Производственный шум. Производственный шум и его воздействие на человека Производственные шумы чаще всего имеют спектр
Производственный шум – это совокупность звуков различной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в условиях производства и неблагоприятно воздействующих на организм. Производственный шум при превышении гигиенического уровня вызывает у работников профессиональную тугоухость, а иногда и глухоту. Еще одной профессиональной патологией органа слуха может быть звуковая травма. Она чаще всего обусловлена воздействием интенсивного импульсного шума и заключается в механическом повреждении барабанной перепонки среднего уха. Наряду с воздействием на орган слуха происходит и общее воздействие шума на организм, в первую очередь, на нервную и сердечно-сосудистую системы.
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, определяемые следующим образом, дБ:
где Р – среднеквадратичная величина звукового давления, Па; Р 0 – исходное значение звукового давления (в воздухе Р 0 = 2·10 -5 Па, – порог слышимости).
В качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах, используемой для аттестации рабочих мест , принимают уровень звука, измеренный на временной характеристике «медленно» шумомера, определяемый по формуле, дБА:
где Р (А) – среднеквадратичная величина звукового давление с учетом коррекции «А» шумомера, Па; Р 0 – исходное значение звукового давления (в воздухе Р 0 = 2·10 -5 Па).
Для измерения используется стандартизованная шкала «А» шумомера, вводящая поправки к уровню звука и показывающая уровни звука, адекватные восприятию шума органами слуха. Характеристика «медленно» позволяет усреднить уровень постоянного шума.
По характеру спектра шума выделяют:
– тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
По временным характеристикам шум разделяют на постоянный, или стабильный, и непостоянный.
Постоянный шум – это шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».
Непостоянный шум – это шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день, за рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».
Непостоянный шум может быть колеблющимся, прерывистым и импульсным.
Колеблющийся во времени шум – это шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.
Прерывистый шум – это шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более.
Импульсный шум – это шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБАI и дБА, измеренные соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно», различаются не менее чем на 7 дБ.
Для двух последних видов шума (прерывистый и импульсный) характерно резкое изменение звуковой энергии во времени (свистки, гудки, удары кузнечного молота, выстрелы и пр.).
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука в децибелах по шкале «А» (дБА).
Оценка условий труда при воздействии на работника непостоянного шума производится по результатам измерения эквивалентного уровня звука за смену (интегрирующим шумомером) или расчетным способом.
Необходимо характеризовать воздействие шума на работника за все время рабочей смены. Продолжительность измерения для непостоянного шума должна составлять :
– для колеблющегося во времени – половина рабочей смены или полный технологический цикл (допускается общая продолжительность измерения 30 мин, состоящая из трех циклов, каждый продолжительностью 10 мин);
– для импульсного – 30 мин;
– для прерывистого – полный цикл характерного действия шума.
Измерение шума для контроля соответствия фактических уровней шума на рабочих местах допустимым уровням должно проводиться при работе не менее 2/3 установленных в данном помещении единиц технологического оборудования в наиболее часто реализуемом (характерном) режиме работы. Во время проведения измерений должно быть включено оборудование вентиляции, кондиционирования воздуха и другие обычно используемые в помещении устройства, являющиеся источником шума.
Микрофон следует располагать на высоте 1,5 м над уровнем пола и рабочей площадки (если работа выполняется стоя) или на высоте уха человека, подвергающегося воздействию шума (если работа выполняется сидя), в направлении максимального уровня шума и на расстоянии от оператора, который проводит измерения, равном или более 0,5 м.
Для оценки шума на постоянных рабочих местах измерения следует проводить в точках, соответствующих установленным постоянным рабочим местам. Для оценки шума на непостоянных рабочих местах измерение нужно проводить в рабочей зоне наиболее частого пребывания работника.
При измерении уровней звука и эквивалентных уровней звука, дБА, переключатель частотной характеристики шумомера устанавливают в положение «А», переключатель временной характеристики измерительного прибора устанавливают в положение «медленно».
При проведении измерений эквивалентных уровней звука прерывистого шума измеряют уровни звука и продолжительность каждой ступени. Расчет эквивалентного уровня звука можно произвести по методике из руководства Р2.2.2006–05 , которая приведена ниже. Так же можно рассчитать средний уровень звука, создаваемого различными источниками, если известны значения уровней звука, создаваемого каждым источником.
Определение среднего уровня звука
Средний уровень звука по результатам нескольких измерений определяется как среднее арифметическое по формуле (12), если измеренные уровни различаются не более чем на 7 дБА, и по формуле (13), если они различаются более чем на 7 дБА:
где L 1 , L 2 , L 3 , L n – измеренные уровни звука (шума), дБА; n – число измерений.
Для вычисления среднего значения уровней звука по формуле (13) измеренные уровни возможно просуммировать с использованием табл. 30 и вычесть из этой суммы 10 lg n , значение которых определяется по табл. 31, при этом формула (13) принимает вид:
L ср = L сум – 10 lg n . (14)
Суммирование измеренных уровней L 1 , L 2 , L 3 , … L n производят попарно последовательно следующим образом. По разности уровней L 1 и L 2 по табл. 30 определяют добавку ΔL , которую прибавляют к большему уровню L 1 , в результате чего получают уровень L 1,2 = L 1 +ΔL . Уровень L 1,2 суммируется таким же образом с уровнем L 3 и получают уровень L 1,2,3 и т. д. Окончательный результат L cy м округляют до целого числа децибел.
Таблица 30
Добавка уровня звука при определении среднего уровня звука
При равных слагаемых уровнях, т. е. при L
1 = L
2 = L
3 = ... = L
n = L
,
L
сум можно определять по формуле
L сум = L + 10 lg n . (15)
В табл. 31 приведены значения 10 lg n в зависимости от n .
Таблица 31
Значения 10 lg n для расчета среднего значения уровней звука
Пример . Необходимо определить среднее значение для измеренных уровней звука 84, 90, и 92 дБА.
Складываем первые два уровня – 84 и 90 дБА; их разности 6 дБ соответствует добавка по табл. 30, равная 1 дБ, т. е. их сумма равна
90 + 1 = 91 дБА. Затем складываем полученный уровень 91 дБА с оставшимся уровнем 92 дБА; их разности 1 дБ соответствует добавка 2,5 дБ,
т. е. суммарный уровень равен 92 + 2,5 = 94,5 дБА, или округленно получаем 95 дБА.
По табл. 31 величина 10 lg n
для трех уровней равна 5 дБ, поэтому получаем окончательный результат для среднего значения, равный
95 – 5 = 90 дБА.
Расчет эквивалентного уровня звука
Метод основан на использовании поправок на время действия каждого уровня. Он применим в тех случаях, когда имеются данные об уровнях и продолжительности воздействия шума на рабочем месте, в рабочей зоне или различных помещениях.
Расчет производится следующим образом. К каждому измеренному уровню звука добавляется (с учетом знака) поправка по табл. 32, соответствующая времени его действия (в часах или процентах от длительности смены). Затем полученные уровни звука складываются попарно последовательно с учетом разности двух уровней с использованием табл. 30, (см. ниже пример расчета).
Таблица 32
Поправка к расчету эквивалентного уровня звука
| Время | ч | 0,5 | 15 мин | 5 мин | ||||||||
| % | ||||||||||||
| Поправка в дБ | –0,6 | –1,2 | –2 | –3 | –4,2 | –6 | –9 | –12 | –15 | –20 |
Пример № 1 расчета эквивалентного уровня звука
Уровни шума за 8-часовую рабочую смену составляли 80, 86 и
94 дБА в течение 5, 2 и 1 ч соответственно. Этим промежуткам времени соответствуют поправки по табл. 32, равные –2, –6, –9 дБ. Складывая их
с уровнями шума, получаем 78, 80, 85 дБА. Теперь, используя табл. 30, складываем эти уровни попарно: сумма первого и второго дает 82 дБА, а их сумма с третьим составляет 86,7 дБА. Округляя, получаем окончательное значение эквивалентного уровня шума 87 дБА. Таким образом, воздействие этих шумов равносильно действию шума с постоянным уровнем
87 дБА в течение 8 ч.
Пример № 2 расчета эквивалентного уровня звука
Прерывистый шум 119 дБА действовал в течение 6-часовой смены суммарно в течение 45 мин (т. е. 11 % смены), уровень фонового шума в паузах (т. е. 89 % смены) составлял 73 дБА. По табл. 30 поправки равны
–9 и –0,6 дБ: складывая их с соответствующими уровнями шума, получаем 110 и 72,4 дБА, и поскольку второй уровень значительно меньше первого (табл. 30), им можно пренебречь. Окончательно получаем эквивалентный уровень шума за смену 110 дБА, что превышает допустимый уровень
80 дБА на 30 дБА.
При воздействии в течение смены на работающего шумов с разными временными (постоянный, непостоянный – колеблющийся, прерывистый, импульсный) и спектральными (тональный) характеристиками в различных сочетаниях измеряют или рассчитывают эквивалентный уровень звука. Для получения в этом случае сопоставимых данных измеренные или рассчитанные эквивалентные уровни звука импульсного и тонального шумов следует увеличить на 5 дБА, после чего полученный результат можно сравнивать с ПДУ без внесения в него понижающей поправки, установленной СН 2.2.4/2.1.8.562–96 .
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности представлены в табл. 33.
Таблица 33
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности, дБА
Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в последовательности, изложенной в разделе «Оценка тяжести и напряженности трудового процесса» в соответствии с Руководством Р2.2.2006–05 .
Предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест, разработанные с учетом категорий тяжести и напряженности труда, представлены
в табл. 34.
Таблица 34
ПДУ звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест
| № п/п | Вид трудовой деятельности, рабочее место | Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | Уровни звука и эквива-лентные уровни звука, дБА | ||||||||
| 31,5 | |||||||||||
| Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность. Рабочие места в помещениях дирекции, проектно конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах | |||||||||||
| Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории; рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, в лабораториях |
Продолжение табл. 34
| Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; Работа, требующая постоянного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа. Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону; машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах | |||||||||||
| Работа, требующая сосредоточенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами. Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин | |||||||||||
| Выполнение всех видов работ за исключением перечисленных в п.п.1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий |
Окончание табл. 34
| Подвижной состав железнодорожного транспорта | |||||||||||
| Рабочие места в кабинах машинистов тепловозов, электровозов, поездов метрополитена, дизель-поездов и автомотрис | |||||||||||
| Рабочие места в кабинах машинистов скоростных и пригородных электропоездов | |||||||||||
| Помещения для персонала вагонов поездов дальнего следования, служебных помещений, рефрижераторных секций, вагонов электростанций, помещений для отдыха багажных и почтовых отделений | |||||||||||
| Служебные помещения в багажных и почтовых вагонов, вагонов-ресторанов | |||||||||||
| Тракторы, самоходные шасси, самоходные, прицепные и навесные сельскохозяйственные машины, строительно-дорожные, землеройно-транспортные, мелиоративные и другие аналогичные виды машин | |||||||||||
| Рабочие места водителей и обслуживающего персонала автомобилей | |||||||||||
| Рабочие места водителей и обслуживающего персонала (пассажиров) легковых автомобилей | |||||||||||
| Рабочие места водителей и обслуживающего персонала тракторов, самоходных шасси, прицепных и навесных сельскохозяйственных машин, строительно-дорожных и других аналогичных машин |
2.3. Производственный шум и его воздействие на человека
В различных отраслях экономики имеются источники шума - это механическое оборудование, людские потоки, городской транспорт.
Шум - это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (шелест, дребезжание, скрип, визг и т. п.). С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Длительное воздействие шума на человека может привести к такому профессиональному заболеванию, как "шумовая болезнь".
По физической сущности шум - это волнообразное движение частиц упругой среды (газовой, жидкой или твердой) и поэтому характеризуется амплитудой колебания (м), частотой (Гц), скоростью распространения (м/с) и длиной волны (м).
Характер негативного воздействия на органы слуха и подкожный
рецепторный аппарат человека зависит еще и от таких показателей шума, как уровень звукового давления (дБ) и громкость. Первый показатель называется силой звука (интенсивностью) и определяется звуковой энергией в эргах, передаваемой за секунду через отверстие в 1 см2. Громкость шума определяется субъективным восприятием слухового аппарата человека. Порог слухового восприятия зависит еще и от диапазона частот. Так, ухо менее чувствительно к звукам низких частот.
Воздействие шума на организм человека вызывает негативные изменения прежде всего в органах слуха, нервной и сердечнососудистой системах. Степень выраженности этих изменений зависит от параметров шума, стажа работы в условиях воздействия шума, длительности действия шума в течение рабочего дня, индивидуальной чувствительности организма. Действие шума на организм человека отягощается вынужденным положением тела, повышенным вниманием, нервно-эмоциональным напряжением, неблагоприятным микроклиматом.
Действие шума на организм человека. К настоящему времени накоплены многочисленные данные, позволяющие судить о характере и особенностях влияния шумового фактора на слуховую функцию. Течение функциональных изменений может иметь различные стадии. Кратковременное понижение остроты слуха под воздействием шума с быстрым восстановлением функции после прекращения действия фактора рассматривается как проявление адаптационной защитно-приспособительной реакции слухового органа. Адаптацией к шуму принято считать временное понижение слуха не более чем на Ю-15 дБ с восстановлением его в течение 3 мин после прекращения действия шума. Длительное воздействие интенсивного шума может приводить к перераздражению клеток звукового анализатора и его утомлению, а затем к стойкому снижению остроты слуха. Установлено, что утомляющее и повреждающее слух действие шума пропорционально его высоте (частоте). Наиболее выраженные и ранние изменения наблюдаются на частоте 4000 Гц и близкой к ней области частот. При этом импульсный шум (при одинаковой эквивалентной мощности) действует более неблагоприятно, чем непрерывный. Особенности его воздействия существенно зависят от превышения уровня импульса над уровнем, определяющим шумовой фон на рабочем месте.
Развитие профессиональной тугоухости зависит от суммарного времени воздействия шума в течение рабочего дня и наличия пауз, а также общего стажа работы. Начальные стадии профессионального поражения наблюдаются у рабочих со стажем 5 лет, выраженные (поражение слуха на все частоты, нарушение восприятия шепотной и разговорной речи) - свыше 10 лет.
Помимо действия шума на органы слуха установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем диагностируется нарушение слуховой чувствительности. Поражение нервной системы под действием шума сопровождается раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением, изменением кожной чувствительности и другими нарушениями, в частности замедляется скорость психических реакций, наступает расстройство сна и т. д. У работников умственного труда происходит снижение темпа работы, ее качества и производительности.
Действие шума может привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сдвигам в обменных процессах (нарушение основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, солевого обменов), нарушению функционального состояния сердечнососудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума, передаваемого этим путем, на 20-30 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях шума передача за счет костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на организм человека. При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Таким образом, воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечнососудистой и других систем, которые могут рассматриваться как профессиональное заболевание - шумовая болезнь. Профессиональный неврит слухового нерва (шумовая болезнь) чаще всего встречается у рабочих различных отраслей машиностроения, текстильной промышленности и проч. Случаи заболевания встречаются у лиц, работающих на ткацких станках, с рубильными, клепальными молотками, обслуживающих прессоштамповочное оборудование, у испытателей-мотористов и других профессиональных групп, длительно подвергающихся интенсивному шуму.
Нормирование уровня шума. При нормировании шума используют два метода нормирования: по предельному спектру шума и уровню звука в дБ. Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, соответствующих рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации. Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром. Исследования показывают, что допустимые уровни уменьшаются с ростом частоты (более неприятный шум).
Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А, которая имитирует кривую чувствительности уха человека, и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью 1а = ПС + 5.
Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений.
Методы борьбы с шумом. Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:
Устранение причины шума, т. е. замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;
Изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);
Ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;
Применение рациональной планировки помещений;
Использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;
Использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;
Использование индивидуальных средств защиты (беруши, наушники, ватные тампоны);
Проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;
Соблюдение режима труда и отдыха;
Проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.
Интенсивность звука определяется по логарифмической шкале громкости. В шкале - 140 дБ. За нулевую точку шкалы принят "порог слышимости" (слабое звуковое ощущение, едва воспринимаемое ухом, равное примерно 20 дБ), а за крайнюю точку шкалы - 140 дБ - максимальный предел громкости.
Громкость ниже 80 дБ обычно не влияет на органы слуха, громкость от 0 до 20 дБ - очень тихая; от 20 до 40 - тихая; от 40 до 60 - средняя; от 60 до 80 - шумная; выше 80 дБ - очень шумная.
Для измерения силы и интенсивности шума применяют различные приборы: шумомеры, анализаторы частот, корреляционные анализаторы и коррелометры, спектрометры и др. Принцип работы шумомера состоит в том, что микрофон преобразует колебания звука в электрическое напряжение, которое поступает на специальный усилитель и после усиления выпрямляется и измеряется индикатором по градуированной шкале в децибелах.
Анализатор шума предназначен для измерения спектров шумов оборудования. Он состоит из электронного полосного фильтра с шириной полосы пропускания, равной 1/3 октавы. Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются рационализация технологических процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшенные архитектурно-планировочные решения, средства индивидуальной защиты.
На особо шумных производственных предприятиях используют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники (рис. 1.6) и ушные вкладыши типа "беруши". Эти средства должны быть гигиеничными и удобными в эксплуатации.
В России разработана система оздоровительно-профилактических мероприятий по борьбе с шумом на производствах, среди которых важное место занимают санитарные нормы и правила. Выполнение установленных норм и правил контролируют органы санитарной службы и общественного контроля.
Вопросы для самоконтроля
1. Понятие шума, единицы его измерения и классификация шумов.
2. Какие изменения возникают при действии шума на организм человека?
3. Укажите методы нормирования и допустимые уровни шума.
4. Какие мероприятия используются для борьбы с шумом на производстве?
Введение
1. Шум. Его физическая и частотная характеристика. Шумовая болезнь.
1.1 Понятие шума.
1.2 Уровни шума. Основные понятия.
1.3. Болезнь, вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления
1.4. Ограничение и нормирование шума.
2. Производственный шум. Его виды и источники. Основные характеристики.
2.1 Характеристика шумов в производстве.
2.2 Источники производственного шума.
2.3 Измерение шума. Шумомеры
2.4 Способы защиты от шума на предприятиях.
3. Бытовой шум.
3.1 Проблемы снижения бытового шума
3.2 Шум автомобильного транспорта
3.3 Шум от железнодорожного транспорта
3.4 Уменьшения воздействия авиа-шума
Заключение
Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Двадцатый век стал не только самым революционным в смысле развития техники и технологии, но и стал самым шумным во всей человеческой истории. Невозможно найти область жизни современного человека, где бы отсутствовал бы шум - как смесь раздражающих или мешающих человеку звуков.
Проблема «шумового нашествия» в современном мире признана практически во всех развитых государствах. Если за 20 с небольшим лет уровень шума вырос с 80 ДБ до 100Дб на улицах городов, то можно предположить, что в течение следующих 20-30 лет, уровень шумового давления достигнет критических пределов. Именно поэтому, во всем мире предпринимаются серьёзные меры, направленные на понижение уровней звукового загрязнения. В нашей стране вопросы звукового загрязнения и меры по его недопущению регулируются на государственном уровне.
Шумом можно назвать любой вид звуковых колебаний, который в данный конкретный момент времени вызывает у данного конкретного индивидуума эмоциональный или физический дискомфорт.
При прочтении данного определения может возникнуть своего рода «дискомфорт восприятия» - т. е. Состояние, в котором длина фразы, количество оборотов и применяемые выражения заставляют читающего поморщиться. Условно, состояние дискомфорта, вызываемое звуком можно охарактеризовать теми же симптомами. Если звук вызывает подобную симптоматику, мы с вами говорим о шуме. Понятно, что указанный выше способ идентификации шума в известной степени условен и примитивен, но, тем не менее, он не перестает быть правильным. Ниже мы рассмотрим проблематику вопроса шумового загрязнения и обозначим основные направления, в которых ведется работа по борьбе с ними.
1. Шум. Его физическая и частотная характеристика. Шумовая болезнь.
1.1 Понятие шума
Шум - это сочетание звуков различных по силе и частоте, способное оказывать воздействие на организм. С физической точки зрения источник шума - это любой процесс, в результате которого происходит изменение давления или возникают колебания в физических средах. На промышленных предприятиях, таких источников может присутствовать великое множество, в зависимости от сложности процесса производства и используемого в нем оборудования. Шум создают все без исключения механизмы и агрегаты, имеющие подвижные части, инструмент, в процессе его использования (в том числе и примитивный ручной инструмент). Кроме производственного, в последнее время все более значимую роль стал играть бытовой шум, весомую долю которого составляет шум транспортный.
1.2 Уровни шума. Основные понятия.
Основными физическими характеристиками звука (шума) являются частота, выражаемая в герцах (Гц) и уровень звукового давления, измеряемый в децибелах (дБ). Диапазон от 16 до 20 000 колебаний в секунду (Гц) человеческий слуховой аппарат в состоянии воспринять и интерпретировать. В таблице 1 приведены примерные уровни шума и соответствующие им характеристики и источники звука.
Таблица 1. Шкала шумов (уровни звука, децибел).
| Децибел, дБ |
Характеристика | Источники звука |
| 0 | Ничего не слышно | |
| 5 | Почти не слышно |
тихий шелест листьев |
| 10 | ||
| 15 | Едва слышно |
шелест листвы |
| 20 | шепот человека (на расстоянии менее1м). | |
| 25 | шепот человека (более 1м) | |
| 30 | шепот, тиканье настенных часов. Норма для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч. |
|
| 35 | Довольно слышно |
приглушенный разговор |
| 40 | обычная речь. Норма для жилых помещений, с 7 до 23 ч. |
|
| 45 | обычный разговор | |
| 50 | Отчётливо слышно |
разговор, пишущая машинка |
| 55 | Норма для офисов класса А | |
| 60 | Норма для контор (офисов) | |
| 65 | громкий разговор (1м) | |
| 70 | громкие разговоры (1м) | |
| 75 | крик, смех (1м) | |
| 80-95 | Очень шумно |
Крик/ мотоцикл с глушителем/ грузовой железнодорожный вагон (в семи метрах) вагон метро (7м) |
| 100-115 | Крайне шумно |
оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома. Максимально допустимое звуковое давление для наушников. |
| в самолёте (до 80-х годов ХХ столетия) | ||
| вертолёт | ||
| пескоструйный аппарат | ||
| 120 | Почти невыносимо |
отбойный молоток расстояние менее 1 м. |
| 125 | ||
| 130 | Болевой порог | самолёт на старте |
| 135-145 | Контузия |
звук взлетающего реактивного самолета / старт ракеты |
| 150-155 | Контузия, травмы | |
| 160 | Шок, травмы | ударная волна от сверхзвукового самолёта |
1.3 Болезнь вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления
Поскольку шумовое воздействие на организм человека изучается сравнительно недавно, абсолютного понимания механизма воздействия шума на организм человека у ученых нет. Тем не менее, если говорить о влиянии шума, чаще всего изучается состояние органа слуха. Именно слуховой аппарат человека воспринимает звук, и соответственно, при экстремальных воздействиях звука слуховой аппарат реагирует в первую очередь. Кроме органов слуха, воспринимать звук человек может и через кожу (рецепторами вибрационной чувствительности). Известно, что люди, лишенные слуха, в состоянии при помощи прикосновений не только ощущать звук, но и оценивать звуковые сигналы.
Способность воспринимать звук посредством вибрационной чувствительности кожи, это своего рода функциональный атавизм. Дело в том, что на ранних этапах развития человеческого организма функцию органа слуха выполняли именно кожные покровы. В процессе развития, орган слуха эволюционировал и усложнился. Вместе с ростом его сложности, увеличилась и его уязвимость. Шумовое воздействие травмирует периферический отдел слуховой системы - так называемое «внутреннее ухо». Именно там и локализуется первичное поражение слухового аппарата. По мнению некоторых ученых, в воздействии шума на слух первостепенную роль играет перенапряжение и, как следствие, истощение аппарата воспринимающего звук. Специалисты – аудиологиисчитают длительное воздействие шума причиной, которая приводит к нарушению кровоснабжения внутреннего уха и является причиной изменений и дегенеративных процессов органе слуха, в том числе и перерождения клеток.
Существует термин «профессиональная глухота». Он имеет отношение к людям тех профессий, в которых избыточное шумовое воздействие носит более или менее постоянный характер. В ходе длительных наблюдений за такими пациентами, удалось зафиксировать изменения не только в органах слуха, но и на уровне биохимии крови, которые явились следствием избыточного шумового воздействия. К группе наиболее опасных воздействий шума следует отнести сложно диагностируемые изменения в нервной системе человека подвергающегося регулярному шумовому воздействию. Изменения в работе нервной системы обусловлены тесными связями слухового аппарата с разными её отделами. В свою очередь дисфункция в нервной системе приводит к дисфункции различных органов и систем организма. Нельзя в этой связи не вспомнить расхожего выражения о том, что «все болезни от нервов». В контексте рассматриваемой проблематики можно предложить следующий вариант этой фразы «все болезни от шума».
Первичные изменения слухового восприятия, легко обратимы, если слух не подвергался экстремальным нагрузкам. Однако со временем, при постоянном негативном вилянии изменения могут превратиться в стойкие и\или необратимые. В связи с этим следует контролировать продолжительность воздействия звука на организм, и меть ввиду, что первичные проявления «профессиональной глухоты» можно диагностировать у лиц, работающих в условиях шума около 5 лет. Далее риск потери слуха у работающих возрастает.
Для оценки состояния слуха у лиц, работающих в условиях воздействия шума, различают четыре степени потери слуха, представленные в таблице 2.
Таблица 2. Критерии оценки слуховой функции для лиц, работающих в условиях шума и вибрации (разработаны В.Е.Остапович и Н.И.Пономаревой).
Важно понимать, что вышесказанное не имеет касательства к экстремальным звуковым воздействиям (см.таблицу 1). Оказание кратковременного и интенсивного воздействия на орган слуха, может привести к полной потере слуха, ввиду разрушения слухового аппарата. Результатом получения такой травмы бывает полная потеря слуха. Такое воздействие звука встречается при сильном взрыве, крупной аварии и т. п.
Выше мы упоминали о возможности развития дисфункции нервной системы вследствие воздействия шума. Основная опасность таких изменения в том, что они могут развиваться и без выраженных признаков поражения органов слуха. Вам, безусловно, знакомы состояния, которые вы описываете как «раздражение из-за противного звука». Например, звук воды капающей из крана способен вызвать у любого человека состояние крайней нервозности и раздражения. Или, еще один известный пример - скрип железа по стеклу. Сами по себе эти звуки не оказывают критичного или экстремального воздействия на орган слуха. От звука капающей воды нельзя потерять слух. Но заработать невроз – очень даже просто.
Как проявляется неврология, вызванная шумовым воздействием? Симптомы достаточно широки – это и тупая головная боль, тяжесть и шум в голове, головокружение, повышенная раздражительность, быстрая утомляемость, снижение трудоспособности, потливость, неспособность сконцентрировать внимание, бессонница. При обследовании таких больных нередко обнаруживают снижение возбудимости вестибулярного аппарата, мышечную слабость, тремор век, мелкий тремор пальцев вытянутых рук, снижение сухожильных рефлексов, угнетение глоточного, небного и брюшных рефлексов. Отмечается легкое нарушение болевой чувствительности. Выявляются некоторые функциональные вегетативно-сосудистые и эндокринные расстройства: гипергидроз, стойкий красный дермографизм, похолодание кистей и стоп, угнетение и извращение глазосердечного рефлекса, повышение или угнетение ортоклиностатического рефлекса, усиление функциональной активности щитовидной железы. У лиц, работающих в условиях более интенсивного шума, наблюдается снижение кожно-сосудистой реактивности: угнетаются реакция дермографизма,пиломоторный рефлекс, кожная реакция на гистамин.
Изменения сердечнососудистой системы в начальных стадиях воздействия шума носят функциональный характер. Больные жалуются на неприятные ощущения в области сердца в виде покалываний, сердцебиения, возникающие при нервно-эмоциональном напряжении. Отмечается выраженная неустойчивость пульса и артериального давления, особенно в период пребывания в условиях шума. К концу рабочей смены обычно замедляется пульс, повышается систолическое и снижается диастолическое давление, появляются функциональные шумы в сердце. На электрокардиограмме выявляются изменения, свидетельствующие об экстракардиальных нарушениях: синусовая брадикардия, брадиаритмия, тенденция к замедлению внутрижелудочковой или предсердно-желудочковой проводимости. Иногда наблюдается наклонность к спазму капилляров конечностей и сосудов глазного дна, а также к повышению периферического сопротивления. Функциональные сдвиги, возникающие в системе кровообращения под влиянием интенсивного шума, со временем могут привести к стойким изменениям сосудистого тонуса, способствующим развитию гипертонической болезни. Изменения нервной и сердечнососудистой систем у лиц, работающих в условиях шума, являются неспецифической реакцией организма на воздействие многих раздражителей, в том числе шума. Частота и выраженность их в значительной мере зависят от наличия других сопутствующих факторов. Например, при сочетании интенсивного шума с нервно-эмоциональным напряжением часто отмечается тенденция к сосудистой гипертензии. При сочетании шума с вибрацией нарушения периферического кровообращения более выражены, чем при воздействии только шума.
1.4 Ограничение и нормирование шума
Выше, мы выяснили, что шум оказывает общее негативное влияние на организм. Нормирование шума призвано предотвратить эти негативные воздействия или минимизировать их. Следует понимать, что данная проблема имеет не только социально-гигиенический аспект, но и сугубо экономическое значение. Снижение производительности труда ввиду негативного шумового воздействия ощутимо влияет на экономические показатели производственных предприятий. Поэтому нормирование шума приобретает значимость и в вопросах экономического развития страны.
Уровни шума регламентируются в соответствии с нормативами устанавливаемыми документом ГОСТ 12.1.003-83 "ССБТ. Шум. Общие требования безопасности". В нем прописаны основные параметры шумовых загрязнений приемлемых для тех или иных видов производственных помещений. Причем, для различных шумов применяются различные способы их нормирования.
Допустимые уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления) в дБ в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБ для жилых и общественных зданий и их территорий следует принимать в соответствии со СНиП 11-12-88 "Защита от шума".
2. Производственный шум. Его виды и источники. Основные характеристики.
2.1 Характеристика шумов в производстве
Производственный шум – совокупность звуков возникающих в ходе работы производственного предприятия, носящая хаотичный и беспорядочный характер, изменяющаяся во времени, и вызывающая дискомфорт у работающих. Поскольку производственный шум – это совокупность звуков имеющих разную природу возникновения, различную продолжительность и интенсивность, то при исследовании производственных шумов говорят о «спектре производственного шума». Исследуется слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц. Его разбивают на так называемые «полосы частот» или «октавы» и определяют звуковое давление, интенсивность или звуковую мощность, приходящиеся на каждую полосу.
Октавой называют полосу частот, в которой верхняя граница превышает нижнюю в два раза, т.е. f2 = 2 f1 (например, 16 Гц-32Гц.)
В отдельных случаях применяют разбиение октавы на более мелкие диапазоны. Существует стандартный ряд среднегеометрических частот октавных полос, в которых рассматриваются спектры шумов (fсг мин = 31,5 Гц, fсг макс = 8000 Гц).
Таблица 3. Стандартный ряд среднегеометрических частот
| Среднегеометрическая частота октавы | Границы частот октавы ( F 1 нижняя– F 2 верхняя) | ||
| fсг, Гц | f1 , Гц | f2 , Гц | |
| Низкочастотные шумы | 16 | 11 | 22 |
| 31,5 | 22 | 44 | |
| 63 | 44 | 88 | |
| 125 | 88 | 177 | |
| Среднечастотные шумы | 250 | 177 | 355 |
| 500 | 355 | 710 | |
Высокочастотные шумы |
1000 | 710 | 1420 |
| 2000 | 1420 | 2840 | |
| 4000 | 2840 | 5680 | |
| 8000 | 5680 | 11360 | |
Кроме того, эти шумы имеют разные характеристики, определяющие выраженность воздействия их на организм человека. В таблице 4 дана классификация шумов по характеру шума и по его продолжительности.
Таблица 4. Классификация шумов
| Способ классификации | Вид шума | Характеристика шума |
| По характеру спектра шума | Широкополосные | Непрерывный спектр шириной более одной октавы |
| Тональные | В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона | |
| По временным характеристикам | Постоянные | Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ |
Непостоянные: колеблющиеся во времени прерывистые импульсные |
Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ Уровень звука непрерывно изменяется во времени Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ (А), длительность интервала 1с и более Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с |
2.2 Источники производственного шума
Как уже указывалось выше, в производственной среде шумы возникают в первую очередь из-за работы механизмов. И естественно, чем больше количество оборудования, тем выше уровень шумовой загрязненности. Кроме того, в настоящее время можно проследить тенденцию, при которой уровень шумовой загрязненности снижается прямо пропорционально росту технологической оснащенности предприятия современными машинами и механизмами. Эту тему мы рассмотрим более подробно в разделе, посвященном снижению уровня шумового загрязнения. Сейчас же давайте рассмотрим источники производственного шума.
1) Механические производственные шумы – возникают и преобладают на предприятиях, где широко используются механизмы с применением зубчатых передач и цепного привода, ударные механизмы, подшипники качения и т.п. В результате силовых воздействий вращающихся масс, ударов в сочленениях деталей, стуков в зазорах механизмов, движения материалов в трубопроводах и возникает этот вид шумового загрязнения. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума являются форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материала, состояние поверхностей взаимодействующих тел и их смазывание. Машины ударного действия, к которым относится, например, кузнечно-прессовое оборудование, являются источником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, превышает допустимый. На машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе металло- и деревообрабатывающих станков.
2) Аэродинамические и гидродинамические производственные шумы - 1) шумы, обусловленные периодическим выбросом газа в атмосферу, работой винтовых насосов и компрессоров, пневматических двигателей, двигателей внутреннего сгорания; 2) шумы, возникающие из-за образования вихрей потока у твердых границ механизмов (эти шумы наиболее характерны для вентиляторов, турбовоздуходувок, насосов, турбокомпрессоров, воздуховодов); 3) кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери жидкостью прочности на разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновения полостей и пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами.
3) Электромагнитные шумы - возникают в различных электротехнических изделиях (например, при работе электрических машин). Их причиной является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей. Электрические машины создают шумы с различными уровнями звука от 20¸30 дБ (микромашины) до 100¸110 дБ (крупные быстроходные машины)..
Безусловно, встретить производство, в котором присутствуют шумы только одной природы практически, невозможно. В общем фоне производственного шума можно выделять шумы различного происхождения, но нейтрализовать шумы какого-то одного происхождения из общей массы шума практически невозможно.
Поскольку источники производственного шума, как правило, излучают звуки различной частоты и интенсивности, то полную шумовую характеристику источника дает шумовой спектр - распределение звуковой мощности (или уровня звуковой мощности) по октавным полосам частот. Источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по направлениям. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф(j) - фактором направленности.
Фактор направленности Ф(j) показывает отношение интенсивности звука I(j), создаваемого источником в направлении с угловой координатой j к интенсивности Iср, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно:
Ф( j ) = I ( j ) / I ср = p 2 ( j )/ p 2 ср , где
рср - звуковое давление (усредненное по всем направлениям на постоянном расстоянии от источника);
p (j) - звуковое давление в угловом направлении j измеренное на том же расстоянии от источника.
2.3 Измерение шума. Шумомеры
| Рис.1 Шумомер ВШ-2000 |
Существуют различные методы измерения шума. Те из них, которые проводятся при помощи стандартизованного оборудованния и по методике, закрепленной в стандарте, принято называть стандартными. Все прочие методы измерения шума применяются при решении специальных задач, и в ходе научных исследований. Обобщенное название приборов предназначенных для измерения шумов - шумомеры.
Эти приборы состоят из датчика (микрофона), усилителя, частотных фильтров (анализатора частоты), регистрирующего прибора (самописца или магнитофона) и индикатора, показывающего уровень измеряемой величины в дБ. Шумомеры снабжены блоками частотной коррекции с переключателями А, В, С, D и временных характеристик c переключателями F (fast) - быстро, S (slow) - медленно, I (pik) - импульс. Шкалу F применяют при измерениях постоянных шумов, S - колеблющихся и прерывистых, I - импульсных.
Фактически шумомер представляет собой микрофон, к которому подключен вольтметр, отградуированный в децибелах. Поскольку электрический сигнал на выходе с микрофона пропорционален исходному звуковому сигналу, прирост уровня звукового давления, воздействующего на мембрану микрофона, вызывает соответствующий прирост напряжения электрического тока на входе в вольтметр, что и отображается посредством индикаторного устройства, отградуированного в децибелах. Для измерения уровней звукового давления в контролируемых полосах частот, например 31,5; 63; 125 Гц и т.п., а также для измерения уровней звука (дБ), корректированных по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот, сигнал после выхода с микрофона, но до входа в вольтметр пропускают через соответствующие электрические фильтры. Существуют шумомеры четырёх классов точности (0, 1, 2 и 3). Класс «0» - это образцовые средства измерения; класс 1 – применяется для лабораторных и натурных измерений; 2 класс - для технических измерений; 3 клас - для ориентировочных измерений. У каждого класса приборов есть соответствующий частотный: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на частоты от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 - от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 - от 31,5 Гц до 8 кГц.
Для измерения производственных шумов в России до 2008 года действовал советский стандарт ГОСТ 17187-81. В 2008 этот ГОСТ гармонизирован с европейским стандартом МЭК 61672-1 (IEC 61672-1), результатом чего стал новый ГОСТ Р 53188.1-2008 . Таким образом технические требования к шумомерам и стандарты измерения шумов в России сейчас максимально приближены к европейским требованиям. Особняком стоят США, где применяются стандарты ANSI (в частности ANSI S1.4), существенно отличающиеся от европейских. Наиболее часто применяемый на производстве прибор - ВШВ-003-М2. Он относится к шумомерам I класса и предназначен для измерения шума в производственных помещениях и жилых кварталах в целях охраны здоровья; при разработке и контроле качества изделий; при исследованиях и испытаниях машин и механизмов.
2.4 Способы защиты от шума на предприятиях
Общая классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029 "Система стандартов безопасности труда. Средства и методы защиты от шума. Классификация".
Согласно ГОСТу: «Средства и методы защиты от шума по отношению к защищаемому объекту подразделяются на:
1) средства и методы коллективной защиты;
2) средства индивидуальной защиты.
Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения
шума подразделяются на:
1) средства, снижающие шум в источнике его возникновения;
2) средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.»
В целом, в ГОСТе достаточно подробно прописаны и методики борьбы с шумовым загрязнением, и цели различных мероприятий призванных снизить уровень шумового загрязнения. В обобщенном виде изложить положения госта можно следующим образом: «Борьба с шумовым загрязнением преследует цель приведения уровня шумового воздействия на человека в рамки допустимых значений. Для этой цели применяется совокупность методов и средств направленных на снижение уровня шума. Начиная с этапа проектирования производственных помещений, оборудования, заканчивая переходом на более технологичное оборудование, производящее меньший объем звуковых загрязнений».
Выше, мы уже касались темы технологической модернизации производств. Здесь, хотелось бы привести простой пример, который если и не решает полностью проблемы возникновения производственного шума, то по крайней мере практически полностью нейтрализует негативное воздействие шума на работников. Речь идет о так называемых заводах-автоматах. Технология и принцип организации таких заводов практически устраняют участие человека в процессе, благодаря полной автоматизации производства объединенного в конвейер. Человек выполняет исключительно контролирующие функции, функции удаленного управления процессом. Важно заметить, что данный подход к организации производства находит широкое применение во всех отраслях производства. В том числе и в таких «шумных» производственных процессах как метало- и деревообработка.
Этот метод является, пожалуй, одним из нагляднейших примеров реализации средств коллективной защиты от шума.
Средства коллективной защиты от шума следует применять в первую очередь. В приведенном выше примере, снижение шума достигнуто за счет изменения технологического процесса или улучшения конструкции машин.
Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно-технические и включают в себя:
1) Изменение направленности излучения шума – при установке машин и механизмов обладающих направленным звуковым воздействием необходимо учитывать направление и силу такого воздействия, и направлять звук в сторону противоположную работающему;
2) рациональную планировку предприятий и производственных помещений – она позволяет избежать концентрации большого количества источников шума на малом расстоянии друг от друга. Кроме того, рациональная планировка обеспечивает снижение уровня шума во время его прохождения до объекта.
3) акустическую обработку помещений - обработку части помещений звукопоглощающими материалами, и/или размещение в помещениях звукопоглотителей;
4) применение звукоизоляции – Звукоизоляционные материалы – это любые материалы которые уменьшают интенсивность отраженной звуковой волны преобразуя звуковую энергию в тепловую. Понятие звукоизоляции это своего рода «продвинутый» уровень понятия «акустическая обработка». Применяя звукоизоляционные материалы, звукопоглотители на площади не менее 60% от суммарной площади границ помещения, можно добиться существенного (до 15 дБ) снижения шума.
5) архитектурно-планировочные решения - создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.
Защита от шума должна обеспечиваться не только разработкой шумобезопасной техники и технологии, применением строительно-акустических средств и методов коллективной защиты, но и применением средств индивидуальной защиты Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. Принцип действия СИЗ - защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека - ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя. Наиболее эффективны, СИЗ, как правило, в области высоких частот.
СИЗ включают в себя противочумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы. В общем случае, необходимость и обязательность применения СИЗ в той или иной ситуации определяется особенностями технологического процесса, требованиями Охраны труда, правилами установленными на предприятии.
3. Внешнее шумовое загразнение. Его источники и способы его минимизации
3.1 Существующее состояние проблемы.
Говоря о производственных шумах, мы в первую очередь рассматривали шум как неотъемлемую часть технологического процесса производства. Следовательно и меры рассмотренные нами выше преимущественно направлены на снижение шумового загрязнения внутри производственных предприятий и участков. Но коль скоро мы рассматриваем шумовое загрязнение, необходимо учитывать и тот факт, что шум производимый предприятием или возникающий как следствие его деятельности – это составная часть общего шумового фона, с которым мы с вами сталкиваемся и в быту. Это действительно так, и проблема шумового загрязнения окружающей среды по-сути – комплексная, и разделять её на проблемы Бытового и Производственного шума можно лишь в прикладных целях.
Источников шума окружающих человека в быту – огромное множество. Особенность основной массы бытовых шумов в том, что они в отличие от шумов производственных, чаще находятся в допустимых пределах по показателю звукового давления, но как правило являются более продолжительными. И основной источник бытового шумового загрязнения это автотранспорт, рельсовый и воздушный транспорт.
Во вводной части данной работы мы говорили о том, что уровень шума в городах за последние годы значительно вырос, и основная «заслуга» в этом конечно же у транспорта. Например, перевозки автомобильным транспортом в экономически развитых странах за 1960-1995 гг. выросли в 4 раза, воздушным - в 3 раза. Из трех основных видов транспорта (автомобильного, железнодорожного и воздушного) именно автомобильный транспорт оказывает наиболее неблагоприятное акустическое воздействие. Шум, создаваемый движущимися автомобилями, является частью шума транспортного потока. В общем случае наибольший шум генерируется большегрузными автомобилями. А большегрузные транспортные средства – это неотъемлемая часть производств. Шум транспортного потока имеет различную природу. В зависимости от скорости движения транспорта может преобладать шум генерируемый силовыми установками автомобилей, или шум вызываемый трением шин о дорожное покрытие. При наличии неровностей на поверхности дороги преобладающим может стать шум системы рессорной подвески, а также грохот груза и кузова.
Чаще всего шум транспортного потока носит комбинированную структуру и выделить какой либо основной вид шумового загрязнения крайне затруднительно. Поэтому, задача по снижению шума транспортных средств, стоит перед конструкторами всех видов транспорта ещё и на моменте проектировки. Инженеры конструкторы производят измерения уровня генерируемого шума для каждого узла и агрегата, в различных условиях эксплуатации. На основании измерений производится оптимизация конструкции для достижения конценцуса между экономической обоснованностью и экологичностью с точки зрения шумового загрязнения. Второй, не менее значимый аспект борьбы с транспортным шумом – принятие мер по ограничению распространения уже возникшего шума. К числу указанных мер относятся улучшение конструкции дорог и их трассирования, регулирование транспортных потоков, применение экранов и барьеров, пересмотр общих концепций землепользования вблизи основных транспортных магистралей. Дополнительной мерой, которая применима ко всем видам транспорта, является улучшение проектирования и звукоизолирующих характеристик зданий для уменьшения шума внутри них.
При проектировании автомобильных дорог ограничение вредного влияния дорожного шума заключается, прежде всего, в трассировании магистралей на безопасном расстоянии от территорий и объектов, требующих особой звукоизоляции. В случаях, когда это невозможно или когда имеют дело с уже построенной дорогой, остается только применить шумозащитные экраны. Идея таких защитных мероприятий заключается в использовании явления акустического экранирования. Оно возникает, когда между источником шума и объектом находится препятствие, затрудняющее распространение звуковых волн.
Один из наиболее полноценных проектов в этой области реализованных на террирории современной России – это Московская Кольцевая Автомобильная дорога (МКАД). Осуществление программы строительства шумозащитных экранов при реконструкции МКАД, предусмотренной соответствующим разделом ТЭО (разработка Центра транспортных проблем городов, затем переименованного в с-ПРОЕКТ) явилось по существу первым комплексным проектом снижения шума в жилой застройке шумозащитными экранами - сооружениями, которые являются частью автомобильной дороги и размещены либо на земляном полотне, либо на полосе отвода.
Развитие железнодорожного транспорта не носит столь интенсивного характера, однако в последнее время достаточно четко проявились тенденции в развитии этого вида транспорта. Сегодня совершенно ясно, что будущее железнодорожного транспорта – это скоростные поезда. Скоростные поезда функционируют во многих странах мира, в том числе и в России. Расширение сети железных дорог и увеличение скорости поездов вызовут рост шума, возникнут связанные с этим проблемы защиты от него окружающей среды.
Проблема шумового загрязнения от воздушного транспорта, обострилась с введением в эксплуатацию в конце 1950-х годов на гражданских авиалиниях реактивных самолетов. Решение рассматриваемой проблемы проводилось по следующим трем основным направлениям. Первое и, вероятно, наиболее важное направление сводится к разработке менее шумных силовых установок. Второе направление связано с упорядочением и введением контроля полетов самолетов. Наконец, третье направление - меры, непосредственно не связанные с изменением условий эксплуатации воздушных судов.
3.2 Ограничение воздействия шума автомобильного транспорта
Общие направления работы по снижению интенсивности транспортных шумов можно разделить на следующие категории:
1. Планирование транспортных потоков, создание объездных магистралей, ограничение транспортных потоков.
2. Увеличение качества дорожных покрытий.
3. Применение шумозащитных конструкций.
4. Повышение качества транспортных средств.
Снижение интенсивности транспортного потока – основная цель планирования транспортных потоков. Установлено, что если разделить транспортный поток на отдельно взятой магистрали, пополам, то при прочих равных условиях, фиксируется снижение уровня транспортного шума на 3 дБ.
Еще один способ снижения шума – ограничение скорости потока. Следует отметить, что на дорогах с высокой интенсивностью и скоростью движения, снижение скорости в 2 раза приводит к снижению уровня шума на 5 дБ.
На снижение шума автомобильного транспорта также направлено ограничение числа тяжелых грузовых автомобилей в транспортном потоке. Эти меры обычно принимают форму запретов на въезд грузовых автомобилей в определенный район или на въезд в город всех автомобилей выше определенной грузоподъемности, а также ограничений въезда в определенные моменты времени, обычно в ночные часы, субботние и воскресные дни.
Помимо грузовиков, весомый негативный вклад в шум вносят такие транспортные средства как трамваи. Многие мегаполисы мира уже отказались от использования данного вида общественного транспорта, что существенно снизило транспортный шум.
Реферативный журнал ВИНИТИ 1 приводит нижеследующую информацию: «Власти г. Страсбурга (Франция) проводят ряд мероприятий, направленных на снижение уровня шума в Центре города. Наряду с законодательными нормами, запрещающими всякую деятельность без необходимости, приводящую к возникновению шума, обращено внимание на дорожную сеть и транспорт. В частности, сокращена на 10 % численность трамваев в Центре, стимулируется использование электромобилей и велосипедов.»
Велика значимость качества дорожного покрытия в формировании транспортного шума. В зависимости от качества дорожного покрытия, технологии его изготовления, материалов и текущего состояния уровень шума качения на различных участках дорог отличается между собой до 8 дБ (по амплитуде). Во всем мире ведется разработка различных малошумных покрытий для дорог. Например, во Франции фирма Eurovia предложила в 1992 г. дорожное покрытие Viaphone для городских зон, которое отличается сниженной гранулярностью и незначительной толщиной слоя (2-3 см). Проведенные испытания показали, что покрытие во всех случаях обеспечивает уровень шума ниже 72 дБ (А) при высоком значении коэффициента сцепления.
Важным аспектом работы по борьбе с шумом является улучшение характеристик самих транспортных средств.В настоящее время в автомобилестроении произошел технологический прорыв. Речь идет о начале серийного выпуска автомобилей с электрической силовой установкой. Такие силовые установки не производят шумового загрязнения. К сожалению, данные технологии пока неприменимы для большегрузных автомобилей, поскольку для них необходима куда как большая мощность двигателя. Но, по большому счету это лишь вопрос времени.
ВИНИТИ 1 –Всероссийский институт научной и технической информации.
Кроме столь глобальных технологических изменений, установлены в настоящее время более простые, но в достаточной мере эффективные методы снижения шума производимого транспортным средством. Установлено, что успехов в снижении шума можно добиться с помощью соответствующей конфигурации рисунка протектора и конструкции шины. Однако конструирование шин с существенно пониженным уровнем шума вступает в противоречие с острой необходимостью обеспечения безопасности движения, предотвращения нагрева протектора и обеспечения экономичности автомобиля. Еще один, достаточно простой способ снижения шума производимого транспортным средством – установка звукоизолирующих материалов на автомобиле. Традиционная шумоизоляция транспортного средства повышает не только комфортность проезда в таком транспортном средстве, но и снижает уровень производимого таким транспортным средством шума.
3.3 Проблема снижения шума от железнодорожного транспорта
Можно предложить два противоположных метода уменьшения шума, излучаемого взаимодействием железнодорожного состава и рельса.
Первый из этих методов сводится к максимально возможному уменьшению неровности колес и рельсов. В этом случае наибольший эффект достигается устранением неровностей у того из указанных элементов, неровность которого большая. При таком подходе происходит снижение переменной составляющей силы взаимодействия колеса и рельса. Подобный метод дает наилучшие результаты на практике.
При втором методе можно попытаться уменьшить реакцию излучающих шум элементов. Был испробован метод уменьшения излучаемого шума путем устройства акустического экрана на кузове в виде фартуков, прикрывающих тележки. Эффект от этого метода был также незначительным: наибольшее снижение шума составило 2 дБ. Сложность устройства фартуков состоит в том, что обычно их нельзя сделать достаточно низкими для полного экранирования шума колес из-за жестких ограничений установленного габарита подвижного состава для предотвращения соударений с различными путевыми устройствами. Кроме того, если принять корректность теории о том, что рельс является главным источником излучения шума, то экранирование колес вряд ли может привести к значительному снижению шума. Следовательно, наиболее эффективным способом борьбы с шумом в случае с железнодорожным транспортом, является экранирование путей движения поездов звукоизолирующими барьерами, снижение скорости движения поездов в непосредственной близости от населенных пунктов.
3.4 Уменьшения воздействия шума от авиатранспорта
Основной метод по борьбе с шумом в этой отрасли транспорта – внедрение мер контроля по использованию воздушного пространств.На практике это означает ограничение времени разрешенных полетов воздушных судов. Единого норматива в данном вопросе нет. Поэтому различные страны вводят ограничения исходя из собственного пониманя данного вопроса.
Помимо количественного ограничения на полеты в определенные часы, в отрасли очень тщательно отслеживаются качественные показатели шума. Существуют нормативы, которым должны соответствовать те или иные операции воздушного судна. Нарушение установленных параметров шумового воздействия на окружающую среду чревато для авиаперевозчиков наложением штрафа или ограничением в будущем числа объемов авиаперевозок.
Безусловно, большое внимание уделяется шумоизоляции помещений аэропортов предназначенных как для пассажиров, так и для обслуживающего персонала. Обязательным является и применение средств индивидуальной защиты для персонала, работающего на летном поле. Кроме того, аэропорты располагают по возможности дальше от населенных пунктов и жилых домов. А маршруты самолетов прокладываются по – возможности в стороне от населенных пунктов, что, безусловно, снижает общий уровень транспортного шума в мегаполисах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении, хочется ещё раз подчеркнуть актуальность рассмотренной темы «Производственный шум и его воздействие на человека».
В своей работе я постарался осветить не только вопросы сугубо производственные, но и связанные с ними вопросы бытового шумового загрязнения в целом и транспортного шума в частности. Рассмотренные мною в работе вопросы гораздо более многогранны, и интересны как для ознакомления, так и в качестве предмета для исследований. Но, к сожалению, рамки настоящей работы и её формат не предполагают более детального рассмотрения проблемы. В работе я попытался изложить основные моменты, позволяющие читателю получить обобщенное знание по указанной теме. Безусловно, изложенная выше информация частично знакома из школьных курсов физики и биологии, некоторые факты приведены из более узкоспециализированных источников. Но в любом случае, я считаю, что информация, приведенная в работе, имеет практическую ценность, и может применяться в повседневной жизни.
Шумовое воздействие – это стандартный элемент окружающей среды человека, который помогает ему ориентироваться в пространстве. Но если этот элемент начинает выходить за стандартные рамки, он становится опасным. Уже сейчас установлено, что шум является одной из причин преждевременного старения, каждая третья женщина, и каждый четвертый мужчина страдает неврозами, вызванными повышенным уровнем шума, сильный шум уже через 1 мин может вызывать изменения в электрической активности мозга, которая становится схожей с электрической активностью мозга у больных эпилепсией.
В связи с тем, что шумовое воздействие носит массовый характер, проблема исследования шума, разработки эффективных методов борьбы с ним, остается по сей день очень значимой. И значимость этой проблемы растет, вместе с ростом урбанизации, развитием техники и технологии.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андреева-Галанина Е.Ц. Шум и шумовая болезнь. - М.: Наука, 2000
2. В.Г.Артамонова, Н.Н.Шаталов “Профессиональные болезни”, - Медицина, 1996
3. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для техникумов и вузов. - М.: Высшая школа, 2004.
4. Данилов-Данильян В.И. Экология, охрана природы и экологическая безопасность. Учебное пособие для системы повышения квалификации и переподготовки государственных служащих. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2002.
5. Медведев В.Т. Инженерная экология: Учебник. - М.: Гардарики, 2002.
6. Юдина Т.В. Борьба с шумом на производстве. - М.: Просвещение, 2004г.
7. Материал из «Википедии - Свободной Энциклопедии» Статья «Шумомеры» Состав и принцип работы.
8. Автомобильные дороги. Мероприятия по снижению шума на автомобильных дорогах. /Ретроспективный указатель/ Москва 2002 электронный каталог http://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/47/47983/
9. Надежная защита от шума: (Проспект) /Трансбарьер. - М., б.г. - 4 с.
10.Граффстейн И. /ПНР/. Дорожные шумоизоляционные экраны //Автомоб. дороги. - 1984. - № 10. - С. 20-21.
11.Поспелов П.И., Строков Д.М., Щит Б.А. Комплексное проектирование средств защиты от шума при реконструкции Московской кольцевой дороги (МКАД) //Проектирование автомоб. дорог. - М., 1999. - С. 3-10 (Тр. МАДИ).
12.Поспелов П.И. Проблемы акустического обоснования при проектировании шумозащитных экранов // Наука и техника в дор. отрасли. - 2001. - № 4. - С. 12-14.
13.01.07-03А.16. Борьба с шумом в Страсбурге. Strassbourg s"essaie a la politique du moindre bruit. Marin P. Vie rail et transp. 1998, № 2664, с 50. Фр.
14.01.05-03А.21. Выбоины и дорожный шум. Ornierage, bruit bilan des etudes ASFA et perspectives. Caroff Gilbert, Spernol Alexandra. Rev. gen. routes et aerodr. 2000, Hors serie № 1, с 106-108. Фр.
15.01.06-03A.38. Противошумное дорожное покрытие для городских улиц. Silence et adherence: Viaphone, un enrobe tres urbain. Environ, mag. 1999, № 1574, с 43-44. Фр.
16.02.01-71.38. Снижение шума транспортных средств за счет установки звукоизолирующего капота. Дроздова Л.Ф., Омельченко А.В., Потехин В.В. Докл. 3-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием «Нов. в экол. и безопас. жизнедеят-сти», Санкт-Петербург, 16-18 июня, 1998. Т. 2 (СПб): Б. и (1999), с. 370-373. Рус.
Сейчас каждый второй человек не только ежедневно испытывает усталость, но и около одного раза в неделю чувствует резкую головную боль. С чем на самом деле это связано? Шум может оказывать как положительное, так и негативное влияние на здоровье человека. Например, последнее время стало популярным использовать белый шум для успокоения ребенка и нормализации его сна.
Негативное воздействие шума на организм
Негативное влияние зависит от того, как часто и как долго человек находится под влиянием высокочастотных звуков. Вред шума абсолютно не уступает его пользе. Шум и его воздействие на человека изучали еще в древние времена. Известно, что в Древнем Китае часто применяли пытки звуком. Такая казнь считалась одной из самых жестоких.
Ученые доказали, что высокочастотные звуки отрицательно влияют на умственно-психическое развитие. Помимо этого люди, которые находятся в постоянном шумовом стрессе, быстро устают, страдают от частых головных болей, бессоницы, а также потери аппетита. Со временем у таких людей развиваются сердечно-сосудистые заболевания, психические расстройства, нарушается обмен веществ и работа щитовидной железы.
В крупных городах шум оказывает необратимое негативное влияние на организм человека. Сегодня с этой проблемой пытается справиться огромное количество экологов. Чтобы изолировать свой дом от шумовых раздражителей большого города, установите звукоизоляцию.
Уровень шума
Шум в децибелах - это сила звука, которую воспринимает слуховой аппарат человека. Считается, что человеческий слух воспринимает звуковые частоты в пределах 0-140 децибел. Звуки наименьшей интенсивности влияют на организм благоприятным образом. К таковым относятся звуки природы, а именно дождя, водопада и подобные. Допустимым считается тот звук, который не наносит вреда человеческому организму и слуховому аппарату.
Шум - это общее определение для разночастотных звуков. Существуют общепринятые нормы уровня звука в общественных и частных местах нахождения человека. Например, в больницах и жилых помещениях доступная звуковая норма - это 30-37 дБ, в то время как производственный шум достигает 55-66 дБ. Однако нередко в густонаселенных городах звуковые колебания достигают гораздо большей отметки. Врачи считают, что звук, который превышает отметку 60 дБ, вызывает у человека нервные расстройства. Именно по этой причине люди, проживающие в крупных городах, испытывают и Звуки, превышающие 90 децибел, способствуют снижению слуха, а более высокие частоты могут вызвать летальный исход.
Положительное воздействие звука
Воздействие шума используют и в лечебных целях. Низкочастотными волнами улучшают умственно-психическое развитие и эмоциональный фон. Как говорилось ранее, к таким звукам относят издаваемые природой. Воздействие шума на человека полностью не изучено, однако считается, что слуховой аппарат взрослого человека выдерживает 90 децибел, в то время как детские перепонки выдерживают только 70.
Ультра- и инфразвуки
Инфра- и ультразвук оказывает наиболее отрицательное воздействие на слуховой аппарат человека. От такого шума невозможно уберечься, поскольку эти колебания слышат только животные. Такие звуки опасны тем, что воздействуют на внутренние органы и могут вызывать их повреждение и разрыв.
Различие звука и шума
Звук и шум - это очень схожие по значению слова. Однако различия все же есть. Под звуком подразумевается все то, что мы слышим, а шум - это тот звук, который не нравится определенному человеку или группе людей. Это может быть чье-то пение, лай собаки, звук производственный шум и еще огромное количество раздражающих звуков.
Разновидности шума
Шум разделяется, по спектральной характеристике на десять разновидностей, а именно: белый, черный, розовый, коричневый, синий, фиолетовый, серый, оранжевый, зеленый и красный. Все они имеют свои особенности.
Белый шум характеризуется равномерным распределением частот, а розовый и красный их повышением. В то же время черный является самым загадочным. Иными словами, черный шум - это тишина.
Шумовая болезнь
Воздействие шума на слух человека колоссально. Помимо постоянных головных болей и хронической усталости, от высокочастотных волн может развиваться шумовая болезнь. Врачи ее диагностируют пациенту, если тот жалуется на существенное снижение слуха, а также на изменения в работе центральной нервной системы.
Начальные признаки шумовой болезни - звон в ушных раковинах, головная боль, а также необоснованная хроническая усталость. Особенно опасно поражение слуха при контакте с ультра- и инфразвуками. Даже после короткого взаимодействия с таким шумом может последовать полная потеря слуха и разрыв барабанных перепонок. Признаками поражения от такого вида шума является резкая боль в ушах, а также их заложенность. При таких признаках следует незамедлительно обращаться к специалисту. Чаще всего при длительном воздействии шума на слуховой орган наблюдается нарушение нервной, сердечно-сосудистой деятельности и вегетососудистая дисфункция. Повышенная потливость тоже нередко сигнализирует о шумовом заболевании.
Шумовая болезнь не всегда поддается лечению. Нередко можно восстановить только половину слуховых возможностей. Для устранения заболевания специалисты рекомендуют прекратить контакт с высокочастотными звуками, а также назначают лекарственные препараты.
Существует три степени шумовой болезни. Первая степень заболевания характеризуется неустойчивостью слухового аппарата. На данном этапе заболевание с легкостью поддается лечению, а после реабилитации пациент может снова контактировать с шумом, но при этом обязан проходить ежегодное обследование ушных раковин.
Вторая степень болезни характеризуется теми же признаками, что и первая. Единственное отличие - это более тщательное лечение.
Третий этап шумовой болезни требует более серьезного вмешательства. С пациентом индивидуально обсуждается причина развития болезни. Если это следствие профессиональной деятельности пациента, рассматривается вариант смены работы.
Четвертая стадия заболевания наиболее опасна. Больному рекомендуют полностью исключить воздействие шума на организм.
Профилактика шумовой болезни
При частом взаимодействии с шумом, например, на работе, требуется ежегодно проходить медосмотр у специалиста. Это позволит на ранних стадиях диагностировать и устранить заболевание. Считается, что шумовому заболеванию также подвержены подростки.
Причиной этого является посещение клубов и дискотек, где уровень звука превышает 90 децибел, а также частое прослушивание музыки в наушниках на высоком уровне громкости. У таких подростков снижается уровень мозговой деятельности, ухудшается память.
Промышленные звуки
Производственный шум - один из самых опасных, потому сопровождают нас чаще всего на рабочем месте, и исключить их воздействие практически невозможно.
Промышленные шумы возникают вследствиие работы производственного оборудования. Диапазон колеблется от 400 до 800 Гц. Специалистами было проведено обследование общего состояния барабанных перепонок и ушных раковин кузнецов, ткачей, котельщиков, летчиков и многих других работников, которые взаимодействуют с производственным шумом. Было выяснено, что такие люди имеют ослабленный слух, а некоторым из них диагностировали заболевания внутреннего и среднего уха, которые в дальнейшем могли привести к глухоте. Для устранения промышленных звуков или их понижения требуется усовершенствование самих машин. Для этого заменяют шумящие детали на бесшумные и безударные. Если данный процесс недоступен, еще одним вариантом считается перемещение промышленной машины в отдельную комнату, а ее пульта - в шумоизолированное помещение.
Нередко для защиты от производственного шума используют противошумы, которые защищают от звуков, уровень которых невозможно понизить. К такой защите можно отнести беруши, наушники, шлемы и другие.
Влияние шума на детский организм
Помимо плохой экологии и массы других факторов, на уязвимый детский и подростковый организм также воздействует шум. Так же, как и у взрослых, у детей наблюдается ухудшение слуха и работы органов. Несформированный организм не может защитить себя от звуковых факторов, поэтому его слуховой аппарат наиболее уязвим. Для предотвращения снижения слуха требуется как можно чаще проводить ребенку медосмотр у специалиста. Чем раньше будет выявлено заболевание, тем легче и быстрее будет проведено лечение.
Шум - это явление, которое сопровождает нас на протяжение всей жизни. Мы можем не замечать его воздействия и даже не задумываться о нем. Правильно ли это? Исследования показали, что та головная боль и усталость, которую мы обычно связываем с тяжелым рабочим днем, нередко связана именно с шумовыми факторами. Если вы не желаете страдать от постоянного плохого самочувствия, следует задуматься о своей защите от громких звуков и ограничивать контакт с ними. Соблюдайте все рекомендации для сохранения и Будьте здоровы!
Исключительно широкое распространение производственного оборудования, характеризующегося различной частотой механических колебаний, придает важное значение исследованию колебаний, воспринимаемых слуховым анализатором. В виде звука воспринимаются колебания с частотой 16-18 000 Гц. Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы.
При непрерывном с бесконечно малыми интервалами расположении звуков, составляющих шум, спектр шума носит название непрерывного, или сплошного, в отличие от дискретного, или линейного, характеризующегося значительными интервалами.
В зависимости от спектрального состава различают три класса производственного шума.
Класс 1. Низкочастотные шумы (шум тихоходных агрегатов неударного действия, шум, проникающий сквозь звукоизолирующие преграды, стены, перекрытия, кожухи). Наибольшие уровни частоты в спектре шума расположены ниже 400 Гц, за которой следует понижение (не менее чем на 5 дБ на каждую последующую октаву).
Класс 2. Среднечастотные шумы (шумы большинства машин, станков и агрегатов неударного действия). Наибольшие уровни частоты в спектре шума расположены ниже 800 Гц, за которыми также следует понижение не менее чем на 5 дБ на каждую последующую октаву.
Класс 3. Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие, свистящие, характерные для агрегатов ударного действия, потоков воздуха и газа, агрегатов, действующих с большими, скоростями). Наибольший уровень частоты в спектре шума расположен выше 800 Гц.
При резком преобладании какого-либо тона в спектре шума последний носит характер тонального. Например, при работе машины основной тон может быть различным в зависимости от числа оборотов основных ее элементов.
Спектральный анализ шума, производимый с помощью анализаторов шума или анализаторов звуковых частот, позволяет наметить меры снижения шума.
Интенсивность или сила звука оценивается количеством энергии, переносимой в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению движения звуковой волны. Измеряется интенсивность звука в ваттах на квадратный сантиметр. Минимальная интенсивность звука, которую слуховой орган в состоянии воспринять, называется порогом слышимости. За верхнюю границу слуховых ощущений принимают порог осязания, или интенсивность звука, при которой он вызывает болевое ощущение. Интенсивность звука можно оценить по звуковому давлению, в барах или ньютонах. Бар- приблизительно одна миллионная часть атмосферного давления, ньютон равен 0,102 кг. Речь обычной громкости создает звуковое давление в 1 бар.
В физике для оценки уровня силы звука (шума) принята логарифмическая шкала уровней силы звука. В этой шкале белы представляют собой не абсолютные, а относительные единицы, выражающие превышение силы звука по отношению к исходной величине. За начало отсчета (нулевой уровень шкалы) условно принят порог слышимости стандартного тона 1000 Гц, интенсивность которого в единицах звуковой энергии равна 10 -12 вт/м 2 /сек. Наибольший по силе звук, еще воспринимаемый органом слуха, выше порога слышимости в 10-14 раз. По уровню силы звук этот выше порога слышимости на 14 единиц. Единица эта - бел; 1/10 бела - децибел (дБ). Так, при уровне силы шума в 60 дБ (или 6 бел) интенсивность шума выше порога слышимости тона 1000 Гц в 10 6 или в 1 000 000 раз. Наиболее сильный шум, который еще воспринимается органом слуха как звук, оценивается по этой шкале в 14 бел, или 140 дБ. Увеличению интенсивности звука вдвое в единицах звуковой энергии соответствует по шкале децибел увеличение на логарифм 2, т. е. на 0,3 бел, или 3 дБ.
Для физиологической оценки уровня громкости шума (звука) можно пользоваться шкалой, в которой громкость всех звуков сравнивается на слух с громкостью тона 1000 Гц, а уровень громкости его принят равным уровню силы в децибелах. Физическая оценка уровня силы шума в децибелах и физиологическая оценка его разнятся тем больше, чем слабее звук и чем ниже его частота. При уровнях силы шума 80 дБ и более физическая и физиологическая количественная характеристика почти не разнятся.
В процессе восприятия звуков (шума) слуховой анализатор в зависимости от спектрального состава и силы шума адаптируется к нему: к сильным звуковым раздражителям чувствительность органа слуха несколько понижается и восстанавливается после прекращения действия раздражителя.
Если после воздействия шума чувствительность к нему понижается (порог восприятия повышается) не более чем на 10-15 дБ, а восстановление ее наступает не более чем в течение 2-3 минут, это свидетельствует об адаптации к шуму. Изменение же порогов более значительное, и замедленное восстановление чувствительности является признаком утомления слуха. Чем выше звук, тем больше его утомляющее действие. Звуки с частотой 2000-4000 Гц оказывают утомляющее действие уже при 80 дБ, звуки до 1024 Гц при этой интенсивности вызывают менее выраженное утомление. При интенсивном шуме обычно возникает снижение слуховой чувствительности, вследствие утомления слуха и ослабления восприятия высоких частот независимо от спектра действовавшего шума.
Интенсивным шумом в производственных условиях нередко вызывается стойкое понижение чувствительности к различным тонам и шепотной речи (профессиональная тугоухость и глухота).
Клинические обследования рабочих, подвергающихся на производстве систематическому воздействию шума (ткачи, котельщики, испытатели моторов, клепальщики, кузнецы и молотобойцы, гвоздильщики и др.), выявили среди них значительный, увеличивающийся со стажем, процент лиц с ослабленным слухом, заболеваниями внутреннего и среднего уха. Чрезмерно выраженное понижение слуха наблюдалось и при обследовании непосредственно после работы, очевидно в связи со слуховым утомлением, наступавшем в течение смены. Аудиометрически установлено раннее возникновение начальных нарушений слуха, причем начальное понижение слуховой чувствительности (повышение слуховых порогов) к отдельным тонам независимо от частоты шума обнаруживается для тона 4096 Гц и лишь затем устанавливается стойкое понижение восприятия тонов более высоких и низких частот.
В развитии профессиональной глухоты, несомненно, решающую роль играет звуковоспринимающий (кохлеарный) аппарат и, вероятно, корковая область слухового анализатора. При морфологическом исследовании внутреннего уха лиц, страдавших при жизни тугоухостью, обнаружены атрофические и некробиотические изменения в кортиевом органе и основном завитке спирального ганглия. При длительной работе в условиях интенсивного шума, особенно высокочастотного, наступает постепенное ослабление слышимости сначала высоких, а затем и других тонов, которое может привести к полной глухоте.
Наряду с изменениями в слуховом аппарате установлено влияние шума на центральную нервную систему, характеризующееся симптомами перераздражения ее: замедлением нервных реакций, понижением внимания, работоспособности, производительности труда.
Под влиянием шума изменяются ритм дыхания, частота пульса, уровень кровяного давления и другие вегетативные функции. Иногда под влиянием шума наблюдалось также изменение двигательной и секреторной функций желудка, объема внутренних органов, газообмена.
Множественное нарушение функций под влиянием шума позволило Е. Е. Андреевой-Галаниной объединить весь комплекс этих нарушений в понятие «шумовая болезнь».
Таким образом, действие шума зависит от трех основных условий:
1) длительности воздействия шума; профессиональная тугоухость и профессиональная глухота развиваются обычно постепенно, в течение ряда лет;
2) интенсивности шума: чем интенсивнее шум, тем быстрее развиваются утомление и соответствующие патологические изменения;
3) частотной характеристики (спектра шума); чем больше преобладают в шуме высокие частоты, тем он опаснее в смысле развития тугоухости, тем сильнее его раздражающее действие, тем скорее возникает утомление.
Учитывая, что шум может влиять на различные функции организма (нарушает сон, мешает выполнять напряженную умственную работу), для разных помещений устанавливаются различные допустимые уровни шума.
Шум, не превышающий 30-35 дБ, не ощущается как утомительный или заметный. Такой уровень шума является допустимым для читальных залов, больничных палат, жилых комнат ночью. Для конструкторских бюро, конторских помещений допускается уровень шума 50-60 дБ.
Для производственных помещений, в которых снижение уровня шума связано с большими техническими трудностями, приходится ориентироваться не только на утомляющее действие шума, но и на предотвращение развития профессиональной патологии.
Большинство исследователей склоняется к тому, что шум в пределах 80-85 дБ, а по некоторым данным - до 90 дБ, не вызывает при длительном воздействии профессиональной тугоухости.
В Советском Союзе установлены предельно допустимые уровни шума (табл. 30), приведенные в «Гигиенических нормах допустимых уровней звукового давления и уровней звука на рабочих местах» № 1004-73. В зависимости от длительности действия и характера шума предусмотрены поправки к октавным уровням звуковых давлений (табл. 31).
| Наименование | Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц | Уровни звука, дБ А | |||||||
| 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | ||
| уровни звукового давления, дБ | |||||||||
| 1. При шуме, проникающем извне помещений, находящихся на территории предприятий: а) конструкторские бюро, комнаты расчетчиков и программистов счетно-электронных машин, помещения лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, помещения приема больных здравпунктов |
71 | 61 | 54 | 49 | 45 | 42 | 40 | 38 | 50 |
| б) помещения управлений (рабочие комнаты) | 79 | 70 | 63 | 58 | 55 | 52 | 50 | 49 | 60 |
| в) кабины наблюдения и дистанционного управления | 94 | 87 | 82 | 78 | 75 | 73 | 71 | 70 | 60 |
| г) то же с речевой связью по телефону | 83 | 74 | 68 | 63 | 75 | 57 | 55 | 54 | 65 |
| 2. При шуме, возникающем внутри помещений и проникающем в помещения, находящиеся на территории предприятий: а) помещения и участки точной сборки, машинописные бюро |
83 | 74 | 68 | 63 | 75 | 57 | 55 | 54 | 65 |
| б) помещения лабораторий, помещения для размещения «шумных» агрегатов счетно-вычислительных машин (табуляторов, перфораторов, магнитных барабанов и т. п.) | 94 | 87 | 82 | 78 | 75 | 73 | 71 | 70 | 80 |
| 3. Постоянные рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий | 99 | 92 | 86 | 83 | 80 | 78 | 76 | 74 | 85 |
