Fonti di rumore possono essere vibrazioni derivanti da urti, attriti, scivolamenti di corpi solidi, flusso di liquidi e gas. In condizioni di produzione, le fonti di vibrazioni sono macchine operatrici, utensili meccanizzati portatili (martelli pneumatici, cippatrici, martelli perforatori), compressori, ecc.

A seconda dell'origine, il rumore si distingue: meccanico (si verifica durante il movimento, l'impatto, la visione di parti e meccanismi della macchina); aero (idro)dinamico (si verifica durante il movimento di gas, vapore, liquidi a seguito di pulsazioni di pressione dovute alla miscelazione turbolenta di flussi che si muovono a velocità diverse in getti liberi); termico (si verifica durante la turbolenza del flusso e le fluttuazioni nella densità dei gas durante la combustione, nonché un cambiamento istantaneo nell'intensità del rilascio di calore, che porta ad un aumento istantaneo della pressione); esplosivo (impulso).

La varietà delle attrezzature utilizzate nelle imprese metallurgiche determina la presenza di tutti i tipi di rumore elencati.

Rumore- un insieme di suoni, di frequenza e intensità variabili, che hanno un effetto dannoso sul corpo umano. Il rumore si verifica durante le vibrazioni meccaniche nei mezzi solidi, liquidi e gassosi. Dal lato fisico, rumore caratterizzato da frequenza di vibrazione, pressione sonora, intensità o forza del suono.

L'orecchio umano è in grado di percepire come udibili le vibrazioni dell'aria con una frequenza compresa tra 16 e 20.000 Hz. Le oscillazioni con una frequenza inferiore a 16 Hz sono chiamate infrasoniche e superiori a 20.000 Hz - ultrasoniche. Gli infrasuoni e gli ultrasuoni non provocano sensazioni uditive, ma hanno un effetto biologico sul corpo umano.

L'apparato coronarico umano ha una sensibilità ineguale ai suoni di frequenze diverse. La pressione sonora minima e l'intensità minima dei suoni percepiti dall'apparecchio acustico umano determinano la soglia di udibilità. Il limite superiore dei suoni percepiti da una persona viene considerato la cosiddetta soglia del dolore. Tra la soglia uditiva e la soglia del dolore si trova la regione dell'udibilità.

I rumori vengono classificati:

a) dalla natura dello spettro: rumore a banda larga- rumore con spettro continuo di ampiezza superiore all'ottava; rumore tonale - rumore, nello spettro del quale sono presenti componenti discreti (tonali) pronunciati,

B) secondo le caratteristiche del tempo sul: rumore costante- rumore, il cui livello sonoro nell'arco di una giornata lavorativa di 8 ore (turno di lavoro) o durante il tempo di misurazione nei locali di edifici residenziali e pubblici, in aree residenziali, varia nel tempo di non più di 5 dBA; rumore intermittente- rumore, il cui livello sonoro cambia nel tempo di oltre 5 dBA nell'arco di una giornata lavorativa di 8 ore (turno di lavoro) o durante il tempo di misurazione nei locali di edifici residenziali e pubblici, in aree residenziali.

Il rumore intermittente è suddiviso sul; rumore oscillante - rumore, il cui livello sonoro cambia continuamente nel tempo; rumore intermittente - rumore, il cui livello sonoro cambia gradualmente nel tempo (di 5 dBA o più) e la durata degli intervalli durante i quali il livello rimane costante è di 1 s o più; rumore impulsivo ~ rumore costituito da uno o più segnali sonori ciascuno di durata inferiore a 1 s.

A livello quotidiano, il rumore è un suono che non trasporta informazioni utili. Sebbene per ognuno di noi l'utilità sia un concetto relativo. Per un passeggero di un taxi, i suoni strani sotto il cofano possono essere solo rumore, ma per l'autista segnalano un possibile malfunzionamento dell'auto. Definiamo cos'è il rumore e impariamo il più possibile su questo fenomeno fisico.

Cos'è il rumore?

Per qualsiasi fisico, il rumore è un processo oscillatorio. Può essere raffigurato sulla carta come un'alternanza di onde di densità: le onde di condensazione cambiano posto con onde di rarefazione. Questo processo è possibile solo in un mezzo elastico: le vibrazioni sonore, ad esempio, non si propagano nel vuoto. Se i corpi non vibrano nell'ordine prescritto, l'orecchio umano percepisce questi suoni come rumore.

Parametri del rumore

Tutti i suoni hanno il proprio insieme unico di parametri, grazie ai quali possiamo identificarli. Le vibrazioni sonore possono essere misurate da:

• la forza del suono, che dipende direttamente dalla pressione prodotta dall'onda sonora;
• frequenza del suono. Maggiore è la frequenza di vibrazione, più alto è il suono che sentiamo.

Per il suono in generale e il rumore in particolare, gli scienziati hanno creato il proprio parametro di misurazione: "bel". Questa unità prende il nome da Alexander Bell, il famoso inventore della comunicazione telefonica.

Udito e rumore

Per l'orecchio umano tutte le sorgenti di rumore si trovano nell'intervallo compreso tra 45 e 11.000 Hz. Se usiamo un termine musicale, l'intera varietà di suoni (compreso il rumore) è inclusa in nove bande di ottava.

I nostri organi uditivi non sono in grado di distinguere l'intera gamma di vibrazioni sonore: è troppo ampia. Ma l'evoluzione prevede una reazione istintiva non al rumore in sé, ma al suo cambiamento. Ecco perché l'orecchio umano ha imparato a distinguere la molteplicità dei cambiamenti in un'onda sonora.

Affinché la classificazione del rumore sia adeguata e suscettibile di valutazione scientifica, le variazioni della pressione sonora sono espresse in unità logaritmiche. Ciò rende molto più conveniente rappresentare graficamente i processi sonori. L'unità di misura del rumore comunemente utilizzata è il decibel, che corrisponde a un decimo di bel. La gamma di cambiamenti nella pressione sonora dalla soglia di udibilità al dolore causato dal rumore è di milioni di dB.

Tipi di rumore

Per le descrizioni tecniche, tutto il rumore può essere suddiviso in parametri temporali e spettrali. In base alla natura delle bande spettrali si distingue il rumore:

• banda larga (la larghezza dello spettro continuo supera la larghezza dell'ottava);
• tonale (eccesso di rumore in una banda di terzo d'ottava rispetto alle altre di oltre 10 dB).

La classificazione del rumore può avvenire anche in base alle caratteristiche temporali. Il rumore costante cambia la sua frequenza di non più di 5 dBA. Le vibrazioni sonore non costanti hanno una maggiore ampiezza di cambiamento e si dividono in:

• fluttuante: cambiamenti continui nel tempo;
• intermittente: i cambiamenti si verificano frequentemente nei passaggi, ci sono intervalli di rumore costante di uno o più secondi;
• pulsato: rumore e silenzio alternati

Il livello di rumore viene misurato da dispositivi speciali: fonometri.

Come funziona un fonometro?

L'apparecchio per la misurazione del rumore ha un dispositivo abbastanza semplice: un voltmetro calibrato in decibel e filtri elettrici sono collegati ad un piccolo microfono. Il segnale sonoro viene ricevuto dal microfono e tradotto in un impulso elettrico uguale in intensità e frequenza all'onda originale. L'aumento del campo elettrico viene registrato da un voltmetro e visualizzato sul display. Secondo le sue caratteristiche, un dispositivo per la misurazione del rumore deve essere “sulla stessa onda sonora” con l'udito umano. Un dispositivo così semplice funge da indicatore affidabile dell'inquinamento acustico a casa o al lavoro.

Sorgenti di rumore e livelli di rumore comparativi

Il mondo tecnologico moderno contiene molte fonti di rumore. Questi sono: vari tipi di trasporto, suoni di funzionamento di qualsiasi dispositivo o attrezzatura, apparecchiature audio e così via.

Tutti i suoni che sentiamo durante la giornata si fondono in una cacofonia, che percepiamo come rumore. A casa, il rumore è molte volte inferiore rispetto al lavoro (anche se il tuo vicino è un fan dei suoni forti indigesti, che chiama canzoni). Le fonti industriali oggi sono le principali “colpevoli” dell’inquinamento acustico della terra. Tra i principali “cattivi” ci sono le industrie metallurgica, mineraria, del carbone, petrolchimica e della difesa. I lavoratori dell'industria alimentare sentono meno rumore.

Alcuni processi tecnologici nella produzione, ad esempio nelle aziende che producono strutture in cemento armato, campi di prova o poligoni di tiro, spaziporti, possono essere fonti di rumore fino a 120 dBA.

Il livello di rumore consentito è determinato dagli standard GOST 12.1.003-83. SSBT. La standardizzazione dell'inquinamento acustico viene effettuata in base all'intervallo consentito di livelli di rumore e dBA. Questo metodo aiuta a impostare il livello massimo consentito di esposizione al rumore in nove bande di ottava.

Che tipo di rumori ci sono?

Gli scienziati non hanno potuto ignorare la varietà degli stimoli sonori e hanno elaborato varie classificazioni di cosa sia il rumore. La fisica studia questi fenomeni sonori e li classifica per facilità di studio. Abbiamo già acquisito familiarità con alcuni tipi di rumore in precedenza. Ecco alcune altre opzioni per classificare vari fenomeni sonori in base alla natura del loro verificarsi:

• meccanico: suoni derivanti dal funzionamento di vari meccanismi;
• aerodinamico. Ciò include il rumore generato quando un aereo decolla;
• idraulico. Udiamo questi rumori quando si verifica un malfunzionamento nel nostro impianto idraulico: un brusco calo di pressione nell'impianto può provocare un colpo d'ariete, che viene percepito come un rumore acuto e sgradevole;
• elettromagnetico. Sorgono durante il funzionamento di dispositivi e dispositivi con lo stesso nome.

La classificazione “colore” del rumore può essere classificata come una categoria separata. Pertanto, la tecnologia del rumore "bianco" si riferisce a un flusso sonoro stazionario, le cui componenti spettrali sono distribuite uniformemente sull'intera gamma. Il resto del rumore della tecnologia è classificato come colorato. Questa analogia è emersa confrontando lo spettro delle onde sonore con le bande spettrali della luce visibile. Pertanto, il rumore “rosa” è spesso presente nel ritmo cardiaco, nelle radiazioni spaziali e nei dispositivi elettronici o meccanici. Il rumore "arancione" corrisponde alle frequenze delle note musicali. "Red Noise" è la melodia di vari corpi idrici naturali sulla Terra. Ebbene, i rumori “verdi” sono prodotti da tutte le piante verdi del nostro pianeta.

Rumori intorno a noi

Ogni giorno, tutte le persone in grado di distinguere i suoni incontrano diversi tipi di vibrazioni sonore. A prima vista, puoi determinare l'intensità del suono prodotto dalle varie fonti di rumore che ci circondano nella vita di tutti i giorni.

• Conversazione normale: 40-45 dB.
• Rumore di lavoro in ufficio, studio medico, avvocato: 50-60 dB.
• Rumori della strada: voci dei passanti, flussi di traffico: 70-80 dB.
• Rumore in una fabbrica (industriale pesante): 70-110 dB.
• Lancio di un moderno aereo di linea: 120 dB.
• Volume massimo della vuvuzela: 130 dB.

Il corpo umano si adatta abbastanza rapidamente al rumore. Basti dire che il sottofondo sonoro che ci è diventato familiare sarebbe stato considerato dai nostri antenati una cacofonia sonora insopportabile. Ma il corpo umano non è in grado di sopportare un carico acustico costante. I rumori nella gamma audio attenuano la reazione di una persona ai segnali provenienti dall’esterno. Ciò porta ad una diminuzione della velocità di risposta adeguata e ad un aumento degli errori durante l'esecuzione di determinati tipi di lavoro.

Il rumore è causa di depressione del sistema nervoso centrale. Un flusso sonoro costante provoca notevoli cambiamenti nella frequenza cardiaca e nella respirazione e interrompe il metabolismo. L'esposizione al rumore porta a numerose malattie cardiovascolari, ipertensione e ulcere allo stomaco. In caso di esposizione a rumore “alto” con un volume superiore a 140 dB, sono possibili contusioni e rotture del timpano. Il rumore superiore a 160 dB provoca un'emorragia cerebrale che può essere fatale.

Rumore e natura

L’inquinamento acustico rappresenta un pericolo non solo per l’uomo. La ricerca scientifica conferma che i potenti motori delle navi e dei sottomarini moderni disorientano la vita acquatica che si affida al sonar per trovare cibo e comunicare. I delfini e alcune specie di cetacei soffrono soprattutto delle continue fluttuazioni del sottofondo sonoro dell'oceano. È possibile che casi attendibili ma inspiegabili di suicidio collettivo di balene siano in qualche modo legati a una violazione delle loro capacità di orientamento. In diversi casi sono stati registrati spiaggiamenti di massa di balene vicino a luoghi in cui si svolgevano esercitazioni militari, il che significa che l'inquinamento acustico in questa regione era estremamente elevato.

Rumore e spazio

Come affermato in precedenza, il rumore non può verificarsi in un mezzo anelastico. E il vuoto dello spazio è il mezzo più anelastico di tutti. Tuttavia, nel 2006, i ricercatori della NASA hanno scoperto un effetto successivamente chiamato “rumore cosmico”. Naturalmente l'effetto rilevato non è rumore nel senso comune del termine. Questo è il nome dato alle misteriose onde radio che penetrano nell'intero spazio dell'Universo. La loro frequenza, forza e ampiezza di vibrazione erano così coerenti con le fonti sonore conosciute che gli scienziati non hanno esitato a registrare le onde radio come rumore.

Il rumore cosmico è costituito da onde radio emesse da stelle distanti miliardi di anni luce. Fonti alternative di fenomeni di rumore possono essere esplosioni di supernova, turbolenza di nebulose di gas, ecc. Qualsiasi processo cosmico è accompagnato dal rilascio di onde radio nel vuoto, che possono essere studiate e classificate. Grazie al fenomeno del rumore cosmico, possiamo scoprire come si sono formate le stelle e quale destino attende in definitiva il nostro Universo.

Il rumore è un segnale sonoro disordinato nel tempo caratterizzato da uno spettro continuo o misto. Tuttavia, se consideriamo i segnali sonori dal punto di vista della loro valutazione soggettiva, il concetto di rumore si espande. Lo stesso suono, a seconda della situazione, viene percepito da alcune persone come musica o come segnale informativo, mentre altri lo percepiscono come rumore inquietante e fastidioso. Un antifurto che suona all'improvviso di notte è un'informazione utile per il proprietario, ma per gli altri è rumore, e la musica ad alto volume non sempre fa piacere a chi vive accanto.

Chiamiamo rumore qualsiasi suono che interferisce con il lavoro, il riposo, la percezione della musica, la parola e altri segnali acustici che trasportano informazioni utili, indipendentemente dalle sue caratteristiche fisiche.

Dal punto di vista igienico-sanitario rumore Viene comunemente definito come un suono valutato negativamente e dannoso per la salute.

L'introduzione di nuove tecnologie nell'industria, la crescita della potenza delle attrezzature tecnologiche, lo sviluppo dei trasporti e l'uso sempre più diffuso degli elettrodomestici portano al fatto che le persone sono costantemente esposte al rumore. Il problema del controllo del rumore è quindi parte integrante della sicurezza sul lavoro e della tutela dell'ambiente.

Le principali fonti di rumore nelle città e in altre aree popolate sono i flussi di traffico su strade e strade, nonché i trasporti ferroviari e gli aerei. Il rumore dei trasporti è di origine meccanica e aeroidrodinamica, di natura pulsata e ha una composizione spettrale complessa.

Nelle aree industriali e direttamente nei negozi e nelle officine, un contributo significativo all'inquinamento acustico dell'ambiente è dato dalle apparecchiature operative, sia direttamente coinvolte nella produzione (macchine, impianti) che nella manutenzione (sistemi di approvvigionamento energetico, ventilazione, trasporto).

La causa del rumore negli edifici, compresi i locali residenziali, sono sia fonti esterne (trasporti e imprese industriali) che interne: apparecchiature tecniche e sanitarie, elettrodomestici, musica ad alto volume, balli, ecc.

A causa della varietà delle fonti di rumore, si pone la questione della loro classificazione. Diamo un'occhiata alle principali caratteristiche in base alle quali è possibile classificare il rumore.

Uno dei parametri principali di una sorgente di rumore è il rumore che crea. livello di rumore.

Il livello sonoro in decibel è determinato dalla formula:

Dove IO- forza del suono, P- pressione sonora, IO 0 e P 0 - soglia uditiva ad una frequenza di 1000 Hz ( IO 0 = 10 -12 W/m2, P 0 = 2?10 -5 Pa).

È noto che la sensibilità dell'udito dipende dalla frequenza del suono. Per avvicinare i risultati delle misurazioni oggettive alla percezione soggettiva, viene introdotto il concetto di livello di rumore corretto. La correzione consiste nell'utilizzare correzioni dipendenti dalla frequenza al livello della quantità corrispondente. Queste modifiche sono standardizzate a livello internazionale. La correzione più utilizzata è A.

Secondo esso, il livello di rumore corretto (in dB(A)) è pari a:

dove Δ LA- correzioni dipendenti dalla frequenza riportate nella Tabella 8.1.

Tabella 8.1 - Correzioni al livello di rumore (correzione A)

frequenza Hz
Δ LA, dB	26,3	16,1	8,6	3,2		-1,2	-1	1,1

La seguente caratteristica del rumore emesso da questa sorgente è allineare.

Tutte le grandezze fisiche che caratterizzano un segnale sonoro sono funzione del tempo, quindi possono essere rappresentate come una somma di oscillazioni armoniche con frequenze e ampiezze diverse. La dipendenza dell'ampiezza delle componenti armoniche di un'onda sonora dalla frequenza è chiamata spettro sonoro (vedi sezione 3.4).

Tipicamente, il rumore è caratterizzato da uno spettro a banda larga continuo o misto. In questo caso, a seconda della posizione del massimo, viene suddiviso il rumore bassa frequenza (fmax< 300 Гц), media frequenza (300 Hz< fmax< 800 Гц) и alta frequenza (fmax> 800 Hz). Insieme a banda larga i rumori si incontrano e tonale rumore, il cui spettro è quasi discreto.

Consideriamo ora caratteristiche temporali del rumore. In base alle loro caratteristiche temporali, il rumore si divide in costante e non costante.

Il rumore si chiama permanente , se il suo livello cambia di non più di 5 dB(A) entro 8 ore.

Tutti gli altri rumori - volubile:

- fluttuante nel tempo (il livello sonoro cambia continuamente nel tempo);

- intermittente (il livello sonoro cambia a passi di 5 dB(A) o più, e la durata degli intervalli durante i quali il livello sonoro rimane costante è di un secondo o più);

- impulso , costituito da uno o più segnali, ciascuno di durata inferiore a un secondo.

Per valutare il livello di rumore intermittente viene utilizzato il cosiddetto livello sonoro equivalente. Livello sonoro equivalente di questo rumore intermittente è numericamente uguale al livello sonoro del rumore costante, a banda larga, non impulsivo, che ha sugli esseri umani lo stesso impatto del rumore costante.

Quando misurato utilizzando un fonometro, il livello di rumore equivalente è determinato dalla formula:

Qui T- tempo medio, M- numero di misurazioni, L i- il risultato di una misurazione separata, t io- intervallo di tempo tra le misurazioni. Tipicamente, l'intervallo tra le misurazioni è di 2-3 secondi e il tempo medio viene scelto in base alla natura del rumore.

Di meccanismo di accadimento distinguere:

- rumore meccanico;

- rumore aeroidrodinamico;

- rumore elettromagnetico.

Il principio di funzionamento delle sorgenti e le caratteristiche del rumore meccanico ed aeroidrodinamico sono descritti nel Capitolo 4 (Sezioni 4.1.4 e 4.2.4). Per quanto riguarda il rumore di origine elettromagnetica, si tratta di rumore meccanico che si verifica a causa delle vibrazioni di elementi di dispositivi elettromeccanici sotto l'influenza di forze magnetiche alternate (oscillazioni dello statore e del rotore delle macchine elettriche, nucleo del trasformatore, ecc.).

Un altro principio di classificazione del rumore è per metodo di distribuzione. Stiamo parlando della propagazione del rumore negli edifici.

Se la fonte di rumore non è associata alle strutture dell'edificio e il suono viene emesso direttamente nell'aria (conversazione, musica, radio, TV), l'onda sonora provoca vibrazioni nella parete o nel soffitto, grazie alle quali il suono passa nell'aria stanza adiacente. Questo rumore si chiama aria.

Un altro tipo di rumore - scafo (strutturale) rumore. Il suo mezzo di trasmissione sono materiali solidi e liquidi. Tipiche fonti di questo rumore includono lo sbattere della porta, lo scatto di un interruttore, lo sciacquone del WC, le tubature dell'acqua e gli impianti di riscaldamento centralizzato. Particolarmente intenso è il rumore strutturale emesso da qualsiasi meccanismo vibrante (pompa, motore dell'ascensore, unità di ventilazione) rigidamente collegato alla struttura dell'edificio. Il meccanismo di trasmissione del rumore trasmesso per via strutturale può essere descritto come segue. A causa dell'azione meccanica, le pareti o i soffitti vengono messi in movimento oscillatorio, che a sua volta fa oscillare le particelle d'aria nella stanza adiacente.

Quando si cammina sui soffitti interpiano (sul pavimento), si verifica rumore da impatto.

Le sorgenti di rumore strutturale e da impatto causano intense vibrazioni delle strutture edili rigide, lungo le quali le onde elastiche possono propagarsi quasi senza attenuazione su lunghe distanze e creare livelli di rumore indesiderabilmente elevati anche in ambienti lontani dalla sorgente (Figura 8.1).

Figura 8.1 - Percorsi di propagazione del rumore negli edifici

1 - rumore aereo; 2 - rumore da calpestio (percorsi diretti di trasmissione del rumore);

3 e 4 - percorsi indiretti; 4 - rumore strutturale emesso da strutture associate a meccanismi ed elementi di apparecchiature di ingegneria

Classificazione del rumore

Rumore-un insieme di suoni aperiodici di varia intensità e frequenza. Da un punto di vista fisiologico, rumore-è qualsiasi suono percepito sfavorevole.

Pospektr

· I rumori si dividono in stazionari e non stazionari.

Per la natura dello spettro

In base alla natura dello spettro, il rumore si divide in:

• · rumore a banda larga con uno spettro continuo di ampiezza superiore a 1 ottava;
• · rumore tonale, nel cui spettro sono presenti toni pronunciati. Un tono si considera pronunciato se una delle bande di frequenza di terzo d'ottava supera le altre di almeno 7 dB.

Per frequenza (Hz)

In base alla risposta in frequenza il rumore si divide in:

• bassa frequenza (
• · media frequenza (400-1000 Hz)
• · alta frequenza (>1000 Hz)

Caratteristiche basate sul tempo

• · costante;
• · instabile, che a sua volta si divide in oscillante, intermittente e impulsivo.

Per natura dell'evento

• Meccanico
• Aerodinamico
• · Idraulico
• · Elettromagnetico

Rumore acustico

Le principali fonti di rumore e i suoi effetti sul corpo umano

Tra i problemi legati al miglioramento dell'ambiente, la lotta al rumore è uno dei più urgenti. Nelle grandi città, il rumore è uno dei principali fattori fisici che influenzano le condizioni ambientali.

La crescita dell'edilizia industriale e residenziale, il rapido sviluppo di vari tipi di trasporto e il crescente utilizzo di attrezzature idrauliche e di ingegneria ed elettrodomestici negli edifici residenziali e pubblici hanno portato al fatto che i livelli di rumore nelle zone residenziali della città sono diventati paragonabile ai livelli di rumore nella produzione.

Il regime acustico delle grandi città è formato principalmente dal trasporto automobilistico e ferroviario, che rappresenta il 60-70% di tutto il rumore. Un notevole impatto sul livello di rumore è esercitato dall'aumento dell'intensità del traffico aereo, dall'emergere di nuovi potenti aerei ed elicotteri, nonché dal trasporto ferroviario, dalle linee metropolitane aperte e dalla metropolitana poco profonda.

Allo stesso tempo, in alcune grandi città dove vengono adottate misure per migliorare l'ambiente acustico, si osserva una diminuzione dei livelli di rumore. Pertanto, negli ultimi decenni a Minsk il livello di rumore è diminuito di circa 4 dB ogni 5 anni. Ciò è dovuto a motivi quali il rinnovamento della flotta di trasporto con la costante crescita dei flussi di traffico di merci e passeggeri, l'espansione della rete metropolitana, ecc.

Le principali fonti di rumore industriale che costituiscono il regime di rumore nell'area di lavoro e hanno un certo impatto sui livelli di rumore delle aree residenziali adiacenti sono: attrezzature per la lavorazione del metallo e del legno, unità di alimentazione e ventilazione, trasporto all'interno della fabbrica, ecc.

Si presume che la tendenza alla crescita del rumore continuerà nei prossimi decenni, principalmente a causa della crescita dell’automobile e di altri tipi di trasporto, dello sviluppo industriale, della meccanizzazione agricola, ecc.

Il rumore acustico è definito come un insieme di suoni di varia intensità e frequenza che derivano dal movimento oscillatorio delle particelle in mezzi elastici (solidi, liquidi, gassosi).

Le sensazioni sonore sorgono negli organi uditivi quando sono esposti a onde sonore nell'intervallo da 16 Hz a 22 mila Hz. Il suono viaggia nell'aria alla velocità di 344 m/s.

Le principali caratteristiche quantitative del rumore sono l'intensità (W/m2), la pressione sonora P(Pa), la potenza sonora W(W), i livelli logaritmici di intensità o potenza sonora LI(dB) e la pressione sonora LP(dB).

Il rapporto tra livello di intensità e frequenza determina la sensazione del volume del suono, ad es. suoni di frequenze e intensità diverse possono essere valutati da una persona come ugualmente forti. Questo fenomeno è illustrato dalle curve di uguale volume.

Quando si percepiscono segnali sonori rispetto ad un determinato sottofondo acustico, si può osservare un effetto di mascheramento del segnale.

L'effetto di mascheramento può avere un impatto negativo sugli indicatori acustici e può essere utilizzato per migliorare l'ambiente acustico (ad esempio, nel caso di mascheramento di un tono ad alta frequenza con un tono a bassa frequenza, che è meno dannoso per l'uomo.

Da un punto di vista biologico, il rumore può essere considerato qualsiasi suono indesiderato che interferisce con la percezione di suoni utili sotto forma di segnali e parole.

L'origine del rumore può essere meccanica, aeroidrodinamica ed elettromagnetica.

Il rumore meccanico deriva dagli impatti sulle parti articolate delle macchine, dalle loro vibrazioni, che si verificano durante la lavorazione delle parti, negli ingranaggi, nei cuscinetti volventi, ecc. La potenza della radiazione sonora proveniente da una superficie vibrante dipende dall'intensità delle vibrazioni delle superfici vibranti, dalle dimensioni, dalla forma, dai metodi di fissaggio, ecc.

Il rumore aeroidrodinamico appare come risultato della pulsazione della pressione nei gas mentre si muovono nelle condotte e nei canali (turbomacchine, unità di pompaggio, sistemi di ventilazione, compressori, ecc.).

Il rumore elettromagnetico è il risultato dello stiramento e della flessione dei materiali ferromagnetici esposti a campi elettromagnetici alternati (macchine elettriche, trasformatori, induttanze, ecc.).

L'impatto del rumore su una persona si manifesta dall'irritazione soggettiva alla disfunzione patologica oggettiva degli organi uditivi, del sistema nervoso centrale, del sistema cardiovascolare e degli organi interni.

La natura dell'esposizione al rumore è determinata dalle sue caratteristiche fisiche (livello, composizione spettrale, ecc.), dalla durata dell'esposizione e dallo stato psicofisiologico di una persona.

Sotto l'influenza del rumore, l'attenzione e le prestazioni diminuiscono. Il rumore disturba il sonno e il riposo delle persone.

Tutta la varietà di disturbi nevrotici e cardiaci, disfunzioni del tratto gastrointestinale, dell'udito, ecc., che si manifestano sotto l'influenza del rumore, sono combinati in un complesso di sintomi di "malattia del rumore".

Normalizzazione e valutazione igienica del rumore

L'analizzatore uditivo umano è in grado di percepire le vibrazioni sonore in un certo intervallo di frequenze e intensità, limitato da soglie superiore e inferiore a seconda della frequenza del suono.

Per la valutazione igienica del rumore, come caratteristiche quantitative non vengono utilizzati valori assoluti di intensità o pressione sonora, ma livelli logaritmici di questi valori, determinati dal loro rapporto con il livello zero condizionale corrispondente alla soglia uditiva ad una frequenza di 1000 Hz (u).

Dato che la nocività del rumore dipende non solo dalla sua intensità, ma anche dalla frequenza delle vibrazioni sonore (i rumori ad alta frequenza sono più dannosi), una valutazione igienica del rumore determina non solo il livello complessivo di pressione sonora, ma anche la distribuzione relativa dell’energia sonora nell’intera area della frequenza

A tale scopo, lo spettro del rumore viene suddiviso in bande di frequenza separate, in ciascuna delle quali viene determinato il livello di pressione sonora.

Come larghezza di banda viene presa un'ottava, ad es. intervallo di frequenza in cui la frequenza più alta è il doppio della frequenza più bassa.

L'intera gamma sonora è divisa in otto ottave con le seguenti frequenze medie geometriche 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 e 8000 Hz.

I livelli di pressione sonora dell'ottava sono valutati in dB e il livello complessivo è valutato in dBA, misurato sulla scala "A" di un fonometro. In questo caso, una modifica (correzione) viene apportata automaticamente al livello effettivo in conformità con la sensibilità della risposta in frequenza dell'analizzatore dell'udito.

In base alla natura dello spettro, il rumore è suddiviso in banda larga, con uno spettro continuo largo più di un'ottava, e tonale, nel cui spettro sono presenti toni discreti udibili che superano i livelli di una banda rispetto a quelli vicini, di almeno 10 dB.

In base alle caratteristiche temporali, il rumore è suddiviso in costante, il cui livello sonoro cambia di non più di 5 dBA durante la giornata lavorativa, e non costante, il cui livello sonoro cambia di più di 5 dBA durante la giornata lavorativa.

I rumori variabili sono: oscillanti, il cui livello sonoro cambia continuamente nel tempo; intermittente, il cui livello sonoro scende bruscamente al livello del rumore di fondo e la durata degli intervalli durante i quali il livello rimane costante e supera il livello del rumore di fondo è di 1 s o più e il livello sonoro è di 5 dBA o più; impulso, costituito da uno o più segnali sonori, ciascuno di durata inferiore a 1 s, con livelli sonori diversi di almeno 7 dBA.

I livelli consentiti di rumore costante e non costante sono regolati per le condizioni di lavoro industriali in base allo scopo dei locali di produzione o alla natura del lavoro svolto e alle caratteristiche del rumore, e per le aree popolate - a seconda dell'ora del giorno (notte, giorno), ubicazione (all'interno dei soggiorni, nell'area ricreativa) e tipologia di spazio abitativo.

Il principale parametro standardizzato (caratteristico) del rumore costante sul posto di lavoro sono i livelli di pressione sonora di ottava in dB. Le norme consentono l'utilizzo del livello sonoro in dBA per una valutazione approssimativa delle condizioni acustiche.

Inoltre, per il rumore oscillante e intermittente, i livelli sonori massimi in dBA sono limitati, misurati sulla caratteristica temporale “lenta” (110 dBA), e per il rumore impulsivo, il livello sonoro massimo in dBA, misurato sulla caratteristica temporale “impulsiva”. (125 dBA).

Principi, metodi e mezzi per affrontare il rumore

Per proteggersi dal rumore si applicano i seguenti principi di base: ridurre il rumore alla fonte, attenuarlo lungo il percorso di propagazione e applicare misure amministrative (organizzative).

L'eliminazione o l'attenuazione del rumore alla fonte si ottiene utilizzando una serie di metodi progettuali e tecnologici, tra cui: sostituzione dei meccanismi di impatto con meccanismi non di impatto; movimenti rotatori alternativi; cuscinetti volventi; parti metalliche, parti in plastica o altri materiali silenziosi; rispetto delle tolleranze minime nei giunti; bilanciamento di organi in movimento e masse rotanti, lubrificazione, sostituzione di ingranaggi con cinghie trapezoidali e idraulici, ecc.

Pertanto, la sostituzione degli ingranaggi cilindrici con quelli a spina di pesce riduce il rumore di 4-5 dB, le trasmissioni a ingranaggi e a catena con cinghie trapezoidali e dentate - di 8-10 dB e i cuscinetti volventi con cuscinetti a strisciamento - di 12-14 dB. L'utilizzo di ingranaggi in lamiera o nylon accoppiati a quelli in acciaio riduce il rumore di 9-11 dB.

L'attenuazione del rumore lungo il percorso di propagazione si ottiene mediante l'isolamento acustico, l'assorbimento acustico e l'uso di metodi di progettazione architettonica e acustica edilizia.

In produzione, l'isolamento acustico viene realizzato installando diverse barriere alla propagazione delle onde sonore: involucri, schermi acustici, cabine, pareti divisorie, divisori fonoassorbenti tra stanze, ecc. Nell'area residenziale vengono utilizzati a questo scopo schermi naturali o artificiali.

L'assorbimento acustico viene utilizzato per ridurre la riflessione dell'energia sonora dalle superfici di un ostacolo, nonché per aumentare il fondo fonoassorbente all'interno di locali industriali e di altro tipo e migliorarne le caratteristiche acustiche (riducendo il tempo di riverbero).

Per l'assorbimento acustico vengono utilizzati materiali in fibra porosa, le cui proprietà fonoassorbenti dipendono dalla struttura del materiale, dallo spessore dello strato, dalla frequenza del suono e dalla presenza di un'intercapedine d'aria tra lo strato di materiale e il parete riflettente.

Nei materiali porosi, l'energia delle onde sonore viene parzialmente convertita in calore a causa dell'attrito dell'aria nei pori e viene dissipata. Come materiali e dispositivi fonoassorbenti vengono utilizzati pannelli ultrasottili in fibra di vetro, fibra di nylon, lana minerale, polivinilcloruro poroso, fibra di legno e lana minerale su vari legami con una superficie verniciata e perforata.

I miglioramenti nelle caratteristiche dei locali industriali e di altro tipo si ottengono aumentando la loro area di assorbimento acustico equivalente posizionando rivestimenti fonoassorbenti sulle loro superfici interne, nonché utilizzando assorbitori acustici e quinte in pezzi, che sono contenitori volumetrici di varie forme, riempiti con materiale fonoassorbente e sospeso al soffitto in modo uniforme in tutta la stanza o sopra fonti di rumore

L'effetto maggiore nel trattamento acustico degli ambienti si ottiene nei punti situati nella zona del suono riflesso, mentre la superficie trattata acusticamente deve rappresentare almeno il 60% dell'area totale delle superfici di delimitazione.

In ambienti stretti e alti è consigliabile posizionare il rivestimento sulle pareti, lasciando scoperte le parti inferiori delle pareti (fino a 2 m di altezza), oppure progettare una struttura per controsoffitto fonoassorbente.

Se l’area delle superfici su cui può essere posizionato il rivestimento fonoassorbente è piccola (meno del 60% della superficie totale delle superfici interne), si consiglia di utilizzare ulteriori elementi fonoassorbenti, appendendoli il più vicino possibile la fonte del rumore o per fornire scudi sotto forma di scene fonoassorbenti.

Le misure architettoniche e di pianificazione utilizzate per migliorare il livello di rumore nelle aree residenziali comprendono una serie di tecniche di pianificazione urbana come: rimozione degli impianti industriali rumorosi dalle aree residenziali; utilizzo dei divari territoriali tra sorgenti di rumore ed edifici residenziali; zonizzazione delle aree e delle strutture residenziali tenendo conto dell'intensità delle fonti di rumore; utilizzo del terreno, speciali schermature artificiali, terrapieni, schermature, schermature di edifici di tipo residenziale e non residenziale, paesaggistica, ecc.

I metodi di costruzione e acustici comprendono vari mezzi di progettazione e costruzione: disposizione dei locali; utilizzo di strutture fonoassorbenti (pareti, soffitti, finestre, ecc.); riduzione del rumore degli apparecchi sanitari, ecc.

Le misure amministrative consistono nella regolamentazione del lavoro di impianti industriali, singole unità, macchine e attrezzature, organizzazione speciale del traffico, ecc.

Come mezzo per proteggere temporaneamente le persone dal rumore e nei casi in cui l'uso di altri metodi di controllo del rumore non è sufficiente, vengono utilizzati mezzi individuali. Sono disponibili in tipi interni ed esterni. Quelli interni includono auricolari posizionati nel condotto uditivo e quelli esterni includono cuffie, caschi ed elmetti.

Gli inserti sono riutilizzabili (di una certa forma e dimensione) e monouso. Gli inserti riutilizzabili sono realizzati con materiali elastici (gomma colata o porosa, plastica, ebanite, ecc.) E monouso - con materiali sciolti e facilmente deformabili (ovatta di cotone, fibra ultra e superfine, ecc.).

Gli auricolari riutilizzabili sono più efficaci degli auricolari monouso, ma questi ultimi sono più comodi da usare: sono più facili da selezionare e non causano dolore o irritazione alla pelle del canale uditivo esterno.

Cuffie, caschi ed elmetti antirumore sono più efficaci dei tappi per le orecchie. Si adattano perfettamente alla testa attorno ai canali uditivi (cosa ottenuta grazie alla presenza di rulli sigillanti elastici lungo i bordi dei padiglioni auricolari) e creano un'irritazione minima. Tuttavia, se ne consiglia l'uso a livelli di rumore elevati (oltre 120 dB). Questo perché utilizzarli per più di due ore può causare grave irritazione.

I principali metodi per combattere il rumore aerodinamico sono l'installazione di silenziatori nelle sezioni di deflusso del gas e l'isolamento acustico della fonte, poiché i metodi per ridurli alla fonte di formazione sono inefficaci.

Per ridurre il rumore di installazioni e dispositivi aerodinamici (unità di ventilazione, condotti dell'aria, utensili pneumatici, turbine a gas, compressori, ecc.), vengono utilizzati soppressori di rumore assorbenti (attivi), riflettenti (reattivi) e combinati.

Nei silenziatori di tipo attivo l'abbattimento del rumore avviene grazie alla conversione dell'energia sonora in calore in materiale fonoassorbente posto nelle cavità interne. L'elemento più comune dei silenziatori attivi sono i canali di sezione rotonda e rettangolare rivestiti con materiale fonoassorbente. Tali silenziatori sono chiamati silenziatori tubolari. Per ottenere una maggiore efficienza di abbattimento acustico, nel canale vengono posizionate piastre, cilindri e favi fonoassorbenti. Tali marmitte sono chiamate rispettivamente lamellare, cilindrica e a nido d'ape. Se il canale è costituito da camere separate, i silenziatori sono chiamati silenziatori da camera.

Nelle marmitte di tipo reattivo l'abbattimento del rumore avviene riflettendo l'energia delle onde sonore in un sistema di camere di espansione e risonanza collegate tra loro e al condotto dell'aria. Le superfici interne di queste camere possono essere rivestite con materiale fonoassorbente, quindi nella regione delle basse frequenze funzionano come riflettori e nella regione delle alte frequenze come assorbitori del suono. Pertanto, nei silenziatori combinati, la riduzione del rumore si ottiene sia attraverso l'assorbimento che attraverso la riflessione.

La lotta al rumore di origine elettromagnetica consiste nella pressatura più densa dei pacchetti di circuiti magnetici (trasformatori, induttanze, ecc.) e nell'uso di materiali smorzanti.

Inquinamento acustico dell'ambiente

Inquinamento acustico dell'ambiente, rumore intenso o suono indesiderato derivante dall'attività umana. Sebbene il suono non alteri o danneggi l’ambiente chimicamente o fisicamente come fa il normale inquinamento dell’aria o dell’acqua, può raggiungere livelli di intensità che causano stress psicologico o deterioramento fisiologico nelle persone. In questo caso si può parlare di inquinamento acustico dell’ambiente.

Il rumore è solitamente chiamato suoni di diverse frequenze e intensità percepite dagli organi uditivi umani. Di solito, questo concetto colpisce il settore produttivo, poiché il lavoro nelle imprese avviene con diversi gradi di volume. Esiste una classificazione del rumore in base a vari parametri.

caratteristiche fisiche

Le misurazioni del rumore vengono spesso effettuate per determinare l'entità del suo impatto su una persona. Le caratteristiche fisiche di questo includono:

• forza (W/m);
• frequenza (Hz);
• ampiezza (min);
• lunghezza d'onda (m);
• velocità di propagazione (m/s);
• pressione sonora (N/m2).

Le caratteristiche del rumore vengono prese in considerazione quando si isolano i locali e quando si installano le apparecchiature. Solo gli indicatori accettabili possono essere comodi per una persona. La classificazione del rumore consente di distribuire i suoni in base a diversi parametri.

Per spettro

Il rumore su questa base è suddiviso in:

• stazionario;
• non stazionario.

La prima tipologia ha parametri medi costanti: intensità e azione di autocorrelazione. Tali suoni provengono da fonti indipendenti, ad esempio da una folla di persone, dal mare, da apparecchiature di produzione o da un vortice d'aria.

Il rumore transitorio non dura a lungo. Potrebbe trattarsi del rumore del traffico in transito, di colpi nella produzione o di interferenze nelle apparecchiature.

Per la natura dello spettro

La classificazione del rumore divide i suoni in:

• banda larga: lo spettro sonoro ha un'ampiezza superiore a 1 ottava;
• tonale: ha toni pronunciati (superiore alla frequenza di 7 dB).

Per frequenza

La misurazione del rumore consente di determinarne la frequenza:

• bassa frequenza;
• media frequenza;
• alta frequenza

Col tempo

Se consideriamo le caratteristiche temporali, il rumore può essere:

• costante – non più di 5 dBA;
• instabile – più di 5 dBA.

Il secondo tipo di suoni è oscillante, intermittente e impulsivo.

Per natura dell'evento

La classificazione del rumore lo divide in:

• meccanico;
• aerodinamico;
• idraulico;
• elettromagnetico.

Misurazione del rumore

Gli indicatori di misurazione consentono di determinare l'impatto del rumore su una persona che lavora. Esistono standard di rumore richiesti per le condizioni industriali e domestiche. Anche i condomini hanno le proprie regole, in base alle quali si determina che questo indicatore non deve essere superiore a 30 dB.

Quando i vicini effettuano lavori di ristrutturazione, il livello di rumore può superare il valore consentito. Inoltre, alcuni svolgono questo lavoro di notte, il che è illegale. Quindi è necessario misurarlo correttamente per assicurare i trasgressori alla giustizia.

La misurazione del livello di rumore viene effettuata da professionisti che dispongono di un dispositivo speciale. Il dispositivo è dotato di un microfono sensibile con il quale vengono registrati i suoni, dopodiché vengono trasferiti al monitor. Questo metodo consente di determinare il livello in decibel.

Per misurare tu stesso il rumore, devi utilizzare un computer, un tablet, un iPhone e altre apparecchiature. Dovrai installare un'applicazione speciale. Può essere a pagamento o gratuito. Poiché non è necessario conoscere gli indicatori esatti, le misurazioni effettuate permetteranno di determinare le caratteristiche approssimative.

La misurazione dei livelli di rumore è necessaria anche nei luoghi di lavoro degli impianti di produzione. Quando si esegue questa operazione, la ventilazione, l'aria condizionata e altri dispositivi devono essere accesi.

Norme

Il livello di rumore consentito in vari edifici è specificato in GOST. Ciò vale per gli edifici pubblici, gli edifici residenziali e i luoghi di lavoro. L'impostazione della norma è determinata in 2 modi:

• in base allo spettro del livello di rumore massimo, i valori consentiti sono determinati in 10 ottave con frequenze di 63, 125, 250 Hz;
• da dBA: il metodo viene utilizzato per normalizzare i suoni instabili quando non si hanno informazioni sullo spettro del rumore reale.

Il rumore non influisce solo sull'analizzatore uditivo. Ha un effetto sul sistema nervoso centrale e sul sistema nervoso autonomo, che provoca cambiamenti negli organi. Il livello di rumore consentito per l'uomo è di 55 dB durante il giorno e di 40 dB durante la notte. Tali indicatori non sono dannosi per la salute.

C'è protezione da qualsiasi tipo di rumore. La stanza ha bisogno di un isolamento di alta qualità, e quindi sarà comodo esserci. Questo lavoro può essere eseguito utilizzando materiali speciali.

Effetto specifico del rumore

I suoni forti danneggiano la funzione uditiva nelle tempie e nell'analizzatore a causa del vasospasmo prolungato. Per questo motivo iniziano a comparire cambiamenti degenerativi nelle terminazioni nervose. La “malattia del rumore” si divide in 3 fasi:

• adattamento: quando il livello di rumore è elevato, la soglia uditiva raggiunge i 10-15 dB, ma dopo 3 minuti l'acuità ritorna normale;
• affaticamento: l'acuità uditiva diminuisce di 15-20 dB entro diverse ore dall'esposizione al suono;
• Perdita dell'udito progressiva: la perdita dell'udito si verifica in entrambe le orecchie.

L'ultimo stadio è considerato incurabile, quindi è necessario diagnosticare la malattia da rumore in caso di affaticamento dell'udito e proteggere la persona dall'esposizione a suoni forti.

Effetto non specifico del rumore

Sotto l'influenza del rumore, si osserva l'eccitazione della corteccia cerebrale, dell'ipotalamo e del midollo spinale e l'inibizione estrema si sviluppa intensamente. I processi nervosi perdono il loro equilibrio, dopo di che ci sarà un esaurimento delle cellule nervose. I sintomi di questa condizione includono irritabilità, instabilità emotiva e diminuzione dell’attenzione.

Quando l'eccitazione passa nella ghiandola pituitaria e nella corteccia surrenale, questo è stress per il corpo. Questa è considerata la causa dei cambiamenti nel funzionamento del cuore, dei vasi sanguigni e del tratto gastrointestinale. La malattia da rumore colpisce l'udito e il sistema nervoso.

Come proteggersi dal rumore?

Per evitare la comparsa della "malattia da rumore", è necessaria una protezione acustica di alta qualità. Per questo vengono utilizzati mezzi collettivi:

• riduzione del rumore alla fonte;
• corretto posizionamento delle attrezzature;
• controllo del rumore.

Per proteggersi dal rumore vengono utilizzati mezzi di isolamento acustico, l'installazione di silenziatori, compreso il trattamento acustico delle superfici dei locali. Il mezzo più efficace per eliminare i suoni è combattere la fonte.

Una riduzione del rumore meccanico si verifica durante la riparazione delle apparecchiature e la sostituzione dei processi a impatto con processi senza impatto. È necessario lubrificare le superfici di sfregamento e utilizzare il bilanciamento delle parti rotanti. Il suono aerodinamico può essere ridotto riducendo la velocità del flusso del gas, ripristinando l'aerodinamica e l'isolamento acustico.

Al giorno d'oggi, i metodi vengono utilizzati attivamente per ridurre il rumore lungo il percorso della sua propagazione installando agenti fonoassorbenti. Questi includono schermi, pareti divisorie, involucri e cabine. I materiali porosi, come il feltro minerale, la lana di vetro e la gommapiuma, hanno eccellenti proprietà fonoassorbenti.

Ora ogni stanza può essere dotata di insonorizzazione, poiché ci sono molti materiali per questo. Inoltre, tutto il lavoro viene eseguito sia durante la costruzione che durante la riparazione. Puoi installare una protezione contro i suoni forti su tutte le superfici della tua casa.

Se si evita l'impatto negativo del rumore sull'udito, non ci saranno conseguenze negative. Le orecchie dovrebbero essere riposate: stare spesso in silenzio, non ascoltare musica ad alto volume, non rimanere a lungo vicino ad apparecchiature potenti. Trascorrere più tempo in un ambiente tranquillo aiuterà a prevenire lo sforzo dell'udito.

La protezione dal rumore può essere ottenuta nei seguenti modi:

• organizzazione competente del lavoro e riposo sul lavoro;
• disposizione adeguata dei locali e delle attrezzature;
• utilizzo di parti meccaniche di alta qualità;
• l'uso di elementi non metallici anziché metallici;
• l'assorbimento acustico dovrebbe essere installato al posto del rumore a bassa frequenza;
• utilizzo di agenti fonoassorbenti;
• uso di silenziatori;
• utilizzo dei dispositivi di protezione: assorbenti, cuffie, auricolari.

La protezione dall'esposizione al rumore è importante per l'uomo perché è direttamente correlata alla salute. Pertanto, le aree di lavoro e di riposo devono essere attrezzate secondo gli standard richiesti. Se questi standard non vengono rispettati, tali situazioni dovrebbero essere eliminate in modo tempestivo.