2.ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ШУМА

2.1. Шум, инфразвук и воздушный ультразвук

1.Инфразвук (0 < f< 20 Гц).

2. Слышимый звук (20 f20 000 Гц).

3. Ультразвук (20 000 < f1 000 000 Гц).

Звуковая мощность – W, (Вт).

Уровень звуковой мощности(УЗМ)определяется как:

L_W = 10 lg(W/W_o), (2.1)

W_o= 10^-12 Вт для частоты 1000 Гц.

Фактор направленности

, (2.2)

Интенсивность звука(I, Вт/м²) –

I_ср =W/4πr² (2.3)

где r– м,Ω, измеряемый в стерадианах:

I_ср =W/Ω r² (2.4)

Уровень интенсивности звука:

L_I= 10lgI / I₀, дБ, (2.5)

Р₀ = 2^.10^-5Па и интенсивностью звукаI₀ = 10^-12Вт/м²для частоты 1000 Гц.

Звуковое давление(Р, Па) –

Уровень звукового давления (УЗД)L(дБ):

L = 20 lg (Р_ср /Р_о), (2.6)

где: Р_ср– среднее квадратическое значение звукового давления, Па.

I = Р²_ср/( с),(2.7)

( с) – акустический импеданс (сопротивление) среды распространения звука, представляющий собой произведение плотность средыρи скорости звукас.

Для воздуха

с = 20√Т, (2.8)

(t= 20°С иρ= 1,2 кг/м³)

для некогерентные звуковые волны уровень звукового давления суммарного звука составит:

, (2.8)

где n– общее число независимых

I = I₁+ I₂ +…+ I_n (2.9)

L = L₁ +10 lg n(2.10)

n= 100 источников

L₁ = 75 дБ

L = 75 + 10lg100 = 95 дБ.

удвоение числа источников ---- шума на 3 дБ.

Рис. 2.1. Кривые равной громкости

один сон соответствует уровню громкости в 40 фон (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Шкала громкости

Спектр шума– это зависимость уровня звукового давления от частоты. Спектр разбивается наоктавные полосы, так что отношение верхней граничной частоты полосы к нижней граничной частоте равно 2, т.е.

fв₁/ fн_l = fв₂ / fн₂ = …fв_i / fн_i ... = fв _n/ fн_n = 2, (2.11)

причем: fн_i=fв_{i – 1.}

Характеристикой октавной полосы является среднегеометрическая частота:

(2.12)

Слышимый диапазон звука охватывают 10 октавных полос со среднегеометрическими частотами 31,5 Гц; 63 Гц; 125 Гц; 250 Гц; 500 Гц; 1000 Гц; 2000 Гц; 4000 Гц; 8000 Гц и 16000 Гц.

Рис. 2.3. Спектры шума: а) широкополосный с непрерывным спектром; б) тональный с дискретными тонами; в) постоянный спектр; г) непостоянный спектр

Характеристикой постоянного шума является уровень звукового давления (УЗД) в октавных полосах. Для непостоянного шума характеристикой является эквивалентный уровень звука в дБА, измеренный по специальной шкале шумомера.

2.2. Способы оценки шума

Рис. 2.4. Предельный спектр ПС-75

Выбор номера ПС для нормирования определяется видом трудовой деятель­ности.

Рис. 2.5. Уровни звукового давления от различных источников шума (дБ)

Рис. 2.6. Классификация шума

шум не является постоянным и оценивается эквивалентным уровнем звука Ĺ_зкв.

характеристике А шумомера

Ĺ,_зкв =(2.13)

где p(t) — уровень звука (дБА), измеренные через минимально возможный интервал времени dt;

L_А = (2.14)

где к — число октавных полос спектра, k=9.

Таблица 2.1

Частотные поправки характеристики «А»

Среднегеометри­ческая частота октавы, Гц	31,5	63	125	250	500	1к	2к	4к	8к
Величина поправки, дБ	-39,4	-26,2	-16,1	-8,6	-3,2	0,0	+ 1,2	+ 1	+1,1

Таблица 2.2

Класс условий труда в зависимости от уровня звука на рабочем месте

Фактор производствен­ной среды	Класс условий труда
	Допус­тимый, 2	Вредный, 3					Опас­ный (экстре­маль­ Нны й), 4
	2	1 степ. 3.1	2 степ. 3.2	3 степ. 3.3	4 степ. 3.4	ный) 4
	Превышение ПДУ до (дБА):
Шум (эквива­лентный уро­вень звука, дБ/1)	ПДУ	10	25	40	50	>50

Воздействие шумана организм человека вызывает изменения в органе слуха, нервной и сердечно-сосудистой системе. Изменения, возникающие в органе слуха, ряд исследователей объясняют травмирующим действием шума на периферический отдел слухового анализатора. Длительное воздействие шума вызывает стойкое нарушение в системе кровообращения внутреннего уха, что приводит к нарушению питания нервных волокон.При этом степень выраженности этих изменений зависит от параметров шума (интенсивность и его спектральный состав), стажа работы в условиях воздействия шума, длительности воздействия шума в течении рабочего дня и индивидуальной чувствительности организма. Следует отметить, что трудовые процессы, связанные с воздействием шума не редко требуют вынужденного положения тела, напряжения определенных групп мышц, повышенного внимания, нервно - эмоционального напряжения, а также могут сочетаться с воздействием вибрации, пыли, токсических веществ, неблагоприятных метеорологических условий и других факторов.

Симптомы снижение слуха, которое бывает обычно двусторонним: звон в ушах,головная боль, быстрая утомляемость, нарушения сна, боли в сердце. Различают 4 степени потери слуха:

- I степень - потеря слуха до 10%

- II степень - потеря слуха до 20%

- III степень - потеря слуха до 30%

- IV степень - потеря слуха до 50%

Больные с потерей слуха требуют рационального трудоустройства, переквалификации или переводятся на инвалидность. Прием на работу с поражением органов слуха и гипертонической болезнью исключен.

Механизм комплексного действия шума на организм сложен и недостаточно изучен. Наряду с органом слуха восприятие звуковых колебаний часто может осуществляться и через кожный покров рецепторами вибрационной чувствительности. Это подтверждается наблюдениями о том, что люди, лишенные слуха, при прикосновении к источникам, генерирующим звуки, не только ощущают последнее, но и могут оценивать звуковые сигналы определенного характера.

Предельные спектры и уровни звука (эквивалентные уровни звука) для некоторых видов трудовой деятельности приведены в табл. 2.3 по данным СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Для жилых районов особенность нормирования заклю­чается в разделении времени суток на «ночной» и «дневной» периоды. При этом требования к шумовому режиму в ночное время — время отдыха — более жесткие. Предельные спектры для некоторых помещений и территорий жилой застройки по СН 2.2.4/2.1.8.562-96 приводятся в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест

(приводятся частично)

№ п/п	Вид трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц										Уровни звука LАи Lэкв, дБА
		31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	дБА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность. Рабочие места в помеще­нии дирекции, проектно-конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2	Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, адми­нистративно-управленческая деятель­ность, измерительные и аналитические работы в лаборатории; рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах контор­ских помещений, в лабораториях	93	79	70	68	58	55	52	50	49	60
3	Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; забота, требующая постоянного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспет­черская работа. Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабине­тах и помещениях наблюдения и дистан­ционного управления с речевой связью то телефону; машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах	95	83	74	58	63	60	57	55	54	65
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4	Выполнение всех видов работ (за исклю­чением перечисленных в л. 1 - 3 и анало­гичных им): на постоянных рабочих мес­тах в производственных помещениях и на территории предприятий	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
5	Рабочие места в кабинах машинистов тепловозов, электровозов, поездов метрополитена, дизельных поездов и автомотрис	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
б	Рабочие места в кабинах машинистов скоростных и пригородных электро­поездов	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75

Таблица 2.5

Допустимые уровни звукового давления, уровни звука, эквивалентные и макси­мальные уровни звука проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки (приводятся частично)

п/п № п/п	Назначение помещений или территории	Время суток, ч	Уровни звукового давления, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц										Уровни звука LАи экв, ДБА		Макси­маль­ные уровни звука, дБА
			31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	Lэкв, дБА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13		14
1	Классные помещения, учебные кабинеты, учительские комнаты, аудитории школ и других учебных заве­дений, конференц-залы, читальные залы библиотек		79	63	52	45	39	35	32	30	28	40		55
2	Жилые комнаты квар­тир, жилые помещения домов отдыха, пансио­натов, домов-интерна­тов для престарелых и инвалидов, спальные помещения в детских дошкольных учрежде­ниях и школах-интер­натах	7-23 23-7	79 72	63 55	52 44	45 35	39 29	35 25	32 22	30 20	28 18	40 30		55 45

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
3	Территории, непос­редственно прилегаю­щие к жилым домам, зданиям поликлиник, зданиям амбулаторий, диспансеров, домов отдыха, пансионатов, домов интернатов для престарелых и инвали­дов, детских дошколь­ных учреждений, школ и других учебных заве­дений, библиотек	7-23 23-7	90 83	75 67	66 57	59 49	54 44	50 40	47 37	45 35	44 33	55 45	70 60
4	Территории, непос­редственно прилега­ющие к зданиям гостиниц и общежитий	7-23 23-7	93 86	79 71	70 61	63 54	59 49	55 45	53 42	51 40	49 39	60 50	75 65
5	Площадки отдыха на территории микрорай­онов и групп жилых домов, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для пре­старелых и инвалидов, площадки детских дошкольных учрежде­ний, школ и др. учебных заведений		83	67	57	49	44	40	37	35	33	45	60

Нормирование шума в городской и жилой среде производится в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Этот документ содержит предельные спектры, некоторые из которых представлены в табл. 2.6.

Таблица 2.6

ПДУ шума на территории городской застройки и в жилых помещениях

(извлечение из СН 2.2.4/2.1.8.562-96)

fср, Гц	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	, дБА
ПС-25, дБ	72	55	44	35	29	25	22	20	18	30
ПС-35, дБ	79	63	52	45	39	35	32	30	28	40
ПС-40, дБ	83	67	57	49	44	40	37	35	33	45
ПС-50, дБ	90	75	66	59	54	50	47	45	44	55

Гигиенические нормативы воздушного ультразвука на рабочих местах определены ГОСТ12.1.001-89. Нормируется УЗД в третьоктавных полосах частот (каждая октавная полоса разбивается еще на три части). УЗД воздушного ультразвука на рабочих местах не должен превышать:

80 дБ в третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 12500 и 16000 Гц,

100 дБ в третьоктавной полосе 20000 Гц,

105 дБ в в третьоктавной полосе 25000 Гц,

110 дБ в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами от 31500 до 100 000 Гц.

Нормативы воздушного ультразвука для жилой и городской среды в настоящее время не разработаны ввиду слабой выраженности этого фактора.

Так же установлено, что человеческий организм обладает высокой чувствительностью к низкочастотным звуковым колебаниям. Научными исследованиями доказано, что низкочастотная акустическая энергия действует не только через слуховой анализатор, но и через рецепторы кожи. В ответ на раздражение в рецепторах возникают нервные импульсы, поступающие в соответствующие центры коры головного мозга. В настоящее время доказано, что инфразвук, действуя на организм человека, приводит к нарушению функционального состояния ЦНС, сердечно-сосудистой, дыхательной систем и изменению слухового и вестибулярного анализаторов.

Клиническая картина вредного воздействия инфразвука: головокружение, тошнота, затрудненное дыхание, боли в животе, чувство подавленности, страха. В дальнейшем может развиться заторможенность, вялость, апатия, плохое настроение, утомляемость, раздражительность.

Нормирование инфразвука производится по санитарным нормам СН2.2.4/2.1.8.583-96. В отличие от ультразвука, инфразвук составляет значительную часть общего шумового фона городской и жилой среды. Источниками инфразвука являются транспортные средства большой грузоподьемности, инженерное оборудование и конструкции зданий. Поэтому санитарные нормы содержат ПДУ инфразвука как для рабочих мест, так и для жилых помещений и городской застройки. Нормируется УЗД в октавных полосах частот и общий уровень звука (табл.2.7).

Таблица 2.7

ПДУ инфразвука (извлечение из СН 2.2.4/2.1.8.583-96)

fср, Гц	УЗД инфразвука, дБ					, дБ
	2	4	8	16
Работа, требующая сосредоточения	95	90	85	80	95
Прочие виды работ	100	95	90	85	100
Территория жилой застройки	90	85	80	75	90
Помещения жилых и общественных зданий	75	70	65	60	75