перерывы в работе (через каждый час 10—15 мин.) и др.

Важной мерой профилактики виброболезни работающих является ограничение времени воздействия вибрации, которое осуществляется путем установления для лиц виброопасных профессий внутрисменного режима труда. Режим труда устанавливается при превышении вибрационной нагрузки на оператора не менее 1 дБ (в 1,12 раза), но не более 12 дБ (4 раза).

При превышении более 12 дБ запрещается проводить работы и применять машины, генерирующие такую вибрацию.

Периодичность контроля вибрационной нагрузки на оператора при воздействии локальной вибрации должны быть не реже 2 раз в год, общей – не реже раза в год.

В таблице 3.5 приведено допустимое суммарное время непрерывного воздействия локальной вибрации на работающих за смену.

3.4.2 Акустический шум

Основные источники шума и его воздействие на организм человека

Среди проблем оздоровления окружающей среды борьба с шумами является одной из актуальнейших. В крупных городах шум является одним из основных физических факторов, формирующих условия среды обитания.

Рост промышленного и жилищного строительства, бурное развитие различных видов транспорта, все большее применение в жилых и общественных зданиях сантехнического и инженерного оборудования, бытовой техники привели к тому, что уровни шума в селитебных зонах города стали сравнимы с уровнями шумов на производстве.

Шумовой режим крупных городов формируется главным образом автомобильным и рельсовым транспортом, составляющим 60-70% всех шумов. Заметное влияние на уровень шума оказывает увеличение интенсивности воздушных перевозок, появление новых мощных самолетов и вертолетов, а также железнодорожный транспорт, открытые линии метро и метро мелкого заложения.

Вместе с тем, в некоторых крупных городах, где предпринимаются меры по улучшению шумовой обстановки наблюдается снижение уровней шума. Так, в Минске в последние десятилетия уровень шума снижается примерно на 4 дБ в 5 лет. Это обусловлено такими причинами как обновление транспортного парка при

153

постоянном росте потоков грузовых и легковых перевозок, расширением сети метро и т.п.

Основными источниками производственных шумов, формирующих шумовой режим в рабочей зоне и оказывающих определенное влияние на уровни шума прилегающих жилых районов, являются металло- и деревообрабатывающее оборудование, энергетические и вентиляционные установки, внутризаводской транспорт и др.

Предполагается, что тенденция роста шума в ближайшие десятилетия сохранится, что обусловливается, прежде всего, ростом автомобильного и других видов транспорта, развитием промышленности, механизацией сельского хозяйства и т.п.

Акустический шум определяется как совокупность различных по силе и частоте звуков, возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).

Звуковые ощущения возникают в органах слуха при воздействии на них звуковых волн в диапазоне от 16 Гц до 22 тыс. Гц. Звук распространяется в воздухе со скоростью 344 м/с.

Величина порога слышимости зависит от частоты ощущаемых звуков и равна 10-12 Вт/м2 (2·10-5 Па) на частотах близких 1000 Гц. Верхней границей является порог болевого ощущения, который в меньшей степени зависит от частоты и лежит в пределах 130 – 140 дБ (на частоте 1000 Гц по интенсивности 10 Вт/м2, по звуковому давления 2·102 Па).

Основными количественными характеристиками шума являются интенсивность I(Вт/м2), звуковое давление P(Па), звуковая мощность W(Вт), логарифмические уровни интенсивности или силы звука LI(дБ) и звукового давления LP(дБ).

Соотношение уровня интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука, т.е. звуки, имеющие различную частоту и интенсивность, могут оцениваться человеком как равногромкие. Это явление иллюстрируется кривыми равной громкости (рис. 3.12).

154

Рис 3.12. Кривые равной громкости

При восприятии звуковых сигналов на определенном акустическом фоне может наблюдаться эффект маскировки сигнала.

Эффект маскировки может отрицательно сказываться в акустических индикаторах и может быть использован для улучшения акустической обстановки (например, в случае маскировки высокочастотного тона низкочастотным, который менее вреден для человека.

С биологической точки зрения шумом может считаться любой нежелательный звук, мешающий восприятию полезных звуков в виде сигналов и речи.

По происхождению шум может быть механическим, аэрогидродинамическим и электромагнитным.

Механический шум возникает в результате ударов в сочленяющихся частях машин, их вибрации, что имеет место при механической обработке деталей, в зубчатых передачах, в подшипниках качения и т.п. Мощность звукового излучения поверхности, совершающей колебания, зависит от интенсивности колебаний вибрирующих поверхностей, из размеров, формы, способов крепления и др.

Аэрогидродинамический шум появляется в результате пульсации давления в газах при их движении в трубопроводах и каналах (турбомашины, насосные агрегаты, вентиляционные системы, компрессоры и т.п.).

Электромагнитный шум является результатом растяжения и изгиба ферромагнитных материалов при воздействии на них переменных электромагнитных полей (электрических машин, трансформаторов, дросселей и т.п.).

Воздействие шума на человека проявляется от субъективного раздражения до объективных патологических нарушений функции органов слуха, центральной

155

нервной системы, сердечно-сосудистой системы, внутренних органов.

Характер шумового воздействия обусловлен его физическими характеристиками (уровнем, спектральным составом и т.п.), длительностью воздействия и психо-физиологическим состоянием человека.

Под воздействием шума снижается внимание, работоспособность. Шум нарушает сон и отдых людей.

Все разнообразие невротических и кардиологических расстройств, нарушения функций желудочно-кишечного тракта, слуха и т.д., которые возникают под влиянием шума, объединяется в симптомокомплекс «шумовой болезни».

Нормирование и гигиеническая оценка шумов

Слуховой анализатор человека способен воспринимать звуковые колебания в определенном диапазоне, как частот, так и интенсивностей, ограниченном верхним и нижним порогами, зависящими от звуковой частоты.

Интенсивностью звука (I) называется мощность (W), создаваемая источником, приходящаяся на единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения звука. Если источник шума находится в сфере радиуса R, то средняя интенсивность звука (Iср) на поверхности этой сферы равна:

где W - звуковая мощность источника, Вт;

Для гигиенической оценки шума в качестве количественных характеристик используются не абсолютные значения интенсивности или звукового давления, а логарифмические уровни этих величин, определяемые отношением их к условному нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости на частоте 1000 Гц ( Io и Po ).

Логарифмические уровни интенсивности или силы звука ( LI ) и звукового давления ( LP ) измеряются в децибелах и определяются соответственно по формулам:

где I и Io – фактическая и пороговая интенсивности звука соответственно,

156

Вт/м2 ( Io =10-12 Вт/м2); P и Po – фактическое и пороговое звуковое давление соответственно, Па. ( Po = 2×10-5 Па).

Так как на слух действует квадрат звукового давления (квадратичное давление, Р2), то интенсивность или сила звука ( I ) связана с квадратичным звуковым давлением ( P ) следующим соотношением:

I = rP×2c , Вт/м2,

где r – плотность среды, кг/м3; с – скорость прохождения звуковой волны, (344 м/с).

В связи с тем, что вредность шума зависит не только от его интенсивности, но и от частоты звуковых колебаний (высокочастотные шумы более вредны), при гигиенической оценке шума определяется не только общий уровень звукового давления, но и относительное распределение звуковой энергии по всей области звуковых частот.

Для этого спектр шума разбивается на отдельные частотные полосы, в каждой из которых определяется уровень звукового давления.

За ширину полосы принята октава, т.е. интервал частот, в котором высшая частота ( fв ) в два раза больше низшей частоты ( fн ).

Октавный уровень звукового давления определяется на среднегеометрической частоте, которая определяется по формуле:

fср.г. =fв ×fн , Гц

Весь звуковой диапазон разбит на восемь октав со следующими среднегеометрическими частотами 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Октавные уровни звукового давления оцениваются в дБ, а общий уровень – в дБ×А, измеряемый по шкале «А» шумомера. В этом случае к фактическому уровню автоматически вносится поправка (коррекция) в соответствии с частотной характеристикой чувствительности слухового анализатора.

По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона, превышающие уровни в одной полосе, по сравнению с соседними, не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шумы делятся на постоянные, уровень звука на которых в течение рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБ×А, и

157

непостоянные, уровень звука которых в течение рабочего дня изменяется более чем на 5 дБ×А.

Непостоянные шумы бывают: колеблющиеся, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1 с и более, а уровень звука на 5 дБ×А и более; импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБ×А.

Допустимые уровни постоянных и непостоянных шумов регламентируются для производственных условий труда в зависимости от назначения производственного помещения или характера выполняемых работ и от характеристик шума, а для населенных мест – в зависимости от времени суток (ночное, дневное), места (внутри жилых комнат, в зоне отдыха) и вида жилого помещения.

Основным нормируемым параметром (характеристикой) постоянного шума на рабочем месте являются октавные уровни звуковых давлений в дБ. Правилами допускается использование уровня звука в дБА при ориентировочной оценке

интегральный критерий – эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА, определяемый по формуле:

где PA (t) – текущее значение среднего квадратического звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера, Па; Po – исходное значение звукового давления (в воздухе Po = 2×10-5 Па); Т – время действия шума, ч.

Допускается в качестве характеристики постоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума.

Дополнительно для колеблющегося и прерывистого шума ограничивают максимальные уровни звука в дБА, измеренные на временной характеристике «медленно» (£ 110 дБА), а для импульсного шума – максимальный уровень звука в дБА, измеренный на временной характеристике «импульс» (£ 125 дБА).

Допустимые уровни для некоторых производств и жилой зоны представлены

158

соответственно в табл. 3.6, табл. 3.7 и табл. 3.8.

Гигиеническая оценка шума на рабочих местах или в жилой зоне осуществляется на основании измерения или акустического расчета (при прогнозировании шумовой обстановки) количественных характеристик шума в контрольных точках и сравнения их уровней с допустимыми.

Таблица 3.6

Допустимые уровни звука

Расчет уровней шума (октавных уровней звукового давления) на рабочих местах при наличии одного источника осуществляется по следующим формулам:

а) в зоне прямого и отраженного звука:

в) в зоне отраженного звука:

L = Lw -10 lgψB +6 ,

где Lw – октавный уровень звуковой мощности, дБ ( Lw =10 lg wwo , дБ, где w –

159

звуковая мощность источника, Вт; wo – опорная звуковая мощность, равная 10- 12 Вт); K – коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля (определяется по графику), зависит от расстояния между акустическим центром и контрольной точкой (местом измерения); S – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник, м2; B – постоянная помещения, м2, определяется в зависимости от объема помещения (V), коэффициента отражения ограждающих поверхностей (α), ( B = a × A), где А – эквивалентная площадь звукопоглощения, м2, A = a × S или A =V T , где S – площадь ограждающих поверхностей, α – коэффициент звукопоглощения этих поверхностей, Т – время реверберации данного помещения, с. ψ – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности поля; Ф – фактор направленности

источника шума. Ф = Pi2 Pср2 , где Pi – звуковое давление, измеренное на

определенном расстоянии от источника в заданном направлении, Па; Pср – звуковое давление, усредненное по всем направлениям на том же расстоянии,

определяемый как ПН =10 lgФ ) общий октавный уровень звукового давления ( LΣ) определяется по формуле:

LΣ = 10lg(100,1L1 + 100,1L2 + ...+ 100,1Ln )

Если в помещении имеется n источников шума с одинаковыми шумовыми характеристиками, то суммарный октавный уровень звукового давления можно определить из выражения:

LΣ = L1 +10lg n

160