Производственный шум и его влияние

   Выше, мы уже касались темы технологической  модернизации производств. Здесь, хотелось бы привести простой пример, который  если и не решает полностью проблемы возникновения производственного шума, то по крайней мере практически полностью нейтрализует негативное воздействие шума на работников. Речь идет о так называемых заводах-автоматах. Технология и принцип организации таких заводов практически устраняют участие человека в процессе, благодаря полной автоматизации производства объединенного в конвейер. Человек выполняет исключительно контролирующие функции, функции удаленного управления процессом. Важно заметить, что данный подход к организации производства находит широкое применение во всех отраслях производства. В том числе и в таких «шумных» производственных процессах как метало- и деревообработка.

Этот  метод является, пожалуй, одним из нагляднейших примеров реализации средств  коллективной защиты от шума.

     Средства коллективной защиты от шума следует применять в первую очередь. В приведенном выше примере, снижение шума достигнуто за счет изменения технологического процесса  или улучшения конструкции машин.

  Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно-технические и включают в себя:

1. Изменение направленности излучения шума – при установке машин и механизмов обладающих направленным звуковым воздействием необходимо учитывать направление и силу такого воздействия, и направлять звук в сторону противоположную работающему;
2. рациональную планировку предприятий и производственных помещений – она позволяет избежать концентрации большого количества источников шума на малом расстоянии друг от друга. Кроме того, рациональная планировка обеспечивает снижение уровня шума во время его прохождения до объекта.
3. акустическую обработку помещений  - обработку части помещений звукопоглощающими материалами, и/или размещение в помещениях звукопоглотителей;
4. применение звукоизоляции – Звукоизоляционные материалы – это любые материалы которые уменьшают интенсивность отраженной звуковой волны преобразуя звуковую энергию в тепловую. Понятие звукоизоляции это своего рода «продвинутый» уровень понятия «акустическая обработка». Применяя звукоизоляционные материалы, звукопоглотители на площади не менее 60% от суммарной площади границ помещения, можно добиться существенного (до 15 дБ) снижения шума.[9]
5. архитектурно-планировочные решения - создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.[6]

   Защита от шума должна обеспечиваться не только разработкой шумобезопасной техники и технологии,  применением строительно-акустических средств и методов коллективной защиты, но и  применением средств индивидуальной защиты Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. Принцип действия СИЗ - защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека - ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя. Наиболее эффективны, СИЗ, как правило, в области высоких частот.

   СИЗ включают в себя противочумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы. В общем случае, необходимость и обязательность применения СИЗ в той или иной ситуации определяется особенностями технологического процесса, требованиями Охраны труда, правилами установленными на предприятии.

3. Внешнее шумовое загразнение. Его источники и способы его минимизации

3.1 Существующее состояние  проблемы.

     Говоря  о производственных шумах, мы в первую очередь рассматривали шум как неотъемлемую часть технологического процесса производства. Следовательно и меры рассмотренные нами выше преимущественно направлены на снижение шумового загрязнения внутри производственных предприятий и участков. Но коль скоро мы рассматриваем шумовое загрязнение, необходимо учитывать и тот факт, что шум производимый предприятием или возникающий как следствие его деятельности – это составная часть общего шумового фона, с которым мы с вами сталкиваемся и в быту. Это действительно так, и проблема шумового загрязнения окружающей среды по-сути – комплексная, и разделять её на проблемы Бытового и Производственного шума можно лишь в прикладных целях.

     Источников шума окружающих человека в быту – огромное множество. Особенность основной массы бытовых шумов в том, что они в отличие от шумов производственных, чаще находятся в допустимых пределах по показателю звукового давления, но как правило являются более  продолжительными. И основной источник бытового шумового загрязнения это автотранспорт, рельсовый и воздушный транспорт.

     Во  вводной части данной работы мы говорили о том, что уровень шума в городах  за последние годы значительно вырос, и основная «заслуга» в этом конечно же у транспорта.  Например, перевозки автомобильным транспортом в экономически развитых странах за 1960-1995 гг. выросли в 4 раза, воздушным - в 3 раза. Из трех основных видов транспорта (автомобильного, железнодорожного и воздушного) именно автомобильный транспорт оказывает наиболее неблагоприятное акустическое воздействие. Шум, создаваемый движущимися автомобилями, является частью шума транспортного потока. В общем случае наибольший шум генерируется большегрузными автомобилями. А большегрузные транспортные средства – это неотъемлемая часть производств. Шум транспортного потока имеет различную природу. В зависимости от скорости движения транспорта может преобладать шум генерируемый силовыми установками автомобилей, или шум вызываемый трением шин о дорожное покрытие. При наличии неровностей на поверхности дороги преобладающим может стать шум системы рессорной подвески, а также грохот груза и кузова.

     Чаще  всего шум транспортного потока носит комбинированную структуру и выделить какой либо основной вид шумового загрязнения крайне затруднительно. Поэтому, задача по снижению шума транспортных средств, стоит перед конструкторами всех видов транспорта ещё и на моменте проектировки. Инженеры конструкторы производят измерения уровня генерируемого шума для каждого узла и агрегата, в различных условиях эксплуатации. На основании измерений производится оптимизация конструкции для достижения конценцуса между экономической обоснованностью и экологичностью с точки зрения шумового загрязнения. Второй, не менее значимый аспект борьбы с транспортным шумом – принятие мер по ограничению распространения уже возникшего шума. К числу указанных мер относятся улучшение конструкции дорог и их трассирования, регулирование транспортных потоков, применение экранов и барьеров, пересмотр общих концепций землепользования вблизи основных транспортных магистралей. Дополнительной мерой, которая применима ко всем видам транспорта, является улучшение проектирования и звукоизолирующих характеристик зданий для уменьшения шума внутри них.[5]

  При проектировании автомобильных дорог  ограничение вредного влияния дорожного шума заключается, прежде всего, в трассировании магистралей на безопасном расстоянии от территорий и объектов, требующих особой звукоизоляции. В случаях, когда это невозможно или когда имеют дело с уже построенной дорогой, остается только применить шумозащитные экраны. Идея таких защитных мероприятий заключается в использовании явления акустического экранирования. Оно возникает, когда между источником шума и объектом находится препятствие, затрудняющее распространение звуковых волн. [12]

  Один  из наиболее полноценных проектов в  этой области реализованных на террирории современной России – это Московская Кольцевая Автомобильная дорога (МКАД). Осуществление программы строительства шумозащитных экранов при реконструкции МКАД, предусмотренной соответствующим разделом ТЭО (разработка Центра транспортных проблем городов, затем переименованного в с-ПРОЕКТ) явилось по существу первым комплексным проектом снижения шума в жилой застройке шумозащитными экранами - сооружениями, которые являются частью автомобильной дороги и размещены либо на земляном полотне, либо на полосе отвода.[10,11]

  Развитие  железнодорожного транспорта не носит  столь интенсивного характера, однако в последнее время достаточно четко проявились тенденции в развитии этого вида транспорта. Сегодня совершенно ясно, что будущее железнодорожного транспорта – это скоростные поезда. Скоростные поезда функционируют во многих странах мира, в том числе и в России. Расширение сети железных дорог и увеличение скорости поездов вызовут рост шума, возникнут связанные с этим проблемы защиты от него окружающей среды.

  Проблема шумового загрязнения от воздушного транспорта, обострилась с введением в эксплуатацию в конце 1950-х годов на гражданских авиалиниях реактивных самолетов. Решение рассматриваемой проблемы проводилось по следующим трем основным направлениям. Первое и, вероятно, наиболее важное направление сводится к разработке менее шумных силовых установок. Второе направление связано с упорядочением и введением контроля полетов самолетов. Наконец, третье направление - меры, непосредственно не связанные с изменением условий эксплуатации воздушных судов.

3.2 Ограничение воздействия шума автомобильного транспорта

   Общие направления работы по снижению интенсивности  транспортных шумов можно разделить  на следующие категории:

1. Планирование транспортных потоков, создание объездных магистралей, ограничение транспортных потоков.
2. Увеличение качества дорожных покрытий.
3. Применение шумозащитных конструкций.
4. Повышение качества транспортных средств.

   Снижение интенсивности транспортного потока – основная цель планирования транспортных потоков. Установлено, что если разделить транспортный поток на отдельно взятой магистрали, пополам, то при прочих равных условиях, фиксируется снижение уровня транспортного шума на 3 дБ.

   Еще один способ снижения шума – ограничение  скорости потока. Следует отметить, что на дорогах с высокой интенсивностью и скоростью движения, снижение скорости в 2 раза приводит к снижению уровня шума на 5 дБ.

   На  снижение шума автомобильного транспорта также направлено ограничение числа  тяжелых грузовых автомобилей в  транспортном потоке. Эти меры обычно принимают форму запретов на въезд грузовых автомобилей в определенный район или на въезд в город всех автомобилей выше определенной грузоподъемности, а также ограничений въезда в определенные моменты времени, обычно в ночные часы, субботние и воскресные дни.[8]

   Помимо  грузовиков, весомый негативный вклад в шум вносят такие транспортные средства как трамваи. Многие мегаполисы мира уже отказались от использования данного вида общественного транспорта, что существенно снизило транспортный шум.

Реферативный  журнал ВИНИТИ¹ приводит нижеследующую информацию: «Власти г. Страсбурга (Франция) проводят ряд мероприятий, направленных на снижение уровня шума в Центре города. Наряду с законодательными нормами, запрещающими всякую деятельность без необходимости, приводящую к возникновению шума, обращено внимание на дорожную сеть и транспорт. В частности, сокращена на 10 % численность трамваев в Центре, стимулируется использование электромобилей и велосипедов.»[13]

     Велика  значимость качества дорожного покрытия в формировании транспортного шума. В зависимости от качества дорожного покрытия, технологии его изготовления, материалов и текущего состояния уровень шума качения на различных участках дорог отличается между собой до 8 дБ (по амплитуде).[14] Во всем мире ведется разработка различных малошумных покрытий для дорог. Например, во Франции фирма Eurovia предложила в 1992 г. дорожное покрытие Viaphone для городских зон, которое отличается сниженной гранулярностью и незначительной толщиной слоя (2-3 см). Проведенные испытания показали, что покрытие во всех случаях обеспечивает уровень шума ниже 72 дБ (А) при высоком значении коэффициента сцепления.[15]

     Важным аспектом работы по борьбе с шумом является улучшение характеристик самих транспортных средств. В настоящее время в автомобилестроении произошел технологический прорыв. Речь идет о начале серийного выпуска автомобилей с электрической силовой установкой. Такие силовые установки не производят шумового загрязнения. К сожалению, данные технологии пока неприменимы для большегрузных автомобилей, поскольку для них необходима куда как большая мощность двигателя. Но, по большому счету это лишь вопрос времени.

ВИНИТИ¹–Всероссийский институт научной и технической информации.

     Кроме столь глобальных технологических изменений, установлены в настоящее время более простые, но в достаточной мере эффективные методы снижения шума производимого транспортным средством. Установлено, что успехов в снижении шума можно добиться с помощью соответствующей конфигурации рисунка протектора и конструкции шины. Однако конструирование шин с существенно пониженным уровнем шума вступает в противоречие с острой необходимостью обеспечения безопасности движения, предотвращения нагрева протектора и обеспечения экономичности автомобиля. Еще один, достаточно простой способ снижения шума производимого транспортным средством – установка звукоизолирующих материалов на автомобиле. Традиционная шумоизоляция транспортного средства повышает не только комфортность проезда в таком транспортном средстве, но и снижает уровень производимого таким транспортным средством шума. [16]

3.3 Проблема снижения  шума от железнодорожного  транспорта

     Можно предложить два противоположных  метода уменьшения шума, излучаемого  взаимодействием железнодорожного состава и рельса.

     Первый  из этих методов сводится к максимально  возможному уменьшению неровности колес и рельсов. В этом случае наибольший эффект достигается устранением неровностей у того из указанных элементов, неровность которого большая. При таком подходе происходит снижение переменной составляющей силы взаимодействия колеса и рельса. Подобный метод дает наилучшие результаты на практике.