Тема 7.4 «Шум, ультразвук та інфразвук» План

1. Шум, його класифікація. Нормування шумів.

2. Заходи та засоби захисту від шуму.

3. Джерела ультразвуку та інфразвуку.

4. Нормування та контроль рівнів УЗ та ІЗ.

5. Заходи та засоби захисту від УЗ та ІЗ.

Шум — будь-який небажаний звук, котрий негативно впливає на організм людини, заважає роботі та відпочинку. Виробничим шумом називається шум на робочих місцях, дільницях або на територіях підприємств, котрий виникає під час виробничого процесу. Наслідком шкідливої дії виробничого шуму можуть бути професійні захворювання, підвищення загальної захворюваності, зниженні працездатності, підвищення ступеня ризику травм та нещасних випадків, пов'язаних з порушенням сприйняття попереджувальних сигналів, порушення слухового контролю функціонування технологічного обладнання, зниження продуктивності праці.

1. Шум, його класифікація. Нормування шумів.

Шум являє собою сукупність звукових хвиль.

Звукові хвилі - це коливальні зміни тиску повітря - скупчення та розрідження. Фізичними характеристиками звукових хвиль є: інтенсивність, спектр та часові характеристики.

Інтенсивність звуку (енергетична характеристика ) - визначається зміною рівня тиску в навколишньому середовищі. Суб'єктивною характеристикою звуку, пов'язаною з його інтенсивністю, є гучність, що залежить від частоти звуку.

Спектр - прості гармонічні коливання, що складають звук та характеризуються частотою, фазою та амплітудою. Сумарний тиск створений складним звуком, виражається рівнем звукового тиску.

В залежності від частоти коливань звуки поділяють на:

• інфразвук - від 10^-1 до 50 Гц;

• чуттєвий звук - від 50 до 5*10⁴Гц;

• ультразвук - від 5*10⁴ до 10⁹Гц;

• гіперзвук - від 10⁹ до 10¹³ Гц.

Звуки, що сприймаються людським вухом, лежать в діапазоні від 16 Гц до 20 кГц. Цей діапазон називається звуковим діапазоном частот. Звукові хвилі з частотою нижче 20 Гц називаються інфразвуком, а вище 20 кГц - ультразвуком. Часові характеристики звукових хвиль представляють собою суму короткочасних імпульсів, що характеризуються, часом появи та амплітутодою, які визначаються типом джерела звуку. В залежності від тривалості виділяють безперервні (або стаціонарні) звуки, час дії яких, або тривалість, більше 2 с, та імпульсивні звуки - пульсуючі коливання, що з'являються нерегулярно і тривають менше 1 с. Параметрами імпульсивних звуків є час зростання, піковий рівень та тривалість. Частотний склад імпульсивних звуків встановлюється спектральною густиною енергії.

З урахуванням сказаних властивостей слуху встановлено логарифмічну шкалу для вимірювання рівня звукового тиску шуму. Кожний рівень цієї шкали, що відповідає зміні інтенсивності щуму в 10 разів, називається белом (БА). Так, якщо інтенсивність одного звуку більша інтенсивності другого в 10 разів, то другий звук вважають більшим на 1 БА, якщо в 100 разів більше - на 2 БА, в 10000 разів - на 4 БА і т. д. На практиці більш зручною виявилася величина в 10 разів менша бела - децибел (дБА). Це не абсолютна, а відносна одиниця, що ґрунтується на використанні логарифма відношення даної інтенсивності звуку (і) та порогової інтенсивності (і₀); за цей поріг приймається інтенсивність, що відповідає звуковому тискові 0,4*10^-4Па або потужності близько 10-16 Вт. Вважається, що це мінімальна інтенсивність, яка сприймається людським вухом.

Серед фізіологічних ефектів шумів велику роль грають реакції слухового аналізатора. Наприклад,при космічних польотах акустична енергія впливає на вестибулярний апарат, механічні рецептори тіла, нервову систему, на сон та емоції (поява почуття страху ).

Джерелами шуму можуть бути розділені на дві великі групи: внутрішні; зовнішні.

До внутрішніх джерел шуму можна віднести: інженерне; технічне; санітарно-технічне побутове обладнання (наприклад: кондиціонери, сміттєпровід, трубопровід); джерела шуму, створені безпосередньо діяльністю людини.

Зовнішніми джерелами шуму є:

• шум авіаційний - це шум, що створюється роботою двигунів та аеродинамічними характеристиками повітряного судна. В зонах аеропортів статистично достовірно збільшується кількість психічних розладів у людей. Максимально допустимий рівень шуму літаків на поверхні землі становить 50 дБА;

• промисловий шум - джерелом якого є промислове (рідше сільськогосподарське) виробництво. Для зниження його дії на жителів населених пунктів встановлюються шумові екрани, лісові захисні загорожі;

• шум транспортний - шум, що створюється двигунами, колесами, гальмами та аеродинамічними особливостями транспортних засобів (поділяється на автомобільний, залізничний, водний тощо). Транспортний шум є одним з найбільш розповсюджених джерел шуму. Скарги на шум від транспорту складають ~ 60% усіх скарг на міські шуми. Автомобільний шум: шум при русі автомобіля виникає в результаті роботи його агрегатів та взаємодії шин з поверхнею дороги;

• виробничий шум - шум, що створюється у приміщеннях працюючими механізмами та машинами;

• шум вуличного руху - це сукупність транспортного шуму та усіх вуличних звуків (шурхотіння кроків, стукіт пішоходів, шум на гральних та спортивних майданчиках на подвір'ї будинків, свист регулювальника дорожнього руху тощо). В будинках шум вуличного руху знижується при зачинених вікнах, спеціальними протишумовими клапанами, великою товщиною стін споруд. Шум вуличного руху не повинен перевищувати: вдень - 50, вночі - 40 дБА;

• побутовий шум - шум, що виникає в побутових приміщеннях від роботи радіоапаратури, побутових пристроїв та поведінки людей. Загальний рівень шуму в побутових приміщеннях не повинен перевищувати 40 дБА вдень і 30 дБА вночі.

Дія шуму на організм людини

Негативний вплив шуму на продуктивність праці та здоров'я людини загальновідомий. Під час роботи в шумних умовах продуктивність ручної праці може знизитись до 60%, а кількість помилок, що трапляються при розрахунках, зростає більше, ніж на 50%. При тривалій роботі в шумних умовах перш за все уражаються нервова та серцево-судинна системи та органи травлення. Зменшується виділення шлункового соку та його кислотність, що сприяє захворюванню гастритом. Необхідність кричати при спілкуванні у виробничих умовах негативно впливає на психіку людини. Вплив шуму на організм людини індивідуальний. У деяких людей погіршення слуху настає через декілька місяців, а у інших воно не настає через декілька років роботи в шумі. Встановлено, що для 30% людей шум є причиною передчасного старіння.

Нормування шумів

При нормуванні шуму до уваги беруться різні його види. Відповідно до ГОСТ 12.1.003-83 та ДСН 3.3.6.037-99 шуми класифікуються за характером спектра та часовими характеристиками. За першою ознакою шуми поділяються на широкосмужні, з неперервним спектром, шириною більш ніж одна октава, та вузькосмужні або тональні, у спектрі яких є виражені дискретні тони. За часовими характеристиками шуми можуть бути постійними, якщо їх рівень шуму протягом робочої зміни (8 годин) змінюється не більш ніж на 5 дБА, та непостійними. Останні поділяються:

• на мінливі, рівень шуму яких безперервно змінюється (коливається) в часі більш ніж на 5 дБА;

• переривчасті, рівень шуму яких змінюється ступінчасто на 5 дБА і більше, при цьому довжина інтервалів, під час яких рівень залишається сталим, становить 1 c i більше;

• імпульсні, які складаються з одного або декількох звукових сигналів, кожен з яких довжиною менше 1 с, при цьому рівні шуму відрізняються не менш ніж на 7 дБА.

Нормування шуму проводиться за двома методами: нормування за граничним спектром шуму та нормування рівня звуку в дБА Перший метод нормування е основним для постійних шумів. Рівні звукового тиску (дБ) нормуються в октавних смугах частот. Октавна смуга частот (октава) — діапазон частот, уякому верхня гранична частота f_в вдвічі більша за нижню граничну частоту f_н . Октава характеризується середньогеометричним значенням частоти