Действие шума на организм человека. Нормирование и гигиеническая оценка шумов

Шум – беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности; совокупность звуков различной интенсивности и частоте звуков беспорядочно изменяющихся во времени

Характер распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в ко­торой она распространяется, - звуковым полем.

Основными источниками производственных шумов, форми­рующих шумовой режим в рабочей зоне и оказывающих опреде­ленное влияние на уровни шума прилегающих жилых районов, являются металле- и деревообрабатывающее оборудование, энер­гетические и вентиляционные установки, внутризаводской транс­порт и др.

Схема классификации.

Постоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно».

Непостоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно». Непостоянный шум разделяют на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

Колеблющийся шум — шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.

Прерывистый шум — шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дВА и более), при этом уровни звука, измеренные на стандартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются менее чем на 7 дБА.

Импульсный шум — шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, для которых уровни звука, измеренные на стандартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБА и более.

Широкополосный шум обладает непрерывным спектром более одной октавы, тональный (дискретный) содержит в спектре выраженные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значительно выше уровня звука на других частотах). Шум реактивного самолета —■ широкополосный шум, шум дисковой пилы — тональный (в спектре шума имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука).

Механические шумы возникают по причинам наличия в механизмах инерционных возмущающих сил, соударения деталей, трения и др. Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу и т.д. Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях.

Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующих электромагнитную энергию.

Шум определяется как совокупность различных по силе и частоте звуков, возникающих в результате колебательного дви­жения частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).

Воздействие шума на человека проявляется от субъектив­ного раздражения до объективных патологических изменений функции органов слуха, центральной нервной системы, сер­дечно-сосудистой системы, внутренних органов.

Шум замедляет реакцию человека, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве. Под воздействием шума снижается внимание, работоспособ­ность. Шум нарушает сон и отдых людей.

Шум с уровнем звукового давления 30..45 дБ привычен для человека и не беспокоит его, до 40..70 дБ – создает дополнительную нагрузку на нервную систему, при длительном воздействии на человека может стать причиной невроза, свыше 80 дБ – приводит к профессиональной тугоухость, свыше 130 дБ – разрыв барабанной перепонки, свыше 160 Дб – вероятен смертельный исход.

Периоди­ческое повышение давления в воздухе по сравнению с ат­мосферным давлением в невозмущенной среде называется звуковым давлением.

Область слухового восприятия, доступная человеческо­му уху, ограничивается порогами слышимости и болевого ощущения. Границы этих порогов в зависимос­ти от частоты существенно меняются. Этим объясняется, что высокочастотные звуки более неприятны для челове­ка, чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звуко­вого давления).

Органы слуха человека воспринимают звуковые коле­бания в интервале частот от 16 до 20 000 Гц, зона наиболь­шей чувствительности слуха находится в области 50-5000 Гц. Колебания с частотой до 16 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не воспринимаются органами слуха человека.

Минимальная сила звука, воспринимаемая ухом, на­зывается порогом слышимости

(Iо= 10^-12Вт/м²), ему со­ответствует звуковое давление P0= 2*10^-5 Па.

Порог болевого ощущения наступает при силе звука, равной 10² Вт/м², и соответствующего ему звукового дав­ления – 2*10² Па. Как видим, изменения звукового давле­ния слышимых звуков огромны и составляют примерно 10⁷ раз. Поэтому для удобства измерения и санитарно-ги­гиенического нормирования интенсивности звука и зву­кового давления принимают не абсолютные физические, а относительные единицы, которые представляют собой ло­гарифмы отношений этих величин к условному нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости стандарт­ного тона с частотой 1000 Гц.

Уровень интенсивности звука L, дБ, определяется по формуле

L = 10 lg (I/ I₀),

где I - интенсивность звука, Вт/м²;

I₀ - интенсивность звука, принимаемая за порог слышимости, равная 10^-12 Вт/м².

Так как интенсивность звука пропорциональна квадра­ту звукового давления, то эту формулу можно записать в виде

L = 10 lg (P² / P₀²) = 20 lg(P/P₀).

P - среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения

P₀ - пороговое звуковое давление, 2∙10^-5 Па

Эти логарифмы отношений называют соответственно уровнями интенсивности звука или чаще уровнями зву­кового давления, они выражаются в белах (Б).

Кроме того, для санитарно-гигиенической оценки воз­действия шума на организм человека используют такой показатель, как уровень звука, определяемый по шкале А шумомера с размерностью в дБА.

Так как орган слуха человека способен различать изме­нение уровня интенсивности звука на 0,1Б, то для практи­ческого использования удобнее единица в 10 раз меньше — децибел (дБ).

Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются:

- Эквивалентные (по энергии) уровень звука, дБА;

- Максимальный уровень звука, дБА (не более 110 дБА).

Эквивалентный (по энергии) уровень звука непостоян­ного шума - уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет такое же среднее квадратическое звуковое давление, что и данный непостоянный шум в те­чение заданного интервала времени.

Максимальный уровень звука - уровень звука, соответ­ствующий максимальному показанию измерительного прибора при включенной необходимой стандартизован­ной временной характеристике.

Предельно допустимый уровень шума (ПДУ) - уровень, который при ежедневной работе (кроме выходных дней), но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоя­нии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

 

3 Способы защиты от вибраций и шума: коллективные и индивидуальные

Методы защиты от вибрации машин, механизмов и оборудо­вания:

- устране­нием или снижением действующих переменных сил, вы­зывающих вибрацию в источнике их возникновения;

- виб­ропоглощением;

- виброизоляцией.

Основным направлением по защите персонала от вибраций является автоматизация и механизация производственных про­цессов. Однако, в тех случаях, когда автоматизация и механизация невозможны, используются следующие методы и средства борьбы с вибрациями. Схема 3, 5

 

Инфра- и ультразвуки

Схема 6

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЛЕКЦИИ №10

 

Рис. 1 Классификация вибрации по источнику возникновения и способу передачи

 

 

Рис.2. Виды воздействия вибрации на организм человека

 

Рис. 3. Методы и средства защиты от вибрации.

Классификация производственных шумов

 

Рис. 4. Классификация производственного шума.

 

Рис. 5. Принципы, методы и средства защиты от шума.

Рис. 6. Ультразвук и инфразвук