми эффектами (например, дребезжание посуды в шкафу, хлопанье дверей, раскачивание люстры и т. д.).

Субъективное восприятие вибрации зависит не только от ее параметров, но и от множества других факторов: состояния здоровья, тренированности организма, индивидуальной переносимости, эмоциональной устойчивости, нервно-психического статуса субъекта, подвергаемого действию вибрации. Имеет значение также способ передачи вибрации, длительность экспозиции и пауз.

В квартирах ощутимые вибрации почти всегда воспринимаются как посторонние и необычные и поэтому их можно считать мешающими. Зрительные и слуховые воздействия усугубляют их неблагоприятное влияние.

На восприятие вибрации может существенно влиять деятельность субъекта. При этом вибрация, мешающая человеку при спокойной сидячей работе, совсем не будет восприниматься человеком, который во время работы переходит с места на место. Таким образом, можно полагать: чем спокойнее работа, тем интенсивнее человек воспринимает вибрацию.

Мерой оценки восприятия вибрации служит понятие "сила восприятия", которое является связующим звеном между величинами колебаний, их частотой и направлением, с одной стороны, и восприятием вибрации -- с другой.

Различают три степени реакции человека на вибрацию: восприятие сидящим человеком синусоидальных вертикальных колебаний; неприятные ощущения; предел добровольно переносимой вибрации в течение 5-20 минут.

Сила восприятия механических колебаний, воздействующих на человека, зависит в значительной степени от биомеханической реакции тела человека, представляющего собой в известной мере механическую колебательную систему.

Особое внимание при этом уделяется изучению явления резонанса как всего тела человека, так и отдельных его органов и систем. Установлено, что при частоте воздействующей вибрации свыше 2 Гц человек ведет себя как целостная масса; для сидящего человека резонанс тела находится в интервале от 4 до 6 Гц. Другая полоса резонансных частот лежит в области 17-30 Гц и вызывается в системе "голова-шея-плечо". В этом диапазоне амплитуда колебания головы может втрое превышать амплитуду колебания плеч.

Таким образом, тело человека представляет сложную колебательную систему, обладающую собственным резонансом, что и определяет строгую частотную зависимость многих биологических эффектов вибрации.

Степень раздражающего действия вибрации зависит от ее уровня (или расстояния до источника колебаний). Наибольшие уровни вибрации, зарегистрированные в радиусе до 20 м от источника, вызывают негативную реакцию у 73% жителей. С возрастанием зоны разрыва количество жалоб уменьшается, и на расстоянии 35--40 м колебания ощущают 17% жителей. Дальнейшее увеличение расстояния в связи с уменьшением амплитуды колебаний не влияет на восприятие жителями вибрации, что позволило установить 40-метровую допустимую зону разрыва между жилой застройкой и тоннелями метрополитена мелкого заложения.

Наибольшее количество жалоб (65%) предъявляют лица в возрасте от 31 до 40 лет.

Нетерпимы к вибрационному воздействию лица с неудовлетворительным состоянием здоровья, заболеваниями сердечно-сосудистой и нервной систем. Количество жалоб в этой группе в 1,5 раза больше, чем в группе здоровых людей.

Гигиеническое нормирование вибрации в условиях жилища. Важнейшим направлением решения проблемы ограничения неблагоприятного воздействия вибрации в жилищных условиях является гигиеническое нормирование ее допустимых воздействий. При определении предельных значений вибрации для различных условий пребывания человека в качестве основной величины используется порог ощущения вибрации. Предельные значения даются как кратная величина этого порога ощущения. Ночью в жилых помещениях допускается только одно- или четырехкратный порог ощущения, днем -- двукратный.

1. Городская квартира и требования к ее экологической безопасности.

2. Шум и вибрация в городских условиях.

3. Влияние шума и вибрации на здоровье городского человека.

4. Экологические вопросы строительства в городе.

5. Экологические требования к организации строительства в городе.

1. Городская квартира и требования к ее экологической безопасности

Жилище – сложная система природной и искусственно созданной среды, где сочетаются воздействия физической, химической и биологической природы. К факторам физической природы относятся микроклимат, инсоляция и освещённость, электромагнитные излучения, шум, вибрация техногенного происхождения.

Химические факторы включают экзогенные загрязнители атмосферного воздуха и загрязнители эндогенного происхождения, к которым относятся антропотоксины, продукты сгорания бытового газа, полимерные загрязнители, аэрозоли синтетических моющих средств и препаратов бытовой химии, табачный и кухонный дым.

К биологическим факторам относится бактериальное загрязнение, которое определяется как пылебактериальная взвесь.

2. Шум и вибрация в городских условиях

В производственных условиях разнообразные машины, аппараты и инструменты, являются источниками шума, вибрации.

Шум и вибрация - это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний.

Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды с частотой колебаний до 16 гц. (герц - единица измерения частоты равная 1 колебанию в секунду), воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией.

Колебательные движения, передаваемые через воздух с частотой от 20 до 16000 гц, воспринимаются органом слуха как звук.

Колебательные движения свыше 16000 гц, относятся к ультразвуку и органами чувств человека не воспринимаются. Ультразвук способен распространяться во всех средах: жидкой, газообразной (воздух) и твердой.

Шум представляет собой беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты.

Чувствительность уха к звуковым колебаниям зависит от силы, и интенсивности звука и частоты колебаний.

За единицу измерения силы звука принят бел.

Орган слуха способен различать 0,1 б., поэтому на практике для измерения звуков и шумов применяется децибел (дб.). Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость, поэтому при равном уровне силы звука в децибелах звуки различных частот воспринимаются как звуки, имеющие громкость.

В связи с этим при сравнении уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы звука в децибелах указывать и частоту колебаний в секунду, Чувствительность слухового аппарата к звукам разных частот не одинакова. Она в 10 миллионов раз больше к высоким частотам, чем к низким.

В производственных условиях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты.

Условно весь спектр шума принято делить на низкочастотные шумы частотой до 300 герц, среднечастотные от 350 до 800 герц и высокочастотные - выше 800 герц.

Для измерения характеристики шума и вибрации на производстве существуют специальные приборы - шумомеры, анализаторы частоты шума и вибрографы.

3. Влияние шума и вибрации на здоровье городского человека

До последнего времени было принято считать, что шум отрицательно действует только на органы слуха. В настоящее время установлено, что люди, работающие в условиях шума, более быстро утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений со стороны различных внутренних органов и систем:

Повышается давление крови, учащается или замедляется ритм сердечных сокращений, могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности).

Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы так называемую виброболезнь.

В целях предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

Меры борьбы с шумом и вибрацией:

Замена шумных процессов бесшумными или менее шумными;

Улучшение качества изготовления и монтажа оборудования;

Укрытие источников шума и вибрации;

Вывод работающих из сферы воздействия шума и вибрации;

Применение индивидуальных защитных средств.

4. Экологические вопросы строительства в городе

Современная жизнь создает немало факторов, негативно влияющих на окружающий мир и человека, создающие экологические проблемы строительства. Максимально защитить от них свой дом и создать в нем здоровую атмосферу можно только учтя при строительстве и эксплуатации вопросы охраны природы. В природе все взаимосвязано, и невозможно создать рай в отдельно стоящем доме при угнетенном состоянии природы. Поэтому каждый, кто стремится к здоровой жизни, должен не только заботиться о своем доме, но и не должен загрязнять окружающую среду. Экологические подходы к строительству и охране природы частично представлены в нормах и законах, но все же многие из них и в нашей стране, и за рубежом рассчитаны на добровольное применение сознательными гражданами ориентиры.

5. Экологические требования к организации строительства в городе

В развитых странах, которые всерьез заботятся об экологии, разработаны принципы экологического строительства (англ. Green construction или Green Buildings зеленое строительство). Они изложены в системах экологической сертификации зданий, из которых наибольшее распространение в мире получи ли LEED (The Leadership in Energy & Environmental Design Руководство в энергетическом и экологическом проектировании, США) и BREEAM (BRE Environmental Assessment Method Метод оценки экологической эффективности зданий, Великобритания).

Экологическая сертификация построек полностью добровольна. Но она не только престижна, но и полезна для владельцев зданий: с одной стороны, помогает создавать дома со сниженным уровнем потребления материальных ресурсов, а с другой, повышает долговечность зданий и комфорт внутренней среды. Важно также, что зеленое строительство инструмент разумной экономии: сохраняет средства не только при эксплуатации, но и при возведении строений.

Принципы строительство экологических домов включают в себя: в эффективное использование энергии, воды и других ресурсов; сокращение количества отходов и уменьшение других воздействий на среду; в использование по возможности местных натуральных материалов. Для экономии ресурсов рекомендуется повышать энергоэффективность здания, нагревать воду с помощью солнечных коллекторов, использовать энергию ветра, минимизировать энергопотребление и собирать дождевую воду для бытовых нужд. Также рекомендуется применять сертифицированные строительные материалы с низким экологическим воздействием на протяжении всего жизненного цикла здания (включая его утилизацию), использовать материалы повторно.

Обозначены и требования к внутренней среде экодома: в достаточное количество дневного света; « комфортный температурный режим; е высокое качество внутреннего воздуха, обеспеченное естественной вентиляцией; в отсутствие шума; в обеспечение хорошего вида из окна для отдыха глаз. Требования к экологичному дому согласуются с санитарно-гигиеническими нормами (системой СанПиН санитарных правил и нормативов). На них можно ориентироваться при строительстве экологичного дома, соблюдая при этом правила охраны природы (которые тоже прописаны в законодательстве) и учитывая по возможности более высокие экологические стандарты и широту подхода к вопросам экологии, принятые в развитых странах.

6. Экологическая безопасность материалов, используемые в строительстве жилых домов и нежилых помещений

Экологическая безопасность зданий, сооружений и обслуживающих их систем климатизации в последнее время вызывает широкий интерес у специалистов. В настоящее время эта тема приобрела особую актуальность в силу объективной необходимости и реакции общественности на рост числа примеров изменения климата и окружающей среды в результате деятельности человека.

Необходимость проектировать здания, сооружения и обслуживающие системы климатизации с учетом их экологичности возникла именно как следствие такого положения, и Киотский протокол, подписанный всеми крупными промышленными государствами (за исключением США), явился определяющим фактором в практическом применении данной концепции.

Характеристики экологической безопасности

Применительно к области строительства зданий и сооружений, оборудованных системами климатизации, экологически безопасной считается такая взаимосвязь здания и инженерных систем, которая на протяжении всего срока службы обеспечивает эффективную эксплуатацию объекта при соблюдении следующих условий:

Минимальные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, в частности, веществ, способствующих созданию парникового эффекта, глобальному потеплению, выпадению кислотных дождей;

Минимальные объемы потребляемой энергии из невозобновляемых источников, сокращение энергопотребления и энергосбережение;

Минимальные объемы твердых и жидких отходов, в том числе от ликвидации самого здания (сооружения) и утилизации частей инженерного оборудования по истечении срока службы и выработке ресурса;

Минимальное влияние на экосистемы окружающей среды по месту нахождения объекта;

Наилучшее качество микроклимата в помещениях здания, санитарно-эпидемиологическая безопасность помещений, оптимальный тепловлажностный режим, высокое качество воздуха, качественные акустика, освещение.

Природа человека такова, что, начиная с некоторого уровня, воздействие окружающей среды становится для него дискомфортным и даже неблагоприятным: нарушается общее самочувствие, сон, возникает повышенная раздражительность, депрессия, появляются болезни. Критерии неблагоприятного внешнего воздействия устанавливаются Государственными стандартами (ГОСТ 12.1.012-90 - "Вибрационная безопасность. Общие требования" ) и Санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.566-96 - "Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий" ), которые для случая вибраций регламентируют предельно-допустимые уровни колебаний ограждающих конструкций помещений жилых, административно-общественных зданий и рабочих мест. При этом амплитуды колебаний ограничиваются в диапазоне частот 1,4 - 88 Гц всего лишь несколькими микронами.

Источники вибрации и их характеристики. Источниками вибрации в жилых и общественных зданиях являются инженерное и санитарно-техническое оборудование, а также промышленные установки, например крупное кузнечнопрессовое оборудование, поршневые компрессоры, строительные машины (дизельмолоты), а также транспортные средства (метрополитен мелкого заложения, тяжелые грузовые автомобили, железнодорожные поезда, трамваи), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и строительных конструкциях зданий. Эти вибрации часто являются также причиной возникновения шума в помещениях зданий.

Для жилых и общественных зданий наиболее неблагоприятным внешним источником являются рельсовые транспортные магистрали: метрополитен, трамвайные линии и железные дороги. Исследования показали, что колебания по мере удаления на различное расстояние от метрополитена затухают, однако это процесс немонотонный, он зависит от составных звеньев на пути распространения вибрации: рельс - стена тоннеля - грунт - фундамент дома - строительные конструкции. В тех случаях, когда здания располагаются в непосредственной близости от рельсовой дороги, вибрации в них могут превышать предельно-допустимые значения, установленные Санитарными нормами, в 10 раз (на 20 дБ). В спектральном составе вибрации преобладают октавные полосы со среднегеометрическими частотами 31,5 и 63 Гц.

После принятия в 1975 г Санитарных норм (СН 1304-75 - "Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых домах" ) и выполнения контрольных измерений оказалось, что десятки зданий, находящихся вблизи линий метро, испытывают повышенное вибрационное воздействие, а уровни вибраций в жилых и общественных помещениях превышают допустимые значения. Такая же ситуация наблюдается и в зданиях, расположенных вблизи веток внутригородских железных дорог и трамвайных линий.

В настоящее время, регламентируемая защитная зона железной дороги, составляет 100 м, а защитная зона трамвайной линии, как показывают измерения, достигает 60 м от крайнего железнодорожного пути.

К сожалению, в крупных городах с развитием транспортных магистралей и увеличением транспортных потоков, площади вибро-опасных территорий с каждым годом увеличиваются. В г. Москве этот процесс усугубляется еще и введением в действие строительных норм (), которые для жилых зданий высшей категории комфортности устанавливают критерии вибраций в 1,4 раза (на 3 дБ) "жестче", чем Санитарные нормы. В этих условиях, например, защитная зона тоннелей метрополитена мелкого заложения составляет уже около 60 м, что накладывает существенные ограничения на размещение и конструкции зданий.

Меры по защите от вибрации . Обычно вибрация распространяется как в грунте, так и в строительных конструкциях с относительно малым затуханием. Поэтому в первую очередь необходимо применять меры по снижению динамических нагрузок, создаваемых источником вибрации, или снижать передачу этих нагрузок путем виброизоляции машин и средств транспорта.

Снижение вибрации в защищаемых помещениях может быть достигнуто целесообразным размещением оборудования в здании. Оборудование, создающее значительные динамические нагрузки, рекомендуется устанавливать в подвальных этажах или на отдельных фундаментах, не связанных с каркасом здания. При установке оборудования на перекрытия желательно размещать его в местах, наиболее удаленных от защищаемых объектов. Если невозможно обеспечить достаточное снижение вибрации и шума, возникающих при работе центробежных машин, указанными методами, следует предусмотреть их виброизоляцию.

Виброизоляция агрегатов достигается установкой их на специальные виброизоляторы (упругие элементы, обладающие малой жесткостью), применением гибких элементов (вставок) в системах трубопроводов и коммуникаций, соединенных с вибрирующим оборудованием, мягких прокладок для трубопроводов и коммуникаций в местах прохода их через ограждающие конструкции и в местах крепления к ограждающим конструкциям. Гибкие соединения трубопроводов в насосных установках необходимо предусматривать как в нагнетательной, так и во всасывающей линиях (как можно ближе к насосной установке). В качестве гибких вставок можно использовать рукава рези-нотканевые с металлическими спиралями.

Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую конструкцию, используют пружинные или резиновые виброизоляторы. Для агрегатов, имеющих скорость вращения менее 1800 об/мин, рекомендуются пружинные виброизоляторы; при скорости вращения более 1800 об/мин допускается применение резиновых виброизоляторов. Следует иметь в виду, что срок работы резиновых виброизоляторов не превышает 3 лет. Стальные виброизоляторы долговечны и надежны в работе, но они эффективны при виброизоляции низких частот и недостаточно снижают передачу вибрации более высоких частот (слухового диапазона), обусловленную внутренними резонансами пружинных элементов. Для устранения передачи высокочастотной вибрации следует применять резиновые или пробковые прокладки толщиной 10-20 мм, располагая их между пружинами и несущей конструкцией.

Машины с динамическими нагрузками (вентиляторы, насосы, компрессоры и т. п.) рекомендуется жестко монтировать на тяжелой бетонной плите или металлической раме, которая опирается на виброизоляторы. Использование тяжелой плиты уменьшает амплитуду колебаний агрегата, установленного на виброизоляторах. Кроме того, плита обеспечивает жесткую центровку с приводом и понижает расположение центра тяжести установки. Желательно, чтобы масса плиты была не меньше массы изолируемой машины.

Защита зданий от вибрации, возникающей от движения на железнодорожных линиях, линиях мелкого заложения метрополитена, обычно обеспечивается их надлежащим удалением от источника вибрации. Установлено, что жилые здания не должны располагаться пс кратчайшему расстоянию до стенки тоннеля метрополитена ближе чем на 40 м.

Практика показала, что единственным средством защиты помещений жилых зданий от шума и вибрации, возникающих от работы линий метрополитена, расположенных на меньших расстояниях, является виброизоляция пути метрополитена от грунта с помощью резиновых прокладок.

В зарубежной практике используется также виброизоляция зданий с помощью пневма-тических виброизоляторов. Санитарный надзор за обеспечением допустимых уровней вибраций проводится аналогично надзору по защите от шума.

Застройка виброопасных территорий осуществляется с применением защитных мероприятий, которые, несмотря на удорожание строительства, являются необходимыми, так как при их отсутствии здание, испытывающее повышенное вибрационное воздействие, не может быть принято в эксплуатацию. В настоящее время для снижения колебаний применяется несколько способов. Например, используются виброзащитные конструкции железнодорожного пути, позволяющие снизить вибрации в зданиях до 10-13 дБ, экранирующие траншеи в грунте, снижающие колебания до 6 дБ, конструкции зданий на виброизоляторах, и конструкции зданий из монолитного железобетона, снижающие колебания до 15 и 10 дБ соответственно. Как правило, такой эффективности бывает достаточно для обеспечения требований норм в административных и общественных зданиях, защитная зона для которых при воздействии метрополитена составляет порядка 25 м, при воздействии железной дороги - до 50 м, а трамвайной линии - до 30 м.

В жилых домах, где вибрации превышают нормативные значения более чем на 15 дБ, требуется выполнять комплекс из нескольких защитных мероприятий, так как только в этом случае могут быть обеспечены допустимые уровни.

Указанные выше защитные способы в каждом конкретном случае имеют достоинства и недостатки. Например, виброизоляция зданий типовых серий из сборного железобетона может выполняться только путем снижения колебаний в источнике или на пути распространения волн в грунтовой среде. Виброизоляция реконструируемых зданий, как правило, обеспечивается конструктивными мероприятиями - применением соответствующей схемы несущего каркаса и назначением жесткостей конструктивных элементов. В зданиях высотой 20 и более этажей снижение вибраций осуществляется за счет использования монолитного каркаса. Здания небольшой и средней этажности, имеющие жесткий каркас, изолируются упругими элементами, и так далее.

Определяющим фактором в возникновении вибраций во всех случаях являются неровности поверхностей катания колес и рельсов, возникающие при изготовлении и в процессе эксплуатации железнодорожного пути. На зарубежных метрополитенах с целью исключения неровностей применяются так называемые рельсошлифовальные поезда, позволяющие снизить колебания до 12 дБ. Московский метрополитен в ближайшем будущем также намерен использовать аналогичное оборудование.

К сожалению, проблема защиты зданий от вибраций достаточно сложна и большей частью носит научно-технический характер. Многие задачи по распространению волн не имеют простых решений и в основном исследуются на численных моделях, которые не всегда отражают реальные свойства грунтовых сред и строительных конструкций. Поэтому в большинстве случаев идет речь о прогностической оценке вибраций и качественном исследовании волновых процессов.

И в заключение, нужно упомянуть еще один существенный источник вибрации - строительные машины и механизмы. В условиях плотной городской застройки строительство новых зданий, как известно, сопряжено со значительными неудобствами для жителей близлежащих домов. Эти неудобства в частности связаны с использованием технологических процессов, в которых применяется динамическое оборудование. Большое количество нареканий вызывает, например, забивка свай и шпунта, которая сопровождается не только повышенными уровнями шума, но и вибрацией. Зона вибрационного воздействия такого источника может составлять 90 м, а при использовании вибропогружателей - более 100 м. Замена технологии динамического погружения на технологию устройства буронабивных или задавливаемых свай практически полностью исключает неблагоприятный виброакустический фактор.

Разное: