Hałas i wibracje

Hałas, tworzony przez dźwięki o nadmiernym natężeniu, odbierany jest przez osoby przebywające w ich otoczeniu jako uciążliwe. Długotrwała ekspozycja na hałas ma wpływ na szereg skutków zdrowotnych.

Dźwięk a hałas

Dźwięk, jako pojęcie z zakresu fizyki, jest definiowany jako zaburzenie falowe w ośrodku sprężystym gazowym, ciekłym lub stałym (fale sprężyste) wywołujące subiektywne wrażenie słuchowe u człowieka lub zwierząt, bądź z zakresu psychologii, subiektywne wrażenie słuchowe wywołane takim zaburzeniem.

Hałas odbieramy co najmniej jako uciążliwe dźwięki o nadmiernym natężeniu dla osób przebywających w ich otoczeniu, emitowany długotrwale, jest określony jako szkodliwy dla zdrowia człowieka.

Hałas środowiskowy definiowany jest przez Światową Organizację Zdrowia (ang. WHO – World Health Organization) jako szkodliwe oraz uporczywe dźwięki wytworzone podczas działalności człowieka.

Parametry fizyczne opisujące dźwięk

1. Wysokość dźwięku – zależna od częstotliwości drgań, gdzie 1Hz = 1 drganie/sekundę (Herc jako jednostka pomiarowa). Dźwięk (ton) możemy podzielić na:

• • • • słyszalne dla ludzi (dźwięki z zakresu 16Hz do 20 tysięcy Hz)
        • ton niski (bas) o częstotliwościach ok. 16-200 Hz,
        • ton średni o częstotliwościach ok. 200-3000 Hz,
        • ton wysoki (sopran) o częstotliwościach ok. 3000-10tys. Hz.
      • niesłyszalne dla ludzi
        • infradźwięki o częstotliwościach niższych niż 16Hz,
        • ultradźwięki o częstotliwościach powyżej 20 tysięcy Hz

1. 1. •  
2. Głośność dźwięku – ciśnienie akustyczne jako wielkość wyrażana w Paskalach [Pa] określające niewielkie zmiany ciśnienie powietrza, w którym rozprzestrzenia się dźwięk. Ze względu na bardzo duży zakres ciśnień akustycznych dźwięków odbieranych przez człowieka zamiast ciśnienia akustycznego wykorzystywana jest względna miara ciśnienia akustycznego, jaką jest poziom ciśnienia akustycznego wyrażony w decybelach [dB].

Ponieważ skala decybeli jest logarytmiczna to wzrost o każde 3dB oznacza podwojenie intensywności dźwięku. Przykładem może być różnica pomiędzy zwykłą rozmową (65dB), a krzykiem (80dB). 15dB wywołuje 32-krotnie wyższe ciśnienie akustyczne.

Ciśnienie akustyczne wyrażone w decybelach określamy mianem poziomu natężenia dźwięku lub też poziomem natężenia hałasu.

Pomiar hałasu

Pomiary hałasu środowiskowego są szczegółowo opisane w ramach dokumentu „The END (2002/49/EC)” Unii Europejskiej, którego główne założenia to:

• określenie metod oceny oraz zarządzania poziomu zanieczyszczeń hałasem poprzez państwa członkowskie,
• tworzenie strategicznych map akustycznych przy wykorzystaniu profesjonalnych wskaźników przez okres 5 lat,
• określenie liczby narażonych osób na przekroczenia progów hałasu w aglomeracjach miejskich,
• opracowanie oraz wprowadzenie planów działania na zapobieganie lub/i ograniczenie hałasu w celu poszanowania ludzkiego zdrowia,
• stworzenie i ochrona „stref ciszy”.

W celu pomiaru hałasu oraz identyfikacji przekroczeń Unia Europejska stworzyła dwa długoterminowe wskaźniki określone w dyrektywie END:

1. Poziom hałasu dzień-wieczór-noc (ang. L_den – day-evening-night)
2. Poziom hałasu w nocy (ang. L_night)

Wiele europejskich krajów opracowało oraz wprowadziło w życie poziomy dopuszczalne hałasu. Do ustalenia progów brane pod uwagę są również takie zależności jak: źródła hałasu, pora dnia, rodzaj terenu czy wrażliwość odbiorców na występujący problem.

Zjawiska związane z dźwiękiem

Tło akustyczne (pomiarowe tło akustyczne) są to wszystkie dźwięki występujące stale w punkcie pomiarowym podczas badania hałasu, które nie są badanym hałasem i nie są zakłóceniami akustycznymi.

Zakłócenia akustyczne (dźwięki niepożądane) są to wszystkie dźwięki występujące przypadkowo podczas pomiarów, które przy prawidłowo przeprowadzanych badaniach hałasu (zgodnie z obowiązującymi normami) można i należy eliminować w czasie pomiarów.

Szum

Szum definiowany jest jako dźwięk, w przypadku którego nie są zauważalne gwałtowne zmiany jego wysokości i głośności. Wstępuje wiele rodzajów szumów takich jak m.in.: szum biały, szum różowy, szum czerwony, szum niebieski.

Pogłos

Zjawisko pogłosu, potocznie nazywanego echem, jest skorelowane z czasem trwania dźwięku i występuje, gdy ciało przestaje drgać, a dźwięk dalej jest słyszalny. Dzieje się tak, ponieważ powstałe fale akustyczne odbijają się od powierzchni (takich jak ściany czy sufit), a ludzkie ucho rejestruje to jako pozorny dźwięk. Jest to zjawisko przypadkowe, które odnajduje swoje zastosowanie np. w muzyce.

Pochodzenia zanieczyszczenia

Ze względu na źródła emisji hałasu można wyróżnić:

1. Hałas komunikacyjny, a w tym:
   • hałas drogowy
   • hałas kolejowy
   • hałas lotniczy
2. Hałas przemysłowy;
3. Hałas dnia codziennego – określony jako dźwięki towarzyszące człowiekowi podczas codziennych aktywności, nazywany również „hałasem społecznym”.

Wpływ na zdrowie

Długotrwała ekspozycja na hałas może wywierać efekty zdrowotne takie jak:

1. Zaburzenia snu

Sen jest niezbędny do efektywnego funkcjonowania organizmów żywych. Hałas ma wpływ na skrócenie, bądź przerwanie ciągłości snu, co oddziałuje na funkcjonowanie człowieka podczas dnia w postaci zaburzonej koncentracji, obniżonej wydajności oraz złego samopoczucia. Długotrwałe zaburzenia snu mogą prowadzić do zmian w metabolizmie, braku apetytu, zaburzeń konsolidacji pamięci oraz problemów z układem krążenia.

2. Efekty sercowo-naczyniowe

Narażenie na hałas wpływa na zwiększony poziom stresu, co prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi, zmiany częstotliwości akcji serca czy uwalniania niepożądanych hormonów. Te przewlekłe skutki mogą prowadzić do przedwczesnej śmiertelności.

3. Skutki dla zdrowia psychicznego, w tym lęki, depresja, rozdrażnienie

Rozdrażnienie, określone jako  reakcja stresowa, która obejmuje szereg negatywnych uczuć, jest jedną z najczęstszych reakcji na hałas. Długotrwałe rozdrażnienie może prowadzić do zaburzenia zdrowia psychicznego czy problemów z układem sercowo-naczyniowym.

4. Zaburzenia pracy układu metabolicznego

5. Upośledzenia słuchu

Zaburzenia rozwoju poznawczego u dzieci

W przypadku nauki w szkole, hałas w klasie wpływa na obniżenie motywacji, zaburzenie koncentracji oraz zwiększone rozdrażnienie u uczniów. W rezultacie prowadzi do gorszych wyników w nauce oraz zaburzenia przyswajania wiedzy.