Уровень акустического загрязнения среды, окружающей человека, и меры борьбы с шумом.

 

Население большинства крупных городов (не менее 60% горожан) живет в условиях акустического загрязнения, параметры которого существенно превышают допустимые нормы. Общее представление об уровне акустического загрязнения дает таблица 6:

 

Таблица 6

Город	Уровень интенсивности звука, дБ; 1000 Гц
Пекин	60
Мехико, Мадрид, Париж	65
Гонконг, Нью-Йорк, Москва	70
Рим, Берлин	75

 

Сравнение с нормами таблицы 3.5 показывает, что эти уровни шума превосходят комфортные для человека значения 30 – 35 дБ в 1000 – 30 000 раз (по энергии звука); при этом шум в Риме и Берлине приближается к нормам для постоянного шума в производственных помещениях.

Вклад в акустическое загрязнение часто вносят источники, обеспечивающие «комфортное жизнеобеспечение человека». Так, в Риме автомобильный транспорт дает 75% акустического загрязнения; железнодорожный – около 8%; авиатранспорт и строительство – 12%; промышленные объекты – 5%.

Особенно велик вклад в шумовое загрязнение автомобильного, авиационного и железнодорожного транспорта. Поэтому последние десятилетия нормы на шумность транспортных средств непрерывно ужесточаются; представление об этом дают таблицы 7 – 8.

 

 

Таблица 7

Нормы внешнего шума автотранспорта в Европе, дБ.

 

Годы	Легковой автотранспорт	Грузовой автотранспорт
1976 - 1982	82	91
1982 - 1988	80	88
1988 -1995	77	84
После 1995	74	80

 

Таблица 8

Снижение шума самолетов «Боинг»

 

Марка самолета	Год выпуска	L, дБ	Отношение энергий, J/J0
В 707-300	1960	118	10^11^,8
В 747-200	1970	100	10^10
В 767-200R	1985	86	10^8,6
В 777	1995	82	10^8,2

 

Таким образом, шум самолетов за 35 лет уменьшился примерно в 5 000 раз (по энергии).

Затраты на снижение шума существенны. Так, снижение шума на каждые 3 дБ увеличивает эксплуатационные затраты на 3 – 5%; стоимость модернизации по шуму авиационного лайнера увеличивает его стоимость на 3 млн. долларов. В современных автомобилях стоимость средств защиты от шума может достигать 10% стоимости автомобиля; для пассажирских лайнеров эта величина близка к 25%.

Борьба с шумом ведется по трем основным направлениям:

- борьба с шумом в его источнике;

- борьба с шумом на путях его распространения (звукоизоляция, звукопоглощение);

- использование индивидуальных средств борьбы с шумом (беруши, наушники, шлемофоны).

Главным направлением является борьба с шумом в источнике. Как ясно из данных таблиц 7 и 8, это направление достаточно эффективно, но необходимо внимательно следить за тем, чтобы производители нового оборудования не «экономили» на средствах борьбы с шумом.

По мнению специалистов по борьбе с шумом, наибольшие успехи достигнуты разработчиками авиалайнеров и автомобилей.

Примеры малошумящих элементов ограждений транспортных машин приведены на рис. 4. Отметим, что в них комбинируются элементы конструкций, обеспечивающие отражение и поглощение звука. Кроме того, задачи снижения шума и вибрации тесно связаны; их обычно решают совместно.

 

 

К средствам борьбы с шумом на путях его распространения относятся звукоизоляция и звукопоглощение. Принцип действия звукоизоляции основан на наиболее полном отражении звуковой волны от массивных преград, выполненных из плотного материала (металл, кирпич, бетон, мраморные плиты и т.д.). К таким средствам защиты относятся звукоизолирующие перегородки, звукоизолирующие кожуха и кабины, акустические экраны. Следует отметить, что акустические экраны эффективны для защиты от высокочастотных шумов. В области частот, близких инфразвуковым, эффективность использования акустических экранов чрезвычайно мала, так как за счет явления дифракции звуковой волны (огибания препятствий) акустическая тень за экраном существенно уменьшается и оператор может оказаться под воздействием звуковой волны большой интенсивности.

На промышленных предприятиях для укрытия источников шума (двигатели, компрессоры и т.д.) используют звукоизолирующие кожухи, внутренняя поверхность которых облицована звукопоглощающим материалом с коэффициентом поглощения a. Тогда степень ослабления звуковой волны с помощью такого устройства защиты может быть оценена по выражению:

 

,

где D L _из – эффективность защиты кожуха без средств звукопоглощения рассчитанная по формуле (3).

Принцип действия звукопоглощения основан на уменьшении энергии отраженной волны от преград с пористой структурой (поролон, капроновое волокно, минеральная вата). Это достигается за счет преобразования части энергии звуковой волны в тепловую за счет трения частиц воздуха в порах звукопоглощающего материала. С этой целью проводят акустическую обработку помещений – стены и потолок облицовывают звукопоглощающим материалом. Если такой возможности нет, то применяют поглотители, установленные в месте расположения источников шума на потолке здания.