Projekt badawczy Czy w Trójce jest głośno? Pomiary poziomu natężenia dźwięku w 3 Liceum Ogólnokształcącym im. św. Jana Kantego w Poznaniu. Opracowanie: Celestyna Flis, Agata Kargel, Bartosz Maciejewski, Szymon Kubiak i Paweł Nowicki 1
SPIS TREŚCI 1. Wstęp..3 2. Pomiary..8 3. Plany szkoły..28 4. Wnioski i obserwacje.30 2
Wstęp 1. Co to jest poziom natężenia dźwięku? Poziom natężenia dźwięku logarytmiczna miara natężenia dźwięku w stosunku do pewnej umownie przyjętej wartości odniesienia, wyrażana w decybelach. Wielkość ta wyznaczana jest ze wzoru:, gdzie: poziom natężenia dźwięku natężenie dźwięku wartość odniesienia, wynosząca 10 12 W/m 2 2. Przykładowe natężenia* *podane wartości dotyczą poziomu natężenia w standardowej (niewielkiej) odległości od źródła dźwięku, czyli charakterystycznej dla jego odbioru: 10 db szelest liści przy łagodnym wietrze 20 db szept 30 db bardzo spokojna ulica bez ruchu 40 db szmery w domu 50 db szum w biurach 60 db odkurzacz 70 db wnętrze głośnej restauracji, darcie papieru, wnętrze samochodu 80 db głośna muzyka w pomieszczeniach, trąbienie 90 db ruch uliczny 100 db motocykl bez tłumika 110 db piła łańcuchowa 120 db wirnik helikoptera w odległości 5 metrów 140 db start myśliwca 160 db eksplozja petardy 190 db start statku kosmicznego 220 db eksplozja bomby atomowej 300 350 db (huk był słyszalny z odległości 3200 kilometrów) wybuch wulkanu Krakatau w Indonezji prawdopodobnie najgłośniejszy w historii wyemitowany dźwięk na Ziemi 3
3. Jednostka decybel Decybel logarytmiczna jednostka miary równa bela, oznaczana symbolem db. Używana jest ona w sytuacji, gdy należy porównywać wielkości zmieniające się liniowo w bardzo szerokim zakresie, a najbardziej interesujące są zmiany względne. Wartości wyrażane w decybelach odnoszą się do stosunku dwóch wielkości, danej wielkości P do pewnej wielkości odniesienia. gdzie: wielkość w decybelach, logarytm dziesiętny, wielkość odniesienia. 4. Normy hałasu Hałasem określamy uciążliwe drgania ośrodka sprężystego. Ze względu na oddziaływanie wyróżniamy dwa rodzaje hałasu: hałas uciążliwy oraz szkodliwy. Pierwszy z nich nie wywołuje żadnych trwałych skutków w organizmie człowieka. Natomiast drugi zagraża zdrowiu człowieka. Kolejnym kryterium podziału hałasu jest zakres częstotliwości. Rozróżniamy hałas infradźwiękowy, który charakteryzuje się widmami o częstotliwościach między 2 a 16 Hz i o częstotliwościach słyszalnych do 50 Hz. Źródłami infradźwięków są np.: sprężarki, silniki okrętowe i piece hutnicze. Przy przekroczeniu progu słyszenia, człowiekowi dokucza zmęczenie, senność jak i również mogą pojawić się zaburzenia równowagi. Hałas słyszalny jest to taki hałas, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach od 16 do 16000 Hz. Ze względu na przebieg czasowy ten hałas określa się jako: - hałas ustalony występujący gdy poziom dźwięku nie zmienia się więcej niż o 5 db, - hałas nie ustalony - impulsywny Bodźce o poziomie powyżej 110 db wpływają silnie na funkcje narządów zmysłów i mogą powodować zaburzenia narządów zmysłów, a nawet do poważnego uszkodzenia słuchu (głuchoty zawodowej) 4
Hałas ultradźwiękowy jest to hałas, który ma składowe widma o częstotliwościach od 10 do 100 khz. Źródłami takiego hałasu są lutownice ręczne, myjki ultradźwiękowe i zgrzewarki. Powyższe źródła emitują ultradźwięki o niskiej częstotliwości, które wnikają do organizmu drogą kontaktową (bezpośredni dotyk ciała drgającego). Ultradźwięki w zakresie częstotliwości słyszalnych szkodliwie działają na słuch, a o wysokich częstotliwościach powodują zaburzenia krążenia. Jednym z parametrów opisującym hałas jest poziom hałasu (poziom dźwięku A). Wyrażany jest w decybelach i wyznacza odczuwalny poziom głośności. Im wyższy jest poziom dźwięku A, oraz czas oddziaływania przez niego na pracownika tym jest większe ryzyko uszkodzenia słuchu. Gdy pracownik pracuje 8 godzin na dzień, przez 5 dni w tygodniu, to stały poziom hałasu nie może przekraczać 85 db. Jeżeli hałas przekracza dopuszczalne normy to pracownik powinien pracować krótszy okres czasu w tych warunkach (nie jest dopuszczalna praca nawet przez krótki okres czasu w której poziom dźwięku przekracza 115 db). Dopuszczalny poziom hałasu w pomieszczeniach zamkniętych: Rodzaj pomieszczenia dzień [db] noc [db] Pomieszczenia mieszkalne 40 30 Kuchnie i pomieszczenia sanitarne 45 40 Pokoje w hotelach II kat. i niższych 45 35 Pokoje chorych w szpitalach 35 30 Restauracje 50 50 Sklepy 50 50 5
Normy hałasu wyrażone w decybelach [db]: Lp. Przeznaczenie terenu drogi lub linie kolejowe - źródło hałasu pora dnia - przedział czasu odniesienia równy 16 godzinom pora nocy - przedział czasu odniesienia równy 8 godzinom pozostałe obiekty i grupy źródeł hałasu pora dnia - przedział czasu odniesienia równy 8 najmniej korzystnym godzinom dnia pora nocy - przedział czasu odniesienia równy 1 najmniej korzystnej godzinie nocy 1 2 3 4 5 6 1 a. obszary A ochrony uzdrowiskowej 60** 50 50 45 50 40 40 35 b. Tereny szpitali poza miastem 65 60 60 50 2 3 4 a. Tereny wypoczynkowo-rekreacyjne poza miastem b. Tereny zabudowy mieszkaniowej jednorodzinnej 55 60 45 50 75 67 67 57 c. Tereny zabudowy związanej ze stałym lub wielogodzinnym pobytem dzieci i młodzieży 65 60 60 50 d. Tereny domów opieki e. Tereny szpitali w miastach a. Tereny zabudowy mieszkaniowej wielorodzinnej i zamieszkania zbiorowego b. Tereny zabudowy mieszkaniowej jednorodzinnej z usługami rzemieślniczymi c. Tereny zabudowy zagrodowej a. Tereny w strefie śródmiejskiej miast powyżej 100 tys. mieszkańców ze zwartą zabudową mieszkaniową i koncentracją obiektów administracyjnych, handlowych i usługowych 45-40 60 75 50 67 50 67 40 57 65 75 55 67 55 67 45 57 (*) z wyłączeniem hałasu powodowanego przez linie elektroenergetyczne oraz starty, lądowania i przeloty statków powietrznych; (**) - (podkreślenie ozn. poziom graniczny hałasu) - 6
5. Kilka słów od nas: Nasz projekt ma na celu zbadanie poziomu natężenia dźwięku w naszej szkole w zależności od miejsca, w którym się aktualnie się znajdujemy oraz pory dnia, o jakiej przebywamy w danym otoczeniu. Oczywiste jest to, że podczas lekcji poziom natężenia dźwięku będzie miał mniejszą wartość, niż podczas lekcji. Dzięki naszemu projektowi dowiemy się czy natężenie dźwięku w naszej szkole przekracza normy i jak bardzo zmienia się o określonych porach dnia. Do pomiarów używaliśmy dwóch urządzeń: - kompaktowego miernika poziomu dźwięku Center 325 - telefon komórkowy: aplikacja Sound Meter Do każdego pomiaru sporządzony jest wykres zależności natężenia dźwięku (w decybelach), od czasu (w sekundach). Każdy nasz pomiar trwał 30 sekund, w ciągu których w niektórych miejscach amplituda natężeń była wysoka, a w innych mniej. Dodatkowo dołączamy plan szkoły (str. 8), na którym dokładnie opisane są numerami miejsca, w jakich dokonywaliśmy obserwacji. 7
POMIARY Każdy pomiar trwał 30 sekund. Podawane będą: natężenie najwyższe, najniższe oraz średnia. 8
1. Korytarz przy wejściu głównym [db] a) Przerwa 62 75 54 b) Lekcja 44 75 29 9
2. Korytarz - parter [db] a) Przerwa 60 73 47 b) Lekcja 45 70 36 10
3. Korytarz I piętro [db] a) Przerwa 62 77 52 b) Lekcja 37 58 21 11
4. Korytarz II piętro [db] a) Przerwa 58 56 48 b) Lekcja 33 55 23 12
5. Korytarz I piętro - wschodnie skrzydło [db] a) Przerwa 52 68 38 b) Lekcja 38 61 25 13
6. Korytarz II piętro - wschodnie skrzydło [db] c) Przerwa 61 75 46 d) Lekcja 37 60 25 14
7. Stołowka [db] a) Przerwa 74 81 66 b) Lekcja 51 70 42 15
8. Biblioteka [db] a) Przerwa 47 77 33 b) Lekcja 43 52 31 16
9. Pokój nauczycielski [db] a) Przerwa 53 75 38 b) Lekcja 19 42 16 17
10. Szatnia na kurtki [db] a) Przerwa 45 76 20 b) Lekcja 23 51 19 18
11. Sekretariat [db] a) Przerwa 38 56 26 b) Lekcja 27 58 17 19
12. Gabinet pielęgniarski [db] a) Przerwa 52 69 43 b) Lekcja 25 60 17 20
13. Akwarium [db] a) Przerwa 52 74 48 b) Lekcja 48 73 32 21
14. Boisko [db] a) Przerwa 59 77 46 b) Lekcja 51 71 40 W tym czasie na boisku odbywały się zajęcia z lekcji wychowania fizycznego. 22
15. Damska toaleta (I piętro) [db] a) Przerwa 58 68 51 b) Lekcja 29 41 23 23
16. Męska toaleta (I piętro) [db] a) Przerwa 56 71 48 b) Lekcja 43 54 34 24
17. Sala gimnastyczna [db] a) Przerwa 39 74 21 b) Lekcja 70 82 59 25
18. Szatnia damska przed l. wychowania fizycznego [db] 39 74 21 Wykres zależności natężenia dźwięku [db] od czasu [s] 19. Szatnia męska przed l. wychowania fizycznego [db] 65 79 42 Wykres zależności natężenia dźwięku [db] od czasu [s] 26
20. Lekcja fizyki sala 110 [db] 64 77 49 Wykres zależności natężenia dźwięku [db] od czasu [s] 21. Wykres zależności natężenia dźwięku [db] od czasu [s] gdy na korytarzu koło wyjścia zabrzmiał dzwonek na przerwę: 27
Plany szkoły wraz z numeracją miejsc 28
29
Wnioski i obserwacje Najgłośniejsze dźwięki rozchodzące się na wszystkich korytarzach podczas lekcji, to głównie kroki czy trzask drzwiami. Podczas przerw przekraczane są normy hałasu co niekorzystnie wpływa na zdrowie i samopoczucie. Jest to jednak uzasadnione budową szkoły. Korytarze bardzo łatwo odbijają dźwięki, co może powodować hałas związany z dużo ilością głosów. Najcichszym miejscem w szkole jest pokój nauczycielski podczas lekcji, a najgłośniejszymi stołówka podczas długiej przerwy oraz sala gimnastyczna w czasie lekcji. Wyżej wymienione obserwacje nie zaskakują. Wydają się być w normie, ze względu na budowę szkoły (korytarze bardzo łatwo odbijają dźwięki, co może powodować hałas związany z dużo ilością głosów) oraz duże zagęszczenie uczniów. Można więc stwierdzić, że poziom hałasu w naszej szkole spełnia dozwolone normy. 30