Кіріспе
Шудың ластануын немесе оның әсерін азайту стратегиялары – бұл шудың ластануын немесе оның сыртқы немесе ішкі ортадағы әсерін азайтуға бағытталған шаралар жиынтығы.
the reduction or mitigation of noise pollution
Noise control or noise mitigation is a set of strategies to reduce noise pollution or to reduce the impact of that noise, whether outdoors or indoors.
Шолу
Шуды азайтудың негізгі салалары: көлік шуын бақылау, сәулеттік дизайн, аймақтық ережелер арқылы қала құрылысы және кәсіби шуды бақылау. Жол шуы және ұшақ шуы – қоршаған ортаға ең көп тараған шу көздері. Әлеуметтік шаралар қысық дыбыс пен музыкасы бар ойын-сауық орындарының жанында немесе ішінде тұратын немесе жүрген адамдардың денсаулығына тұрақты түрде әсер ететін шу деңгейін тудыруы мүмкін, бұл тиімді шуды азайту стратегиялары үшін елеулі қиындықтар туғызады. Ішкі дыбыс деңгейін реттеу үшін көптеген техникалар жасалған, олардың көпшілігі жергілікті құрылыс нормаларымен қолдауға ие. Жобалаудың ең жақсы жағдайларында жоспарлаушыларға жол және сәулеттік дизайнның тиімділігін бағалау үшін жобалау инженерлерімен бірлесіп жұмыс істеу ұсынылады. Бұл техникаларға сыртқы қабырғаларды, бөлек қабырғаларды және еден мен төбе құрылымдарын жобалау кіреді; сонымен қатар, аудиториялар, концерт залдары, ойын-сауық және әлеуметтік орындар, тамақтану залдары, дыбыс жазу студиялары және мәжіліс залдары сияқты арнайы мақсаттағы бөлмелердегі дыбыс қайталануын азайту үшін арнайы құралдар бар. Көптеген техникалар дыбыс тоқтатушы құрылымдарды жасау немесе ішкі кеңістіктер үшін дыбыс сіңіретін материалдарды қолдану сияқты материалтану қолданбаларына негізделген. Өндірістік шуды бақылау – бұл ішкі сәулеттік шуды бақылаудың бір бөлігі, өнеркәсіптік жабдықтардан шуды оқшаулаудың және жұмысшыларды олардың жұмыс орындарында қорғаудың нақты әдістеріне баса назар аударады. Дыбысты маскировкалау – бұл белгілі бір шудың жағымсыз әсерін азайту үшін шуды қосымша енгізу, дыбыс оқшаулаудың кері процесі.
Стандарттар, ұсынымдар және нұсқаулар
Ұйымдардың әрқайсысы қызметкерлерге шудың қандай деңгейде әсер етуіне рұқсат етілетіні және шуды бақылау шараларын қашан қолдану қажеттігі туралы өз стандарттарын, ұсынымдарын/нұсқауларын және директиваларын белгілейді.
Еңбек қауіпсіздігі және еңбекті қорғау басқармасы (OSHA)
OSHA талаптарына сәйкес, егер жұмысшылар 8 сағаттық орташа салмақталған (TWA) уақыт ішінде 90 А салмақталған децибелден (dBA) жоғары шу деңгейіне ұшыраса, жұмыс орнында әкімшілік шаралар және/немесе жаңа инженерлік шешімдер енгізілуі тиіс. OSHA сонымен қатар импульстік және соққылық шуларды 140 дБ-дан жоғары ең жоғары дыбыс қысымы деңгейіне (SPL) жетуіне жол бермеу үшін бақылауды талап етеді. Қауіпті шуды оның бастауынан азайту, шудың тыңдаушыға таралу жолын қысқарту және тыңдаушыға немесе қабылдаушыға шуды басаңдатуға арналған құралдармен қамтамасыз ету арқылы бақылауға болады.
Жол
Шуды жолдарды өзгерту арқылы азайту принципі, шудың тікелей және жанама жолдарын өзгертуге қатысты. Тұғыр едендер сияқты жарықтандыратын беттер арқылы тарайтын шу қауіпті болуы мүмкін. Жолды өзгертуге көбік сияқты дыбысты сіңіретін физикалық материалдар, сондай-ақ қауіпті шуды азайтатын қолданыстағы жүйелерді өзгерту үшін дыбыс тосқауылдарын қамтамасыз ететін қабырғалар кіреді. Бұған қоса, қатты шу шығаратын жабдықтарды дыбыс өткізбейтін қоршауларға және жұмысшылар жабдықтарды қашықтан басқара алатын оқшауланған бөлмелерді де жобалауға болады. Бұл әдістер шудың жұмысшыға немесе басқа тыңдаушыларға таралуына кедерес жасайды.
Қабылдаушы
Өндірістік немесе коммерциялық ортада жұмысшылар тиісті Есту қабілетін сақтау бағдарламасын сақтауға міндетті. Әкімшілік шаралар, мысалы, шулы аймақтардағы адамдардың шектелуі, қажетсіз шуға ұшырауды болдырмайды. Дыбысты әлсіретуге арналған көбікті құлаққаптар немесе құлаққап сияқты жеке қорғаныш құралдары, тыңдаушы үшін соңғы қорғаныс құралы болып табылады.
Негізгі технологиялар
Дыбыс оқшаулау: массалық кедергі енгізу арқылы шудың таралуын болдырмау. Көбінесе кірпіш, қалың шыны, бетон, металл сияқты жоғары тығыздыққа ие материалдар қолданылады. Дыбыс сіңіру: дыбыс энергиясын материал ішінде жылуға айналдыра отырып, "шу қобдишасы" ретінде әрекет ететін кеуекті материал. Дыбыс сіңіретін материалдарға жекеленген қорғасын негізіндегі плиткалар, ашық ұялы көбіктер және шыны талшық жатады. Тербеліс демпферлеуі: үлкен тербелетін беттерге қолданылады. Демпферлеу механизмі жұқа қабаттан тербеліс энергиясын алып, оны жылу түрінде тарату арқылы жұмыс істейді. Көбінесе қолданылатын материал – дыбыс өткізбейтін болат. Тербеліс оқшаулау: иілгіш элемент немесе физикалық үзіліс енгізу арқылы көзден қабылдағышқа тербеліс энергиясының берілуін болдырмайды. Көбінесе қолданылатын тербеліс изоляторлары – серіппелер, резеңке бекіткіштер, пробкалар және т.б.
Vibration damping: applicable for large vibrating surfaces. The damping mechanism works by extracting the vibration energy from the thin sheet and dissipating it as heat. A common material is sound deadened steel. Vibration isolation: prevents transmission of vibration energy from a source to a receiver by introducing a flexible element or a physical break. Common vibration isolators are springs, rubber mounts, cork etc.
Жолдар
Шу тосқауылдары туралы зерттеулер олардың шу ластануын тиімді түрде азайту мүмкіндігі туралы қорытындылардың әртүрлілігін көрсетті. Электрлік және гибридтік көліктер шу ластануын азайтуға мүмкіндік береді, бірақ бұл көліктердің жолдағы көліктердің үлкен бөлігін құраса ғана мүмкін болады; тіпті егер қалалық аймақтағы көліктердің жартысы электрлік болса да, жалпы шу деңгейінің төмендеуі бірнеше децибелді құрайды және оны байқау қиын болады. Бүгінгі таңдағы тас жол шуына көліктің түрінің әсері азайып келеді, себебі жоғары жылдамдықтардағы әсерлер аэродинамикалық және доңғалақ шуымен байланысты. Шуды бастапқы көзінен азайтуға көмектесетін басқа факторлар: 1970-ші жылдардағы жүк көліктерінің доңғалақтарының дизайнының жақсаруы, 1980-ші жылдардағы дизельдік құбырлардың жақсырақ қорғалуы және шуды басаңдату құрылғылары жоқ көлік құралдарына қатысты жергілікті ережелер. Жол шуын азайту үшін ең перспективалы салалар – қала құрылысы шешімдері, жол құрылысы, шу тосқауылдарының дизайны, жылдамдықты бақылау, жол төсемінің таңдалуы және жүк көліктеріне қойылатын шектеулер. Жылдамдықты бақылау тиімді, себебі ең төменгі дыбыс шығару 30-60 километр сағатына жылдамдықпен тегіс қозғалатын көліктерден туындайды. Бұл шектен асып кеткенде, дыбыс шығару жылдамдық сағатына 5 шақырымға сайын екі есеге артады. Ең төменгі жылдамдықтарда тежеу және (қозғалтқыштың) үдеуінен туындайтын шу басым болады. Жол төсемінің таңдалуы 30 километр сағатына жоғары жылдамдықтарда дыбыс деңгейін екі есеге өзгерте алады. Тұнық жол төсемдері теріс текстураға ие және кішкентай немесе орташа өлшемді материалдарды пайдаланады; ал ең шулы жол төсемдері көлденең жолақты текстураға және ірі материалдарға ие. Жол төсемінің таңдалуында жолдың жабынуы мен қауіпсіздігі де маңызды факторлар болып табылады. Жаңа қалалық тас жолдары мен магистральдарды жобалау кезінде трасса мен жол геометриясына қатысты көптеген шешімдер қабылдалады. Дыбыс деңгейін есептеу үшін компьютерлік модельді қолдану 1970-ші жылдардың басынан бері стандартты практикаға айналды. Осылайша, сезімтал нысандардың жоғары дыбыс деңгейіне ұшырауын азайтуға болады. Осыған ұқсас процесс қалалық қоғамдық көлік жүйелері және басқа да теміржол көлігі шешімдері үшін де қолданылады. Бұл технологияны пайдалана отырып жобаланған қалалық теміржол жүйелерінің алғашқы мысалдары: Бостон MBTA желісінің кеңейтілуі (1970-ші жылдар), Сан-Франциско BART жүйесінің кеңейтілуі (1981), Хьюстон METRORail жүйесі (1982) және Портлендтегі MAX жеңіл теміржол жүйесі (1983). Шу тосқауылдарын қолданыстағы немесе жоспарланған жер үсті көлік жобаларына қолдануға болады. Олар қолданыстағы жолдарды жаңартудағы ең тиімді шаралардың бірі болып табылады және көбінесе жақын жердегі жерді пайдаланудың дыбыс деңгейін он децибелге дейін азайта алады. Тосқауылды жобалау үшін компьютерлік модель қажет, себебі жер бедері, микрометеорология және басқа да жергілікті факторлар осы жұмысты өте күрделі етеді. Мысалы, тік жарға немесе күшті желге ұшыраған жол атмосфералық дыбыс таралуының кез келген шу тосқауылға тиімсіз болуына жағдай жасайды.
Ұшақ
Жол шуына ұқсас жағдайда, әуе кемесінің шуын бастапқы көзінен басуда, 1960 жылдар мен одан ертеректегі қатты қозғалтқыштарды жоюдан басқа, аз ғана жетістіктерге қол жеткізілді. Оның жоғары жылдамдығы мен көлеміне байланысты, реактивтік турбиналық қозғалтқыштардың шығарылатын шуын қарапайым тәсілдермен азайту мүмкін емес. Әуе кемесінің шуын азайтудың ең үміткер түрлері – жерді жоспарлау, ұшу операцияларын шектеу және тұрғын үйлерді дыбыс оқшаулау болып табылады. Ұшу шектеулері ұшу-қону жолағын пайдалану, ұшу бағыты мен бұрышы, сондай-ақ күндізгі уақыт шектеулері түрінде болуы мүмкін. Бұл тактикалар кейде әртүрлі пікір тудырады, себебі олар ұшақ қауіпсіздігіне, ұшу ыңғайлылығына және әуе компанияларының экономикасына әсер етуі мүмкін. 1979 жылы АҚШ Конгресі FAA-ға әуежайлар маңындағы үйлерді шудан қорғау үшін технологиялар мен бағдарламаларды жасауға рұқсат берді. Бұл, әрине, сыртқы ортаға көмектеспесе де, бағдарлама тұрғын үйлер мен мектептердің ішкі жағына тиімді болды. Бұл технология алғаш рет қолданылған әуежайлардың арасында Сан-Франциско халықаралық әуежайы, Сиэтл Такома халықаралық әуежайы, Джон Уэйн халықаралық әуежайы және Калифорния штатындағы Сан-Хосе халықаралық әуежайы бар. Технологияның негізінде әуе кемесінің шуының таралуын және ғимараттарға енуін симуляциялайтын компьютерлік модель жатыр. Ұшақ түрлерінің, ұшу жолдарының және жергілікті метеорологиялық жағдайлардың өзгеруі, сондай-ақ мысалы, шатырды жаңарту, терезелерді шынылауды жақсарту, каминге қосымша жабдық орнату, құрылыс тігістерін герметизациялау және басқа да шаралар сияқты ғимараттарды жаңартудың баламалы стратегияларының пайдасы талдануы мүмкін. Компьютерлік модель көптеген баламалы стратегиялардың тиімділігін бағалауға мүмкіндік береді. Канадада Transport Canada әрбір әуежай үшін АҚШ-та қолданылатынға ұқсас компьютерлік модельді пайдалана отырып, шу деңгейінің болжамын (NEF) дайындайды. Болжамда анықталған жоғары әсер ететін аймақтарда тұрғын үйлер салуға тыйым салынады.
Архитектуралық шешімдер
Архитектуралық акустикадағы шуды бақылау тәсілдеріне ішкі дыбыс резонансын азайту, бөлмелер арасындағы шудың таралуын шектеу және ғимараттың сыртқы қаптамасын күшейту кіреді. Жаңа (немесе жөнделген) пәтерлер, тұрғын үй кешендері, ауруханалар мен қонақүйлерді салу кезінде көптеген штаттар мен қалаларда ғимаратта тұратындарды қорғау мақсатында акустикалық талдау талаптары бар қатаң құрылыс нормалары қолданылады. Сыртқы шуға қатысты нормалар әдетте сыртқы акустикалық ортаны өлшеуді талап етеді, осы арқылы сыртқы қаптама дизайны үшін қажетті өнімділік стандарты анықталады. Архитектор акустикалық ғалыммен бірлесіп жұмыс істеу арқылы тыныш интерьерді (әдетте 45 дБА) жасаудың ең тиімді жолын таба алады. Ғимарат қаптамасының маңызды элементтеріне әдетте мыналар жатады: шынылау (шыны қалыңдығы, екі қабатты дизайн және т.б.), перфорацияланған металл (ішкі немесе сыртқы қолданысқа арналған), шатыр материалы, герметиктер стандарты, дыбыс бөгеттері, сыртқы есік дизайны, пошта саңылаулары, шатыр желдеткіш тесіктері және қабырғаға орнатылатын кондиционерлер. Ғимарат ішінде туындайтын шуға қатысты екі негізгі таралу түрі бар. Біріншіден, әуе арқылы таралатын дыбыс қабырғалар немесе еден және төбе конструкциялары арқылы өтеді және ол көршілес тұрғын жайлардағы адамдардың қызметінен немесе ғимараттағы механикалық шудан туындауы мүмкін. Адамдардың қызметіне сөйлеу, күшейтілген дыбыс жүйелерінен шыққан шу немесе жануарлардың дыбыстары жатуы мүмкін. Механикалық жүйелерге лифттер, қазандықтар, тоңазытқыштар немесе кондиционерлер, генераторлар және қоқыс жинағыштар кіреді. Аэродинамикалық көздерге желдеткіштер, пневматика және жану кіреді. Аэродинамикалық көздерден туындайтын шуды бақылау үшін үнсіз ауа сораптары, пневматикалық дыбыс өшіргіштер және үнсіз желдеткіш технологиялары қолданылады. Көптеген механикалық дыбыстар өте қатты болғандықтан, негізгі дизайндық шешім – қабырға немесе төбе конструкциясының белгілі бір өнімділік стандарттарына (әдетте дыбыс өткізу класы 50) сәйкес келуін қамтамасыз ету болып табылады, бұл тұрғындарға жететін дыбыс деңгейін айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. Ішкі шудың екінші түрі – әсер оқшаулау класы (IIC) деп аталады. Бұл эффект әуе арқылы таралатын дыбыстан емес, ғимараттың өзі арқылы дыбыстың таралуынан туындайды. IIC шуының ең көп кездесетін түрі – жоғарыдағы тұрғын жайлардағы адамдардың қадамдарынан туындайтын шу. Төмен жиілікті шулар жер және ғимараттар арқылы оңай таралады. Бұл түріндегі шуды азайту қиын, бірақ еден конструкциясын оқшаулауды немесе төменгі төбелерді серпімді каналға ілуді қарастыру қажет. Жоғарыда аталған екі эффект де ғимаратта тұратындардан немесе лифттер, сантехника жүйелері немесе жылу, желдету және кондиционерлеу құрылғылары сияқты ғимараттың механикалық жүйелерінен туындауы мүмкін. Кейбір жағдайларда мұндай құрылыс жабдықтарын таңдауда қол жетімді ең жақсы шуды азайту технологиясын көрсету жеткілікті. Басқа жағдайларда, дірілді бақылау үшін жүйелерді серпімді тіреулерге орнату қажет болуы мүмкін. Сантехника жүйелеріне қатысты, әсіресе сумен жабдықтау желілері үшін, ғимарат қабырғаларындағы құбырларды оқшаулау үшін арнайы хаттамалар әзірленген. Орталық ауа жүйелері үшін әртүрлі ғимарат аймақтары арасында дыбысты тарата алатын кез келген құбырларды бұғаттау маңызды. Арнайы мақсаттағы бөлмелерді жобалауда концерттік орындау, дыбыс жазу студиясы, лекциялық залдар сияқты ерекше талаптарға байланысты қиындықтар туындайды. Мұндай жағдайларда бөлмелерді тыныштандыру үшін ғана емес, сонымен қатар эхо эффектінің пайда болуын болдырмау үшін резонанс пен шағылысуды талдау қажет. Мұндай жағдайларда қажетсіз эффекттерді азайту үшін арнайы дыбыс соқпақтары мен дыбыс сіңіретін қаптама материалдары қолданылуы мүмкін.
Архитектурадан кейінгі шешімдер
Акустикалық қабырға және төбе панельдері – бұл коммерциялық және тұрғын үйлерде кең таралған, бұрыннан салынған ғимараттардағы шуды бақылау үшін қолданылатын шешім. Акустикалық панельдер әртүрлі материалдардан жасалуы мүмкін, бірақ коммерциялық акустикалық қолданыстарда көбінесе шыны талшық немесе минералды жүн негізіндегі акустикалық субстраттар қолданылады. Мысалы, минералды талшықты тақталар жиі қолданылатын акустикалық субстрат болып табылады, ал қазандықтарды жылу оқшаулауда пайдаланылатын коммерциялық жылу оқшаулағыштар, олардың дыбыс қайталануын азайту тиімділігіне байланысты, шуды бақылау үшін қайта қолданылады. Идеалды акустикалық панельдер акустикалық толтырудың жұмысына кедергі келтіретін беттік немесе аяқтау материалы болмайды, бірақ эстетикалық және қауіпсіздік талаптары әдетте кедергіні азайту үшін матамен қаптау немесе басқа аяқтау материалдарын қолдануға әкеледі. Панельдің аяқталуы кейде ағаш немесе металлдың кеуекті құрылымынан жасалады. Құрылыс аяқталғаннан кейінгі акустикалық өңдеудің тиімділігі акустикалық өңдеуге бөлінетін кеңістік мөлшерімен шектеледі, сондықтан құрылыс алаңындағы акустикалық қабырға панельдері көбінесе бұрыннан бар кеңістіктің пішініне сәйкес жасалады. Бұл периметрлік жолдың пішінін беру арқылы жасалады, акустикалық субстратты толтырып, содан кейін матаны созып, периметрлік рама жүйесіне тығып қояды. Қабырға панельдерін есік жақтауларының, плинтустердің немесе басқа да кедергілердің айналасында орнатуға болады. Бұл әдіспен қабырғалар мен төбелерге үлкен панельдер (әдетте 50 футтан асатын) орнатуға болады. Екі қабатты және қалың терезелер сыртқы шудың таралуын да тоқтатуға мүмкіндік береді.
Өнеркәсіптік
Өнеркәсіптік шу әдетте өндірістік орталармен байланысты, онда өнеркәсіптік жабдықтар 85 децибелден астам дыбыс деңгейін тудырады. Бұл жағдай ең айқын болғанымен, көптеген басқа жұмыс орындарында да дыбыс деңгейі 70-75 децибел аралығында болуы мүмкін, олар кеңсе жабдықтары, музыка, дауыс тарату жүйелері және тіпті сыртқы шудың енуінен тұрады. Дыбыс қарқындылығы мен әсер ету уақыты тым жоғары болса, екі түрлі орта да денсаулыққа зиян келтіруі мүмкін. Өнеркәсіптік жабдықтар үшін жұмыскерлерді шудан қорғаудың ең көп қолданылатын тәсілдері – жабдықты серпімді тіреулерге орнату, акрил шыны немесе басқа да қатты кедергілер жасау және құлақ қорғағыш құралдармен қамтамасыз ету болып табылады. Кейбір жағдайларда, машинаның өзі дыбыс тудыратын сықырық, ұнтақтау, үйкеліс немесе басқа да қозғалыстарды азайту үшін қайта жобалануы мүмкін. Соңғы жылдары, кәсіби шуға қарсы күресу мақсатында «Тыныш сатып алу» бағдарламалары мен бастамалары пайда болды. Бұл бағдарламалар үнсіз құрал-жабдықтарды сатып алуға ынталандырады және өндірушілерді үнсіз жабдықтар жасауға көмектеседі. Әдеттегі кеңсе орталарында жоғарыда аталған архитектуралық акустика тәсілдері қолданылуы мүмкін. Басқа шешімдер кеңсе жабдықтарының, әсіресе принтерлер мен көшіру машиналарын іздеуді қамтиды. Сандық принтерлер және басқа да жабдықтар көбінесе шуды азайту үшін «акустикалық қаптамалармен» жабдықталған. Жағымсыз, тіпті қатты емес дыбыс шығарудың бір көзі – жарықтандыру құрылғылары (әсіресе ескі флуоресцентті шамдар). Бұл құрылғыларды жаңартуға немесе кеңінен таралған кеңсе мәселесі – жарық берудің шамадан тыс көптігін тексеру үшін талдау жасауға болады. Егер жарық беру шамадан асып кетсе, шамдарды азайту немесе жарық банкілерін азайту қолданылуы мүмкін. Фотографтар фильм түсіру алаңындағы шулы камераларды дыбыс өткізбейтін қаптамалармен (sound blimps) үндетпей алады.
Коммерциялық
Технологияның құнының төмендеуі шуды бақылау технологиясын концерт залдары мен студияларда ғана емес, сонымен қатар мейрамханалар сияқты шуға сезімтал шағын бизнестерде де қолдануға мүмкіндік берді. Шыны талшықты канал қаптамасы, ағаш талшықты панельдер және қайта өңделген джинс сияқты дыбыс сіңіретін материалдар, эстетикалық талаптар жоғары ортада сурет салуға арналған холст ретінде қолданылады. Аралас мақсаттағы аумақтарда ерекше қиындықтар туындайды, сондықтан адамдарды шудың зиянды әсерінен қорғау қажеттілігіне ерекше назар қажет. Қолданылған жағдайда (мысалы, көлік жүйесі құрылысы), шу әдетте қоршаған ортаға тигізетін әсерді бағалау есебінің бір бөлігі болып табылады.