20.Производственный шум. Особенности нормирования. Требования к организации контроля и методам измерения параметров шума. Требования к обработке результатов. Требования к средствам измерения.

Определение шума. Физические характеристики шума.

Шумом называется бессистемное сочетание звуков, оказывающих вредное воздействие на организм человека. По физической природе шумом является всякий нежелательный для человека звук

P – звуковое давление, Па (Н/м²) Громкость шума

I – интенсивность звука, Вт/м²

f – частота, Гц Тональность шума

Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением давления при распространении звуковой волны и средним значением давления в невозмущенной среде.

Звуковое давление изменяется с частотой, равной частоте звуковой волны

Интенсивность звука определяется средней по времени энергией, переносимой звуковой волной в единицу времени сквозь единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны.

Связь между I и p: I=p²/ρc, где ρ – плотность среды, с – скорость распространения звука в данной среде, ρc – удельное акустическое сопр-е среды.

Уровень звукового давления. Формула и 2 причины введения этой величины.

Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением давления при распространении звуковой волны и средним значением давления в невозмущенной среде.

Звуковое давление изменяется с частотой, равной частоте звуковой волны

На слух человека действует среднеквадратичное значение звукового давления:

  Осреднение во времени происходит в органе слуха человека за время 30…100 мс

L=20lg р/р_о (дБ)

где р- среднеквадратичное звуковое давление

р_о – пороговое звуковое давление в воздухе, едва различимое ухом человека, на частоте 1000Гц составляет 2´10^-5 Па

10 дБ-шелест листвы, тиканье часов 

30 дБ- тихий разговор 

50 дБ – громкий разговор 

80 дБ – шум работающего двигателя грузовика 

100 дБ- автомобильная сирена 

130 дБ- аварийный нефтяной или газовый фонтан, порог болевого ощущения, выше которого давление звука приводит к разрыву барабанной перепонки

Причины введения величины:

Величины звукового давления и интенсивности, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, изменяются в очень широких пределах: по давлению до 10⁸ раз, по интенсивности – до 10¹⁶ раз. Оперировать такими цифрами неудобно.

Кроме того установлено, что согласно биологическому закону Вебера – Фехнера, выражающего связь между изменением интенсивности раздражителя и реакцией организма, интенсивность ощущения пропорциональна логарифму величины раздражителя.

Понятие октавных полос частот.

При анализе и измерении шумов весь частотный диапазон разбит на октавы. Октава- это интервал частот, где конечная частота больше начальной в 2 раза. f₂/f₁=2 В качестве частоты, характеризующей октавную полосу в целом, берется среднегеометрическая частота:F ср = КОРЕНЬ(f1*f2)

Октава	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Граничные частоты октавные полос	22,5 - 45	45-90	90-180	180-355	355-710	710-1400	1400-2800	2800-5600	5600-11200
Средне геометрические частоты	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000

Область слышимости.

Область слухового восприятия человека (область слышимости)

По силе: от 0 до 130 дБ

По частоте: от 20 до 20000 Гц

 До 20 Гц – инфразвук

Свыше 20000 Гц- ультразвук

Классификация шумов по характеру спектра.

шумы подразделяют на:

-широкополосные с непрерывным спектром более одной октавы

-тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона.

При анализе и измерении шумов весь частотный диапазон разбит на октавы. Октава- это интервал частот, где конечная частота больше начальной в 2 раза. f₂/f₁=2 В качестве частоты, характеризующей октавную полосу в целом, берется среднегеометрическая частота:F ср = КОРЕНЬ(f1*f2)

Октава	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Граничные частоты октавные полос	22,5 - 45	45-90	90-180	180-355	355-710	710-1400	1400-2800	2800-5600	5600-11200
Средне геометрические частоты	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000

 

Классификация шумов по временным характеристикам.

шумы подразделяют на:

  - постоянные, уровень звука которых за 8-ми часовой рабочий день изменяется по времени не более чем на 5 дБА

- непостоянные, уровень звука которых за 8-ми часовой рабочий день изменяется по времени более чем на 5 дБА (колеблющийся во времени, прерывистый, импульсивный)

Нормирование шума. ПДУ.

1.Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давления (L, дБ) в девяти октавных полосах частот со средне-геометрическими значениями:

31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Совокупность 9 допустимых уровней звукового давления составляет предельно-допустимый уровень (ПДУ) шума.

2. Для ориентировочной оценки общего уровня шума допускается использовать уровень звука (L_А, дБА), измеренного по шкале «А» шумомера (характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека).

L_А выражается одночисловым значением без анализа по спектру частот.

Принципы нормирования шума: 1.Рабочее место

2.Частота (с увеличением частоты нормы снижаются)

3.Вид шума (широкополосный, тональный, постоянный, непостоянный)

4. Тяжесть и напряженность труда

Сравнение величин L, дБ и Lа, дБА.

Характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека.

Lа выражается одночисловым значением без анализа по спектру частот.

Рабочее место	Уровни звукового давления L,дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами,f ,Гц									Уровни звука Lа,дБа
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Научная деятельность, преподавание	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
Постоянные раб. места в произовдств. помещении	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
Жилые комнаты квартир с 7-23ч	79	63	52	45	39	35	32	30	28	40

Действие шума на человека. Средства и методы защиты от шума.

50-60 дБА – психологическое воздействие (на ЦНС, раздражающее)

70-80 дБА – физиологическое воздействие

Свыше 80 дБА – шумовая болезнь, запрещено работать без СИЗ

130-140 дБА- разрыв барабанных перепонок, шумовая травма

160 дБА – летальный исход, разрыв альвеол легких.

Используются коллективные и индивидуальные средства защиты от шума в источнике возникновения, на путях распространения и на рабочем месте.

1.Технические мероприятия - устранение шума в источнике образования

2. Строительно-акустические  L=L₁+10lgN

3. Дистанционное управление 4. Организационные мероприятия5. Средства индивидуальной защиты (вкладыши, наушники, шлемы)

Экранирование - способность преград создавать зону звуковой тени. Эффективность экрана зависит от длины звуковой волны по отношению к размерам препятствия, то есть от частоты колебаний. В помещении из-за наличия отражённого шума эффект экрана меньше, чем в открытом пространстве.

Звукоизоляция и звукопоглощение как методы защиты от шума.

Звукоизоляция -способность преград отражать звуковую энергию. Звукоизоляция одностенной конструкции R (дБ) определяется законом «массы»

R=Alg(f* δ)-C

где f - частота колебаний, Гц; δ - поверхностная масса стенки, кг/м²; А, С - эмпирические коэффициенты.

Звукопоглощение - способность пористых и рыхло-волокнистых материалов, а также резонансных конструкций поглощать звуковую энергию (превращения энергии звуковой волны в тепловую из-за вязкого трения в капиллярах материала).

Звукопоглощающий материал, установленный на стенах помещения, уменьшает составляющую отражённого шума.