III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Шум - любой нежелательный звук или совокупность звуков, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека. Звук -механические колебания частиц упругой среды, образующиеся под воздействием какой-либо возмущающей силы.

Акустические колебания в диапазоне 16...20000 Гц, воспринимаемые слуховым аппаратом человека называют звуковыми, а пространство их распространения - звуковым полем. Колебания ниже 16 Гц - инфразвуковые, а выше 20000 Гц - ультразвуковые.

В качестве нормируемой величины для оценки шума одним числом используется уровень звука (шума) (в дБА) - общий (отнесенный ко всем полосам частот) уровень звукового давления, скорректированный по кривой частотной коррекции А, представляющей собой частотную характеристику восприятия шума человеческим ухом. Нижний порог шумового дискомфорта - 55 дБА, болезненные явления физиологического восприятия шума человеком - с 90 дБА.

Шумы вызывают сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и нервные заболевания, нарушения сна, потерю слуха, снижение трудоспособности.

Различают шум внутренний (в помещениях, на рабочих местах) и внешний (на селитебной территории).

Источниками шума являются процессы механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамического происхождения в автотранспортном комплексе (АТК), прежде всего шум от вибрации корпусных деталей, систем газообмена, охлаждения двигателя, агрегатов трансмиссии АТС, а также аэродинамический шум и качения. АТС, двигатель с вентилятором системы охлаждения и выпускным трубопроводом, ходовая часть, кузов и груз. Существенный вклад в общий уровень шума могут вносить прицеп и шумовой климат среды движения. Значимость последнего источника варьирует в очень широких пределах: практическое отсутствие - крайне высокие уровни, например при взрывных работах в карьерах.

Шум в кабинах водителей.

При изучении шума в кабинах автомобилей средней грузоподъемности установлено, что его уровни при различных режимах и условиях эксплуатации колебались от 80 до 102 дБ, а в легковых автомобилях были значительно ниже и лишь в редких случаях превышали гигиенические нормативы [1]. По данным И. Вербанова, уровень внутреннего шума в кабинах грузовых автомобилей (ЗИЛ, МАЗ и др.) варьирует в пределах 84...86 дБА±4...5 дБ, а в БелАЗе - до 90 дБА. При определенных условиях (использование низких передач, форсирование двигателя и т. д.) шум достигал 99 дБА, причем эквивалентный уровень за рабочую смену превышал 85 дБА.

С. К. Нурбаев и В. Л. Ромейко изучили шум в кабинах большегрузных автомобилей, который, по их данным, достигал 101 дБА с максимумом энергии в октавах 31,5 - 2000 Гц.

Практически все исследователи подтверждают выявленную закономерность увеличения шума с возрастанием скорости движения и изношенности автомобиля, причем при разгоне преобладает шум от выхлопной системы двигателя. В изношенных автомобилях среди источников шума возрастает роль кузова.

Результаты многочисленных исследований влияния шума на организм человека [2] показывают, что перечисленные выше уровни могут вызывать у водителей снижение слуховой чувствительности, изменения в сердечно-сосудистой, эндокринной, центральной и вегетативной нервных системах и т. д.

Установлены существенные изменения слуха у большой группы водителей грузовых автомобилей, как временные после смены, так и постоянные при длительном профессиональном стаже, особенно у водителей в возрасте 50 лет и более. Б. А. Пластунов выявил повышение порога на 10 дБ на частотах 125, 2000, 4000 Гц после воздействия шума автобуса с эквивалентным уровнем 80 дБА. Не вызывает сомнений и существенная роль шума как одного из факторов, обуславливающего снижение работоспособности в реальных условиях деятельности и изменения в состоянии здоровья водителей.

Продолжает оставаться дискуссионным вопрос о гигиенической регламентации шума в кабинах автомобилей Совершенно ясно, что шум необходимо нормировать с учетом его воздействия на организм водителя в сочетании с другими факторами, особенно с выраженным нервно-эмоциональным напряжением. Даже если учесть только этот последний фактор, который резко усиливает действие шума на организм человека, то допустимым уровнем шума в кабинах перспективных автомобилей следует признать 60 дБА.

Следует указать еще на одну особенность, которую необходимо учитывать при оценке шумового климата кабины автомобиля - сигнальное значение шума как одного из источников информации о состоянии двигателя, закреплении грузов, некоторых изменениях в среде движения и т. д. Использование информационных параметров шума для повышения эффективности деятельности должно учитываться при решении вопроса о необходимости адаптации к шуму путем снижения чувствительности к его воздействию. Предстоит дальнейшее изучение проблем внутреннего шума автомобиля с целью поиска оптимальных параметров этого фактора, сохраняющих его информативность, способствующих поддержанию соответствующего требованиям деятельности уровня бодрствования водителя и не оказывающих неблагоприятного влияния на его организм.

К настоящему времени накоплен положительный опыт по снижению шума и вибрации в кабинах автомобилей. По этому направлению уже выполнено значительное количество фундаментальных исследований для машин различного назначения и очевидны определенные успехи. Однако темпы и эффективность исследований не полностью отвечают потенциалу прогрессивности создания малошумных машин, способных обеспечить значительные сдвиги в решении экологических проблем и безопасности жизнедеятельности. Общее развитие науки и создание мощных и супер-ЭВМ открывают новые возможности более комплексного и системного исследования и прогнозирования шума машин. Необходимо: развивать научно-практические основы прогнозирования и методов расчёта виброакустических параметров машин на различных этапах проектирования; искать новые звукопоглощающие материалы (ЗПМ) на основе принципов бионики с последующим применением их в кабинах тяговых и транспортных средств.

Величина транспортного шума.

Величина эквивалентного уровня транспортного шума, образующегося на эксплуатируемой дороге, зависит от следующих факторов:

транспортные факторы - количество транспортных средств, состав движения, эксплуатационное состояние транспортных средств, объём и характер груза, применение звуковых сигналов;

дорожные факторы - плотность транспортного потока, продольный профиль (подъёмы, спуски), наличие и тип пересечений и примыканий, вид покрытия (шероховатость), ровность покрытия, поперечный профиль (наличие насыпей и выемок), число полос движения, наличие разделительной полосы, наличие остановочных пунктов для транспорта;

природно-климатические факторы - атмосферное давление, влажность воздуха, температура воздуха, скорость и направление ветра, турбулентность воздушных потоков, осадки.

Для обеспечения допустимого уровня шума в проектируемой зоне необходимо рассчитать эквивалентный уровень шума . Полученный эквивалентный уровень шума сравнивается с предельно допустимым (таблица 1). Если он превышает предельно допустимый уровень, то необходимо применить шумозащитные мероприятия. В качестве шумозащитных мероприятий рассматривается устройство защитных древесно-кустарниковых посадок.

Таблица 1

Характер территории	Предельно допустимые уровни шума, дБА
	С 23 до 7 часов (ночь)	С 7 до 23 часов (день)
Селитебные зоны населённых мест	45	60
Промышленные территории	55	65
Зоны массового отдыха и туризма	35	50
Санитарно - курортные зоны	30	40
Территории сельскохозяйственного назначения	45	50
Территория заповедников и заказников	До 30	До 35
Примечание: заказчиком проекта при соответствующем обосновании могут быть установлены более низкие величины шума

Оценка уровня шумового воздействия транспорта на окружающую среду производится при  наличии в зоне влияния дорог мест, чувствительных к шумовому воздействию селитебных и промышленных территорий населённых пунктов, санитарно-курортных зон, территорий сельскохозяйственного назначения (при наличии специальных требований), заповедников, заказников.

Эквивалентный уровень шума:

,       (2)

где - поправка на скорость движения , по таблице 2; - поправка на продольный уклон по таблице 5; - поправка на вид покрытия по таблице 4; - поправка на состав движения по таблице 6;  - поправка на количество дизельных автомобилей по таблице 7;  - величина снижения уровня шума в зависимости от расстояния L в метрах от крайней полосы движения, определяется по таблице 3;  -  коэффициент, учитывающий тип поверхности между дорогой и точкой измерения.

Обобщая сказанное, можно качественно установить вредное влияние автомобильных загрязнений на состояние здоровья. Начиная с 2..4 ПДК в состоянии здоровья людей наблюдается сдвиги, которые выявляются с помощью функциональных методов исследований органов и систем, но рост заболеваемости не наблюдается. Установлена шкала для оценки заболеваемости по уровню транспортного шума.

 

Таблица 2 - Значение величины

Интенсивность движения, N , авт./час.	Значение  в зависимости от интенсивности
	30	40	50	60	70
1	2	3	4	5	6
50	63,5	65,0	66,5	68,0	69,5
100	66,5	68,0	69,5	71,0	72,5
230	69,5	71,0	72,5	74,0	75,5
500	72,5	74,0	75,5	77,0	78,5
1	2	3	4	5	6
880	75,5	76,0	77,5	79,0	80,5
1650	76,5	78,0	79,5	81,0	82,5
3000	78,5	80,0	81,5	83,0	84,5

Таблица 3 - Значение снижения уровня шума в зависимости от расстояния от крайней полосы движения -

Расстояние L, м	Величина поправки , дБА
	Число полос движения
	2	4	6
		Ширина распределительной полосы
		5	5	12	5	12
25	4,6	3,6	3,6	3,4	3,2	3,0
50	7,5	6,1	6,1	5,7	5,5	5,2
75	9,2	7,7	7,7	7,2	7,1	6,7
100	10,4	8,8	8,8	8,4	8,1	7,7
150	12,2	10,5	10,5	10,0	9,7	9,3

 

Таблица 4 - Значение поправок на вид покрытия

Вид покрытия	Величина поправки , дБА
Литой и песчаный асфальтобетон	0
Мелкозернистый асфальтобетон	-1,5
Чёрный щебень	+1,0
Цементобетон	+2,0
Мостовая	+6,0

Таблица 5 - Значение поправок на профильный уклон

Величина продольного уклона, ‰	Величина поправки , дБА
До 20	0
40	+1
60	+2
80	+3
100	+4

Таблица 6 - Величина поправок на состав движения 

Относительное число грузовых автомобилей и автобусов, %	5-20	20-35	35-50	50-60	65-85
Величина поправки , дБА	-2	-1	0	+1	+2

Таблица 7 - Значение поправок на количество дизельных автомобилей

Относительное число грузовых автомобилей и автобусов с дизельными двигателями, %	5-10	10-20	20-35
Величина поправки , дБА	+1	+2	+3

Процент теоретического снижения уровня здоровья населения, обусловленный вредным воздействием АТК, может быть определен по формуле:

 

где R- снижение значений показателей здоровья в долях от уровня порогового загрязнения; P, P_o - соответственно теоретический и фактический (прогнозный) уровень загрязнения; m, l, n - коэффициенты пропорциональности.

Библиографический список

1. Вайсман, А.И. Гигиена труда [Текст]/ А.И. Вайсман. - М.: Медицина, 1988. -
192 с.

2. Курьянов, В.К. Лесотранспорт как система ВАДС [Текст] / В.К. Курьянов. - Воронеж: ВГЛТА, 2002. - 251 с.

3. Осипов, Г.Л. Перспективные методы и средства борьбы с автотранспортным шумом на дорогах [Текст]/ Г.Л. Осипов, И.Л. Шубин// Дорожная экология XXI века: Труды международного научно-практического симпозиума. - Воронеж: ВГАСУ, 2000. - С.215-226.

4. Устинов, Ю.Ф. Теоретические и практические проблемы виброакустической динамики тяговых машин [Текст] / Ю.Ф. Устинов // Дорожная экология XXI века: труды межд. научно-практического симпозиума 15-16 декабря 1999 г. - Воронеж: ВГУ, 2000. - С.308-313.

Код для цитирования: Скопировать