Измерение уровня шума

Зачем измерять шум

Превышение допустимого уровня шума — одна из самых частых претензий жильцов и сотрудников: гудит вентиляция, работает встроенная котельная, шумит производство за стеной. Инструментальные замеры переводят ощущения в цифры: шумомер фиксирует эквивалентные и максимальные уровни звука в контрольных точках, а лаборатория сравнивает их с предельно допустимыми уровнями СанПиН 1.2.3685-21 — с учётом типа помещения и времени суток.

При вводе здания в эксплуатацию замеры подтверждают, что инженерное оборудование — лифты, насосы, вентиляция, ИТП — не создаёт сверхнормативного шума в квартирах и рабочих помещениях.

Требование лежит не только в санитарных правилах. Федеральный закон № 52-ФЗ относит шум к физическим факторам воздействия на человека и формулирует общее правило для всех, кто такие источники эксплуатирует: «Условия работы с машинами, механизмами, установками, устройствами, аппаратами, которые являются источниками физических факторов воздействия на человека (шума, вибрации, ультразвуковых, инфразвуковых воздействий, теплового, ионизирующего, неионизирующего и иного излучения), не должны оказывать вредное воздействие на человека». Конкретные цифры закон не называет — он отсылает к санитарным правилам: «Критерии безопасности и (или) безвредности условий работ с источниками физических факторов воздействия на человека, в том числе предельно допустимые уровни воздействия, устанавливаются санитарными правилами».

Для жилья тот же закон формулирует требование прямо: «Жилые помещения по площади, планировке, освещенности, инсоляции, микроклимату, воздухообмену, уровням шума, вибрации, ионизирующих и неионизирующих излучений должны соответствовать санитарно-эпидемиологическим требованиям» — то есть уровень шума в квартире является таким же обязательным параметром пригодности жилья, как площадь и инсоляция.

Децибел — не обычная шкала

Разница в оценке шума почти всегда упирается в непонимание шкалы. Децибел логарифмичен: разница в 10 дБ означает не на десять процентов больше, а десятикратную разницу по энергии звука и примерно двукратную по субъективной громкости. Поэтому фраза превышение всего на 8 дБА описывает не мелочь, а звук, который человек слышит почти вдвое громче нормы.

Из логарифмической шкалы следуют два практических вывода. Первый: уровни не складываются арифметически — два одинаковых источника дают не удвоенное число, а прибавку около 3 дБ. Второй: если один источник громче другого на 10 дБ и больше, более тихий на общий результат почти не влияет. Именно поэтому бесполезно бороться с вентиляцией, пока за окном идёт стройка, — и наоборот, устранение самого громкого источника сразу меняет картину, а работа со вторым по значимости не даёт заметного эффекта.

Отсюда же растут два порога, которые методика измерений закрепила в явном виде: 10 дБ — граница, ниже которой фон уже искажает результат и требует поправки, и 3 дБ — граница, ниже которой вклад источника из общей картины вообще не выделяется. Обе цифры разбираются ниже, в разделе о фоне.

Эквивалентный и максимальный уровень — разные ответы

В протоколе всегда два числа, и они отвечают на разные жалобы.

Эквивалентный уровень — усреднённый по энергии за время измерения. Он описывает постоянный фон: гул вентиляции, работу ИТП, шум транспортного потока. Именно он определяет, можно ли в помещении спать и работать.

Максимальный уровень — наибольшее значение за период. Он описывает события: хлопок двери лифта, пуск насоса, удар в стояке, проезд трамвая.

Отсюда типичная ситуация: жилец жалуется на лифт, лаборатория приезжает, эквивалентный уровень укладывается в норму — и вопрос считают закрытым. Хотя проверять надо максимальный: короткий громкий звук почти не влияет на усреднённое значение, но именно он будит человека ночью. Обратная ситуация тоже встречается: разовых пиков нет, а ровный низкочастотный гул насоса держится сутками и превышает норму по эквивалентному уровню. Один показатель без другого картину не описывает, поэтому в протокол идут оба.

Постоянный и непостоянный шум

Прежде чем сравнивать цифры с нормой, шум относят к одной из двух категорий — от этого зависит, какая графа таблицы применяется. Граница в СанПиН 1.2.3685-21 задана количественно: шум постоянный, если «разность между наибольшим и наименьшим значениями уровня звука за временной интервал измерения не превышает 5 дБА при измерении на временной характеристике шумомера» — на медленной характеристике S. Всё остальное непостоянно: «Шум, не удовлетворяющий условиям пункта 101, является непостоянным».

Категория определяется не на глаз. ГОСТ 23337-2014 отводит на это отдельное предварительное наблюдение: «Для определения категории шума проводят предварительно в течение не менее 5 мин наблюдения за показаниями на цифровом дисплее шумомера». Причём наблюдение ведётся именно там, где потом пойдут основные измерения: «Предварительные измерения проводят в тех же измерительных точках, в которых будут проводиться и основные измерения шума».

Практический смысл разделения простой. Для постоянного шума нормируются уровни звукового давления в октавных полосах и уровень звука. Для непостоянного — эквивалентный и максимальный уровни. Ошибка в категории означает, что цифры сравнили не с той нормой, и такой протокол разваливается при первой же проверке.

Что именно нормируется

Норма зависит от типа помещения и времени суток. Таблица 5.35 СанПиН 1.2.3685-21 называется так: «Нормируемые параметры шума в октавных полосах частот, эквивалентных и максимальных уровней звука проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на селитебной территории». Ниже — выдержка по самым частым позициям (эквивалентный и максимальный уровни звука, дБА):

Разница между дневной и ночной нормой в 10 дБА — это, по логарифмической шкале, разница примерно вдвое по воспринимаемой громкости; поэтому источник, безобидный днём, ночью оказывается нарушением.

Полная таблица содержит ещё девять графов уровней звукового давления в октавных полосах — от 31,5 до 8000 Гц — и охватывает 17 позиций, включая музыкальные классы, фойе и зрительные залы, многоцелевые и спортивные залы, торговые залы магазинов и пассажирские залы вокзалов. Именно поэтому замер ведётся с частотным анализом: сравнение только по общему уровню звука закрывает лишь часть нормируемых параметров.

Три поправки, которые меняют вывод

Голая цифра из таблицы применяется не всегда. СанПиН устанавливает три поправки, и каждая способна перевернуть заключение.

Транспорт у магистрали: +10 дБА. Для шума, «создаваемого на территории средствами автомобильного, железнодорожного транспорта, в 2 м от ограждающих конструкций первого эшелона шумозащитных типов жилых зданий, зданий гостиниц, общежитий, обращенных в сторону магистральных улиц общегородского и районного значения, железных дорог», уровни допускается принимать на 10 дБА выше. Здесь же задан и период усреднения: «Осреднение эквивалентного уровня звука осуществляется для дневного времени суток за 16 часов, для ночного времени суток - за 8 часов». Поправка узкая: она работает только для транспортного шума и только для шумозащитных типов зданий — на встроенный магазин или вентиляцию она не распространяется.

Оборудование здания: −5 дБ. «Допустимые уровни шума следует принимать на 5 дБ (дБА) ниже значений», указанных в таблице, — «от оборудования систем вентиляции, кондиционирования воздуха, холодоснабжения, к шуму оборудования (системы отопления, водоснабжения, оборудование насосное, холодильное, лифтовое), обслуживающего здание и встроено-пристроенные помещения». Логика простая: от внешнего шума жилец может закрыть окно, а от собственной вентиляции дома — нет. Здесь же оговорка, которую часто теряют: «При этом поправку на тональность шума не учитывают (за исключением поз. 1 для ночного времени суток)» — то есть двойное ужесточение не применяется, кроме больничных палат и операционных ночью.

Тональный и импульсный шум: −5 дБА. «Для тонального и импульсного шума следует принимать поправку» минус 5 дБА. Тональный — это ровный поющий гул на выделенной частоте: трансформатор, вентилятор, насос. Импульсный — резкие удары: захлопывание дверей, работа прессового оборудования. Оба раздражают сильнее, чем равномерный шум того же уровня, поэтому норма для них строже.

На что нормы не распространяются

Отдельный пункт очерчивает границы применимости, и он экономит заказчику деньги ещё до выезда. Нормы таблицы 5.35 «не распространяются на помещения специального назначения: радио-, теле-, киностудии, залы театров и кинотеатров, концертные и спортивные залы». Не распространяются они и «на шум, обусловленный проведением массовых мероприятий (митингов, уличных шествий, демонстраций, религиозных обрядов); аварийными ситуациями, а также выполнением гражданами каких-либо бытовых работ».

Есть и территориальное исключение: «Нормы не распространяются на границы санитарно-защитных зон, расположенных на территориях других промышленных предприятий или промышленных зон» — граница СЗЗ внутри промзоны не нормируется так же, как граница СЗЗ у жилья.

Практический вывод: санитарный замер бесполезен против ремонта у соседей, шумной свадьбы и уличного праздника. Это не пробел методики, а прямое исключение в самих нормах. Такие ситуации закрываются региональным законом о тишине, а не протоколом лаборатории.

Шум на рабочих местах

Для рабочих мест действует отдельный набор нормативов. СанПиН 1.2.3685-21 перечисляет их так: «Гигиеническими нормативами, используемыми для оценки уровней воздействия шума на рабочих местах, являются: эквивалентный уровень звука» — «уровень, воздействующий на работающего за рабочую смену (измеренный или рассчитанный относительно 8 ч рабочей смены)»; затем «максимальные уровни звука A, измеренные с временными коррекциями S и I (LpA max) - наибольшая величина уровня звука, измеренная на заданном интервале времени со стандартной временной коррекцией»; и наконец «пиковый корректированный по C уровень звука (LpC peak), дБС - C - взвешенное наибольшее значение за время измерений».

Сами значения: «Нормативным эквивалентным уровнем звука (LpAeqT, дБА), на рабочих местах, является 80 дБА». Далее — «Максимальными уровнями звука A, измеренными с временными коррекциями S и I, являются 110 дБА и 125 дБА соответственно», и «Пиковым корректированным по C уровнем звука (LpC peak), дБС является 137 дБС».

Ключевое отличие от жилья — привязка к смене. Норма 80 дБА относится не к моменту, а к дозе за восьмичасовую смену: короткая работа у громкого станка и весь день в умеренно шумном цехе могут дать один и тот же эквивалентный уровень. Поэтому на производстве замер бессмысленно делать при остановленном оборудовании или неполной загрузке: результат окажется занижен, а протокол — непригоден для специальной оценки условий труда.

Требование к работодателю сформулировано и на уровне закона. 52-ФЗ обязывает: «При эксплуатации производственных, общественных помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта должны осуществляться санитарно-противоэпидемические (профилактические) мероприятия и обеспечиваться безопасные для человека условия труда, быта и отдыха». А в случае нарушений предприятия «обязаны приостановить либо прекратить свою деятельность или работу отдельных цехов, участков, эксплуатацию зданий, сооружений, оборудования, транспорта, выполнение отдельных видов работ и оказание услуг в случаях, если при осуществлении указанных деятельности, работ и услуг нарушаются санитарные правила». Это и есть механизм, из-за которого предписание по шуму способно остановить участок.

Как проходит замер

Порядок измерений в жилых и общественных зданиях и на территории застройки задаёт ГОСТ 23337-2014. Он же объясняет, почему замер нельзя свести к схеме включил прибор и записал число.

Помещение готовится к измерению. Базовое требование: «Внутри жилых и общественных зданий измерения шума следует проводить в помещениях, оборудованных в соответствии со своим назначением». Пустая коробка без мебели и отделки звучит иначе, чем жилая комната, — результат в ней к норме не относится.

Посторонние источники выключаются, лишние люди выходят. «Во время измерения шума в помещении должен находиться только персонал, проводящий измерение шума, а действие всех посторонних источников шума (радио, телевизор, бытовая техника и т.п.), должно быть прекращено». Для споров сделано исключение: «В конфликтных ситуациях допускается присутствие заинтересованных сторон» — но не более трёх человек, чтобы присутствующие сами не стали источником.

Микрофон ставится и ориентируется по правилам. «Предпочтительно закреплять измерительный микрофон или шумомер с микрофоном на штативе, установленном в точке измерения» — держать прибор в руках не следует. Дальше — направление: «главная ось измерительного микрофона должна быть направлена в сторону основного источника шума». Если источник не определяется, применяется вертикальная ориентация: «измерительный микрофон должен быть ориентирован своей лицевой частью (мембраной) вверх перпендикулярно поверхности территории на местности или пола в помещении».

Оператор не мешает измерению. «Оператор, проводящий измерение, должен находиться от измерительного микрофона на расстоянии не менее 0,5 м для уменьшения нежелательных отражений звука». И отдельно: «Между измерительным микрофоном и источником шума не должны находиться какие-либо лица или размещаться посторонние (особенно крупногабаритные) предметы». Человек, стоящий на линии до источника, экранирует звук и занижает результат.

При низких уровнях измерение выносится из помещения. «При измерении низких уровней шума в помещении предпочтительна организация дистанционных измерений, когда микрофон располагается в заданной точке, а измерительная аппаратура - в соседнем помещении». В тихой ночной комнате шум самого оператора и аппаратуры сопоставим с измеряемым.

Замер снаружи ведётся из соседнего окна. При измерении в 2 м от наружных ограждающих конструкций «окна, балконные двери, форточки и фрамуги помещения, около которого измеряется шум, должны быть закрыты, а измерительный микрофон должен быть укреплен на штанге, выдвинутой из открытого окна соседнего помещения». При этом «в данном соседнем помещении не должны действовать источники, создающие уровни шума выше фоновых значений».

Источник внешнего шума измеряется в своём штатном режиме. Если шумит цех или встроенное предприятие, «форточки, фрамуги и другие вентиляционные проемы этих цехов или зданий должны быть открыты, если это предусмотрено условиями эксплуатации». Если же «проветривание помещения промышленного цеха или иного здания проводится с помощью внутренней системы вентиляции, то все его окна, форточки, фрамуги и двери должны быть закрыты». Проверяется реальный режим работы, а не удобный для одной из сторон.

Аппаратура защищается от помех. «Измерительная аппаратура не должна подвергаться воздействию вибрации, электрических и магнитных полей, радиоактивного излучения, превышающих пределы, установленные технической документацией на эту аппаратуру». Шумомер, поставленный на вибрирующее перекрытие рядом с трансформатором, измеряет уже не только звук.

Сверх этого шумомер калибруется непосредственно перед измерениями и повторно после них: если показания калибратора разошлись, серия признаётся недействительной и переделывается. Замер ведётся с частотным анализом — это позволяет увидеть, на каких частотах сосредоточена энергия, и по одному этому часто опознать источник: низкие частоты указывают на насос, вентилятор или трансформатор, средние — на разговорную речь и оборудование за стеной.

Фон и вклад источника

Ключевой приём всей методики — измерение с включённым и выключенным источником. Разница показывает его собственный вклад на фоне остального шума и позволяет отделить гудящую вентиляцию от транспорта за окном. ГОСТ задаёт для этого два численных порога.

Первый: «Если разность между измеренным уровнем шума от известных источников и уровнем фонового шума не превышает 10 дБ (дБА), то необходимо внести поправку в результаты измерения». Фон в этом случае заметно вмешивается в цифру, и её корректируют расчётом.

Второй порог жёстче: «Если разность уровней шума при работающих и при отключенных известных источниках шума менее 3 дБ (дБА), то необходимо перенести измерения на более тихий период суток». А если тихого периода нет вовсе — «принимается решение о невозможности корректной оценки влияния данных источников шума», и в протоколе остаются только суммарные уровни с соответствующей записью.

Это тот случай, когда честный ответ лаборатории звучит так: вклад именно этого источника выделить нельзя. Такой результат тоже полезен: он сразу закрывает спор о том, кто виноват в превышении, если превышение создаёт вовсе не спорный источник.

Время суток и длительность измерения

Разделение суток закреплено в самой методике: «Измерения шума проводятся раздельно для дневного (с 7.00 до 23.00 ч) и для ночного (с 23.00 до 7.00 ч) периодов суток при условии действия основных источников шума в соответствующий период». Единственное послабление: «Если режим работы источника шума не меняется в течение суток, то допускается проведение измерений только в дневное время при условии распространения полученных результатов и на ночное время» — но оценивать результат придётся по обеим нормам отдельно.

Длительность зависит от характера шума. Для постоянного минимум — 3 минуты, для колеблющегося — 15 минут в каждой точке. Для прерывистого шума длительность интервала «должна охватывать не менее трех следующих подряд друг за другом циклов характерного действия источника прерывистого шума». Для импульсного — «не менее десяти следующих подряд друг за другом импульсов шума или фактическое количество импульсов шума при меньшем их числе». И общее правило по точке: «Измерения в каждой точке измерения должны быть проведены не менее чем для трех временных интервалов».

Отсюда реальная длительность выезда. Квартира с двумя комнатами, спорной вентиляцией и требованием дневных и ночных замеров — это не полчаса с прибором, а несколько серий по каждой точке, дважды в сутки, с отдельными сериями фона.

Обработка результатов и точность

Измеренные значения не идут в заключение напрямую. Сначала в них вносятся коррекции — на фон, на звукопоглощение помещения, на тональность и импульсность, — и только затем считается среднее. После этого методика требует оценить разброс: «При определении средних значений измеренных и затем откорректированных параметров шума следует определять расширенную неопределенность измерений». С нормой сопоставляется верхняя граница интервала, а не голое среднее.

Отдельно фиксируется степень точности, и она определяется классом аппаратуры. Первая степень — когда «измерение проводилось с помощью шумомера 1-го класса с полосовыми фильтрами 1-го или 2-го класса». Вторая — «если измерение проводилось с помощью шумомера 2-го класса с полосовыми фильтрами 2-го класса». Для спорных ситуаций и судебных перспектив разница существенна: результат второй степени точности оппонент оспорит легче.

Наконец, объём информации, которую фиксируют на объекте, задан прямо: во время измерения «должна быть зафиксирована вся необходимая информация об источнике (или источниках) шума, о месте, времени и условиях измерения, о применявшейся аппаратуре и о полученных результатах измерений». Всё, чего не записали на объекте, восстановить в офисе уже нельзя.

Воздушный и структурный шум — почему мероприятия разные

Звук доходит до слушателя двумя путями, и от того, каким именно, зависит вся стоимость решения.

Воздушный шум идёт по воздуху и проникает через ограждения: разговор за стеной, музыка, транспорт через окно. Он ослабевает звукоизоляцией — плотной стеной, качественным остеклением, уплотнением притворов и щелей вокруг инженерных вводов.

Структурный шум возникает, когда работающий механизм передаёт вибрацию на строительные конструкции, а конструкции переизлучают её звуком уже в отдалённом помещении. Так ведут себя насосы, вентиляторы, лифтовые лебёдки, компрессоры на кровле. Здесь звукоизоляция стены не помогает совсем: источник звука — само перекрытие, и заглушать нужно не воздух, а путь передачи. Решение — виброизолирующие опоры, гибкие вставки на трубопроводах и воздуховодах, развязка креплений. В таких случаях полезно параллельно измерить вибрацию: именно вибрационный замер показывает, где разрывать связь.

Признак структурного шума простой: звук одинаково слышен в комнате при закрытом окне и при закрытой двери, источник непонятно откуда, а на слух он ощущается больше как гул, чем как звук. Если при этом гул уходит в область очень низких частот — стоит проверить и инфразвук.

Типовые источники превышений

• Инженерное оборудование здания — ИТП, повысительные насосы, вентиляционные установки, лифтовые лебёдки, холодильные машины и наружные блоки на кровле или в приямке.
• Встроенные и пристроенные предприятия — магазины с холодильным оборудованием, кафе с вытяжкой, автомойки, спортивные залы.
• Транспорт — магистраль, трамвайные пути, разгрузочная площадка во дворе, парковка.
• Строительство и производство поблизости — работа техники, погрузка, вентвыбросы цеха.
• Внутридомовые системы — стояки водоснабжения и канализации, мусоропровод, дверные доводчики и запорная арматура входных групп.

Что делает протокол непригодным

Замер обесценивается не только ошибкой прибора. Протокол не примут или он не докажет заявленного, если:

• измерения выполнены не аккредитованной лабораторией или прибором без действующей поверки;
• нет отметок о калибровке до и после серии измерений;
• не зафиксированы условия — положение окон и дверей, режим работы источника, погода при измерениях на территории;
• точки поставлены не там, где нормируется шум, — вплотную к стене, у самого оборудования, посреди мебели;
• шум отнесён не к той категории: постоянный оценён как непостоянный или наоборот, и цифры сравнены не с той графой таблицы;
• в помещении при замере находились посторонние или работали телевизор, техника, бытовые приборы;
• не измерен фон, поэтому вклад спорного источника из общей картины не выделен;
• длительность измерения меньше требуемой для данного характера шума, или в точке проведена одна серия вместо трёх;
• время суток не соответствует предмету жалобы: ночная претензия проверена дневным замером;
• источник в момент замера работал не в штатном режиме — оборудование остановлено, производство не загружено;
• измерения на территории проведены при сильном ветре или осадках, когда посторонние помехи перекрывают измеряемый шум.

Если уровень превышен

Заключение не ограничивается фактом превышения — в нём указывается вероятный источник и направление защиты. Для инженерного оборудования это чаще всего виброизоляция и развязка креплений, для внешних источников — звукоизоляция ограждений, замена остекления, экранирование, для встроенных предприятий — изменение режима работы или переустройство вентиляции.

Полезнее сразу знать, что не работает. Замена стеклопакета не спасает от структурного шума насоса — звук приходит по перекрытию, а не через окно. Шумоизоляция отделочными материалами в несколько миллиметров не даёт измеримого эффекта: масса ограждения от неё практически не меняется. Перестановка мебели и ковры влияют на акустику внутри комнаты, но не на проникающий шум. И наконец, работа со вторым по громкости источником, пока не устранён первый, по логарифмической шкале почти ничего не меняет.

После выполнения мероприятий имеет смысл контрольный замер — в тех же точках и в то же время суток, что и первичный. Он показывает фактический эффект в децибелах и обычно требуется надзорным органом как подтверждение устранения нарушения.

Протокол аккредитованной лаборатории с зафиксированными условиями измерений и данными о поверке приборов принимают надзорные органы и суды; замер бытовым шумомером или приложением в телефоне доказательством не является.

Результат

Вы получаете протоколы аккредитованной лаборатории и заключение о соответствии. При превышениях в заключении указывается вероятный источник и рекомендации по шумозащите — от виброизоляции оборудования до звукоизоляции ограждений. Родственные измерения — вибрация и инфразвук — выполняем тем же выездом.