Лекция № 1. ВВЕДЕНИЕ В ЭКОЛОГИЮ 6 страница

Шум — физическое и физиологическое явление, оказываю­щее неблагоприятное воздействие на организм человека. Как про­блему шум стали оценивать еще в древности, поэтому решение задач защиты от шума имеет глубокие исторические корни.

Современные исследования транспортного шума проводятся по следующим аспектам: санитарно-гигиеническому, инженерно-техническому, архитектурно-планировочному, строительно-акустическому и социально-экономическому.

Проблема транспортного шума многоаспектна, поэтому ее решением занимались специалисты самых разных областей: конструкторы, медики, социологи, строители. Труды С. П. Алексеева, Б. Г. Пруткова, Г. Л. Осипова, И. Л. Карагодиной легли в основу многих научных направлений, связанных с вопросами шумовой эмиссии. П. И. Поспелов, В. Н. Покидько и др. занимались непосредственно установлением качественных связей параметров шума с транспортными и дорожными условиями.

Шум — любой нежелательный звук, своеобразный «про­дукт-отход» цивилизации. Шум — источник и причина многих болезней. Он раздража­ет, замедляет психические реакции, нарушает обмен веществ, вызывает быстрое утомление. Медики доказали, что чрезмерный шум ведет к избыточному образованию в артериях холестерола, а это вызывает развитие атеросклероза.

С точки зрения физики шум — механические колебания, распространяющиеся в воздухе и других упругих средах. Звуко­вая волна оказывает на барабанную перепонку периодическое давление (звуковое давление) и вызывает колебание перепонки, которое воспринимается слуховым нервом, передается в слуховые центры коры человеческого мозга и вызывает ощущение звука. В физическом отношении звук характеризуется громкостью, высо­той его тона.

Физиологическое ощущение громкости и высоты звука оп­ределяется физическими свойствами звуковых волн: амплитудой звукового давления, частотой его изменений.

Человеческое ухо способно оценивать не абсолютное, а отно­сительное изменение звукового давления, поэтому введено поня­тие «уровень звукового давления». Уровень звукового давления — десятикратный десятичный логарифм отношения интенсивности звуковой энергии к ее пороговому значению.

Для практических целей при определении изменений уров­ней звукового давления в акустике принято пользоваться между­народной величиной, равной 1/10,. бела — децибелом (дБ). Опы­том установлено, что увеличение силы звука в 10 раз, т. е. на 1 бел. на слух ощущается как увеличение громкости примерно в 2 раза.

Человек обладает чрезвычайно большим диапазоном чувст­вительности — от 20 до 120 дБ, что соответствует изменению ин­тенсивности звуковой энергии в 10 раз. Уровень шума менее 55 дБА (А — корректирующий контур шумомера, отражающий субъективность восприятия шума человеком) не причиняет вреда человеку. Уровень шума от 55 до 60 дБА причиняет некоторые неудобства наиболее чувствительным людям; от 60 до 65 дБА (но­чью) вызывает крайне неприятные ощущения; шум более 65 дБА причиняет существенные неудобства.

В зависимости от частоты звуковых волн выделяют инфра­звук с частотой /<16 Гц, слышимый звук — /от 16 Гц до 20 кГц и ультразвук — f> 20 кГц.

Диапазон слышимых частот (от 16 до 20000 Гц) охватывает 10 октав. Измерение уровней звукового давления на средних час­тотах октав (31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000 Гц) дает представление об октавном спектре шума — Дру­гой важной физической характеристике звуковых волн.

Спектр шума — распределение уровней звукового давления по октавным или третьоктавным полосам. По характеру спектра шум различают низкочастотный (f<300 Гц), среднечастотный (300-800 Гц) и высокочастотный (>800 Гц). Человеческое ухо обладает неодинаковой чувствительностью на разных частотах, оно более чувствительно к средним и высоким частотам.

Теория эмиссии шума различает три основных типа источ­ников шума: точечные, линейные и прерывистые. Механизм эмиссии транспортного шума заключается в генерации шума дви­гателем автомобиля и шума качения. Дорожные и транспортные условия движения определяют параметры шума двигателя (режим работы), глум качения зависит от скорости движения автомобиля, состояния шин и покрытия автомобильной дороги.

В соответствии с классической теорией распространения звуковых волн транспортный шум можно описать сферической или цилиндрической волной. Характер затухания определяется типом источника, но зависит от ряда общих и специфических факторов: расстояния от источника шума, молекулярного погло­щения в воздушной среде; характера поверхности земли, наличия зеленых насаждений и экранов; температурного и ветрового ре­жима. Нормативная интенсивность затухания сферической волны составляет 6 дБА на удвоенное расстояние, а цилиндрической — 3 дБА соответственно.

Сравнительная оценка разных источников шума приведена в табл. 4.

Во всех странах приняты стандарты, в которых регламенти­рованы требования к эксплуатации транспортных машин, определены санитарные нормы допускаемого шума для различных гра­достроительных зон.

Так, допустимый шум уличного движения во дворах жилых домов не должен превышать, согласно СНиП 20444-85 «Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характери­стики»:

— днем — 50 дБ,

— ночью — 40 дБ.

Общий уровень шума в жилых помещениях не должен пре­вышать:

— днем — 40 дБ,

— ночью — 30 дБ.

Таблица 4. Оценка основных источников транспортного шума