Thực trạng ô nhiễm tiếng ồn giao thông trên hai trục đường điện biên phủ và ba tháng hai, một số kiến nghị ban đầu về biện pháp giảm thiểu tiếng ồn

Khi các dao động âm truyền đếntai người, ở một phạm vi thích hợp chúng sẽ tác động lên cơ quan thính giácvà cho ta cảm giác âm thanh.Sóng âm cũng mang theo năng lượng, được gọi là năng l

Sự xuất hiện và lan truyền của sóng âm trong môi trường đàn hồi đượcgiải thích như sau: Dao động của nguồn âm ( ví dụ màng trống) gây ra áplực làm nén hoặc dãn luân phiên các phần tử môi trường ( không khí) ở haiphía của nó Khi bị kích thích như vậy, các phần tử của môi trường số daođộng quanh một vị trí cân bằng và truyền các dao động đó cho phân tử bêncạnh nhờ có liên kết đàn hồi giữa chúng Đến lượt các phần tử tiếp theo vàcứ như vậy dao động được lan truyền đi xa dần nguồn âm Như vậy sống âmthực chất là sóng áp suất của môi trường Khi các dao động âm truyền đếntai người, ở một phạm vi thích hợp chúng sẽ tác động lên cơ quan thính giácvà cho ta cảm giác âm thanh.

Sóng âm cũng mang theo năng lượng, được gọi là năng lượng âm vànăng lượng này sẽ giảm dần trong trường âm, bởi vì càng xa nguồn nó càng

bị chia xẻ cho một số lượng các phần tử nhiều hơn, cho đến khi tắt hẳn.Theo phương truyền dao động của các phần tử môi trường người ta chiara:

- Sóng dọc: khi các phần tử dao động theo phương truyền sóng

- Sóng ngang: khi phân tử dao động vuông góc với phương truyền sóng.Trong các chất khí và chất lỏng chỉ có sóng dọc lan truền, trong chất rắncó thể lan truyền được cả sóng dọc và sóng ngang, còn trong chân khôngsóng âm không thể lan truyền được

Đặc biệt trong các tấm mỏng như sàn và tường nhà có thể lan truyền cảsóng uốn Sóng uốn rất có ý nghĩa khi nghiên cứu cách âm của các kết cấunhà cửa

Do kích thước hình học của nguồn âm mà sóng âm lan truyền trong môitrường có dạng mặt sóng không giống nhau Chúng ta phân biệt ba dạngsóng

- Sóng cầu: Khi mặt sóng là những mặt cầu Các nguồn điểm phátnăng lượng đồng đều trong một môi trường tĩnh động nhất sẽ tạo rasóng cầu.

- Sóng phẳng: Nếu mặt sóng là những mặt phẳng Trong thực tế khôngcó các nguồn phát ra sóng phẳng nhưng ở các điểm khá xa nguồn âm

ta có thể coi sóng cầu như sóng phẳng

- Sóng trụ: Khi mặt sóng là những mặt trụ Sóng trụ do các nguồn âmđường phát ra Hãy tưởng tượng có một chiếc xe ô tô giống nhau chạynối đuôi nhau trên đường, khi đó có thể coi chúng như một nguồn âmđường phát sóng trụ, vậy sóng trụ rất có ý nghĩa khi nghiên cứu tiếngồn giao thông trong thành phố

Đặc điểm lan truyền âm thanh của sóng cầu, sóng phẳng hay sóng trụkhông giống nhau, đặc biệt là sự suy giảm năng lượng xa dần nguồn âm, màchúng ta sẽ nghiên cứu trong mục sau

Các đặc trưng cơ bản của sóng âm là tần số, bước sóng, chu kỳ, biên độdao động và vận tốc truyền âm

- Tần số âm là số dao động toàn phần mà các phần tử môi trường thực

hiện được trong một giây, thường ký hiệu bằng chữ f, đơn vị đo là

Héc (Hz) Phạm vi dao động âm mà tai người cảm thụ được có tần sốtừ khoảng 20 đến 20.000Hz đối với người trẻ tuổi

- Bước sóng âm: Ký hiệu bằng chữ £ (đo bằng mét) là khoảng cáchgần nhất giữa hai phân tử có cùng pha dao động Chú ý rằng bướcsóng tỷ lệ với tần số âm Tần số lớn, bước sóng càng nhỏ

- Chu kỳ dao động âm: Ký hiệu Ts, là thời gian (tính bằng giây) để cácphần tử thực hiện được một dao động toàn phần

- Biên độ dao động là độ dời lớn nhất của các phần tử so với vị trí cânbằng Biên độ dao động thể hiện độ mạnh, yếu của âm thanh Biênđộ càng lớn, âm thanh càng mạnh

- Vận tốc âm là vận tốc lan truyền của sóng âm trong các môi trường,nó hoàn toàn khác với vận tốc dao động của các phần tử Vận tốc âmphụ thuộc vào đặc điểm, nhiệt độ của môi trường và dạng sóng âmlan truyền

1.1.2 Công suất, cường độ, áp suất và mật độ năng lượng âm

 Công suất âm

Công suất âm, ký hiệu P, là năng lượng âm đo bằng Oát (W) do nguồnâm bức xạ trong một giây Công suất âm trung bình của một số nguồn nhưsau:

Máy bay phản lực 10.000 W

Máy tán đinh khí nén 1 W

Quạt trục 50 kW

Dàn nhạc giao hưởng lớn 0.01 W

Tiếng nói bình thường 0.00001 W

 Cường độ âm

Cường độ âm - ký hiệu I, là số năng lượng trung bình đi qua một đơn vị

diện tích vuông góc với phương truyền âm trong một giây Đơn vị là W/m2.Như vậy, cường độ âm là một đại lượng xét đến hướng truyền âm

 Mật độ năng lượng âm

Mật độ năng lượng âm - ký hiệu E, là năng lượng âm chứa trong một đơn

vị thể tích môi trường trong một giây, đơn vị là J/m3 Mật độ năng lượng âmthường được đề cập đến trong các phòng kín, khi âm tới một điểm từ nhiềuphía, lúc đó không xét đến hướng âm

 Áp suất âm

Áp suất âm - ký hiệu p, đơn vị N/m2 (hay Pa) là áp suất dư (áp suất cóthêm so với áp suất khí quyển tĩnh) có trong trường âm Tại mỗi điểm củatrường âm áp suất thay đổi theo chu kỳ từ dương (nén) sang âm (dãn) Tuynhiên áp suất tác động lên cơ quan thính giác cũng như các thiết bị đo lườngâm thanh là áp suất hiệu quả

1.1.3 Mức âm - đơn vị dêxiben(dB)

Âm thanh mà tai người cảm thụ được có cường độ và áp suất thay đổitrong một phạm vi rất rộng Ví dụ, áp suất âm có thể thay đổi từ mức nhỏnhất là 2.10-5N/m2 đến mức lớn nhất là 2.101 N/m2, nghĩa là thay đổi mộttriệu lần Cũng tương tự như vậy, cường độ âm thanh thay đổi tới 1012 lần.Sự thay đổi quá lớn này gây bất tiện và trở ngại cho việc đo lường và đánhgiá âm thanh

Mặt khác, người ta để ý đến đặc điểm nghe âm thanh theo kiểu so sánhcủa tai người Tai ta phân biệt áp suất âm giữa 1 và 2 Pa cũng giống nhưgiữa 5 và 10 Pa Weber Fechner phát hiện rằng cảm giác âm thanh của taikhông tỷ lệ bậc nhất với năng lượng kích thích mà đúng hơn với Logarit củanó

Đó chính là cơ sở của một đơn vị đánh giá âm thanh mới theo thangLogarit gọi là mức âm.

Như vậy mức âm là đơn vị đánh giá âm thanh theo thang Logarit (cơ số10) của tỷ số giữa áp suất hoặc cường độ âm cần đo với áp suất và cường độâm lấy làm chuẩn so sánh

Theo quy ước quốc tế, các trị số của chuẩn so sánh được lấy tương ứngvới các trị số trung bình nhỏ nhất mà tai người cảm thụ được, gọi là ngưỡngquy ước Như vậy các trị số cường độ và áp suất âm ở ngưỡng quy ước tươngứng là:

Trong đó: I và p – cường độ và áp suất âm cần đánh giá

Đơn vị của chúng là Đêxiben (dB)

Mức cường độ và mức áp suất âm của cùng một âm là như nhau và đượcgọi chung là mức âm

Thực tế cho thấy, sự thay đổi mức âm nhỏ nhất mà tai người có thể pháthiện được là 1dB, nhưng thay đổi 3dB mới được coi là thay đổi nhỏ nhất có

ý nghĩa Các phép đo âm học thông thường cho phép sai số 1 – 2dB

1.2 Tai người và đặc điểm cảm thụ âm thanh

1.2.1 Tai người

Tai người là một bộ máy thu nhận âm thanh rất phức tạp, tinh vi và hoànthiện mà đến nay khoa sinh lý – y học còn chưa hiểu biết hết về cơ chế hoạtđộng của nó

Cơ quan thu nhận âm thanh

gồm có tai và não bộ Có lẽ vì thế

mà hiệu quả cảm nhận âm thanh

vừa có đặc điểm chung của nhiều

người, lại vừa thay đổi đối với mỗi

người Các đặc điểm cảm thụ âm

thanh trình bày dưới đây là những

đúc kết chung trên một số đông

người

Theo cơ chế thu nhận âm

thanh, tai có thể chia làm ba bộ

phận: Tai ngoài, tai giữa và tai

trong

Tai ngoài gồm vành tai và ống

tai có nhiệm vụ thu nhận và hướng

sóng âm đến màng nhỉ

Tai giữa là một hốc không khí thông với khoang mũi – hầu qua vòiEustachil, bắt đầu từ màng nhỉ và kết thúc ở màng che tai trong Ơû đây có

ba xương thính giác nhỏ ( xương búa, xương đe và xương bàn đạp) tạo thànhmột chiếc đòn bảy để chuyển đổi sóng âm từ màng nhỉ đến chất dịch lỏngchứa ở tai trong qua một cửa có màng che hình ôvan Các xương thính giácbiến đổi các dao động âm có biên độ lớn và áp suất nhỏ thành các dao độngcó biên độ nhỏ nhưng áp suất lớn, rất cần thiết để truyền cho chất dịch lỏng.Vòi Eustachil bình thường đóng, chỉ mở khi ta nuốt để tạo sự cân bằng ápsuất không khí ở hai bên màng nhỉ

Tai trong có cấu tạo rất phức tạp vì nó có nhiệm vụ hết sức quan trọng làbiến đổi các dao động cơ học của âm thanh thành các tín hiệu điện để gửivề não bộ Bộ phận chính của tai trong là ốc tai ( có hình xoắn ốc 2.5 vòng)có tiết diện rỗng và nhỏ dần, bên trong chứa đầy một chất dịch lỏng Mộtvách ngăn chạy dọc ốc tai chia dịch lỏng thành hai kênh trên và dưới, thôngvới nhau qua một lỗ hở ở tận cùng của vách nhằm giữ cho áp suất hai kênhđược cân bằng Vách ngăn gồm hai nửa: Nửa gần với thành trong là một bản

Hình 1.1: Cấu tạo tai người

xương mỏng, còn nửa ngoài là một màng đáy, bên trên có một bộ phận hếtsức quan trọng là cơ quan Cooty tuy chiều dài của nó tổng cộng chỉ có32mm.

Chính cơ quan cooti này có khoảng 25.000 tế bào cảm giác xếp thànhnhiều hàng chạy dọc suốt ốc tai, nhờ chúng có thể phân biệt được khoảng

3500 tông âm có cao độ khác nhau Các dây thần kinh thính giác từ các tếbào cảm giác xuyên qua vách ngăn và thành ốc tai rồi nối với vùng thầnkinh thính giác ở não bộ

Áp suất âm thanh được truyền vào kênh dịch lỏng trên qua cửa ô van vàlan truyền dọc theo nó Đồng thời sóng âm cũng truyền qua màng Reixnervào chất dịch lỏng nằm giữa nó và màng đáy cơ quan xuống kênh dịch lỏngdưới Như vậy, đường đi của sóng âm bắt đầu từ cửa ôvan và kết thúc ở cửatròn phía dưới

Do đâu ta có cảm giác về độ to, độ cao và âm sắc của âm thanh? Câuhỏi này cho đến nay còn chưa nhận được câu trả lời thật rõ ràng Người tachỉ giả thiết rằng: khi sóng âm lan truyền dọc ống tai, phụ thuộc tần số âm,sẽ có một vị trí biên độ dao động cực đại Các tế bào cảm giác của cơ quancooti ở đó sẽ thông báo về não Biên độ cho biết cường độ, còn vị trí chobiết tần số và âm sắc âm thanh

Tai người còn được nối với ba vòng bán khuyên, ở đó có cơ quan tiềnđình giữ thăng bằng cho cơ thể

Với cấu tạo như vậy, các tổn thương thính giác có thể ảnh hưởng khôngchỉ đến độ nhạy cảm của tai, mà cả đến sự cảm nhận tần số âm thanh.Thường có hai dạng tổn thương thính giác:

 Tổn thương tai giữa do liên kết giữa các xương thính giác bịcứng lại, do viêm hoặc thủng màng nhỉ

 Tổn thương thần kinh ở cơ quan cooti hoặc lệch lạc về thầnkinh ghi nhận tín hiệu thính giác ở não bộ

1.2.2 Các đặc điểm cảm thụ âm thanh của cơ quan thính giác người

Trong phần này chỉ giới thiệu các đặc điểm chủ yếu của sự cảm thụ âmthanh của cơ quan thính giác người

 Phạm vi nghe âm thanh: tai người bình thường có thể nghe được âm

thanh trong phạm vi tần số từ 20 đến 15000Hz Riêng lứa tuổi 18 cóthể nghe đến 20000Hz Âm có tần số dưới 20Hz là hạ âm và trên20000Hz là siêu âm tai người đều không thu nhận được

 Độ cao của âm thanh: Cảm giác âm thanh cao hay thấp, thanh hay

Tần số càng nhỏ, âm nghe càng thấp, càng trầm Để chúng ta dễdàng hình dung về thang độ cao của cơ quan thính giác người, chúng

ta tìm hiểu về các phím đàn của các loại đàn như Piano, Organ, … Cáckhảo sát thực tế trong đời sống có thể rút ra một vài con số: Âm 16 –20Hz chỉ có đại phong cầm (Organ) phát được 28Hz là nốt đầu tiêncủa đàn Piano 40 – 44Hz là kỷ lục của giọng nam trầm và 2300Hz làkỷ lục của giọng nữ cao Nốt cao nhất của đàn Piano là 8372Hz Âmthanh chúng ta gặp trong cuộc sống có thể nằm ở các vùng khác nhaucủa phạm vi tần số Theo cảm giác độ cao của tai người, có thể chialàm ba phạm vi tần số:

Tần số thấp từ 16 đến 355Hz (16 – 250Hz)

Tần số trung từ 355 đến 1400 Hz (250 – 2kHz)

Tần số cao từ 1400 đến 20000Hz (2 – 20kHz)

(số liệu trong ngoặc là theo tiêu chuẩn âm học của Mỹ

 Âm sắc âm thanh: Âm thanh chỉ có một tần số gọi là âm đơn Có lẽ

chỉ có âm thoa là dụng cụ duy nhất phát ra âm đơn Âm thanh chúng

ta gặp trong đời sống là những âm phực hợp (còn gọi là tạp âm) làâm thanh tổ hợp từ nhiều tần số khác nhau Trong một âm phực hợpbao giờ cũng có một âm cơ bản – âm có cường độ mạnh nhất – có tần

số f 0 , các họa âm ( có tần số 2f 0 , 3 f 0 , 4f 0 ,…) và các âm tần số khác.

Âm cơ bản cho ta cảm giác về độ cao chung của âm và nó quyết địnhchính cảm giác to nhỏ của âm này Các họa âm cho chúng ta cảmgiác về sắc thái của âm thanh hay nói khác đi nó quyết định âm sắccủa âm thanh Nhờ có âm sắc chúng ta có thể nhận ra được giọng nóicủa những người thân, âm thanh của các loại đàn khác nhau, ngay cảkhi chúng cùng phát chung một nốt nhạc Tất nhiên, tiếng đàn vàtiếng hát được tập luyện ngoài âm cơ bản còn có nhiều họa âm, còntiếng ồn của máy móc, đường phố lại còn có nhiều âm tần số khácmà có ít họa âm

 Cảm giác to nhỏ – mức to: Cảm giác to nhỏ khi nghe âm thanh của

cơ quan thính giác người vừa phụ thuộc vào mức âm ( theo dB), vừaphụ thuộc vào tần số âm Hai âm tuy có cùng mức nhưng ta nghe tonhỏ khác nhau vì chúng có tần số khác nhau Cảm giác to nhỏ này

của tai được đánh giá bằng một đơn vị chủ quan gọi là mức to và đo bằng phon (phân biệt với dB là đơn vị hoàn toàn vật lý) Thang phon

được thành lập bằng cách chọn âm tần số 1000Hz làm chuẩn và trị sốmức to (phon) ở tần số này đúng bằng trị mức âm (dB) Ví dụ: Âm tầnsố 1000Hz có mức âm 60dB thì có mức to là 60 phon

 Độ to – thang son: Cũng giống như mức to (phon), độ to là một đại

lượng chủ quan đánh giá cảm giác to nhỏ của âm thanh nhưng nó thayđổi theo tỷ lệ bậc nhất với cảm giác Đơn vị của độ to là son Quan hệgiữa độ to (ký hiệu D) và mức to (ký hiệu M) theo công thức: D =2(M – 40)/10 Như vậy độ to 1 son tương ứng với mức to 40 phon Khităng độ to, ví dụ từ 1 son lên 2 son, cảm giác nghe to sẽ tăng lên hailần

 Khả năng định hướng nguồn âm và cảm thụ khoảng cách: Khả

năng định hướng nguồn âm khi nghe âm thanh là nhờ hiệu quả nghehai tai Khi chỉ nghe một tai, khả năng định hướng hầu như không cònnữa Khả năng định hướng của tai được giải thích là do sự chêch lệchvề thời gian và cường độ vì có sự chêch lệch về quảng đường từnguồn âm đến mỗi tai Khi người nghe ở chính giữa hai loa, ta có cảmgiác nguồn âm nằm ở giữa chúng Nếu người nghe ở gần một loa hơnloa kia, âm thanh như đến từ loa gần hơn Cường độ của âm thanhcũng ảnh hưởng đến tính định hướng của tai Nếu mức âm đến từ loarất lơn, nó sẽ che lấp âm phát ra từ loa kia Khi đó cảm giác phươnghướng của âm thanh không còn rỏ ràng như trường hợp thứ nhất

 Hiện tượng che lấp: Hiện tượng che lấp xảy ra khi chúng ta nghe âm

thanh (tiếng nói hoặc âm nhạc) trong môi trường ồn Khi đó sự cảmthụ âm thanh sẽ khó khăn hơn, do tiếng ồn che lấp một phần các âmthanh cần nghe Hiện tượng che lấp được giải thích là sự giảm ngưỡngnghe trong môi trường ồn Nghiên cứu hiện tượng này cho thấy tiếngồn có tần số càng thấp và mức ồn càng lớn thì hiệu quả che lấp càngmạnh, đồng thời âm thanh ở tần số cao, có lợi để nghe rõ riếng nói lại

bị che lấp nhiều hơn

1.3 Đo âm thanh

Các máy đo và phân tích âm thanh hiện đại nhất ngày nay có thể thựchiện nhiều phép đo và đánh giá âm thanh, nhưng chưa có một máy đo nàocó thể bắt chước được cách cảm nhận âm thanh của thính giác con người Vìvậy các máy đo chỉ có thể xác định mức âm (theo dB), nghĩa là một số trị sốvật lý có tính khách quan

Các phép đo âm thanh chính là:

 Đo phân tích mức âm thanh theo tần số

 Đo mức âm tổng cộng về năng lượng theo các thang hiệu chỉnhgần đúng về cảm giác âm thanh của cơ quan thính giác người

 Đo tích lũy theo từng khoảng thời gian để xác định trị số trung

 Ghi lại mức áp suất âm ( trên băng giấy) hoặc ghi lại âm thanhtrên băng, đĩa và hiển thị âm thanh.

 Đo thời gian âm vang của phòng và chất lượng cách âm củacác kết cấu

 Đo các tính năng âm học của vật liệu …

Các phép đo âm thanh đều sử dụng một máy đo mức âm có cơ sơ đồ giớithiệu trên hình dưới đây

Hình 1.2: Sơ đồ máy đo mức âm

Dưới nay trình bày một số vấn đề kỹ thuật chung liên quan đến phươngpháp đo và đánh giá âm thanh

 Mọi máy đo mức âm đều có thể thực hiện phép đo theo hai đặctính động khác nhau:

- Loại nhanh (Fast) – tương ứng với một thời gian đáp ứng tương tự taingười (0.1s) áp dụng khi đo âm thanh có mức thay đổi lớn ( không ổnđịnh)

- Loại chậm (Slow) – cho phép xác định mức âm tích phân trong mộtthời gian dài hơn (khoảng 1s), sử dụng khi đo âm thanh ít thay đổi (ổnđịnh)

 Mức âm hiệu chỉnh A, B, C, D

Các máy đo âm thanh hiện nay đều làm việc theo nguyên tắc tác độngcủa áp suất âm thanh, tương tự như tai người Tuy nhiên sự khác nhau cơ bảngiữa máy đo và tai người là ở chổ: một microphôn lý tưởng có độ nhạy đồngđều với mọi tần số âm thanh Ngược lại, tai người thu nhận áp suất âm vàchuyển đổi thành tác động thần kinh mạnh hay yếu còn phụ thuộc tần sốcủa nó Tai người là một bộ máy chủ quan, cảm giác âm thanh mà tai ngườithu nhận được đánh giá theo một đơn vị sinh lý là phon

Để chuyển đổi một cách gần đúng các kết quả đo khách quan của máyvề cảm giác chủ quan của tai người, cần thiết phải đưa vào máy các mạchhiệu chỉnh tương ứng với đường đồng mức to gần mức khảo sát nhất

Tuy nhiên làm như vậy sẽ quá phức tạp Vì vậy, để đơn giản hơn người

ta chia các đường đồng mức to thành ba vùng và xác định một đường trungbình cho mỗi vùng đó

- Vùng A: các đường đồng mức to từ 0 đến 40dB (ở tần số 1000Hz)

- Vùng B: từ 40 đến 70 dB (ở 1000Hz)

- Vùng C: trên 70dB (ở 1000Hz)

Như vậy, ta có các mạch hiệu chỉnh A, B, và C tương ứng kết quả đomức âm được biểu diễn dB A, dB B và dB C

Sau này lại được bổ sung thêm mạch hiệu chỉnh D để xét đến tác độnggây nhiễu của tiếng ồn tần số cao như: của máy bay Khi đó ta có mức âmtheo dBD

Muốn kết quả đo gần đúng nhất với cảm giác của tai người, thủ tục đonhư sau:

- Mở mạch hiệu chỉnh A, nếu mức âm đo được không quá 40 dB thì kếtquả đúng và được biểu diễn theo dB A

- Nếu mức âm lớn hơn 40dB là kết quả sai, khi đó phải mở mạch hiệuchỉnh B Kết quả đúng nằm trong phạm vi từ 40 đến 70dB và biểudiễn theo dB B

- Nếu mức âm vượt quá 70dB, thì phải đo theo mạch hiệu chỉnh C (dBC) mới có kết quả đúng

Tuy nhiên, cách đo như vậy quá nhiều phức tạp và nhiều khi không thểthực hiện được Vì vậy, hiện nay các phép đo, đánh giá và tiêu chuẩn âmthanh trên thế giới cũng như trong nước, người ta quy định sử dụng mạchhiệu chỉnh A (dB A) để đánh giá tất cả âm thanh, kể cả trong đời sống,

1.4 Truyền âm ngoài trời

Sự truyền âm ở ngoài trời có những đặc điểm sau đây:

1) Không gian ngoài trời là trống trải, vì vậy sóng âm chỉ lan truyền đimà không có sóng trở lại Sóng âm như thế gọi là sóng chạy

2) Sự truyền âm chịu ảnh hưởng của thời tiết như gió, phân bổ nhiệt độtheo chiều cao từ mặt đất

3) Sự truyền âm chịu ảnh hưởng hút âm của bề mặt đất (đất xới, đấttrồng cỏ, trồng cây, mặt nước, mặt bêtông …)

4) Trên đường truyền âm có thể gặp chướng ngại như nhà cửa, tườngchắn, hàng cây …

Chúng ta sẽ lần lượt xem xét các trường hợp cụ thể sau đây:

1.4.1 Sự tắt dần âm thanh trong không khí

Khi âm thanh lan truyền trong không khí, năng lượng âm sẽ giảm dầntheo khoảng cách xa dần nguồn âm Đó là hiện tượng tắt dần của âm thanh,xảy ra do hai nguyên nhân sau đây:

 Do càng xa nguồn âm, năng lượng âm phải chia sẻ cho một khốilượng các phần tử môi trường càng lớn Đó là sự giảm năng lượngâm theo khoảng cách

Trường hợp nguồn âm điểm

Nếu một nguồn âm điểm có công suất P ( W) bức xạ sóng cầu, thì

ở khoảng cách nguồn r (m) cường độ âm có thể tính theo công thức

Ir = 4 r2

P

 (1.3)

Công thức trên cho thấy, mỗi khi khoảng cách r tăng lên gấp đôi, cườngđộ âm lại giảm đi bốn lần Sự giảm năng lượng của sóng cầu theo khoảng

cách này gọi là luật giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

Hình 1.3: Năng lượng âm giảm theo luật bình phương khoảng cách

Logarit hóa hai vế công thức (1.3) ta xác định mức âm (dB) tại r theocông thức:

Lr = Lp + 10lg4 2

1

r

 (1.4)Hay Lr = Lp – 20lgr – 11, dB (1.5)

Trong đó: Lp – mức công suất âm của nguồn, dB

Bài toán thường gặp là xác định độ chênh lệch mức âm tại các khoảng

cách r1 (có mức ồn L1) và r2 (với mức ồn L2), với r2 > r1 ta có:

Nguồn âm

2nn

Nguồn âm

Xét trường hợp tổng quát, một nguồn điểm có tính định hướng Q ( Q xácđịnh bằng tỷ số giữa cường độ âm theo hướng khảo sát và cường độ trungbình đối với mọi hướng ở cùng khoảng cách) bức xạ năng lượng P(W) vào

một góc khối , khi đó cường độ âm ở khoảng cách r(m) xác định theo công

Logalit hóa hai vế ta được công thức:

Lr = Lp + 10lgQ – 20lgr – 10lg (1.8)

- Trường hợp nguồn âm bức xạ đều vào không gian (Q = 1 và 

= 4) mức âm Lr trở về công thức đầu

- Khi truyền âm trên mặt phẳng (nửa không gian,  = 2), mức

âm tại r có dạng (với Q= 1).

Lr = Lp – 20lgr – 8 , dB (1.9)

- Khi truyền âm từ góc nhị diện ( = ):

Lr = Lp – 20lgr – 5 (dB) (1.10).

Đối với trường hợp nguồn âm đường

Với nguồn âm đường (bức xạ sóng trụ ), độ giảm cường độ âm từ khoảngcách r1 (I1) đến khoảng cách r2(I2) theo quan hệ

2

r

r

(1.11) Độ chênh lệch mức âm giữa các khoảng cách r1 và r2 lúc này sẽ là:

Với công thức này cho thấy, đối với nguồn âm đường mỗi khi khoảng

cách tăng lên gấp đôi mức âm sẽ giảm đi 3dB

 Do ma sát của các phần tử môi trường khi thực hiện dao động Sựgiảm năng lượng này gọi là sự hút âm của không khí gay còn gọilà sự hút âm nguyên tử.

Sự hút âm của không khí phụ thuộc rất lớn vào tần số âm, đồng thời phụthuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của không khí, thường xác định theo độ giảmmức âm trên mỗi mét chiều dài truyền âm (dB/m)

1.4.2 Aûnh hưởng của gió và phân bố nhiệt độ đến sự truyền âm

Gió có thể ảnh hưởng đến gradien vận tốc của sóng âm, do đó làm thayđổi mặt sóng âm thanh Ở gần mặt đất vận tốc gió nhỏ, khi độ cao tăng lênvận tốc cũng tăng lên, điều đó làm cho các tia âm có xu hướng uốn xuốngmặt đất theo chiều gió và uốn lên cao theo chiều ngược hướng gió, tạothành bóng âm ở phía này

Gió còn làm thay đổi mức âm theo các hướng khác nhau Tùy theo vậntốc gió, mức âm thuận theo chiều gió có thể lớn gấp 2 – 3 lần theo chiềungược gió

Sự phân bố nhiệt độ trong không gian không đều theo chiều cao vàkhông giống nhau giữa ban ngày và ban đêm, giữa đồi núi cao và thung lũngsâu Ở vùng đồng bằng, ban ngày nhiệt độ ở gần mặt đất lớn và giảm dầntheo chiều cao Ban đêm, ngược lại, nhiệt độ ở gần mặt đất thấp ( do sự bứcxạ nhiệt của mặt đất vào không gian) và tăng dần theo chiều cao Kết quảhướng của các tia âm là thay đổi và dạng mặt sóng cũng thay đổi

1.4.3 Aûnh hưởng của vật cản đến truyền âm

Sóng âm trên đường lan truyền có thể gặp các vật cản như ngôi nhà, bứctường, hàng cây, … Khi đó một phần năng lượng âm sẽ phản xạ trở lại saukhi đập vào các vật cản, làm tăng mức âm ở phía trước, đồng thời ở phía sauvật cản có thể tạo thành bóng âm mà độ lớn của nó phụ thuộc kích thướccủa vật cản và bước sóng âm Tần số âm càng cao, bóng âm càng rõ rệt,còn ở các tần số thấp, đặc biệt khi bước sóng âm xấp xỉ hoặc lớn hơn vậtcản, âm thanh có thể xâm nhập vào bóng âm do hiện tượng âm trong vùngbóng âm đều giảm đáng kể so với khi âm thanh lan truyền tự do

Chương 2

TIẾNG ỒN Ở ĐÔ THỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

ĐO ĐẠC2.1 Đặc điểm của tiếng ồn giao thông và lan truyền tiếng ồn giao thông

trong địa bàn thành phố

2.1.1 Mức ồn – cảm giác chủ quan

Bảng 2.1: Mức ồn – cảm giác chủ quan

Không nghe thấy

Khó nghe thấy

Yên tĩnh tuyệt đối

Hoàn toàn yên lặng

Rất yên lặng

Khá yên lặng

Yên lặng

Yên lặng

Gây nhiễu nhẹ

Gây nhiễu

Tiếng ồn tương đối lớn

Tiếng ồn lớn

Tiếng ồn rất to

Tiếng ồn quá lớn

Khó chịu đựng được

Khó chịu đựng được

Khó chịu đựng được

Ngưỡng nghe,Áp suất âmP0=2.10-5N/m2 =0.0002µbar

Tiếng gõ của đồng hồ, hơi thở ồn địnhPhòng ghi âm, phòng phát thanhPhòng âm nhạc, phòng bệnh nhân trong bệnh viện ban đêm

Mức ồn thực tế trong các phòng bệnh nhân ban đêmMức ồn lớn nhất cho phép ban đêm

Phòng học, khu ở đặc biệtPhòng ở trong khu ở, giớ hạn tập trung tinh thần (tiếng ồn xé giấy)

Mức cao nhất bảo vệ giấc ngủNói chuyện bình thường, mức ồn lớn nhất còn nghe được

Tiếng gõ đánh máy chữTiếng nói chuyện trong hội trườngTiếng ồn tháo nước, máy phát âm nhạc mở lớnTiếng ồn xưởng in mức ồn cho phép trong nhà máyTiếng ồn máy cắt, âm lớn nhất của đội nhạc diễn tấuXưởng dệt thoi, máy gia công gỗ

Tiếng máy bay phản lực cách khoảng 100mTiếng máy bay cách quạt

Tiếng ồn cách còi báo động 1 mét

140

Cảm giác đau

Tổn thương thần kinh

không thể hồi phục

Tiếng ồn của động cơ phản lực trong phòng thí nghiệm

Bảng 2.2: Mức to của tiếng ồn và mức độ yên tĩnh - phản ứng chủ quan

Cảm giác chủ quan (Fôn) Yên lặng Tương đối yên lặng Ồn ào

Văn phòng quản lý hành chánh

Lớp học

Nhà ở, phòng ngủ, lữ quán

Hội trường, phòng hòa nhạc,

kịch viện

Phòng họp

Xưởng sản xuất

46 46 46 37 50 75

50 53 56 40 56 83

56 60 64 46 60 93 2.1.2 Đặc điểm của tiếng ồn giao thông

Tiếng ồn dòng xe là tiếng ồn do tất

cả các xe cùng chạy trên đường tạo ra

Nói tiếng ồn giao thông là chỉ tiếng ồn

dòng xe và nó có ý nghĩa hết sức quan

trọng đối với cuộc sống của người dân

thành phố, bởi vì tiếng ồn giao thông

chiếm tỷ trọng từ 60 đến 90% trong

tiếng ồn thành phố và mức ồn ở các

thành phố lớn trên thế giới trong vòng

50 năm gần đây cứ mỗi năm lại tăng

thêm 1 dB, nghĩa là cứ sau khoảng mười

năm cảm giác độ to của tiếng ồn lại tăng

gấp hai lần

Cần phải phân biệt rõ tiếng ồn giao

thông do một xe gây ra và tiếng ồn do một luồng xe gây ra

- Tiếng ồn của từng xe

Tiếng ồn của mỗi xe có thể tổng hợp từ các tiếng ồn như sau:

Tiếng ồn từ động cơ và do sự rung động của các bộ phận của xe: Tiếng

ồn này phụ thuộc trình độ thiết kế, công nghệ sản xuất xe và kỹ thuật làm

Mậtđđộ giao thông dày đặc là mộttrong những nguyên nhân gây ô nhiễmmôi trường ở TP.HCM (Nguồn:SGGP)

đường Động cơ xe càng chính xác, bộ phận giảm xóc của xe càng tốt thìtiếng ồn truyền đến vỏ xe và sau đó truyền ồn ra ngoài càng nhỏ Trình độthiết kế và công nghệ sản xuất hiện nay đã đảm bảo có loại xe phát ratiếng ồn rất bé.

Tiếng ồn của ống xả khói: Giảm tiếng ồn từ ống xã khói phát ra là môït

vấn đề âm học đơn giản, nó đã được giải quyết một cách hoàn thiện Tấtnhiên hệ thống tiêu âm càng tốt thì giá thành càng cao và đòi hỏi chi phínăng lượng nhiều hơn Vì vậy, trong thực tế, đáng tiếc rằng có một số ngườiđã lắp ống xả khói không có tiêu âm để tiết kiệm xăng, dầu và để đỡ hạimáy nên gây ra tiếng ồn rất lớn trên đường phố Trường hợp đặc biệt là loại

xe thể thao người ta vẫn để tiếng ồn qua ống xả khói tương đối to trong điềukiện có thể được, bởi vì giảm tiếng ồn phụt khói đòi hỏi tiêu hao năng lượng

xe chạy nhiều hơn Tùy theo mỗi nước mà người ta quy định mức ồn ống xãkhói bao nhiêu dB thì phạt vi cảnh, thậm chí không cho chạy trên đườngphố

Tiếng ồn do đóng cửa xe: Tiếng ồn do đóng cửa xe gây ra cảm giác rất

khó chịu, đặc biệt là vào giờ đêm khuya, bởi vì nó là tiếng ồn gián đoạn, nólàm giật mình khi đang ngủ Có một số hãng xe đã giải quyết một cách cóhiệu quả làm giảm tiếng ồn đóng cửa nhưng rất nhiều nhà máy sản xuất ôtôvẫn sản xuất ra các loại xe có tiếng ồn đóng cửa rất to Vấn đề này chỉ giảiquyết được từ giai đoạn thiết kế và bằng cách chỉ cho phép các nhà máyđược đăng ký sản xuất các loại xe không gây ồn khi đóng cửa xe

Tiếng rít phanh: Tiếng rít hãm phanh cũng rất khó chịu Ngày nay, người

ta rất chú ý giải quyết vấn đề này bằng các đĩa hãm, bao gồm cả việc làmgiảm tiếng phanh gõ đập Các chi tiết tinh vi này được triển lãm ở nhiềunước

- Tiếng ồn của một số loại xe

Không phải tất cả các loại xe đều gây ra tiếng ồn như nhau Điều trathực tế cho kết quả sau đây:

- Xe hòm thành lịch: 77 dB

- Xe hành khách nhỏ: 79 dB

- X e hành khách mini: 84 dB

- Xe mô tô 2 xilanh 4 kỳ: 94 dB

- Xe mô tô 1 xilanh 2 kỳ: 80 dB

Độ chênh lệch giữa mức ồn của xe ca chở khách nhỏ và xe thể thao làkhông ít hơn 12 dB, nó có nghĩa là xe thể thao có tiếng ồn lớn hơn xe ô tôcon khoảng 12 lần.

Mô tô 2 xilanh 4 kỳ sản sinh ra tiếng ồn lớn hơn xe ô tô con khoảng 30lần, xe mô tô 1 xilanh 2 kỳ sản sinh ra tiếng ồn tương tự xe ô tô con

- Tiếng ồn từ dòng xe liên tục

Để giảm nhỏ tiếng ồn giao thông một cách tổng thể, trước hết là giảmtiếng ồn do từng xe gây ra, đồng thời quy hoạch đường cũng có thể hỗ trợcho việc giảm tiếng ồn giao thông Đã phát hiện ra rằng xe sẽ phát sinh ratiếng ồn lớn nhất khi chạy ở số thấp, như vậy phải giảm bớt số lần xe dừngchạy và khởi động thì sẽ làm giảm tiếng ồn giao thông Các đường vành đai,các đường xuyên và các đường cao tốc trong thành phố đều phải có biệnpháp giảm tiếng ồn Đối với các loại đường này thường xây tường che chắnhoặc làm các đê đập nhân tạo và trồng các dãy cây xanh dày đặc ở hai bênđường để giảm tiếng ồn

Một số đặc điểm của dòng xe ở các thành phố lớn của nước ta hiện naylà:

- Cường độ dòng xe thấp, trung bình khoảng 1000 – 1500 xe/h trong giờcao điểm, cực đại có thể tới 3000 xe/h ( so với nhiều thành phố trên thế giớicường độ đạt tới 4000 – 5000 xe/h

- Trong thành phần dòng xe, xe máy hai bánh chiếm tới 60 – 80% ( trongkhi trên thế giới thành phần xe máy chỉ có tỷ lệ không đáng kể và có tới 30– 60% các loại xe nặng)

- Các phương tiện giao thông không được kiểm soát về tiếng ồn cho nêntình trạng các xe hai, ba bánh và xe nhẹ có mức ồn cao hơn các xe vận tảinặng thường xảy ra

- Vận tốc dòng xe thấp do sự có mặt của nhiều loại xe thô sơ ( vận tốctrung bình trong thành phố ở các nước khác là từ 40 – 80km/h)

Tất cả những đặc điểm nêu trên cần được xem xét khi nghiên cứu quyluật tiếng ồn giao thông ở nước ta

2.1.3 Lan truyền tiếng ồn giao thông trong địa bàn thành phố

Như đã nói trên, tiếng ồn trong thành phố chủ yếu là tiếng ồn giaothông, nó không những có tỷ trọng lớn, cường độ cao, xuất hiện gần nhưsuốt thời gian trong ngày (từ 2 – 3 giờ sáng đến 12 giờ đêm), mà còn xâmnhập đến tận nơi ở của chúng ta, do việc kiểm soát tiếng ồn ở thành phốhiện nay chưa chặc chẽ

Tiếng ồn giao thông có thể lan truyền dọc theo các đường phố, đặc điểmkhi đường phố có nhà ở hai bên và chiều rộng hẹp, tạo thành một hàng langcó mức ồn rất cao Đường Hai Bà Trưng ở quận 1, thành phố Hồ Chí Minhlà một ví dụ rõ rệt Tuy nhiên mức ồn này chỉ ảnh hưởng chủ yếu đến cácngôi nhà ở mặt đường

Sự lan truyền tiếng ồn theo phương vuông góc với đường phố có khảnăng phá vỡ môi trường âm thanh yên tĩnh của các công trình nằm sâuthành phố, quấy rối đời sống và công việc của người dân

 Lan truyền tiếng ồn trên địa bàn bằng phẳng

Sự giảm dần mức âm theo khoảng cách xa dần đường giao thông do hainguyên nhân đó là:

- Mức âm giảm theo khoảng cách

- Do sự hút âm của không khí

Sự giảm mức âm theo khoảng cách xa nguồn âm đã nghiên cứu ở chương

1 (mục 1.4):

- Đối với nguồn âm điểm: công thức (1.6)

- Đối với nguồn âm đường: công thức (1.11)

Khi âm thanh lan truyền trên một bề mặt, năng lượng âm còn bị giảmbớt một phần do sự hút âm của bề mặt này Do đó, trong tính toán người tađưa thêm vào các công thức nói trên một hệ số, gọi là hệ số hút âm của bềmặt, kb

Với nguồn âm điểm: Lkc = kb .20 lg

Các hệ số kb lấy như sau:

Mặt đường phẳng, đất cày: kb = 1.0

Mặt đường trồng cỏ: kb = 1.1

Mặt đường nhựa: kb = 0.9

Trong thực tế, dòng xe chạy trên đường phố có thể coi là một nguồn âmdãy, một dạng trung gian giữa hai nguồn âm kể trên: Mỗi phương tiện giao

thông là một nguồn âm, nằm trên một đường thẳng, cách nhau một khoảng

S (m), xác định công thức:

S = 1000 vth/N (2.3)

Trong đó: vtb – vận tốc trung bình của dòng xe, km/h

N – cường độ dòng xe, xe/hQuan hệ của (2.1 ) có thể thể hiện trong bảng

Bảng2.3 : Quan hệ giữa S và N khi v tb = 40km/h

 Lan truyên tiếng ồn trên địa hình có nhà cửa

Nhà cửa, tường rào có thể làm giảm đáng kể mức ồn giao thông do hiệuquả tạo thành “bóng âm” phía sau nó Hiệu quả này có thể nhận thấy khi sosánh kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình (tỷ lệ 1:10, tần số âm500Hz, nguồn âm đường), khi tiếng ồn lan truyền trong không gian tự do vàkhi có một tường chắn cao 10m

Các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy độ giảm củamức ồn phụ thuộc:

- Đặc điểm của nguồn âm ( nguồn âm điểm, đường hay nguồn dãy)

- Vị trí của tường chắn và điểm khảo sát so với nguồn âm

- Kích thước tường chắn ( chiều cao và chiều dài)

- Tần số âm thanh

 Lan truyền tiếng ồn qua dải cây xanh

Khi trên đường lan truyền sóng âm gặp các dải cây xanh thì ngoài phầnnăng lượng âm giảm do khoảng cách, âm thanh cũng bị tiêu hao đáng kể do:

- Một phần năng lượng bị phản xạ trở lại từ hàng cây giống nhưđối với tường chắn

- Một phần năng lượng bị hút và khuyếch tán trong đám lá cây

Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy:

- Tác dụng phản xạ như tướng chắn có thể làm giảm mức âm 1.5dB mỗikhi gặp một dải cây xanh

- Khả năng hút và khuyếch tán âm thanh của cây xanh phụ thuộc vàoloại cây với mức độ rậm rạp của lá cây, có vị trí số khoảng 0.12 –0.17dB/m

Như vậy mức độ giảm âm thêm do cây xanh gây ra (ký hiệu Lcx) có thểxác định theo công thức của Meister F và Ruhrberg W (CHLB Đức):

Lcx = 1.5Z +  Bi (2.4)

Trong đó:

Z – số dải cây xanh

Bi - bề rộng của mỗi dải cây xanh

 - hệ số hút âm của cây xanh

Trong bảng 2.4: là hệ số hút âm của cây xanh (dB/m) phụ thuộc vào tầnsố âm:

Bảng 2.4: Khả năng hút âm của cây xanh ,dB/m

tần số200-400 400 - 800 800 – 1600 1600-6400 3200-6400

2.1.4 Bản đồ lan truyền tiếng ồn giao thông trong các khu xây dựng

Bản đồ lan truyền tiếng ồn giao thông của một khu xây dựng cho phépchúng ta hình dung sự phân bố mức ồn giao thông tới các khu vực khác nhautrong khu nhà, xác định các vùng đạt tiện nghi âm thanh và các vùng mấttiện nghi, nhờ đó có thể so sánh ưu khuyết điểm của các phương án thiết kếđể chọn phương án xây dựng hợp lý nhất

Bản đồ lan truyền tiếng ồn trong các khu xây dựng có thể lập được khiáp dụng quy luật lan truyền tiếng ồn trên địa bàn bằng phẳng kết hợp với sựgiảm mức ồn của các ngôi nhà - tường chắn đã nghiên cứu Theo cácphương án quy hoạch kiến trúc khác nhau, khi lập bản đồ tiếng ồn có thểdựng các đường phân bố mức ồn tương tự khi có phương án quy hoạch kiếntrúc Trình tự lập bản đồ phân bố tiếng ồn giao thông một khu xây dựng cóthể tiến hành như sau:

Bước 1: Dựng các đường đồng mức giảm tiếng ồn trên địa hình bằngphẳng, không xét đến sự có mặt của công trình

Bước 2: Dựng các đường giảm mức ồn sau các ngôi nhà - tường chắn Đểđơn giản bớt công việc, chúng ta có thể dùng phương pháp gần đúng khi sửdụng biểu đồ của bước 1 Biểu đồ này lập cho trường hợp cường độ xe N =

300 – 700xe/h

Bước 3: Phối hợp hai hệ thống đường giảm mức ồn, sau đó đưa vào trị sốmức ồn tính toán của dòng xe đường phố ta sẽ dựng được bản đồ lan truyềntiếng ồn giao thông

2.2 Phương pháp đo và đánh giá tiếng ồn

Tiếng ồn có thể đo và đánh giá theo:

o Phổ tiếng ồn, trong phạm vi tần số từ 63 đến 8000Hz, theo dảitần số 1 ốcta hoặc 1/3 ôcta

o Mức ồn tổng cộng theo thang A, B hoặc C của máy đo tươngứng với mức âm thấp trung bình hoặc cao của nguồn Tuy nhiên cácphương pháp đánh giá và tiêu chuẩn tiếng ồn hiện nay của nước ta vàtrên thế giới cho phép chỉ dùng mức ồn tổng cộng theo thang A (dBA) để đánh giá tiếng ồn sinh hoạt, giao thông và cả tiếng ồn mức caotrong công nghiệp

Tuy nhiên, do đặc điểm bức xạ tiếng ồn của các nguồn khác nhau, người

ta quy định các phương pháp đo và đánh giá riêng cho mỗi loại nguồn ồn.Đối với đo tiếng ồn dòng xe được đo như sau:

2.2.1 Quy định các vị trí đo tiếng ồn

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5964:1995 – ISO 1996/1:1982 quyđịnh các vị trí đo tiếng ồn như sau:

Việc chọn các vị trí đo phụ thuộc vào mục đích đo được quy định trongtiêu chuẩn tương ứng

Các phép đo ngoài nhà: khi muốn giảm ảnh hưởng của phản xạ âm đến

tối thiểu thì các phép đo, nếu có thể được, cần thực hiện ở cách cấu trúcphản xạ ít nhất 3,5m không kể mặt đất Khi không có quy định khác thì độcao để tiến hành đo là 1,2 đến 1,5m trên mặt đất Độ cao của các phép đokhác do các tiêu chuẩn tương ứng quy định

Các phép đo ngoài trời gần các nhà cao tầng: các phép đo này được

thực hiện ở các vị trí mà tiếng ồn đối với nhà cao tầng được quan tâm Nếukhông có chỉ định gì khác thì vị trí các phép đo tốt nhất là cách mặt trước 1đến 2m và ở trên sàn từ 1,2 đến 1,5m

Các phép đo trong nhà: các phép đo này thực hiện ở bên trong hàng

rào, mà ở đó tiếng ồn cần quan tâm đến Nếu không có gì chỉ định khác, các

vị trí đo lường nên cách các tường hoặc các bề mặt phản xạ chính khác ítnhất 1m, trên sàn từ 1,2 đến 1,5m và cách các cửa sổ khoảng 1,5m

 Cách trục của làn xe gần nhất là 1.2 mét so với tường nhà

 Cách xa cửa sổ 1.5 mét phụ thuộc vào đo một hoặc ba lần đo tạimột điểm

 Chiều cao đo là 1.5 mét

 Khoảng cách điểm đo giữa điểm đo trên đường lớn hơn 2 mét

 Thời gian đo liên tục trong 8h vào ban ngày và 0.5h vào ban đêmMức ồn của dòng xe phụ thuộc :

 Số lượng xe chạy trên đường trong một giờ theo cả hai chiều, gọilà cường độ dòng xe Cường độ dòng xe càng lớn mức ồn sẽ càngcao

 Thành phần của dòng xe – là tỷ lệ (%) các loại xe thành phầntrong dòng xe Thường người ta quan tâm ba loại xe:

- Xe khách và xe vận tải nặng

- Xe tải và xe khách nhẹ

- Xe mô tô hai và ba bánh

 Vận tốc dòng xe (km/h)

 Đặc điểm của đường: loại mặt đường, độ dốc

 Đặc điểm của các công trình hai bên đường ( có hay không có nhàcửa ở hai bên đường)

2.2.2 Phương pháp đánh giá

Tiếng ồn dòng xe là không ổn định và phải đánh giá theo mức ồn tươngđương ( LAtd) Ngay từ năm 1940 ở Chicago người ta đã nhận thấy phân bốcủa tiếng ồn dòng xe rất gần với phân bố chuẩn ( phân bố Gauss) Năm

1968, nghiên cứu của J.Foxon & F.Pearson cho thấy có thể nhận được phânbố chuẩn của mức ồn cả khi cường độ dòng xe lớn và nhỏ Vì vậy, mấy thậpniên gần đây người ta đã áp dụng phổ biến phương pháp phân tích thống kêđể nghiên cứu tiếng ồn dòng xe và lập được biểu đồ xác suất phân bố mứcồn Từ biểu đồ này chúng ta có thể rút ra một số trị số rất có ý nghĩa củatiếng ồn dòng xe là:

L10 - Mức ồn bằng và vượt 10% thời gian đo, là mức ồn trung bình cựcđại của dòng xe, tương đương mức ồn của một xe

L90 – Mức ồn bằng và vượt 90% thời gian đo, tương đương với mức ồnnền của đường

L50 – Mức ồn bằng và vượt 50% thời gian đo, tương đương mức ồn trungbình của dòng xe

Các điều kiện nghiên cứu theo phương pháp thống kê xác xuất để đạtđược độ chính xác cần thiết:

- Đo trong giờ cao điểm của ngày

- Thời gian đo là 10 phút khi cường độ dòng xe 1000 – 3000 xe/h, 20phút khi cường độ 500 – 1000 xe/h, và 30 phút khi dưới 500 xe/h Mọitrường hợp khi chưa rõ cường độ dòng xe cần phải đo 20 – 30 phút

- Tốc độ lấy số hiệu số liệu đo

100 90 80 70 60 50 40 30 20

A

2.2.3 Trị số tính toán của mức ồn dòng xe

Nhiều nước dùng mức ồn giao thông tương đương ( LAtd) làm mức ồn tínhtoán của tiếng ồn giao thông Mức ồn tương đương thường thấp hơn mức

LAtd khoảng 1 – 2dB khi cường độ dòng xe 500 – 3000 xe/h

Ở Pháp dùng mức ồn tương đương trong thời gian từ 8 đến 20 giờ làmmức ồn tính toán ban ngày

Ở Anh dùng “chỉ số tiếng ồn giao thông” làm mức ồn trung bình của L10trong 18 giờ hàng ngày vì mức ồn này gây ảnh hưởng khó chịu đáng kể chongười dân và chính phủ dựa vào mức này để xác định việc bồi thường chohọ ( ở Anh mức ồn được đo cách mép đường 10m)

Nước ta chưa có tiêu chuẩn quy định mức ồn giao thông tính toán Có ýkiến sử dụng mức ồn tương đương trung bình trong thời gian từ 8 giờ đến 20giờ, đo cách trục đường 7.5m làm trị số mức ồn tính toán

Mức ồn tương đương tính toán mỗi giờ có thể xác định gần đúng theocường độ dòng xe cho ở bảng sau khi dòng xe có 20% xe tải và xe hànhkhách nặng động cơ carburateur, với vận tốc 40km/h

Bảng 2.5 : Mức ồn tương đương của dòng xe

Cường

độ dòng

500

Tăng , giảm 13% hiệu chỉnh 1dB A

2) Theo số lượng xe tải và xe khách động cơ diedel:

Giảm không quá 10% hiệu chỉnh 0 dB A

Tăng 10% hiệu chỉnh + 1 dB A

3) Theo vận tốc dòng xe:

70 – 80km/h: tăng, giảm 7% hiệu chỉnh + ( - ) 1dB A

80 – 120km/h: tăng 20% hiệu chỉnh + 1 dB A

4) Theo độ dốc chiều dọc đường

Độ dốc 0% hiệu chỉnh 0

Tăng 2% hiệu chỉnh + 1dB A

5) Theo chiều rộng đường phố có nhà hai bên đường

Rộng trên 50m hiệu chỉnh 0

- Dạng phổ tiếng ồn giao thông phụ thuộc cường độ dòng xe N

2.3 Aûnh hưởng của tiếng ồn đối với con người

Trước hết cần nói rằng tiếng ồn không phải lúc nào cũng có hại đối vớicon người Ngược lại, tiếng ồn mức thấp khoảng 10 – 20dB lại là cần thiếtđối với họ, bởi vì nó tạo nên trạng thái môi trường bình thường, quen thuộcvà tạo được sự cân bằng cho hệ thống thần kinh của chúng ta từ lúc còn làmột bào thai trong bụng mẹ cho đến suốt cuộc đời Khi mức ồn tăng lên,thậm chí ngay cả khi mức âm còn không đáng kể (khoảng 50 – 70dB) đãảnh hưởng xấu đến các hoạt động khác nhau của con người

Âm thanh con người cảm thụ được chủ yếu thông qua tai (chỉ có phầnnhỏ dao động được âm truyền qua xương, sọ) nhưng tiếng ồn không chỉ gâyảnh hưởng xấu đối với tai, mà còn gây ra một loạt thay đổi theo chiều hướngxấu trong nhiều cơ quan và bộ máy khác của cơ thể trước khi có những biểuhiện bệnh lý và thoái hóa ở tai Aûnh hưởng xấu của tiếng ồn đối với cơ thểphụ thuộc vào mức và phổ tiếng ồn Thời gian tác dụng của nó trong mộtngày, quá trình con người tiếp xúc với tiếng ồn, cũng như vào lứa tuổi, giớitính và tình trạng sức khỏe của mỗi người

Trước hết nói ảnh hưởng của tiếng ồn đối với tai Khi chịu tác động củatiếng ồn độ nhạy cảm của tai giảm xuống và ngưỡng nghe tăng lên Hiệntượng này được gọi là sự thích nghi của tai, là một phản ứng tự vệ của cơ thểđể chống lại tiếng ồn Khi rời khỏi môi trường ồn đến nơi yên tĩnh, độ nhạycảm sẽ hồi phục lại rất nhanh chỉ sau 2 – 3 phút Tuy nhiên, sự thích nghicủa tai chỉ có mức độ nhất định Tác dụng kéo dài của tiếng ồn làm giảm độnhạy của tai rõ rệt, nhất là ở các tần số cao và thời gian hồi phục kéo dàihơn, từ vài giờ đến vài ngày Đồng thời, xuất hiện cảm giác mệt mỏi trongtai Nếu tác dụng của tiếng ồn lập lại nhiều lần, tai mất dần khả năng hồiphục, sau một thời gian sẽ phát triển thành những biến đổi có tính chất bệnhlý, gây thoái hóa trong tai, dẫn đến bệnh nặng tai và bệnh điếc.

Như vậy, sự mệt mỏi trong tai là dấu hiệu đầu tiên báo hiệu sự phát triểncủa bệnh nặng tai và bệnh điếc Theo kết quả nghiên cứu của nước ngoài thìtác dụng gây mệt mỏi của tiếng ồn bắt đầu từ 80dB đối với âm tần số 2000– 4000Hz và từ 60dB đối với âm tần số 5000 – 6000Hz

Theo số liệu của Tổ chức y tế thế giới (WHO):

- Mức âm tương đương trong một ca làm việc (8 giờ) là 80dB.Achưa gây ra bệnh điếc nghề nghiệp khi tiếp xúc lâu dài với nó

- Mức âm 85dB A có 10% công nhân bị điếc sau 40 năm tiếpxúc

- Mức 90dB A có 10% bị điếc sau 10 năm tiếp xúc và 16% sau

20 năm tiếp xúc

- Mức 95dB A có 17% bị điếc sau 10 năm và 28% sau 20 nămtiếp xúc

- Mức 100dB A có 12% bị điếc sau 5 năm và 29% sau 10 năm,42% sau 20 năm tiếp xúc …

Nhiều nghiên cứu thống kê đi đến kết luận rằng tiếng ồn của các thànhphố lớn là nguyên nhân làm giảm độ thính của tai và tăng bệnh nặng tai ỞPháp nếu có vùng nông thôn cứ 100 ngàn dân có 20 – 30 người mắc bệnhnặng tai thì ở các thành phố lớn lên đến 100 – 120 người (tăng gấp 4 – 5lần) Ở Mỹ năm 1967 có 11 triệu người lớn và 3 triệu trẻ em thành phố đượcchẩn đoán mất thính giác …

Các nghiên cứu gần đây, cho thấy tiếng ồn gây ra các bệnh ở hệ thốngthần kinh và ở các cơ quan bên trong sớm hơn nhiêu so với những biến đổithoái hóa ở cơ quan nghe

Tiếng ồn trước hết ảnh hưởng xấu tới trạng thái chức năng của hệ thầnkinh trung tâm, gây ức chế ở các trung tâm thần kinh, làm giảm sự chú ý vàgiảm khả năng làm việc của con người, đặc biệt đối với lao động trí óc.Tiếng ồn mạnh thường gây ra bệnh đau đầu, chóng mặt, cảm giác sợ hãi,bực tức vô cớ, trạng thái tâm thần không ổn định Lúc đó, biện phát thụđộng thường sử dụng là thuốc an thần Ví dụ, ở Orly – thành phố vệ tinh củaParis, cạnh một sân bay cỡ lớn nhất thế giới – số lượng thuốc an thần bán rahàng ngày gấp 7 lần ở các nơi khác

Đặc biệt về ban đêm, tiếng ồn thành phố thường phá rối giấc ngủ và sựnghĩ ngơi của con người Các nghiên cứu về giấc ngủ cho thấy:

- Khi mức ồn 30 – 35dBA, giấc ngủ xảy ra bình thường, cần có 14– 20 phút để có giấc ngủ say và giấc ngủ sâu chiếm 82% thời gianngủ Chú ý rằng, giấc ngủ sâu có vai trò hết sức quan trọng để hồiphục sức khỏe con người

- Khi mức ồn 40dBA, giấc ngủ đã bị phá rối rõ rệt và khi mức ồn50dBA thời gian để ngủ say kéo dài tới 1 giờ, thời gian của giấc sâugiảm còn 60%

Tiếng ồn gây ảnh hưởng xấu đến hệ thống thần kinh tim mạch Mức ồn

80 dBA làm giảm áp suất tâm thu, tăng áp suất tâm trương, áp suất độngmạch dao động tới 20 – 30mmHg, chu kỳ tim kéo dài, tần số nhịp tim hạthấp

Tác dụng liên tục của tiếng ồn là nguyên nhân của bệnh loét, viêm dạdày do rối loạn chức năng chế tiết và co bóp của dạ dày

Tiếng ồn có ảnh hưởng mạnh hơn đối với trẻ em và đặc biệt đối vớinhững người bị bệnh thần kinh, bệnh tim mạch, các bệnh nhân sau các camổ nặng Nó làm giảm hiệu quả của các quá trình điều trị và tăng thời gianlưu lại trong bệnh viện

Nhiều nhà nghiên xứu khẳng định, tiếng ồn trong các thành phố lớn rútngắn tuổi thọ của con người từ 10 đến 12 năm

Tiếng ồn làm giảm sự tập trung chú ý khi làm việc, gây mệt mỏi, giảmchất lượng công việc, tăng phế phẩm và tai nạn lao động Người ta cũngthấy rằng quá trình lao động càng phức tạp, càng cần nhiều tập trung chú ýthì tiếng ồn càng làm giảm năng suất lao động Theo các nghiên cứu ở nướcngoài, trong một số công việc, nâng suất lao động có thể giảm tới 40%, sốlượng nhầm lẫn tăng lên 50%

Em sẽ đưa ra một ví dụ điển hình về kết quả đo sức nghe của công ty dệtNam Đinh năm 1998 như sau:

Bảng 2.6: Phân loại điếc nghề nghiệp theo mức độ tổn thương cơ thể

(TTCT) ở 54 bệnh nhân.

Bảng 2.7: liên quan đến mức độ tổn thương cơ thể theo tuổi đời ở 54 bệnh

nhân điếc nghề nghiệp.

Bảng 2.8: Liên quan mức độ tổn thương cơ thể theo tuổi nghề ở 54 bệnh

nhân điếc nghề nghiệp

% TTCT < 11 năm 11- 20 năm > 20 năm Cộng

Bảng2.9: Phân loại điếc nghề nghiệp theo chỉ số mất nghe trung bình ở 54

bệnh nhân điếc nghề nghiệp.

trung bìnhtai phải

Mất nghetrung bìnhtai trái

Bảng 2.10: Kết luận về mức ồn có ảnh hưởng tới con người.

Mức ồn

(dB.A)

30 – 35 Không ảnh hưởng đến giấc ngủ

40 Aûnh hưởng đến giấc ngủ Điều kiện làm trí óc tốt

50 Phá rối giấc ngủ rõ rệt Điều kiện tốt cho sinh hoạt và nghĩ ngơi nói

chung

65 Quấy rối công việc, sinh hoạt Bắt đầu có ảnh hưởng xấu về tâm sinh

lý con người

80 Chưa gây ảnh hưởng xấu tới tai khi tiếp xúc lâu dài

85 Bắt đầu gây bệnh nặng tai và bệnh điếc

100 Gây tổn thương không hồi phục của tai

120 Gây đau tai

150 Tức khắc gây tổn thương thính giác

Và tiêu chuẩn cho phép

Bảng 2.11 : Giới hạn tối đa cho phép tiếng ồn khu vực công cộng và dân cư

(dBA)

6h – 18h 18h – 22h 22h – 6h

1 Khu vực cần đặc biệt yên tĩnh:

Bệnh viện, thư viện, nhà điều

dưỡng, nhà trẻ, trường học, nhà thờ,

chùa chiền

2 Khu dân cư, khách sạn, nhà nghĩ, cơ

thương mại, dịch vụ, sản xuất

Tuy TCVN có đưa ra những mức ồn tối đa cho phép và hình thức xử phạtnhững hành vi vi phạm nhưng chiều hướng giảm thiểu tiếng ồn giao thông vẫn chưa được quan tâm nhiều Trước tình hình đó, các cá nhân nên tự có biện pháp riêng để hạn chế tiếng ồn Theo PGS.TS.Nguyễn Thị Ngọc Dinh đã đưa ra một số ý kiến và lời khuyên như sau:

Ngăn ngừa suy giảm sức nghe do tiếng ồn

- Cần có các chương trình ngăn ngừa và kiểm soát sự tác hại nói chung tại nơi làm việc của tiếng ồn Cần nhận biết sự nguy hại của tiếng ồn trước khi có trở ngại khó khăn khi nghe Một hướng dẫn của Liên minh châu Âu đòi hỏi máy móc phải được thiết kế và chế tạo sao cho giảm tối thiểu tiếng ồn phát ra Cần thông báo về tiếng ồn phát ra ở máy để khách mua chẳng những chọn được thiết bị ít gây hại nhất mà còn ước tính được tác động tiếng ồn nơi làm việc, góp phần lên kế hoạch kiểm soát tiếng ồn

- Làm cho một quy trình có sinh tiếng ồn yên tĩnh bớt đi rẻ hơn 10 lần so vớiviệc tạo ra một tấm chắn lọc tiếng ồn Mức độ ồn có thể giảm bằng cách sử dụng thiết bị khống chế tiếng ồn như thùng trùm kín máy, bộ hấp thu âm, bộgiảm thanh, các tấm chắn âm và bằng cách sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân như bịt lỗ tai

- Những nơi chưa có đủ các phương pháp kỹ thuật, vẫn có thể giảm hứng chịu tiếng ồn bằng cách bảo vệ sức nghe và bằng việc quản lý như hạn chế thời gian phải vào nơi ồn Trong các chương trình kiểm soát tiếng ồn thì việc chủ yếu là giáo dục đào tạo cũng như kiểm tra định kỳ sức nghe

Hãy khắc phục tiếng ồn

- Bằng các phương tiện kỹ thuật, giảm tối thiểu tiếng ồn hoặc nhiễm tiếng ồn ngay trong gia đình mình, nhất là khi chọn mua những dụng cụ gia đình về điện và bố trí nơi để máy sao cho tiếng ồn ít nhất, tránh xa phòng

ngủ.Trong nhà, nên tạo nhiều mầu xanh - hoa để làm giảm đi những căng thẳng tinh thần

Biện pháp ngăn ngừa tiếng ồn

- Bảo vệ sức nghe: Bao gồm nút tai và che tai Những vật này có thể làm giảm cường độ của âm thanh

- Nút tai: Để nút chặt ống tai Nút tai có thể giảm tiếng ồn 15-30 dB và phụ thuộc vào mức độ nút chặt ống tai

- Che tai : có thể che cả hai tai Che tai phải vừa vặn và buộc chặt làm sao cho âm không lọt vào tai, có thể giảm tiếng ồn 15-30 dB phụ thuộc vào chấtliệu

- Nút tai và che tai có thể dùng kết hợp làm giảm tiếng ồn Được dùng trong

tiếng nổ và âm thanh có độ lớn.

- Bông tai không được coi là bảo vệ tai Bông không hiệu quả khi nút tai, chỉ

có thể giảm tiếng ồn 5-7 dB.i

2.4 Tiêu chuẩn tiếng ồn

Tiếng ồn là một trong những dạng ô nhiễm môi trường rất có hại đối với sức khỏe của con người Với mức ồn khoảng 50 dBA đã làm suy giảm hiệu suất làm việc, nhất là đối với lao động trí óc Với mức ồn khoảng 70 dBA đãlàm tăng nhịp thở và nhịp đập của tim, làm tăng nhiệt độ cơ thể và tăng huyết áp, ảnh hưởng đến hoạt động của dạ dày và giảm hứng thú lao động Sống và làm việc trong môi trường có mức ồn khoảng 90 dBA sẽ bị mệt mỏi, mất ngủ, bị tổn thương chức năng của thính giác, mất thăng bằng cơ thểvà bị suy nhược thần kinh Vì vậy, cần phải có tiêu chuẩn tiếng ồn để làm

cơ sở pháp lý kiểm soát và khống chế ô nhiễm tiếng ồn, bảo vệ điều kiện làm việc và sức khỏe của cộng đồng

Tiêu chuẩn về tiếng ồn thường có 3 loại:

- Mức ồn tối đa cho phép đối với nguồn ồn

- Mức ồn tối đa cho phép đối với khu công cộng và dân cư

- Mức ồn tối đa cho phép ở trong công trình

a) Tiêu chuẩn về mức ồn tối đa cho phép đối với các nguồn ồn

Nguồn ồn thường là tiếng ồn của các phương tiện giao thông vận tải, tiếng ồn của các máy móc, thiết bị Tiêu chuẩn này dùng để kiểm soát mức ồn do từng phương tiện giao thông (xe) hay từng thiết bị, máy móc gây ra.Bảng 2.12 giới thiệu tiêu chuẩn TCVN 5948 – 1995 cho mức ồn tối đa cho phép đối với các phương tiện giao thông vận tải đường bộ để minh họa

Bảng 2.12: Mức ồn tối đa cho phép đối với tiếng ồn phương tiện giao

thông đường bộ

4 Xe ôtô con, xe taxi, xe khách đến 12 chỗ ngồi 80

9 Máy kéo, xe ủi đất, xe tải đặc biệt lớn 90

Chú thích: Phương pháp đo mức ồn phát ra của phương tiện giao thông

vận tải đường bộ được quy định trong TCVN tương ứng

b) Tiêu chuẩn về mức ồn tối đa cho phép ở các khu vực công cộng và dân cư

Tiếng ồn ở đây là tiếng ồn tổng cộng của mọi nguồn ồn do hoạt động của con người về giao thông vận tải, sản xuất, dịch vụ, vui chơi giải trí … gây

ra tác động đến các khu công cộng và dân cư xung quanh Tiêu chuẩn này thường dùng để kiểm soát và đánh giá tác động tiếng ồn của càc dòng xe giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, hoạt động của sân bay, tuyến máy bay lên xuống và hoạt động của các nhà máy, xí nghiệp đối với các khu

công cộng và dân cư xung quanh

Bảng 2.13 dưới đây giới thiệu tiêu chuẩn TCVN 5949 – 1995 về mức ồn giới hạn tối đa cho phép đối với khu vực công cộng và dân cư để minh họa