Бжд-шум. Лекция№10+++ - Шум. Лекция 10 Производственная санитария. Производственный шум План Основные понятия Классификация шума
 Скачать 191.5 Kb.
|
5 Па при частоте 1000 Гц, а верхнего порога — 200 Па при той же частоте звука. Частота колебаний влияет на слуховое восприятие и определяет высоту звучания. Колебания с частотой ниже 16 Гц составляют область инфразвуков, а выше 20000 Гц — ультразвуков. С возрастом (примерно с 20 лет) верхняя граница воспринимаемых человеком частот снижается: у людей среднего возраста до 13...15 кГц, пожилого— до 10 кГц и менее. Чувствительность слухового аппарата с увеличением частоты от 16 до 1000 Гц повышается, на частотах 1000...4000 Гц она максимальна, а при частоте более 4000 Гц падает. Физиологической особенностью восприятия частотного состава звуков является то, что ухо человека реагирует не на абсолютный, а на относительный прирост частот: увеличение частоты колебаний вдвое воспринимается как повышение высоты звучания на определенную величину, называемую октавой. Поэтому октавой принято называть диапазон частот, в котором верхняя граница вдвое больше нижней. Слышимый диапазон частот разбит на октавы со средними геометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 и 16000 Гц. Средние геометрические частоты занимают как бы промежуточное положение в октаве. Их определяют из выражения  ,где fни ,fв – соответственно нижнее и верхнее значения частоты в октаве. При гигиенической оценке шума измеряют его интенсивность (силу) и определяют спектральный состав по частоте входящих в нею звуков. Интенсивность звука – это количество звуковой энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени и отнесенное к единице площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны Значения интенсивности звука изменяются в очень широких пределах – от 10-12 до 10 Вт/м2. В связи с сильной растянутостью диапазона изменения интенсивности и особенностями восприятия звуков (см. закон Вебера – Фехнера) введены логарифмические величины – уровень интенсивности и уровень звукового давления, выражаемые в децибелах (дБ). При использовании логарифмической шкалы уровень интенсивности звука:  ,уровень звукового давления:  где I и I0 – соответственно фактическое и пороговое значения интенсивности звука, Вт/м2: Iо = 10-12 Вт/м2 при эталонной частоте fэ=1000 Гц; р и р0 – соответственно фактическое и пороговое звуковое давление, Па: р0= 2·10-5 Па при fэ=1000 Гц. Использовать логарифмическую шкалу уровней звукового давления удобно, так как отличающиеся между собой по силе в миллиарды раз звуки укладываются в диапазон 130...140 дБ. Например, уровень, звукового давления, создаваемый при нормальном дыхании человека, находится в пределах 10...15 дБ, шепоте – 20…25, нормальном разговоре – 50...60, создаваемый мотоциклом – 95…100, двигателями реактивного самолета на взлете – 110...120 дБ. Однако при сравнении различных шумов необходимо помнить, что шум с уровнем интенсивности 70 дБ вдвое громче шума в 60 дБ и в четыре раза громче шума с уровнем интенсивности 50 дБ, что следует из логарифмического построения шкалы. Кроме того, звуки одинаковой интенсивности, но разной частоты воспринимаются на слух неодинаково, особенно при уровне интенсивности менее 70 дБ. Причина такого явления заключается в большей чувствительности уха к высоким частотам. В связи с этим введено понятие громкость звука, единицами измерения которой служат фоны и соны. Громкость звуков определяют, сравнивая их с эталонным звуком частотой 1000 Гц. Для эталонного звука единицы его интенсивности в децибелах приравнены фонам (рис.1). Так, громкость звука частотой 1000 Гц и интенсивностью 30 дБ равна 30 фонам, такой же величине равна громкость звука в 50 дБ частотой 100 Гц.  Рисунок 1 – Кривые равной громкости звуков 2. Классификация шума По источнику образования шум подразделяют на: – механический – создается колебаниями твердой или жидкой поверхности; – аэро- и гидродинамический – возникает в результате турбулентности соответственно газовой или жидкой среды; – электродинамический – обусловлен действием электро- или магнитодинамических сил, электрической дуги или коронного разряда. По частоте различают шум низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (от 300 до 800 Гц) и высокочастотный (более 800 Гц). По характеру спектра шум бывает: – широкополосный – имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы; – тональный – характеризуется неравномерным распределением звуковой энергий с преобладанием большей ее части в области одной-двух октав. По времени действия различают следующие виды шума: – постоянный – изменяется в течение рабочей смены не более чем на 5 дБА в ту или иную сторону от среднего уровня; – непостоянный – уровень его звукового давления за рабочую смену может меняться на 5 дБА и более в любую сторону от среднего уровня. Непостоянный шум, в свою очередь, можно подразделить на: – колеблющийся – с плавным изменением уровня звука во времени – прерывистый – характеризуется ступенчатым изменением уровня звукового давления на более чем 5 дБА при длительности интервалов с постоянным уровнем давления звука не менее 1 с; – импульсный – состоит из одного или нескольких звуковых сигналов, продолжительность каждого из которых менее 1 с. Нормирование шума проводят двумя методами: 1) по предельному спектру шума в дБ; 2) по интегральному показателю (уровню звука) в дБА. Первый метод применяют для нормирования постоянного шума. В основу норм положены ограничение уровня звукового давления в пределах октав, характер шума и особенности труда для девяти октавных полос со средними геометрическими частотами от 31,5 до 8000 Гц. Полосу c fc = 16000 Гц не учитывают, так как звуки такой частоты слышны слабо. Второй метод заключается в нормировании интегрального (по всему диапазону частот) уровня шума, измеренного по шкале А шумомера. Этот показатель называют уровнем звука и обозначают дБА. Шкала А шумомера предназначена для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума. 3. Мероприятия по уменьшению воздействия шума на человека Мероприятия по уменьшению воздействия на человека любого вредного производственного фактора, в том числе и шума, можно разделить на четыре группы. 1. Меры законодательного характера включают в себя: нормирование шума; установление возрастных цензов при приеме на работу, выполняемую в условиях повышенного шума; организацию предварительных и периодических медицинских осмотров работников; сокращение времени работы с шумными машинами и оборудованием и др. 2. Предотвращения образования и распространения шума ведут в следующих направлениях: внедрение автоматического и дистанционного управления оборудованием; рациональное планирование помещений; изменение технологии с заменой оборудования на менее шумное (например, замена клепки сваркой, штамповки прессованием); повышение точности изготовления деталей (достигается снижение уровня звука на 5...10 дБА) и балансировки вращающихся деталей, замена цепных передач ременными, подшипников качения подшипниками скольжения (приводит к уменьшению уровня звука на 10...15 дБА), цилиндрических колес с прямыми зубьями цилиндрическими косозубыми; изменение конструкции лопастей вентиляторов; снижение турбулентности и скорости прохождения жидкостями и газами входных и выходных отверстий (например, посредством установки глушителей шума); преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное; установка демпфирующих элементов в местах соприкосновения машин и ограждающих конструкций помещений и т. д.; экранирование или использование звукоизолирующих кожухов (капотов), в которых часть звуковой энергии поглощается, часть отражается, а часть проходит беспрепятственно; изменение направления шума, например, ориентированием воздухозаборных и выпускных отверстий систем механической вентиляции и компрессорных установок в сторону от рабочих мест; отделка стен звукопоглощающими материалами (войлоком, минеральной ватой, перфорированным картоном и т. п.), в которых звуковая энергия за счет вдзкого трения в узких порах преобразуется в тепловую. При этом следует учитывать частотные характеристики шума, так как коэффициент звукопоглощения таких материалов на различных частотах неодинаков. 3. Применение средств индивидуальной защиты в тех случаях, когда перечисленными мерами не удается снизить уровень шума до нормативных значений. В зависимости от характеристики шума и вида используемых средств достигают уменьшения уровня интенсивности звука на 5...45 дБ. 4. Меры биологической профилактики направлены на снижение последствий действия вредности (шума) на организм и повышение его резистентности. К таким мерам относят рационализацию режима труда и отдыха, назначение специального питания и лечебно-профилактических процедур. 4. Определение эффективности некоторых альтернативных методов снижения уровня шума Обычно в помещениях установлено несколько источников шума с различными уровнями интенсивности. В этом случае суммарный уровень звукового давления (L, дБ) в полосах частот или средний уровень звука (Lс, дБА) в равноудаленной от источников точке определяют по формуле  где L1, L2,…, Ln– уровни звукового давления в полосе частот, дБ, или уровни звука, дБА, развиваемые каждым из источников шума в исследуемой точке пространства. Если источники шума имеют одинаковые уровни звукового давления Lh дБ, в полосах частот (или уровни звука, дБА), то последняя формула примет вид:  где n – число источников шума с одинаковыми уровнями звукового давления (уровнями звука). Если пренебречь затуханием шума в атмосфере, то уровень интенсивности его, дБ, на расстоянии l, м, от источника можно рассчитать по формуле  где Li– уровень интенсивности шума на расстоянии I м от его источника, дБ. Звукоизолирующая способность однородной перегородки, дБ,  где m – масса 1 м2 ограждения, кг/м2; fс– средняя геометрическая частота, Гц. Звукоизоляция двойного ограждения, дБ, с воздушной прослойкой толщиной 0,08...0,1 м  где т1, m2 – соответственно масса 1м2 первого и второго ограждений, кг/м2. Ослабление шума кожухом, все элементы которого приблизительно одинаково звукопроводны, дБ, Ослабление шума кожухом, дБ, все элементы которого приблизительно одинаково звукопроводны  где u – собственная звукоизоляция стенок кожуха, дБ; αк – средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей кожуха. Акустические экраны устанавливают в случае невозможности применения глушителей других типов. При этом следует учитывать, что на низких частотах шума экран практически не действует, так как низкокачественный шум за счёт эффекта дифракции огибает экраны. Эффективность экрана ∆Lэ можно определить по коэффициенту k, который вычисляют по формуле  где f – частота звука, Гц; h – высота экрана, м; l – длина экрана, м; b – расстояние от экрана до рабочего места, м; a – расстояние от экрана до источника шума, м.  1 – шумное оборудование; 2 –.экран со звукопоглощающей облицовкой; 3 – рабочее место Рисунок 2 – Установка акустического экрана |