Защита от производственного шума

Шум и звукоизоляция

Специалисты раскрывают понятие звукоизоляции как снижение уровня звукового давления при прохождении волны сквозь преграду: стены, пол или перекрытие. Звуковая волна в данном случае - это шум, порождённый десятками источников, начиная от сигнализации автомобиля или работающего станка и заканчивая водой, капающей из неплотно закрытого крана.

Различают два основных вида шума: воздушный и структурный. Средой распространения первого служит воздух, второго - твердое тело. К воздушному шуму относится, например, разговор людей в соседней комнате или работающий телевизор. Структурный шум может вызвать передвигаемая по полу мебель или стук молотка. Последний, кстати, относится к наиболее неприятному его виду - ударному, который можно услышать, находясь даже на значительном расстоянии от источника (удары по батарее центрального отопления на первом этаже дома наверняка услышат жильцы на седьмом).

Если воздушный шум преобладает в офисах, то в производственных помещениях гораздо большей проблемой является структурный и ударный виды. Для жилых помещений, учитывая наиболее высокие требования к уровню звукоизоляции со стороны законодательства, актуальна защита от всех видов шума: и громкой музыки у соседей, и стука закрывающихся дверей лифта. В Советском Союзе внимания звукоизоляции уделяли немного: достаточно вспомнить акустику в “хрущёвках”, где для того, чтобы соседи не слышали разговоров в квартире, на стену вешали ковёр. Примерно такое же отношение к этой проблеме преобладало в нашей стране вплоть до самого последнего времени. А зря, ведь повышенный уровень шума дома и на работе вызывает усталость, раздражение, а со временем и вовсе может привести к серьёзным нервным расстройствам.

Технологии шумоизоляции (звукоизоляции) используют четыре принципа контроля как воздушного, так и структурного шума:

Поглощение - преобразование звуковой волны в другую форму энергии (такую как тепловая) с помощью изоляционных панелей.

Блокирование - создание барьера для остановки воздушных колебаний для уменьшения прохождения воздушного шума.

Преломление / разрушение - снижение уровня звуковой энергии за счет прохождения через разнородные структуры стены.

Изоляция - ограничение шума в области, где он распространяется.

ЧТО НЕОБХОДИМО ИЗОЛИРОВАТЬ?

Применение тех или иных звукоизоляционных материалов и технологий всецело зависит от предназначения помещения. Условно здесь можно выделить следующие категории: офисные, производственные и жилые помещения.

Согласно нормам действующего законодательства, при звукоизоляции необходимо следовать определённым стандартам. Так, СН 2.2.4/2.1.8.562-96 “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки" устанавливает допустимый уровень шума для производственных помещений - не более 85 дБ, для офисных - не более 60 дБ, для жилых - не более 55 дБ днём и 45 дБ ночью. В Москве разработаны собственные городские строительные нормы 2.04-97 “Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях”, которые предъявляют ещё более жёсткие требования к уровню звукоизоляции.

Лучше предусмотреть меры по звукоизоляции помещений ещё на стадии проектирования здания. Например, в многоквартирных домах, как правило, группируют комнаты с повышенным уровнем шума (кухня, ванная комната) и располагают их ближе к лестничным пролётам и дальше от жилых помещений.

В практике жилищного строительства существует четыре основных направления звукоизоляции: изоляция стен и межкомнатных перегородок, защита полов, перекрытий и мест стыков со стенами, дверей (в том числе, межкомнатных) и окон, звукоизоляция инженерных коммуникаций, которые могут служить проводниками шума. При этом звукоизоляционные материалы должны выполнять две главные функции - предотвращать колебания звуковой волной преграды (например, межкомнатной перегородки), а также, по возможности, поглощать и рассеивать звуковую волну.

Как уже было сказано выше, в офисных помещениях основной проблемой является воздушный шум. Виной тому единое пространство, разделённое на кабинеты перегородками из гипсокартона - именно такая конструкция преобладает сейчас в деловых центрах. Различные виды перегородок могут иметь свой индекс звукоизоляции. Применение эффективных звукопоглощающих плит позволяет заметно повысить звукоизолирующие свойства конструкции. Таким образом, основным направлением звукоизоляции в офисных помещениях является работа над межкомнатными перегородками и дверями. Другое направление - это борьба с внешними источниками шума. Материалы и технология звукоизоляции в данном случае мало чем отличается от звукоизоляции жилых помещений.

Для изоляции промышленных объектов, где уровень шума может превышать безопасные для здоровья человека 85 дБ, наиболее актуальна звукоизоляция оборудования, которое является источником структурных и ударных шумов. Для этого следует избегать его непосредственного контакта с полом. На практике этого можно добиться путём установки оборудования на амортизирующие и виброгасящие подушки или создание акустического плавающего пола, обладающего высокими характеристиками звукопоглощения. Кроме того, необходима звукоизоляция стен и потолков помещений шумопоглощающими материалами. Это позволяет снизить общий уровень шума до безопасной отметки. Оборудование, производящее шум свыше 100 дБ, лучше всего размещать в обособленных помещениях с высоким уровнем звукоизоляции.

Защита от производственного шума

В соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 "ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация" средства защиты от негативного воздействия производственного шума подразделяются на средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты. Для коллективной защиты работающих используются следующие методы:

- снижение шума в источнике его возникновения;

- размещение рабочих мест с учетом направленности излучения звуковой энергий' (изменение направленности излучения шума);

- архитектурно-планировочные мероприятия, предусматривающие рациональное взаиморасположение помещений в объекте с учетом их шумности;

- акустическая обработка помещений;

- снижение шума на пути его распространения от источника к рабочим местам.

Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест указаны в табл.2 Приложения.

Снижение шума за счёт архитектурно-планировочных мероприятий предусматривает рациональную планировку предприятия и цехов с учетом их шумности.

При планировке предприятия наиболее шумные производства и цехи должны быть сконцентрированы в одном-двух местах и располагаться на производственной территорий с подветренной стороны. Расстояние между шумными цехами и тихими объектами (заводоуправление, конструкторское бюро и т.п.) должно обеспечивать необходимое снижение шума, при этом предусматриваются зоны зеленых насаждений, поглощающие шум. Если предприятие расположено в черте города, то шумные, цехи должны находиться в глубине предприятия, по возможности дальше от жилых домов.

Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.

Снижение шума в помещениях может быть достигнуто посредством увеличения площади звукопоглощения в помещении за счет размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, а также установки в помещении штучных звукопоглотителей. Это мероприятие называется акустической обработкой помещения.

Звукопоглощающими материалами и конструкциями принято считать такие, у которых коэффициент поглощения а на средних частотах больше 0,2. У таких материалов, как кирпич, бетон, величина а мала (0,01-0,05).

Для примера в табл.1 Приложения приводятся значения коэффициента а для некоторых материалов.

Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах материала, поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, причем поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединяться между собой (незамкнутые поры), чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщу материала. Наиболее часто в качестве звукопоглощающей облицовки применяют конструкции в виде слоя однородного пористого материала определенной толщины, укрепленного непосредственно на поверхности ограждения либо отнесенного от него на некоторое расстояние (рис.).

В настоящее время применяют такие звукопоглощающие материалы, как ультратонкое стекловолокно, минеральная вата, древесноволокнистые и минеральные плиты, пористый поливинилхлорид и другие материалы.

Практически толщина облицовок составляет 20-200 мм, при этом максимальное поглощение обеспечивается на средних и высоких частотах. Для увеличения поглощения на низких частотах и для экономии материала между слоем и ограждением делают воздушный промежуток.

На эффективность звукопоглощающих облицовок влияет высота расположения их над источником шума, а также их конфигурация. Облицовки более эффективны при относительно небольшой высоте помещения (4-6 м). Это объясняется тем, что в низких помещениях большой площади потолок и пол являются основными отражающими поверхностями, а применение облицовок основано на уменьшении отраженного звука. В таких помещениях закрыть пол поглощающим материалом обычно не представляется возможным, поэтому облицовывают только потолки; стены здесь почти не играют роли в отражении звука, и их не облицовывают.

Наоборот, в высоких и вытянутых помещениях, где высота больше ширины, облицовка стен дает большой эффект. В помещениях кубической формы облицовывают как стены, так и потолок.

Установка звукопоглощающих облицовок снижает шум на 6-8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от источника) и на 2-3 дБ вблизи источника шума. Несмотря на такое относительно небольшое снижение шума, применение облицовок целесообразно, так как спектр шума в помещении меняется за счет большой эффективности облицовок на высоких частотах. Шум делается более глухим и менее раздражающим, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи.

В случаях, когда рассмотренными выше методами невозможно или нецелесообразно достичь требуемого снижения шума, используют различные средства звукоизоляции, обеспечивающие уменьшение шума на пути его распространения.

Это достигается посредством установки звукоизолирующих преград в виде стен, перегородок, выгородок и т.д. Сущность звукоизоляции состоит в том, что падающая на ограждение звуковая энергия отражается в гораздо большей мере, чем проходит через него.

Специфические виды шумов, присущие отдельным видам деятельности, их частота и громкость требуют различного подхода к проблеме звукоизоляции помещений, в том числе, использования различных звукоизоляционных материалов и технологий. Об этом и пойдёт речь далее.