Физические характеристики и классификации шума

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Тема: «Реакция организма человека на воздействие механических колебаний (шума и вибрации)»

1. Цель работы:

1.1. Закрепить и дополнить теоретические знания о шуме, вибрации как факторах производственной среды, их влияние на организм и здоровье.

1.2. Овладеть методиками измерения и гигиенической оценки параметров шума и вибрации

Общие сведения (теория вопроса) и нормативные требования

Физические характеристики и классификации шума

С физической точки зрения шум - хаотические упругие колебания воздушной среды разной частоты, силы, ритма. (Музыка - гармонические упругие колебания воздуха).

С гигиенической точки зрения шум - всякие звуки, мешающие человеку работать, отдыхать, спать, вызывающие отрицательное раздражающее действие.

Частота звука или шума выражается в герцах и октавах. Герц (Гц) - количество колебаний в секунду. Октава - диапазон звуков, верхняя граница которого в 2 раза больше нижней (16-32 Гц; 100-200 Гц и т.д.). Человеческим ухом воспринимаются частоты 16-20000 Гц, которые укладываются в 10 октав.

По характеру спектрального состава шум классифицируется на: низкочастотный, среднечастотный, высокочастотный; тональный (когда выражено звучит одна частота) узкополосный (звучат 1-3 октавы), широкополосный (4-6 октав), "белый" (звучат все частоты).

Сила звука зависит от амплитуды колебаний воздуха и выражается в единицах энергии - в звуковом давлении и измеряется в ньютонах на метр квадратный (Н/м2). Человеческим ухом звуковое давление воспринимается в пределах 2х10-5 – 2х101,5 Н/м2, охватывает около 1 млн. этих единиц и делает невозможным их использование для измерения силы шума на практике.

Поэтому используют уровень интенсивности, или силы звукового давления - отношение силы данного звука в Н/м2 (Р) к ее пороговому значению Ро, равному 2х10-5 и выражают в децибелах (дБ) - десятой части логарифма (показателя степени) звукового давления. Так, уровень верхнего (болевого) порога звукового давления (L) составит:

L = 20 lg = 20 lg6,5 = 20 × 6,5 = 130 дБ

Отсюда, при увеличении уровня звукового давления на 2 дБ звуковое давление в Н/м2 увеличивается в 2 раза, на 3 дБ - в 3 раза, на 7 дБ - в 7 раз и т.д.

Звуки разной частоты воспринимаются ухом неодинаково: низкочастотные при одном и том же уровне звукового давления более тихие, а высокочастотные более громкие. Поэтому используется физиологическая величина восприятия звуков - громкость, единицей измерения которой есть фоны (децибелы громкости). Для перевода децибел в фоны и наоборот пользуются специальными графиками Робинсона и Датсона, приведенными в соответствующих учебниках (рис. 33.1).

Для сравнения: если порог громкости при 1000 Гц принять за 0 дБ то при 30 Гц он на 63 дБ выше, а при 4000 Гц - на 10 дБ ниже.

Существует также временная классификация шума, согласно которой он делится на: беспрерывный (постоянный), прерывчатый (ритмический и аритмичный) и импульсный (ударный).

Звуки одной и той же громкости в зависимости от частоты: низкочастотные значительно менее вредные действуют на организм неодинаково, а высокочастотные - более вредные, чем среднечастотные (стандартные, 1000 Гц). Так, нижний порог вредного действия звука при 1000 Гц составляет 30 дБ, а при 60 Гц - 65 дБ, при 8000 Гц - 23 дБ.

Отсюда, в основу гигиенического нормирования шума положены не только объекты нормирования (улица, жилье, учебные, служебные, больничные, производственные помещения), а и спектральный состав шума (табл. 1).

Для определения уровней шума в среднеоктавных полосах пользуются анализатором спектра шума или шума и вибрации (приложение 4.)

На основании результатов этих измерений и нормативных уровней таблицы 1 строят спектрограмму шума, позволяющую выявить частоты, при которых фактический шум на исследуемом месте превышает предельно допустимые уровни, и составляют обоснованные выводы.

Таблица 1. Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах

(извлечение из СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96 )

№ пп	Вид трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами	Эквивалентные уровни звука (дБА)
31,5
Предприятия, учреждения и организации
1.	Творческая деятельность, научная деятельность, преподавание и учеба, помещения конструкторских бюро, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, приема больных в медицинских пунктах.
2.	Высококвалифицированная работа, что требует сосредоточенности, административно-руководящая деятельность, измерительная и аналитическая работа в лаборатории.
3.	Работа что требует постоянного слухового контроля, операторская и диспетчерская работа с разговорной связью по телефону, кабины наблюдения и дистанционного управления:
4.	Работа что требует сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными процессами, рабочие места в кабинах наблюдения и дистанционного управления без разговорной связи по телефону
5.	Выполнение всех работ (кроме указанных в пп 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий
Автотранспорт
	Рабочие места водителей автобусов
	Рабочие места водителей легковых автомобилей

При отсутствии анализатора спектра шума, его измеряют с помощью шумомера, а результат выражают в интегральных показателях уровней шума - децибелах А (дбА) и оценивают за последней колонкой (табл. 1)