HAŁAS I WIBRACJE 29.05.2008r
DEFINICJA Hałas i wibracje są to wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe, uciążliwe lub szkodliwe drgania mechaniczne ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza na organ słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka. Są to formy zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego, charakteryzujące się mnogością źródeł i powszechnością występowania.
Definicja w ujęciu fizycznym Fale dźwiękowe to rodzaj fal ciśnienia. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia. Drgania mają kierunek oscylacji zgodny z kierunkiem ruchu fali (fala podłużna).
Cechy fizyczne fal dźwiękowych: wysokość dźwięku- związana z częstotliwością drgań: dźwięk wysoki to dźwięk o dużej częstotliwości, niski to dźwięk o małej częstotliwości barwa dźwięku-dźwięki o tej samej częstotliwości, pochodzące z różnych instrumentów brzmią inaczej prędkość dźwięku głośność (mierzona w decybelach db)
PODZIAŁ HAŁASU: W zależności od częstotliwości drgań: hałas infradźwiękowy- niesłyszalny, lecz odczuwalny, o częstotliwości niższej od 20 Hz hałas słyszalny o częstotliwości od 20Hz do 20 khz hałas ultradźwiękowy- o częstotliwości powyżej 20 khz hałas hiperdźwiękowy- o częstotliwości powyżej 10 10 khz
Ze względu na przebieg w czasie: hałas ustalony-ciągły hałas nieustalony-tzw. hałas impulsowy, zmienny w czasie, przerywany Ze względu na charakter oddziaływania na organizm człowieka: hałas uciążliwy- nie wywołuje trwałych skutków w organizmie hałas szkodliwy-wywołuje trwałe skutki lub powoduje ryzyko ich występowania
Ze względu na pochodzenie: mechaniczne, aerodynamiczne i hydrodynamiczne, technologiczne. ŹRÓDŁA HAŁASU Ze wzglądu miejsce występowania: przemysłowe: zewnętrzne (hale fabryczne, chłodnice, kominy, transformatory) wewnętrzne (silniki, wentylatory, pompy, rurociągi, koła zębate, klaksony) komunikacyjne (transport drogowy, kolejowy, lotniczy), komunalne- osiedlowe (tereny targowe, parkingi, dworce, obiekty rozrywkowe, stadiony) mieszkaniowe- domowe (zsypy śmieci, radio, miksery, pralki, komputery) naturalne (sztormy i burze, wodospady, wiatr, trzęsienie ziemi, fale morskie)
Źródła i natężenie hałasu w decybelach: 10 db oddech, 20 db szum liści, szept, 30 db klasa szkolna podczas klasówki 35 db cicha muzyka, 60 db śpiew ptaków 70 db odkurzacz 80 db klakson, pralka 85 db uszkodzony kran 100 db przerwa w szkole, traktor 120 db start odrzutowca w odl. 160 m 130-160 db wybuch petardy granica bólu
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w Środowisku Na podstawie art. 113 ust. 1 ustawy z dnia27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony Środowiska (Dz. U. z 2006 r. Nr 129, poz. 902) zarządza się: 1) zróżnicowane dopuszczalne poziomy hałasu określone wskaźnikami hałasu LDWN, LN, LAeqD i LAeqN dla różnych rodzajów przeznaczeń terenów.
Szkodliwość hałasu zależy od: natężenia hałasu częstotliwości charakteru zmian w czasie (szczególnie dokuczliwy jest hałas w postaci pojedynczych impulsów dźwiękowych: trzask, huk) długotrwałości działania
SCHEMAT ROZPRZESTRZENIANIA SIĘ HAŁASU 1-Źródła hałasu, 2- źródła drgań i wstrząsów, 3- drogi rozchodzenia się hałasów powietrznych, 4- drogi rozchodzenia się hałasów materiałowych (drgań i wstrząsów)
Tabela 2- Ryzyko utraty słuchu w zależności od równoważnego poziomu dźwięku A i czasu narażenia. Ryzyko utraty słuchu, % Równoważny Czas narażania, lata poziom dźwięku A, db 5 10 15 20 25 30 35 40 mniejsze od 80 0 0 0 0 0 0 0 0 85 1 3 5 6 7 8 9 10 90 4 10 14 16 16 18 20 21 95 7 17 24 28 29 31 32 29 100 12 29 37 42 43 44 44 41 105 18 42 53 58 60 62 61 54 110 26 55 71 78 78 77 72 62 115 36 71 83 87 84 81 75 64
Kiedy hałas staje się uciążliwy? Grupa Poziom dźwięku w db(a) Rodzaj oddziaływania I < 35 dźwięki nieszkodliwe dla zdrowia, mogą być denerwujące lub przeszkadzać w pracy wymagającej skupienia II 35 70 wpływają na zmęczenie układu nerwowego człowieka, poważnie utrudniają zrozumiałość mowy, zasypianie i wypoczynek III 70 85 wpływają na znaczne zmniejszenie wydajności pracy, mogą być szkodliwe dla zdrowia i powodować uszkodzenie słuchu IV 85 130 powodują liczne schorzenia organizmu ludzkiego, uniemożliwiają zrozumiałość mowy nawet z odległości 0,5 m V > 130 powodują trwałe uszkodzenie słuchu, wywołują pobudzenie do drgań organów wewnętrznych człowieka powodując ich schorzenia
ZAGROŻENIA Hałasy o poziomie poniżej 35 decybeli, nie wpływają szkodliwie na zdrowie lecz mogą być bardzo denerwujące. Zalicza się tutaj: szumy wody, brzęk przekładanych narzędzi czy naczyń. Tego typu hałasy mogą przeszkadzać podczas pracy, która wymaga skupienia np. pisanie, projektowanie. Hałasy o poziomie 35-70 decybeli, negatywnie działają na układ nerwowy. Prowadzą do zmęczenia, spadku wydajności pracy, obniżenia zrozumiałości mowy, utrudnionego zasypiania i wypoczynku. Hałasy o poziomie 70-85 decybeli, trwają stale, mogą spowodować obniżenie wydajności pracy, bóle głowy, trwałe osłabienie słuchu. Hałasy o poziomie 85-130 decybeli, są przyczyną licznych uszkodzeń słuchu, zaburzeń układu krążenia, układu nerwowego, zmysłu równowagi, a także uniemożliwiają zrozumienie mowy z odległości 0,5 metra. Hałasy o poziomie 130-150 decybeli, wywołują drgania niektórych organów wewnętrznych ciała, przez to mogą spowodować trwałe schorzenia, a nawet ich całkowite zniszczenie. Ludzie, którzy pracują w tak wielkim hałasie najczęściej mają poważnie osłabiony lub uszkodzony słuch. Hałasy o poziomie powyżej 150 decybeli, zaledwie po upływie 5 minut paraliżują funkcjonowanie organizmu, wywołują mdłości, zaburzenie równowagi, hamują wykonywanie skoordynowanych ruchów kończyn, prowadzą do zmiany proporcji składników we krwi, powodują powstawanie stanów lękowych i depresyjnych oraz inne przejawy chorób psychicznych. Z pośród ludzi, którzy pracują w takim hałasie np. przy silnikach odrzutowych, większość, bo aż 80% ma nieuleczalne choroby.
Hałas drogowy
Hałas kolejowy
Trend zmian rozkładu przekroczeń dopuszczalnego poziomu hałasu przemysłowego w porze dziennej
Trend zmian rozkładu przekroczeń dopuszczalnego poziomu hałasu przemysłowego w porze nocnej
Charakterystyka oddziaływania hałasu lotniczego dla siedmiu miejscowości Polski
Czym jest mapa akustyczna Mapa akustyczna to dokument zawierający informacje o stanie środowiska w zakresie poziomu hałasu w środowisku. Powstaje z nakazu prawa unijnego, jakim jest DYREKTYWA 2002/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia 25 czerwca 2002 r., odnosząca się do oceny i zarządzania poziomem hałasu w środowisku. Powyższa dyrektywa została wprowadzona Ustawą z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo o ochronie środowiska wraz ze zmianami. Dyrektywa ma na celu zdefiniowanie wspólnego podejścia dla unikania, zapobiegania lub zmniejszania szkodliwych skutków narażenia na działanie hałasu, w tym jego dokuczliwości, w oparciu o ustalone priorytety. W tym celu następuje stopniowe wdrażanie poniższych działań: ustalenie stopnia narażenia na hałas w środowisku poprzez sporządzanie map hałasu przy zastosowaniu wspólnych dla państw członkowskich metod oceny, zapewnienie społeczeństwu dostępu do informacji dotyczącej hałasu w środowisku i jego skutków.
Mapa akustyczna ul.opolskiej
Mapy akustyczne osiedla mieszkaniowego
Przykładowa mapa akustyczna fragmentu drogi - obwodnicy
Zakłady przemysłowe
Przykładowa mapa hałasu terenu przemysłowego (wewnętrznego) zakładu
HAŁAS KOMUNIKACYJNY Do najpowszechniejszych i najbardziej uciążliwym źródeł hałasu i wibracji, szczególnie w środowisku zurbanizowanym, należy komunikacja drogowa. Jest to spowodowane faktem, ze samochód dociera praktycznie wszędzie, nawet w bezpośrednim sąsiedztwie obiektów wymagających ochrony przed hałasem. Poziomy dźwięku środków komunikacji drogowej są duże i wynoszą. 75-90 db.
HAŁAS PRZEMYSŁOWY Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w miejscu pracy określają przepisy, normy i zalecenia. Najbardziej ogólnym przepisem jest rozporządzenie Ministra Pracy, Pracy i Spraw Socjalnych, które określa dopuszczalny poziom hałasu na stanowisku pracy. Do określenia dokładnych wartości hałasu dopuszczalnego trzeba brać pod uwagę m.in. czas działania hałasu oraz jego maksymalne i szczytowe wartości: poziom ekspozycji dziennej (8godz) nie powinien przekraczać 85 db, poziom ekspozycji tygodniowej nie może przekraczać 85 db dziennie, max. poziom dźwięku A nie może przekroczyć 115 db, szczytowy poziom dźwięku C nie może przekroczyć wartości 135 db.
Liczba zakładów Hałas przemysłowy - Syntetyczne informacje z roku 2005 W roku 2005 przebadano ogółem 780 instalacji i zakładów przemysłowych, z czego 449 przekraczało dopuszczalne normy hałasu. Na rysunku zaprezentowano liczby zakładów przekraczających dopuszczalne normy w zależności od pory doby i wartości przekroczenia. Przedziały przekroczeń dopuszczalnych poziomów dźwięku [db] Liczba zakładów, które przekraczają w porze dziennej i nocnej normy w zakresie (do 5dB), (od 5,1 do 10 db), (od 10,1 do 15 db), (od 15,1 do 20 db) oraz (od 20,1 db wzwyż), w porze dziennej i nocnej (wg badań wykonanych w samym roku 2005)
Betoniarstwo Zestawienie najbardziej hałaśliwych branż przemysłowych zarejestrowanych w ewidencji OPH ((wg badań wykonanych w latach 2002-2005) pora dzienna Budownictwo ogólne Rolnictwo Produkcja wyrobów gotowych z drewna Produkcja wyrobów gotowych z metali Produkcja papieru Stocznie Produkcja wyrobów z drewna Pozostałe górnictwo Produkcja wyrobów gumnych Działalność rozrywkowa Handel detaliczny Leśnictwo Produkcja wyrobów chemicznych
Procentowy udział skarg na różne źródła hałasu występujące środowisku miejskim w latach 1992-1998
Drgania określane są w fizyce jako zjawiska, w których wielkości fizyczne charakterystyczne dla tych zjawisk są zmienne w funkcji czasu. Węższym pojęciem są drgania akustyczne definiowane jako ruch cząstek ośrodka sprężystego względem położenia równowagi. Drgania akustyczne mogą zatem rozprzestrzeniać się w ośrodkach zarówno gazowych, ciekłych, jak i stałych. W tej klasie zjawisk niskoczęstotliwościowe drgania akustyczne rozprzestrzeniające się w ośrodkach stałych przyjęto nazywać drganiami mechanicznymi (wibracjami).
Drgania mechaniczne można podzielić na dwa typy: -drgania o ogólnym działaniu na organizmu człowieka, przenoszone przez nogi, miednicę, plecy lub boki (drgania ogólne) -drgania działające na organizm człowieka przez kończyny górne (drgania miejscowe)
Źródłami drgań działających na organizm człowieka przez kończyny górne są głównie: -ręczne narzędzia uderzeniowe o napędzie pneumatycznym, hydraulicznym lub elektrycznym (młotki pneumatyczne, ubijaki mas formierskich i betonu, nitowniki, wiertarki udarowe, klucze udarowe itp.) -ręczne narzędzia obrotowe o napędzie elektrycznym lub spalinowym (wiertarki, szlifierki, piły łańcuchowe itp.) -dźwignie sterujące maszyn i pojazdów obsługiwane rękami -źródła technologiczne (np. obrabiane elementy trzymane w dłoniach lub prowadzone ręką przy procesach szlifowania, gładzenia, polerowania itp.).
Źródłami drgań o działaniu ogólnym są np. -podłogi, podesty, pomosty w halach produkcyjnych i innych pomieszczeniach, na których zlokalizowane są stanowiska pracy. Oczywiście pierwotnymi źródłami drgań są w tym przypadku eksploatowane w pomieszczeniach lub poza nimi maszyny oraz urządzenia stacjonarne, przenośne lub przewoźne, które wprawiają w drgania podłoże, na którym stoi operator. Przyczyną drgań podłoża może też być ruch uliczny czy kolejowy -platformy drgające -siedziska i podłogi środków transportu (samochodów, ciągników, autobusów, tramwajów, trolejbusów oraz pojazdów kolejowych, statków, samolotów itp.) -siedziska i podłogi maszyn budowlanych (np. do robót ziemnych, fundamentowania, zagęszczania gruntów).
Skutki oddziaływania hałasu i wibracji na człowieka i środowisko naturalne Społeczne i zdrowotne skutki oddziaływania hałasu i wibracji wyrażają się: szkodliwym działaniem tych zanieczyszczeń na zdrowie ludności; obniżeniem sprawności i chęci działania oraz wydajności pracy; negatywnym wpływem na możliwość komunikowania się; utrudnianiem odbioru sygnałów optycznych; obniżeniem sprawności nauczania; powodowaniem lokalnych napięć i kłótni między ludźmi; zwiększeniem negatywnych uwarunkowań w pracy i komunikacji, powodujących wypadki; rosnącymi liczbami zachorowań na głuchotę zawodową i chorobę wibracyjną.
CIEKAWOSTKA
WPŁYW HAŁASU I WIBRACJI NA PŁÓD
Badania audiologów szwedzkich wykazały, że płód zaczyna reagować na bodźce akustyczne między 4. a 5. miesiącem życia52. Silny dźwięk lub wibracja pralki powodują zmiany w aktywności dziecka: budzą je ze snu, wywołują przyspieszenie akcji serca i niepokój ruchowy. Badania J. Birnholz i B. Benacerraf z Bostonu, którzy użyli ultrasonograf ii, udokumentowały, że w odpowiedzi na dźwięk wibratora usytuowanego w pobliżu brzucha matki płód reaguje mrugając oczyma oraz wykonując ruchy. Również z relacji matek wynika, że dziecko już od 6. miesiąca ciąży reaguje na silne dźwięki (na przykład na głośną muzykę, krzyk) przez wzmożenie ruchów. W 1920 roku badacz niemiecki stwierdził, że wiele kobiet w ciąży musiało zrezygnować ze słuchania koncertu jazzowego czy rockowego, ponieważ ich dzieci będące jeszcze w łonie reagowały bardzo burzliwie na słuchaną przez nie muzykę. W 40 lat później A. W. Liley potwierdził, iż od 25. tygodnia dziecko dostosowuje swą aktywność do słyszanych dźwięków, skacząc w rytm uderzeń bębna56.
COŚ pozytywnego czyli koncerty tylko dla kobiet w ciąży i niemowląt Organizacja koncertów dla tak specjalnych słuchaczy, jakimi są niemowlęta, jest nowatorskim przedsięwzięciem. - Mało tego typu zajęć odbywa się w Polsce, a kobiety coraz chętniej z nich korzystają. Współczesne mamy mająświadomość, że rozwój dziecka można stymulować od urodzenia, a nawet wcześniej Badania naukowe dowiodły, że słuch muzyczny rozwija się już w okresie prenatalnym.- Kobieta w ciąży, z pomocą odpowiednio dobranej muzyki, może budować harmonię ze swoim dzieckiem. Jeśli ona czegoś słucha, to ono także jest odbiorcą danej muzyki. Gdy ona się wycisza, ono także. Co więcej, już po narodzinach maluch pamięta to, co go uspokajało w brzuchu mamy i te dźwięki dalej go wyciszają Szczególnie poleca kompozycje Toma Jonesa, suity Bacha, piosenki Anny German. - Ważny jest odpowiedni dobór muzyki, ale liczy się także wykonanie utworu, dlatego terapię muzyczną powinien układać specjalista
Hałas i wibracje powodują pogorszenie jakości środowiska przyrodniczego, a w konsekwencji: utratę przez środowisko naturalne istotnej wartości, jaką jest cisza; zmniejszenie (lub utratę) wartości terenów rekreacyjnych lub leczniczych; zmianę zachowań ptaków i innych zwierząt (stany lękowe, zmiana siedlisk, zmniejszenie liczby składanych jaj, spadek mleczności zwierząt i inne).
Hałas i wibracje powodują także ujemne skutki gospodarcze, takie jak: szybsze zużywanie sięśrodków produkcji i transportu; pogorszenie jakości i przydatności terenów zagrożonych nadmiernym hałasem oraz zmniejszenie przydatności obiektów położonych na tych terenach; absencję chorobową spowodowaną hałasem i wibracjami, z czym są związane koszty leczenia, przechodzenia na renty inwalidzkie, utrata pracowników; pogorszenie jakości wyrobów (niezawodności, trwałości); utrudnienia w eksporcie wyrobów nie spełniających światowych wymagań ochrony przed hałasem i wibracjami.
FORMY OCHRONY PRZED HAŁASEM Zasady ochrony miejsc pracy: Unikanie procesów i metod pracy powodujących narażenie na hałas i zastępowanie je innymi dobieranie środków pracy o możliwie najmniejszym poziomie emisji hałasu za pomocąśrodków technicznych, jak: obudowy, tłumiki, ekrany odpowiednie zaprojektowanie miejsc pracy ograniczenie czasu i poziomu narażenia przez właściwą organizację pracy (skrócony czas pracy, przerwy) Zasady ochrony w procesach technologicznych: zmiana hałaśliwego procesu technologicznego na mniej hałaśliwy mechanizacja i automatyzacja procesów technologicznych konstruowanie i stosowanie cichobieżnych maszyn, urządzeń i narzędzi tłumiki akustyczne obudowy dźwiękochłonno- izolacyjne ekrany dźwiękochłonno- izolacyjne materiały i ustroje dźwiękochłonne ochronniki słuchu
Zasady ochrony w komunikacji i urbanistyce wprowadzić zmiany w inżynierii ruchu drogowego: strefy ograniczonego ruchu, eliminacja pojazdów z wybranych ulic poprawienie organizacji ruchu gwarantującą płynność jazdy budowa obwodnic miejskich w dużych miastach budowa linii metra poprawa stanu nawierzchni ulic i torowisk tramwajowych budowa ścieżek rowerowych budowa ekranów i przegród akustycznych pasy zieleni elewacje dźwiękochłonne projektowanie pojazdów cichobieżnych wytyczenie tras lotów i pasów nalotów nad terenami słabo zaludnionymi
DZIĘKUJEMY