Действие шума на организм человека проявляется:

• в психологическом действии – воздействие на центральную нервную систему (ухудшение памяти, снижение внимания, снижение скорости реакции на различные раздражители);

• в физиологическом действии – органы слуха под действием шума теряют чувствительность, в основном, на тех частотах, на которых действует шум; длительное действие шума влечет за собой профессиональные заболевания (тугоухость), а с возрастом потерю чувствительности на высоких частотах; под действием шума может быть травма: внезапное повреждение органа или системы органов, заключающееся в разрыве барабанной перепонки; появление кровяного и внутреннего давления; расширение в объеме внутренних органов на микро уровне; ухудшение аппетита, нарушение сна, ухудшение остроты зрения, а у некоторых людей и цветоощущение.

Установлено, что с повышением частоты звука его действие при прочих равных условиях возрастает.

Отрицательное действие шума на организм человека в наиболь­шей степени сказывается на органах слуха и центральной нервной системе. Даже незначительный шум (50–60 дБА) создает значи­тельную нагрузку на нервную систему, воздействует на нее психо­логически. Наиболее часто такое явление наблюдается у людей, за­нятых умственной деятельностью. Вредное воздействие слабого шума на человеческий организм зависит от возраста, здоровья, фи­зического и душевного состояния людей, вида труда, степени от­личия от привычного шума, индивидуальных свойств организма. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний шум может оказать сильный раздражающий эффект. Известно, что такие заболевания, как ги­пертония и язвенная болезнь, неврозы, желудочно-кишечные и кожные, связаны с перенапряжением нервной системы под воздей­ствием шума в процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а иногда и к заболеваниям.

Длительное воздействие сильного шума (более 80 дБА) вызыва­ет общее утомление, снижает слуховую чувствительность, может привести к профессиональной тугоухости и даже к шумовой трав­ме (при уровнях более 120 дБА).

Шумовые травмы, как правило, бывают связаны с влиянием вы­сокого звукового давления, что может наблюдаться, например, при взрывных работах. При этом у пострадавших отмечаются головок­ружение, шум и боль в ушах, может лопнуть барабанная перепонка.

Вредное влияние производственного шума сказывается не толь­ко на органах слуха. Под влиянием шума порядка 90–100 дБА сни­жается острота зрения, изменяются ритмы дыхания и сердечной деятельности, повышается внутричерепное и кровяное давление, появляются головные боли и головокружение, нарушается процесс пищеварения. При этом наблюдается понижение трудоспособно­сти и уменьшение производительности труда на 10–20 %, а также рост общей заболеваемости на 20–30 %.

Действие шума способствует ослаблению внимания и замедле­нию психических реакций, что в условиях производства приводит к опасности возникновения несчастных случаев.

Инженерные меры защиты от шума.

Основными инженерными способами защиты от шума являются: 1) ослабление шума в источнике его возникновения; 2) снижение шума на пути его распространения (звукоизоляция источника шума; звукопоглощение; строительно-акустические решения); 3) организационные мероприятии; 4) СИЗ.

Самый радикальный метод борьбы с шумом уменьшение его в источнике образования: замена возвратно-поступательных движений в механизмах вращательными; замена ударного процесса прессованием; снижение скорости движения жидкости и газов; максимальное спрямление трубопроводов (уменьшение числа поворотов и изгибов); соблюдение постоянства диаметра на всем его протяжении.

Эффективное решение практической задачи по ослаблению шума в источнике его образования не всегда возможно из-за конструктивных особенностей машин и механизмов, специфики технологических процессов и т.п. факторов. Если не удалось снизить шум в источнике образования до допустимых величин, его уменьшают на пути распространения путем применения методов звукоизоляции, звукопоглощения и экранирования.

Сущность явления звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него звуковая энергия отражается в большей мере, нежели проникает за ограждение. Для однородного (однослойного) ограждения звукоизоляция (R, дБ) рассчитывается по формуле: R = 20· lg(m_of) – 47,5 , где m_o – масса 1 м² ограждения (поверхностная плотность); f – среднегеометрическая частота октавы, Гц. Из формулы следует, что звукоизоляция ограждения растёт по закону удельной массы – увеличение массы, например, в 2 раза, приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ. Кроме того, звукоизоляция одного и того же ограждения возрастает с увеличением частоты звука. Звукоизолирующие ограждения, таким образом, должны быть плотными, твёрдыми и массивными (металлопрокат, бетон и т.п.).

Распространённым способом защиты персонала, непосредственно обслуживающего источники шума (машины, аппараты и т. п. устройства и системы), являются звукоизолирующие кожухи, полностью или частично закрывающие акустически активное оборудование. Этот способ защиты является предпочтительнее многих строительно-акустических решений (применение звукоизолирующих облицовок, акустических экранов, выгородок и т.п.), т. к. снижение шума можно достичь на требуемую величину, даже в непосредственной близости от источника. Для повышения эффективности звукоизолирующих кожухов, изготовленных, например, из стального проката, их внутренние поверхности облицовываются звукопоглощающим материалом. При этом общее снижение уровня звукового давления (эффективность кожуха) (ΔL_к, дБ) определяется по формуле: ΔL_к = R_к + 10 lg α_обл , где R_к – звукоизоляция кожуха, дБ; α_обл – коэффициент звукопоглощения облицовки.

Другим распространённым способом защиты от шума является звукопоглощение, достигаемое за счёт облицовки внутренних поверхностей помещений (стены, потолки и др.) звукопоглощающими материалами. Принцип звукопоглощения заключается в том, что воздух, содержащийся в порах (микропустотах) облучаемого звуком материала, и разнородные по массе структурные частицы, из которых этот материал состоит, под воздействием звуковой волны начинают колебаться с присущей им собственной частотой, что приводит к их взаимному трению. В результате описанного процесса часть энергии звуковой волны переходит во внутреннюю энергию звукопоглощающего материала, что сопровождается незначительным повышением его температуры. В качестве звукопоглощающих материалов применяют такие, у которых коэффициент звукопоглощения (α) на средних частотах больше 0,2 (ультратонкое стекловолокно, минеральная вата, вспененный полиуретан и др.). На практике звукопоглощение используется путём облицовки стен и потолка помещения пористыми материалами. Величина снижения шума в помещении путём применения звукопоглощающей облицовки (ΔL_обл, дБ) определяется по формуле: ΔL_обл = 10 lg(В₂/В₁), где В₁, В₂ – постоянные помещения до и после проведения акустической обработки. Постоянная помещения зависит от его эквивалентной площади звукопоглощения и определяется по формуле: В = А/(1 – α), где А – эквивалентная площадь звукопоглощения помещения, м²; α – средний коэффициент звукопоглощения помещения. Применение акустической облицовки помещения позволяет снизить уровень звукового давления в нём на 6…8 дБ.

Для защиты работающих от непосредственного (прямого) воз­действия шума используют экраны, устанавливаемые между источ­ником шума и рабочим местом. Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны приникают лишь частично. Степень проникновения зависит от соотношения между размера­ми экрана и длиной волны: чем больше длина волны, тем меньше при данных размерах область тени за экраном и меньше снижение шума. По этой причине экраны применяют в основном для защи­ты от средне- и высокочастотного шума. На низких частотах экраны малоэффективны, так как за счет эффекта дифракции звук легко его огибает. Важно также расстояние от источника шума до экранируемо­го рабочего места; чем оно меньше, тем больше эффективность экра­на. Экран оказывается эффективным тогда, когда отсутствуют оги­бающие его отраженные волны, т. е. либо на открытом воздухе, либо в облицованном помещении.

Снижение шума в производственном помещении может быть достигнуто и организационно-техническими мерами: правильной планировкой помещения и размещением оборудования. При расположении оборудования следует учитывать защиту расстоянием. При размещении шумящего оборудования его стремятся кон­центрировать в одном месте производственного помещения (цеха), которое ограждают звукоизолирующими перегородками или уст­раивают для персонала звукоизолированные кабины со смотровы­ми окнами.

Если рассмотренными выше мерами не удается снизить уро­вень звукового давления для защиты человека, работающего в шумном производстве, следует применять средства индивидуаль­ной защиты. Средства индивидуальной защиты от шума в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на: противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слу­ховой проход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски; противошумные костюмы. Противошумные наушники по способу крепления на голове подразделяются на: независимые, имеющие жесткое и мягкое оголовье; встроенные в головной убор или в другое защитное ус­тройство. Противошумные вкладыши в зависимости от характера исполь­зования подразделяются на: многократного пользования; одно­кратного пользования. Противошумные вкладыши в зависимости от применяемого материала подразделяются на: твердые; эластичные; волокнистые. Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 7–38 дБ. Противошумные вкладыши, как правило, используют при небольших превышениях нормативных значений шума, напри­мер, в помещениях ВЦ. Вкладыши могут быть однократного пользования, изготовленные из хлопковой ваты или синтетичес­кого волокна, и многократного использования из пластмассы или других упругих эластичных материалов с фиксированной формой и размерами.