Акустические колебания. Действие шума на человека. Инфразвук и ультразвук. Нормирование акустического воздействия

Вопрос  №19. Акустические колебания. Действие шума на человека. Инфразвук и ультразвук. Нормирование акустического  воздействия.  

  Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред. Акустические колебания  диапазоне 16 Гц-20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми. Акустические колебания  с частотой менее 16 Гц называют инфразвуками, выше 20 кГц ультразвуками. Распространяясь в пространстве звуковые колебания создают акустическое поле.

  Ухо человека  может воспринимать и анализировать  звуки в широком диапазоне  частот и интенсивностей. Самые  низкие значения порогов лежат  в диапазоне частот  1-5 кГц.  Порог слуха молодого человека  составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, та как ухо менее чувствительно к звукам низких частот. Болевым порогом принято считать звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па, звуковые ощущения оцениваются по порогу дискомфорта (слабая боль в ухе, ощущение касания, щекотание).

    Шум - совокупность периодических звуков различной интенсивности и частоты. С физической точки зрения шум – это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Окружающие нас шумы имеют разный уровень звука: разговорная речь- 50-60 дБА, автосирена 100 дБА, шум двигателя 80 дБА, громкая музыка 70 дБА, шум в обычной квартире 30-40 дБА.

  По спектральному  составу, в зависимости от преобладания  звуковой энергии в соответствующем  диапазоне частот различают низко, средне и высокочастотные шумы, по временным характеристикам – постоянные и непостоянные (колеблющиеся, прерывистые и импульсивные), по длительности действия – продолжительные и кратковременные, по спектру – широкополосные и тональные. По происхождению шумы подразделяются на следующие виды.

1. Шум механического происхождения – шум, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных и периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкции в целом.
2. Шум аэродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстия; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкости и распыленного топлива в форсунках и др.)
3. Шум гидродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в жидкости (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.)
4. Воздушный шум – шум, распространяющийся в воздушной среде от источника возникновения до места наблюдения.
5. Структурный шум – шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий в звуковом диапазоне частот.

  Интенсивный  шум на производстве способствует  снижению внимания и увеличению  ошибок при выполнении работы. Из-за шума снижается производительность  труда и ухудшается качество  работы. Шум затрудняет своевременную  реакцию работающих на предупредительные  сигналы внутрицехового транспорта, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

  Степень  влияния шума зависит от его  интенсивности и продолжительности  воздействия, состояния ЦНС и  что очень важно, от индивидуальной  чувствительности организма к акустическому раздражителю. Особенно чувствителен к шуму детский и женский организм. Высокая индивидуальная чувствительность может быть одной из причин повышенной утомляемости и развития неврозов.

  Шум влияет  на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменения в скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям.

  Шум с  уровнем звукового давления  до 30-35 дБ является привычным для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления до     40-70дБ в условиях бытовой или природной среды создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном действии может стать причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (140 дБ ) возможен разрыв барабанных перепонок , контузия ,а при еще более высоких (более 160 дБ ) и смерть.

  Снижение  слуха на 10 дБ практически не  ощутимо. На 20дБ начинает серьезно  мешать человеку, так как нарушается  способность слышать важные звуковые  сигналы, наступает ослабление  разборчивости речи.

  Помимо снижения  слуха при воздействии шума наблюдаются общие изменения в организме. Рабочие жалуются на головные боли, головокружение. Боли в области сердца. Повышение артериального давления, боли в области желудка и желчного пузыря, изменение кислотно-желудочного сока. Шум вызывает снижение функции защитных систем и общей устойчивости организма к внешним воздействиям.

  Для нормирования  постоянных шумов применяют допустимые  уровни звукового давления ( УЗД  ) в 9-ти октавных полосах частот  в зависимости от вида производственной  деятельности. Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного шума на рабочих места допускается принимать уровень звука (дБА), определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных изменений к субъективному восприятию. 
 
 
 

  Таблица  1 Допустимые уровни звукового  давления, уровни звука и эквивалентного уровня звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий

 Нормируемой  характеристикой непостоянного  шума является эквивалентный  по энергии уровень звука в  дБА.

 Для тонального  или импульсного шума допустимый  уровень звука должен быть  на 5 дБ меньше нормативных значений.

     Инфразвук - звуковые колебания и волны с частотами, лежащими ниже полосы слышимости частот – 20 Гц, которые не воспринимаются человеком.

Низкая частота обуславливает ряд особенностей его распространения в окружающей среде. В следствие большой длины волны инфразвуковые колебания меньше поглощаются и легче огибают препятствия, что объясняет их способность распространятся на значительные расстояния с небольшими потерями энергии.

 Источниками  инфразвука могут быть средства  транспорта, компрессорные установки,  мощные вентиляционные системы, системы кондиционирования и др. Часто инфразвук сопутствует шуму.

 Инфразвук  оказывает неблагоприятное влияние  на работоспособность человека, вызывает изменения со стороны  сердечно-сосудистых, дыхательных систем  организма, отмечаются жалобы  на раздражительность, головокружение.

 Под воздействием  инфразвука возникает вибрация  крупных предметов строительных  конструкций, из-за резонансных  эффектов в звуковом диапазоне  имеет место усиление инфразвука  в отдельных помещениях.

 Гигиеническая  регламентация инфразвука задает предельно допустимые уровни звукового давления (УЗД) на рабочих местах, дифференцированные для различных видов работ, а также допустимые уровни инфразвука в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности не более 95 дБ, на территории жилой застройки 90 дБ, в помещениях и общественных зданиях 75 дБ.

 Ультразвук – это колебания в диапазоне частот от 20 кГц и выше, которое не воспринимается человеческим ухом.

  Источниками ультразвука являются пьезоэлектрические и магнитострикционные преобразователи, аэродинамические процессы. Он нередко сопутствует шуму при работе реактивных двигателей, газовых турбин и др.

 Ультразвук  передается человеку контактным  или воздушным способом. Локальное  воздействие на человека может  приводить к поражению нервного  и суставного аппарата, а общее  воздействие – к функциональным  изменениям центральной нервной, сердечно-сосудистой систем и др.

 По частотному  спектру ультразвук делится на:

    - низкочастотный  УЗ, колебания  11,2-100 кГц;   

    - высокочастотный  УЗ. Колебания 100 кГц- 1000 МГц

 Биологический  эффект воздействия УЗ на организм  зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, на которую действует УЗ. Длительное систематическое действие УЗ, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, снижение слуха, а также изменению свойств и состава крови, артериального давления. Появляются жалобы на утомление, головные боли.

 Контактное  воздействие высокочастотного УЗ  на руки приводит к нарушению  капиллярного кровообращения в  кистях рук, снижению болевой чувствительности, изменениям костной структуры с разряжением плотности костной ткани.

Профессиональные  заболевания зарегистрированы лишь при контактной передачи ультразвука  на руки.

 Гигиенической  характеристикой воздушного УЗ  на рабочих местах являются УЗД, дБ, в 1/3 активных полосах со среднегеометрическими частотами от 12,5 до 100 кГц. На частоте 12,5 кГц УЗД не должны превышать 80 дБ, на частоте 16 кГц – 80 (допустимы по согласованию 90) дБ, 20 кГц – 100 дБ, 25 кГц – 105 дБ, а в диапазоне частот 31,5-100 кГц – 110 дБ.

 Характеристикой контактного УЗ является пиковое значение виброскорости или логарифмический уровень виброскорости. Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок не должны превышать 110 дБ.

  Когда рабочие  подвергаются совместному воздействию  воздушного и контактного ультразвука,  допустимые уровни контактного  УЗ следует принимать на 5 дБ  меньше.    

Вопрос  №49. Классификация  пожаров и  промышленных объектов по пожарной опасности. Противопожарная защита зданий и сооружений 

  Пожары на  производстве представляют опасность  для работающих, причиняют значительные  повреждения и материальный ущерб,  могут вызвать остановку работ.  Для возникновения горения необходимо: горючее вещество, окислитель и импульс энергии.

  Может быть  использована следующая классификация  пожаров.

Первый  класс.

Пожары обычных  горючих материалов ( дерева, бумаги и др. ), при горении которых  образуется тлеющая зола, а также  резины, резиноподобных материалов, пластиков (в поздней стадии горения ).