L = λ x h,
где Lрасстояние между светильниками в ряду и между рядами светильников;
λ коэффициент, зависящий от типа светильников;
hвысота расположения светильников над рабочей поверхностью, м.
Световой поток одного светильника определяется методом коэффициента использования светового потока по формуле:
Fсв = (Еmin x S x К x Z) / (Nсв x g),
где Еmin гигиеническая норма освещенности;
Sплощадь помещения;
Ккоэффициент запаса, зависящий от запыленности воздуха в помещении;
Zкоэффициент неравномерности освещения;
Nколичество светильников;
g = [A x B] / [h (A + B)].
Световой поток лампы определяется в зависимости от количества ламп в светильнике.
Таким образом, световой поток от одного светильника равен:
Fсв = (200 x 180 x 1,5 x 1,1) / (1 x 1,8) = 3300.
В помещении применимы люминесцентные лампы дневного света типа ЛД65-4.
Нормирование естественного освещения производится с помощью коэффициента естественной освещенности (КЕО), выраженного в процентах:
КЕО = ЕВ x 100 / ЕН,
где ЕВосвещенность точки внутри помещения, лк;
ЕНодновременная наружная освещенность горизонтальной поверхности рассеянным светом небосвода (без учета прямых солнечных лучей), лк. Значения КЕО при естественном и совмещенном освещении рабочих поверхностей приведены в табл. 15.
Таблица 15
Коэффициент естественного освещения при естественном и совмещенном освещении рабочих поверхностей
Шум в селитебной зоне
Общее понятие о шуме
Шумы относятся к числу вредных для человека загрязнений окружающей среды. Представление о шуме включает всякие неприятные или нежелательные звуковые воздействия, мешающие восприятию полезных сигналов, нарушающие тишину, оказывающие вредное или раздражающее влияние на организм человека, снижающие его работоспособность.
Шумэто беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.
Звукколебания частиц воздушной среды, которые воспринимаются органами слуха человека в направлении их распространения. Звук как физический процесс представляет собой волновое движение упругой среды. Ощущает человек механические колебания с частотами от 20 до 20 000 Гц.
С возрастом этот диапазон суживается, особенно за счет понижения слышимости высоких тонов, до частот 12 000 Гц и даже 60008000 Гц.
Ультразвуковой диапазонсвыше 20 кГц, инфразвукменьше 20 Гц, устойчивый слышимый звук10003000 Гц.
Физические характеристики шума:
1) интенсивность звука, J (Вт/м2);
2) звуковое давление, P (Па);
3) частота, f (Гц).
При распространении звуковых волн имеет место перенос звуковой энергии, величина которого определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звуказвуковая мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковой волны, количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1 м2, перпендикулярно распространению звуковой волны. Jинтенсивность в точке измерения (Вт/м2).
Интенсивность звука связана со звуковым давлением выражением.
I=VP,
где Pсреднеквадратичное звуковое давление;
Vсреднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне.
Звуковое давлениедополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давлениепеременная составляющая давления воздуха, возникающая вследствие колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление.
Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звуков, едва различимых слуховым аппаратом человека, называются пороговыми.
Чувствительность слухового аппарата человека наибольшая в диапазоне 20005000 Гц. Эталонный звукзвук частотой 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности 1012 Вт/м2, а соответствующее ему звуковое давление р0 210 Па. Порог болевого ощущения Iтах =10 Вт/м2. Различие в 1013 раз.
Учитывая протяженный частотный диапазон (2020 000 Гц) при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности (дБ).
Уровень звука обычно выражают в дБ.
При расчетах и нормировании используется такой показатель, как уровень звукового давления (дБ).
Pзвуковое давление в точке измерения (Па);
P0пороговое значение 2 x 105 (Па).
При распространении звуковых волн в воздухе в каждой точке звукового поля возникают попеременные сжатие и разрежение, что приводит к изменению давления в среде по сравнению с атмосферным (статическим) давлением. Разность между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля называется звуковым давлением P (Па).
Звуковое давление, воспринимаемое ухом человека, может меняться от порога слышимости до болевого порога в 10E + 10 раз. При этом ощущение степени изменения звукового давления (субъективное восприятие человеком) согласно психофизическому закону ВебераФехнера почти совпадает с логарифмической кривой. Поэтому в акустике для оценки звуковых воздействий на человека принято использовать не абсолютные величины изменения звукового давления, а относительныелогарифмические.
Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженным в логарифмической форме.
Уровень интенсивности: LI = 10 lg I / 10.
Уровень звукового давления: Lp = 20 lg P / P0.
Слышимый диапазон составляет 0140 дБ.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность (P) общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.
Уровень звуковой мощности источника шума LP = 10 lg P / P0, где Р0пороговая величина, равная 1012 Вт.
Интенсивность звукового давления в слуховом диапазоне варьирует от 0 до 140 (дБ), что соответствует физическим пределам давления от 2 x 105 до 102 Па (1 Па соответствует 1 н/м2).
Если давление P0 = 2 x 105 Па представляет порог слышимости, то уровень звукового давления 102 Па (140 дБ) вызывает у человека болевое ощущение, а дальнейшее увеличение давления грозит разрушением слухового аппарата. Каждому увеличению уровня звука на 10 дБ соответствует возрастание звукового давления на порядок, т. е. в 10 раз.
Таблица 16
Характеристика восприятия звука органом слуха человека
Так как органы слуха человека обладают неодинаковой чувствительностью к звуковым колебаниям различной частоты, весь диапазон частот на практике разбит на октавные полосы. Диапазон звуковых частот подразделяется на октавные полосы, характерные тем, что у них верхние частоты вдвое больше нижних граничных частот. Соответственно удваиваются средние частоты смежных полос при переходе к более высоким частотам. Их принято называть среднегеометрическими частотами.
Весь спектр разбит на восемь октавных полос: 4590; 90180; 180360,560011 200.
Среднегеометрические частоты октавных полос: 63,125, 250, 8000.
Октаваполоса частот с границами f1f2, где f2 / f1 = 2.
Среднегеометрическая частота fСТ = 63, 125, 250, 500,
Спектры бывают дискретными, сплошными, тональными.
Шум в диапазоне 20400 Гц называется низкочастотным, от 400 до 1000 Гцсреднечастотным, более 1000 Гцвысокочастотным. Шум, в котором представлены различные звуковые частоты, считается широкополосным, а если прослушивается звук определенной частотытональным. При тональном шуме, который труднее переносится человеком, чем широкополосный, уровень звукового давления на одной из частот октавной полосы превышает уровни на других частотах этой полосы на 6 дБ или более.
По степени стабильности звучания различают постоянный, прерывистый, непостоянный и импульсный шумы.
Постоянный шум характерен колебаниями давления во времени не более 5 дБ.
Прерывистый шумразновидность постоянного, прерываемого паузами и звучащего между ними не менее 1 с.
Непостоянный шумшум, интенсивность которого меняется во времени более чем на 5 дБ.
Импульсный шумнепостоянный шум с мгновенными (менее 1 с) изменениями звукового давления.
Звуковой комфорт20 дБ; шум проезжей части улицы60 дБ; интенсивное движение80 дБ; работа пылесоса7580 дБ; шум в метро90100 дБ; концерт120 дБ; взлет самолета145150 дБ; взрыв атомной бомбы200 дБ.
Характер шума в жилой зоне
Шум в жилой зоне имеет особенно существенное значение для большинства городского населения. Шумовой режим городских территорий определяется воздействием целого ряда источников внешнего шума. К таким источникам прежде всего относятся средства автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта, ряд промышленных предприятий и установок, а также другие шумовые воздействия, связанные с различными видами жизнедеятельности населения.
Источники этого шума можно подразделить на три группы:
1) внемикрорайонные;
2) микрорайонные (квартальные);
3) внутридомовые.
К источникам шума вне микрорайонов относятся транспорт города, транспорт внешний (авиация, железная дорога, водный транспорт), промышленные предприятия, учреждения культуры, искусства, отдыха. К источникам шума в микрорайонах относятся транспортные средства, трудовые процессы, спортивные и игровые площадки, детские ясли-сады, школы.
Шум автотранспорта
Шум автотранспорта является интенсивным, широкополосным, непостоянным. Он, как и шум других средств городского транспорта, является наиболее значимым, так как его генерирует огромное число источников транспортных средств, мигрирующих по всей территории в любое время суток. Интенсивность транспортных потоков на городских магистралях достигает сотен тысяч единиц транспортных средств в час. По данным И. Л. Карагодиной и соавт. (1972) с ростом интенсивности транспортного движения примерно на 1 дБ в год возрастает уровень шума в крупных городах.
Шум грузовых машин большой мощности наряду с низкочастотными составляющими имеет интенсивные высокочастотные компоненты (до 87 дБ на частоте 2000 Гц), шум легковых машин отличается преобладанием низких частот (пик 90 дБ на частоте 125 Гц). Низкие и средние частоты доминируют в шуме автобусов и грузовиков небольшой мощности.
Источниками шума в движущемся автомобиле являются поверхности силового агрегата, системы впуска и выпуска, агрегаты трансмиссий, колеса в контакте с дорожным покрытием, колебания подвески и кузова, взаимодействие кузова с потоком воздуха. В шумовых характеристиках проявляются общий технический уровень и качество автомобиля и дороги.
Шум, издаваемый автомобилем, возрастает на 810 дБ при увеличении от минимума до максимума числа оборотов двигателя, на 2 дБу дизельных двигателей и на 1015 дБу карбюраторных двигателей при увеличении нагрузки.
Транспортные факторы (интенсивность, состав, скорость движения, эксплуатационное состояние автомобилей, вид перевозимых грузов) оказывают наибольшее влияние на уровень шума. Немалое значение имеют и дорожные факторы. Для грузовых машин наибольший шум создает двигатель, особенно когда ему приходится работать на пониженных передачах. Но для легковых машин важнее шум качения. Конечно, вряд ли можно ожидать, что в целях сокращения шума будут ограничивать мощность грузовиков или снижать сцепление шин с покрытием, уменьшая этим безопасность движения на высоких скоростях. Проведенные в ФРГ исследования не выявили особого преимущества пористых или очень гладких покрытий, хотя по данным МАДИ шероховатые покрытия, особенно в мокром состоянии, могут увеличивать шум на 57,5 дБ.
Общий уровень шума автотранспортных средств (легкового автомобиля8386 дБ, автобуса8290 дБ, небольшого грузовика8586 дБ, мощного грузовикадо 92 дБ) весьма значителен.
Интенсивность уличного шума, в связи с тем что транспортный шум является непостоянным, зависит от интенсивности транспортных потоков. Эта зависимость была изучена И. Л. Карагодиной, Г. Л. Осиповым, И. А. Шишкиным (1972).
Материалы исследований свидетельствуют, что при увеличении интенсивности потока расчетный и эквивалентный уровни шума возрастают от 7071 дБ при потоке 100 экипажей в час до 7677 дБ при потоке 1000 экипажей в час, до 82 дБ при потоке 10 000 экипажей в час. При плохом состоянии проезжей части уровень шума соответственно возрастает.
Шум от городского электротранспорта также достигает значительных уровней: до 7174 дБот троллейбусов, до 8590 дБот трамваев. Шум троллейбусов преимущественно низкочастотный; шум трамвая характеризуется высокими уровнями на средних частотах.
Наземные линии метрополитена являются источниками среднечастотного непостоянного шума с уровнем звука в 7 м от оси пути состава 8085 дБ.
Шум городского транспорта характерен суточными колебаниями интенсивности в связи с изменением плотности и состава транспортных потоков.
Шум железнодорожного транспорта. Во время движения состава среднечастотный шум генерируется при работе двигателя и ходовой части локомотива, а также в результате движения вагонных тележек, ударов и дребезжания деталей тормозных систем и сцепки вагонов.
Шум тепловоза составляет 100110 дБ у выхлопной трубы и 8389 дБ на расстоянии 50 м, шум околовагонных колес при скорости 7080 км/ч достигает 125130 дБ. Уровни звука поездов (грузовых, пассажирских, электрических) при скорости движения 5060 км/ч равны 9092 дБ. На границе грузовых, сортировочных станций, депо уровни звука достигают 90101 дБ.
Авиационный транспортный шум распространяется на жилую территорию в результате недостаточного удаления аэропортов и в случаях, когда направления взлета и захода на посадку пересекают жилую территорию.
Одними из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты, особенно сверхзвуковые. Значителен шум турбиновинтовых реактивных самолетов: взлет самолета145150 дБ. При этом в жилой зоне некоторых городов создается значительная интенсивность звукаот 80 до 100 дБ А (г. Минеральные воды, Сыктывкар, Новосибирск, Екатеринбург). Шум создается также при прогреве моторов и рулении (до 7090 дБ в г. Сыктывкаре на расстоянии 1 км от взлетно-посадочной полосы).
Шумы самолетов обычно низкочастотные, но в широкополосном спектре шума реактивных самолетов высокие уровни звукового давления генерируются в области частот до 2000 Гц.
На интенсивность шума и площадь распространения существенное влияние оказывают метеорологические условия (скорость ветра, распределение температуры воздуха по высоте, облака и осадки).
Особенно острый характер проблема шума приобрела в связи с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов. Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность которых значительно превышает предельно допустимые нормы.
Шумы, создаваемые самолетами, вызывают ухудшение слуха и другие болезненные явления у работников наземных служб аэропорта, а также у жителей населенных пунктов, над которыми пролетают самолеты. Отрицательное воздействие на людей зависит не только от уровня максимального шума, создаваемого самолетом при полете, но и от продолжительности действия, общего числа пролетов за сутки и фонового уровня шумов.
Производственные шумы в большинстве случаев имеют локальное значение, их уровень в жилой зоне зависит от уровня в месте образования, гасящих свойств конструктивных элементов производственных зданий и сооружений, наличия экранирующих элементов, удаленности источника от жилой застройки и др. Интенсивность, частотный состав и характер этих шумов, время и длительность их генерации могут варьировать в широких пределах.
Внутримикрорайонные шумы возникают в результате движения транспортных средств и механизмов (автомашин, мусороуборочных машин и др.), ручных операций по уходу за территорией и перегрузки товаров, материалов, отходов, тары, игр на детских и спортивных площадках и т. д.
Шум механизмов и транспортных средств по своим параметрам приближается к уличному и может достигать уровней 7590 дБ. Импульсный шум с уровнями звука до 70 дБ возникает при разгрузке товаров, подвозимых к магазинам. Разнообразные по уровню (6278 дБ) и частотной характеристике шумы возникают при спортивных играх в зависимости от характера инвентаря, вида игры и активности голосовой связи.