Hałas – definicja, zagrożenia, wymagania techniczne dla ochrony przed hałasem

Hałas to dźwięki odbierane jako uciążliwe, hałas może też być szkodliwy. Tolerancja na hałas jest subiektywna, jednak jego natężenie i właściwości zostały opisane, zostały też określone wymagania i normy dotyczące ochrony przed hałasem.

Hałas to produkt cywilizacji. Często hałas był bagatelizowany, ale negatywne skutki jego oddziaływania doprowadziły do opatrzenia go mianem problemu, z którym trzeba się formalnie zmierzyć.

Spis treści

1. Hałas – definicja
2. Wpływ hałasu na ludzki organizm
3. Hałas w praktyce
4. Warunki techniczne wymuszają ochronę przed hałasem
5. Hałas i materiały budowlane
6. Dopuszczalny poziom hałasu przenikającego do pomieszczenia w dB

Hałas – definicja

Hałas to każdy uciążliwy, długotrwały, szkodliwy bądź niebezpieczny dla zdrowia dźwięk. Człowiek reaguje na dźwięki o częstotliwości od 20 do 20 000 Hz. Negatywny wpływ na zdrowie mogą mieć także niesłyszalne dla nas infradźwięki (dźwięki poniżej 20 Hz) i ultradźwięki (dźwięki powyżej 20 kHz). Krótkotrwały hałas (o ile nie jest to dźwięk o natężeniu uszkadzającym słuch) nie jest problemem i wszyscy przywykli do takich sytuacji, inaczej jest, gdy hałas jest długotrwały. Wówczas nawet jego niewielkie natężenie po pewnym czasie może mieć wpływ na komfort życia.
O poziomie głośności słyszanego dźwięku decyduje ciśnienie akustyczne. Rozpiętość ciśnień dźwięków, na które reaguje człowiek, jest ogromna. Dlatego do określenia ich poziomów używa się wartości wyrażonych w decybelach [dB]. I tak dźwięki najcichsze mają poziom ciśnienia akustycznego równy 0 dB. Hałas na poziomie 130-140 dB powoduje ból uszu. Z danych Ministerstwa Środowiska wynika, że hałas drogowy w dużych miastach osiąga poziom 75 dB.

Wpływ hałasu na ludzki organizm

Jak wspomnieliśmy, tolerancja na hałas jest indywidualna, jednak ustalono, jak jego natężenie wpływa na ludzki organizm.
Dźwięki poniżej 35 dB są nieszkodliwe dla zdrowia, ale już na tym poziomie mogą wzbudzać irytację.
Kolejny przedział dźwięków to 35-75 dB. Długie przebywanie w takim otoczeniu ma ujemny wpływ na organizm człowieka poprzez oddziaływanie na jego układ nerwowy, co przejawia się uczuciem zmęczenia i powoduje spadek wydajności pracy, utrudnia wypoczynek i sen, mamy tu do czynienia ze stanem stałego podenerwowania i rozdrażnienia.
Dźwięki o natężeniu powyżej 75 dB powodują tzw. zaburzenia organiczne, czyli zakłócają prawidłowe funkcjonowanie organizmu, zmieniają jego chemię. Objawia się to nadciśnieniem tętniczym, bólami głowy, odczuwalnymi zaburzeniami pracy żołądka (mogą prowadzić do powstania wrzodów żołądka), dyskomfortem prowadzącym do wzrostu wydzielania adrenaliny, niektórzy nawet twierdzą, że hałas na tym poziomie przyspiesza proces starzenia. Natężenie hałasu powyżej 85 dB uniemożliwia zrozumiałość mowy nawet z odległości 50 cm.

Gdy hałas przekracza 90 dB nie tylko osłabia, ale także powoduje ubytek słuchu. Powyżej 120 dB pojawia się zagrożenie mechanicznego uszkodzenia słuchu. Granicę bólu spowodowanego hałasem ustalono na poziomie 130 dB i powyżej.

Trzeba też dodać, że zostało udowodnione, że na ochronę przed hałasem ludzki organizm zużywa ogromne ilości energii. Do hałasu można się przyzwyczaić, ale to nie zmienia faktu, że wciąż wpływa on destrukcyjnie na samopoczucie i funkcje organizmu (takie zjawisko nazywane jest patologiczna adaptacja.

Do pomiaru hałasu służy miernik (ang. Sound Level Meter), który wskazuje wartości subiektywne poziomu dźwięku w dB. Miernik poziomu dźwięku jest wyposażony m.in. w mikrofon, analizator częstotliwości, wzmacniacz pomiarowy i wskaźnik wyników.

Jak ucho odbiera dźwięki

Autor: Kancelaria Senatu, Biuro Analiz i Dokumentacji

Ludzkie ucho nie wykrywa dźwięków cichszych niż uderzenia cząstek powietrza w bębenki uszne. Jest to próg słyszalności. Oznacza to, że czułość ucha ludzkiego odpowiada najcichszym możliwym do uzyskania dźwiękom w powietrzu. Z drugiej strony nasze ucho jest w stanie odbierać takie dźwięki, jak huk armaty, ryk startującej rakiety czy odrzutowca. Specjalne zabezpieczenia ucha chronią ten czuły mechanizm przed uszkodzeniem w prawie wszystkich sytuacjach, oprócz hałasów najbardziej intensywnych. W jaki sposób dźwięki są rozpoznawane i interpretowane przez układ nerwowy człowieka? Dochodząca do ucha fala dźwiękowa nakierowana jest przez małżowinę uszną do przewodu słuchowego. Tam ulega wzmocnieniu i powoduje drgania błony bębenkowej. Te z kolei są przenoszone przez system kosteczek słuchowych – młoteczek, kowadełko i strzemiączko do wypełnionego płynem kanału kostnego – do ślimaka. Wewnątrz ślimaka komórki słuchowe pokryte rzęskami zostają wprawione w ruch. W komórkach słuchowych następuje zmiana drgań mechanicznych na impulsy nerwowe, które przesyłane są dalej nerwem słuchowym do kory mózgowej, gdzie następuje ich analiza.

Hałas w praktyce

Mieszkańcom miast najbardziej dokucza hałas wytwarzany przez środki komunikacji drogowej, szynowej i lotniczej, do tego trzeba też włączyć hałas (dotkliwy szczególnie w godzinach wieczornych i nocą, gdy słabnie natężenie hałasów transportowych) wytwarzany przez miejsca związane z gastronomią i rozrywką.  Obliczono, że w każdym roku poziom hałasu w dużych ośrodkach miejskich wzrasta o jeden decybel.

Hałas i związane z nim wibracje zalicza się do czynników zanieczyszczenia środowiska. Strefa obciążenia hałasem obejmuje ponad 20% powierzchni naszego kraju. Często ten problem jest bagatelizowany, ponieważ skutki oddziaływania nie są natychmiastowe. W krajach wysoko rozwiniętych coraz więcej osób skarży się na hałas.

Już pod koniec lat 90. ubiegłego wieku – według danych Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska – ponad 10 mln mieszkańców dużych miast (obecnie wzrost do 12 mln) i 4,5 mln małych było stale narażonych na hałas przekraczający 70 dB. Jakie to może mieć konsekwencje, wystarczy spojrzeć ponownie na podany wyżej podział natężenia hałasu i jego wpływ na ludzki organizm.

Według danych Ministerstwa Środowiska aż 40% mieszkańców dużych miast (od 200 tys. do 1 mln i powyżej) jest narażonych na hałas. W mniejszych ośrodkach ten wskaźnik jest odpowiednio niższy i wynosi:

• 35% w miastach od 50 do 200 tys.,
• 25% w miastach od 5 do 50 tys.,
• 7% w osiedlach wiejskich.

Poziom dopuszczalnego hałasu jest także przekraczany w wielu polskich miejscowościach uzdrowiskowych – w dzień wynosi on średnio 40 dB, w nocy – 30 dB. W niektórych uzdrowiskach poziom hałasu dorównuje poziomowi charakterystycznemu dla dużych miast.

Szkodliwość oddziaływania hałasu zależy nie tylko od poziomu ciśnienia akustycznego, ale także od tego, jak długo jesteśmy narażeni na odbiór głośnych dźwięków. Badania wykazały, że po przekroczeniu poziomu 75 dB występują wyraźne zaburzenia funkcji fizjologicznych organizmu. Hałas w środowisku pracy, nawet poniżej poziomu 80 dB, źle wpływa na jakość i wydajność pracy. Wyraźnie obniża się zdolność koncentracji, a do tego dochodzi zmęczenie. Hałas dociera także do wnętrz domów – są to odgłosy zarówno z zewnątrz, jak i od wewnątrz pomieszczenia.

Hałas zewnętrzny jest bardziej dokuczliwy i głośny, jeżeli w pobliżu znajduje się często uczęszczana droga, zakład przemysłowy, tory czy korytarz powietrzny. Hałas wewnętrzny dzieli się na bytowy i instalacyjny. Hałas bytowy wytwarzają sami mieszkańcy budynku, instalacyjny – pochodzi od znajdujących się w nim instalacji i urządzeń technicznych. Hałas wewnętrzny nie musi być duży, by zakłócał spokój domowników.

Warunki techniczne wymuszają ochronę przed hałasem

Na zewnątrz są ograniczone możliwości do eliminowania hałasu. Inaczej jest z budynkami. W jaki sposób mają one być wybudowane by zapewnić komfort akustyczny stanowi rozporządzenie do Prawa budowlanego –  „Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”, rozdział IX – Ochrona przed hałasem i drganiami.

W tym rozdziale wszystkie zalecenia są podporządkowane jednej zasadzie: 

„Budynek i urządzenia z nim związane powinny być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby poziom hałasu, na który będą narażeni użytkownicy lub ludzie znajdujący się w ich sąsiedztwie, nie stanowił zagrożenia dla ich zdrowia, a także umożliwiał im pracę, odpoczynek i sen w zadowalających warunkach.”

Pomieszczenia w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej należy chronić przed hałasem:
1) zewnętrznym przenikającym do pomieszczenia spoza budynku,
2) pochodzącym od instalacji i urządzeń stanowiących techniczne wyposażenie budynku,
3) powietrznym i uderzeniowym, wytwarzanym przez użytkowników innych mieszkań, lokali użytkowych lub pomieszczeń o różnych wymaganiach użytkowych,
4) pogłosowym, powstającym w wyniku odbić fal dźwiękowych od przegród ograniczających dane pomieszczenie.

W załączniku do warunków technicznych do problematyki hałasu przypisano następujące Polskie Normy:

• PN-B-02151-02:1987 ; PN-B-02151-02:1987/Ap1:2015-05 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Część 2: Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach
• PN-B-02170:2016-12 Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki
• PN-B-02171:2017-06 Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach
• Od stycznia 2018 obowiązuje norma akustyczna PN-B-02151-4:2015-06 dla budynków zamieszkania zbiorowego oraz użyteczności publicznej. To pierwsza norma w Polsce, która dotyczy akustyki pomieszczeń. Jest szansa, że za sprawą tej normy zniknie problem „złej akustyki” w szkołach, przedszkolach czy biurach. Norma jest przeznaczona do stosowania przy projektowaniu, wznoszeniu, modernizacji i przebudowie pomieszczeń w tego rodzaju budynkach.

Budynki mieszkalne, budynki zamieszkania zbiorowego i budynki użyteczności publicznej należy sytuować w miejscach najmniej narażonych na występowanie hałasu i drgań, a jeżeli one występują ponad dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach, należy stosować skuteczne zabezpieczenia.

Budynki z pomieszczeniami wymagającymi ochrony przed zewnętrznym hałasem należy chronić przed tymi uciążliwościami poprzez zachowanie odpowiednich odległości od ich źródeł, usytuowanie i ukształtowanie budynku, stosowanie elementów amortyzujących drgania oraz osłaniających i ekranujących przed hałasem, a także racjonalne rozmieszczenie pomieszczeń w budynku oraz zapewnienie izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych określonej w Polskiej Normie dotyczącej wymaganej izolacyjności akustycznej przegród w budynkach oraz izolacyjności akustycznej elementów budowlanych.

Przegrody zewnętrzne i wewnętrzne w budynkach oraz ich elementy powinny mieć izolacyjność akustyczną nie mniejszą od podanej w Polskiej Normie. Wymagania odnoszą się do izolacyjności:
1) ścian zewnętrznych, stropodachów, ścian wewnętrznych, okien w przegrodach zewnętrznych i wewnętrznych oraz drzwi w przegrodach wewnętrznych – od dźwięków powietrznych,
2) stropów i podłóg – od dźwięków powietrznych i uderzeniowych,
3) podestów i biegów klatek schodowych w obrębie lokali mieszkalnych – od dźwięków uderzeniowych.
Prowadzone w budynku przewody i kanały instalacyjne (w tym kanały wentylacyjne) nie mogą powodować pogorszenia izolacyjności akustycznej między pomieszczeniami poniżej wartości wynikających z wymagań.

Należy unikać takich układów funkcjonalnych, przy których pomieszczenia sanitarne jednego mieszkania przylegają do pokoju sąsiedniego mieszkania. Jeżeli to wymaganie nie da się spełnić, ściana międzymieszkaniowa oddzielająca pokój od pomieszczenia sanitarnego i kuchni sąsiedniego mieszkania, do której są mocowane przewody i urządzenia instalacyjne, musi mieć konstrukcję zapewniającą ograniczenie przenoszenia przez ścianę dźwięków materiałowych, co można uzyskać przy zastosowaniu ściany o masie powierzchniowej nie mniejszej niż 300 kg/m².

Przy mocowaniu urządzeń i przewodów instalacyjnych wewnątrz mieszkania, stanowiących jego wyposażenie techniczne, należy stosować zabezpieczenia przeciwdrganiowe niezależnie od konstrukcji i usytuowania przegrody, do której są mocowane.

Ściany i stropy oraz inne elementy budowlane pomieszczeń technicznych i garaży w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych i zamieszkania zbiorowego powinny mieć konstrukcję uniemożliwiającą przenikanie z tych pomieszczeń hałasów i drgań do pomieszczeń wymagających ochrony.

Hałas i materiały budowlane

Od tego, czy dom będzie odpowiednio wyciszony akustycznie, zależy jakość życia jego mieszkańców. Warto więc też zwrócić uwagę na odpowiednie parametry akustyczne materiałów budowlanych (szczególnie okien i drzwi) i zadbać o odpowiednie wyciszenie budynku już na etapie planowania. Wykonanie też jest ważne, bo jak się okazuje, wiele istniejących i nowo wznoszonych budynków nie spełnia warunków zastosowania właściwych parametrów akustycznych i w konsekwencji – nie chroni przed dźwiękami z zewnątrz i drganiami budynku. Kiedy budynek jest gotowy, wprowadzenie poprawek jest bardzo trudne i wymaga dużych nakładów finansowych.
Obecnie do budowy domów najczęściej stosuje się lekkie materiały konstrukcyjne, takie jak beton komórkowy czy ceramika poryzowana (wiąże się to z oszczędnością energii podczas eksploatacji budynku). Budując z lekkich materiałów należy więcej uwagi poświęcić akustyce domu. Tzw. prawo masy mówi, że im cięższa ściana, tym lepsza izolacyjność akustyczna.

Takie materiały jak beton, cegły wapienno-piaskowe czy cegły ceramiczne pełne są wytrzymałe i zapewniają wysoką izolacyjność akustyczną przy stosunkowo niewielkiej grubości przegrody. Lekkie materiały budowlane nie mają już tak dobrych parametrów akustycznych i wymagają dodatkowych warstw izolacji. Przy konstrukcji ścian zewnętrznych inwestorzy i architekci zwracają przede wszystkim uwagę na koszt wykonania, grubość ściany i izolacyjność termiczną. Izolacyjność akustyczna często ma drugorzędne znaczenie.

Istotnym elementem są drzwi i okna. Mają gorszą izolacyjność akustyczną niż ściany, czego efektem jest osłabienie zdolności tłumienia hałasu całej przegrody. Drzwi zewnętrzne na ogół dobrze chronią przed głośnymi dźwiękami, ponieważ są wykonane z solidnych materiałów (zwłaszcza antywłamaniowe – obite blachą i wypełnione wełną mineralną bądź pianką poliuretanową). W przypadku drzwi wewnętrznych najlepszą izolacyjność zapewnią drzwi pełne, bez otworów wentylacyjnych. Istotne jest także ich właściwe doszczelnienie. Izolacyjność akustyczna okna zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj, budowa i właściwości akustyczne ramy, wymiary oszklenia czy uszczelnienie. Warto wiedzieć, że badania wskazały różnice w zdolności izolacji akustycznej jednakowo oszklonych okien tego samego systemu, ale wykonywanych przez różnych producentów. Można więc zażądać dokumentów potwierdzających zgodność uzyskiwanych parametrów z wartościami umieszczonymi w Aprobacie Technicznej.

Jeżeli okolica budynku jest bardzo hałaśliwa, warto zainwestować w okna o podwyższonej izolacyjności akustycznej. Taki efekt uzyskuje się przez zastosowanie szyb warstwowych laminowanych lub wprowadzenie do przestrzeni między szybami zamiast powietrza gazu.

Dopuszczalny poziom hałasu przenikającego do pomieszczenia w dB