73

Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ШУМА И СРЕДСТВ ЕГО УМЕНЬШЕНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Цель работы: Изучить основные требования СН 2.2.4./2.1.8.562-96 по нормированию шума; исследовать параметры шума на производстве; оценить эффективность мер борьбы с шумом способами звукоизоляции и звукопоглощения.

1. Теоретическая часть

Шум - это совокупность звуков различной интенсивности и часто­ты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих неприятные субъективные ощущения. Он подразделяется, согласно СН 2.2.4./2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»

1) по характеру спектра - на широкополосный (с непрерывным спектром шириной более одной октавы) и тональный (прослушивается дискретный тон); 2) по временным характеристикам - постоянные (за 8-часовой рабочий день изменяется уровень не более чем на 5 дБА) и непостоянные (преры­вистые, импульсные).

Шум вредно воздействует на здоровье и труд людей. Он является общебиологическим раздражителем. В зависимости от уровня и харак­тера шума, а также от индивидуальных особенностей человека шум может вызывать в нем различные патологические изменения, относящи­еся к группе "шумовая болезнь": снижение слуховой чувствительности, изменение функции пищеварения, выражающееся в понижении кислот­ности, сердечно-сосудистая недостаточность, нейроэндокриновые рас­стройства. Физиологами установлено, что при уровнях шума более 85 дБА производительность труда снижается до 60%, число ошибок при работе увеличивается до 50% и заболеваемость на 20-30%, а также по­вышается опасность травмирования.

Вследствие способности органа слуха человека оценивать не абсо­лютное, а относительное изменение звукового давления введено поня­тие уровня звукового давления в децибелах (дБ), величина которого выражается зависимостью

(1)

где Р - звуковое давление, создаваемое источником звука, Па;

P₀ - звуковое давление, соответствующее порогу слышимости при частоте звука 1000 Гц.

Анализ шума производится с помощью специального устройства, со­стоящего из набора электрических фильтров, каждый из которых выде­ляет в исследуемом спектре шума определенную полосу граничных час­тот (f₁ - нижняя, f₂ - верхняя граничные частоты, - среднегеометрическая частота данной полосы частот). Полоса час­тот, в которой , называется октавной.

Допустимые уровни шума на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки установлены санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Нормируемой шумовой характеристикой рабочих мест при постоянном шуме являются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, а также общий уровень звука в дБА, измеряемый шумомером с использованием частотной характерис­тики "А". Совокупность девяти нормативных уровней шума принято на­зывать предельным спектром, который имеет свой индекс, например, ПС-75 (цифра 75 указывает нормативный уровень, дБ, звукового дав­ления в октавной полосе с f_СР = 1000 Гц).

Нормируемой шумовой характеристикой при непостоянном шуме яв­ляется эквивалентный (по энергии) уровень звука L_{A ЭКВ} в дБА широкополосного постоянного шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и рассматриваемый непостоянный шум. Этот уровень измеряют специальным интегрирующим шумомером.

Шум измеряют различными шумомерами в зависимости от требуемой точности и частотного диапазона измерений. В данной лабораторной работе используется ВШВ-003. В нем звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются и, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируются

стрелочным прибором в дБ.

Шум на рабочих местах производственных помещений измеряют в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8-96 «Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды». Для оценки параметров шума на постоянных рабочих мес­тах измерение производят в точках, соответствующих этим местам; на непостоянных рабочих местах - в точках (не менее трех), охватываю­щих возможно большую часть рабочей зоны. В каждой точке необходимо произвести не менее трех измерений, результаты которых затем усредняют.

Борьбу с шумом на производстве, осуществляют методами ослабления шума в его источнике (применение технологических процессов и обо­рудования, не создающих чрезмерного шума) и по пути его распрост­ранения (звукоизоляция и звукопоглощение).

Звукоизоляцию осуществляют путем установки звукоизолирующих преград на пути распространения шума. Ими могут быть стены, перегородки, кожухи, кабины, выгородки из общего объема помещения и т.п.

Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него звуковая энергия отражается в гораздо большей мере, чем проникает за ограждение. Звукоизолирующая способность однородной перегородки (R, дБ), может быть определена по формуле

, (2)

где G - масса 1 м² ограждения, кг ; f - частота, Гц.

Для защиты селитебной территории от транспортного шума в каче­стве экранирующих сооружений применяют специальные конструкции, а также земляные насыпи, откосы выемок, здания нежилого назначения и полосы зеленых насаждений.

Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука. Под звукопоглощением понимают свойство акустически обработанных поверхностей уменьшать интенсивность отра­женных ими звуковых волн. Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вслед­ствие потерь на трение в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, при­чем поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединять­ся между собой (незамкнутые поры), чтобы не препятствовать проник­новению звуковой волны в толицу материала.

Наиболее часто в качестве звукопоглощающей облицовки применяют конструкции в виде слоя однородного пористого материала определен­ной толщины.

В настоящее время применяют такие звукопоглощающие материалы, как ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральная вата, древесноволокнистые и минераловатные плиты, различные порис­тые жесткие плиты типа "Акмигран" и "Силакпор»

Для создания акустического комфорта звукопоглощающая облицовка должна иметь частотную характеристику коэффициента звукопоглощения идентичную спектру уровней звукового давления источника шума. Эффективность применения звукопоглощающей облицовки в помеще­нии, дБ, определяют по формуле

, (3)

где А₁ и А₂ - суммарное звукопоглощение в помещении до и после об­лицовки, м². Эти величины определяют по формулам

и (4)

где ₁ - коэффициент звукопоглощения необлицованных стен, потолка и пола помещения; S - площадь этих поверхностей, м², ₂ - коэф­фициент звукопоглощения облицовки; S_ОБЛ - площадь звукопоглощающей облицовки в помещении, м².

Если площадь свободных поверхностей помещения недостаточна для установки плоской звукопоглощающей облицовки, для уменьшения шума применяют штучные (объемные) поглотители, представляющие со­бой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и под­вешиваемые к потолку равномерно по помещению на определенной высо­те. Однако, в этом случае эффективность борьбы с шумом методом звукопоглощения не может превысить 10 дБА.

Часто неэкономично, а иногда практически невозможно уменьшить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями. Например, при таких производственных процессах, как клепка, обрубка, штампов­ка, при испытании двигателей внутреннего сгорания и т.д.; средства индивидуальной защиты являются основными мерами, предотвращающими профессиональные заболевания работающих.

К средствам индивидуальной защиты (противошумам) относят вкла­дыши, наушники и шлемы.