Практическая работа № 4 производственный шум и методы борьбы с ним

Цель работы: 1. Изучить принципы гигиенического нормирования и санитарно-гигиенической оценки параметров шума.

2. Произвести расчет ожидаемых октавных уровней звукового давления на рабочих местах.

3. Произвести расчет мероприятий по снижению шума в производственном помещении.

1. Физические характеристики шума

Производственный шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные субъективные ощущения.

Источником шума являются колебания твердых, газообразных и жидких тел. Эти колебания передаются воздушной средой, по которой они и распространяются.

Шум или звук в физическом отношении характеризуется параметрами:

f – частота, Гц (с^-1), число колебаний в единицу времени (секунду). Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой от 16 до 20000 Гц. Ннижние частоты (f<16Гц) – инфразвуки, верхние частоты (f>20кГц) – ультразвуки. Инфразвуки и ультразвуки не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм.

p – звуковое давление, Па (Н/м²), это разность давлений в возмущенной звуком среде и невозмущенной. Порог восприятия: p₀=2·10^-5 Па – нижний абсолютный порог слышимости; p_в=200 Па – верхний абсолютный болевой порог. На органы слуха человека действует значение средний квадрат звукового давления. Действующее звуковое давление: , Т – время осреднения звука в слуховом анализаторе (Т=30÷100мс для человека); t – текущее время (координата). Физический смысл выражения: наши органы реагируют не мгновенно, а в течение времени Т происходит накопление давления в органах слуха (в этот момент ощущения отсутствуют), после Т импульсивно слышим звук, далее провал. Но мы не чувствуем этой дискретности из-за инертности наших чувств.

Ι – интенсивность звука, Вт/м². Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии, величина которой определяется интенсивностью звука. Интенсивность звука характеризует количество энергии, переносимой звуковой волной. Интенсивность звука – средний поток энергии звуковой волны в какой либо точке пространства в единицу времени на единицу площади нормальной (_┴) к направлению распространения волны: , Вт/м², где ρ – плотность среды (воздуха 1,29 кг/м²); С – скорость звука в этой среде (для воздух 344 м/с). Слышимые звуки с энергией звуковой волны Ι₀=10^-12 Вт/м² – порог слышимости; на пороге болевого ощущения Ι_Б=100 Вт/м² – болевой порог.

Для оценки шума удобно измерять не абсолютные значения интенсивности и звукового давления, а относительные их уровни в логарифмических единицах (по закону Вебера-Фехнера), взятые по отношению к пороговым значениям. Поэтому принято оценивать интенсивность звука и звуковое давление в относительных логарифмических единицах – децибелах (дБ). Измеренные таким образом величины называют уровнями

L_p – уровень звукового давления: , Б [Бел]. Мы слышим разницу в 0,1Бел, поэтому перевели шкалу в децибельную:

, дБ,

p₀ – порог восприятия звука человеком, p₀=2·10^-5Па.

Следовательно, на пороге ощущения:

дБ,

дБ.

L_I – уровень интенсивности: , дБ.

Зависимость уровней звукового давления или интенсивности от частоты звука называют частотным спектром. При измерении и анализе шумов, а также при проведении акустических расчетов весь диапазон частот разбивают на полосы частот определенной ширины. Полоса частот, у которой отношение верхней частоты f_в к нижней f_н равно двум (f_в / f_н = 2), называют октавой. Октавная полоса характеризуется среднегеометрической частотой: .

Для технических целей шумы исследуют в 1/3 октавных полос частот (_ _). Среднегеометрическая частота 1/3 октавы: .

Шумы можно классифицировать по следующим признакам:

1. По характеру спектра:

а) широкополосные, с непрерывным спектром шириной более октавы;

б) тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона: тональный характер шума определяют по превышению уровня в одной полосе над соседними 1/3 октавными полосами не менее 10 дБ.

2. По временным характеристикам:

а) постоянные, уровень звука которых за восьмичасовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера;

б) непостоянные, уровень звука которых за восьмичасовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шу­момера «медленно».

Непостоянные шумы, в свою очередь, подразделяются на:

а) колеблющиеся во времени, уровень звука которых изменяется во времени непрерывно;

б) прерывистые, уровень звука которых изменяется ступенчато (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1с и более;

в) импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с; при этом уровни звука, измеренные соответственно по временным характеристикам "медленно" и "импульс" шумомера, отличаются не менее чем на 7 дБА.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являют­ся уровни звуковых давлений в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.