Требования к защите от шума при проектировании машин, технологических процессов, производственных помещений и застройки территории

При оценке шума и шумовых характеристик источников шума важное значение имеют такие понятия, как эмиссия. Эмиссия — это воздействие шумов на человека, находящегося в зоне действия источников шума. Она оценивается и измеряется там, где находится человек, на которого воздействует шум. Оценка эмиссии проводится в первую очередь для сопоставления с нормами допустимого шума.

Для решения вопросов защиты от шума в подавляющем большинстве случаев недостаточно знать только эмиссию шума, поскольку меры по защите от шума в первую очередь должны быть направлены на ограничение эмиссии, т е излучения шума. Эмиссия характеризует непосредственно источник шума. Допустимая эмиссия связана с допустимой эмиссией через закономерности распространения шума от источника до места нахождения человека.

Для оценки эмиссии шума в последние годы предложен ряд различных показателей и критериев. Наиболее важными и обоснованными из них являются следующие для оценки действия шума на человека и установления шумовых характеристик мест его пребывания — уровня звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука, для оценки шумовых характеристик источников шума — уровни звуковых мощностей в октавных полосах частот, корректированные по «А» уровни звуковой мощности и в некоторых случаях уровни звукового давления в октавных полосах частот или уровни звука в предписанных точках на определенном расстоянии от источника шума.

В системе мер по обеспечению защиты от шума на производстве большое значение имеет нормативнотехническая документация, относящаяся к проектированию машин, технологических процессов, производственных помещений и застройки территорий и устанавливающая требования к защите от шума. В России разработана система таких документов. Она состоит из документов, устанавливающих требования к шумовым характеристикам мест пребывания людей и методов контроля этих характеристик; методов установления шумовых характеристик источников шума (машин, оборудования, механизированного инструмента), их нормирования и контроля, устанавливающих методы расчета и проектирования шумопоглощения при разработке новых типов оборудования и проектов зданий, сооружений и застройки территорий, требования к звукопоглощающим конструкциям, устройствам и материалам.

Основополагающим документом, устанавливающим классификацию шумов, допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к шумовым характеристикам машин, механизмов, средств транспорта и другого оборудования (далее — машин) и к защите от шума, является ГОСТ 12 1.003—83. Этим стандартом установлена следующая классификация шумов.

По характеру спектра шумы делятся на широкополосные с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона. При этом тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в трехоктавных полосах (при контроле его параметров на рабочих местах) частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По характеристикам шумы делятся на постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187—81 (СТ СЭВ 1351—78), и непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени более чем 10 дБ при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187—81. Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся во времени, уровень шума звука которых непрерывно изменяется во времени, прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется [на 5 дБ и более], причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более; и импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные в дБ (А I, соответственно на временных характеристиках «медленно» и «импульс» шумомер по ГОСТ 17187—81, отличаются не менее чем на 7 дБ.

Стандартом установлено, что для обеспечения допустимых шумовых характеристик рабочих мест при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать в первую очередь все необходимые меры по снижению шума путем разработки звукобезопасной техники.

Система государственных стандартов по защите от шума, развивающая основные положения ГОСТ 12 1 003—83, состоит из нескольких групп.

Первая группа относится к нормам допустимого шума и включает (кроме ГОСТ 12.1.003—83) ГОСТ 12.1.036—81 (СТ СЭВ 2834—80) (допустимые уровни шума в жилых и общественных зданиях), ГОСТ 22283—76 (допустимые уровни авиационного шума на территории застройки) и ГОСТ 12.1 001—83 (допустимые уровни ультразвука на рабочих местах).

Вторая группа стандартов содержит методы измерения шума в рабочих местах в производственных помещениях (ГОСТ 20445—75), методы измерения ультразвука на рабочих местах (ГОСТ 12 4.077—79), методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий [ГОСТ 23337—78 * (СТ СЭВ 2600—80)].

Третья группа стандартов устанавливает порядок определения шумовых характеристик машин, которые являются важнейшими их техническими характеристиками. Эти стандарты необходимы для определения эмиссии шума машин, нормирования их шумовых характеристик, а также использования их в качестве исходных данных при разработке мер по звукопоглощению.

Методы определения шумовых характеристик машин изложены в шести стандартах.

Первый основополагающий ГОСТ 23941—79 (СТ СЭВ 541—77) содержит перечень шумовых характеристик источников шума, устанавливает деление методов определения шумовых характеристик (на точные, технические и ориентировочные) и условия проведения измерений.

Пять остальных стандартов [ГОСТ 12 1 024—81* (СТ СЭВ 3076—81), ГОСТ 12.1 025—81 * (СТ СЭВ 3080-81), ГОСТ 12.1 028-80.СТ СЭВ 1413-78), ГОСТ 12 1 027-80 (СТ СЭВ 1414—78), ГОСТ12.1 026—80 (СТ СЭВ 1412—78)] устанавливают два точных, два технических и один ориентировочный методы определения шумовых характеристик источников шума.

Методы установления значений допустимых шумовых характеристик машин изложены в ГОСТ 12,1.023—80, в котором установлен порядок определения предельно допустимых и технически достижимых их шумовых характеристик.

Четвертая группа стандартов устанавливает процедуру оценки эффективности тех или иных звукопоглощающих конструкций и устройств. В эту группу включены ГОСТ 16297—80, ГОСТ 24210—80, СТ СЭВ 1929—79, ГОСТ 15116—79, ГОСТ 23426—79, ГОСТ 23628—79, ГОСТ 22906—78, ГОСТ 23793—79.

Пятая группа стандартов устанавливает классификацию и определяет требования, предъявляемые к звукопоглощающим конструкциям и устройствам, и является основой их широкого промышленного производства и внедрения в ГОСТ 12 1 029—80 (СТ СЭВ 1928—79) дана классификация звукопоглощающих конструкций и устройств. Классификация и общие технические требования к звукопоглощающим материалам изложены в ГОСТ 23499—79, а номенклатура их показателей в ГОСТ 4.209—79 Технические требования к звукоизолирующим изделиям установлены в ГОСТ 18108—80.

В настоящее время разработаны типовые рабочие чертежи глушителей шума для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, глушителей шума для компрессорных станций, чертежи звукоизолирующих кабин, плоских и объемных звукопоглощающих конструкций, акустических экранов, заглушенных и реверберационных камер.

Требования к шумовым характеристикам рабочих мест. Целью нормирования шумовых характеристик рабочих мест (санитарного нормирования шума) является установление научно обоснованных предельно допустимых величин шума, которые при ежедневном систематическом воздействии в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не вызывают существенных заболеваний организма человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

При нормировании шумовых характеристик рабочих мест, как правило, регламентируется общий шум на рабочем месте независимо от числа источников шума в помещениях и характеристик каждого в отдельности. В условиях производства в большинстве случаев технически трудно снизить шум до очень малых уровней, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (комфортному, а из терпимых условий, т. е таких, когда вредное действие шума на человека не проявляется или проявляется незначительно.

Поэтому санитарное нормирование представляет собой компромисс между гигиеническими требованиями и техническими возможностями на данном этапе развития науки и техники. Допустимые шумовые характеристики рабочих мест в нашей стране регламентируются ГОСТ 12 1.003—83. Нормируемой шумовой характеристикой рабочих мест прн постоянном шуме являются уровни звукового давления L в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Для ориентировочной оценки шумовой характеристики рабочих мест (например, при проверке органами надзора, выявлении необходимости мер по звукооглушению и др.) допускается за шумовую характеристику рабочего места прин постоянном шуме принимать уровень звука в дБ, измеряемый по временной характеристике «медленно».

Нормируемой шумовой характеристикой рабочих мест при непостоянном шуме является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБ. Дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума ограничивают максимальные уровни звука в дБ, измеренные на временной характеристике «медленно», а для импульсного шума — максимальный уровень звука в дБ. Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума. Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот в дБ, уровни звука в дБ и эквивалентные уровни звука в дБ для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума поднимаются; для тонального и импульсного шума — на 5 дБ меньше значений, для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции или воздушного отопления, — на 5 дБ меньше фактических уровней шума, в этих помещениях, в остальных случаях — на 5 дБ меньше значений.

Требования к допустимым уровням ультразвука на рабочих местах установлены ГОСТ 12 1 001—83. Обычно ультразвуковыми считают колебания с частотой выше 16 ООО Гц. Однако нормирование начинается с более низких частот, чтобы учесть постепенный переход от ультразвуковых колебаний к звуковым.

Источником ультразвука является производственное оборудование, в котором генерируются ультра звуковые колебания для выполнения технологического процесса, и оборудование, при эксплуатации которого ультразвук возникает как сопутствующий фактор. ГОСТ 12 1 001—83 установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах в третьоктавных полосах частот, которые не должны превышать 80 и 90 дБ в полосах со среднегеометрическими частотами соответственно 12 500 Гц и 16 000 Гц, 100 и 105 дБ при 20 000 и 25000 Гц и 110 дБ при 31 500—100000 Гц.

Санитарные нормы и правила при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работающих, устанавливают предельно допустимый уровень контактного ультразвука для низкочастотного и высокочастотного диапазона равным 110 дБ.

Достаточно широко в промышленности и на транспорте распространен инфразвук — звуковые колебания в диапазоне частот ниже 16000 Гц. В настоящее время действуют гигиенические нормы, устанавливающие предельно допустимые уровни инфразвука на рабочих местах по общему уровню 110 дБ и 105 дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц, 102 дБ для октавной полосы с частотой 31,5 Гц. Соблюдение нормативных шумовых характеристик рабочих мест должно контролироваться основными документами, определяющими методы измерения шумовых характеристик и на рабочих местах, которыми являются СТ СЭВ 1930—79, определяющий требования к проведению измерения шума, ГОСТ 23941—79 (СТ СЭВ 541—77), устанавливающий общие требования к измерению шумовых характеристик мест нахождения людей.

В ГОСТ 23941—79 методы определения шумо­вых характеристик мест нахождения людей разделены на предварительный и контрольный.

Предварительный метод применяют для приближенной оценки шума. Для постоянного шума определяют уровень звука и характер спектра шума.

Для непостоянных шумов определяют максимальные и минимальные значения уровня звука. Контрольный метод применяют для сравнения шума с нормами. Для постоянного шума определяют уровни звукового давления в 8ктавных полосах частот и уровни звука. Для непостоянного шума определяют эквивалентный уровень звука, а для импульсного — уровень звука на временной характеристике «импульс». Измерения должны проводиться при характерных режимах работы источников шума и обычных условиях в местах нахождения людей.

Процедура измерения шума на рабочих местах промышленных предприятий изложена в ГОСТ 20445—75, в котором определены условия проведения измерений, выбор измерительных точек, их число, требования к измерительной аппаратуре. Для контроля соответствия фактических уровней шума на рабочих местах допустимым уровнем по ГОСТ 12 1 003—83 необходимо измерять шум, когда работает не менее 2/3 установленных в данном помещении единиц технологического оборудования при наиболее характерном режиме его работы. Должны быть включены оборудование вентиляции, а также другие, используемые обычно в помещении, устройства, являющиеся источниками шума.

При измерении шумов следует включать временную характеристику «медленно» и брать отсчет по среднему положению стрелки (при ее колебаниях). Для импульсных шумов необходимы дополнительные измерения в положении «импульс» с отсчетом максимального показания стрелки. Для постоянных шумов следует проводить измерения не менее трех раз в каждой точке. Время оценки шума в производственном помещении — рабочая смена. Продолжительность измерения шума следует устанавливать в зависимости от характера шума. При непостоянном шуме измеряются эквивалентный уровень звука и максимальный уровень звука в точке измерения в течение полного технологического цикла (если таковой имеется) или в течение половины рабочей смены (4 ч). При прерывистом шуме измеряются уровни звука в пределах каждой ступени шума, а также в паузах между ними.

Методика изменения ультразвука на рабочих местах персонала, обслуживающего установки, излучающие ультразвук, или подвергающегося его воздействию, определена ГОСТ 12.4 077—79. Измеряются третьоктавные уровни звукового давления со среднегеометрическими частотами 12 500, 16 ООО, 20 000, 25 000, 31 500, 40 000, 63 000, 80 000 и 100 000 Гц. В последние годы все большее значение приобретает внешний шум промышленных предприятий, воздействующий на окружающую среду. Техническим комитетом «4° 43 (Акустика) Международной организации по стандартизации (ИСО) разработан новый стандарт, который заменил Рекомендацию ИСО 1996 «Акустика Оценка шума в связи с реакцией населения» Новый стандарт «Акустика Описание и измерение шума окружающей среды» состоит из трех частей часть 1 «Основные величины и методики», часть 2 «Получение данных, относящихся к использованию территорий», часть 3 «Использование для установления допустимых уровней и выявления жалоб».

Предполагается, что на основе этого стандарта компетентные органы смогут устанавливать допустимые уровни шума и контролировать соответствие результатов измерений и оценок этим допустимым значениям. В новом стандарте в основу оценки шумового режима в местах отдыха, проживания и работы населения положено использование эквивалентных уровней звука в качестве основной величины. При этом установлены следующие основные определения.

Эквивалентным уровню звука в дБ называется значение уровня звука длительного постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени Т = t2 — t1 имеет то же самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум, уровень звука которого изменяется во времени. Интервалом времени измерений называется интервал времени, в течение которого осуществляются интегрирование и усреднение уровней звука. Выбор интервала времени измерений определяется характером временных характеристик шума и имеет большое значение.

Базисным интервалом времени называется интервал времени, к которому может быть отнесен эквивалентный уровень звука. Он устанавливается в национальных или международных стандартах или местными компетентными органами и охватывает типичные периоды деятельности человека и вариации в работе источников шума (например, интенсивность движения транспорта или часов работы промышленных предприятий).

В отношении деятельности людей базисными интервалами являются периоды дневного и ночного времени. Длительным интервалом времени называют регламентируемый интервал времени, для которого результаты измерений шума являются представительными. Длительный интервал времени состоит из серии базисных интервалов. Его определяют с целью описания шума окружающей среды. Обычно длительный интервал времени устанавливается компетентными органами. Для оценки шумового режима устанавливают средний уровень звука за длительный интервал времени — среднее в течение длительного интервала времени значение эквивалентного уровня звука для серии базисных интервалов времени, заключенных в пределах длительного интервала времени.

Средний оценочный уровень звука в дБ, а длительный интервал времени — среднее в течение длительного интервала времени значение оценочного уровня звука для серии базисных интервалов времени. Во многих случаях необходимо знать как эквивалентный уровень звука за длительный интервал времени, так и распределение уровней звука во времени. Для этой цели определяют процентные уровни звука. Процентным уровнем звука называется уровень звука, полученный при использовании постоянной времени F (быстро), который превышается в течение N % времени в рассматриваемом интервале Т.

Шум окружающей среды — общий шум в данной ситуации в рассматриваемый период времени, обычно состоящий из шумов (звуков) от многих близких и удаленных источников.

Конкретный (определенный) шум — составляющая шума окружающей среды, которую можно выделить, пользуясь средствами акусти­ческих измерений и которую можно связать с определенным источником шума.

Шум окружающей среды, остающийся в данном месте и в данной ситуации, когда один или несколько конкретных источников шума подавлены, называют остаточным (фоновым) шумом.

Начальный шум — шум окружающей среды, превалирующий в данном месте до каких-либо изменений в данном шумовом режиме. Для оценки и нормирования шума используется также так назы­ваемая доза шума — звуковая энергия за определенный промежуток времени, корректированная по частотной характеристике шумомеров (Па2'Ч).

Допустимая доза шума — доза, соответствующая определенному допустимому уровню звука или допустимому эквивалентному уровню звука (Па^-ч) Используется также относительная доза шума — отно­шение дозы шума к допустимой дозе шума. Она выражается в относи­тельных единицах или в %.

Для целей сценки, нормирования и экономического расчета ущерба за счет шума целесообразно использовать в первую очередь оценочный уровень звука за определенный регламентированный интервал времени и оценочный уровень звука за длительный регламентированный интервал времени.

Измеряемыми и (или) рассчитываемыми величинами по результатам измерений являются процентный уровень звука, уровень звука экспозиции шума, эквивалентный длительный уровень звука. Средний уровень звука за длительный интервал времени, оценочный уровень звука за длительный период являются рассчитываемыми величинами.

Полученные в результате измерений величины должны статистически объективно отражать уровни звука в заданной точке. Методика измерений, т, е. средства измерений, число измерительных точек, число и длительность интервалов измерений должны выбираться в зависи­мости от характера шума, природы источников и приемников шума, а также от значимости результатов для использования территории.