Защита от шум и вибрации - Студиопедия
5.6.1 Шум, неговото въздействие върху човешкия организъм и хигиенно регулиране
Шум е всеки звук, който влияе неблагоприятно на човека. Шумът обикновено е комбинация от звуци с различна честота и интензитет. От физическа гледна точка звукът е механична вибрация на еластична среда. Звуковата вълна се характеризира със звуково налягане p, Pa, вибрационна скорост υ, m/s, интензитет I, W/m 2, и честота - броят на вибрациите в секунда ƒ, Hz.
Звуковите вибрации на среда (например въздух) възникват, когато нейното неподвижно състояние е нарушено под въздействието на смущаваща сила. Частиците на средата започват да се колебаят около равновесното положение, като скоростта на тези колебания (колебателна скорост) е много по-малка от скоростта на разпространение на звуковите вълни (скоростта на звука), което зависи от еластичните свойства, температурата и плътността на средата.
При звукови вибрации във въздуха се образуват области на ниско и високо налягане, които определят звуковото налягане.
Звуковото наляганее разликата между моментната стойност на общото налягане и средното налягане в ненарушената среда.
Когато звукова вълна се разпространява в пространството, се пренася енергия. Количеството пренесена енергия се определя от интензивността на звука. Средният енергиен поток във всяка точка на средата за единица време, на единица площ от повърхността, нормална спрямо посоката на разпространение на вълната, се наричаинтензитет на звукав дадена точка.
Характеристиката на източника на шум езвукова мощностP, която се определя от общото количество звукова енергия, излъчвана от източника на шум в околното пространство за единица време.
Слуховичовешкият орган възприема под формата на звукови звукови вибрации на еластична среда с честота приблизително от 20 до 20 000 Hz, но най-важният интервал за слухово възприятие е от 45 до 10 000 Hz.
Човешкото възприятие на звука зависи не само от неговата честота, но и от интензитета и звуковото налягане. Най-ниският интензитетI0и звуковото наляганеP0, които човек възприема, се наричат праг на чуваемост.Праговите стойностиI0иP0зависят от честотата на звука. При честота 1000 Hz, звуково наляганеP0= 2 10 -5 Pa,I0= 10 -12 W/m 2 . При звуково налягане 2 · 10 2 Pa и интензитет на звука 10 W/m 2 възниква болка (праг на болка). Между прага на чуваемост и прага на болка се намира областта на чуваемост. Има огромна разлика между прага на болката и прага на слуха. За да не оперира с големи числа, ученият А. Г. Бел предложи използването на логаритмична скала. Логаритмичната стойност, характеризираща интензитета на шума или звука, се нарича ниво на интензитет L на шума или звука, което се измерва в безразмерни единици Bel (B): L=lg(I/I0), където I е интензитетът на звука в дадена точка; I0 - интензитет на звука, съответстващ на прага на слуха.
Тъй като интензитетът на звука е пропорционален на квадрата на звуковото налягане, нивото на звуковото налягане може да се запише като:
Човешкото ухо реагира на стойност 10 пъти по-малка от бел, така че единицата децибел (dB), равна на 0,1 B, е станала широко разпространена, тогава
Нивата на интензивност на шума обикновено се използват при извършване на акустични изчисления, а нивата на звуково налягане се използват при измерване на шума и оценка на въздействието му върху човек, тъй като нашият слухов орган е чувствителен не към интензитета на звука, а към RMSналягане.
Можете да получите представа за нивата на звуково налягане на различни източници на шум от табл. 13.
| Източник на шум | Звуково налягане, Pa | Ниво на звуково налягане, dB |
| Шепнете на разстояние 0,3 мм | 2 10 -3 | |
| Реч със среден обем на разстояние | 2 10 -2 . 1 10 -1 | 60,74 |
| изправени 1м | ||
| Рязане на метал, тъкане и дърво | 2 10 -1 . 2 | 80.100 |
| обработващи машини (по време на работа | ||
| отколкото място) | ||
| Пневматични преси, пневматично занитване | 2 10 | |
| разстояние 1м | ||
| Реактивни двигатели на разстояние | Над 2 10 2 | Над 140 |
| nii 2. 3 м от ауспуха |
Според времевите характеристики шумът се разделя на постоянен и непостоянен. Такъв шум се счита за постоянен, чието ниво на звука по време на 8-часов работен ден се променя във времето с не повече от 5 dBA. Периодичните шумове, чието ниво на звука се променя с повече от 5 dBA по време на 8-часов работен ден, от своя страна се разделят на променливи във времето, интермитентни и импулсни (състоящи се от сигнали с продължителност по-малка от 1 s).
Субективното възприятие на шума от човек се различава значително от описаните физически характеристики на звука, тъй като слуховият орган не е еднакво чувствителен към звуци с различни честоти. Нискочестотните звуци се възприемат като по-малко силни от високочестотните звуци със същия интензитет. Следователно, за да се оцени субективното усещане за силата на шума, се въвежда понятието ниво на силата на звука, което се измерва от условния нулев праг. Единицата за сила на звука е фонът. Това съответства на разлика в нивата на интензитет от 1 Bреферентен звук с честота 1000 Hz. Така при честота от 1000 Hz нивата на силата на звука (във фонове) са същите като нивата на звуково налягане (в децибели). Силата на звука е физиологична характеристика на звуковите вибрации. С помощта на специални физиологични изследвания са построени криви на еднаква сила на звука, чрез които е възможно да се определи нивото на силата на звука на всеки звук с дадено ниво на звуково налягане (фиг. 16).
Многобройни изследвания установяват, че шумът е общ биологичен дразнител и при определени условия може да засегне всички органи и системи на човешкото тяло. Най-пълно е проучено въздействието на шума върху слуховия орган на човека. Интензивният шум при ежедневно излагане води до възникване на професионално заболяване - загуба на слуха, чийто основен симптом е постепенна загуба на слуха и в двете уши, първоначално разположена във високочестотната област (4000 Hz), с последващо разпространение към по-ниски честоти, които определят способността за възприемане на реч.
При много високо звуково налягане може да се получи разкъсване на тъпанчето. Най-неблагоприятен за органа на слуха е високочестотният шум (1000.4000 Hz).
В допълнение към прякото въздействие върху органа на слуха, шумът засяга различни части на мозъка, променяйки нормалните процеси на висшата нервна дейност. Това така наречено неспецифично излагане на шум може да настъпи дори по-рано от промените в органа на слуха. Характерни са оплакванията от повишена умора, обща слабост, раздразнителност, апатия, загуба на паметта, изпотяване и др.
Ориз. 16. Криви на еднаква сила на звука
Последните проучвания показват, че под въздействието на шума настъпват промени в човешкия зрителен орган.(стабилността на ясното зрение и намаляване на зрителната острота, чувствителността към различни промени в цветовете и др.) и вестибуларния апарат; функциите на стомашно-чревния тракт са нарушени; повишено вътречерепно налягане; възникват смущения в метаболитните процеси на организма и др.
Шумът, особено периодичен, импулсивен, влошава точността на работните операции, затруднява получаването и възприемането на информация. Според документите на Световната здравна организация (СЗО) най-чувствителни към шума са дейности като проследяване, събиране на информация и мислене.
В резултат на неблагоприятното въздействие на шума върху работещия човек се наблюдава намаляване на производителността на труда, увеличаване на дефектите в работата, създават се предпоставки за възникване на злополуки. Всичко това определя голямото здравно и стопанско значение на мерките за борба с шума.
При постоянен шум нормализацията се извършва според ограничителния шумов спектър.Ограничителният спектъре набор от нормативни нива на звуково налягане в осем октавни честотни ленти със средни геометрични честоти от 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Всеки ограничаващ спектър се обозначава с число, което съответства на допустимото ниво на шум (dB) в октавна лента със средногеометрична честота от 1000 Hz. Например PS-85 означава, че в този граничен спектър допустимото ниво на шум в октавната лента със средногеометрична честота 1000 Hz е 85 dB.
За приблизителна оценка GOST позволява характеристиката на постоянния шум на работното място да вземе нивото на звука в dBA, измерено по скалата "А" на шумомера и определено по формулата
къдетоRA —средноквадратично звуково налягане, като се вземе предвид корекцията на шумомера, Pa;
Р0 =2 ·10 -5 — праг на средноквадратичното звуково налягане, Pa.
В промишлени среди шумът често е непостоянен. При тези условия е най-удобно да се използва някаква средна стойност, наречена еквивалентно (по отношение на енергията) ниво на звукаLeqи характеризираща средната стойност на звуковата енергия в dBA. Това ниво се измерва със специални интегриращи шумомери или се изчислява.
Като пример в табл. 14 са показани допустимите нива на звуково налягане в октавни честотни ленти, звукови нива и еквивалентни звукови нива на работни места в промишлени помещения и на територията на промишлени предприятия за широколентов шум.
Стандартът предвижда зони с ниво на звука над 85 dBA да бъдат обозначени със специални знаци, а работещите в тези зони да бъдат снабдени с лични предпазни средства. Стандартът забранява дори кратко прекъсване на хора в зони с октавни нива на звуково налягане над 135 dB във всяка октавна лента.
Таблица 14
| Работни места | Нива на звуково налягане в dB в октавни ленти със средни геометрични честоти, Hz | Нива на звука и еквивалентни нива на звука, до A |
| Постоянни работни места и работни зони в производствените помещения и на територията на предприятието |
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: