Методы и средства защиты от шума

Эффективная защита от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введен обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум и оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и здоровье людей.

Эффективным путем решения проблемы борьбы с шумом является снижение его уровня в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин. К мерам этого типа относятся замена шумных процессов бесшумными, ударных — безударными (замена клепки пайкой, ковки и штамповки — обработкой давлением); замена металла в некоторых деталях пластмассовыми материалами; применение виброизоляции, глушителей, демпферования, звукоизолирующих кожухов и др. При невозможности снижения шума оборудование, являющееся источником повышенного шума, устанавливают в специальные помещения. В некоторых случаях снижение уровня шума достигается применением звукопоглощающих пористых материалов, покрытых перфорированными листами алюминия. Большое значение в борьбе с шумом имеют архитектурно-планировочные, строительные и градостроительные мероприятия.

Акустические средства защиты от шума подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и применение глушителей шума [1].

Снижение шума звукоизоляцией. Суть этого метода заключается в том, что шумоизлучающий объект или несколько наиболее шумных объектов располагаются отдельно, изолировано от основного, менее шумного помещения звукоизолированной стеной или перегородкой.

Звукоизоляция конструкции с одним жестким слоем зависит от:

• • поверхностной массы, кг/м²;
• • изгибной жесткости, то есть насколько жесток или гибок материал;
• • частоты звука;
• • косвенной передачи звука через фланкирующие конструкции (перекрытия, полы, продольные стены);
• • открытых швов.

В понятии «звукоизоляция» следует различать две величины:

R_w — звукоизоляция без учета фланкирующих конструкций, полученная при испытаниях в лаборатории, дБ;

R'_w — звукоизоляция конструкции с учетом фланкирующих конструкций — строительная звукоизоляция, дБ.

Если звукоизоляция конструкции определяется через уровень звука с учетом фланкирующих конструкций, используется формула:

Чтобы получить представление о достигаемой величине звукоизоляции, можно воспользоваться субъективными звуковыми ощущениями в соседнем помещении (табл. 8.3). Величину звукоизоляции воздушного шума можно выразить логарифмическим отношением мощности или интенсивности звука в помещении с источником звука (индекс S) и в помещении с приемником звука (индекс Е) — величиной R [1]:

где L_s — уровень звука в комнате с источником; L_E — уровень звука в комнате с приемником (в обоих случаях в зависимости от частоты звука); А — исследуемая площадь стен, м²; Л₀ — эквивалентная площадь звукопоглощения, м².

Таблица 8.3. Оценочная величина звукоизоляции R'_w и слышимость разговора и приборов.

Окончание таблицы 8.3.

Эквивалентная площадь звукопоглощения А₀ выражается как сумма площадей всех ограничивающих помещение поверхностей, если бы они имели коэффициент звукопоглощения 100%, и может быть рассчитана по формуле [ 11:

где V — объем помещения с приемником звука, м³; Т — время реверберации (послезвучания) в помещении с приемником, с:

где У₀ — объем помещения с источником звука, м³.

Звукопоглощение достигается за счет перехода колебательной энергии звука в теплоту вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Звукопоглощающие материалы и конструкции предназначены для поглощения звука как в помещениях с источником, так и в соседних помещениях. Акустическая обработка помещения предусматривает покрытие потолка и верхней части стен звукопоглощающим материалом. Эффект акустической обработки выше в низких помещениях (где высота потолка не превышает 6 м) вытянутой формы. Акустическая обработка позволяет снизить шум на 8 дБА.

Определение требуемого снижения уровней шума с помощью звукоизоляции и звукопоглощения нормируется СНиП [58].

Глушители шума применяются в основном для снижения шума различных аэродинамических установок и устройств. В практике борьбы с шумом используют глушители различных конструкций, выбор которых зависит от конкретных условий, спектра шума и требуемой степени снижения шума.

Глушители разделяются на абсорбционные, реактивные и комбинированные. Абсорбционные глушители, содержащие звукопоглощающий материал, поглощают поступившую в них звуковую энергию, а реактивные отражают ее обратно к источнику. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

Одним из приемов шумозашиты жилой застройки от транспортного шума является величина разрыва между границей жилой застройки и проезжей частью межмагистральной улицы или дороги. Однако воспользоваться только этим приемом для создания оптимального шумового режима на территории населенных мест практически невозможно, так как зона дискомфорта при магистральной территории простирается, как правило, на сотни метров (табл. 8.4) [57].

Таблица 8.4. Величина разрыва между линией жилой застройки и проезжей частью.

По действующим Строительным нормам и правилам [58] линия застройки микрорайона может быть удалена, например, от проезжей части магистральной улицы общегородского значения в пределах 22—30 м. На этих расстояниях уровни звука снизятся незначительно, всего на 2−8 дБА. Размещение специальных защитных полос зеленых насаждений может дополнительно снизить уровень звука не более чем на 2—3 дБА.

Шумозащитные качества зеленых насаждений заметно проявляются только тогда, когда они сформированы в виде специальных многорядных посадок. При уменьшении ажурности крон деревьев и при увеличении плотности листвы повышается эффект шумозащиты.

Заглубление магистрали относительно общего уровня поверхности прилегающей территории заметно влияет на снижение шумового режима застройки. При достаточном (не менее 2 м) заглублении полотна дороги требуемые территориальные разрывы уменьшаются.

Наиболее эффективным планировочным приемом защиты от шума является зонирование межмагистральных территорий, при котором вблизи транспортных магистралей размещаются учреждения культурно-бытового обслуживания, коммунальные предприятия, административно-хозяйственные учреждения. В зоне, более удаленной от транспортных магистралей, размещаются основной жилой массив повышенной этажности, детские учреждения, школы и места отдыха.

Благоприятны в акустическом отношении решения, при которых жилые группы формируются из домов ломаной, криволинейной конфигурации в плане.

В условиях современного строительства в качестве придорожных экранов применяют откосы, выемки, возвышения рельефа местности или специальные земляные валы — кавальеры, которые отсыпают из грунта котлованов зданий и корыт замощений проездов.

При отсутствии свободных территорий в целях шумозащиты применяют экраны-стенки, которые изготовляются из разнообразных материалов — железобетона, стали, алюминия, пластмасс и др., и разных схем.

Перспективно применение вдоль магистралей специальных типов жилых зданий, выполняющих роль шумозащитных экранов. Такой дом, как правило, имеет значительную длину, звукопоглощающие фасады со звукоизолирующими оконными проемами и может защищать собой от шума целый микрорайон.