Экопромышленные системы защиты человека от шумового воздействия

Шумы, а точнее шумовое загрязнение, — сумма звуковых факторов, оказывающих воздействие на организм человека, его органы. Какими же могут быть виды шумового воздействия и, к чему может привести длительное шумовое воздействие? Это:

- нарушение подвижности нервных процессов, а следовательно, изменение психического состояния человека;

- нарушение работы сердечно-сосудистой системы;

- влияние на органы слуха, центральную  и вегетативную нервные системы, внутренние органы.

В настоящее время выделяют следующие традиционные разновидности шумов:

- инфразвук, ультразвук;

- шумы машин и механизмов: механические, аэродинамические.

Каждый из них оказывает определенное, присущее ему воздействие.  Превалирующим при рассмотрении проекта «Смарт-сити Казань» с позиции оценки воздействия звука ожидается шумовое воздействие близко расположенного международного аэропорта «Казань» — в радиусе трех километров от будущего города.

Естественные опасения от такой близости могут снять применяемые прогрессивные методы защиты от шумового воздействия (инфра- и ультразвукового), которые непрерывно совершенствуются отечественными и зарубежными учеными и инженерами с позиций экологической защиты современного человека, окруженного различными техническими новшествами: транспортными, производственными и бытовыми.

Наука и новаторы продвигаются в этом направлении несколькими путями: совершенствование собственно самих новшеств, средств защиты (материалов и конструкций машин, производственных помещений, жилья, окружающего ландшафта, одежды, предметов быта и т.д.), а также методов контроля. В последнее время ведутся интенсивные разработки по полезному использованию самого шума, например, с целью получения энергии.

Особой статьей, выделяемой экологами, так называемого шумового фона является информационное воздействие (информационный шум, ложная информация, факторы беспокойства).

Ниже приведена сравнительная таблица уровня шумов внутри жилой квартиры от различных источников звука в дБ, где звуковой уровень авиационного шума стоит на втором месте (120 дБ) по уровню звука после взрывов, выстрелов и ракетных двигателей. 

Негативное воздействие шума не ограничивается болезнями органов слуха, нервной и сердечно-сосудистой систем. В последнее время актуальным стал вопрос, как шум влияет на работающего человека. На многих предприятиях не зря введен регламент на интенсивность шума от аппаратов, машин и различных приборов. Труд в шумном месте приравнивается к условиям риска для здоровья. Как показали исследования, в местах с повышенным шумовым фоном производительность труда падает на 10 %, а заболеваемость, наоборот, возрастает на 37 %. В связи с этим работодателям необходимо задуматься, что лучше: организовать своим сотрудникам комфортные условия труда или постоянно оплачивать больничные листы.

Допустимым можно считать лишь тот уровень шума, который никак не сказывается на здоровье и не оказывает влияния на слух и организм в целом. Оградить себя от излишнего воздействия раздражающих звуков можно с помощью установки звукоизоляции дома. Если же вас раздражает шум на рабочем месте, обязательно сообщите об этом своему руководству.

Влияние шума на организм человека

На степень психологической и физиологической восприимчивости к шуму оказывают влияние тип высшей нервной деятельности, характер сна, уровень физической активности, степень нервного и физического перенапряжения, вредные привычки (алкоголь и курение). Звуковые раздражители создают предпосылку для возникновения в коре головного мозга очагов застойного возбуждения или торможения. Это ведет к снижению работоспособности, в первую очередь умственной, так как уменьшается концентрация внимания, увеличивается число ошибок, развивается утомление.

Такое состояние неблагоприятно отражается на сердечно-сосудистой системе: изменяется частота сердечных сокращений, повышается или понижается артериальное давление, повышается тонус и снижается кровенаполнение сосудов головного мозга. Существует зависимость между заболеваемостью центральной нервной системы и сердечно-сосудистой, уровнями шума и длительностью проживания в шумных городских условиях. Рост общей заболеваемости населения отмечается после 10 лет проживания при постоянном шумовом воздействии с интенсивностью в 70 дБ и выше.

Следовательно, городской шум можно отнести к факторам риска возникновения гипертонической болезни, ишемической болезни сердца. При действии шума наиболее уязвима столь важная функция организма, как сон. Порог влияния шума на спящих для разных людей лежит в области спектра от 30 до 60 дБ. Постоянное действие интенсивного шума (80 дБ и более) может явиться причиной гастрита и даже язвенной болезни, так как могут нарушаться секреторная и моторная функции желудка.

Громкая музыка (по радио, телевизору, воспроизводимая специальной аппаратурой) может достигать 100 дБ, а на концертах с использованием электроакустической аппаратуры — до 115 дБА. Длительное воздействие звука высокой интенсивности и высокой частоты может вызвать необратимую потерю слуха (тугоухость). Для предотвращения неблагоприятного воздействия шума на здоровье человека решающее значение имеют мероприятия по разработке гигиенических нормативов допустимых уровней шума и по его устранению. На степень психологического и физиологического восприятия акустического стресса влияют тип высшей нервной деятельности, индивидуальный биоритмический профиль, характер сна, уровень физической активности, количество стрессовых ситуаций в течение суток, степень нервного и физического перенапряжения, а также курение и алкоголь.

Ниже приведены результаты социологических исследований по оценке действия шума, проведенные сотрудниками Института гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Мареева АМН Украины. Опрос 1500 жителей шумных улиц показал, что 75,9 % жаловались на шум транспортного происхождения, 22 % — на шум промышленных предприятий, 21 % — на бытовой шум. У 37,5 % опрошенных респондентов шум вызывал беспокойство, у 22 % — раздражение и лишь 23 % опрошенных не жаловались на него. При этом больше всего страдали те, у кого было поражение нервной системы, сердечно-сосудистой системы и органов пищеварения. Постоянное проживание в таких условиях может стать причиной язвенной болезни желудка, гастрита из-за нарушения секреторной и моторной функций желудка и кишечника.

В районах с высоким уровнем шума большинство жителей отмечают ухудшение самочувствия, чаще обращаются к врачу, принимают седативные средства. Во время опроса 622 жителей тихих улиц (LA кэв = 60 дБ) жаловались на шум автотранспорта 12 %, на бытовой шум — 7,6 %, на шум промышленного происхождения — 8 %, на авиационный и железнодорожный шум — 2,8 %.

Установлена прямая зависимость количества жалоб населения от уровня звука на околомагистральной территории. Так, при эквивалентном уровне звука 75-80 дБ зарегистрировано более 85 % жалоб, 65-70 дБ — 64-70 %. При уровне звука 60-65 дБ почти половина опрошенных жаловались на шум, 55 дБ — третья часть населения ощущала беспокойство, и лишь при уровне шума 50 дБ жалоб практически не было (5 %). Два последних уровня являются приемлемыми для территорий жилой застройки. Нарушается сон обычно при уровне звука более 35 дБ. Реакция населения на транспортный шум практически не зависит от пола, возраста и профессии (экологический портал: Эко-Мир.Internet).

Основная цель нормирования шума на рабочих местах — это установление предельно допустимого уровня шума (ПДУ), 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 отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму. Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах регламентированы СН 2.2.4/2.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки», СНиП 23-03-03 «Защита от шума».

Мероприятия по защите от шума

Защита от шума достигается разработкой безопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, а также средств индивидуальной защиты.Средства и методы коллективной защиты подразделяются на: акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические.

Защита от шума акустическими средствами предполагает звукоизоляцию, звукопоглощение, глушители шума.

Помимо шума, в результате вибрации возникают и другие нежелательные эффекты: разрушение сварных, клеевых, резьбовых соединений, разгерметизация стыков, что является не просто неприятным, но и весьма опасным для вибронагруженных металлических элементов сооружений, оборудования,  автотехники и прочих объектов. В промышленных, общественных и жилых зданиях, использующих центральные системы кондиционирования и вентиляции, в результате аэродинамического воздействия на вентиляционную систему и работы самих вентиляторов, обеспечивающих циркуляцию воздуха, возникает вибрация, создающая дополнительное шумовое давление. Снятие вибрации с металлических конструкций является наиболее важной и сложной задачей. Решить такую проблему способны вибродемпфирующие материалы, преобразующие механическую энергию в тепловую. Проводились исследование подобного рода продукции, представленной на российском рынке. Из всех существующих предложений хотелось бы выделить материал ВИБРОФИЛЬТР, который, на наш взгляд, является наиболее эффективным среди своих конкурентов.

Архитектурно-планировочные методы — рациональная акустическая планировка зданий; размещение в зданиях технологического оборудования, машин и механизмов; рациональное размещение рабочих мест; планирование зон движения транспорта; создание защищенных от шума зон в местах нахождения человека.

Организационно-технические мероприятия — изменение технологических процессов; устройство дистанционного управления и автоматического контроля; своевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; рациональный режим труда и отдыха. Если невозможно уменьшить шум до допустимых уровней, то необходимо использовать СИЗ — противошумные вкладыши из ультратонкого волокна «Барыши» одноразового использования, противошумные вкладыши многократного использования в форме конуса, грибка, лепестка. Они эффективны для снижения шума на средних и высоких частотах на 10–15 дБ. Наушники снижают уровень звукового давления на 7–38 дБ в диапазоне частот 125–8000 Гц. 

В итоге отметим, что Международной организацией по стандартизации (ИСО) в качестве пороговой интенсивности I0 принята интенсивность, равная 10-12 Вт/м2 при частоте 2000 Гц, а соответствующее ей звуковое давление Ро = 2 • 10-5 Н/м2. 

Пороговое значение уровня звуковой мощности W0 принимают равным 10-12 Вт ≈ 10-13 кг • м/с.

Таким образом, строительство города-спутника Смарт-сити Казань будет потребно вести с учетом всего вышесказанного. Сама жизнь диктует отнестись к защите населения от шума на основе последних научных исследований в этой области, рекомендаций специалистов и экологов в соответствии с законодательно утвержденными нормативами.