Физические факторы жилой среды (свет, шум, вибрация, ЭМП) и их значение в формировании условий жизнедеятельности человека

В настоящее время лиц, обладающих "отличным" слухом, среди  молодежи и взрослых намного меньше, чем 20 лет назад. Изменения в органе слуха происходят уже в период полового созревания, причиной чего является насыщенная техникой жизненная среда, а у молодежи, кроме того, громкая музыка.

Одной из специфических особенностей шума является его маскировочный  эффект — воздействие на восприятие звуковой и в особенности речевой  информации.

Под влиянием шума у людей  изменяются показатели переработки  информации, снижается темп и ухудшается качество выполняемой работы.

Изучение влияния шума на жителей разного пола и возраста показало, что более чувствительны  к нему женщины и лица старших  возрастных групп. Данные категории  населения, проживающие в шумных районах, чаще жалуются на раздражение, нарушение сна, головные боли, боли в области сердца. Объективно выявлены тенденции к повышению артериального  давления, изменения отдельных показателей  электрокардиограммы, функциональные нарушения центральной и вегетативной нервной системы, снижение слуховой чувствительности.

Установлена зависимость  между повышением уровня шума в квартире с 35 до 50 дБ и значительным увеличением  как периода засыпания, так и  коэффициента двигательной активности.

Уровень шума в ночное время  не должен превышать 35 дБ. На шум 35-40 дБ реагируют 13% спящих, а на 45 дБ — 35%. Пробуждение  наступает обычно при уровне шума 50,3 дБ (изменение стадии сна —  при 48,5 дБ).

Оздоровление жилой среды  городов и других населенных пунктов  тесно связано со снижением отрицательного воздействия на человека шума от внешних  источников.

В Российской Федерации превышение допустимых санитарными нормами  уровней звука на территории жилой  застройки составляет 15-25 дБ, а в  помещениях жилых зданий — 20 дБ и  более, что требует разработки и  проведения эффективных шумозащитных мероприятий.

Снижение шума в источнике  его возникновения является действенным  и самым эффективным путем  борьбы с ним. Поэтому мероприятия  по снижению шума должны проводиться  в процессе конструирования машин  и оборудования.

Существенное влияние  на шумовой режим микрорайонов оказывают  также ширина защитной территориальной  полосы до источника интенсивного внешнего шума, степень ее озеленения. На каждое удвоенное расстояние от точечного  источника понижение уровня шума составляет 3 дБ.

Большое значение имеет использование  рациональных планировочных приемов  градостроительства, обоснованное решение  объемно-пространственной композиции жилой территории, учет особенностей рельефа местности и т. д.

За счет использования  конфигурации местности можно достичь  большого эффекта в защите от шума при относительно невысоких затратах.

Для снижения шума на жилой  территории необходимо соблюдать следующие  принципы:

• вблизи источников шума размещать  малоэтажные здания;

• строить параллельно  транспортной магистрали шумо-защитные объекты;

• группировать жилые объекты  в удаленные или защищенные кварталы;

• здания, не требующие защиты от шума (склады, гаражи, некоторые мастерские и т. д.), использовать в качестве барьеров, ограничивающих распространение  шума;

• экранирующие объекты, используемые для борьбы с шумом, должны располагаться  как можно ближе к его источнику, причем большое значение имеют непрерывность  таких объектов по всей длине, их высота и ширина;

• поверхность противошумовых экранов, обращенная к источнику, должна быть выполнена по возможности из звукопоглощающего материала.

В условиях плотной городской  застройки и дефицита свободной  территории целесообразно осуществлять строительство специальных шумозащитных (барьерных) зданий-экранов (жилого и  нежилого назначения), фронтально размещаемых  вдоль магистралей и образующих акустическую тень за зданием.

В качестве экранов для  защиты от шума кроме протяженных  зданий могут использоваться специальные  сооружения типа стенок, выемок, насыпей, эстакад и т. п. Экраны, выполненные  в виде вертикальной защитной стенки, получили применение в условиях сложившейся  застройки как более компактные по сравнению с остальными типами экранов.

Уровень шума в жилой среде  можно снизить за счет звукопоглощающей облицовки лоджий и балконов и  применения плотных (без отверстий) перил, особенно на более высоких  этажах.

Транспортный шум уменьшают (до 25 дБ) типовые конструкции окон с повышенной звукоизоляцией за счет увеличения толщины стекол и воздушного пространства между ними, тройного остекления, уплотнения притворов, использования  звукопоглощающей прокладки по периметру  оконных рам.

Разработаны и внедрены в  практику специальные конструкции  оконных блоков с устройством  вентиляционных клапанов-глушителей ("шумозащитное окно"), обеспечивающих естественную вентиляцию помещений при одновременном  снижении транспортного шума.

Создание конструкций  с высокоэффективными клапанами-глушителями (снижение уровня звука составляет 25-35 дБ) позволяет оборудовать ими  жилые здания, расположенные на магистралях  с интенсивным движением транспорта и уровнями звука 80 дБ и более, при  условии обеспечения нормативных  параметров микроклимата и воздухообмена  в жилых помещениях.

Вибрация в условиях жилищ, ее влияние на организм человека. Вибрация как фактор среды обитания человека наряду с шумом относится к  одному из видов ее физического загрязнения, способствующего ухудшению условий  проживания городского населения.

Вибрация, воздействуя на живой организм, трансформируется в  энергию биохимических и биоэлектрических процессов, формируя ответную реакцию  организма.

При длительном проживании людей в зоне воздействия вибрации от транспортных источников, уровень  которой превышает нормативную  величину, отмечается ее неблагоприятное  влияние на самочувствие, функциональное состояние центральной нервной  и сердечно-сосудистой систем, повышение  уровня неспецифической заболеваемости.

Колебания в зданиях могут  генерировать внешние источники (подземный  и наземный транспорт, промышленные предприятия).

Вибрация в квартире часто  вызвана эксплуатацией лифта. В  некоторых случаях ощутимая вибрация наблюдается при строительных работах, проводимых вблизи жилых зданий (забивка  свай, демонтаж и ломка зданий, дорожные работы).

Источником повышенной вибрации в жилых домах могут служить  промышленные предприятия.

Проблема борьбы с вибрацией  в жилых зданиях приобрела  особую актуальность в связи с  развитием в крупных городах  метрополитенов, строительство которых  осуществляется способом мелкого заложения. Линии метрополитена прокладывают под существующими жилыми районами, а опыт эксплуатации подземных поездов  показал, что интенсивные вибрации проникают в близлежащие жилые  здания в радиусе до 40-70 м по обе  стороны от тоннеля метрополитена  и вызывают серьезные жалобы населения.

Изучение распространения  вибрации по этажам здания показало, что  в пятиэтажных домах уровни виброускорения снижаются в направлении от первого  до пятого этажа на частотах 8—32 Гц на 4~6 дБ. В многоэтажных зданиях  отмечается как уменьшение величин  колебаний на более высоких этажах, так и увеличение их из-за резонансных  явлений.

Интенсивность вибрации в  жилых домах зависит от расстояния до источника. В радиусе до 10 м  превышение уровня вибрации над фоновыми значениями в октавных полосах частот 31,5 и 63 Гц в среднем составляет 20 дБ, в октавной полосе 16 Гц уровни вибрации от поездов превышают фон на 2 дБ, а в низкочастотном диапазоне  соизмеримы с ним. С увеличением  расстояния до 40 м уровни вибрации снижаются  до 27-23 дБ соответственно частотам 31,5 и 63 Гц, а на расстоянии свыше 50 м от тоннеля уровни виброускорения не выходят  за пределы колебания фона.

Таким образом, источники  вибрации в жилых помещениях различают  по интенсивности, временным параметрам, характеру спектровибрации, что  и определяет различную степень  выраженности реакции жителей на их воздействие.

Влияние вибрации на организм человека. Вибрация в условиях жилой  среды может действовать круглосуточно, вызывая раздражение, нарушая отдых  и сон человека.

 В отличие от звука  вибрация воспринимается различными  органами и частями тела. Низкочастотные  поступательные вибрации воспринимаются  отолитовым аппаратом внутреннего  уха. В ряде случаев реакция  людей определяется не столько  восприятием самих механических  колебаний, сколько вторичными  зрительными и слуховыми эффектами  (например, дребезжание посуды в  шкафу, хлопанье дверей, раскачивание  люстры и т. д.).

Субъективное восприятие вибрации зависит не только от ее параметров, но и от множества других факторов: состояния здоровья, тренированности  организма, индивидуальной переносимости, эмоциональной устойчивости, нервно-психического статуса субъекта, подвергаемого  действию вибрации. Имеет значение также способ передачи вибрации, длительность экспозиции и пауз.

В квартирах ощутимые вибрации почти всегда воспринимаются как  посторонние и необычные и  поэтому их можно считать мешающими. Зрительные и слуховые воздействия  усугубляют их неблагоприятное влияние.

На восприятие вибрации может  существенно влиять деятельность субъекта. При этом вибрация, мешающая человеку при спокойной сидячей работе, совсем не будет восприниматься человеком, который во время работы переходит с места на место. Таким образом, можно полагать: чем спокойнее работа, тем интенсивнее человек воспринимает вибрацию.

Мерой оценки восприятия вибрации служит понятие "сила восприятия", которое является связующим звеном между величинами колебаний, их частотой и направлением, с одной стороны, и восприятием вибрации — с  другой.

Различают три степени  реакции человека на вибрацию: восприятие сидящим человеком синусоидальных вертикальных колебаний; неприятные ощущения; предел добровольно переносимой  вибрации в течение 5-20 минут.

Сила восприятия механических колебаний, воздействующих на человека, зависит в значительной степени  от биомеханической реакции тела человека, представляющего собой  в известной мере механическую колебательную  систему.

Особое внимание при этом уделяется изучению явления резонанса  как всего тела человека, так и  отдельных его органов и систем. Установлено, что при частоте  воздействующей вибрации свыше 2 Гц человек  ведет себя как целостная масса; для сидящего человека резонанс тела находится в интервале от 4 до 6 Гц. Другая полоса резонансных частот лежит в области 17-30 Гц и вызывается в системе "голова-шея-плечо". В  этом диапазоне амплитуда колебания  головы может втрое превышать  амплитуду колебания плеч.

Таким образом, тело человека представляет сложную колебательную  систему, обладающую собственным резонансом, что и определяет строгую частотную  зависимость многих биологических  эффектов вибрации.

Результаты опроса и клинико-физиологического обследования населения показали, что  вибрация в жилых помещениях вызывает негативную реакцию людей. Жалобы на вибрацию носят разнообразный характер: "ощущается, как землетрясение", "дом дрожит", "дребезжит  посуда". Регулярно повторяющиеся  через 1,5-2 мин колебания пола, сотрясения стен, мебели и т. п. нарушают отдых  жителей, мешают выполнению домашних дел, не дают сосредоточиться при умственном труде. В новых микрорайонах после  года проживания в условиях воздействия  вибрации опрошенные лица отмечали повышенную раздражительность, нарушение сна, увеличение приема седативных препаратов. По данным опроса, 20,4% жителей предъявляли  жалобы в различные учреждения санитарной службы, а 47% предпринимали активные действия для перемены местожительства.

Степень раздражающего действия вибрации зависит от ее уровня (или  расстояния до источника колебаний). Наибольшие уровни вибрации, зарегистрированные в радиусе до 20 м от источника, вызывают негативную реакцию у 73% жителей. С возрастанием зоны разрыва количество жалоб уменьшается, и на расстоянии 35—40 м колебания ощущают 17% жителей. Дальнейшее увеличение расстояния в связи с уменьшением амплитуды колебаний не влияет на восприятие жителями вибрации, что позволило установить 40-метровую допустимую зону разрыва между жилой застройкой и тоннелями метрополитена мелкого заложения.

Наибольшее количество жалоб (65%) предъявляют лица в возрасте от 31 до 40 лет.

Нетерпимы к вибрационному  воздействию лица с неудовлетворительным состоянием здоровья, заболеваниями  сердечно-сосудистой и нервной систем. Количество жалоб в этой группе в 1,5 раза больше, чем в группе здоровых людей.

Клинико-физиологическое  обследование населения, подвергающегося  длительному вибрационному воздействию, выявило изменения состояния  физиологических функций у обследованных. При этом преобладали жалобы на эмоциональную  волевую неустойчивость, функциональные нарушения центральной нервной  системы. Кроме того, отмечено напряжение регуляторных систем сосудистого тонуса, развитие функциональных изменений  различной степени выраженности в центральной нервной системе.

Гигиеническое нормирование вибрации в условиях жилища. Важнейшим  направлением решения проблемы ограничения  неблагоприятного воздействия вибрации в жилищных условиях является гигиеническое  нормирование ее допустимых воздействий. При определении предельных значений вибрации для различных условий  пребывания человека в качестве основной величины используется порог ощущения вибрации. Предельные значения даются как кратная величина этого порога ощущения. Ночью в жилых помещениях допускается только одно- или четырехкратный порог ощущения, днем — двукратный.