Definicje, oddziaływanie na człowieka, źródła

     Hałas utrudnia nam porozumiewanie się, przeszkadza w pracy, zwiększa ryzyko wypadkowe. Przebywanie w hałasie o zbyt dużej intensywności jest szkodliwe dla zdrowia, gdyż przyśpiesza zmęczenie, oddziałuje ujemnie na cały organizm, może spowodować uszkodzenie, a nawet utratę słuchu.

     Jako hałas uznaje się wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe, uciążliwe lub szkodliwe dźwięki oddziałującego za pośrednictwem powietrza na narząd słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka [2, 10].

     Na podstawie tej definicji można stwierdzić, że rozpoznanie zjawiska dźwiękowego jako hałasu jest częściowo oceną subiektywną, a sama definicja nie przekazuje informacji ilościowych [6]. Szkodliwość i dokuczliwość hałasu zależą od jego cech fizycznych oraz czynników charakteryzujących te zmiany w czasie, takich jak:

     •   charakterystyka ƒƒ widmowa,
     •   wartość poziomu hałasu,
     •   częstość występowania,
     •   długość odcinków czasowych oddziaływania hałasu,
     •   charakter (ciągły, przerywany, impulsowy) [3].

     W potocznym rozumieniu, hałasem są nieskoordynowane dźwięki, głośna, zakłócająca spokój rozmowa lub muzyka, krzyki, głośny stuk, trzask, odgłosy pracujących maszyn itp.

     Urządzenia techniczne, posiadające obracające się lub drgające elementy, także w technice wentylacyjnej, mogą być, i często są, źródłem hałasu, o zmieniającym się nasileniu w trakcie eksploatacji. Przykładem może być wentylator o zmiennej prędkości obrotowej. Niektóre urządzenia to produkty o jednym źródle hałasu, inne mogą mieć ich więcej, jak np. pompa ciepła powietrze – woda, w skład której wchodzi m.in. wentylator, sprężarka i pompa [4].

     Wytwarzany dźwięk może być przenoszony drogą powietrzną oraz może rozprzestrzeniać się w ośrodku stałym w wyniku oddziaływania dźwięków powietrznych lub drgań mechanicznych [9] (dźwięk materiałowy) [4]. Także przewody wentylacyjne, choć nie są pierwotnymi źródłami hałasu, mogą w sposób korzystny lub negatywny wpływać na transmisję dźwięku. I tak, np. dobrze zaizolowane i umocowane przewody mogą pomóc w zmniejszaniu hałasu przenoszonego drogą powietrzną. W przeciwnym przypadku mogą stać się wtórnym źródłem hałasu [4].

     Hałas jako element kompleksowej oceny środowiska wewnętrznego został ujęty w normie PN-EN 15251 [11], odnoszącej się do budynków nieprzemysłowych, w których kryteria środowiska wewnętrznego ustala się na podstawie warunków przebywania ludzi oraz w których produkcja lub proces nie wywierają istotnego wpływu na środowisko wewnętrzne. A zatem, zgodnie z wymaganiami tej normy, pełna charakterystyka mikroklimatu wewnętrznego to nie tylko typowe parametry powietrza, ale także hałas spowodowany pracą m.in. instalacji wentylacyjnych lub klimatyzacyjnych.

Rys. 1. Obszar dźwięków słyszalnych oraz obszary muzyki i mowy,
żródło: http://www.dobreprogramy.pl/Teoria-zgrywania-sciezek-CDAudio-i-kompresjidzwieku,Blog,24289.html 

Podstawowe definicje

     (...)

Wielkości obiektywne charakteryzujące falę dźwiękową to [2, 10]:
•   Prędkość rozchodzenia się fali akustycznej (prędkość dźwięku) – prędkość rozchodzenia się drgań akustycznym w określonym ośrodku sprężystym, wynosi około 340 m/s w powietrzu o temperaturze 20°C, przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym,
•   Okres drgań – najmniejszy przedział czasu, po którym powtarzają sie te same stany okresowych drgań akustycznych [s],
•   Częstotliwość drgań cząstek ośrodka (częstotliwość dźwięku) – odwrotność okresu drgań, liczbowo równa liczbie okresów drgań w ciągu 1 sekundy [Hz],
•   Długość fali akustycznej– odległość, którą czoło fali przebywa w ciągu jednego okresu, m
•   Ciśnienie akustyczne – różnica pomiędzy wartością ciśnienia istniejącą w danym punkcie ośrodka w chwili przejścia fali akustycznej, a wartością ciśnienia statycznego (atmosferycznego) [Pa],
•   Moc akustyczna źródła – miara ilości energii akustycznej wypromieniowanej przez źródło dźwięku w jednostce czasu [W],
•   Natężenie dźwięku – ilość energii fali akustycznej przepływającej w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię prostopadłą do kierunku rozprzestrzeniania się fali akustycznej [W/m2].

Ujemne oddziaływanie hałasu na organizm człowieka

     (...)

Źródła hałasu w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych

     Podczas pracy wentylatora powstaje hałas pochodzenia mechanicznego i aerodynamicznego. Do pierwszego typu należą drgania mechaniczne elementów konstrukcyjnych wentylatora, pobudzane do drgań przez ruch obrotowy koła wirnikowego, do drugich – zaburzenia przepływu powietrza lub innego gazu przepływającego przez wentylator. Hałasy pochodzenia aerodynamicznego przewyższają na ogół hałasy powodowane przyczynami mechanicznymi. Jednak w przypadku np. wadliwych łożysk, złego wyważenia wirnika, wadliwego połączenia elementów itp. oraz przy prędkościach rezonansowych, hałasy mechaniczne mogą stać się czynnikiem dominującym [17].

     (...)

     Poza hałasem wywołanym pracą wentylatora, w instalacjach pojawia się:

     •   hałas w przewodach i nawiewnikach powstający wskutek zmiany prędkości przepływu powietrza oraz powstania zawirowań na ostrych krawędziach i narożnikach, w miejscach zmiany kierunku przepływu powietrza, trójnikach, kratkach, wszędzie tam, gdzie powietrze przepływa z prędkością większa od 7 m/s,
     •   hałas jako skutek drgań własnych ścianek przewodów podczas przepływu powietrza,
     •   hałas spowodowany przez silniki, generowany pracą łożysk tocznych, przepływem powietrza chłodzącego oraz przez zmienne pole magnetyczne,
     •   hałas spowodowany podczas przepływu powietrza przez przepustnice, szczególnie w dużym stopniu zamknięte.

     (...)

Rys. 3. Dwukanałowy analizator akustyczny typ 2270 z sondą natężenia dźwięku firmy Bruel & Kjaer

     W kolejnej części w następnym wydaniu przedstawione zostaną metody pomiaru hałasu

LITERATURA:
[1] Chłonność akustyczna - sposób obliczania poziomu dźwięku w pomieszczeniu od wentylacji na podstawie PN 87 02151/02, WWW.aereco.co.pl
[2] ENGEL Z., AUGUSTYŃSKA D., MAKAREWICZ G., ZAWIESKA W.M.: Hałas, w: Bezpieczeństwo pracy i ergonomia, tom 1, Redaktor naukowy: KORADECKA D., Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 1999
[3] ENGEL Z.: Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2001
[4] HOGG R.: Understanding Acoustic Performance Data, A BSRIA Guide, BG 41/2012, BSRIA, july 2012
[5] KIRPLUK M.: Pytanie do eksperta, Cyrkulacje 12, listopad 2012, s. 36
[6] LIPOWCZAN A.: Hałas a środowisko, Biblioteczka fundacji Ekologicznej „Silesia”, Katowice 1995
[7] MIROWSKA M.: Hałas w budynkach – aktualizacja polskich norm, Bezpieczeństwo Pracy, 7-8/2007, s. 16-19
[8] PN-87/B-02151/02 Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach
[9] PN-87/B-02156 Akustyka budowlana. Metody pomiaru poziomu dźwięku A w budynkach.
[10] PN-B- 02153: 2002, Akustyka budowlana. Terminologia, symbole literowe i jednostki
[11] PN-EN 15251: 2012, Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego dotyczące projektowania i oceny charakterystyki energetycznej budynków, obejmujące jakość powietrza wewnętrznego, środowisko cieplne, oświetlenie i akustykę
[12] PN-EN ISO 10052:2007/A1: 2010 (oryg.). Akustyka. Pomiary terenowe izolacyjności od dźwięków powietrznych i uderzeniowych oraz hałasu od urządzeń wyposażenia technicznego. Metoda uproszczona.
[13] PN-EN ISO 16032:2006 Akustyka. Pomiar poziomu ciśnienia akustycznego od urządzeń wyposażenia technicznego w budynkach. Metoda dokładna.
[14] PN-EN ISO 5136:2009, Akustyka. Określanie mocy akustycznej emitowanej do kanału przez wentylatory oraz inne urządzenia do przetłaczania powietrza. Metoda kanałowa (oryg.)
[15] Podstawowe pojęcia związane z hałasem w środowisku pracy
[16] Teoria. Swegon
[17] Wybrane źródła hałasu niskoczęstotliwościowego, WWW.ciop.pl
[18] PN-87/B-02156, Akustyka budowlana. Metody pomiaru poziomu dźwięku A w budynkach.