8.3. Нормирование действия шума, инфразвука, ультразвука и вибрации

При нормировании шума следует различать оценку шума на рабочих местах, воздействующее на человека, и нормирование шумовых характе­ристик источников шума (машин, оборудования).

Нормирование шума, инфразвука, ультразвука и вибрации на рабо­чих местах производится с целью установления научно обоснованных допустимых уровней, которые при систематическом воздействии в тече­ние всего рабочего дня и в течение всей трудовой деятельности не вы­зывают отклонений в состоянии здоровья человека, не мешают трудовой деятельности, а также не снижают производительность труда и не при­водят к появлению ошибок в работе.

При определении допустимых значений уровней шума учитываются следующие факторы: воздействие шума на физиологические функции че­ловека, частота звука, характер выполняемой работы, технико-эконо­мическая возможность достижения определенных уровней, характер и временные характеристики шума. [4]

Основными документами, регламентирующими уровни шума на рабо­чих местах, являются ГОСТы и санитарные нормы.

В зависимости от временных характериcтик, нормирование шума про­изводится: для постоянного шума - по уровню звука в дБА (L_A) и по предельно допустимым уровням звукового давления в дБ (L_i); для непостоянного шума, к которому относятся шум изменяющийся во времени (уровни звука непрерывно меняются во времени), прерывистый (уровни звука ступенчато изменяются на 5 дБА и более) - по уровню звука в дБА (L_A) и эквивалентному по энергии уровню звука в дБА (L_экв); для импульсного, состоящего из одного или нескольких звуковых сиг­налов, каждый длительностью менее 1 с - по эквивалентному уровню звука в дБА (L_экв) и максимальному уровню звука в дБА I (L_max).

Уровни звука, дБА применяются для ориентировочной оценки шу­ма на рабочих местах и измеряются по корректированной шкале А шумомера. Эта шкала соответствует частотной характеристике воспри­ятия шума ухом человека.

Предельно допустимые уровни звукового давления, дБ (предель­ные спектры ПС) определяются в октавных полосах на среднегеометри­ческих частотах 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Октавной полосой называется интервал частот, в котором значение верхней частоты f₂ в 2 раза больше нижней f₁ (f₂ = 2f₁). Среднегеомет­рические частоты стандартизированы и определяются с помощью зависи­мости . Предельный спектр имеет индекс (например, ПС 60), который соответствует уровню звукового давления в дБ в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц. Предельные спектры звука для различных производственных помещений приведены на рис.8.4.

Эквивалентный (по энергии) уровень звука может быть измерен при помощи специальной аппаратуры или рассчитан, если измерения про­водятся по шкале А шумомера. Расчет производится по формуле:

, (8.30)

где Т - суммарное время воздействия на человека шума с различными уровнями звука, с;

t_i - время воздействия i-го источника звука;

- уровни звука различных источников, дБА.

Максимальный уровень звука в дБА I (L_max) измеряется во временной характеристике "импульс" шумомера и не должен превышать 125 дБА.

Нормируемыми характеристиками постоянно действующего инфразвука являются уровни звукового давления (L) дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31,5 Гц. Для непостоянного ин­фразвука нормируемой характеристикой является общий уровень звуково­го давления L_лин, определяемый по шкале "линейная" шумомера в дБ.

Предельный спектр инфразвука приведен на рис.8.4. Общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ.

Нормируемыми характеристиками низкочастотного ультразвука, рас­пространяющегося воздушным путем, являются уровни звукового давле­ния (L) дБ, в 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими часто­тами 12,5; 16; 20; 25; 31,5-100 кГц. Нормируемыми параметрами высокочастотных ультразвуковых колебаний в диапазоне от 110⁵ до 110⁹ Гц, распространяющихся только контактным путем, являются пиковое значение виброскорости в м/с или его логарифмический уровень в дБ. Предельный спектр ультразвука приведен на рис.8.4.

Допустимый уровень низкочастотного ультразвука, передающегося контактным путем, не должен превышать 110 дБ.

Нормируемыми характеристиками вибрации, определяющими ее воздей­ствие на человека, являются среднеквадратичные значения виброскорос­ти в м/с или ее логарифмические уровни () дБ в октавных полосах частот и виброускорения в м/с². Вибрация нормируется отдельно для каждого установленного направления ее воздействия на человека. Напра­вления осей при действии общей и локальной (местной) вибрации на че­ловека показаны на рис.8.5.

На рис. 8.6 показаны предельные спектры для общей и локальной вибраций.

При комбинированном воздействии вибрации и других вредных произ­водственных факторов (температура окружающего воздуха более 28С, производственный шум выше предельно допустимых уровней, запыленность воздушной среды, превышающая нормативы, и освещенность ниже норм) допустимые значения нормируемого параметра локальной вибрации умень­шаются на 10%.

Оценка шумовых характеристик источников шума проводится по уро­вням звуковой (акустической) мощности L_W в октавных полосах в диапазоне частот 63-8000 Гц в дБ или корректированным по характери­стике А уровням звуковой мощности в дБА.

Предельно допустимые значения звуковой мощности устанавливают­ся из требований обеспечения на рабочих местах допустимых уровней шума. Ограничение шумовых характеристик машин является техническим нормированием шума. Шумовые характеристики машин (L_W) указываются в паспорте или руководстве (инструкции) по эксплуатации оборудования.

Технические нормы шума определяются с учетом назначения маши­ны, ее технических параметров и позволяют прогнозировать уровни шума на рабочих местах на стадии проектирования технологических процес­сов. Кроме этого, в случае выбора оборудования с одинаковыми техни­ческими параметрами техническая шумовая характеристика машин может иметь немаловажное значение и предпочтение может быть отдано обору­дованию с наименьшей звуковой мощностью.

Системой стандартов ССБТ разработаны методы измерения уровней звуковой мощности. К ним относятся:

- метод свободного звукового поля - измерения проводятся в спе­циальных заглушенных камерах, в помещениях с большим звукопоглоще­нием или на открытом пространстве;

- метод отраженного звукового поля - измерения проводятся в реверберационных камерах;

- метод образцового источника - измерения проводятся в обычных помещениях (цехах) или в реверберационных камерах.

Измерение шумовых характеристик источников в инфразвуковом ди­апазоне представляет сложную задачу. Инфразвуковые колебания имеют большие длины волн и стандартные методы измерения звуковой мощности оборудования непригодны из-за недостаточно больших размеров помеще­ний.

При измерении ультразвуковых характеристик необходимо учитывать поглощение в воздухе, направленность источников и отражение ультразвука от деталей оборудования и измерительной установки.