Шум. 
Методи захисту від його дії

МЕТА РОБОТИ

Набути теоретичні знання про шум, його вплив на здоров’я людини та засвоїти практичні навички по вимірюванню та захисту.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Шум — сукупність звуків різної частоти та інтенсивності. Негативно впливає на організм людини, викликає психологічні та фізіологічні порушення, знижує працездатність та сприйнятливість зовнішньої інформації. Шум підвищує ступінь ризику травматизму та нещасних випадків пов’язаних з порушенням сприйняття людиною попереджувальних сигналів, змін в роботі обладнання та технологічного процесу.

Звук має хвильове походження. Характеризується частотою, інтенсивністю, тиском, потужністю.

Як звук людина сприймає вухом коливання в діапазоні частот 16−20 000 Гц. Коливання, які людина не сприймає вухом і не чує, з частотою 16 Гц називається інфразвук, а коливання більш 20 000 Гц — ультразвук.

Інтенсивність звуку — це середній потік енергії, яку переносить звукова хвиля за одиницю часу, віднесений до одиниці площі поверхні перпендикулярної до напрямку поширення звукової хвилі.

Слуховий апарат людини сприймає звук завдяки коливанням тиску, викликаним звуковою хвилею.

Звуковий тиск — це різниця між миттєвим значенням повного тиску, що створює звукова хвиля та середнім тиском при відсутності звукових хвиль.

Інтенсивність звуку і звуковий тиск пов’язані співвідношенням:

Вт/м²; (1.1).

де: — інтенсивність звуку, Вт/м²;

• — звуковий тиск, Па;
• — густина середовища, кг/м³;
• — швидкість поширення звукової хвилі, м/с.

Чутливість слухового апарату людини до звуків різних частот неоднакова, вона є найбільшою при частотах 1000−5000 Гц. За еталонний звук прийнято звук частотою 1000 Гц. Людина може сприйняти звук на частоті 1000 Гц в діапазоні звукового тиску 2•10^-5-2•10² Па і інтенсивності звуку 10^-12-10² Вт/м².

Мінімальна величина звукового тиску і інтенсивності, яка відчувається органами слуху людини, називається порогом чутливості. На частоті 1000 Гц мінімальне значення звукового тиску — Р₀= 2•10^-5 Па, а мінімальна інтенсивність звуку при нормальних атмосферних умовах І₀ = 10^-12 Вт/м² (такі значення звукового тиску та інтенсивності відповідають звуку, який створює писк комара).

Максимальна сила звуку, при якій людина відчуває біль, характеризується порогом відчуття болю.

Больовий поріг сприйняття звуку настає при значеннях Р = 2•10² Па або І= 10² Вт/м², що відповідає звуку, який створює реактивний двигун при запуску на відстані 1 м від місцезнаходження людини, що може призвести до розриву барабанних перетинок людини.

Оскільки людина сприймає звуки в дуже великому діапазоні інтенсивності звуку і звукового тиску, то користуватися для оцінки звуку абсолютними їх значеннями незручно. До того ж вухо людини здатне реагувати на відносну зміну цих параметрів, а не на абсолютну. Тому прийнято оцінювати інтенсивність звуку і звуковий тиск відносно значень порога чутливості у відносних логарифмічних одиницях — децибелах (дБ). Виміряні таким чином величини називаються рівнями інтенсивності.

Рівень інтенсивності звуку, дБ, визначається:

дБ; (1.2).

де: — інтенсивність звуку, Вт/м²;

— інтенсивність звуку порога чутливості, Вт/м².

Рівень звукового тиску, дБ:

дБ; (1.3).

де: — звуковий тиск, Па;

— звуковий тиск порога чутливості, Па.

За часовими характеристиками шуми поділяються на постійні та непостійні.

Постійні шуми — це шуми, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюється в часі не більше ніж на 5 дБА, непостійні — для яких ця зміна більше 5 дБА.

Непостійні шуми поділяються на:

коливні в часі — рівень звуку безперервно змінюється в часі;

переривчасті — рівень звуку змінюється ступенево, причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень шуму залишається постійним, складає 1 секунду і більше;

імпульсні — один або декілька звукових сигналів, кожний тривалістю менше 1 секунди.

Шум нормується ГОСТом 12.1.003−83 «Шум. Загальні вимоги безпеки», ДСТУ 2325−93 «Шум. Терміни та визначення» та ДСН 3.3.6−037−99 «Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку». Основою нормування є обмеження звукової енергії, яка діє на людину протягом робочої зміни значеннями, безпечними для її здоров’я і працездатності.

Нормування шуму здійснюється двома методами — за граничним спектром шуму і за рівнем звуку в дБА.

Перший метод нормування є основним для постійних шумів, нормуються рівні звукового тиску L (дБ) в октавних смугах з середньогеометричними частотами 31,5−8000 Гц.

Другий метод нормування загального рівня звуку в дБА використовують для орієнтованої оцінки постійного широкосмугового шуму.

Методи захисту від шуму:

• >Зниження шуму в джерелі виникнення:
• · підвищення якості балансування обертових деталей, класу точності їх виготовлення;
• · заміна ударної взаємодії деталей машин безударною;
• · недопущення перекосів деталей і вузлів, люфтів і зазорів;
• · встановлення глушників.

Глушники бувають активні та реактивні. В активних застосовують звукопоглинаючі матеріали, які відповідно поглинають звукову енергію. Реактивні глушники працюють по принципу фільтрів і відбивають звукову енергію до джерела. шум захист організм вимірювання.

>Зниження шуму на шляху його поширення.

Досягається будівельно-акустичними заходами, за рахунок застосування кожухів, екранів, кабін спостереження, звукоізолюючих облицювань і глушників шуму. Екрани можуть бути виготовлені зі сталевих, алюмінієвих листів товщиною 1,5−2 мм, з легких сплавів товщиною 2−3 мм, фанери 5−15 мм, органічного складу 5−10 мм та інші. Плоскі екрани ефективні в зоні дії прямого звуку, починаючи з частоти 500 Гц, вигнуті екрани ефективні в зоні відбитого звуку при частоті від 250 Гц.

>Акустична обробка приміщень (ефективна в зоні відбитого звуку).

Передбачає вкривання стелі та верхньої частини стін звукопоглинальними матеріалами. Ефективність методу незначна (зниження шуму на 4−7 дБ) і проводиться в поєднанні з іншими методами.

>Звукоізоляція.

Застосовується для захисту від шуму, що проникає зовні. Досягається створенням герметичних перепон, стін, кожухів, екранів. Застосовують матеріали, що мають високий коефіцієнт відбиття, наприклад: метал, скло, залізобетон, бетон та інші. В залежності від герметичності, товщини та властивостей матеріалів звукоізоляція дає можливість зменшити шум на 30−50 дБ.

>Звукопоглинання.

Застосовують пористі матеріали з великим коефіцієнтом поглинання, наприклад: паропласт, войлок, базальтове волокно та інші.

>Архітектурно-плановий захід.

Найбільш шумні виробництва рекомендують компонувати в окремі комплекси із забезпеченням розривів між найближчими сусідами. Всі шумні цехи розміщуються за межами міста з підвітряного боку з використанням озеленення.

>Індивідуальний захист органів слуху.

Здійснюється за допомогою навушників, м’яких шоломів, які знижують рівень звукового тиску на 40−50 дБ.