3.4. Гігієнічна оцінка виробничого шуму та оцінка параметрів вібрації

Мета: навчитися визначати здійснювати гігієнічне нормування, контроль та захист від шуму і вібрацій.

Вступ

Шум – це будь-який небажаний звук, якій наносить шкоду здоров'ю людини, знижує її працездатність, а також може сприяти отриманню травми внаслідок зниження сприйняття попереджувальних сигналів. Із фізичної точки зору шум – це хвильові коливання пружного середовища, що поширюються з певної швидкістю в газоподібній, рідкій або твердій фазі.

За частотою звукові коливання, які ми чуємо лежать у діапазоні від 20 до 20000 Гц. Найбільша чутність звуку людиною відбувається в діапазоні від 800 до 4000Гц. Найменша – в діапазоні 20-100Гц. Реакція на сприйняття шуму людиною залежить також від тривалості дії звукових хвиль.

Рівень шуму визначають у відносних одиницях – децибелах (дБ) від 0 до 140 Дб. У таблиці 3.4.1 наведено рівні інтенсивності звуку різних джерел шуму.

Таблиця 3.4.1

Рівень звукового тиску різних джерел шуму

Джерело шуму	Інтенсивність звуку, дБ
Шум зимового лісу в тиху погоду	2-4
Шепіт на відстані 1 м	40
Розмова середньої гучності на відстані 1 м	60-74
Робота верстатів, що створюють значний	80-100
шум (робоче місце біля верстата)
Робота пневмокомпресора, штампувального	120
преса на відстані 1 м
Шум реактивного двигуна літака	130-140
на відстані 2-3 м

Дія шуму на людину:

- біля 20 дБ – комфортний рівень;

- 30 – 70 дБ – вплив на нервову систему;

- більше 85 до 120 дБ – погіршення слуху;

- 120 дБ та вище – больовий поріг, тимчасова або постійна втрати слуху.

Людське вухо неоднаково відчуває звуки різних частот. Звуки малої частоти людиною сприймаються як менш гучні, порівняно зі звуками більшої частоти тієї ж інтенсивності. Найнесприятливішими для органів слуху є високочастотні шуми від 1000 до 10000 Гц.

Способи боротьби з шумом механічного походження є такими :

• зниження шуму в джерелі його виникнення (вибір на стадії проектування кінематичних і технологічних схем, які знижують динамічні навантаження в устаткуванні);

• зниження діючого шуму на шляху розповсюдження від джерела виникнення (шумопоглинання, шумоізоляція) ;

• зменшення шкідливої дії шуму застосуванням індивідуальних засобів захисту (вкладиші у вигляді тампонів, які встромляються в слуховий канал; протишумові навушники, які закривають вушну раковину зовні; шлеми та каски) та запровадженням раціональних режимів праці і відпочинку.

З метою додаткового зниження звукової енергії, що відбивається від поверхонь приміщення, використовують звукопоглинаючі конструкції і матеріали. Пористі та волокнисті конструкції та матеріали, здатні поглинати падаючу на них енергію звукових хвиль, яка в цьому випадку витрачається на приведення в рух повітря в масі конструкції або на деформацію волокон. Звукопоглинаючими матеріалами є поліуретан, мінеральна вата, супертонке скловолокно, пористий бетон, перфоровані гіпсові плити та ін. Звукопоглинаючі та звукоізолюючі матеріали зазвичай використовують разом.

Поверхня звукопоглинального облицювання характеризується коефіцієнтом звукопоглинання α, який дорівнює відношенню інтенсивності поглинутого звуку до інтенсивності звуку, що падає

α = J /J (3.4.1)

Таблиця 3.4.2

Показники звукопоглинання деяких матеріалів

Виріб або конструкція	Товщина шару матеріалу виробу, мм	Повіт-ряний зазор мм	Коефіцієнт звукопоглинання при середніх геометричних частотах октавних смут, Гц
			63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Плити мінераловат- ні, акустичні	20	0	0,02	0,03	0.І7	0.68	0,98	0,86	0,45	0,20
Теж саме	20	50	0,02	0,05	0,42	0,98	0,90	0,79	0,45	0,19
Бетонна конструкція, оштукатурена та пофарбована масляною фарбою	–	–	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02

Коефіцієнт звукопоглинання а залежить під виду матеріалу, його товщини, шпаристості, величини зерен або діаметра волокон, існування за шаром матеріалу повітряного зазору та його ширини, частоти і кута падіння звуку, розмірів конструкцій звукопоглинання тощо. Для відкритого вікна приміщення α = 1 на всіх частотах. Коефіцієнти звукопоглинання деяких матеріалів наведені в таблиці 3.4.2.

Для захисту від шуму, що випромінюється в діапазоні високих та середніх звукових частот, застосовуються акустичні екрани. Це щити, облицьовані зі сторони джерела шуму звукопоглинаючим матеріалом товщиною не менше 50-60 мм. Їх призначення – зниження інтенсивності прямого звуку або відбитого шуму, що спрямовується на працівника. Екран є перепоною, за якою утворюється акустична тінь із низьким рівнем звукового тиску.

Для зниження шуму всередині промислових приміщень проводять їх акустичну обробку, яка полягає в розміщенні на внутрішніх поверхнях приміщень звукопоглинаючих матеріалів. Ефект від їх використання досягається за рахунок зменшення енергії звукових хвиль.

Хід роботи.

1. Визначити за таблицею 3.4.1 рівень звукового тиску, який створює робота верстатів.

2. За формулою 3.4.1 здійснити розрахунок шумопоглинальної здатності акустичного екрану в діапазоні визначених у таблиці 3.4.3 звукових частот для трьох видів звукопоглинальних конструкцій.

3. Отримані результати занести в таблицю 3.4.4 та побудувати графік залежності інтенсивності поглинутого звуку від частоти звукових хвиль.

Таблиця 3.4.4

Показники звукопоглинальних екранів

Виріб або конструкція	Товщина шару матеріалу виробу, мм	Повіт-ряний зазор мм	Інтенсивність поглинутого звуку при середніх геометричних частотах октавних смут, Дб
			63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	Рівень звуку, дБА
Плити мінераловат- ні, акустичні	20	0
Теж саме	20	50
Бетонна конструкція, оштукатурена та пофарбована масляною фарбою	–	–

4. Виходячи з того, що на різних частотах шум має непостійну інтенсивність, визначити середню його величину, яка зветься еквівалентним (по енергії) рівнем шуму і характеризує середнє значення енергії зукових хвиль в дБА.

Контрольні запитання

1. Як змінюється звукопоглинаюча здібність екрану при збільшенні його товщини?

2. Як буде змінюватися звукопоглинаюча здібність екрану при збільшенні частоти звуку?

3. Як впливає повітряний зазор у конструкції екрану на інтенсивність поглинутого звуку?

4. За таблицею 3.4.4 визначити, які види джерел шуму будуть відчутні за звукопоглинальним екраном?

Вступ

Вібрація – це механічні коливання пружних тіл або коливальні рухи механічних систем, що мають негативний вплив на організм. Причиною появи вібрації є неврівноважені сили та ударні процеси в механізмах, які працюють. Нормативним параметром виробничої вібрації є рівень віброшвидкості для загальної і місцевої вібрації.

Загальна вібрація передається всьому організмові людини від стаціонарних машин на робочі місця, що не мають джерела вібрації, через підлогу, фундаменти, робочі дільниці, де працює оператор має граничне значення рівня віброшвидкості L_v = 75дБА;

Місцева вібрація передається людині переважно через кінцівки при роботі з ручним і механізованим обладнанням і має граничне значення рівня віброшвидкості L_v = 112дБА.

Нормативні значення вібрації встановлені згідно з ДСН 3.3.6.039-99 за її дії протягом робочої зміни 480 хвилин (8 год.). При впливі вібрації, яка перевищує встановлені нормативи, тривалість її дії на людину протягом робочої зміни зменшують згідно даних таблиці 3.4.5.

Таблиця 3.4.5