Лист

Введение 3
1. Вредные воздействия шума на организм человека 4
2. Источники производственного шума и методы борьбы с ними 6
3. Средства коллективной защиты 8
4. Средства индивидуальной защиты 9
Литература 13

Введение

Снижение шума в жизнедеятельности человека становится актуальной проблемой. Среди всех шумов, оказывающих воздействие на человека выделяется шум производственного происхождения. Уровень производственного шума существенно подрос. Это вызвано использованием высокопроизводительных машин и механизмов, возрастанием рабочих скоростей. Одним из самых распространенных видов производственного шума является механический шум. Уровни этого шума достигают 120 дБ. Во многих отраслях промышленности преобладают шумы импульсные и ударные, которые выделяются как весьма вредные. Неожиданные и ударные шумы могут вызвать реакцию испуга и неадекватность поведения. Своеобразное негативное действие шума ударного происхождения может вызвать повышение кровяного давления, частоты дыхания, синусовую аритмию и снизить умственную работоспособность.
Шум наносит вред не только здоровью людей, но и экономике страны. Так люди, занятые трудом умственной напряженности, делали на фоне шума в 70 дБ почти в два раза больше ошибок, чем в тишине. Работоспособность занятых умственным трудом падает примерно на 60%, а физическим - на 30%. Шум ударного происхождения наиболее характерен для промышленности (металлургия, машиностроение, транспорт) и обуславливает соударение машин и механизмов в процессе работы. Эта проблема относится к числу наиболее актуальных проблем, связанных с оценкой поведения различных конструкций в условиях воздействия интенсивных импульсивных нагрузок, которые возникают при эксплуатации современного оборудования. Анализ литературных данных показал, что наиболее распространен метод исследования на моделях процессов соударения в лабораторных условиях с целью разработки материалов и конструкций с повышенными демпфирующими характеристиками, низким звукоизлучением.

1 Вредные воздействия шума на организм человека

Проявление вредного воздействия шума на организм человека весьма разнообразно.
Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБА) на слух человека приводит к его частичной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия шума происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха, выражающееся временным смещением порога слышимости, которое исчезает после окончания воздействия шума, а при большой длительности и (или) интенсивности шума происходят необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости.
Различают следующие степени потери слуха:
I степень (легкое снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 10 - 20 дБ, на частоте 4000 Гц – 20 - 60 дБ;
II степень (умеренное снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 21 - 30 дБ, на частоте 4000 Гц – 20 - 65 дБ;
III степень (значительное снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 31 дБ и более, на частоте 4000 Гц – 20 - 78 дБ.
Действие шума на организм человека не ограничивается воздействием на орган слуха. Через волокна слуховых нервов раздражение шумом передается в центральную и вегетативную нервные системы, а через них воздействует на внутренние органы, приводя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма, влияет на психическое состояние человека, вызывая чувство беспокойства и раздражения. Человек, подвергающийся воздействию интенсивного (более 80 дБ) шума, затрачивает в среднем на 10 – 20% больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить выработку, достигнутую им при уровне звука ниже 70 дБ(А). Установлено повышение на 10 – 15% общей заболеваемости рабочих шумных производств. Воздействие на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших уровнях звука (40 – 70 дБ(А). Из вегетативных реакций наиболее выраженным является нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочек, а также повышения артериального давления (при уровнях звука выше 85 дБА).
Воздействие шума на центральную нервную систему вызывает увеличение латентного (скрытого) периода зрительной моторной реакции, приводит к нарушению подвижности нервных процессов, изменению электроэнцефалографических показателей, нарушает биоэлектрическую активность головного мозга с проявлением общих функциональных изменений в организме (уже при шуме 50 – 60 дБА), существенно изменяет биопотенциалы мозга, их динамику, вызывает биохимические изменения в структурах головного мозга.
При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается.
Изменения в функциональном состоянии центральной и вегетативной нервных систем наступают гораздо раньше и при меньших уровнях шума, чем снижение слуховой чувствительности.
В настоящее время "шумовая болезнь" характеризуется комплексом симптомов:

Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т.д. Воздействие шума может вызывать негативные изменения эмоционального состояния человека, вплоть до стрессовых. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Установлено, что при работах, требующих повышенного внимания, при увеличении уровня звука от 70 до 90 дБА производительность труда снижается на 20%.
Ультразвуки (свыше 20000 Гц) также являются причиной повреждения слуха, хотя человеческое ухо на них не реагирует. Мощный ультразвук воздействует на нервные клетки головного мозга и спинной мозг, вызывает жжение в наружном слуховом проходе и ощущение тошноты.
Не менее опасными являются инфразвуковые воздействия акустических колебаний (менее 20 Гц). При достаточной интенсивности инфразвуки могут воздействовать на вестибулярный аппарат, снижая слуховую восприимчивость и повышая усталость и раздражительность, и приводят к нарушению координации. Особую роль играют инфрачастотные колебания с частотой 7 Гц. В результате их совпадения с собственной частотой альфа - ритма головного мозга наблюдаются не только нарушения слуха, но и могут возникать внутренние кровотечения. Инфразвуки (6 - 8 Гц) могут привести к нарушению сердечной деятельности и кровообращения.

2 Источники производственного шума и методы борьбы с ними

Многочисленными исследованиями установлено, что длительное воздействие шума на человека сказывается на его здоровье. Чрезмерное воздействие шума влияет не только на ухудшение слуха. Слуховой аппарат человека является всего лишь воротами, через которые шум проникает в организм и воздействует на центральную нервную систему человека. В повседневной жизни и на производстве человек «привыкает» к шуму и ему кажется, что шум ему мешает в меньшей степени. Однако это впечатление обманчиво – в действительности вредное воздействие шума продолжается независимо от того, обращает человек на это внимание или нет. Причем это порой не зависит от уровня и длительности воздействия шума, а в большей степени от состояния человека в данный промежуток времени.
Шум снижает не только работоспособность, производительность и качество труда человека, но и его безопасность.
Действующий в Российской Федерации стандарт 12.4.081-89 «Средства защиты работающих» подразделяются на средства коллективной и индивидуальной защиты. К средствам коллективной защиты относятся борьба с шумом в источнике его образования (то есть за счет создания малошумного оборудования и использования его в технологическом процессе производства) и борьба с шумом на пути его распространения. Второй путь используется тогда, когда на основе известных и технически осуществимых методов снизить уровень шума на данном этапе не представляется возможным.
Согласно ГОСТ 12.1.003-83 при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.
Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты.
В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шуммеханического происхождения, аэродинамическо го и гидродинамического происх ождения, электромагнитного происхождения.

Для источников механического шума снижение шума обеспечивается заменой возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным, заменой ударных процессов безударными (клепку - сваркой, обрубку - фрезерованием), повышением качества балансировки вращающихся деталей и класса точности изготовления деталей, улучшением смазки трущихся поверхностей, заменой материалов.
Для снижения аэродинамического шума используются специальные шумопоглощающие элементы с криволинейными каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучшением аэродинамических характеристик машин. Для борьбы с шумом, возникающим пригидравлических ударах, необходимо правильно проектировать и эксплуатировать гидросистемы. Кавитационные шумы снижаются улучшением гидродинамических характеристик насосов и выбором оптимальных режимов их работы.
Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электромеханических системах.

3 Средства коллективной защиты

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно - технические и включают в себя:

изменение направленности излучения шума;

рациональную планировку предприятий и производственных помещений;

акустическую обработку помещен ий;

применение звукоизоляции.

Изменение направленности излучения шума. В ряде случаев величина показателя направленности G достигает 10 - 15 дБ, что необходимо учитывать при использовании установок с направленным излучением, ориентируя эти установки так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места.
Рациональная планировка предприятий и производственных помещений позволяет снизить уровень шума на рабочих местах за счет увеличения расстояния до источников шума.
При планировке территории предприятий наиболее шумные помещения должны быть сконцентрированы в одном - двух местах. Расстояние между шумными и тихими помещениями должно обеспечивать необходимое снижение шума.
Если предприятие расположено в черте города, то шумные помещения должны находиться в глубине территории предприятия, как можно дальше от жилой застройки. Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.
К архитектурно-планировочным решениям также относится 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.
Выбор ширины санитарно-защитной зоны зависит от установленного оборудования, например, ширина санитарно-защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину санитарно-защитной зоны можно уменьшением шума на путях его распространения.

4 Средства индивидуальной защиты

Очень часто технические и архитектурно-строительные методы снижения шума требуют значительных материальных затрат и экономически нецелесообразны. В то же время существует ряд процессов и производств, где единственным средством защиты работающих от действия шумов высоких уровней являются СИЗ (противошумы). В большинстве случаев надежно защитить человека в условиях производства возможно только с помощью МСЗ от шума – противошумов. Однако противошумы должны обеспечивать не только надежную защиту, но более или менее комфортные и безопасные условия их применения.
Требования к эффективности противошумов сформулированы в ГОСТ 12.4.051 «Средства индивидуальной защиты. Общие технические требования и методы испытаний». Чтобы сформулировать необходимые и целесообразные требования к эффективности противошумов необходимо знать масштабы и уровни предельно допустимых величин шума на производстве.
В свое время в Московском институте охраны труда была проведена работа по уточнению обобщенных требований к величинам звукового заглушения (эффективности) противошумов. С этой целью был проведен анализ результатов измерений уровней шума в октавных полосах наиболее характерного «шумного» оборудования. Анализ охватывал результаты измерений на предприятиях машиностроения, металлургии, деревообработки, текстильной и легкой, электромеханической, радиотехнической, пищевой отраслей промышленности, а также на рабочих местах в кабинах строительных и дорожных машин. В каждой октавной полосе нормируемого диапазона частот был вычислен коэффициент частоты превышения нормативных значений шума.
Можно сделать два важных для практической цели заключения:
- почти не встречаются случаи превышения нормативных значений в полосе со средней частотой 63 Гц. Следовательно, требования к эффективности противошумов на этой частоте можно не устанавливать, что в конечном итоге приводит к существенному уменьшению массы и габарита противошумов; противошумы должны обеспечивать защиту в диапазоне частот 250–8 000 Гц, где значения Ki сравнительно близкие и находятся в пределах 0,61–0,87;
- максимум коэффициента частоты превышений приходится на диапазон от 500 до 2 000 Гц.
Сделанные заключения позволяют сформировать некоторые качественные
и т.д.................

Нормирование шумов в производственных помещениях осуществляется в дБ в соответствии с ГОСТ 12.1.003-89 «Шум». Общие требования безопасности". Шум в жилых помещениях также нормируется ГОСТ 12.1.036-81 «ССБТ Шум». Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях на уровне 40 дБ днем и 30 дБ в ночное время. Максимальный допустимый уровень шума в жилой зоне в дневное время 55дБ.

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе. Зоны с уровнем звука более 85 дБ А должны быть отмечены соответствующими знаками опасности, а работающие в этих зонах обеспечены средствами индивидуальной защиты.

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

1. устранение причины шума или существенное его ослабление в самом источнике при разработке технологических процессов и проектировании оборудования;
2. изоляция источника шума от окружающей среды средствами звуко- и виброзащиты, звуко- и вибропоглощения;
3. уменьшение плотности звуковой энергии помещений, отраженной от стен и перекрытий;
4. рациональная планировка помещений;
5. применение средств индивидуальной защиты от шума;
6. рационализация режима труда в условиях шума;
7. профилактические мероприятия медицинского характера.

Наиболее эффективный путь борьбы с шумом, причиной которого является вибрация, возникающая от ударов, сил трения, механических усилий и т.д., - улучшение конструкции оборудования (изменение технологии с целью устранения удара). Снижение шума и вибрации достигается заменой возвратно-поступательного движения в узлах работающих механизмов равномерным вращательным. При высоких тонах шумов эффективно демпфирование, при котором вибрирующая поверхность покрывается материалом с большим внутренним трением (резина, пробка, битум, войлок и др.). К демпфирующим материалам при этом предъявляются следующие требования: высокая эффективность, малая масса, способность прочно удерживаться на металле и предохранять его от коррозии.

При невозможности достаточно эффективного снижения шума за счет создания совершенной конструкции той или иной машины следует осуществлять его локализацию у места возникновения путем применения звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций и материалов. Воздушные шумы ослабляются установкой на машинах специальных кожухов или размещением генерирующего шум оборудования в помещениях с массивными стенами без щелей и отверстий. Для исключения резонансных явлений кожухи следует облицовывать материалами с большим внутренним трением.

Для снижения структурных шумов, распространяемых в твердых средах, применяются звуко- и виброизоляционные перекрытия. Ослабление шума достигается применением под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой вибрирующего оборудования на амортизаторы или специальные изолированные фундаменты. Широко применяются противошумные мастики на битумной основе, наносимые на поверхность металла. Наряду со звукоизоляцией в производственных условиях широко применяются средства звукопоглощения. Для помещений малого объема (400-500 м3) рекомендуется общая облицовка стен и перекрытий, снижающая уровень шума на 7-8 дБ. Наиболее высокими коэффициентами звукопоглощения в широком спектре частот обладают штукатурки и плиты, минеральная вата, древесноволокнистые плиты, камышитовые маты, войлок и пр. Эффективность звукопоглощения, увеличивается при многослойном размещении поглощающих материалов с воздушными прослойками между слоями также перфорацией покрытий. В помещениях большого объема эффективны звукопоглощающие барьеры и объемные поглотители, подвешиваемые над шумными агрегатами, которые увеличивают звукопоглощение почти в 2 раза по сравнению с покрытием звукопоглощающими материалами потолков и стен. Поглощение аэродинамических шумов осуществляется с помощью активных и реактивных глушителей.

Уменьшения шума можно достичь за счет рациональной планировки зданий, в соответствии с которой наиболее шумные помещения должны быть сконцентрированы в глубине территории в одном месте. Они должны быть удалены от помещений для умственного труда и ограждены зоной зеленых насаждений, частично поглощающих шум. Агрегаты с наиболее интенсивным шумом (выше 130 дБ) следует размещать вне территории предприятий и жилой зоны отделять от границ населенных пунктов шумозащитной зоной или стеной. Агрегаты, создающие шум более 90 дБ, должны размешаться в изолированных помещениях. Если шумные агрегаты нельзя звукоизолировать, то для защиты персонала от прямого шумоизлучения должны применяться акустические экраны, облицованные звукопоглощающими материалами, а также звукоизолированные кабины наблюдения и дистанционного управления. Так как инфразвук свободно проникает через строительные конструкции, то эффективная борьба с ним возможна только подавлением в источнике за счет изменения режимов работы оборудования, изменения жесткости конструкции, увеличения быстроходности агрегатов. Ультразвуковые колебания быстро затухают в воздухе, поэтому для уменьшения вредного воздействия ультразвука необходимо исключить непосредственный контакт человека с источником, а для подавления звуковых волн применять защитные кожухи.

Помимо мер технологического и технического характера, широко применяются средства индивидуальной защиты - антифоны, выполненные в виде наушников или вкладышей. Существует несколько десятков вариантов заглушек-вкладышей, наушников и шлемов, рассчитанных на изоляцию слухового прохода от шумов различного спектрального состава. Наиболее удобными и эффективными считаются вкладыши из смеси волокон органической бактерицидной ваты и ультратонких полимерных волокон из материала ФП («беруши»), позволяющие снизить уровень громкости шума на различных частотах от 15 до 31 дБ. Отрицательное действие шумов можно снизить за счет сокращения времени их воздействия, построения рационального режима труда и отдыха, предусматривающего кратковременные перерывы в течение рабочего дня для восстановления функции слуха в тихих помещениях. Для снижения уровня шума в жилых помещениях необходимы соответствующие градостроительные решения (вывод из жилых зон, заглубление или подъем на эстакады транспортных потоков, ориентация жилых помещений домов в направлении минимального уровня шума, использование малоэтажной застройки или зеленых насаждений в качестве акустических экранов и т.п.), административные (запрет движения тяжелого транспорта в ночное время в жилых районах), конструктивные (снижение уровня шума разрабатываемых транспортных средств, применение вместо обычного остекления зданий в шумных районах стеклопакетов и т.п.), организационные (поддержание на качественном уровне дорожных покрытий, рельсового и коммунального хозяйства) и т.п.

Для борьбы с шумом в поме-щениях проводятся мероприятия как технического, так и ме-дицинского характера. Основными из них являются:

устранение причины шума, т. е. замена шумящего обо-рудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;

изоляция источника шума от окружающей среды (при-менение глушителей, экранов, звукопоглощающих строитель-ных материалов);

ограждение шумящих производств зонами зеленых на-саждений;

применение рациональной планировки помещений;

использование дистанционного управления при эксп-луатации шумящего оборудования и машин;

использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;

использование индивидуальных средств защиты (беру-ши, наушники, ватные тампоны);

проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;

соблюдение режима труда и отдыха;

проведение профилактических мероприятий, направ-ленных на восстановление здоровья.

Интенсивность звука определяется по логарифмической шкале громкости. В шкале - 140 дБ. За нулевую точку шка-лы 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 слу-ха, 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, корре-ляционные 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 усиле-ния выпрямляется и измеряется индикатором по градуиро-ванной шкале в децибелах.

Анализатор шума предназначен для измерения спект-ров шумов оборудования. Он состоит из электронного полос-ного фильтра с шириной полосы пропускания, равной 1/3 октавы.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются рационализация технологических процессов с использовани-ем современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшенные архитектурно-плани-ровочные решения, средства индивидуальной защиты.

На особо шумных производственных предприятиях ис-пользуют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники (рис. 1.6) и ушные вкла-дыши типа "беруши". Эти средства должны быть гигиеничны-ми и удобными в эксплуатации.

В России разработана система оздоровительно-профилак-тических мероприятий по борьбе с шумом на производствах, среди которых важное место занимают санитарные нормы и правила. Выполнение установленных норм и правил контроли-руют органы санитарной службы и общественного контроля.

Борьба с шумом - одна из актуальнейших проблем нашего времени. Действуя на центральную нервную систему, шум вызывает усталость, бессоницу, неспособность сосредоточиться, которые ведут к снижению производительности труда и несчастным случаям. При постоянном раздражающем воздействии шума могут возникнуть психические нарушения, сердечно-сосудистые заболевания, язвенная болезнь, тугоухость. Шум может повлиять на слух различным образом: вызвать мгновенную глухоту или повреждение органа слуха (акустическая травма); при длительном воздействии резко снизить чувствительность к звукам определенных частот или снизить чувствительность на ограниченное время - минуты, недели, месяцы, после чего слух восстанавливается почти полностью. Наиболее вредны для слуха длительные периоды непрерывного воздействия шума большой интенсивности. Если человек подвергается несколько минут воздействию звука средней или высокой частоты с уровнем около 90 дБ, то у него наступает временный сдвиг порога слышимости. С увеличением времени воздействия и ростом уровня шума повышается временной сдвиг порога и удлиняется период восстановления.
Люди неодинаково реагируют на шум. Одна и та же доза шумового воздействия у одних вызывает повреждение слуха, у других - нет, у одних эти повреждения могут быть тяжелее, чем у других. Шум - это разновидность звука. Звук представляет собой колебания среды (твердой, жидкой или газообразной), в которой он распространяется. К доступным для измерения характеристикам звука относятся: интенсивность - I , звуковое давление - р и скорость - v . Интенсивность звука (Вт/м2) характеризуется потоком энергии, которую несет звук, приходящейся на единичную площадку.
Соотношение между интенсивностью звука I и звуковым давление р таково:

   где р - звуковое давление (разность между мгновенным значением полного давления и средним значением давления, которое наблюдается в среде при отсутствии звукового поля), Па; ρ - плотность среды, кг/м3; с - скорость звука в среде, м/с.
   Интенсивность самого слабого (10 Вт/м2) слышимого звука равна 10 -12 Вт/м2. Наибольшая интенсивность звука, с которой мы сталкиваемся без риска для жизни, - это шум реактивного самолета. Сравнивать приведенные величины сложно из-за огромной разницы. Поэтому для измерения интенсивности звука и таких параметров, как давление и мощность звука, вводится относительная логарифмическая единица, называемая уровнем звукового давления или уровнем интенсивности.
   Уровень интенсивности звука

где Iо - интенсивность звука, соответствующая пороговому уровню (Iо = 10 -12 Вт/м2).
Уровень звука измеряется в децибелах (дБ). Так как уровень звука - логарифмическая относительная величина, то при удвоении интенсивности звука уровень интенсивности увеличивается на 3 дБ. Если же имеется п одинаковых источников шума, общий уровень интенсивности

Человеческое ухо и многие акустические приборы реагируют не на интенсивность звука, а на звуковое давление. Уровень звукового давления

где ро - пороговое звуковое давление (ро=2X10 -5 Па).
Связь между уровнем интенсивности и уровнем звукового давления следует из формулы

   где ρо и Со - плотность среды и скорость звука при нормальных атмосферных условиях, т. е. при t=20°С, ро=10 5 Па.
   При распространении шума в нормальных атмосферных условиях Li=Lp. Значения уровней шума приводятся в табл. 4.3.
   Одним из самых существенных вопросов исследования шума является поведение звука в зависимости от частоты. Нижняя граница восприятия человеком звука составляет около 20 Гц, а верхняя около 20 000 Гц. Зависимость уровня звука от частоты называется частотным спектром шулш. Определение интенсивности звука для каждой частоты потребовало бы бесконечного числа измерений, поэтому весь возможный диапазон частот разделяют на октавы и для каждой октавы подсчитывают среднегеометрическое значение частоты.

Таблица 4.3. Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и расстояния

Источник шума	На расстоянии, м	Уровень, дБ
Жилая комната	-	35
Речь средней громкости	1	60
Машинописное бюро	-	65
Металлорежущие станки	На рабочем месте	80...96
Дизельный грузовик	7	90
Пневмоперфоратор	1	100
Реактивный двигатель	25	140

Граничные и среднегеометрические (в этих границах) частоты приведены ниже:

В зависимости от того, на какой частоте находится максимум звукового давления, характер спектра может быть низкочастотным (максимум ниже 300 Гц), средне-частотным (максимум в области 300...800 Гц) и высокочастотным (максимум выше 800 Гц).
По характеру спектры шума можно подразделить также на широкополосные и тональные. Широкополосный шум имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы, это означает, что каждой частоте октавы соответствует некоторый уровень шума.

Рис. 1. Предельные спектры шума
Такой тип шума характерен для работы вентиляторов. В спектре тонального шума имеются отдельные дискретные составляющие. Подобный спектр имеет, например, шум, создаваемый при работе дисковой пилой. Распределение нормативных уровней звукового давления по частотам представляет собой предельный спектр. На рис. 1 приведены предельные спектры для помещений различного типа: 1 - палаты жилые помещения; 3 - территории больниц, кабинеты врачей, номера гостиниц; 4 - учебные помещения; 5 - территории жилых домов, детских и школьных площадок; 6 - помещения конструкторских, проектных и научно-исследовательских организаций 7 - фойе театров, залы ресторанов; 8 - рабочие места управлений, вычислительные центры; 11 - постоянные рабочие места в производственных помещениях, в кабинах дорожно-строительных, землеройно-транспортных и других аналогичных машин.

В нормативные уровни шума следует вводить поправки, забисящие от характера шума и Длительности его воздействия (табл. 2), Уровень шума, полученный с учетом поправок, называют допустимым.
В проектах по строительству того или иного объекта должны быть отражены все мероприятия по снижению шума, подтвержденные соответствующими акустическими расчетами, которые производят на стадии технического проекта по комплексу сооружений или по отдельному объекту.

Рис. 2. Пути распространения шума в здании
Акустический расчет заключается в следующем: выявляют источники шума и определяют их шумовые характеристики; выбирают точки в помещениях и на территории, для которых должен производиться акустический расчет; определяют допустимые уровни звукового давления для этих точек; выявляют пути распространения шума от источников до расчетных точек; определяют ожидаемые уровни звукового давления в расчетных точках до осуществления мероприятий по снижению шума; определяют требуемое снижение шума; выбирают и рассчитывают конструкции для обеспечения требуемого снижения уровня шума.
Требуемое снижение уровня ALTp звукового давления в расчетной точке

   где Li - ожидаемый уровень звукового давления, создаваемый источником, дБ; Lnon - допустимый уровень звукового давления, дБ; п - количество принимаемых в расчет источников шума.
   Пути распространения шумов в зданиях разнообразны (рис. 2). Шум проникает через ограждающие конструкции, звук, многократно отражаясь от стен, потолка, предметов, значительно усиливается и увеличивает общий уровень шума в помещении.
   Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические и электромагнитные явления. Механические шумы вызваны ударными процессами, трением в деталях машин и др. Аэродинамические шумы возникают при течении жидкости или газа, а электромагнитные при работе электрических машин и оборудования.
   Борьба с шумом осуществляется: техническими средствами, уменьшающими шум машин и оборудования в источнике его образования, изменяющими технологические процессы; строительно-акустическими мероприятиями; устройством дистанционного управления шумными агрегатами; организационными мероприятиями; применением средств индивидуальной защиты.
   Уменьшение шума в источнике его образования наиболее рационально и достигается улучшением конструкции машин, применением материалов для деталей машин, не издающих сильных звуков, обеспечением минимальных допусков в сочленениях деталей, использованием смазки и др. Эффективность таких мероприятий по уменьшению уровня шума (дБ) приведена ниже:

Строительно-акустические мероприятия заключаются в рациональной планировке помещений и застройки, уменьшении шума на пути его распространения и обработке внутренних поверхностей помещений звукопоглощающими материалами. При рациональной планировке, помещений наиболее шумные цехи следует концентрировать в одном-двух местах и отделять от тихих помещений разрывами или помещениями, в которых люди находятся непродолжительное время. В цехах с шумным оборудованием необходимо правильное размещение станков. Их следует располагать таким образом, чтобы повышенные уровни шума наблюдались на минимально возможной площади. Между участками с разным уровнем шума устраивают перегородки или размещают подсобные помещения, склады сырья, готовых изделий и т. д. Для предприятий, расположенных в черте гррода, наиболее шумные помещения располагают в глубине территории. Уменьшение шума на территории жилой застройки проводится и архитектурно-планировочными решениями (разрывы, приемы застройки), и устройством шумозащитных сооружений (экранов, шумозащитных полос озеленения). Профили улиц с сооружениями, экранирующими шум, показаны на рис. 3.

Pиc. 3. Защита от транспортного шума с помощью:
а - здания; б - насыпи; в - откоса
   Значительное уменьшение шума наблюдается, когда на пути его распространения устанавливают экран. При этом за экраном возникает звуковая тень.
   В производственных помещениях уровень звука значительно повышается за счет отражения его от строительных конструкций и оборудования. Для уменьшения доли отраженного звука применяют специальную акустическую обработку помещения, заключающуюся в облицовке внутренних поверхностей звукопоглощающими материалами.
   При падении звуковой энергии Епад на какую-либо поверхность часть звуковой энергии поглощается - Епог, а часть отражается - Еотр. Отношение поглощенной энергии к падающей есть коэффициент звукопоглощения этой поверхности:

Поглощение звука материалов обусловлено внутренним трением в материале и переходом энергии звука в тепловую энергию. Звукопоглощающие свойства материала зависят от толщины поглощающего слоя, частоты падающего на него звука и типа материала. Звукопоглощающими считают конструкции, у которых α больше 0,2.
Звукопоглощающие конструкции делят на три группы: пористые звукопоглощающие; резонансные; штучные звукопоглотители. В практике строительства наиболее часто применяют пористые звукопоглощающие материалы (рис. 4, а). Конструкции из них выполняют в виде слоя необходимой толщины, укрепленного на ограждении или с отступом от него. Резонансные конструкции представляют собой перфорированные экраны, оклеенные с обратной стороны тканью. Они имеют максимальное звукопоглощение в определенной полосе частот, поэтому для них должны быть точно рассчитаны необходимые параметры звукопоглощения (рис. 4, б).

Рис. 4. Звукопоглощающие облицовки:
а - пористые; б - резонансные; 1 - крепление; 2 - звукопоглотитель; 3 - ограждающая конструкция; 4 - перфорированный экран
Рис. 5. Объемные звукопоглотители:
а - конструкция; б - схема размещения; 1 - каркас; 2 - точка подвеса; 3 - оболочка; 4 - звукопоглотитель
   Штучные звукопоглотители представляют собой объемные звукопоглощающие тела, например конусы, призмы, параллелепипеды, подвешиваемые к потолку (рис. 5).
   Величина снижения уровня шума при применении звукопоглощающих облицовок составляет 6...8 дБ, что соответствует снижению громкости в 1,5 раза.
   Одним из методов уменьшения шума является устройство звукопоглощающих ограждений (рис. 6). Механизм передачи звука через такое ограждение состоит в том, что звуковая волна, падающая на ограждение, приводит его в колебательное движение с той же частотой. В результате этого ограждающая конструкция сама становится источником звука. Но величина излучаемой звуковой мощности гораздо меньше звуковой мощности, падающей на ограждение со стороны источника шума, так как большая часть звуковой энергии отражается от ограждения.
   Звукоизолирующие качества ограждений характеризуются коэффициентом звукопроницаемости

где I пр, р пр - интенсивность и звуковое давление прошедшего звука; I пад, р пад - интенсивность и звуковое давление падающего звука.
Рис. 6. Звукоизолирующий кожух:
1 - шумный агрегат; 2 - звукопоглотитель; 3 - звукоизолирующее ограждение; 4 - амортизаторы
Рис. 7. Схема-измерении шума:
1 - измерительный микрофон; 2 - усилитель; 3 - анализатор частоты (фильтр); 4 - детектор; 5 - индикатор
На практике удобнее пользоваться величиной звукоизолирующей способности ограждения

Для однослойной однородной перегородки

   где т - масса 1 м 2 ограждения, кг; f - частота звука, Гц.
   Однако эта зависимость справедлива только для определенной облдсти частот.
   Часто бывает невозможно уменьшить шум до допустимых пределов. В этих случаях необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты - наушниками, шлемами или специальными вкладышами, перекрывающими ушные раковины.
   Основным прибором для измерения шума служит шумомер. Принципиальная схема измерительного тракта дана на рис. 7.

Методы борьбы с шумом

Выбор мероприятий по ограничению неблагоприятного действия шума на человека производится исходя из конкретных условий: величины превышения ПДУ, характера спектра, источника излучения. Средства защиты работников от шума подразделяются на средства коллективной и индивидуальной защиты.

К средствам индивидуальной защиты относятся:

1. Уменьшение шума в источнике.

2. Изменение направленности излучения шума.

3. Рациональная планировка предприятий и цехов.

4. Акустическая обработка помещений:

· звукопоглощающие облицовки;

· штучные поглотители.

5. Уменьшение шума на пути его распространения от источника к рабочему месту:

· звукоизоляцией;

· глушителями.

Наиболее эффективным методом борьбы с шумом является его снижение в источнике возникновения за счет применения рациональных конструкций, новых материалов и гигиенически благоприятных технологических процессов.

Уменьшение уровней генерируемых шумов в источнике его образования основано на устранении причин возникновения звуковых колебаний, которыми могут служить механические, аэродинамические, гидродинамические и электрические явления.

Шум механического происхождения может быть вызван следующими факторами: соударения деталей в сочленениях в результате наличия зазоров; трения в соединениях деталей механизмов; ударные процессы; инерционные возмущающие силы, возникающие из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями и др. Уменьшение механического шума может быть достигнуто: заменой ударных процессов и механизмов безударными; заменой зубчатой передачи клиноременной; использованием по возможности не металлических деталей, а пластмассовых или изготовленных из других незвучных материалов; применением балансировки вращающихся элементов машин и др. Гидродинамические шумы, возникающие в следствии различных процессов в жидкостях (кавитации, турбулентности потока, гидравлических ударов), могут быть снижены, например, улучшением гидродинамических характеристик насосов и выбором оптимальных режимов их работы. Снижение электромагнитного шума, имеющего место при эксплуатации электрического оборудования, может осуществляться в частности путем изготовления скошенных пазов якоря ротора, применением более плотной прессовки пакетов в трансформаторах, использованием демпфирующих материалов и др.

Разработка малошумного оборудования является весьма сложной технической задачей, меры по ослаблению шумов в источнике часто оказываются недостаточными, вследствие чего дополнительное, а иногда и основное снижение шума достигается применением других средств защиты, рассмотренных ниже. Многие источники шума излучают звуковую энергию неравномерно по всем направлениям, т.е. обладают определенной направленностью излучения. Источники направленного действия характеризуются коэффициентом направленности, определяемым отношением:

где I - интенсивность звуковой волны в данном направлении на некотором расстоянии r от источника направленного действия мощностью W, излучающего волновое поле в телесный угол Щ; - интенсивность волны на том же расстоянии при замене данного источника на источник ненаправленного действия той же мощности. Величина 10 lg Ф называется показателем направленности.

В ряде случаев величина показателя направленности достигает 10-15 дБ, в связи с чем определенная ориентация установок с направленным излучением позволяет существенно снизить уровень шума на рабочем месте.

Рациональная планировка предприятий и цехов так же является эффективным методом снижения шума, например, за счет увеличения расстояния от источника шума до объекта (шум снижается прямо пропорционально квадрату расстояния), расположением тихих помещений внутри здания вдали от шумных, расположения защищаемых объектов глухими стенами к источнику шума и др.

Акустическая обработка помещений заключается в установке в них средств звукопоглощения. Поглощение звука - это необратимый период звуковой энергии в другие формы, главным образом в теплоту.

Средства звукопоглощения применяют для снижения шума на рабочих местах, находящихся как в помещениях с источниками шума, так и в тихих помещениях, куда проникает шум из соседних шумных помещений. Акустическая обработка помещений преследует цель снизить энергию отраженных звуковых волн, поскольку интенсивность звука в какой-либо точке помещения складывается из интенсивностей прямого звука от отраженного пола, потолка и других ограждающих поверхностей. Для уменьшения отраженного звука применяют устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения. Свойствами поглощения звука обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями называются только те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах больше 0,2. У таких материалов, как кирпич, бетон, величина коэффициента звукопоглощения равна 0,01-0,05. К средствам звукопоглощения относятся звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители. В качестве звукопоглощающей облицовки наиболее часто применяют пористые и резонансные звукопоглотители.

Пористые звукопоглотители изготавливают из таких материалов как ультратонкое стекловолокно, древесноволокнистые и минеральные плиты, пенопласт с открытыми порами, шерсть и др. Звукопоглощающие свойства пористого материала зависят от толщины слоя, частоты звука, наличия воздушного промежутка между слоем и стенкой, на которой он установлен.

Для увеличения поглощения на низких частотах и для экономии материала между пористым слоем и стенкой делают воздушную прослойку. Для предотвращения механических повреждений материала и высыпания применяются ткани, сетки, пленки и перфорированные экраны, которые существенно влияют на характер поглощения звука.

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную открытым отверстием с окружающей средой. Дополнительное снижение шума при использовании таких звукопоглощающих конструкций происходит за счет взаимного погашения падающих и отраженных волн.

Пористые и резонансные поглотители крепят к стенам или потолкам изолированных объемов. Установка звукопоглощающих облицовок производственных помещениях позволяет снизить уровень шума на 6…10 дБ вдали от источника и на 2…3 дБ вблизи источника шума.

Звукопоглощение может производится путем внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, представляющих собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом, изготовленные, например, в виде куба или конуса и прикрепляемые чаще всего к потолку производственных помещений.

В случаях, когда необходимо существенно снизить интенсивность прямого звука на рабочих местах применяют средства звукоизоляции.

Звукоизоляция - уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливают между источником и приемником и имеет большую отражающую или поглощающую способность. Звукоизоляция дает больший эффект (30-50 дБ), чем звукопоглощение (6-10 дБ).

К средствам звукоизоляции относятся звукоизолирующие ограждения 1, звукоизолирующие кабины и пульты управления 2, звукоизолирующие кожухи 3 и акустические экраны 4.

Звукоизолирующие ограждения - это стены, перекрытия, перегородки, проемы, окна, двери.

Звукоизоляция ограждения тем выше, чем больше массой (1 м 2 ограждения) они обладают, так увеличение массы в два раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ. Для одного того же ограждения звукоизоляция возрастает с увеличением частоты, т.е. на высоких частотах эффект установки ограждения будет значительно выше, чем на низких.

Для облегчения ограждающих конструкций без уменьшения звукоизоляции применяются многослойные ограждения, чаще всего двойные, состоящие из двух однослойных ограждений, соединенные между собой упругими связями: воздушным слоем, звукопоглощающим материалом и ребрами жесткости, шпильками и другими конструктивными элементами.

Эффективным простым и дешевым методом снижения шума на рабочих местах является применение звукоизолирующих кожухов.

Для получения максимальной эффективности кожухи должны полностью закрывать оборудование, механизм и т.д. Конструктивно кожухи выполняются съемными, раздвижными или капотного типа, сплошными герметичными или неоднородной конструкции - со смотровыми окнами, открывающимися дверцами, проемами для ввода коммуникаций и циркуляции воздуха.

Кожухи изготавливают обычно из листовых несгораемых или трудносгораемых материалов (сталь, дюралюминий). Внутренние поверхности стенок кожухов обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом, а сам кожух изолирован рот вибрации основания. С наружной стороны на кожух наносят слой вибродемпфирующего материала для уменьшения передачи вибрации от машины на кожух. Если защищаемое оборудование выделяет теплоту, то кожухи снабжают вентиляционными устройствами с глушителями.

Для защиты от непосредственного, прямого воздействия шума используют экраны и выгородки (соединенные отдельные секции - экраны). Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. При низких частотах (менее 300 Гц) экраны малоэффективны, так как за счет дифракции звук их легко огибает. Важно также, чтобы расстояние от источника шума до приемника было как можно меньше. Наиболее часто применяются экраны плоской и П-образной формы. Изготавливают экраны из сплошных твердых листов (металлических и т.п.) толщиной 1,5-2 мм с обязательной облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной к источнику шума, а в ряде случаев и с противоположной стороны.

Звукоизолирующие кабины используют для размещения в них пультов дистанционного управления или рабочих мест в шумных помещениях. Используя звукоизолирующие кабины, можно обеспечить практически любое требуемое снижение шума. Обычно кабины изготавливают из кирпича, бетона и других подобных материалов, а также сборными из металлических панелей (стальных или из дюралюминия).

Для уменьшения шума различных аэрогазодинамических установок и устройств применяются глушители. Например, во время рабочего цикла ряда установок (компрессор, двигателей внутреннего сгорания, турбин и др.) через специальные отверстия происходит истечение отработавших газов в атмосферу и (или) всасывание воздуха из атмосферы, при этом генерируется сильный шум. В этих случаях для снижения шума используются глушители.

Конструктивно глушители состоят из активных и реактивных элементов.

Простейшим активным элементом является любой канал (труба), стенки которого внутри покрыты звукопоглощающим материалом. Трубопроводы, как правило, имеют повороты, которые снижают шум за счет поглощения и отражения осевых волн назад к источнику. Реактивный элемент представляет собой участок канала, на котором внезапно увеличивается площадь сечения, в результате чего происходит отражение звуковых волн обратно к источнику. Эффективность звукопоглощения растет с увеличением числа камер и длинны соединяющей трубы.

При наличии в спектре шума дисперсных составляющих высокого уровня применяют реактивные элементы резонаторного типа: кольцевые и ответвления. Такие глушители настроены на частоты наиболее интенсивных составляющих путем соответствующего расчета размеров элементов глушителей (объема камер, длинны ответвлений, площади отверстий и др.).

Если применение коллективных средств защиты не позволяет обеспечить требования нормативов, применяются средства индивидуальной защиты, к которым относятся вкладыши, наушники, шлемы.

Вкладыши - самое дешевое средство, но недостаточно эффективное (снижение шума 5…20 дБ). Они вставляются в наружный слуховой проход представляют собой различного рода заглушки из волокнистых материалов, воскообразных мастик, или пластинчатых слепков, изготовленных по конфигурации слухового прохода.

Наушники представляют собой чашки из пластмассы и металла, заполненные звукопоглотителем. Для плотности прилегания чашки наушников снабжены специальными уплотняющими кольцами, заполненными воздухом или специальными жидкостями. Степень глушения звука наушниками на высоких частотах составляет 20…38 дБ.

Шлемы используются для защиты от очень сильных шумов (более 120 дБ), так как звуковые колебания воспринимаются не только ухом, но и через кости черепа.

Анализ безопасности рабочего места

Для защиты локомотивной бригады от шума и вибраций на локомотиве предусмотрены вибро- и шумоизоляция, вибродемпфирование. Так...

Безопасность жизнедеятельности на производстве

Ряд операций технологических процессов производства легкой промышленности сопровождается шумом и вибрацией, в настоящее время технически трудно устранимыми...

1.1 Основные понятия о риске Деятельность - активное сознательное взаимодействие человека со средой обитания, результатом которой должна быть ее полезность для существования человека в этой среде...

Безопасность работ на производстве

Одним из важнейших условий борьбы с производственным травматизмом является систематический анализ причин его возникновения, которые делятся на технические и организационные...

Защита от шума

Методы борьбы с механическим шумом: - замена ударных процессов безударными; - применение косозубых и шевронных передач; - подбор шестеренчатых пар по уровню шума; - замена металлических деталей деталями из "не звонких" материалов...

Ликвидация последствий радиационного заражения местности

Шум - это совокупность звуков разной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в производственных условиях и вызывающих у работающих неприятные ощущения и объективные изменения органов и систем...

Опасности, распространяемые грызунами

Мероприятия по борьбе с грызунами это: полное уничтожение грызунов на объектах любой сложности и профилактические работы - постоянная борьба за свободу и чистоту ваших предприятий, организаций, дач, домов и квартир...

Опасности, распространяемые тараканами

Одним из самых распространенных заблуждений является то, что тараканов можно уничтожить навсегда, один раз обработав свою квартиру - это практически невозможно! Избавившись от насекомых...

Основные требования по охране труда и окружающей среды

Шум представляет собой беспорядочные, неритмичные сочетания звуков различной силы и частоты, вызывающие неприятное слуховое ощущение. Звук - это колебательное движение материальных частиц, волнообразно распространяющихся в пространстве...

Положения охраны труда на предприятиях

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение...

Положения эргономики. Безопасность при эксплуатации технических систем. Пожары в населенных пунктах

Для населенных пунктов, расположенных в лесных массивах, органами местного самоуправления должны быть разработаны и выполнены мероприятия...

Производственный шум

Профессиональные заболевания от воздействия шума, инфра- и ультразвука

Шум - беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых...

Система обеспечения промышленной безопасности деревообрабатывающего участка цеха № 10 ФГУП "МПЗ"

Одним из отрицательных факторов окружающей среды на промышленных предприятиях является шум, к которому следует отнести любые звуки, мешающие нормальному режиму труда и отдыха, независимо от их происхождения...

Способи боротьби з шумом на підприємствах. Пожежна безпека

Шум - одна з найпоширеніших виробничих шкідливостей, яку дуже складно усунути. При тривалому впливі шуму не тільки знижується гострота слуху, але й погіршується робота центральної нервової і серцево-судинної систем, шлунково-кишкового тракту...