58

PODRĘCZNIK FIZYKI BUDOWLI

12 ’2007 (nr 424)

Hałas jako negatywne
zjawisko dźwiękowe

Dźwięk odgrywa podwójną rolę: po-

zytywną, pożądaną – jako podstawo-
wy środek porozumiewania się i od-
bioru przyjemnych wrażeń, takich jak
np. odbiór muzyki czy śpiew ptaków,
oraz negatywną, niepożądaną – jako
czynnik szkodliwy, działający na zdro-
wie, psychikę i pracę człowieka.
Dźwięki niepożądane, nieprzyjem-
ne, dokuczliwe lub szkodliwe nazy-
wamy hałasem.

W ostatnich latach definicję hałasu

rozszerzono na wszelkie niepożądane,
nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodli-
we drgania mechaniczne ośrodka
sprężystego działające na organ słu-
chu i inne zmysły oraz elementy orga-
nizmu

człowieka.

Kwalifikowanie

dźwięku do hałasu zależy w dużym
stopniu od subiektywnej oceny.

We współczesnym świecie zagroże-

nie hałasem jest powszechne, gdyż
występuje w różnym stopniu we dnie
i w nocy w środowisku zamieszkania,
w miejscu pracy, w środkach komuni-
kacji i transportu, w obiektach handlo-
wych, usługowych itp. W zależności
od głośności, czasu występowania
i charakteru hałasu, jego oddziaływa-
nie może być uciążliwe, dokuczliwe,
irytujące czy wręcz szkodliwe.

W artykule omówię rodzaje hałasu

oraz subiektywne i obiektywne czynni-
ki decydujące o jego uciążliwości.

Rodzaje hałasu

Ze względu na czasowy charakter

oddziaływania hałas dzielimy na:
ciągły; przerywany; impulsowy.

Zarówno hałas ciągły, jak i przery-

wany może istnieć na poziomie usta-
lonym, tj takim, którego poziom w cza-
sie obserwacji zmienia się mniej niż
5 dB, lub nieustalonym – czyli na po-
ziomie zmieniającym się w czasie ob-
serwacji więcej niż 5 dB.

Ze względu na rodzaj źródła hała-

su i miejsce jego występowania
hałas dzielimy na:

komunalny – występujący w budyn-

kach mieszkalnych i użyteczności pub-
licznej. W tej grupie wyróżnia się hałas
instalacyjny – od urządzeń stanowią-
cych wyposażenie techniczne budyn-
ku, zainstalowanych w budynku lub po-
za budynkiem oraz bytowy – powsta-
jący w wyniku użytkowania pomiesz-
czeń (dźwięki zarówno powietrzne, jak
i uderzeniowe, przenikające z sąsied-
nich pomieszczeń, spowodowane dzia-
łalnością mieszkańców czy użytkowni-
ków lokali);

środowiskowy – występujący

na zewnątrz budynków, np. od komu-
nikacji drogowej, kolejowej, lotniczej,
wodnej, a także z zakładów prze-
mysłowych; żródłem hałasu środo-
wiskowego mogą być także duże
obiekty handlowe, obiekty sporto-
we, a nawet place zabaw i boiska
szkolne;

na stanowiskach pracy – od ma-

szyn, urządzeń i procesów technolo-
gicznych.

Głośność
a częstotliwość hałasu

Wrażenie słuchowe, jakie wywołuje ha-

łas, zależy od jego głośności, czyli pozio-
mu ciśnienia akustycznego i wysokości
tonów składowych, czyli częstotliwości.

Obszar słyszalności dźwięków (hała-

su) ograniczają dwie krzywe: dol-
na – progu detekcji słuchowej i gór-
na – progu słyszenia bolesnego, okreś-
lająca poziom ciśnienia akustycznego
powodującego wrażenie bólu. Najczęś-
ciej podaje się obszar słyszalności
ograniczony do zakresu częstotliwości
słyszalnych od 20 do 20 000 Hz (rysu-
nek 1), chociaż najnowsze badania wy-
kazują, że przy bardzo wysokich pozio-
mach, w rzeczywistości rzadko spotyka-
nych, obszar ten obejmuje również zak-
res częstotliwości infradźwiękowych.

W obszarze słyszalności ucho ludz-

kie nie jest jednakowo czułe na dźwię-
ki w całym zakresie częstotliwości. Wy-
kazuje większą czułość na dźwięki o czę-
stotliwości od 500 do 5000 Hz niż na
dźwięki niskie i bardzo wysokie. Ponad-
to czułość ucha jest bardziej zróżnico-
wana w przypadku dźwięków o niskich
poziomach ciśnienia akustycznego niż
dla dźwięków o dużych poziomach. Za-
leżności te pokazuje rysunek 2, na któ-
rym przedstawiono krzywe jednakowe-
go poziomu głośności dźwięków (tzw.
krzywe izofoniczne lub izofony), opra-
cowane na postawie badań subiektyw-
nych i przyjęte jako standardowe w nor-
mie międzynarodowej ISO 226.

* Instytut Techniki Budowlanej

Ogólna klasyfikacja hałasu

i charakteryzujące go parametry

dr inż. Marianna Mirowska*

W numerze wrześniowym miesięcznika „Materiały Budowlane” (nr 9/07), w ramach

„Podręcznika Fizyki Budowli”, rozpoczęliśmy nowy cykl „Akustyka w budownictwie”.
W inauguracyjnym artykule dr hab. inż. Barbary Szudrowicz „Zakres zagadnień ob-
jętych nowym cyklem „Akustyka w budownictwie” omówiono rodzaje akustyki tech-
nicznej, źródła hałasu oraz osiem działów, które będą prezentowane w kolejnych
wydaniach miesięcznika „Materiały Budowlane”, w numerze październikowym mie-
sięcznika „Materiały Budowlane” (nr 10/07) zjawisko fizyczne, jakim jest dźwięk oraz
parametry niezbędne do omówienia zagadnień technicznych związanych z ochro-
ną przed hałasem i drganiami w budynkach i ich otoczeniu, w numerze listopadowym
„Materiałów Budowlanych” (nr 11/07) zjawisko rozchodzenia się dźwięku w przes-
trzeni otwartej oraz zamkniętej. Ten artykuł poświęcony jest charakterystyce hałasu.

Rys. 1. Obszar dźwięków słyszalnych ograni-
czony krzywą progów detekcji (próg słyszal-
ności) i krzywą progów słyszenia bolesnego

59

PODRĘCZNIK FIZYKI BUDOWLI

12 ’2007 (nr 424)

Zestawione krzywe obrazują wartoś-

ci poziomu ciśnienia akustycznego
dźwięków tonalnych dla różnych częs-
totliwości, wywołującego identyczne
wrażenie głośności jak głośność tonu
o częstotliwości 1 kHz. Poszczególnym
krzywym przypisany jest poziom głoś-
ności w fonach, odpowiadający po-
ziomowi ciśnienia akustycznego dla
1000 Hz. Przykładowo krzywa przecho-
dząca dla 1000 Hz przez poziom ciśnie-
nia akustycznego 50 dB to izofona 50 fo-
nów. Na rysunku 2 naniesiono również
krzywą progów detekcji słuchowej, któ-
rej odpowiada 0 fonów. Izofonę 120
(czasami 130 fonów) przyjmuje się jako
próg słyszenia bolesnego. Powszechnie
uważa się, że hałas o poziomie przekra-
czającym 120 fonów stanowi zagrożenie
trwałego uszkodzenia słuchu.

Z krzywych przedstawionych na ry-

sunku 2 widać, że aby uzyskać ten sam
poziom głośności np. 30 fonów dla
dźwięku o częstotliwości 50 Hz, po-
ziom ciśnienia akustycznego musi być
o 28 dB wyższy niż dźwięku o częstot-
liwości 1000 Hz. Z kolei krzywe izofo-
niczne o wyższych poziomach głoś-
ności mają kształt bardziej płaski, co
oznacza, że ten sam poziom głośności
np. 80 fonów odpowiada dźwiękom
o poziomie ciśnienia akustycznego
90 dB dla 1000 Hz i 101 dB dla 50 Hz
– czyli różnica wynosi tylko 11 dB.

Inna właściwość słuchu wynikająca

z przebiegu krzywych izofonicznych to
bardzo szybkie narastanie wrażenia
głośności w zakresie niskich częstotli-
wości. Krzywe izofoniczne są wówczas
zagęszczone i nieznaczne przyrosty
poziomu ciśnienia akustycznego po-
wodują znaczne zwiększenie subiek-
tywnego poziomu głośności, a zatem
i uciążliwości hałasu.

Na podstawie wyznaczonych krzy-

wych

izofonicznych

wprowadzono

do techniki pomiarowej charakterysty-

ki korekcyjne, umożliwiające ocenę
dźwięków w sposób zbliżony do oceny
subiektywnej.

Charakterystyki korekcyjne
do oceny hałasu

Zaleceniem międzynarodowym IEC 123

wprowadzono 3 charakterystyki ko-
rekcyjne (krzywe ważenia):

•

A – korygującą w sposób zbliżony

do charakterystyki czułości ucha dla
niskich poziomów ciśnienia akustycz-
nego (poniżej 55 dB);

•

B – korygującą w sposób zbliżony

do charakterystyki czułości ucha dla
średnich poziomów ciśnienia akustycz-
nego (55 dB – 85 dB);

•

C – korygującą w sposób zbliżony

do charakterystyki czułości ucha dla
wysokich poziomów ciśnienia akus-
tycznego (powyżej 85 dB).

Niedawno dla zakresu infradźwięków

wprowadzono specjalną charakterysty-
kę korekcyjną G, określoną w normie
ISO 7196 (PN ISO 7196: 2002). Po-
nadto mierniki poziomu dźwięku mają
charakterystykę liniową, oznaczoną
„lin” – niekorygującą sygnału. Przebiegi
charakterystyk korekcyjnych przedsta-
wiono na rysunku 3 i 4.

W praktyce najczęściej stosowa-

na jest charakterystyka A, jako najbar-

dziej odpowiadająca subiektywnej oce-
nie powszechnie występujących hała-
sów. Charakterystykę C stosuje się
do oceny hałasów impulsowych i cza-
sem niskoczęstotliwościowych, a cha-
rakterystyka G przeznaczona jest tylko
do oceny infradźwięków. Natomiast cha-
rakterystyka B nie znalazła zastosowa-
nia do oceny hałasu i nie uwzględniono
jej w nowych zaleceniach dotyczących
mierników dźwięku (IEC 61672).

Wszystkie mierniki poziomu dźwięku

wyposażone są w układy korekcyjne
do ważenia sygnałów wg charakterys-
tyk A, C i G. Wynikiem pomiarów hała-
su mogą być następujące jednoliczbo-
we parametry:

L

A

– poziom dźwięku A, w dB (taki

jest prawidłowy zapis, jednak cza-
sem można spotkać zapis uprosz-
czony dBA lub dB (A) np. 40 dBA
lub 40 dB (A));

L

C

– poziom dźwięku C, w dB (za-

pis uproszczony dBC lub dB (C),

L

G

– poziom dźwięku G, w dB (za-

pis uproszczony dBG lub dB (G);

L

lin

– poziom nieskorygowany [dB].

Widmo hałasu i sposób
wyznaczania skorygowanych
poziomów dźwięku

Uzyskanie dokładniejszej informa-

cji o hałasie wymaga poznania je-
go składowych częstotliwościowych.
W tym celu przepuszcza się oceniany
hałas przez zestaw filtrów elektronicz-
nych – z reguły o szerokości oktawy
lub tercji (1/3 oktawy), pokrywają-
cych cały zakres częstotliwości akus-
tycznych.

Proces wydzielania składowych ter-

cjowych lub oktawowych z dźwięków
złożonych nazywa się analizą częstot-
liwościową, a zestawienie poziomów
ciśnienia akustycznego wszystkich
składowych w formie graficznej lub ta-
belarycznej widmem częstotliwoś-
ciowym. Przykład widma hałasu
przedstawiono na rysunku 5. Rysu-
nek 5a przedstawia widmo hałasu
transformatora wyznaczone w pas-
mach tercjowych w pomieszczeniu
trafostacji zlokalizowanej w budynku
mieszkalnym. Widmo tego samego
hałasu

w

pasmach

oktawowych

przedstawiono na rysunku 5b. Nato-
miast na rysunku 5c zestawiono war-
tości poziomów ciśnienia akustycz-
nego po korekcji charakterystyką A,

Rys. 2. Krzywe jednakowego poziomu głoś-
ności ucha ludzkiego (krzywe izofoniczne)
wg ISO 226

Rys. 3. Charakterystyki korekcyjne A, B i C
wg IEC 123 (1961) po aktualizacji IEC 61 672
(PN-EN 61672-1: 2005)

Rys. 4. Charakterystyka korekcyjna G do
oceny infradźwięków wg PN ISO 9612:2004

60

PODRĘCZNIK FIZYKI BUDOWLI

12 ’2007 (nr 424)

w poszczególnych pasmach częstotli-
wościowych – tzw. widmo skorygowa-
ne. Na podstawie takiego widma moż-
na określić, które składowe częstotli-
wościowe są najgłośniejsze i decydu-
ją o uciążliwości hałasu. Na rysunkach
tych, oprócz słupków poziomu ciś-
nienia akustycznego dla poszczegól-
nych składowych częstotliwościowych,
przedstawiono słupki jednoliczbo-
wych parametrów hałasu – poziomów
dźwięku A, C oraz lin.

Jednoliczbowe wskaźniki wyznacza

się, odczytując bezpośrednio z mier-
nika po zastosowaniu odpowiedniego
układu ważenia lub też obliczając
z tercjowego lub oktawowego wid-
ma hałasu (wartości wskaźników

zmierzone i obliczone z widma tercjo-
wego bądź oktawowego mogą się niez-
nacznie różnić ze względu na inny
sposób uwzględniania poprawki ko-
rekcyjnej).

Poziom dźwięku A oblicza się wg

wzoru:

L

A

= 10lg

Σ

n

i=1

10

0,1 (Li + KAi)

[dB]

gdzie:
L

A

– poziom dźwięku A [dB (A)];

L

i

– poziom ciśnienia akustycznego

w i-tym paśmie częstotliwości [dB];
K

Ai

– poprawka wg charakterystyki A

dla i-tego pasma częstotliwości [dB];
n – liczba pasm oktawowych lub terc-
jowych.

Z analogicznego wzoru oblicza się

poziom dźwięku C (L

C

), stosując

zamiast poprawki K

A

odpowiednią po-

prawkę K

C

. Zmierzone lub wyznaczo-

ne ze wzoru wartości poziomu dźwię-
ku A, a czasami również poziom
dźwięku C są danymi wyjściowymi
do oceny hałasu.

Zawierają one jednak tylko infor-

macje o poziomie głośności hałasu,
a przy ocenie uciążliwości czy wręcz
szkodliwości hałasu należy uwzględ-
nić takie czynniki, jak czas trwania
hałasu, częstotliwość i porę jego wystę-
powania oraz zmienność w czasie.

O sposobach oceny hałasu uwzględ-

niających jego charakter czasowy
poinformujemy w następnym artykule.

Rys. 5. Przykład widma hałasu zmierzonego w stacji transformatorów w budynku mieszkalnym, przedstawione w różnych formach:
a) widmo w pasmach tercjowych; b) widmo w pasmach oktawowych; c) widmo skorygowane charakterystyką częstotliwościową A

a)

b)

c)

24 stycznia 2008 r. podczas Międzynarodowych Targów

Budownictwa BUMDMA 2008 w Poznaniu odbędzie się uro-
czysta Gala wręczania nagród w Rankingu Budowlana
Marka Roku 2007 i Dystrybutorów Roku 2007 przepro-
wadzonym przez firmę ASM – Centrum Badań i Analiz
Rynku Sp. z o.o.

Podczas Gali nastąpi uhonorowanie najlepszych marek

budowlanych oraz dystrybutorów materiałów budowlanych.
Zwycięzcom wręczone zostaną statuetki poświadczające
uznanie wykonawców dla wyróżnionej marki. Ranking jest
sporządzany na podstawie badań marketingowych przepro-
wadzonych wśród wykonawców i ma na celu wyróżnienie
każdego roku najlepszych marek budowlanych obecnych
na polskim rynku w kilkunastu grupach asortymentowych.

Drugim celem przedsięwzięcia jest wyróżnienie najlep-

szego dystrybutora materiałów budowlanych w kategorii:
market budowlany oraz sieć hurtowni budowlanych.

Organizatorami Gali są: ASM – Centrum Badan i Analiz

Rynku Sp. z o.o. oraz Międzynarodowe Targi Poznańskie.
Udział w Gali jest bezpłatny wystarczy ze strony interneto-
wej www.asm-poland.com.pl pobrać formularz zgło-
szenia uczestnictwa i wysłać go do ASM pod numer faxu
[phone] lub 355-77-03.

Szczegółowych informacji udziela Agnieszka Majsiej

pod numerem telefonu [phone] lub drogą mailową:
[e-mail].

Zapraszamy na Galę Rankingu Marek Budowlanych
oraz Dystrybutorów Roku 2007

MIĘDZYNARODOWE
TARGI
POZNAŃSKIE