Projekt badawczy - 3 Liceum Ogólnokształcące

Projekt badawczy
Czy w „Trójce” jest
głośno?
Pomiary poziomu natężenia
dźwięku w 3 Liceum
Ogólnokształcącym im. św. Jana
Kantego w Poznaniu.
Opracowanie: Celestyna Flis, Agata Kargel, Bartosz Maciejewski,
Szymon Kubiak i Paweł Nowicki
1
SPIS TREŚCI
1.
2.
3.
4.
Wstęp…………………………………………………………….….3
Pomiary……………………………………………………………..8
Plany szkoły………………………………………………………..28
Wnioski i obserwacje…………………………………………….30
2
Wstęp
1. Co to jest poziom natężenia dźwięku?
Poziom natężenia dźwięku – logarytmiczna miara natężenia dźwięku
w stosunku do pewnej umownie przyjętej wartości odniesienia,
wyrażana w decybelach. Wielkość ta wyznaczana jest ze wzoru:
,
gdzie:
– poziom natężenia dźwięku
– natężenie dźwięku
– wartość odniesienia, wynosząca 10–12 W/m2
2. Przykładowe natężenia*
*podane wartości dotyczą poziomu natężenia w standardowej (niewielkiej) odległości od
źródła dźwięku, czyli charakterystycznej dla jego odbioru:

















10 dB – szelest liści przy łagodnym wietrze
20 dB – szept
30 dB – bardzo spokojna ulica bez ruchu
40 dB – szmery w domu
50 dB – szum w biurach
60 dB – odkurzacz
70 dB – wnętrze głośnej restauracji, darcie papieru, wnętrze
samochodu
80 dB – głośna muzyka w pomieszczeniach, trąbienie
90 dB – ruch uliczny
100 dB – motocykl bez tłumika
110 dB – piła łańcuchowa
120 dB – wirnik helikoptera w odległości 5 metrów
140 dB – start myśliwca
160 dB – eksplozja petardy
190 dB – start statku kosmicznego
220 dB – eksplozja bomby atomowej
300–350 dB (huk był słyszalny z odległości 3200 kilometrów) –
wybuch wulkanu Krakatau w Indonezji – prawdopodobnie
najgłośniejszy w historii wyemitowany dźwięk na Ziemi
3
3. Jednostka – decybel
Decybel – logarytmiczna jednostka miary równa
bela, oznaczana
symbolem dB. Używana jest ona w sytuacji, gdy należy porównywać
wielkości zmieniające się liniowo w bardzo szerokim zakresie, a
najbardziej interesujące są zmiany względne.
Wartości wyrażane w decybelach odnoszą się do stosunku dwóch
wielkości, danej wielkości P do pewnej wielkości odniesienia
.
gdzie:
– wielkość
w decybelach,
– logarytm dziesiętny,
– wielkość odniesienia.
4. Normy hałasu
Hałasem określamy uciążliwe drgania ośrodka sprężystego. Ze względu
na oddziaływanie wyróżniamy dwa rodzaje hałasu: hałas uciążliwy oraz
szkodliwy. Pierwszy z nich nie wywołuje żadnych trwałych skutków w
organizmie człowieka. Natomiast drugi zagraża zdrowiu człowieka.
Kolejnym kryterium podziału hałasu jest zakres częstotliwości.
Rozróżniamy hałas infradźwiękowy, który charakteryzuje się widmami o
częstotliwościach między 2 a 16 Hz i o częstotliwościach słyszalnych do
50 Hz. Źródłami infradźwięków są np.: sprężarki, silniki okrętowe i piece
hutnicze. Przy przekroczeniu progu słyszenia, człowiekowi dokucza
zmęczenie, senność jak i również mogą pojawić się zaburzenia
równowagi.
Hałas słyszalny jest to taki hałas, w którego widmie występują składowe
o częstotliwościach od 16 do 16000 Hz. Ze względu na przebieg czasowy
ten hałas określa się jako:
- hałas ustalony – występujący gdy poziom dźwięku nie zmienia się
więcej niż o 5 dB,
- hałas nie ustalony - impulsywny
Bodźce o poziomie powyżej 110 dB wpływają silnie na funkcje narządów
zmysłów i mogą powodować zaburzenia narządów zmysłów, a nawet
do poważnego uszkodzenia słuchu (głuchoty zawodowej)
4
Hałas ultradźwiękowy jest to hałas, który ma składowe widma o
częstotliwościach od 10 do 100 kHz. Źródłami takiego hałasu są
lutownice ręczne, myjki ultradźwiękowe i zgrzewarki. Powyższe źródła
emitują ultradźwięki o niskiej częstotliwości, które wnikają do organizmu
drogą kontaktową (bezpośredni dotyk ciała drgającego). Ultradźwięki
w zakresie częstotliwości słyszalnych szkodliwie działają na słuch, a o
wysokich częstotliwościach powodują zaburzenia krążenia.
Jednym z parametrów opisującym hałas jest poziom hałasu (poziom
dźwięku A). Wyrażany jest w decybelach i wyznacza odczuwalny
poziom głośności. Im wyższy jest poziom dźwięku A, oraz czas
oddziaływania przez niego na pracownika tym jest większe ryzyko
uszkodzenia słuchu. Gdy pracownik pracuje 8 godzin na dzień, przez 5
dni w tygodniu, to stały poziom hałasu nie może przekraczać 85 dB.
Jeżeli hałas przekracza dopuszczalne normy to pracownik powinien
pracować krótszy okres czasu w tych warunkach (nie jest dopuszczalna
praca nawet przez krótki okres czasu w której poziom dźwięku
przekracza 115 dB).
 Dopuszczalny poziom hałasu w pomieszczeniach zamkniętych:
Rodzaj pomieszczenia
dzień [dB]
noc [dB]
Pomieszczenia mieszkalne
40
30
Kuchnie i pomieszczenia sanitarne
45
40
Pokoje w hotelach II kat. i niższych
45
35
Pokoje chorych w szpitalach
35
30
Restauracje
50
50
Sklepy
50
50
5
 Normy hałasu wyrażone w decybelach [dB]:
drogi lub linie kolejowe źródło hałasu
Lp.
Przeznaczenie terenu
1
2
1
a. obszary A ochrony uzdrowiskowej
b. Tereny szpitali poza miastem
pozostałe obiekty i
grupy źródeł hałasu
pora dnia przedział
czasu
odniesienia
równy 16
godzinom
pora nocy
- przedział
czasu
odniesienia
równy 8
godzinom
pora dnia przedział
czasu
odniesienia
równy 8
najmniej
korzystnym
godzinom
dnia
3
4
5
50
60**
65
40
50
60
40
50
60
pora nocy
- przedział
czasu
odniesienia
równy 1
najmniej
korzystnej
godzinie
nocy
6
35
45
50
a. Tereny wypoczynkowo-rekreacyjne
poza miastem
60
50
-
-
b. Tereny zabudowy mieszkaniowej
jednorodzinnej
75
67
67
57
2 c. Tereny zabudowy związanej ze
stałym lub wielogodzinnym pobytem
dzieci i młodzieży
55
45
65
45
60
40
60
50
d. Tereny domów opieki
e. Tereny szpitali w miastach
a. Tereny zabudowy mieszkaniowej
wielorodzinnej
i
zamieszkania
zbiorowego
3 b. Tereny zabudowy mieszkaniowej
jednorodzinnej
z
usługami
rzemieślniczymi
60
75
50
67
50
67
40
57
65
75
55
67
55
67
45
57
c. Tereny zabudowy zagrodowej
a. Tereny w strefie śródmiejskiej miast
powyżej 100 tys. mieszkańców ze
zwartą zabudową mieszkaniową i
4
koncentracją
obiektów
administracyjnych,
handlowych
i
usługowych
(*) z wyłączeniem hałasu powodowanego przez linie elektroenergetyczne oraz starty,
lądowania i przeloty statków powietrznych;
(**) - (podkreślenie ozn. poziom graniczny hałasu)
6
5. Kilka słów od nas:
Nasz projekt ma na celu zbadanie poziomu natężenia dźwięku w naszej
szkole w zależności od miejsca, w którym się aktualnie się znajdujemy
oraz pory dnia, o jakiej przebywamy w danym otoczeniu. Oczywiste jest
to, że podczas lekcji poziom natężenia dźwięku będzie miał mniejszą
wartość, niż podczas lekcji.
Dzięki naszemu projektowi dowiemy się czy natężenie dźwięku w naszej
szkole przekracza normy i jak bardzo zmienia się o określonych porach
dnia.
Do pomiarów używaliśmy dwóch urządzeń:
- kompaktowego miernika poziomu dźwięku Center 325
- telefon komórkowy: aplikacja Sound Meter
Do każdego pomiaru sporządzony jest wykres zależności natężenia
dźwięku (w decybelach), od czasu (w sekundach). Każdy nasz pomiar
trwał 30 sekund, w ciągu których w niektórych miejscach amplituda
natężeń była wysoka, a w innych mniej.
Dodatkowo dołączamy plan szkoły (str. 8), na którym dokładnie
opisane są numerami miejsca, w jakich dokonywaliśmy obserwacji.
7
POMIARY
Każdy pomiar trwał 30 sekund. Podawane będą: natężenie
najwyższe, najniższe oraz średnia.
8
1. Korytarz przy wejściu głównym [dB]
średnia
max
a) Przerwa
62
75
b) Lekcja
44
75
min
54
29
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
9
2. Korytarz - parter [dB]
średnia
a) Przerwa
60
b) Lekcja
45
max
73
70
min
47
36
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
10
3. Korytarz – I piętro [dB]
średnia
a) Przerwa
62
b) Lekcja
37
max
77
58
min
52
21
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
11
4. Korytarz – II piętro [dB]
średnia
a) Przerwa
58
b) Lekcja
33
max
56
55
min
48
23
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
12
5. Korytarz – I piętro - wschodnie skrzydło [dB]
średnia
max
a) Przerwa
52
68
b) Lekcja
38
61
min
38
25
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
13
6. Korytarz – II piętro - wschodnie skrzydło [dB]
średnia
max
c) Przerwa
61
75
d) Lekcja
37
60
min
46
25
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
14
7. Stołowka [dB]
średnia
a) Przerwa
74
b) Lekcja
51
max
81
70
min
66
42
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
15
8. Biblioteka [dB]
średnia
a) Przerwa
47
b) Lekcja
43
max
77
52
min
33
31
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
16
9. Pokój nauczycielski [dB]
średnia
a) Przerwa
53
b) Lekcja
19
max
75
42
min
38
16
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
17
10.
Szatnia na kurtki [dB]
średnia
a) Przerwa
45
b) Lekcja
23
max
76
51
min
20
19
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
18
11.
Sekretariat [dB]
średnia
a) Przerwa
38
b) Lekcja
27
max
56
58
min
26
17
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
19
12.
Gabinet pielęgniarski [dB]
średnia
a) Przerwa
52
b) Lekcja
25
max
69
60
min
43
17
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
20
13.
Akwarium [dB]
średnia
a) Przerwa
52
b) Lekcja
48
max
74
73
min
48
32
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
21
14.
Boisko [dB]
średnia
a) Przerwa
59
b) Lekcja
51
max
77
71
min
46
40
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
W tym czasie na boisku
odbywały się zajęcia z lekcji
wychowania fizycznego.
22
15.
Damska toaleta (I piętro) [dB]
średnia
max
a) Przerwa
58
68
b) Lekcja
29
41
min
51
23
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
23
16.
Męska toaleta (I piętro) [dB]
średnia
max
a) Przerwa
56
71
b) Lekcja
43
54
min
48
34
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
24
17.
Sala gimnastyczna [dB]
średnia
a) Przerwa
39
b) Lekcja
70
max
74
82
min
21
59
a) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas przerwy
b) Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s] podczas lekcji
25
18.
Szatnia damska przed l. wychowania fizycznego [dB]
średnia
max
min
39
74
21
Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s]
19.
Szatnia męska przed l. wychowania fizycznego [dB]
średnia
max
min
65
79
42
Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s]
26
20.
Lekcja fizyki sala 110 [dB]
średnia
64
max
77
min
49
Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s]
21. Wykres zależności natężenia dźwięku [dB] od czasu [s]
gdy na korytarzu koło wyjścia zabrzmiał dzwonek na
przerwę:
27
Plany szkoły wraz z numeracją
miejsc
28
29
Wnioski i obserwacje
 Najgłośniejsze dźwięki rozchodzące się na wszystkich
korytarzach podczas lekcji, to głównie kroki czy trzask
drzwiami.
 Podczas przerw przekraczane są normy hałasu co
niekorzystnie wpływa na zdrowie i samopoczucie. Jest to
jednak uzasadnione budową szkoły. Korytarze bardzo
łatwo odbijają dźwięki, co może powodować hałas
związany
z
dużo
ilością
głosów.
 Najcichszym miejscem w szkole jest pokój nauczycielski
podczas lekcji, a najgłośniejszymi stołówka podczas
długiej przerwy oraz sala gimnastyczna w czasie lekcji.
 Wyżej wymienione obserwacje nie zaskakują. Wydają się
być w normie, ze względu na budowę szkoły (korytarze
bardzo łatwo odbijają dźwięki, co może powodować
hałas związany z dużo ilością głosów) oraz duże
zagęszczenie uczniów. Można więc stwierdzić, że
poziom hałasu w naszej szkole spełnia dozwolone
normy.
30