Тема 3. Шум как вредный производственный фактор Определение понятия «шум»

Источники звукового колебания:

• Естественного (природного) происхождения:

• Незначительной интенсивности (шелест листвы, голоса птиц и животных, шум ручья).

• Огромной силы (шум урагана, водопада, вулкана при его извержении).

• Искусственного (антропогенного) происхождения.

Звук – используется, как средство биокоммуникации. Абсолютная тишина не физиологична для человека.

Является необходимым компонентом окружающей среды, психологическим стимулом, источником информации.

Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно сочетающихся и изменяющихся во времени, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм, мешающих работе и отдыху.

Механизм образования шума

Шум (по физической сущности) – это механические колебания частиц упругой среды (газа, жидкости или твердого тела), возникающие под воздействием какой-либо возмущающей силы (Звук – регулярные периодические колебания, а шум – непериодические, случайные колебательные процессы).

Виды возникновения шума:

• Механический (при соударении, трении, скольжении твердых тел);

• Гидродинамический (истечение жидкостей);

• Аэродинамический (движении газов при работе форсунок, компрессоров, системы пневмотранспорта);

• Структурный (при распространении ударного шума по конструкциям здания).

Источники шума в производственных условиях:

• Работающие станки,

• Ручные механизированные инструменты (электрические и пневматические пилы, отбойные молотки, перфораторы),

• Электрические машины (генераторы, электродвигатели, турбины),

• Компрессоры,

• Кузнечно-прессовое и подъемно-транспортное оборудование,

• Вентиляционные установки, кондиционеры и т. д.

Источники интенсивного шума в фармацевтической промышленности: Таблеточные машины и грануляторы при производстве таблеток, Обдукторы при производстве драже, дробилки, мельницы, сита, транспортеры в галеновых цехах.

Основные акустические понятия и единицы

Звук – волнообразно распространяющийся в упругой среде колебательный процесс в виде чередующихся волн сгущения и разрежения частиц этой среды. Источник звука – любое колеблющееся тело.

Механизм: При соприкосновении колеблющегося тела с окружающей средой образуются звуковые волны. Волны сгущения вызывают повышение, а волны разрежения – понижение давления в упругой среде ⇒ возникает звуковое давление [Па] – переменное давление при прохождении звуковых волн дополнительно к атмосферному давлению (1 Па = 1 Н/м2).

* Ухо человека ощущает звуковое давление от 2 х 10^-5 (порог восприятия звука) до 2 х 10² Н/м2 (порог болевого ощущения).

Звуковые волны – носители энергии.

Сила звука [Вт/м²] – звуковая энергия, которая приходится на 1 м² площади поверхности, расположенной перпендикулярно к распространяющимся звуковым волнам.

Звуковая волна – колебательный процесс, который характеризуется:

• Периодом колебания (Т) – время, в течение которого совершается одно полное колебание;

• Частотой колебаний (f) – число полных колебаний за 1 с (измеряется в герцах [Гц]) .

• Частотный состав шума характеризует его спектр, т.е. совокупность входящих в него частот.

• Амплитудой колебаний – наибольшее отклонение от точки устойчивого равновесия, размах звуковой волны.

Амплитуда колебаний определяет величину звукового давления, а частота колебаний – высоту звучания: чем больше частота колебаний, тем выше звук и тем меньше длина волны.

• Длина волны (λ) = скорости распространения звука (334 м/с), деленной на частоту колебаний: λ = 334/f.

Диапазон колебания по частоте:

• Инфразвуковые – до 20 Гц;

• Акустические, звуковые, воспринимаемые органом слуха человека как звук – от 20 до 20000 Гц;

• Ультразвуковые – свыше 20000 Гц.

* Голос человека имеет частоту звучания от 80-350 Гц (бас) до 260- 1300 Гц (сопрано).

* Слуховой аппарат человека наиболее чувствителен к звуковым колебаниям в диапазоне 1000-4000 Гц.

Октава – это интервал частот, в котором верхняя граница вдвое больше нижней (45-90 Гц).

Среднегеометрическая частота – квадратный корень из произведения граничных для данной октавы частот (√45 х 90 = 63).

Виды шума по частоте колебания:

• Низкочастотные – до 400 Гц;

• Среднечастотные – от 400 до 1000 Гц;

• Высокочастотные – свыше 1000 Гц.

Для гигиенической характеристики шума пользуются не абсолютными физическими величинами (звуковое давление, звуковая энергия), а относительными, учитывающими субъективное восприятие звука – бел, децибел.

* Орган слуха различает не разность (абсолютный прирост), а кратность изменения звуковых давлений. Если интенсивность одного звука больше уровня другого в 10, 100, 1000 раз, то по логарифмической шкале она соответствует увеличению на 1, 2, 3 единицы (lg 10 =1; lg 100 = 2 и т. д.).

Бел [Б]– Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения интенсивности звука над уровнем другого.

Децибел [дБ] – 1/10 бела.

0 дБ – соответствует звуковому давлению 2 х 10^-5 Н/м², Сила звука, принятая за 0 дБ = 10^-12 Вт/м².

Шкала дБ (0-140 дБ):

• 0 дБ – порог слышимости;

• 85 дБ – начало опасной зоны;

• 140 дБ – порог болевого ощущения.