Лекции / 7 БЖД - шум

закон Бугера—Вебера

Степень восприятия оценивается относительной величиной интенсивности раздражителя

I const I0

где ΔI - приращение интенсивности раздражителя; I0 - первоначальная интенсивность.

Психофизиологический закон Вебера-Фехнера

Уровень ощущения L пропорционален логарифму относительной величины интенсивности Iраздражителя.

L K lg I C ,

I0

где I0 - интенсивность на нижнем пороге чувствительности;

К и С - некоторые константы.

Выводы из закона Вебера-Фехнера

1 В диапазоне работы анализатора степень чувствительности определяется относительной величиной, то есть

отношением интенсивности к интенсивности на нижнем пороге чувствительности.

2 Чувствительность анализатора возрастает при слабых раздражителях и автоматически загрубляется при действии мощных раздражителей; этим обеспечивается самозащита

анализатора и человека.

Уровень интенсивности звука

звука, соответствующая интенсивности едва слышимого звука на f=1000 Гц.

Инфразвук 20Гц Слышимый звук 20000Гц Ультразвук

интенсивность (сила) звука I(вт/м2) - поток звуковой энергии, проходящей в единицу времени через 1м2 площади.

звуковое давление p (Па) - переменная составляющая давления воздуха;

Ip

c

где ρ - плотность среды (кг/м3),

c - скорость распространения (м/с), 340 м/с - для воздуха.

уровень звукового давления:

где p0 2x10 5Па,

сложение уровней звукового давления нескольких источников

n

L 10lg( 100.1Li )

i 1

где Li - уровни звука (или уровни звукового давления) i -го источника шума, дБА (дБ).

P> 140-150 дБ - разрывбарабанных перепонок.

P > 80 дБ - специфические заболевания (снижение остроты слуха, тугоухость и глухота),

P < 80 дБ - неспецифические заболевания (неврозы, сердечнососудистые заболевания, заболевания внутренних органов: желудочно-кишечные, язвы и др.).

Человеческий организм реагирует на шум как на опасность: напрягаются мускулы, повышается кровяное давление, учащается сердцебиение, меняется содержание в крови сахара и жира, в большихколичествах вырабатывается гормон адреналин.

Шум является вторым, после курения, фактором риска, вызывающиминфарктмиокарда.

«Сама по себе громкость звука— это еще не вся проблема, важно его качество, его содержание»,

Шум и его характеристики

Шум - комплекс звуков разных частот; его оценивают спектром, то есть зависимостью уровня звукового давленияот частоты.

Граничныечастотыоктавныхполос

Среднегеометрическая октавная полоса частот определяется:

fср fн fв

где fв и fн - верхняя и нижняя граничные частоты , причем для октавной полосы fв / fн =2, для третьоктавных полос fв / fн =1.26.

Построение спектра шума

L,дБ

УРОВЕНЬ ЗВУКА ( дБА )

-общий уровень шума, откорректированныйв соответствии с кривой слышимости.

-одночисловой (интегральный) показатель степени восприятия шума человеком.

Номинальная кривая оценки по частотной характеристике А дБ

Эквивалентный (по энергии) уровень звука

непостоянного шума – уровень звука постоянного широкополосного шума, который в течение определённого интервала времени имеет такое же среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум

LAэкв 10 lg 1 T pA t 2 t T 0 p0

,

где pA t

– текущее значение среднего квадратического звукового давления с учётом коррекции “А” шумомера, Па.

Отличия СанПиН 1.2.3685-21 от отменяемых СанПиН в части норм шума на рабочих местах:

•Отсутствует привязканормы эквивалентного среднесменного уровня звука к напряженности и тяжести трудового процесса. Единственное нормативное значение - 80 дБА.

•Отсутствует запрет на работу при эквивалентных уровнях звука выше85 дБА.

•Отсутствуют указания на особенности нормирования тонального и импульсного шума

•Отсутствуют указания на особенности нормирования шума в том случае, если продолжительность фактической рабочей смены отличается от 8 ч.

Санитарное нормирование шума

ГОСТ 12.1.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности

СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»

СН 2.2. 4/22.1.8.562-96. «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территориях жилой застройки».

СП 51.13330.2011 Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003

Нормы допустимого шума:

по предельному спектру, ПС, дБ, в октавных полосах

частот

по эквивалентному уровню звука, дБА. - без частотного анализа по шкале А шумомера, которая приблизительно соответствует частотной характеристике слуха человека .

Семейство

нормировочных кривыхшума

(ПС),

рекомендованных

ISO.

где РА - среднеквадратичное значение звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера, Па.

Между ПС и интегральным показателем в дБА существует простое соотношение:

LнормА ПС 5

где ПС – номер предельного спектра (например, ПС-75 соответствует интегральная норма LАнорм = 80 дБА).

Доза шума - интегральная величина, учитывающая акустическую энергию, воздействующую на человека, за определенный период времени

T

Д PA2(t)dt Па2ч

0

где PА (t) – текущее значение среднеквадратического звукового давленияс учетом коррекции А шумомера, Па

Т – продолжительность воздействия шума.

Способы борьбы с шумом.

1.Борьбав источнике шума

-вибрационного (механического) происхождения;

-аэродинамического происхождения;

-электромагнитного происхождения;

-гидродинамического происхождения .

выбор параметров (частоты вращения), материалов (вместо металла

-пластмассы), уход (смазка, регулировка).

2.Борьба на пути его распространения

-средства, снижающие передачу воздушного шума;

-средства, снижающие передачу структурного шума .

3.Борьба с шумом в приёмнике

сокращение времени воздействия, применение индивидуальных средств защиты слуха.

Средства и методы защиты от шума :

•акустические;

•архитектурно-планировочные

–акустические решения планировок зданий и объектов;

–размещение технологического оборудования;

–размещение рабочих мест;

–создание шумозащищенных зон в различных местах нахождения человека ;

•организационно-технические

–применение малошумных технологических процессов;

–оснащение шумных машин средствами дистанционного управления;

–применение малошумных машин, изменение конструктивных элементов машин;

–совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;

–использование рациональных режимов труда и отдыха работников на шумных предприятиях

Iпад = Iпогл + Iотр + Iпр

Iпогл Iпад

Акустические методы защиты отшума и звуковой вибрации:

• звукоизоляция; • звукопоглощение;

• виброизоляция; • вибропоглощение;

•глушители шума.

Звукоизоляция - метод защиты от воздушного шума, основанный на отражении звука от бесконечной плотной звукоизолирующейпреграды.

•звукоизолирующие ограждения зданий и помещений;

•звукоизолирующие кожухи;

•звукоизолирующие кабины;

•акустические экраны, выгородки

Законмасс

ЗИ=20 lg (mf) – 60

m прhпр - поверхностная масса

где ρпр – удельная масса преграды, кг/м3; hпр – толщина преграды, м.

Звукопоглощение - метод защиты от воздушного шума, основанный на поглощении звука при переходе звуковой энергии в тепловую в мягкой звукопоглощающей (волокнистой или пористой) конструкции

•звукопоглощающие облицовки;

•объемные (штучные) поглотители звука.

Коэффициент звукопоглощения

= Iпогл / Iпад

vh

где p – разность воздушных давлений по обе стороны слоя пористого материала, продуваемого потоком воздуха, v – скорость воздушного потокавне материала, h – толщина слоя пористого материала.

Пористость Vпор

Vмат

- отношение объема сквозных воздушных пор к общему объему материала

Виброизоляция - метод снижения структурного звука, основанный на отражении вибрации в виброизоляторах.

F• виброизолирующие опоры;

•упругие прокладки;

•конструкционные разрывы.

1

2

1 2

3

Вибродемпфирование- способ защиты от звуковой вибрации за счёт перехода вибрационной энергии в тепловую в вибродемпфирующих покрытиях .