Виброакустическое загрязнение является одной из ведущих проблем экологической безопасности человека. Каждый второй житель планеты ощущает в той или иной мере его неблагоприятное воздействие.
Установлено вредное влияние производственных и городских шумов на здоровье работающих и населения. Имеется информация об особой вредности шума для уязвимых групп: беременных женщин, детей.
Акустический шум или звук -любые механические колебания в упругих средах (твердых, жидких или газообразных) в диапазоне частот, воспринимаемых человеческим ухом, то есть в диапазоне от 16-20 Гц до 20000 Гц. Инфразвук -колебания с частотой ниже 20 Гц. Ультразвук - колебания с частотой выше 20 кГц. Шум - сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющихся во времени.
С физиологической точки зрения шум – всякий неприятный или нежелательный звук, либо совокупность звуков, мешающих восприятию полезных сигналов, нарушающих тишину, оказывающих вредное или раздражающее действие на организм человека, снижающих его работоспособность.
Нормирование производственного шума ведут с учетом классификации по характеру спектра и по временным характеристикам.
По характеру спектра шумыбывают:
- широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
- тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона.
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 подразделяют на:
- постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется не более чем на 5 дБ;
- непостоянный, уровень звука которого за 8-часовую рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых, общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется более чем на 5 дБ.
Непостоянные шумы, в свою очередь, подразделяют на:
- колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;
- прерывистые, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
- импульсные, состоящий из одного или нескольких сигналов, каждый длительностью менее 1 с, причем уровни звука изменяются не менее, чем на 7 дБ.
Одним из подходов к нормированию постоянного шума является регламентация уровней звукового давления (в децибелах, дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. При этом шум не должен превышать допустимых уровней. Для мест пребывания людей эти уровни регламентируются рядом документов: ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности»; СН 2.2.4/2.1.8.562 – 96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»; СНиП 23-03-2003.
Для регламентации непостоянного шума используются эквивалентные уровни звукового давления Lэкв, дБ, и звука LАэкв, дБА.
Значения нормируемых уровней звука на рабочих местах зависят от тяжести и напряженности труда. Но уровни звука на рабочих местах в любом случае не должны превышать 85 дБА.
Воздействие шума на организм человека может проявляться как в виде специфического поражения органа слуха, так и в нарушениях со стороны многих органов и систем (центральной нервной системы, сердечно – сосудистой системы, внутренних органов).
Шум оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему, вызывая переутомление и истощение клеток головного мозга.
Под влиянием шума возникает бессонница, быстро развивается утомляемость, понижается внимание, снижается общая работоспособность и производительность труда.
Следствием воздействия шума на центральную нервную систему являются раздражительность, ослабление памяти, апатия, подавленное настроение. Установлено также, что у рабочих шумных профессий происходят нарушения функций желудочно-кишечного тракта, нарушается витаминный, углеводный, белковый, жировой обмен, изменяется состояние сердечно-сосудистой системы.
Длительное воздействие на организм шума и связанные с этим нарушения со стороны центральной нервной системы рассматриваются как один из факторов, способствующих возникновению гипертонической болезни.
Под влиянием шума возникают явления утомления и ослабления слуха. Эти изменения с прекращением шума быстро проходят. Если же переутомление повторяется систематически в течение длительного срока, то развивается тугоухость – стойкое понижение слуха, затрудняющее восприятие речи окружающих в обычных условиях.
Профессиональная тугоухость наблюдается у лиц, работающих в шумных цехах. Сущность возникновения тугоухости сводится к «акустическому травмированию», когда происходит переутомление и истощение клеточных элементов, участвующих в процессе звукового восприятия.
Весь комплекс изменений в организме человека, вызванных воздействием шума, принято называть шумовой болезнью. Шумовая болезнь – это общее заболевание организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, развивающееся в результате длительного воздействия интенсивного шума.
Шумовая болезнь характерна для целого ряда профессий в машиностроении, текстильной, горной, металлургической промышленности. Интенсивный шум возникает при работе вакуум-выпарных установок циркуляционного типа, распылительных сушилок, дробилок, оборудования для измельчения и разделения сырья и продуктов, дробильно-помольного оборудования, мощных электродвигателей, турбин, вентиляторов.
В общем виде она может быть описана следующим образом. Возмущения, распространяясь по телу человека, приводят в колебательное движение его органы и ткани, обладающие инерционными, упругими и демпфирующими свойствами. Вибрационные возмущения на пути от места приложения к телу человека до вестибулярного и слухового анализаторов и механорецепторов подвергаются преобразованиям в соответствии с передаточной функцией, обусловленной механическими параметрами его органов и тканей.
На разных частотах звук воздействует неодинаково. Слух наиболее чувствителен к частотам от 1000 до 4000 Гц, а «пик» – минимальные значения порога слышимости, соответствует интервалу от 3000 до 4000 Гц. На него же приходится и минимальное значение болевого порога – 110 дБ.
Многие из шумов природного происхождения – журчание ручья, шелест леса или звуки прибоя имеют ярко выраженную позитивную окраску. Шум до 30 дБ безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон.
Предельно допустимые уровни инфразвука регламентируются санитарными нормами СН 2.2.4/2.8.583-96. Они устанавливают допустимые уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2,4,8,16 Гц и общий уровень звукового давления Lлин. Значение Lлин на рабочих местах не должно превышать 100 дБ, а в помещениях жилых и общественных зданий должно быть не более 75 дБ.
Инфразвук даже небольшой мощности действует болезненно на уши. Он является причиной тяжелой и непреходящей усталости жителей городов и работников шумных предприятий.
Характеристикой ультразвука, создаваемого колебаниями воздушной среды в рабочей зоне, являются уровни звукового давления вы третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 12,5 до 100 кГц. Допустимые уровни звукового давления для ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89 и изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 до 110 дБ для диапазона частот 31,5 – 100 кГц.
Воздействие ультразвука может приводить к ощущениям головокружения, вялости, потери равновесия, тошноты.
Для снижения вредного воздействия ультразвука установки, генерирующие его, размещают в специальных отдельных помещениях, используют дистанционное управление, звукоизолирующие кожухи, выполненные из листовой стали, дюралюминия, пластмассы или специальной резины.
Вибрация – механические колебания упругих тел, проявляющиеся в смещении центра тяжести, смещении оси симметрии, изменении формы, которую тело имело в статическом состоянии.
По способу передачи на тело человека различают на общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, действующую на отдельные части тела при работе с виброинструментом.
Воздействие вибрации на тело человека широко и разнообразно. Симптомы вибрационной болезни проявляются в нарушении работы сердца, нервной системы, поражении мышечных тканей, суставов, нарушении функций опорно-двигательного аппарата.
Локальная вибрация, помимо тошноты и головной боли, может вызывать побеление пальцев, потерю их чувствительности, онемение.
В быту с проблемой вибрации человек сталкивается, если жилые дома расположены у железной дороги или автомобильной трассы, или в подвальных помещениях дома размещено какое-либо технологическое оборудование. При этом основное негативное воздействие оказывает структурный шум, образующийся при распространении вибрации по конструкции здания, что является сильным раздражающим фактором, особенно в ночное время.
В российских стандартах (ГОСТ 12.1.012-90 и СН 2.2.4/2.1.8.566 – 96) нормируются значения виброскорости, виброускорения и их эквивалентные корректированные уровни по категориям вибрации.
Общая вибрация делится на три категории. Категория 1 – транспортная вибрация. Категория 2 – транспортно-технологическая вибрация. Категория 3 – технологическая вибрация. Нормы по категории 1 отдельно устанавливаются в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для остальных категорий нормы устанавливаются общими для всех направлений действия вибрации.
Степень вредности и опасности условии труда при действии виброакустических факторов устанавливают с учетом их временных характеристик (постоянный, непостоянный шум, вибрация и т.д.).
Градация условий труда при воздействии на работающих шума, вибрации, инфра- и ультразвука в зависимости от величины превышения действующих нормативов представлена в таблице 2.5.1.
При оценке воздействия производственного шума, ПДУ выбирают по таблице 2.5.2 (согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96).
При оценке воздействия производственной вибрации, ПДУ выбирают по таблице 2.5.3 (согласно СН 2.2.4/2.1.8.566-96).
Контрольные вопросы
v Дайте определение понятий «шум», «ультразвук», «инфразвук», «вибрация».
v Как классифицируются шумы по характеру спектра, временным характеристикам?
v Каково действие шума, ультра-, инфразвука, вибрации на организм человека?
v Перечислите основные методы защиты от воздействия шума, ультра- и инфразвука, вибрации.
v К какому классу относятся условия труда, если эквивалентный уровень шума на рабочем месте 95 дБА ( ПДУ 85 дБА)?
v К какому классу относятся условия труда, если на работника действует общая вибрация с эквивалентным корректированным уровнем виброскорости 95 дБ?
Таблица 2.5.1 Классы условий труда в зависимости от уровней шума, локальной и общей вибрации, инфра- и ультразвука на рабочем месте
| Название фактора, показатель, единица измерения | Класс условий труда | |||||
| Допустимый | Вредный | Опасный | ||||
| 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | |||
| Превышение ПДУ до… | ||||||
| ШУМ Эквивалентный уровень звука, дБА | ≤ ПДУ* | >35 | ||||
| ВИБРАЦИЯ ЛОКАЛЬНАЯ Эквивалентный корректированный уровень виброскорости, дБ | ≤ ПДУ* | >12 | ||||
| ВИБРАЦИЯ ОБЩАЯ Эквивалентный корректированный уровень виброскорости, дБ | ≤ ПДУ* | >24 | ||||
| ИНФРАЗВУК Общий уровень звукового давления, дБ Лин | ≤ ПДУ* | >20 | ||||
| УЛЬТРАЗВУК ВОЗДУШНЫЙ Уровни звукового давления в 1/3 октавных полосах частот, дБ | ≤ ПДУ* | >40 | ||||
| УЛЬТРАЗВУК КОНТАКТНЫЙ Уровень виброскорости, дБ | ≤ ПДУ* | >20 |
* в соответствии с санитарными нормами
Таблица 2.5.2 Уровни звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
| Помещения | Уровни звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | Эквивал. уровни звука, LA, дБА | |||||||
| Помещения с постоянными рабочими местами и рабочими зонами на производственных предприятиях и рабочие места на территории предприятий | |||||||||
| предельно допустимые | |||||||||
| рекомендуемые | |||||||||
| Рабочие помещения управлений, рабочие помещения конструкторских, проектных организаций и научно- исследовательских институтов | |||||||||
| Рабочие помещения управлений и лабораторий производственных предприятий |
Примечание. 1.Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны быть уменьшены на 5 дБ
Таблица 2.5.3. Нормы вибрации
| Виды | Логарифмические уровни виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | ||||||||||
| 31,5 | |||||||||||
| Технологиче- ская: На постоянных рабочих местах в производст- венных помещениях | |||||||||||
| В складах, сто-ловых, бытовых, дежурных и др. производ-ственных поме- щениях, где нет машин, ге-нерирующих вибрации | |||||||||||
| В помещениях для работников умственного труда | |||||||||||
| Локальная вибрация |