Tiếng ốn và các biện pháp chống ồn

Rất khó khăn trong việc đánh giá nguồn tiếng ồn gây ảnh hưởng xấu đến con người bởi vì cùng một tiếng ồn gây ra, nhưng mỗi người cảm thấy bị tác động với một mức độ khác nhau.. Ngay cả c

CHƯƠNG 8 TIẾNG ỒN VÀ CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG ỒN

8.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TIẾNG ỒN

Có thể định nghĩa đơn giản: Tiếng ồn là âm thanh không có giá trị không phù hợp với mong muốn của người nghe

Có thể là một âm thanh hay nhưng lại trở thành tiếng ồn vì nó xảy ra không đúng lúc, không đúng chỗ Có hai loại tiếng ồn là: tiếng ồn khí động và tiếng ồn va chạm

Rất khó khăn trong việc đánh giá nguồn tiếng ồn gây ảnh hưởng xấu đến con người bởi vì cùng một tiếng ồn gây ra, nhưng mỗi người cảm thấy bị tác động với một mức độ khác nhau Ngay cả cùng một con người, đối với cùng một tiếng ồn gây ra còn phụ thuộc vào lúc đó người ta đang làm việc gì, ở cơ quan, ở nhà, hay đang đi dạo chơi trong công viên …

Cũng có khi tâm lý khó chịu của người nghe không chỉ là tác động riêng của tiếng ồn gây ra Ví dụ rất nhiều người phản đối kịch liệt tiếng ồn do hàng xóm của họ gây ra, nhưng phải chăng đó là lời than phiền hoàn toàn do tiếng ồn gây ra hay còn bao hàm cả tình cảm ghét bỏ nhau nữa Tương tự, một người nào đó kêu ca phàn nàn dữ dội về tiếng ồn giao thông có thể bao hàm cả tâm lý không thích xe cộ chạy gần nhà mình hay không thích máy bay trên đầu mình

Thính giác (tai) của con người có đặc tính là cảm thụ cường độ âm thanh theo hàm số logarit, ví dụ cường độ âm thanh tăng 100 lần nhưng tai chỉ cảm thấy to hơn 2 lần, hay khi cường độ âm thanh tăng gấp 1.000 lần nhưng tai ta chỉ nghe to gấp 3 lần

Vì vậy có thể dùng nhiều hệ thống đơn vị vật lý khác nhau để đo mức cường độ âm thanh, nhưng được dùng phổ biến nhất là hệ thống đơn vị đexiben, do Ông Alfreg Bell thiết lập nên Bội số 10 của đexiben (dB) là Bel Tương ứng với cường độ âm thanh yếu nhất mà tai con người có thể nghe được là 1 dB

Tai người ta có thể cảm thụ một khoảng mức cường độ âm thanh rất rộng từ 0 đến 180 dB Người ta gọi âm thanh 0 dB là ngưỡng bắt đầu nghe thấy, còn mức cao nhất mà tai người ta có thể chịu đựng nghe được (khi nghe bị chói tai) gọi là ngưỡng chói tai, thông thường ngưỡng chói tai là 140 dB Tuy vậy, có một số người cảm thấy khó chịu khi âm thanh mới có mức 115 dB Tiếng nói chuyện thông thường hay tranh luận với nhau có mức âm biến thiên là 30 - 60 dB, trong khi đó tiếng ồn do máy bay lúc cất cánh đạt tới 160 dB Tác dụng của tiếng ồn đối với con người phụ thuộc vào tần số hay các xung của âm thanh Mức áp lực âm thanh gây ra do âm thanh tần số cao mạnh hơn âm thanh tần số thấp

Âm thanh là một dao động cơ học Số lần dao động trong 1 giây gọi là tần số âm thanh, đơn vị đo lường Hertz (Hz) Một Hz là một dao động xảy ra trong 1 giây Con người có thể nghe thấy âm có tần số từ 16 đến 20.000Hz Nhưng khoảng tần số đó sẽ giảm dần theo tuổi già và các nhân tố khác Tần số thấp hơn 16 Hz không thể nghe được, tần số trên 20.000Hz là siêu âm, cũng không nghe được

Một số người nghe có được âm thanh có tần số này, một số người khác lại không thể nghe được âm thanh tần số đó Rất nhiều động vật (ví dụ như chó) có thể nghe được siêu âm thanh mà con người không thể nghe được Cũng vì vậy độ nhạy cảm âm thanh của người phụ thuộc vào tần số âm thanh Hai âm thanh cũng có mức cường độ dB giống nhau, vì vậy, trong thực tế còn có đơn vị đo lường âm thanh thứ 2 là mức to, đơn vị là Fon Fon là đơn vị đo âm thanh được công nhận là đơn vị đo lường quốc tế từ năm 1961 (theo bản hướng dẫn dùng đơn vị Fon: ISO/R226 – 1961 )

Mức to (Fon) của âm thanh được xác định theo phương pháp dùng tai người đánh giá (so sánh chủ quan) độ to của âm thanh cần đo với âm thanh chuẩn với điều kiện quy ước mức to của âm thanh chuẩn đúng bằng mức âm thanh (dB) của nó Theo quy định quốc tế, âm chuẩn là âm thanh dao động hình sin sóng phẳng và có tần số 1.000Hz Ví dụ âm thanh A có tần số 100Hz có mức âm thanh là 60dB nhưng chỉ nghe

to tương đương với âm tần số 1000Hz có mức âm thanh 50dB, thì ta nói mức âm thanh của âm thanh A là 50 Fon Bằng phương pháp so sánh này D.Robinos và R Dandson đã thiết lập được biểu đồ các đường đồng mức to (Fon) cho các âm thanh có tần số 20 – 15.000Hz và mức âm thanh 0 – 140dB

Nói chung, tai người ta có thể cảm với âm thanh có tần số 1.000- 5.000Hz, vì vậy âm thanh có tần số thấp hơn 1.000Hz và cao hơn 5.000 Hz sẽ có mức âm nhỏ hơn 1.000Hz tuy chúng có cùng một mức cường độ âm (dB) như nhau

Ở bảng 8.1 thống kê tương đương (có tính gần đúng) mức âm đo bằng dB của một số nguồn âm trong thực tế

Bảng 8.1 Mức cường độ âm (dB) của một số tiếng ồn thường thấy

Môi trường tiếng ồn Mức âm (dB) ở

tần số 1000 H z

3 Tiếng nói thầm nhẹ, xì xào, cách 1 m 35

4 Khu nhà ở không có đường vận chuyển 40

5 Phòng trong nhà ở vào giờ ban ngày 45

6 Vùng nông thôn trong khoảng 3m cách các

kênh suối yên tĩnh

50

9 Trong phòng đánh máy, khoảng 10 máy làm

việc

65

10 Trong ôtô nhỏ chạy với tốc độ tiết kiệm

xăng nhất

70

13 Chuông đồng hồ báo thức kêu khoảng cách

0,6m

80

14 Trong phòng hoà nhạc khi biểu diễn 80

16 Trong báy may phản lực 85

18 Ôtô vận tải hạng nặng chạy bằng dầu 90

19 Máy bay Boeing 707 khi cất cánh ở cách

1km

90

22 Trong máy bay cánh quạt chở khách khi cất

cánh

100

26 Trong máy bay loại nhỏ (máy bay thể thao) 110

28 Cách động cơ máy bay phản lực 10m 130

Sự suy giảm tiếng ồn trên đường truyền tuân theo quy luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, nên khi tăng gấp đôi khoảng cách từ người nghe đến nguồn ồn thi cường độ âm sẽ giảm đi còn ¼ và mức cường độ âm giảm đi 6 dB

Thí nghiệm đã chứng tỏ môi trường tiếng ồn có mức âm như sau sẽ làm vừa lòng phần lớn nhân dân (không than phiền):

- Trong bệnh viện đóng kín, hay nhà ở của người già, và các công trình tương tự: ≤ 35dB vào ban đêm, 45dB vào ban ngày, đỉnh cao nhất 55dB;

- Khu dân cư: ≤ 45 dB vào ban đêm, 55 dB vào ban ngày, đỉnh cao nhất 70dB;

- Khu thương mại: trung bình là 60dB, đỉnh cao nhất 75 dB;

- Khu công nghiệp: trung bình là 65 dB, đỉnh cao nhất 80dB

Mức âm cao nhất có thể chấp nhận được trong nhà công cộng phải thấp hơn

các số liệu sau đây :

- Rạp chiếu bóng, phòng phát thanh, và phát truyền hình: 30dB;

- Phòng hoà nhạc và nhà hát: 35dB;

- Phòng làm việc, thư viện và công trình tương tự: 45dB;

- Cửa hàng, nhà băng và công trình tương tự: 50dB;

- Khách sạn và phân xưởng dụng cụ chính xác: 55dB

Tiếng ồn là tổng hợp của nhiều thành phần khác nhau được hỗn hợp trong sự

cân bằng biến động Mỗi thành phần có vai trò riêng trong sự gây ồn Nó rất khác

nhau đối với người này, người khác, từ chỗ này đến chỗ khác và từ lúc này đến lúc

khác Có thể nói rằng mức độ muốn nghe là thước đo tính chất tác hại ồn của tiếng

ồn

Ở nước ta công trình kiến trúc thường mở cửa đi và cửa sổ trong phần lớn thời

gian trong năm, điều đó dẫn đến kết quả là mức độ ở trong nhà thường là rất gần với

mức ồn ngoài nhà

Các công trình hiện đại thường dùng tường nhẹ và thường kết hợp với cửa

hàng, do đó trong phòng càng có mức ồn cao Tiếng ồn từ giao thông đường bộ và

giao thông phòng càng là nguồn ồn chính của ô nhiễm tiếng ồn thành phố Ở gần

đường cao tốc một chiều có thể đạt tới mức ồn 90 dB, trong đó xe vận tải nặng thường

gây tiếng ồn trầm trọng vào ban đêm, khi mà “nền” ồn ở khu vực đã thấp

Bảng 8.2 - Giới hạn tối đa cho phép tiếng ồn khu vực cơng cộng và dân cư (theo

mức âm tương đương) (dB)

Thời gian

6h đến 18h

Từ 18h đến 22h

Từ 22h đến 6h

Bệnh viện, thư viện, nhà điều dưỡng, nhà trẻ,

trường học, nhà thờ, chùa chiền

2 Khu dân cư, khách sạn, nhà nghỉ, cơ quan

hành chính

60 55 50

3 Khu dân cư xen kẽ trong khu vực thương

mại, dịch vụ, sản xuất

8.2 PHÂN LOẠI TIẾNG ỒN

8.2.1 Tiếng ồn giao thông

Cần phải phân biệt rõ tiếng ồn giao thông do một xe gây ra và tiếng ồn do một

luồng xe gây ra

8.2.1.1 Tiếng ồn của từng xe

Tiếng ồn của mỗi xe có thể tổng hợp từ các tiếng ồn như sau:

- Tiếng ồn từ động cơ và do sự rung động của các bộ phận của xe

Tiếng ồn này phụ thuộc trình độ thiết kế và công nghệ sản xuất xe Động cơ

xe càng chính xác, bộ giảm xóc của xe càng tốt thì tiếng ồn truyền đến vỏ xe, và sau

đó truyền ồn ra ngoài càng nhỏ Trình độ thiết kế và công nghệ sản xuất hiện nay đã

đảm bảo có loại xe phát ra tiếng ồn rất bé

- Tiếng ồn của ống xả khói

Giảm tiếng ồn từ ống xả khói phát ra là một vấn đề âm học đơn giản, nó đã

được giải quyết một cách hoàn thiện Tất nhiên hệ thống tiêu âm càng tốt thì giá

thành càng cao, và đòi hỏi chi phí năng lượng nhiều hơn Vì vậy trong thực tế, đáng

tiếc rằng có một số người đã lắp ống xả khói không có tiêu âm để tiết kiệm xăng dầu

và để đỡ hại máy nên gây ra tiếng ồn rất lớn trên đường phố Trường hợp đặc biệt là

loại xe thể thao người ta vẫn để tiếng ồn qua ống xả khói tương đối to trong điều kiện

có thể được, bởi vì giảm tiếng ồn phụt khói đòi hỏi tiêu hao năng lượng xe chạy nhiều

hơn

Tùy theo mỗi nước mà người ta quy định mức ồn ống xả khói bao nhiêu dB thì phải phạt vi cảnh, thậm chí không cho chạy trên đường phố

- Tiếng ồn do đóng cửa xe

Tiếng ồn do đóng cửa xe gây ra cảm giác rất khó chịu, đặc biệt là vào giờ đêm khuya, bởi vì nó là tiếng ồn gián đoạn, nó làm giật mình khi đang ngủ Có một số hãng xe đã giải quyết một cách có hiệu quả làm giảm tiếng ồn đóng cửa, nhưng rất nhiều nhà máy sản xuất ôtô vẫn sản xuất ra các loại xe có tiếng ồn đóng cửa rất to Vấn đề này chỉ giải quyết được từ giai đoạn thiết kế và bằng cách chỉ cho phép các nhà máy được đăng ký sản xuất các loại xe không gây ồn khi đóng cửa xe

- Tiếng rít phanh

Tiếng rít hãm phanh cũng rất khó chịu Ngày nay người ra rất chú ý giải quyết vấn đề này bằng các đĩa hãm hiện đại, bao gồm cả việc làm giảm tiếng phanh gõ đập Các chi tiết tinh vi này đã được triển lãm ở nhiều nước

8.2.1.2 Tiếng ồn của một số loại xe

Không phải tất cả các loại xe đều gây ra tiếng ồn như nhau Điều tra thực tế cho kết quả sau đây:

- Xe hòm thanh lịch : 77 dB

- Xe hành khách nhỏ : 79 dB

- Xe hành khách mini : 84 dB

- Xe môtô 2 xilanh 4 kỳ : 94 dB

- Xe môtô 1 xilanh 2 kỳ : 80 dB

Độ chênh lệch giữa mức ồn của xe ca chở khách nhỏ và xe thể thao là không ít hơn 12 dB, nó có nghĩa là xe thể thao có tiếng ồn lớn hơn xe ôtô con khoảng 12 lần Môtô 2 xilanh 4 kỳ sản sinh ra tiếng ồn lớn hơn xe ôtô con khoảng 30 lần, xe môtô 1 xilanh 2 kỳ sản sinh ra tiếng ồn tương tự xe ôtô con

8.2.1.3 Tiếng ồn từ dòng xe liên tục

Để giảm nhỏ tiếng ồn giao thông một cách tổng thể, trước hết là giảm tiếng ồn

do từng xe gây ra, đồng thời quy hoạch đường cũng có thể hỗ trợ cho việc giảm tiếng ồn giao thông Đã phát hiện ra rằng xe sẽ phát sinh ra tiếng ồn lớn nhất khi chạy ở số thấp, như vậy phải giảm bớt số lần xe dừng chạy và khởi động thì sẽ làm giảm tiếng ồn giao thông Các đường vành đai, các đường xuyên và các đường cao tốc trong thành phố đều phải có biện pháp giảm tiếng ồn Đối với các loại đường này thường xây tường che chắn hoặc làm các đề đập nhân tạo và trồng các dãy cây xanh dày đặc

ở hai bên đường để giảm tiếng ồn

8.2.1.4 Tiếng ồn máy bay

Loại người ô nhiễm tiếng ồn này trong mấy năm gần đây tăng lên nhanh, đặc biệt là tiếng ồn gần các sân bay quốc tế Tiếng ồn do máy bay phản lực gây ra vượt

xa loại máy bay cánh quạt, đặc biệt là nó có đỉnh cực đại rất cao Tiếng ồn máy bay phản lực sinh ra là do sự xáo trộn rất mãnh liệt giữa hơi phụt phản lực và không khí xung quanh Nó phát ra lớn nhất khi máy bay cất cánh Máy bay quân sự thường gây

ra sự than phiền kêu ca của nhân dân trong khu vực bay, bởi vì chúng thường bay ở độ cao thấp theo yêu cầu luyện tập quân sự Rất khó giải quyết vấn đề này, bởi vì vấn đề bảo vệ tổ quốc, thậm chí là trong thời bình, vẫn là vấn đề ưu tiên hàng đầu của đất nước

- Phương pháp giảm nhỏ tiếng ồn máy bay

Người ta có thể dùng bộ phận tiêu âm để giảm tiếng ồn của máy bay phản lực trong lúc cất cánh, nhưng nó lại làm giảm sức đẩy cất cánh và càng tăng chi phí nhiên liệu Sự gia tăng chi phí sử dụng do ứng dụng thiết bị tiêu âm đối với mỗi máy bay như loại Boeing 707 mất khoảng 16500 bảng Anh mỗi năm Động cơ của máy bay phản lực mới nhất thường áp dụng thiết bị tiêu âm nên nó có ưu điểm giảm được 12dB so với động cơ cũ Có thể áp dụng kỹ thuật hiện đại để giảm tiếng ồn máy bay cất cánh, nhưng chưa tìm được khả năng giải quyết tiếng ồn lúc hạ cánh Vấn đề này là đề tài khoa học đang được tiến hành nghiên cứu ở một số nước Một cách tránh tác dụng xấu của tiếng ồn của sân bay là làm các “lá chắn âm thanh” đối với nhà ở, bệnh viện, trường học ở xung quanh sân bay Tốt nhất là chuyển sân bay đến chỗ xa dân

cư

- Bom âm thanh

Máy bay phản lực bay với tốc độ âm thanh, tiếng nổ âm thanh của nó rất to mà người ta thường gọi là “bom âm thanh” và có thể nghe thấy ở độ xa 80km tính từ điểm phát sinh

Máy bay siêu âm chở khách bay ở độ cao 12000m có thể gây ra áp suất cực đại ở mặt đất tới 100N/m2 (127dB), nó có thể gây ra nguy hại đối với nhà cửa, và có thể gây khó chịu đối với rất nhiều người Máy bay siêu âm phản lực còn gây các tác hại khác, như phá hoại tầng ozon trong khí quyển Tuy máy bay siêu âm chở khách hiện nay là một vấn đề quan trọng đối với kinh tế của nhiều nước, nhưng từ quan điểm về bảo vệ môi trường thì lại máy bay phản lực này gây tác hại xấu

8.2.2 Tiếng ồn từ thi công xây dựng

Tiếng ồn từ các nơi thi công xây dựng nói chung là xấu hơn rất nhiều so với tiếng ồn từ các nhà máy Thứ nhất là vì người ta xây dựng nhà cửa, cầu cống, đường sá ở khắp nơi, không thể điều khiển, quản lý được Hai là vì thiết bị dùng trong thi công xây dựng thường gây tiếng ồn lớn hơn, như là:

Thiết bị Mức tiếng ồn ở điểm cách máy 15m

Máy trộn bêtông chạy bằng diezel 75 dB

Tăng hoặc giảm khoảng cách giữa người nghe và máy gấp đôi thì sẽ tăng hoặc giảm tiếng ồn là 6dB Ví dụ mức ồn ở 7,5m cách máy ủi, máy kéo là 99 dB, còn mức ồn ở cách 30m cũng đối với các máy đó là 87 dB

Đóng cọc là một loại gây tiếng ồn lớn trong thi công xây dựng Riêng phần búa đập đã gây mức ồn ở khoảng cách 15m là 70 dB

Tiếng ồn của từng thiết bị gây ra ở trong khu xây dựng còn được tăng lên so với khu trống trải, vì có bổ sung âm phản xạ của các công trình lân cận Có thể giảm mức ồn tới 12dB Dùng đệm cao su hay là bộ đệm giảm âm có thể giảm tiếng ồn khoảng 4-6dB Một số biện pháp làm giảm tiếng ồn thiết bị xây dựng là xây tường xung quanh cũng có thể giảm được 4-10dB

8.2.3 Tiếng ồn công nghiệp

Tiếng ồn công nghiệp được sinh ra từ quá trình va chạm, chấn động hoặc chuyển động qua lại do sự ma sát của các thiết bị và hiện tượng chảy rối của các dòng không khí và hơi

Có thể giảm đáng kể tiếng ồn va chạm và chấn động bằng cách đặt thiết bị trên đệm đàn hồi Thêm vào đó, có thể giảm tiếng ồn dao động bằng cách tăng trọng lượng móng và máy, hoặc thiết kế các bộ phận máy cẩn thận để tránh được sự cộng hưởng Khi cần thiết thì có thể dùng vật liệu hút âm bao bọc che phủ thiết bị Tiếng ồn do dòng khí gây ra có thể loại trừ bằng cách sử dụng đường ống hợp lý, thiết kế và lắp đặt chính xác các miệng hút khí và miệng thổi khí Ví dụ như ở hình (xem phần dưới): dùng vật liệu giảm âm bao bọc mặt trong buồng đặt máy và các đường ống thông gió để giảm tiếng ồn tại nguồn ồn công nghiệp Để giảm tiếng ồn của nhà máy đối với vùng dân cư xung quanh phải chú ý ngay từ khâu thiết kế xây dựng nhà máy Thiết bị gây ồn nhất của nhà máy cần để ở xa khu dân cư và xa chỗ công nhân làm việc cần yên tĩnh, vì cường độ âm thanh giảm đi theo tỷ lệ bình phương khoảng cách giữa nguồn âm đến người nghe Các màn chắn – theo các dạng công trình xây dựng, tường cao và cây cối, nằm giữa nhà máy và khu dân cư có giá trị làm giảm tiếng ồn công nghiệp

8.2.4 Tiếng ồn trong nhà

Có hai dạng tiếng ồn trong nhà: tiếng ồn không khí và tiếng ồn va chạm Tiếng ồn va chạm (như là tiếng giày, guốc đi trên sàn nhà) được phát sinh và lan truyền trong vật rắn và chỉ có một cách làm giảm nó là tạo ra các “cầu” mềm xốp