14.2.12.1. Возникновение звука

Если ударить по камертону, то оба его свободных конца начнут совершать возвратно-поступатель­ные движения, так называемые колебания. Эти колебания камертона передаются к прилегающим молекулам воздуха. При этом возникают зоны уп­лотнения и разряжения воздуха, которые распрос­траняются от источника звука в виде звуковых „ л„

^ j рис. 14.97. Распространение

волн. Если колебания достигают ушей, то барабан — ЗВука
ная перепонка начинает резонировать, и колебания становятся слышны как звук, если частота колебаний в секунду лежит в пределах от 16 до 20000 (рис. 14.97).

Количество колебаний в секунду называется частотой звука, единица измерения частоты — герц (Гц). Чем больше частота, тем выше звук.

Звук, который состоит из несколько тонов, можно назвать шумом. Мешаю­щиеся и неприятные шумы называют сильным шумом.

Шум угрожает здоровью людей и снижает их производительность. Шум тем надоедливее, чем резче и чаще он повторяется и чем длиннее отдельные интерва­лы. Там, где сильный производственный шум, например в машинном зале, безо­пасность труда людей находится под угрозой.

14.2.12.2. Распространение звука

Для того чтобы звук имел возможность распространяться, ему нужно тело, кото­рое передает колебания дальше. Звукопроводящие тела могут быть газообразны­ми, жидкими и твердыми. Звук доходит до человеческого уха обычно благодаря колеблющимся молекулам воздуха. Поэтому его называют воздушным звуком. Воздушный звук возникает, например, благодаря вибрирующим голосовым связ­кам при разговоре и пении, благодаря вибрации мембраны в громкоговорителях, благодаря возбужденному резонатору в музыкальных инструментах. Звук распро­страняется во всех направлениях. Если на пути звука встречается строительная

конструкция, то часть падающего воздушного зву­ка отражается, то есть отправляется назад, другая часть вызывает колебания строительных деталей. Эти колебания не только передаются другим стро­ительным конструкциям, но и переходят на другие стороны строительных деталей или гасятся внутри строительной конструкции (рис. 14.98).

Ударный (корпусной) шум — это звук, который распространяется в твердых телах, например в кир­пичной кладке, а возникает благодаря непосред­ственному возбуждению, например удару. Так, ударный шум возникает преимущественно при хождении по конструкции, например по полу, в этом случае говорят о шаговом шуме (рис. 14.99).

Колебания корпусного и шагового шума в пе­рекрытиях и стенах частично гасятся строительны­ми конструкциями, большая часть испускается опять в виде воздушного звука, и поэтому эти ко­лебания слышны.

14.2.12.3. Измерение звука

Для установления силы звука определяется давле­ние, которое оказывают колебания молекул возду­ха на измерительный прибор. Это давление назы-

вают звуковым давлением. Такое давление соответ­ствует определенной силе звука или уровню звуко­вого давления. Измеренное звуковое давление изоб­ражается на шкале измерительного прибора в из­мерительном диапазоне от 1 до 120 как уровень зву­кового давления. При этом одно деление шкалы измерения соответствует единице измерения 1 де­цибел (дБ) (рис. 14.100).

Как показывают исследования, человеческий слух имеет свойство чувствовать низкий тон как менее громкий, чем высокий тон. Начало слухово­го восприятия, порог слышимости, лежит, напри­мер, в тоне частоты от 1000 Гц около 0 дБ. При тоне от 100 Гц звук слышится только начиная с силы звука 25 дБ (рис. 14.101).

Эта особенность человеческого слуха восприни­мать различные тона как звуки разной громкости принимается во внимание за счет того, что опреде­ляемая при измерении шума величина силы звука в децибелах корректируется. Эта величина корректи­ровки устанавливается в DIN EN ISO 60651. После учета величины корректировки можно получить эк­вивалентный уровень звукового давления (А-уровень звукового давления), который выражается в дБ(А).

Для оценки высоты эквивалентного уровня звукового давления служат знакомые шумы, ука­занные в табл. 14.23. Предельное значение уровня звукового давления указано в табл. 14.24.

Когда на людей одновременно воздействует шум от некоторых источников, уровень звукового давления увеличивается. Однако повышенный уровень звукового давления не является таким же высоким, как сумма величин A-уровня звукового давления отдельного источника звука. Если скла­дываются две одинаковых величины A-уровня зву­кового давления, то общий уровень звукового дав­ления возрастает на 3 дБ(А).

Пример:

Два строгальных станка с предельным значением A-уровня звукового дав­ления каждый в 80 дБ(А) показывают суммарный уровень звукового давления в 83 дБ (А).

Как звук вдвое громче люди воспринимают звук, если его уровень звукового давления больше на 10 дБ(А), например если A-уровень звукового давления по­вышается от 80 до 90 дБ(А).

Как видно из табл. 14.24, продолжительное воздействие шума на людей вред­но для здоровья, а именно вред здоровью тем больше, чем сильнее шум и чем про­должительнее воздействие шума. Так, например, слух работника, который всю рабочую смену работает на шумных машинах, подвергается особенной опаснос­ти. По этой причине отраслевой союз издал правила техники безопасности «Шумы» (ПТБ «Шумы»). Из этого видно, что A-уровень звукового давления сам еще не является величиной для оценки шумовой травмы, так как не учитывается время воздействия. Поэтому был введен допустимый уровень продолжительного воздействия.

Оценочный уровень продолжительного воздействия — это A-уровень звукового давления, который относится к длительности рабочей смены восемь часов при постоянной шумовой нагрузке.

Установлено, что при A-уровне звукового давления по результатам измере­ния, равным 90 дБ(А) и длительности воздействия в восемь часов оценочный уро­вень продолжительного воздействия составляет 90 дБ(А). Если длительность воз­действия составляет лишь четыре часа в день, то оценочный уровень продолжи­тельного воздействия уменьшается на 3 дБ(А) до 87 дБ(А). Если время воздей­ствия составляет лишь два часа в день, то оценочный уровень продолжительного воздействия опять уменьшается на 3 дБ(А), то есть до 84 дБ(А). Общими словами это означает, что при неизменном А-уровне звукового давления благодаря сокра­щению в два раза времени воздействия оценочный уровень продолжительного воздействия уменьшается на 3 дБ(А).

В правилах техники безопасности «Шумы» рабочая область называется шум­ной рабочей областью, если для этой области оценочный уровень продолжитель­ного воздействия устанавливается > 90 дБ(А). В 2007 году этот предел будет сни­жен до 85 дБ(А). Шумную рабочую область необ­ходимо маркировать на стендах бело-голубым цве­том (рис. 14.102). Для предотвращения вреда слуху при работе в шумной рабочей области необходимо носить индивидуальные защитные средства для органов слуха, например беруши, наушники или каску. Уже при оценочном уровне продолжитель­ного воздействия, равном 85 или 80 дБ(А) начиная с 2007 года, предприятие должно будет предостав — Рис. 14.102. Стенд «Шумная лять в распоряжение работников индивидуальные рабочая область» средства защиты органов слуха.

ЗАДАНИЯ

1. Почему различные материалы в строительстве постоянно изменяются в разме­рах? Благодаря каким мероприятиям можно предотвратить возможные повреж­дения?

2. Вещества встречаются в различных агрегатных состояниях. При каких условиях изменяются агрегатные состояния и какие процессы при этом происходят?

3. Какое значение имеет точка росы для строительных конструкций, например для наружной стены?

4. Какими способами осуществляется передача тепла? Приведите примеры.

5. Звук распространяется от источника. Какие возможности распространения су­ществуют для различных видов звука?