Людям хочется тишины

К примеру, исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре разработали инновационную технологию, позволяющую блокировать уличные звуки. Ученые применили ту же концепцию, что используется в наушниках с функцией активного шумоподавления: для достижения нужного эффекта в оконном проеме лаборатории им понадобилось установить около двух дюжин динамиков и микрофонов.

Как технологично сделать соседей потише

Когда вы работаете и отдыхаете дома, присутствие шумных соседей может стать серьезным испытанием. Защититься от избыточного шума помогут прогрессивные технологии.

Автор: Igor Kuksov
Дата публикации: 29 марта 2021

Примерно год назад, в условиях пандемии и необходимости самоизоляции, наши квартиры неожиданно стали превращаться в офисные пространства и учебные аудитории. В результате нового формата работы возникли и новые проблемы, среди которых шум стал одной из самых актуальных.

На удаленной работе мешают не только родственники, но и домашние животные, звуки работающих стиральных машин и телевизоров. Особенно сильно это испытание усугубляется, когда соседи начинают делать ремонт с использованием дрели или когда у них появляется младенец. Если в ночное время закон о тишине хоть как-то защищает вас от шума, то днем соседи имеют полное право нарушать тишину.

Шум в домашних условиях не только отвлекает от работы, но также негативно влияет на общее состояние человека. Датские ученые обнаружили, что раздражающие звуки, поступающие от соседей, могут привести к различным нарушениям как физического, так и психического здоровья. К счастью, современные технологии вышли на помощь в борьбе с этой недугой.

Как избавиться от шума: пассивная звукоизоляция

Для противостояния шуму от соседей можно использовать как пассивные, так и активные методы. Пассивные методы включают в себя шумоизоляцию квартиры с помощью специальных стеновых панелей и напольных покрытий, изготовленных из звукопоглощающих материалов. Этот метод требует времени и средств, хотя и является эффективным.

Более доступный вариант пассивной защиты — это использование беруш. Наиболее распространенные беруши, выполненные из вспененного полипропилена, могут не всегда хорошо держаться в ушах. Более современные и дорогие варианты часто изготавливаются из силикона или воска, и их эффективность в шумоподавлении обычно выше.

Существует мнение, что беруши — это очень индивидуальный выбор, и вам необходимо пробовать разные модели, чтобы найти подходящие именно для ваших ушей. Кроме того, важно регулярно заменять или дезинфицировать беруши, потому что они могут накапливать грязь. Наконец, не рекомендуется носить беруши постоянно, поскольку это может быть неблагоприятно для здоровья.

Также есть самый главный недостаток этого замечательного изобретения: с берушами в ушах сложнее воспринимать окружающие звуки, которые могут быть важными, например, голоса коллег во время видеозвонка. Поэтому переход к активным методам становится необходимым.

Мор, потоп, война и шум

Эксперты из разных стран согласны с тем, что повышенный уровень шума может быть столь же вреден для здоровья человека, как природные катаклизмы, техногенные аварии и хронические заболевания. В частности, специалисты из Гарвардской медицинской школы провели ряд исследований с использованием позитронно-эмиссионной томографии, которые показали, что шум от транспорта негативно влияет на деятельность миндалевидного тела головного мозга, повышая в нем активность. Это, в свою очередь, приводит к выбросу кортизола — гормона стресса. Хронический стресс значительно увеличивает риск заболеваний сердечно-сосудистой системы и нарушений в обмене веществ. Кроме того, повышенный уровень шума нарушает сон, что может вести к рискам возникновения различных болезней и нервных расстройств (см. История одного преступления, Союзмультфильм, 1962 год). В Европе более 6,5 миллионов человек страдают от проблем со сном, связанных с высоким уровнем транспортного и другого техногенного шума.

Согласно данным Центра предотвращения и профилактики заболеваний США, около 22 миллионов американцев регулярно сталкиваются с повышенным уровнем шумов на рабочем месте. Ученые считают, что шум на уровне 85 дБ (например, звук, издаваемый газонокосилкой или дрелью) и выше на протяжении 8 часов начинает оказывать негативное воздействие на здоровье человека.

При уровне шума в 100 дБ (например,noise на строительных площадках) человек может находиться рядом с источником такого шума без средств защиты не более 15 минут без ущерба для здоровья.

В 2021 году власти Евросоюза поставили задачу снизить уровень шумового загрязнения от транспорта к 2030 году на 30% по сравнению с 2017 годом. Европейская агентство по охране окружающей среды (EEA) сообщает, что примерно 20% населения ЕС, что составляет около 90 миллионов человек, продолжают ежедневно подвергаться воздействию повышенного уровня шумов от транспорта в течение дня. А в ночное время около 60 миллионов европейцев вынуждены спать в условиях уровней транспортного и другого технического шума от 50 дБ и выше, что сопоставимо с уровнями звука человеческой речи или работы мощного вентилятора.

В марте Еврокомиссия опубликовала подробный план действий по борьбе с повышенной шумовой нагрузкой. Для автотранспорта предлагают несколько мер:

• внедрение современных малошумных автомобилей и шины, с установкой предельных значений на шум от шин;
• использование на дорожном покрытии специальных материалов, уменьшающих уровень шума;
• ограничение скоростного движения для автотранспорта.

В отношении железных дорог власти Европы предлагают также использовать современные, менее шумные стыки и рельсы, а также вагоны, платформы и соответствующие сцепления. В этом отношении ЭС призывает производителей и операторов следовать техническому регламенту по снижению уровня шума на железных дорогах, который был принят еще в 2014 году.

Что касается воздушного транспорта, то в Европе с 2009 года действуют рекомендации, позволяющие странам-к членам вводить ограничения по шуму в аэропортах, запрещая доступ самолетам, превышающим установленные нормы. В настоящее время Еврокомиссия разрабатывает новую версию этого регламента, которая, среди прочего, изменит процедуру контроля за уровнями шума от самолетов и даст возможность аэропортам самим принимать меры по снижению шума во время взлета и посадки.

Ученые ИТМО предложили технологию для снижения шума в городе

Еще одним перспективным направлением, которое власти ЕС считают важным, является развитие электрического транспорта, который уменьшает не только уровень вредных выбросов в атмосферу, но и нежелательные шумы, производимые автомобилями. Однако, с возникновением электромобилей возникла парадоксальная ситуация — они настолько тихие, что могут представлять опасность для пешеходов.

Из-за этого, начиная с 2019 года, в Европе вступили в силу правила, согласно которым все новые электромобили, продаваемые на территории ЕС, должны быть укомплектованы системой акустического оповещения (Acoustic Vehicle Alerting System, AVAS). Эта система должна автоматически генерировать звук при достижении скорости 20 км/ч и ниже, а также при движении задним ходом, если отсутствуют другие специальные звуковые сигналы. Если же в автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания (что относится к гибридам — Ъ), система AVAS может не издавать звуки на указанных скоростях, если речь идет о звуке, производимом двигателем. Система также должна быть оснащена переключателем, который водитель может использовать по своему усмотрению. В момент запуска автомобиля система AVAS должна активироваться автоматически.

Пути распространения шумов

1. Прямой путь – звуки передаются через смежные поверхности такие как стены, окна или двери. Это типично для воздушных шумов.
2. Косвенный путь – звуки проникают через конструктивные элементы и инженерные системы. Это свойственно для структурных шумов.

Чаще всего встречается комбинированный тип шумов, а не отдельный их вид.

Какие материалы используют, чтобы снизить уровень шума

Все материалы, применяемые для борьбы с шумом, можно условно разделить на три группы:

1. Звукоотражающие. Их основная цель — отразить звуковые волны, чтобы они не распространались дальше. Эти материалы, как правило, имеют высокую плотность и значительный вес. Примеры таких материалов включают бетон, кирпич и гипсокартон.
2. Звукопоглощающие. Их задача — уменьшить энергию звуковой волны, поглощая ее часть. Это материалы с пористой структурой, имеющие небольшой вес. Например, акустическая минеральная вата.
3. Вибродемпфирующие. Такие материалы призваны снижать передачу вибраций через конструктивные элементы зданий (например, через перекрытия и стены). Для этого материалы должны быть упругими и сохранять амортизирующие свойства достаточно длительное время.

Кроме того, существуют многофункциональные материалы, которые объединяют в себе несколько свойств. Они могут одновременно быть звукоотражающими, звукопоглощающими и вибродемпфирующими.

Как улучшить звукоизоляцию помещений

У строительных материалов имеется так называемый индекс звукоизоляции, который называется Rw. Чем выше этот индекс, тем меньше воздушного шума попадает в помещение. Для повышения звукоизоляции необходимо применять дополнительные конструктивные элементы, но этот процесс имеет свои особенности.

Например, у нас есть оштукатуренная кирпичная стена толщиной в полкирпича (140 мм) с индексом Rw 47 дБ. Мы можем увеличить ее толщину вдвое, чтобы повысить этот показатель.

Теперь толщина нашей стены составит один кирпич (270 мм вместе со штукатуркой), и можно было бы ожидать, что индекс звукоизоляции увеличится вдвое до 94 дБ. Тем не менее, на практике увеличения произошло всего на 6 дБ, доведя значение до 53 дБ.

Следуя аналогичному принципу, если мы снова увеличим толщину стены вдвое (до 520 мм вместе с штукатуркой), индекс изоляции вырастет еще на 6 дБ и составит 59 дБ.

Таким образом, увеличение толщины кирпичной стены не дает желаемого эффекта в борьбе с шумом.

Получается, что борьба с воздушным шумом путем увеличения толщины однородного материала оказывается неэффективной. Для достижения необходимых уровней звукоизоляции понадобится возводить очень мощные стены, что негативно скажется на прочности перекрытий.

Более эффективным решением станет использование многослойных конструкций. В таких конструкциях чередуются слои легких звукопоглощающих и плотных звукоотражающих материалов. В результате звук, переходя из одного слоя в другой, поочередно поглощает и отражается, теряя свою мощность.

Такие конструкции подходят для борьбы с любым типом шумов. Важно отметить, что их вес и толщина не так критичны, как в случае с массивной кирпичной стеной.

Система звукоизоляции должна эффективно гасить звуки любого характера.

Реальный уровень шума в городе

На практике уровень шума в разных районах города значительно отличается. Например, в Москве 5,5 миллиона человек живут в так называемых «акустически неблагоприятных» зонах. К таковым относятся дома, расположенные вдоль больших проспектов, а также районов на юге и юго-западе столицы, вблизи аэропортов.

Основными источниками шума в городе являются:

1. Автомобили — составляют 60% от общего уровня шума. Громкость дорожного потока варьируется от 78 до 92 дБA, что превышает допустимые нормы.
2. Железные дороги, находящиеся близко к жилым зонам, в том числе наземные линии метро, — это добавляет еще 10-20 дБA сверх нормы. Уровень превышения шума зависит от частоты поездов и их скорости.
3. Строительные площадки — серьезная проблема для районов с жилыми домами. В дневное время уровень шума от строительных работ может превышать допустимые нормы даже на 30 дБ. Более того, около 20% строительных площадок в Москве работают также и ночью, и в это время уровень превышения еще более выражен.
4. Шум от соседей также может достигать 100 дБA.
5. Кроме того, аэропорты и самолеты представляют собой источник шума. Жителям города, которые находятся недалеко от аэропортов, несомненно, повезло. Однако жители Подмосковья и окрестностей столицы подвергаются шуму от крупных терминалов. Они постоянно слышат звуки реактивных двигателей. Кроме этого, звуки самолетов, пролетающих над городом, превышают нормы на 15 дБA.

Уровень шума дБA.

Как избавиться от шума

Обычно предельный уровень шума устанавливается законом. Однако, как правило, исполнение этих норм варьируется в зависимости от региона. В некоторых странах для проведения строительных работ рядом с жилыми зданиями необходимо получать письменное согласие всех соседей. В России доказать нарушение звукового режима зачастую возможно только через судебные инстанции, что является довольно сложной задачей. Поэтому разумнее всего самим позаботиться о своей защите от шума.

Рассмотрим несколько простых способов защиты от шумового загрязнения:

1. Беруши. Они изготавливаются из безопасных и комфортных для здоровья материалов, таких как силикон и воск. В крайнем случае, беруши можно использовать как в домашних условиях, так и во время поездок. Их применение позволяет снизить уровень шума на 30 дБA.
2. Звукоизоляция стен и пола. Этот совет актуален в случае проведения ремонта в доме. Если стены слишком тонкие и хорошо пропускают звук, следует использовать специальную шпаклевку для их улучшения. Кроме этого, обои и напольные покрытия должны быть выполнены из качественных звукопоглощающих материалов, таких как пробка. Это также снижает уровень шума на 30 дБA.
3. Если одной металлической двери недостаточно, можно установить дополнительную дверь. Обе двери должны быть тщательно изолированы уплотнителем. Это также позволит снизить шум на 30 дБA.
4. Не менее важным компонентом являются качественные тройные стеклопакеты. В данном случае важно как качество самих окон, так и квалификация установщика. Трехслойные герметичные окна позволяют снизить уровень шума примерно на 40 дБA, что практически в два раза больше, чем обычные деревянные рамы.

Простые способы защиты от уличного шума

Беруши. Они обеспечивают мгновенный эффект при минимальных затратах. Восковые или полиуретановые беруши полностью не уберут шум, но снизят его на 30 дБA, до более комфортного уровня.

Установка проветривателя. Этот прибор монтируется в стену и обеспечивает приток свежего воздуха даже при закрытых окнах. Установка такого устройства помогает разорвать замкнутый круг между шумом, закрытыми окнами и духотой.

Проветриватель OXY: золотая средина

Проветриватель OXY — это простое, компактное и стильное вентиляционное устройство, которое устанавливается в сквозной канал в наружной стене. Это создает альтернативный путь для поступления свежего воздуха. U OXY позволяет снизить уровень шума в квартире, не жертвуя комфортом.

Проблема шума решается OXY полностью. Уровень шума с улицы после установки OXY становится таким же, как и при закрытых окнах.

После бурения канала диаметром 152 мм он звукоизолируется и утепляется с использованием специальных материалов. В канал помещается наружный блок устройства — воздуховод с защитной решеткой на конце. По завершении установки прибор навешивается на стену внутри помещения.

Конструкция устройства. Настенный блок OXY состоит из корпуса, который может быть выполнен из натурального дерева или ударопрочного АБС-пластика, электрического вентилятора, модуля управления и блока фильтров.

Принцип работы. Малошумный и экономичный вентилятор забирает уличный воздух и подает его в квартиру. Обеспечивается эффективный воздухообмен: отработанный воздух уходит через вытяжные каналы, а свежий воздух поступает с помощью OXY. Производительность устройства достигает 150 м³ в час.

Преимущества. OXY не только очищает воздух в помещении. Воздушный поток, который он забирает, проходит через фильтр и очищается от уличных загрязнений, таких как пыль, пух, мелкий мусор и посторонние запахи. Более того, прибор оснащен встроенным обогревателем, который осенью и зимой подогревает воздух до комфортной температуры.

Что в итоге?

После установки проветривателя OXY вы можете смело закрывать окна без страха духоты. Ваша квартира всегда будет заполнена свежим воздухом, очищенным от пыли и загрязняющих веществ. Вы сможете забыть о сквозняках и пыли на подоконниках, а главное, данный прибор поможет существенно уменьшить уровень шума от дороги, строительных площадок и автостоянок до комфортных значений.