В Англии до сих пор действует Постановление XVII в., по которому запрещается мужьям бить жен с 9 ч вечера до 6 ч утра, чтобы шум и крики не нарушали покоя граждан.
Немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс (1493-1541) в сочинении “О болезнях рабочих и рудокопов” описал профессиональные заболевания людей, занятых добыванием, плавкой и обработкой металлов. В нем анализируются и ушные болезни.
Создателем теории о профессиональных заболеваниях считается итальянский врач Бернардио Рамаццини (1633-1714). В труде “Рассуждения о болезнях ремесленников” (1700) он впервые подробно описал заболевания людей 40 различных профессий, в том числе заболевания органов слуха. По его наблюдениям, рабочие становились тугоухими, а затем глухими от сильного стука и шума при обработке руды. Причину глухоты он объяснял “потерей барабанной перепонкой своего нормального напряжения”.
Бурный рост промышленности способствовал развитию науки о шуме и последствиях его воздействия на людей. В 1868 г. немецкий физикестествоиспытатель Г. Гельмгольц обосновал первую теорию слуха (теория Гельмгольца). С этого времени начались исследования различных проблем, связанных с шумовой тугоухостью людей, занятых на вредных для здоровья производствах (кузнецов, клепальщиков, котельщиков и др.). В России в 1922 г. был издан Декрет о санитарных органах республики. На его основе функционирует профилактическая служба, которая уделяет большое внимание защите человека от шума. В последние десятилетия защита от шума становится одной из актуальнейших проблем для всех стран мира.
6.5 Нормирование вибраций
C точки зрения санитарно-гигиенических условий устанавливаются такие допустимые нормы вибраций, при которых не возникает стойких патологических отклонений и “вибрационной” болезни, поражающей нервную, сердечнососудистую и двигательную системы, вызывающей рассеивание внимания, снижение функциональных возможностей человека, повышение его утомляемости. В связи с этим поставлена фундаментальная задача по исследованию системы машина - окружающая среда - человек. Эти исследования широко ведутся как в нашей стране, так и за рубежом в рамках крупных международных программ, например по Программе ЮНЕСКО, при участии специалистов различных отраслей науки и техники.
В России с 1955 г. действуют Санитарные нормы и правила по ограничению вибрации (626-66, 627-66) /77, 78, 87/. В настоящее время параметры колебаний регламентируются также требованиями ГОСТ 12.1.012-78 “Системы стандартов безопасности труда. Вибрация. Общие требования безопасности” для рабочих мест в производственных помещениях и “Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах” № 1304-75. Между СН 245-71 и ГОСТ 12.1.012-78 практически нет разницы. В указанных регламентирующих документах предусмотрены предельно допустимые величины общей вибрации в
145
абсолютных (см/с) или относительных (децибелы) значениях скорости по наиболее распространенному в практике спектру частот (до 355 Гц), который включает шесть октавных частотных полос. Для каждой октавной полосы установлены предельно допустимые значения среднеквадратической виброскорости, или амплитуды перемещений, связанных с работой машин в среде, контактирующей с человеком.
Таблица 6.1 Воздействие гармонических колебаний на людей в зависимости от скорости при амплитудах колебаний не более 1 мм
Воздействие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
колебаний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не ощутимы |
|
2 . |
|
|
|
4 . |
|
8 |
|
|
|
|
16 |
|
|
61,5 |
|
|
63 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1,1-2,8 |
|
|
|
|
|
|
|
2,8-5,6 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
11,2- |
|
. |
22,4- 45 |
. |
45-90 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,6- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,2 |
|
|
|
|
|
22,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
81 . |
75 . |
69 |
|
|
|
67,1 |
|
67,1 |
|
67,1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
84,1-78,1 |
|
|
|
|
78,1-72,1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
72,1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
67,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Слабо ощутимы |
93,1 . |
|
87 |
|
. |
81,1 . |
|
79,1 |
|
79,1 |
|
79,1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
96,2-90,2 |
|
|
|
|
90,2-84,1 |
|
|
84,1-79,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Хорошо ощутимы |
103 |
|
|
|
|
|
97 . |
|
91 . |
|
|
89 |
|
89 |
|
89 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100,1-94 |
|
|
|
94-89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
106,1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
100,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сильно ощутимы |
|
113,1 |
|
|
|
|
107 |
|
|
|
101,1 . |
99,1 |
|
99,1 |
|
99,1 |
|
||||||||||||||||||||||||
(мешают) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
110,2- |
|
|
|
104,1-99,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
116,2- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
110,2 |
|
|
|
|
|
104,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Вредны при длительном |
121,1 |
|
|
|
|
115 |
|
|
109 |
|
|
|
107,1 |
|
107,1 |
|
107,1 |
||||||||||||||||||||||||
воздействии |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
124,1- |
|
|
|
|
|
118,1- |
|
|
112,1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
118,1 |
|
|
|
|
|
112,1 |
|
|
107,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Безусловно вредны |
121,1 |
|
|
|
|
115 |
|
|
109 |
|
|
|
107,1 |
|
107,1 |
|
107,1 |
||||||||||||||||||||||||
В соответствии с методикой ГОСТ 12.1.012-90 и работами /52, 77, 78/ влияние колебаний на человека рассматривается независимо в каждой октавной полосе. Поэтому суммируются параметры только таких гармонических составляющих, частоты которых не выходят за границы данной октавной полосы.
Ощущение вибраций человеком можно оценить по данным таблицы 6.1, а допустимые параметры колебаний рабочих мест в производственных помещениях
– по таблице 6.2 /7, 25/. Допустимые параметры в таблице 6.2 относятся к колебаниям, действующим в течение восьмичасового рабочего дня. Если в течение восьмичасового рабочего дня вибрации действуют на человека в общей сложности:
В числителе - среднегеометрические, в знаменателе - граничные частоты октавных полос.
146
1)менее четырех часов, то абсолютные значения допустимых параметров увеличиваются в 1,4 раза (на 3 дБ);
2)менее двух часов – значения увеличиваются в 2 раза (на 6 дБ);
3)менее часа – в 3 раза (на 9 дБ).
Для жилых помещений допустимые уровни колебаний определяются по нормам № 1304 – Минздрава РФ (таблица 6.3). Здесь также принят принцип независимости влияния колебаний на человека в различных октавах.
147
Таблица 6.2 Допустимые параметры колебаний на рабочих местах в производственных помещениях
Частота |
|
Амплитуд |
Среднеквадратичные |
|
октавных |
Частота, Гц |
а |
скорости колебаний |
|
полос, Гц* |
|
смещения, |
мм/с |
дБ |
|
|
мм |
|
|
2 |
1,4 |
3,11 |
11,2 |
107 |
────── |
1,6 |
2,22 |
|
|
1,4 -2,8 |
2,0 |
1,28 |
|
|
|
2,5 |
0,73 |
|
|
|
2,8 |
0,61 |
|
|
4 |
3,2 |
0,44 |
5 |
100 |
────── |
4,0 |
0,28 |
|
|
2,8 -5,6 |
5,0 |
0,16 |
|
|
|
5,6 |
0,13 |
|
|
8 |
6,3 |
0,09 |
2 |
92 |
────── |
8,0 |
0,056 |
|
|
5,6 -11,2 |
10,0 |
0,045 |
|
|
|
11,2 |
0,041 |
|
|
|
12,5 |
0,036 |
|
|
16 |
16,0 |
0,028 |
2 |
92 |
─────── |
20,0 |
0,0225 |
|
|
11,2-22,4 |
22,4 |
0,020 |
|
|
31,5 |
25,0 |
0,018 |
2 |
92 |
─────── |
31,5 |
0,014 |
|
|
22,4 - 45 |
40,0 |
0,0113 |
|
|
|
45,0 |
0,0102 |
|
|
63 |
50,0 |
0,009 |
2 |
92 |
────── |
63,0 |
0,0072 |
|
|
45-90 |
80,0 |
0,0056 |
|
|
|
90,0 |
0,005 |
|
|
* В числителе - среднегеометрические, в знаменателе - граничные частоты.
Допустимый уровень колебаний в дневное время (с 7 до 23 ч) выше, чем в ночное на 5 дБ. По ГОСТ 12.1.012-90 вибрации нормируются так же отдельно для каждой октавной полосы спектра частот. Кроме того, устанавливаются зависимости между вибрационными параметрами и падением производительности труда, степенью утомляемости, притуплением внимания и др. Указанные зависимости носят в большей степени социальный характер, хотя и рассматривается влияние колебаний на здоровье человека.
Таблица 6.3 Допустимые нормативные уровни колебаний в жилых помещениях, дБ
|
Среднегеометрические частоты |
|||||
Параметр |
|
октавных полос, дБ |
|
|||
|
2 |
4 |
8 |
16 |
31,5 |
63 |
Скорость колебаний, |
79 |
73 |
67 |
67 |
67 |
67 |
Lv |
|
|
|
|
|
|
Ускорение |
25 |
25 |
25 |
31 |
37 |
43 |
колебаний, Lw |
|
|
|
|
|
|
Смещение |
133 |
121 |
109 |
103 |
97 |
91 |
колебаний, Ls |
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.4 Допустимая длительность St воздействия повышенных вибраций
Lv, дБ |
Превышение |
St, мин |
|
санитарных норм, К раз |
|
0 |
0 |
480 |
1 |
1,12 |
400 |
2 |
1,26 |
320 |
3 |
1,41 |
240 |
4 |
1,58 |
200 |
5 |
1,78 |
160 |
6 |
2 |
120 |
7 |
2,24 |
100 |
8 |
2,51 |
80 |
9 |
2,80 |
60 |
10 |
3,15 |
50 |
11 |
3,55 |
40 |
12 |
4 |
30 |
13 |
4 |
Работа запрещена |
В санитарно-гигиенических нормах заложена лишь качественная оценка характера физиологического воздействия вибрации на людей. Однако это позволяет уже на стадии проектирования объектов наметить мероприятия и принять конструктивные решения, обеспечивающие необходимую охрану здоровья людей.
Допустимые параметры вибрации разрешается превышать при их воздействии менее 8 ч. Ю.В. Васильев и Я.Г. Готлиб предлагают нормировать коэффициенты увеличения уровней виброскорости (К) для моно гармонических вибраций в зависимости от допустимой суммарной длительности вибрации за восьмичасовую рабочую смену (St) в административных, производственных и служебных помещениях (таблица 6.4). В связи с этим возможно сблизить допустимые параметры санитарных и технических норм для строительных конструкций, сделать их более рациональными и экономически выгодными.
149