Защита от шума
(ауд. 401 а, кафедра БЖД)
Методические указания
к выполнению лабораторной работы
по дисциплине «безопасность жизнедеятельности»
для студентов всех форм обучения
Барнаул 2003
УДК 628.517.2 (075.5)
Гергерт В.Р., Стуров Д.С. Защита от шума: Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех форм обучения / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003.
В работе приведены основные понятия, характеристики и определения по шуму. Даны сведения о нормировании и методах защиты от шума. Описан стенд оригинальной конструкции, выполненный по проекту В.Р. Гергерта и порядок выполнения задания по выбранному варианту. Приведены контрольные вопросы и литература для самоподготовки
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Безопасность жизнедеятельности»
Цель работы
Освоить: Основы защиты от производственного шума, методы измерения шума современными техническими средствами; оценивать результаты в сравнении с санитарными нормами.
Последовательность выполнения работы
1. Ознакомиться с методическими указаниями и уяснить их содержание.
2. Выбрать самостоятельно или с помощью преподавателя вариант задания (таблица 2) и выполнить его в полном объеме.
3. Ответить на контрольные вопросы (пункт 4.7)
4. Оформить отчет в объеме пункта 4.6 и защитить его у преподавателя.
Основные понятия и определения
Звук и шум
Современного человека шум преследует всюду: на производстве, в быту, на транспорте и т.д.
Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека, снижает производительность труда, приводит к утомлению, увеличению ошибок в работе, к травматизму и заболеваниям.
С физиологической точки зрения, шумом называется всякого рода нежелательные для человека звуки, которые мешают восприятию полезных звуков, нарушают тишину и покой людей, оказывают вредное или разрушающее действие на организм человека.
С физической точки зрения, шум это, как правило, беспорядочное сочетание (нагромождение) множества разнообразных единичных звуков, отличающихся своей интенсивностью и частотой, например, шум в механическом цехе от разнообразных станков, шум в торговом зале магазина, в студенческой аудитории и т. п.
Как физическое явление шум – это волновое колебание упругой среды. Отсюда выходит, что звуки могут распространяться не только в упругой воздушной среде, но и в жидкостях, металлах, земной коре и т.п.
Физические характеристики шума
Звуковыми волнами называются колебательные возмущения, распространяющиеся от источника звука в окружающей среде, а пространство, в котором они наблюдаются, называется звуковым полем .
В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени.
Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением , Па . На человеческий слух действует средний квадрат звукового давления.
Длиной звуковой волны называется расстояние, измеренное вдоль направления распространения звуковой волны между двумя точками звукового поля, в которых фазы колебаний одинаковые.
где - скорость звука, м/с
Частота колебаний, Гц.
При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.
Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке Ј, Вт/м 2 .
Величины звукового давления и интенсивность звука, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут изменяться в очень широких пределах. Так человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне величин от P max (болевой порог слышимости) до P 0 (минимально ощутимый звук) отличающихся друг от друга в 10 8 раз, а по интенсивности этот диапазон Ј max /Ј 0 отличается еще больше – в 10 16 раз.
Естественно, оперировать такими шкалами величин неудобно, к тому же ощущения человека при воздействии шума пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления L p и уровни интенсивности L I , которые позволили сократить шкалу измеряемых величин от 0 да 140 децибел. 2
Уровень интенсивности звука определяют по формуле:
Уровень звукового давления определяется по формуле
, дБ (2)
При пороговых значениях Ј 0 =10 -12 Вт/м 2 и P 0 =2∙10 -5 становятся равными уровни L I =L P =L – уровень звукового давления.
Эта характеристика широко применяется в практике измерений и при нормировании шума. Звуковое давление и интенсивность звука являются характеристиками звукового поля в определенной точке пространства.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность N (Вт) – это общее количество звуковой энергии, излучаемое источником шума в окружающее пространство за единицу времени.
Уровень звуковой мощности L N определяется по формуле
где N звуковая мощность источника, Вт;
N o – пороговая (минимально ощутимая) величина звуковой мощности, равная 10 -12 Вт.
Частотный спектр шумов – это зависимость среднеквадратичных значений амплитуд параметров (P,Ј ,L) синусоидальных составляющих единичных звуков от частоты колебаний (рисунок 1).
Рисунок 1- Частотный спектр шумов:
а,б,в – единичные синусоидальные звуки;
г – частотный спектр шумов а,б,в … п, т.е. суммарная графическая зависимость P, Ј , L всех единичных звуков от частоты f, Гц;
Если частотный спектр разделить на участки (полосы частот) таким образом, чтобы верхняя граница полосы по частоте была в 2 раза больше нижней границы, то такое давление спектра называется октавным делением , а сама полоса считается октавной полосой, т.е. если
f 2 = 2f 1 ; f 3 = 2f 2 и т.д.
При нормировании шума, исследованиях производственных шумов октавные полосы частот представляют не двумя граничными частотами, а одной среднегеометрической частотой f сг (рисунок 1), которая определяется соотношением:
где f 1 и f 2 нижняя и верхняя граничные частоты.
По воздействию на человека шумы подразделяют на низкочастотные (f < 400Гц ), малораздражительные для организма человека; среднечастотные (f = 400 – 1000 Гц ), и высокочастотные шумы (f >1000Гц ) – это очень раздражительные шумы.
Шум частотой f = 0 – 20 Гц не слышимый для человека называется инфразвук.
Шум частотой f = 20 – 20000 Гц это слышимые шумы. Шум f >20 кГц называется ультразвук - не слышимый для человека.
Эксплуатация современного промышленного оборудования и средств транспорта сопровождается значительным уровнем шума и вибрации, негативно влияющих на состояние здоровья работающих. Кроме шумового воздействия, вредное влияние на человека в процессе труда могут оказывать инфразвуковые и ультразвуковые колебания.
Человеческое ухо воспринимает как слышимые колебания, лежащие в пределах от 16 до 20 000 гц. Звуковой диапазон принято подразделять на низкочастотный (20 – 400 гц), среднечастотный (400 – 1000 гц) и высокочастотный (свыше 1000 гц). Звуковые волны с частотой менее 16 гц называются инфразвуковыми, а с частотами более 20 000 гц – ультразвуковыми (рис. 8.1). Инфразвуковые и ультразвуковые колебания органами слуха человека не воспринимаются. Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле .
рис. 8.1. ось частот звукового диапазона
Шум – это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. С физиологической точки зрения шумом называют любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.
Звуковые колебания, воспринимаемые органами слуха человека, являются механическими колебаниями, распространяющимися в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной).
Рассмотрим основные физические характеристики шума:
1. Звуковое давление Р, Па – это дополнительное давление, возникающее в среде при прохождении через нее звуковой волны. Сила воздействия звуковой волны на барабанную перепонку человеческого уха и вызываемое ею ощущение громкости зависят от звукового давления.
2. Интенсивность звука J, Вт/м 2 – это количество звуковой энергии, проходящее за единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны. Интенсивность звука используется для характеристики среднего потока энергии в какой-либо точке среды и выражается следующим образом:
где J - интенсивность звука, Вт/м 2 ;
Р – звуковое давление (разность между мгновенным значением полного давления и средним значением давления, которое наблюдается в среде при отсутствии звукового поля), Па;
– плотность среды, кг/м 3 ;
с – скорость звука в среде, м/с.
Уровень звукового давления L р, дБ . Человеческое ухо, а также многие акустические приборы реагируют не на интенсивность звука, а на звуковое давление, уровень которого определяется по формуле
где Р — звуковое давление, Па;
Р 0 - пороговое звуковое давление (Р 0 =2 10 -5 Па на частоте 1000 Гц).
4. Уровень интенсивности L J, дБ определяется по формуле
где L J – уровень интенсивности (дБ);
J – интенсивность звука, Вт/м 2 ;
J о – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости человеческого уха (J о = 10 -12 Вт/м 2 на частоте 1000 Гц).
5. Период колебаний Т, с – минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела.
6. частота колебаний f, Гц – обратная величина периоду колебаний, определяет число колебаний, произошедших за 1 секунду. Эти величины связаны между собой простым соотношением:
где f – частота колебаний в герцах (Гц);
Т – период колебаний в секундах, с.
7. Циклическая частота w, Гц – число колебаний, происходящих за 2 секунд. Между обычной и циклической частотами существует следующая связь:
Связь между уровнем интенсивности и уровнем звукового давления определяется следующим выражением:
,
где о и С о – соответственно плотность среды и скорость звука при нормальных атмосферных условиях, т. е. при t = 20 о С и Р о = 10 5 Па;
И С – плотность среды и скорость звука в условиях измерения.
При распространении звука в нормальных атмосферных условиях L J = L р . При расчетах уровня шума используют величину интенсивности звука, а для оценки воздействия шума на человека – уровень звукового давления.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ»
Кафедра основ безопасности систем и процессов
ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА
Методические указания по выполнению лабораторно-расчетной работы
для студентов всех направлений и форм обучения
Cанкт - Петербург
Лабораторный стенд для измерения шума: методические указания по выполнению лабораторно-расчетной работы/ сост.: Ю.А.Василевский, С.В.Анискин, И.О.Протодьяконов, И.Е.Слепцов, О.И.Протодьяконова; СПбГТУРП.-СПб., 2013. - 12 с.
Методические указания содержат сведения о лабораторном стенде для
измерения шума на рабочем месте и методике его измерения.
Предназначены для студентов всех направлений и форм обучения.
Рецензент: доцент СПб ГТУРП, канд. техн. наук В.И.Сарже
систем и процессов СПб ГТУРП (протокол № 6 от 28.03.13 г.).
Утверждены к изданию методической комиссией инженерноэкологиче-
ского факультета СПб ГТУРП (протокол № 7 от 1.04.2013 г.).
© Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, 2013
2. Классификация шумов по происхождению в соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 «Средства и методы защиты от шума.
Классификация»………………………………………………..... .. 6
3. Классификация шумов по характеру спектра и временным ха-
5. Интегральные критерии нормирования шума…..,………………….. 9
Библиографический список…………………………………………… 11
Введение
Данные методические указания разработаны в связи с усовершенствованием измерительного стенда для изучения воздействия шума на организм оператора.
В работе представлены: конструкция стенда, методика измерения, а также система классификации шумов.
1. Стенд для измерения уровня шума на рабочем месте
Стенд предназначен для измерения постоянного шума. Он состоит из генератора шума, шумовой камеры и шумомера. Схема стенда представлена на рис. 1.
Рис. 1 Схема стенда для измерения шума;
1 - системный блок компьютера; 2 - клавиатура; 3 - экран монитора;
4 - акустическая система; 5 - звуковая камера; 6 - шумомер; 7 - микрофон;
8- стрелочный прибор; 9 - первый аттенюатор; 10 - второй аттенюатор;
1 1 - шкала аттенюаторов: 12 - переключатель октав;
13 - вилка электрической сети
В качестве генератора шума используется персональный компьютер, ко-
торый включает: системный бок 1, клавиатуру 2, монитор 3 и акустические ко-
лонки 4. Рабочее место имитирует изображение на мониторе 3. В качестве при-
бора для измерения уровня шума используется шумомер 6, который включает микрофон 7 стрелочного прибора 8; 9, 10 - два аттенюатора, 11 - шкала атте-
нюаторов, 12 - переключатель октав; 13вилка для соединения с электрической
Генератор шума и шумомер объединяет шумовая камера 5, где установ-
лены звуковые колонки 4 и микрофон 5. Все стенки шумовой камеры отделаны звукоизолирующим материалом, что позволяет исключить воздействие внеш-
них шумов.
Устройство шумомера имеет ряд особенностей. Шкала стрелочного прибора 8 позволяет определить уровень шума только до 10 дБ. Это очень низкий уровень шума. Чтобы измерить более высокий уровень шума, в шу-
момере установлены два аттенюатора - устройства, позволяющие снизить уровень измеряемого звукового давления на определенное количество де-
цибел. Снижение уровня звукового давления отображается на шкале атте-
Работа по снижению шума аттенюаторами требует внимания. Каждый раз перед измерением аттенюаторы настраиваются на максимальное подав-
ление шума - 130 дБ. Задача студента заключается в поиске такого сниже-
ния шума, чтобы уровень шума показывал стрелочный прибор в пределах до 10 дБ, не зашкаливая. При этом условии работа с аттенюаторами закан-
чивается.
Для определения результата измерения Lx необходимо показание шкалы аттенюаторов LА сложить с показанием стрелочного прибора LB
где k - коэффициент снижения звукового давления
Из уравнений (2) и (3) следует, что аттенюаторы являются фильтрами звукового давления с кратностью, равной коэффициенту k.
2. Классификация шумов по происхождению в соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 «Средства и методы защиты от шума. Классификация»
Шум механического происхождения-шум, возникающий вследст-
вие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом.
Шум аэродинамического происхождения-шум, возникающий вслед-
ствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого и распыленного топлива в форсунках и др.).
Шум электромагнитного происхождения- шум, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.).
Шум гидродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.).
Воздушный шум - шум, распространяющийся в воздушной среде от источника возникновения до места наблюдения.
Структурный шум- шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий в звуковом диапазоне частот.
3. Классификация шумов по характеру спектра и временным характеристикам в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности»
По характеру спектра шум следует подразделять на:
Широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
Тональный , в спектре которого имеются выраженные дискретные тона. Тональный характер шума для практических целей (при контроле его
параметров на рабочих местах) устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10дБ.
По временным характеристикам шум следует подразделять на:
Постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5дБ А при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81;
Непостоянный , уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБ А при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81.
Непостоянный шум следует подразделять на:
- колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;
- прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ А и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
- импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные в дБ AI
и дБ А соответственно на временных характеристиках "импульс" и "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81, отличаются не менее чем на 7 дБ.
4. Характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления L B дБ в октавных полосах со среднегеометри-
ческими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, опре-
деляемые по формуле
где P - среднее квадратическое значение звукового давления, Па;
Р0 - значение звукового давления, соответствующее порогу слышимости на частоте 1000 Гц. В воздухе Р0 = 2∙ 10-5 Па.
Примечание:
Для ориентировочной оценки (например, при проверке органами надзора, выявлении необходимости осуществления мер по шумоглушению и др.) допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБ А, измеряемый на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-81 и определяемый, по формуле
где РА - среднее квадратическое значение звукового давления с учетом коррекции "А" шумомера, Па.
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный критерий - эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБ А, определяемый в соответствии со справочным приложением 2.
Дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума ограничивают максимальный уровень звука в дБ А, измеренный на временной характеристике "медленно", а для импульсного шума - максимальный урjвень звука в дБ A, измеренный на временной характеристике "импульс".
Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума.
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следует принимать:
для широкополостного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума по табл.2 методических указаний (МУ) 14-48.
Примечание:
Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
для тонального и импульсного шума - на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 2 МУ 14-48;
для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха вентиляции и воздушного отопления - на 5 дБ меньше фактических уровней шума в этих помещениях (измеренных или определенных расчетом), если последние не превышают значения, указанные в табл. 2 МУ 1448 (поправку для тонального и импульсного шума в этом случае принимать не следует), в остальных случаях - на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 2 МУ14-48.
Дополнительно к требованиям, указанным выше, максимальный уровень звука непостоянного шума на рабочих местах, по пп. 6. и 13 табл.2 МУ 14-48 не должен превышать 110 дБ А при измерениях на временной характеристике "медленно", а максимальный уровень звука импульсного шума на рабочих местах по п. 6 таблицы 2 МУ 14-48 не должен превышать 125 дБ AI при измерениях на временной характеристике "импульс".
5 . Интегральные критерии нормирования шума
1. Эквивалентный (по энергии) уровень звука LA ЭKB в дБ(А) данного непостоянного шума - уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет то же самое среднее квадратическое звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени, который определяют по формуле:
|
Шумом называют всякий нежелательный звук. Шум как акустический процесс характеризуется с физической и физиологических сторон. С физической стороны он представляет собой явление, связанное с волнообразным распространением колебаний частиц упругой среды. с физиологической стороны он характеризуется ощущением, вызванным воздействием звуковых волн на органы слуха. Шум частотой в 1000 Гц принят за эталонный при оценке громкости. Наименьшее звуковое давление, вызывающее ощущение звука на частоте 1000 Гц называется порогом слышимости. Звуковое давление 200 Па вызывает ощущение боли в органах слуха и называется болевым порогом . Параметры: Скорость колебания частиц в воздухе окло полодения равновесия (скорость,м в сек) Звуковое давление (в паскалях) Интоенсивность (ватт на метр в квадрате) 1. Классификация шума по источникам возникновения 1.1 Механический шум , обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. спектр механического шума занимает широкую область частот. Наличие высоких частот делают шум особо неприятным. 1.2. Аэрогидродинамические шумы возникают при движении газов и жидкостей, их взаимодействия с твердыми телами (шумы из-за периодического выпуска газа в атмосферу, например, сирена, шумы из-за образования вихрей, отрывных течений, турбулентные шумы из-за перемешивания потоков и т.п.). 1.3. Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также силы, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы). 1.4 Гидравлические возникают при стационарных и нестационарных процессах в жидкости 2. по характеру спектра . Широкополосный шум (шум с непрерывным спектром шириной > 1 октавы). Тональный шум - шум, в спектре которого имеются дискретные тона. 3. по временным характеристикам . Постоянный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Непостоянный шум - это изменение составляет больше чем 5 дБА. Непостоянные шумы в свою очередь делается на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.4. По частоте - инфразвук, просто звук, ультразвук. Действие шума на организм. Специфическое и неспецифическое воздействие шума. Шум -совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.С физиологической точки зрения шум-это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук. Шум влияет на весь организм человека:угнетает ЦНС,вызывает изменение скорости дыхания и пульса, нарушает обмен вещ-в, язва желудка,гипертонические болезни,профессиональные болезни. Шум с уровнем звукового давления 30…35дБ явл привычным для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления до 40…70дБ в условиях бытовой или природной среды создает значительную нагрузку на нервную систему,вызывает ухудшение самочувствия и при длительном действии может стать причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75дБ может привести к потере слуха. При действии шума высоких уровней 130дБ-разрыв барабанных перепонок, контузия, при более высоких - более160дБ- смерть. Снижение слуха на 10дБ неощутимо, на 20дБ-серьезно мешает человеку,т.к нарушается способность слышать важные звуки, ослабление разборчивости речи. Инфразвук при уровне 110-150 дБ вызывает субъективн ощущения в орг-зме (нарушение ЦНС,сердечн-сосуд сист,дыхат сист и тд). Инфразвук вызывает псхо-физиологич изм-я. Ультразвук может возд-ть начеловека через воздушн среду и контактно. Функциональн нарушения ЦНС,ССС,ДС, возможно изм-е состава крови, нарушение капиллярного кровообращ-я. Гигиеническое нормирование производственного шума. Измерение и оценка производственного шума. Нормирование произв шума звукового диапазона осущ-ся отд-но для пост и непост шумов. Для пост шума уст-ся предельно допустимый уровень ПДУ звука в 9ти октавных полосах со среднегеометрич значенем частот 63-8000Гц. Измерения производятся при помощи шумомера в октавном режиме в дБ. Измеренное значение сопоставляется с ГОСТ 12.1.003-83 Непост шум нормир-ся эквивалентным по энергии уровнем звука широкополосн пост шума,оказываеющ такое же возд-е, как и непостоянный шум. Измерения производятся в режиме шумомера А без учета октавных частот в дБ. Инфразвук нормируется в соотв-ии с санитарными нормами по предельно-допутимым нормам зв.р. Установлено,что общий ПАУ не должен превышать 100дБ. Ультразвук нормир-ся в соотв-ии с ГОСТ 12.1.001-89 отд-но для распространяемого воздушным путем и отд-но для контактного. Эквивал-ым назыв-ся уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет тоже самое среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течении определенного интервала времени. Кроме эквивалентного уровня звука для непостоянного шума установлены максимальные уровни звука (дБА) – наибольшее значение уровня звука за период измерения.Допустимые уровни звукового давления находят по таблицам. Допускаются в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума. Доза шума D(Па 2 *ч) – интегральная величина, учитывающая акустическую энергию, воздействующую на чел-ка за определенный период времени: Методы борьбы с шумом. Мероприятия по борьбе с шумом В кач-ве основоного метода исп-ся рац планировка пр-ва предприятия еще на стадии проектирования. 1 снижение шума в источнике Используются композитные материалы 2-х слойные. Снижение: 20-60 дБА. 2 изм-я направленности излучения шума. 3 Акустич обработка помещения. Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту. След-но, для эф-го звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, примеси д быть открыты со стороны падения звука и закрыты с обратной стороны. Звукопоглощающими явл-ся материалы, у кот коэф звукопоглощения на ср частотах больше 0,2. Звукопоглощающ облицовки снижают шум на 6-8 дБ в зоне отраженного звука, на 2-3 дБ вблизи самого источника. 4 Уменьш-е шума а пути распространения. Предусматривает применение звкоизолирующ материала. Звукоизоляция тем эф-ее,чем тяжелее материал перегородки. 5 Глушение шума- наушники,шлемы,и тд. При более 125 дБ исп-т противошумные костюмы (скафандры).
Источниками звука являются упругие колебания материальных частиц и тел, передаваемых жидкой, твердой и газообразной средой. Скорость звука в воздухе при нормальной температуре составляет приблизительно 340 м/с, в воде -1 430 м/с, в алмазе — 18 000 м/с. Звук с частотой от 16 Гц до 20 кГц называется слышимый, с частотой менее 16 Гц — и более 20 кГц — . Область пространства, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем, которое характеризуется интенсивностью звука, скоростью его распространения и звуковым давлением.
Порог слуха молодого человека в диапазоне частот от 1 000 до 4 000 Гц соответствует давлению 2× 10-5 Па. Наибольшее значение звукового давления, вызывающего болезненные ощущения, называется порогом болевого ощущения и составляет 2× 102 Па. Между этими значениями лежит область слухового восприятия. Интенсивность воздействия шума на человека оценивается уровнем звукового давления (L), который определяется как логарифм отношения эффективного значения звукового давления к пороговому. Единица измерения — децибел, дБ. На пороге слышимости при среднегеометрической частоте 1 000 Гц уровень звукового давления равен нулю, а на пороге болевого ощущения — 120-130 дБ. Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: шепот — 10-20 дБА, разговорная речь — 50-60 дБА, шум от двигателя легкового автомобиля — 80 дБА, а от грузового — 90 дБА, шум от оркестра — 110-120 дБА, шум при взлете реактивного самолета на расстоянии 25 м — 140 дБА, выстрел из винтовки — 160 дБА, а из тяжелого орудия — 170 дБА. Виды производственного шумаШум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным ; если прослушивается звук определенной частоты, шум называется тональным ; шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным. В зависимости от характера спектра шумы разделяются на низкочастотные (максимальное звуковое давление меньше 400 Гц), среднечастотные (звуковое давление в пределах 400-1000 Гц) и высокочастотные (звуковое давление больше 1000 Гц). В зависимости от временных характеристик шумы разделяются на постоянные и непостоянные. Непостоянные шумы бывают колеблющимися по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистыми, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума; импульсными , состоящими из сигналов менее 1 с. В зависимости от физической природы шумы могут быть:
В зависимости от характера действия шумы делятся на стабильные, прерывистые и воющие ; последние два особенно неблагоприятно действуют на слух. Шум создается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри здания, — это прежде всего транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, санигарно-техническое оборудование жилых зданий, трансформаторы. В производственной сфере шумы наиболее распространены в промышленности и сельском хозяйстве. Значительный уровень шума наблюдается в горнорудной промышленности, машиностроении, лесозаготовительной и деревообрабатывающей, текстильной промышленности. Воздействие шума на организм человекаШум, возникающий при работе производственного оборудования и превышающий нормативные значения, воздействует на центральную и вегетативную нервную систему человека, органы слуха. Шум воспринимается весьма субъективно. При этом имеет значение конкретная ситуация, состояние здоровья, настроение, окружающая обстановка. Основное физиологическое воздействие шума заключается в том, что повреждается внутреннее ухо, возможны изменения электрической проводимости кожи, биоэлектрической активности головного мозга, сердца и скорости дыхания, общей двигательной активности, а также изменения размера некоторых желез эндокринной системы, кровяного давления, сужение кровеносных сосудов, расширение зрачков глаз. Работающий в условиях длительного шумового воздействия испытывает раздражительность, головную боль, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, нарушение сна. В шумном фоне ухудшается общение людей, в результате чего иногда возникает чувство одиночества и неудовлетворенности, что может привести к несчастным случаям. Длительное воздействие шума, уровень которого превышает допустимые значения, может привести к заболеванию человека шумовой болезнью — нейросенсорная тугоухость. На основании всего выше сказанного шум следует считать причиной потери слуха, некоторых нервных заболеваний, снижения продуктивности в работе и некоторых случаях потери жизни. Гигиеническое нормирование шумаОсновная цель нормирования шума на рабочих местах — это установление предельно допустимого уровня шума (ПДУ), который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, 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 отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц. Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму. Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах регламентированы СН 2.2.4/2.8.562-96 “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”, СНиП 23-03-03 “Защита от шума”. Мероприятия по защите от шумаЗащита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, а также средств индивидуальной защиты. Разработка шумобезопасной техники — уменьшение шума в источнике — достигается улучшением конструкции машин, применением малошумных материалов в этих конструкциях. Средства и методы коллективной защиты подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические. Защита от шума акустическими средствами предполагает:
Архитектурно-планировочные методы — рациональная акустическая планировка зданий; размещение в зданиях технологического оборудования, машин и механизмов; рациональное размещение рабочих мест; планирование зон движения транспорта; создание шумозащищенных зон в местах нахождения человека. Организационно-технические мероприятия — изменение технологических процессов; устройство дистанционного управления и автоматического контроля; своевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; рациональный режим труда и отдыха. Если невозможно уменьшить шум, действующий на работников, до допустимых уровней, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ) — противошумные вкладыши из ультратонкого волокна “Беруши” одноразового использования, а также противошумные вкладыши многократного использования (эбонитовые, резиновые, из пенопласта) в форме конуса, грибка, лепестка. Они эффективны для снижения шума на средних и высоких частотах на 10-15 дБА. Наушники снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны, оголовья, каски, которые снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц. См.такжеЗащита от производственного шумаОсновные мероприятия по борьбе с шумом — это технические мероприятия, которые проводятся потрем главным направлениям:
Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций малошумными или полностью бесшумными, однако этот путь борьбы с шумом не всегда возможен, поэтому большое значение имеет снижение шума в источнике — путем совершенствования конструкции или схемы той части оборудования, которая производит шум, использования в конструкции материалов с пониженными акустическими свойствами, оборудования на источнике шума дополнительного звукоизолирующего устройства или ограждения, расположенного по возможности ближе к источнику. Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи является звукоизолирующий кожух , закрывающий отдельный шумный узел машины. Значительный эффект снижения шума от оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм от рабочего места или зоны обслуживания машины. Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений (рис. 1) изменяет спектр шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.
Рис. 1. Акустическая обработка помещений: а — звукопоглощающие облицовки; б — штучные звукопоглощатели; 1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6 — плита из звукопоглощающего материала Для снижения аэродинамического шума применяют глушители , которые принято делить на абсорбционные, использующие облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом: реактивные типа расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина которых равна 1/4 длины волны заглушаемого звука: комбинированные, в которых поверхности реактивных глушителей облицовывают звукопоглощающим материалом; экранные. Учитывая, что с помощью технических средств в настоящее время не всегда удается решить проблему снижения уровня шума, большое внимание должно уделяться применению средств индивидуальной защиты : наушников, вкладышей, шлемов, защищающих ухо от неблагоприятного действия шума. Эффективность средств индивидуальной защиты может быть обеспечена их правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума, а также контролем за условиями их эксплуатации. | ||||||
