Определение уровня шумового загрязнения

Лабораторная работа

«Определение уровня шумового загрязнения центральной части Санкт-Петербурга»

Л. М. Зарина, М. Ю. Синай

Шум — это распространяемые в воздушной среде беспорядочные звуковые колебания различной физической природы, мешающие воспри­ятию полезных сигналов, нарушающие тишину, оказывающие раздра­жающее или вредное воздействие на человека.

Громкость шума (уровень звукового давления) измеряется в децибелах (дБ). Человек может слышать звуки громкостью от 10–15 дБ и выше. Макси­мальный диапазон частот для человеческого уха, в среднем – от 20 до 20000 Гц (возможный разброс значений: от 12–24 до 18000–24000 герц).

Звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности. Поэтому неравномерную чувствительность человеческого уха к звукам разных частот модулируют с помощью специ­ального электронного частотного фильтра и получают, так называемый эквивалентный по энергии («взвешенный») уровень звука. «Взвешенный» уровень звука измеряется в единицах дБА, т.е. в децибелах с фильтром «А». В табл. 1 приведены примеры эквивалентной громкости звуков.

 

Таблица 1. Эквивалентные уровни звука

Уровни звука, дБА	Характеристика звука	Источники звука
10	Почти не слышно	Тихий шелест листвы
20	Едва слышно	Шепот человека (1 м)
30	Тихо	Шепот, тиканье настенных часов
40	Довольно слышно	Обычная речь
50	Отчётливо слышно	Разговор, пишущая машинка
65	Шумно	Громкий разговор (1 м)
75	Шумно	Крик, смех (1 м)
80	Очень шумно	Крик, мотоцикл с глушителем.
90	Очень шумно	Громкие крики, грузовой железнодорожный вагон (7 м)
95	Очень шумно	Вагон метро (7 м снаружи или внутри вагона)
100	Крайне шумно	Оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома
110	Крайне шумно	Вертолет
115	Крайне шумно	Пескоструйный аппарат (1 м)
120	Почти невыносимо	Отбойный молоток (1 м)
130	Болевой порог	Самолёт на старте
140	Контузия	Звук взлетающего реактивного самолета
150	Контузия, травмы	Старт ракеты
160*	Шок, травмы	Ударная волна от сверхзвукового самолёта

* При уровнях звука свыше 160 дБ возможен разрыв барабанных перепонок и лёг­ких, свыше 200 дБ — смерть.

Источник: http://www.kakras.ru/doc/shum-decibel.html — 2012 г. Справочники. Когда звук становится шумом. Статья «Сила звука».

 

Предельно допустимым уровнем (ПДУ) шума называется уровень шума, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не бо­лее 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых со­временными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Нормируемые параметры и допустимые уровни шума для различных ви­дов профессиональной деятельности, на рабочих местах, в помещениях жи­лых и общественных зданий, на территории жилой застройки определены нормативными документами: государственным стандартом (ГОСТ 12.1.003–83 (1999)) и санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.562–96) (табл. 2-3).

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни зву­кового давления L, дБ, в октавных полосах с частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается использовать уровни звука LА, дБА.

Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются эквива­лентные (по энергии) уровни звука LAэкв., дБА, и максимальные уровни звука LAмакс., дБА. Оценка непостоянного шума на соответствие допусти­мым уровням должна проводиться одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука. Превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие санитарным нормам.

Максимальный уровень звука, LАмакс., дБА — уровень звука, соответст­вующий максимальному показателю шумомера при визуальном отсчете, или значение уровня звука, превышаемое в течение 1% времени измерения при регистрации автоматическим устройством. Максимально допустимые уровни шума (LАмакс., дБА) — больше эквивалентных на 15 дБА. Например, для жилых комнат квартир допустимый постоянный уровень звука в днев­ное время — 40 дБА, а временный максимальный — 55 дБА.

 

Таблица 2. Допустимые уровни проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки

Вид трудовой деятельности, рабочее место	Время суток	Эквивалентные уровни звука, дБА
Палаты больниц и санаториев, операционные больниц	с 7 до 23 ч. с 23 до 7 ч.	35 25
Кабинеты врачей поликлиник, амбулаторий, диспансеров, больниц, санаториев		35
Классные помещения, учебные кабинеты, учительские комнаты, аудитории школ и других учебных заведений, конференцзалы, читальные залы библиотек		40
Жилые комнаты квартир, жилые помещения домов от­дыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, спальные помещения в детских дошкольных учреждениях и школах-интернатах	с 7 до 23 ч. с 23 до 7 ч.	40 30
Номера гостиниц и жилые комнаты общежитий	с 7 до 23 ч. с 23 до 7 ч.	45 35
Залы кафе, ресторанов, столовых		55
Торговые залы магазинов, пассажирские залы аэропортов и вокзалов, приемные пункты предприятий бытового об­служивания		60
Территории, непосредственно прилегающие к зданиям больниц и санаториев	с 7 до 23 ч. с 23 до 7 ч.	45 35
Территории, непосредственно прилегающие к жилым до­мам, зданиям поликлиник, зданиям амбулаторий, диспан­серов, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учрежде­ний, школ и других учебных заведений, библиотек	с 7 до 23 ч. с 23 до 7 ч.	55 45
Территории, непосредственно прилегающие к зданиям гостиниц и общежитий	с 7 до 23 ч. с 23 до 7 ч.	60 50
Площадки отдыха на территории больниц и санаториев		35
Площадки отдыха на территории микрорайонов и групп жилых домов, домов отдыха, пансионатов, домов-интер­натов для престарелых и инвалидов, площадки детских дошкольных учреждений, школ и др. учебных заведений		45

Источник: СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

 

Таблица 3. Допустимые уровни шума на рабочих местах

Вид трудовой деятельности, рабочие места	Эквивалентные уровни звука, ДБА
Предприятия, учреждения и организации
Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность: рабочие места в помещениях — дирекции, проектно-конструкторских бюро; расчетчиков, программистов вычисли­тельных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах	50
Вид трудовой деятельности, рабочие места	Эквивалентные уровни звука, ДБА
Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, администра­тивно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории: рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, лабораториях	60
Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами, работа, требующая постоянного слухового контроля, операторская работа по точному графику с инструкцией, диспетчерская работа: рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в за­лах обработки информации на вычислительных машинах	65
Работа, требующая сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами: рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин	75
Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных и аналогичных им) на постоянных рабочих, местах в производственных помещениях и на территории предприятий	80
Подвижной состав железнодорожного транспорта
Рабочие места в кабинах машинистов тепловозов, электровозов, поездов метропо­литена, дизель-поездов и автомотрис	80
Рабочие места в кабинах машинистов скоростных и пригородных электропоездов	75
Помещения для персонала вагонов поездов дальнего следования, служебных отделений рефрижераторных секций, вагонов электростанций, помещений для отдыха в багажных и почтовых отделениях	60
Служебные помещения багажных и почтовых вагонов, вагонов-ресторанов	70
Морские, речные, рыбопромысловые и др. суда
Рабочая зона в помещениях энергетического отделения морских судов с постоянной вахтой (помещения, в которых установлена главная энергетическая установка, котлы, двигатели и механизмы, вырабатывающие энергию и обеспечивающие работу различных систем и устройств)	80
Рабочие зоны в центральных постах управления (ЦПУ) морских судов (звукоизоли­рованные), помещениях, выделенных из энергетического отделения, в которых ус­тановлены контрольные приборы, средства индикации, органы управления главной энергетической установкой и вспомогательными механизмами	65
Рабочие зоны в служебных помещениях морских судов (рулевые, штурманские, багермейстерские рубки, радиорубки и др.)	55
Производственно-технологические помещения на судах рыбной промышленности (помещения для переработки объектов промысла рыбы, морепродуктов и пр.)	80
Тракторы, самоходные шасси, самоходные, прицепные и навесные сельскохозяйственные машины, строительно-дорожные, землеройно-транспортные, мелиоративные и другие аналогичные виды машин
Рабочие места водителей и обслуживающего персонала автомобилей	70
Рабочие места водителей и обслуживающего персонала (пассажиров) легковых автомобилей	60
Рабочие места водителей и обслуживающего персонала тракторов самоходных шасси, прицепных и навесных сельскохозяйственных машин, строительно-дорожных и других аналогичных машин	80
Рабочие места в кабинах и салонах самолетов и вертолетов	80

Источник: ГОСТ 12.1.003-83 (1999) ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

 

В случае отсутствия на стенах помещений звукопоглощающих материа­лов (ковров, специальных покрытий), звук будет громче из-за многократ­ного отражения эха от стен, потолка и мебели, что увеличит уровень шума на несколько децибел.

Для измерения уровня звукового давления применяется шумомер (рис. 1)

 

Рис. 1. Шумомер SL-300

Кнопки и надписи на дисплее: 1. Микрофон в защитном чехле. 1а. Винт крепления микрофона. 2. Дисплей. 3. REC — запись измерений. 4. SETUP — установка базовых параметров. 5. FAST/SLOW — переключение временного режима измерений. 6. MAX/MIN — установка мини­мального/максимального значе­ния. 7. LEVEL — переключатель пре­делов измерения. 8. Light — подсветка дисплея. 9. А/С — установка диапазона из­мерения. 10. Hold — кнопка удерживает измеренное значение на дисплее. 11. ON/OFF — вкл./выкл. 12. Резьба для штатива. 13. Отделение для батареек. 14. Разъем для подключения блока питания. 15. Мини-USB. 16. Аналоговый выход.

17. CAL — калибровочный по­тенциометр. 

A — MAX/MIN — запись макси­мальных/минимальных значений.

B — Bar graph — аналоговый указатель уровня шума (прибор со стрелкой).

C — TIME/DATE — время/дата.

D — Измеренные значения.

E — Часы — индикатор автоотключения прибора.

F — BAT — индикатор заряда батареи.

G — REC — индикатор записи измеренных значений.

              FULL — индикатор «память заполнена».

H — dBA — фильтр А – нормированные измерения в диапазоне человеческого уха.

         dBC — фильтр С – нормированные измерения в полном диапазоне частот.

I — HOLD — индикатор текущих настроек.

J — AUTO — автоматически установлены стандартные пределы измерения.

K — FAST — установлен режим быстрых измерений (125 мсек).

        SLOW — установлен режим медленных измерений (1 сек).

L — OVER — индикатор «измеряемые значения выше установленного диапазона».

        UNDER — измеряемые значения ниже установленного диапазона.

 

Функции прибора:

Автоотключение. Прибор выключится автоматически, если измерения не производятся в течение 15 минут.

Функция «удержать» (HOLD). Текущее измеренное значение остается на дисплее. Нажмите кнопку HOLD, чтобы на экране появились заданные значения настроек. Повторно нажмите кнопку HOLD, чтобы вернуться к измерениям.

MAX/MIN. При длительном измерении на дисплее отображается макси­мальное или минимальное значение. Функция позволяет определить пре­дельные уровни шума. Нажмите кнопку MAX/MIN, чтобы началось отобра­жение предельных значений. Каждое нажатие меняет показания на экране: MAX, MIN, MAX, MIN и т.д.

Частотный диапазон А/С. Измерения могут быть проведены в двух стандартных частотных диапазонах: А и С. В режиме А измеряются значе­ния в частотном диапазоне, который улавливается ухом человека. Человек воспринимает низкие звуки более тихими, чем средние или высокие. В ре­жиме С измеряется весь звуковой диапазон. Кнопка А/С переключает диа­пазоны: дБA — режим А, дБC — режим С.

Переключение пределов измерения. Кнопка LEVEL переключает пре­делы измерений. Измерения можно производить в 4 режимах:

• низкий уровень 30–80 дБ;
• средний уровень 50–100 дБ;
• высокий уровень 80–130 дБ;
• автоматически измеряется 30–130 дБ;

Если измеряемые значения выше или ниже установленного уровня из­мерений, на экране появляется надпись «UNDER» — ниже или «OVER» — выше. Выберите нужный режим нажатием кнопки LEVEL.

Временные интервалы измерений, кнопка FAST/SLOW. Измерения могут быть произведены с использованием 2-х временных интервалов:

• быстро меняющиеся резкие звуки (сигнал горна, выстрел и т.д.) измеряются в режиме FAST (быстро, импульс): 125 измерений в мсек;
• уровень постоянного шума измеряется в режиме SLOW (медленно): 1 измерение в мсек.

За постоянный шум принимается шум, уровень звука которого за 8-ча­совой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно».

Непостоянный шум – это шум, уровень звука которого за 8-часовой ра­бочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно».

Непостоянный шум подразделяется на:

• колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;
• прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
• импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные на временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются не менее чем на 7 дБ.

Подготовка шумомера к работе:

Включите прибор однократным нажатием на кнопку 11 (ON/OFF).

Переключением кнопки 9 (А/С) установите диапазон «А» для измерения значений в частотном диапазоне, который улавливается ухом человека.

Переключением кнопки 7 (LEVEL) установите пределы измерений в ав­томатическом режиме 30–130 дБ.

Переключением кнопки 5 (FAST/SLOW) установите режим измерений «SLOW» для измерения уровня постоянного шума.

 

Измерения:

Измерение уровня звукового давления шумомером SL-300 соответст­вует европейским стандартам EN 61 672–1.

Измерения проводятся непосредственно вблизи источника звука. Направляйте микрофон измерителя на источник звука. Между источником звука и микрофоном измерителя не должно быть препятствий. Не загораживайте источник звука своим телом, располагайте измеритель как можно дальше от себя, как минимум на расстоянии вытянутой руки. Лучше пользоваться штативом, на задней панели измерителя расположено гнездо с резьбой для крепления штатива. Предотвращайте вибрации и смещения прибора.

В ветреную погоду (при скорости ветра более 10 м/с) используйте за­щитный экран для микрофона, чтобы исключить шум ветра из измерений.

В темное время суток пользуйтесь подсветкой дисплея, кнопка «Light».

Не забывайте выключать измеритель по окончании работы.

 

Задания:

1. Измерить уровень звукового давления (громкость шума) по маршрутам:

улица с интенсивным автомобильным движением (Невский пр. ул. Гороховая);

улица со слабым автомобильным движением (ул. Казанская, наб. р. Мойки).

Результаты измерений занести в таблицу.

В конце измерений по каждому маршруту с помощью шумомера опре­делить максимальные и минимальные значения уровня звукового давле­ния. Высчитать средние значения по каждому маршруту. Результаты зане­сти в таблицу: 

Номер маршрута	Маршрут	Дата и время измерений	Эквивалентные уровни звука, дБА*	Примечания
1	Невский пр. от наб. р. Мойки до наб. кан. Грибоедова			Проезд скорой по­мощи с включенной сиреной
Максимальное значение
Минимальное значение
Среднее значение

* не менее 15 измерений по каждому маршруту.

 

2. Измерить уровень звукового давления (громкость шума) в 5 характерных точках по выбору студентов (лекционный зал, аудитория для лабораторных занятий, читальный зал, преподавательская, деканат, кабинет врача, спортив­ный зал, двор, детская площадка, кафе и др.). Каждое измерение проводить в течение 1 минуты. Результаты измерений занести в таблицу:

Номер точки	Точка	Дата и время измерений	Эквивалентные уровни звука, дБА*	Примечания
1	Спортивный зал, наб. р. Мойки, 48, корп. 4, 2 этаж			Баскетбольный турнир
Максимальное значение
Минимальное значение
Среднее значение

* не менее 7 измерений в каждой точке.

 

В конце измерений по каждой точке с помощью шумомера определить максимальные и минимальные значения уровня звукового давления. Высчи­тать средние значения по каждой точке. Результаты занести в таблицу.

 

3. Проанализировать полученные результаты:

• сравнить полученные данные по разным маршрутам и в различных точ­ках измерения;
• объяснить полученные максимальные и минимальные значения;
• оценить уровень шума исследуемых территорий по сравнению с государственными нормами (табл. 2-3).

 

В отчет по практической работе входят следующие документы:

• титульный лист, на котором указываются название учебного заведения, факультета и кафедры; название практической работы; ФИО студентов, выполнивших работу; город и год выполнения работы;
• таблицы с результатами измерений уровней звукового давления по мар­шрутам и в точках измерения;
• выводы по полученным данным.