Воздействие шума и вибрации на организм человека

Читайте также:

Человек воспринимает шум слуховым анализатором - органом слуха (рис.

3.1), в котором происходит преобразование механической энергии раздражения

рецептора в ощущение.

Ухо человека одновременно служит анализатором частот, указателем на-

правленности звука и индикатором громкости, высоты и тембра звука. Оно

способно воспринимать звуки частотного диапазона от 16 до 20 000 Гц (более

10 октав), а также динамический диапазон звуков, ограниченный порогом слу-

ховой чувствительности и порогом болевого ощущения. Ухо обладает наи-

большей чувствительностью в области частот от 800 до 4000 Гц.

Острота слуха не постоянна. В тишине она возрастает, под влиянием шу-

ма снижается. Такое временное изменение чувствительности слухового аппара-

та называется адаптацией слуха. Адаптация играет защитную роль против про-

должительно действующих шумов.

Длительное воздействие шума большой интенсивности приводит к пато-

логическому состоянию слухового органа, к его утомлению. Ухо человека, яв-

ляясь чрезвычайно чувствительным «измерительным» инструментом_______, реагиру-

ет на весьма малые изменения силы звука. Еще в 1860 г. Фехнером было пока-

зано, что между величиной раздражителя I и приростом раздражения Δ I су-

ществует зависимость

(3.1)

Вебер и Фехнер обнаружили, что при постоянном отношении наступа-

ет одинаковое увеличение ощущения прироста громкости сигнала Δ L. Фехне-

ром получена математическая зависимость

(3.2)

или

где А- постоянный коэффициент, зависящий от выбора единиц измерения.

Все воспринимаемые звуки ухом человека могут быть оценены уровнем

от 0 до 130 дБ над порогом слышимости или над порогом звукового воспри-

ятии. На практике обычно производят вычисление уровней до целых чисел, так

как изменения звукового давления менее чем на один децибел слухом не вос-

принимаются.

10) Многослойные звукоизолирующие преграды. Основной способ повыше-

ния звукоизоляции однослойной строительной преграды заключается в увели-

чении ее веса. В производственных условиях двухслойные ограждения упо-

требляются редко.

Многослойные преграды обеспечивают необходимую звукоизоляцию в об-

ласти высоких частот при существенном уменьшении их веса. Эти преграды

состоят из нескольких слоев, соединенных между собой упругими связями, т. е.

в промежутке между слоями находится воздух или упругий материал (различ-

ные пористо-волокнистые материалы с малыми значениями модулей Юнга).

Так, звукоизоляция двойной строительной прегради, принципиальная схема

которой показана на рис. 8.1, определяется следующим образом. Звукоизоли-рующая способность двухслойной стены с воздушным промежутком в нижней

части звукового диапазона до первого понижения (провала) будет такой же, как

у монолитной стены того же веса. Провал звукоизолирующей способности на

частоте, обусловленный собственными колебаниями стенок f0, может быть оп-

ределен по формуле

Рисунок 8.1 - Рпад и Рпр — звуковые давления соответственно в падающей на ог-

раждения и прошедшей сквозь ограждения волне

11. Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной испектральной структуры. Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).

Классификация шумов[править | править исходный текст]

Шум — совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

По спектру [править | править исходный текст]

Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра [править | править исходный текст]

По характеру спектра шумы подразделяют на:

· широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

· тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 10 дБШаблон:Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

По частоте (Гц) [править | править исходный текст]

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

· низкочастотный (<400 Гц)

· среднечастотный (400—1000 Гц)

· высокочастотный (>1000 Гц)

По временны́м характеристикам [править | править исходный текст]

· постоянный;

· непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения [править | править исходный текст]

· Механический

· Аэродинамический

· Гидравлический

· Электромагнитный

Отдельные категории шумов [править | править исходный текст]

· Белый шум

· Цветные шумы — некоторые виды шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектральной плотностью сигнала произвольной природы и спектрами различных цветов видимого света.

· Розовый шум (в строительной акустике), у которого уровень звукового давления изменяется в октавной полосе частот. Обозначение: С;

· «Шум дорожного движения» (в строительной акустике) — обычный шум оживленной магистрали, обозначение: Ctrl

Измерение шумов[править | править исходный текст]

Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемыми на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др.

Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах.

Сила звука в децибелах:

· Разговор: 40—45

· Офис: 50—60

· Улица: 70—80

· Фабрика (тяжелая промышленность): 70—110

· Цепная пила: 100

· Старт реактивного самолёта: 120

· Вувузела: 130

Источники шума[править | править исходный текст]

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различныедвигатели и механизмы. Общепринятой является следующая классификация шумов по источнику возникновения:

· механические;

· гидравлические;

· аэродинамические;

· электрические.

Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию.

Неакустические шумы [править | править исходный текст]

· Радиоэлектронные шумы — случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникают в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей заряда(электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах, теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум);

· тепловое излучение Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса);

· на Земле также имеются необъяснимые шумовые явления (см. Звуковые аномалии).

Воздействие шума[править | править исходный текст]

На человека [править | править исходный текст]

Основная статья: Шумовое загрязнение

Шум звукового диапазона замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы, это приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни.
При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) — и смерть.

Шум, производимый ветроэлектростанциями, также воздействует на среду обитания человека и природы.

Гигиеническое нормирование шума [править | править исходный текст]

Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами:

· по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах сосреднегеометрическими значениями^{[ источник не указан 417 дней ]} частот 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

· другой метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда неизвестен спектр реального шума. Нормируемым показателем в этом случае является эквивалентный уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же влияние, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера.

· Шум оказывает негативное влияние на весь организм человека. Шумы средних уровней (менее 80 дБА) не вызывают потери слуха, но тем не менее оказывают утомляющее неблагоприятное влияние, которое складывается с аналогичными влияниями других вредных факторов и зависит от вида и характера трудовой нагрузки на организм.

· Нормирование шума призвано предотвратить нарушение слуха и снижение работоспособности и производительности труда работающих.

· Для разных видов шумов применяются различные способы нормирования.

· Для постоянных шумовнормируются уровни звукового давления L_Pi (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для ориентировочной оценки шумовой характеристики рабочих мест допускается за шумовую характеристику принимать уровень звука L в дБ(А), измеряемый по временной характеристике шумомера «S - медленно».

· Нормируемыми параметрами прерывистого и импульсного шума в расчетных точках следует считать эквивалентные (но энергии) уровни звукового давления L _эквв дБ в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

· Для непостоянных шумов нормируется так же эквивалентный уровень звука в дБ(А).

· Допустимые уровни звукового давления для рабочих мест служебных помещений и для жилых и общественных зданий и их территорий различны.

· Нормативным документом, регламентирующим уровни шума для различных категорий рабочих мест служебных помещений является ГОСТ 12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности».

· Допустимые уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления) в дБ в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА для жилых и общественных зданий и их территорий следует принимать в соответствии со СНиП 11-12-88 "Защита от шума".

12.Шумозащитные заборы - функциональные и современные конструкции, предназначенные для эффективной защиты и ограждения территории от шумового загрязнения.

Не секрет, что именно шумовое загрязнение во многих случаях является одним из самых неблагоприятных факторов окружающей среды, приводящим к разного рода негативным последствиям, так или иначе связанным с экологической обстановкой и самочувствием человека. Повышенный уровень шума на улицах городов, за чертой мегаполиса – все это непосредственная причина множества заболеваний, от неврозов до сердечно-сосудистых недугов.

Предупреждение распространения и полное поглощение шумового загрязнения – главная задача шумозащитных заборов, обладающих специфической внутренней конструкцией, изготавливаемых по уникальным технологиям.

В компании «Максипласт» вашему вниманию предлагается изготовление на заказ высококачественных шумозащитных заборов из широкого ряда синтетических и натуральных материалов.

Это так называемые комбинированные звукоизолирующие заборы, многослойные конструкции, характеризующиеся следующими параметрами:

удобство и эргономичность эксплуатации
высокий уровень звукопоглощения
ремонтопригодность изделий
выбор материалов, цвета
простое техническое обслуживание
возможна установка дополнительного защитного экрана из прозрачных материалов
изготовление заборов различных типов конструкций: простые, изогнутые, сложной геометрии

Специалисты компании «Максипласт» изготавливают звукоизолирующие ограждения как по индивидуальному проекту клиента, так и по профессионально разрабатываемому ТУ с учетом:

особенностей грунта на территории
климатических и воздушных характеристик участка
специфики ограждаемого объекта
предпочтений и требований клиента

Установка и сборка шумозащитных заборов осуществляется профессиональными сотрудниками «Максипласт» на месте. На всю продукцию распространяется долгосрочная гарантия, компания предоставляет высококачественный технический сервис приобретенных конструкций.

Такие покрытия используют в комнатах с определенными требованиями к шумопоглощению и акустике. Они имеют довольно толстую подложку из пенополимеров или пробки.
Химостойкие покрытия предназначены в первую очередь для производственных помещений, в которых пол может подвергаться воздействию жиров, масел или кислот. Индекс химической устойчивости к разным химикатам — от 0 до 4. Химостойкие ПВХ-покрытия, как правило, не являются чувствительными к жирам, высококонцентрированным кислотам, маслам и бензину, однако они реагируют на воздействие всевозможных щелочей.
Противоскользящие покрытия еще называют безопасными ПВХ-покрытиями. Достигается противоскользящий эффект за счет добавления на всю толщину покрытия или в поверхностный слой металлических гранул, корундовой или кварцевой крошки, а также посредством рельефной поверхности линолеума. Если вы давно занимаетесь подобным ремонтом, то наверняка знаете, что ремонт и отделка квартир под ключ является довольно прибыльным делом. Осуществляя ремонт квартир под ключ, вы можете регулярно зарабатывать неплохие деньги.
Такие противоскользящие покрытия являются незаменимыми в барах, кафе, продовольственных магазинах, где капли жира на полу неизбежны, а также в ванных комнатах, бассейнах, туалетах, кухнях, лабораториях, где большая вероятность попадания на пол тех или иных жидкостей.
Группа токопроводящих и токорассеивающих покрытий направлена в первую очередь на борьбу со статическим электричеством, на сегодняшний очень она актуальна.

13. Расчетные точки в производственных и вспомогательных помещениях промышленных предприятий выбирают на рабочих местах и (или) в зонах постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от пола. В помещении с одним источником шума или с несколькими однотипными источниками одна расчетная точка берется на рабочем месте в зоне прямого звука источника, другая - в зоне отраженного звука на месте постоянного пребывания людей, не связанных непосредственно с работой данного источника.

В помещении с несколькими источниками шума, уровни звуковой мощности которых различаются на 10 дБ и более, расчетные точки выбирают на рабочих местах у источников с максимальными и минимальными уровнями. В помещении с групповым размещением однотипного оборудования расчетные точки выбирают на рабочем месте в центре групп с максимальными и минимальными уровнями.

7.2 Исходными данными для акустического расчета являются:

- план и разрез помещения с расположением технологического и инженерного оборудования и расчетных точек;

- сведения о характеристиках ограждающих конструкций помещения (материал, толщина, плотность и др.);

- шумовые характеристики и геометрические размеры источников шума.

7.3 Шумовые характеристики технологического и инженерного оборудования в виде октавных уровней звуковой мощности Lw, корректированных уровней звуковой мощности LwA, а также эквивалентных LwAэкв и максимальных LwAмакс корректированных уровней звуковой мощности для источников непостоянного шума должны указываться заводом-изготовителем в технической документации.

Допускается представлять шумовые характеристики в виде октавных уровней звукового давления L или уровней звука на рабочем месте LA (на фиксированном расстоянии) при одиночно работающем оборудовании.

Исходными данными для акустического расчета являются:

 геометрические размеры помещения;

 спектр шума источника (или источников) излучения;

 характеристика помещения;

 характеристика преграды;

 расстояние от центра источника (источников) до рабочей точки.

Выбор расчетных точек. Расчетные точки при акустических расчетах следует выбирать внутри помещений зданий и сооружений, а также на территории на рабочих местах или в зоне постоянного пребывания людей на высоте 1,2 – 1,5 м от уровня пола рабочей площадки или планировочной отметки территории.

При этом внутри помещения, в котором один источник шума или несколько источников шума с одинаковыми октавными уровнями звукового давления, следует выбирать не менее двух расчетных точек: одну на рабочем месте, расположенном в зоне отраженного звука, а другую – на рабочем месте в зоне прямого звука, создаваемого источниками шума.

Если в помещении несколько источников шума, отличающихся друг от друга по октавным уровням звукового давления на рабочих местах более чем на 10 дБ, то в зоне прямого звука следует выбирать две расчетные точки: на рабочих местах у источников с наибольшими и наименьшими уровнями звукового давления L_p в дБ.

14. Аэродинамический шум вентиляторов распространяется по воздуховодам и проникает через приточные и вытяжные решетки в помещения или на территорию, окружающую здание.

Динамические нагрузки вентиляционных установок передаются строительным конструкциям здания и возбуждают колебания их в виде структурного шума, передающегося не только в смежные помещения, но и по всему зданию. В вентиляторах с подшипниками качения при окружных скоростях колес более 15 м/с обычно преобладает аэродинамический шум. Аэродинамический шум вентилятора зависит от его типа, размеров, конструкции, числа оборотов и режима работы. Он минимален при работе на режиме максимального КПД. Шум возникает также при движении воздуха в каналах, диафрагмах, дроссель-клапанах, плафонах, шиберах, поворотах воздуховодов, тройниках, решетках и других элементах вентиляционной системы.

Для предотвращения шума дроссель-клапаны следует располагать на расстоягнии нескольких калибров воздуховода от приточных насадков и решеток. В этом случае воздушные струи, создаваемые клапаном, не будут бить непосредственно в элементы приточного насадка (решетки). Шумовые характеристики (октавные уровни звуковой мощности) источников шума принимают, как правило, по паспортам на это оборудование или по данным каталогов.

Шум, распространяющийся по воздуховодам в рабочие помещения или в окружающую атмосферу, снижают до допустимого специальными глушителями, типы и размеры которых определяют акустическим расчетом. Преимущественное применение для систем вентиляции получили два типа глушителей: трубчатые и пластинчатые. Выбор типа и конструкции глушителя зависит от размеров воздуховодов и наличия места для его установки. Трубчатые глушители применяют при площади поперечного сечения воздуховода до 500Х 500 мм. При больших размерах следует применять пластинчатые глушители, поскольку малая акустическая эффективность трубчатых глушителей требует большей их длины

15. Звуковым полем называется пространство, в ко-

тором находятся звуковыe волны. При классификации звуковых полей учиты-

ваются способы и условия распространения звуковых волн.

Свободным звуковым полем называется поле, в котором звуковые волны

распространяются в идеализированном свободном пространстве без всякого

рода отражений. Такие условия встречаются на открытом воздухе достаточном

расстоянии от поверхности земли и в безэховых (заглушенных) камерах и по-

мещениях, где падающие на стены звуковые волны полностью поглощаются.

Характерным для распространяющихся в свободном поле звуковых волн явля-

ется понижение уровня звукового давления. Это свойство соответствует закону

обратных квадратов. В свободном звуковом поле давлением и интенсивностью

звука. Это математическое отношение дает возможность определения звуковой

мощности, излучаемой источником в свободном поле. Соответствующий метод

описан в рекомендации ИСО 3745.

Диффузное звуковое поле. Характерными для диффузного звукового поля

являются многократные отражения звуковых волн, в результате которых эти

волны распространяются во всех направлениях с идентичными амплитудой и

вероятностью.

Аналогом диффузного звукового поля являются поля в реверберацион-

ных камерах и помещениях. Несмотря на то, что суммарная интенсивность зву-

ка в диффузном звуковом поле равна нулю, имеется теоретическое отношение,

связывающее звуковое давление с односторонней интенсивностью звука Jx. Од-

носторонняя интенсивность звука является интенсивностью звука в одном на-

правлении при пренебрежении идентичной составляющей в противоположном

направлении. Одностороннюю интенсивность звука нельзя измерить с помо-

щью стандартной интенсиметрической аппаратуры. Однако, эта величина по-

лезна, так как на основе результатов измерений звукового давления можно оп-

ределить звуковую мощность, излучаемую в диффузном поле. Соответствую-

щий метод описан в рекомендациях ИСО 3741.

Звуковое поле в помещении в каждой точке пространства можно предста-

вить как совокупность волн, попадающих в данную точку не по прямому пути,

а после одного или нескольких, отражений. Направление потоков мощности

отраженных волн зависит от геометрической формы помещения и степени по-

глощения акустической энергии в помещении.__

1) Восприятие шума человеком. Спектры шума

Физические величины, характеризующие звук, являются функцией времени,

поэтому эти процессы можно представить в виде суммы синусоидальных коле-

баний с различными периодами и амплитудами. Каждое колебание характери-

зуется среднеквадратичным значением физической величины и частотой. Их

зависимость называется частотным спектром звука (или спектром).

Периодические колебания сложной формы при разложении в ряд Фурье

представляются как сумма гармоник (синусоид) с различной амплитудой. Такие

гармоники образуют дискретный или линейчатый спектр (рис. 2.1,а). Неперио-

дические колебания сложной формы (случайные или одиночные процессы) мо-

гут быть представлены с помощью интеграла Фурье в виде суммы бесконечно

большого числа синусоидальных составляющих, образующих сплошной спектр

(рис.2.1,б). Обычно звуковые процессы представляют собой смешанный спектр,

изображаемый в виде сплошного и дискретного спектров, наложенных друг на

друга (рис. 2.1,в). Спектр с одинаковой интенсивностью звука по всем частотам

называется белым спектром (рис. 2.1,г).

Рисунок 2.1 - Типы спектров: а - линейчатый; б - сплошной; в - смешанный;

г - белый

Механические шумы, как правило, имеют смешанный спектр. Ударный шум

обладает сплошным спектром. Следовательно, всякие производственные шумы имеют свои, характерные для них спектры, которые обычно исследуются в

диапазоне частот от 40 до 8000 Гц.

Шум может характеризоваться физическими и физиологическими парамет-

рами. С физической стороны шум характеризуется звуковым давлением, интен-

сивностью (силой) звука, плотностью звуковой энергии, уровнем звукового

давления, частотой и плотностью дискретных составляющих и другими пара-

метрами.

Шум, как физиологическое явление, характеризуется высотой, громкостью,

областью возбужденных частот или тембром и продолжительностью действия.

Ухо человека

способно воспринимать определенный диапазон звуковых давлений, например,

на средних звуковых частотах от 10-5 до 102 Н/м2, т. е. различающихся пример-

но в 107 раз. Поэтому для удобства вычислений принято оценивать звуковое

давление, или соответственно интенсивность звука не в абсолютных, а в отно-

сительных единицах — белах, децибелах.

2) у асели

3) Производственная вибрация - вибрация воздействующая на человека на рабо-

чих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не

имеющие источников вибрации.

4) Воздействие шума на организм человека

Шум, 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.

5) Многослойные звукоизолирующие преграды. Основной способ повыше-