МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ШУМОМ

     Шум является неотъемлемой составляющей для любого современного мегаполиса. Развитие улично-дорожной сети, увеличение интенсивности движения транспорта, бурное развитие объектов торгово-развлекательного назначения приводит к увеличению шумовых нагрузок и созданию неблагоприятных условий для проживания.
     Наиболее конструктивным и экономически обоснованным методом борьбы с шумом является разработка мероприятий по защите от шума на стадиях проектирования объекта. Значительно проще устранить шум в самом источнике по сравнению с задачей его последующего выявления и устранения на пути распространения.
    На стадиях раннего проектирования объектов жилой застройки, проектов планировки жилых кварталов необходимо учитывать воздействие существующей и перспективной улично-дорожной сети. При проектировании объектов торгово-развлекательного назначения, промышленных, административных, коммунально-хозяйственных предприятий необходимо учитывать все потенциальные источники акустического воздействия, проводить оценку их влияния на ближайшие нормативные объекты и разрабатывать мероприятия по снижению шума.
    Защита от транспортного шума наиболее полно реализуется грамотными решениями архитектурно-градостроительного проектирования.  
    В идеале жилую застройку, детские дошкольные учреждения, школы, необходимо размещать вдали от прохождения транспортных магистралей, либо на второй линии застройки, в акустической тени высотных зданий нежилого назначения. 
    Однако подобные условия в настоящее время реализуются только для коттеджной индивидуальной застройки, расположенной, как правило, вдали от города. В связи с этим основными средствами защиты от транспортного шума на сегодняшний день являются организационно-планировочные (остекление балконов и лоджий, изменение планировки),  инженерно-технические (установка экранов, насыпей) и конструктивные решения (применение шумозащитного остекления).

     Предупреждение образования повышенных уровней звукового давления давления в условиях производства должно осуществляться на стадиях конструирования технологического оборудования, проектирования, строительства и эксплуатации предприятий, а также разработки технологических процессов.

Снижение уровней шума может быть достигнуто следующими методами:​

  1. устранение причин шума в источнике его образования (решается применением звукопоглощающих конструкций и материалов, устройством виброизоляции, путем применения технологических и конструктивных мер, организацией правильной наладки и эксплуатации оборудования);

  2. снижение уровней шума на пути его распространения (создание искусственных насыпей, выемок, экранов, зеленых насаждений);

  3. снижение уровней шума непосредственно в защищаемом объекте (территории, помещении) (решается применением звукоизолирующих материалов и конструкций, организационно-технических мероприятий и проектных решений).

          Наиболее эффективным методом борьбы с шумом является уменьшение его в источнике образования за счет применения технологических и конструктивных мер, организацией правильной наладки и эксплуатации оборудования.    К конструктивным и технологическим мерам, позволяющим создать механизмы и агрегаты с низким уровнем шума, относят совершенствование кинематических схем за счет: 

  • замены зубчатых передач клиноременными или цепными; изыскания наилучших конструктивных форм для безударного взаимодействия деталей и плавного обтекания их воздушными потоками;
  • изменения массы или жесткости элементов конструкции машин для уменьшения амплитуд колебания и устранения резонансных явлений;
  • применения материалов, обладающих способностью поглощать колебательную энергию;
  • замены возвратно-поступательного движения деталей на вращательное, подшипников качения - подшипниками скольжения;
  • использования прокладочных материалов, затрудняющих передачу колебаний от одних деталей к другим.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ

         Звукоизоляция - это комплекс мероприятий по снижению уровня шума, проникающего в помещение извне. Ослабление шума с помощью звукоизоляции осуществляют средствами, в основе которых лежит применение акустических материалов. Эффективность звукоизоляции характеризуют коэффициентом отражения, который численно равен доле энергии звуковой волны, отраженной от поверхности ограждения, изолирующего источник шума.
          К наиболее распространенным средствам звукоизоляции относят:

  • применение звукоизолирующих кожухов и кабин;

  • увеличение массы преграды;

  • разобщение легкой строительной конструкции сплошным воздушным промежутком на отдельные части;

  • устранение или уменьшение жестких связей между элементами разобщенной конструкции;

  • заполнение воздушного пространства в двойных легких перегородках звукопоглощающими материалами;

  • повышение воздухонепроницаемости преграды.

 

   Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя таким образом источник шума. Внутреннюю поверхность стенок кожуха  облицовывают звукопоглощающим материалом.

       Для облегчения ограждающих конструкций без уменьшения звукоизолирующей способности применяют ограждения, состоящие из двух конструкций, разделенных воздушным промежутком. Воздушная прослойка создает упругое сопротивление передаче колебаний. Рекомендуемая ширина воздушной прослойки 3 ... 11 см. Такая конструкция обладает хорошими звукоизолирующими свойствами в области высоких частот. При массе 1 м3 строительного материала конструкции до 100 кг вводят в зазор между раздельными панелями звукопоглощающий материал. При этом следует размещать его посередине зазора, где колебательная скорость частиц воздуха, а следовательно звукопоглощения, наибольшая. Для увеличения массы легкой конструкции промежуток между двойными панелями (из досок, фанеры и т. п.) рекомендуют засыпать чистым речным песком или заполнять стекловатой. Конструкция такого типа может обеспечить звукоизоляцию до 40 дБ. Необходимость заполнения воздушного пространства звукоизолирующими материалами зависит от массы стен. Для стен, выполненных из строительных материалов массой 1 м3 более 200 кг, воздушные пространства шириной 5 ... 10 см целесообразно оставлять незаполненными. В стенах с массой 1 м3 100 ... 200 кг мягкая прослойка прикрепляется к одной стороне. В перегородках массой 1 м3 до 30 кг вся воздушная прослойка заполняется каким-либо звукопоглотителем.
            Звукопередача из одного помещения в другое происходит не только через преграду, разделяющую это помещение, но и через примыкающие боковые стены (косвенная звукопередача).
Косвенная звукопередача может быть значительной, когда к тяжелой ограждающей конструкции с хорошей звукоизолирующей способностью примыкают боковые стены, выполненные из легкого строительного материала. Проникновение шума в помещение также происходит через щели и неплотности в дверях и перегородках. Даже небольшое отверстие в стене уменьшает ее звукоизолирующую способность в области высоких частот примерно на 10 дБ. Применение уплотняющих прокладок из резины увеличивает среднюю звукоизоляцию дверей и окон на 5 ... 8 дБ.

ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ

           Звукопоглощение - это ослабление уровня шума, распространяющегося в помещении вследствие отражения энергии от облицовочных материалов ограждений, конструктивных частей оборудования.
Звукопоглощение характеризуют коэффициентом звукопоглощения, который представляет собой отношение энергии, поглощенной 1 м2 поверхности, к падающей на эту поверхность энергии.
       Использовать звукопоглощение целесообразно, если коэффициент звукопоглощения материала не менее 0,2. По эффективности метод звукопоглощения намного уступает звукоизоляции.         Звукопоглощение даже с весьма высоким коэффициентом поглощения может снизить уровень шума не более чем на 8 ... 10 дБ. Эффективная шумозащита требует совместного использования методов звукоизоляции и звукопоглощения.
         В производственных цехах предприятий в качестве акустической обработки можно использовать плиты «Акмигран» различного типа с коэффициентом звукопоглощения 0,6. Этим достигается высокая эффективность в поглощении звуков высокой частоты.
Плитами «Акмигран» осуществляют облицовку потолка и верхней части стен с учетом того, чтобы общая площадь ее занимала не менее 60% всей площади стен и потолка помещения. Кроме того, можно использовать звукопоглотители, представляющие собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом (рис.). Звукопоглотители располагают по периметру верхней части стен или развешивают равномерно к потолку на определенной высоте так, чтобы не влиять на освещение рабочих мест.

       На предприятиях, когда это возможно по условиям производства, а также для облицовки защитных камер применяют разработанную Ленинградским институтом охраны труда (ЛИОТ) конструкцию перфорированных облицовок с тканью. Эффективность звукопоглощения таких облицовок составляет около 10 дБ, что соответствует уменьшению громкости звука на 30 ... 50%.
        Физическая сущность приведенных способов звукопоглощения заключается в том, что волокнистые пористые материалы плохо отражают звук. При падении на такой материал звуковой волны воздух, находящийся в порах, приводится в колебательное движение, которое резко тормозится большим сопротивлением, образующимся вследствие трения при его движении в мелких порах и каналах. На преодоление этого сопротивления и расходуется энергия звуковых волн. В результате отраженная волна сильно ослабевает.

      Уменьшения шума вентиляционных установок достигают хорошей балансировкой вентилятора, установкой его на одной оси с электродвигателем или на соответствующем амортизаторе в изолированные помещения. Распространение звука по воздуховодам предотвращают соединением эластичными вставками трубопровода с вентилятором. Воздуховоды следует делать без крутых поворотов и резких изменений сечения, которые способствуют образованию завихрения и возникновению аэродинамического шума. Для снижения шума различных аэродинамических установок и устройств применяют активные и реактивные глушители. Действие активных глушителей основано на принципе поглощения звуковой энергии звукопоглощающим материалом, а реактивные - отражают ее обратно к источнику.
Наиболее простым глушителем активного типа является трубчатый глушитель  представляющий собой перфорированный стальной воздухопровод, поверхность которого покрывают слоем звукопоглощающего материала и защитным покрытием. Ослабление шума таким глушителем пропорционально коэффициенту поглощения пористого материала, длине облицованной им части и обратно пропорционально сечению канала. Так как затухание шума возрастает с уменьшением сечения канала, для сокращения длины глушителя на практике широко используют пластинчатые глушители, которые собирают из отдельных секций, заполненных волокнистыми материалами.

       Глушители реактивного типа применяют для снижения шума с резко выраженными составляющими. Простейшие реактивные глушители - это глушители типа расширительных камер.
Организационно-технические мероприятия по борьбе с производственным шумом заключаются:

  • в правильной планировке цехов на территории предприятия;

  • рациональном размещении оборудования по степени шумности;

  • озеленении помещений широколиственными растениями, так как они способны хорошо поглощать звуки.

    

ШУМ ВОЗДУШНЫЙ И ШУМ СТРУКТУРНЫЙ


 
         Различают два вида шума по характеру его распространения в помещении: шум воздушный и шум структурный. В первом случае вибрации, создаваемые, например, динамиками работающего телевизора, вызывают звуковые волны в форме колебаний воздуха. Вне помещений этот вид шума преобладает. В первых 16 строках  таблицы приведены наиболее распространенные в быту источники, шум от которых превышает нормативный уровень (40 дБА в дневное время, 30 дБА ночью - согласно СН).
Источником шума может быть и механическое действие, например перемещение мебели по полу или забивание гвоздя в стену. Такой шум называют структурным. "Работает" он по следующей схеме: вибрация пола от наших шагов передается стене, а ее колебания слышны в соседнем помещении. Самый неприятный структурный шум - ударный. Он обычно распространяется на большие расстояния от источника. Скажем, стук по трубе центрального отопления на одном этаже слышен на всех остальных и воспринимается жильцами, как если бы его источник находился совсем рядом. Последние 4 строки таблицы содержат характеристики источников именно такого шума.
Некоторые бытовые приборы являются источниками обоих видов шума. Например, система принудительной вентиляции. Воздушный шум проникает в помещение по воздуховодам, а структурный возникает в результате вибрации стенок защитного кожуха вентилятора и самих воздуховодов.

Источник шума

Уровень шума, дБА

Музыкальный центр

85

Телевизор

70

Разговор (спокойный)

65

Детский плач

78

Игра на пианино

80

Работа пылесоса

75

-"- стиральной машины

68

-"- холодильника

42

-"- электрополотера

83

-"- электробритвы

60

-"- принудительной вентиляции

42

-"- кондиционера

45

Вытекающая из крана вода

44-50

Наполнение ванны

36-58

Наполнение бачка в санузле

40-67

Приготовление пищи на плите

35-42

Перемещения лифта

34-42

Стук закрываемой двери лифта

44-52

Стук закрываемого мусоропровода

42-58

Стук по трубе центрального отопления

45-60

 

 

СПОСОБЫ ИЗОЛЯЦИИ ШУМА


 
        Избавить свой слух от нежелательных звуков можно двумя способами: снизив уровень шума источника или установив на пути акустических волн преграду. Уровень шума, проникающего извне, ограничивают уже на стадии строительства. Это достигается в результате соблюдения нормативных требований к звукоизоляции жилых помещений. "Шумящие" зоны (кухня, ванная комната, туалет) объединяют в отдельные блоки, граничащие с лестничными клетками или аналогичными блоками соседних квартир. Если же главные источники шума находятся за пределами жилья, а желанной тишины все равно нет, следует уделить особое внимание дополнительной звукоизоляции конструкций, ограждающих помещения сбоку, сверху и снизу. К ним чаще всего относятся:
- разделяющие стены и перегородки;
- полы и потолки, включая их стыки со стенами и перегородками;
- оконные блоки, межкомнатные и балконные двери;
- а также встраиваемое в стены и потолок оборудование и инженерные коммуникации, способствующие распространению шума.
Звукоизолирующая способность ограждающих конструкций, применяемых в строительстве, оценивается усредненными значениями индексов звукоизоляции Rw и Lnw. Для домов категории "А" (самой высокой) они должны составлять 54 и 55 дБ соответственно, для домов категории "Б" - 52 и 58 дБ и, наконец, для домов категории "В" - 50 и 60 дБ.

ЗАЩИТА ОТ ВОЗДУШНОГО ШУМА СБОКУ

           Любое помещение ограничено стенами, которые представляют собой преграды для звуковых волн. Эти конструкции бывают двух типов: однослойные, чаще монолитные (кирпичные, железобетонные, каменные и другие), и многослойные, состоящие из листов разных материалов. Повысить звукоизоляцию ограждений можно следующими способами:
- сделать так, чтобы звуковая волна не смогла заставить преграду колебаться, передавая при этом звук внутрь помещения;
- добиться поглощения и рассеивания энергии звуковой волны внутри ограждающей конструкции.

         Первый путь требует, чтобы преграда была или массивной (тяжелой), или жесткой. Второй реализуется с помощью многослойных конструкций из пористых и волокнистых материалов. Чем тяжелее и толще монолит и выше частота звука, тем меньше стена вибрирует, и, значит, ее звукоизолирующая способность лучше. Впрочем, связь между этими параметрами не прямая. Так, бетонная стена довольно распространенной толщины 140 мм обеспечивает при частоте 300 Гц звукоизоляцию всего в 39 дБ, а при частоте 1600 Гц - порядка 60 дБ. Повышение значения индекса Rw путем увеличения массы конструкции не столь эффективно, как кажется. Если оштукатуренная стена в полкирпича (толщиной 150 мм) даст звукоизоляцию в 47 дБ, то оштукатуренная стена толщиной в кирпич - только 53-54 дБ. Иными словами, удвоение массы улучшит звукоизоляцию всего на 6-7 дБ. Многослойная конструкция состоит из листов разных материалов, между которыми может находиться и воздушная полость. В такой структуре вибрации затухают быстрее, чем в однородном материале. Звукоизоляционные свойства "слоеной" перегородки сравнительно небольшой плотности сопоставимы со свойствами монолитной стены. Так, перегородка толщиной 150 мм с 40-миллиметровым слоем заполнителя из минеральной ваты и воздушной полостью в 100 мм, обшитая снаружи сдвоенными гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм каждый, обеспечит звукоизоляцию Rw = 52 дБ. Этого вполне достаточно для защиты от