Параметры шума, их нормирование и измерение

Звук  как  явление  физическое  представляет  собой  колебательное  дви

жение  упругой  среды.  Физиологически  он  определяется  ощущением,  вос

принимаемым  органом  слуха  и  центральной  нервной  системой  при  воз

действии на него звуковых волн. Шум  или  звук  характеризуются  различны

ми параметрами.

В физическом отношении основными параметрами шума или звука яв

ляются:

 частота колебаний звуковой волны (f);

 интенсивность звука (J);

 звуковое давление (P).

Частота  звука  характеризуется  числом  колебаний  звуковой  волны  в

единицу времени (c) и измеряется в герцах (Гц). Органами слуха человека 

воспринимаются  звуки  с  частотами  от 16  до 20000  Гц, которые называются 

слышимыми  звуками. Звуковые волны с f < 20  Гц  называются  инфразвуко

выми, а волны с f > 20000 Гц – ультразвуковыми.

Разность давлений в возмущенной (звуком)  и  воздушной  невозмущен

ной среде называется звуковым давлением. Единицы измерений звукового 

давления Па, Н/м

.

Интенсивность  звука –  средний  поток  энергии  звуковой  волны,  прохо‐

дящий в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной 

направлению  потока.  Интенсивность  звука  измеряется  в  ваттах  на  м

(Вт/м).

Зависимость интенсивности звука J (Вт/м) от звукового давления опре‐

деляется по формуле  

J = P/ρc,

где P – звуковое давление, Н/м

; ρ – плотность воздуха, кг/см

; с – скорость 

звука, м/с; ρc – волновое сопротивление среды.

Человек способен воспринимать звуки в большом диапазоне интенсив

ностей. Нижнему порогу слышимости при частоте 1000 Гц соответствует ин

тенсивность Вт/м

.При  интенсивности  звука  в  10

  Вт/м создается ощущение  боли  в  ушах;  этот  уровень  называется    порогом  болевого ощущения; он превышает порог слышимости в 10-14 раз.  

Органы  слуха  человека  не  одинаково  чувствительны  к  звукам  различной частоты. Наибольшая чувствительность – на средних и высоких часто‐тах  (300–4000  Гц)  и  наименьшая –  на  низких (20–100  Гц).  Поэтому  субъективная оценка громкости звука зависит не только от уровня звукового давления, но и от спектрального состава (спектра частот) шума. Для  сравнения 

громкости звуковых волн (шума) различных частот пользуются величиной,

которая называется уровнем громкости звука. Уровни громкости измеряются в фонах (безразмерная величина). Фоном называется уровень громкости 

звука  частотой  1000  Гц  при  уровне  звукового  давления  в  дБ.  На  частоте 

1000  Гц  уровни  громкости  приняты  равными  уровню  звукового  давления,

для  других  частот  они  существенно  различаются.  Для  физиологической 

оценки  действия  шума  используются  полученные  в  результате  изучения 

свойств  органов  слуха  воспринимать  звуки  различной  частоты  по  субъективному ощущению громкости кривые равной громкости звуков на различных частотах, так называемые изофоны.

7. Вибрация как физическое явление и вредный производственный фактор и ее нормирование

Вибрации –  это  малые  механические  колебания  твердых  тел  –  частей 

аппаратов,  машин, оборудования, сооружений, воспринимаемые организ‐

мом человека как сотрясения. Часто вибрации сопровождаются слышимым 

шумом.

Вибрация  может  быть  локальной (местная), передающейся через руки 

человека и общей, предающейся через опорные поверхности тела человека.

Местная  вибрация  характеризуется  колебаниями  инструмента  и  обо‐

рудования, передаваемыми к отдельным частям тела (например,  к  рукам,

при работе ударным и вращательным инструментом).

При общей вибрации колебания передаются всему телу от работающих 

механизмов на рабочем месте через пол,  сидение  или  рабочую  площадку.

Наиболее опасная частота общей вибрации 6–9  Гц, поскольку она совпада‐

ет с собственной частотой внутренних органов человека,  в  результате  чего 

может возникнуть резонанс.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, действующую 

по  синусоидальному  закону,  являются: амплитуда  смещения –  наиболь‐

шее отклонение колеблющийся точки от положения равновесия А, м; коле‐

бательная скорость – максимальное из значений скорости колеблющийся 

точки V,  м/с; колебательное ускорение – максимальное из значений уско‐

рений колеблющейся точки Q, м/с

; частота f, Гц.

Человек  начинает  ощущать  вибрацию  при  колебательной  скорости  

1∙10 в -4 м/с, а при скорости 1 м/с возникают болевые ощущения.

Общая вибрация может быть 3 категорий по ГОСТ 12.1.012‐90:

1 – транспортная вибрация,  воздействующая  на (операторов)  водите‐

лей транспортных машин при их движении по местности, дорогам;

2 – транспортно‐технологическая вибрация, воздействующая на опе‐

раторов  с  ограниченным  перемещением  только  по  специально  подготов‐

ленным  поверхностям  производственных  помещений,  промышленных 

площадок (экскаваторов, грузоподъемных кранов,  горных  машин,  путевых 

машин, бетоноукладчиков и др.);

3 – технологическая вибрация, воздействующая на операторов стацио‐

нарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источни‐

ков вибраций (станки, электрический машины,  насосы, вентиляторы,  буро‐

вые установки и т. п.).  

Вредное действие от вибрации 

Очень опасными являются колебания рабочих мест,  имеющие  частоту,

резонансную с колебаниями отдельных органов или частей тела человека.

Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в области 

6–9  Гц.  Для  стоящего  на  вибрирующей  поверхности  человека  имеется  

2  резонансных  пика  на  частотах 5–12  Гц  и 17–25  Гц,  для  стоящего –  на  час‐

тотах 4–6 Гц.

При работе с ручными машинами, вибрация которых наиболее интен‐

сивна  в  высокочастотной  области  спектра  (выше  125  Гц)  возникают  в  ос‐

новном  сосудистые  расстройства,  сопровождающиеся  спазмом  перифери‐

ческих  сосудов.  Локальная  вибрация,  имеющая  широкий  частотный  спектр,

часто с наличием ударов (клепка,  срубка,  бурение) вызывает различную сте‐

пень сосудистых, нервно‐мышечных, костно‐суставных и других нарушений.

Общая  вибрация  оказывает  неблагоприятное  воздействие  на  нервную

систему,  наступают  изменения  в  сердечно‐сосудистой  системе,  вестибу‐

лярном аппарате, нарушается обмен веществ.

При совместном воздействии общей и местной вибраций (у водителей 

тяжелых  машин,  экскаваторщиков,  бульдозеристов  и  др.)  к  поражению 

нервной системы присоединяются вегетативно‐сосудистые,  вестибулярные 

и другие расстройства.  

Вибрация  воздействует  на  центральную  нервную  систем,  желудочно‐

кишечный тракт, органы равновесия (вестибулярный аппарат вызывает го‐

ловокружения, онемение конечностей, заболевание суставов). Длительное 

воздействие  вибрации  вызывает  профессиональное  заболевание –  вибра‐

ционную  болезнь,  которую  лечат  только  на  крайних  стадиях,  причем  вос‐

становление функций протекает крайне медленно

определенных условиях вибрация оказывает благоприятное действие 

на  организм  человека  и  применяется  в  медицине  для  улучшения  функцио‐

нального  состояния  нервной  системы,  ускорения  заживания  ран,  улучше‐

ния кровообращения, лечения радикулитов и т. п.