Лекции / Лекция 20 Шум и вибрации

Воздействие виброакустических факторов на организм человека

Кафедра ИЭиОТ НИУ "МЭИ"

Воздействие виброакустических факторов на организм человека

К виброакустическим факторам относятся:

1)шум (звук)

2)инфразвук

3)ультразвук

4)вибрация (общая и локальная)

Основные физические характеристики шума

Звук – упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде (упругие среды), если эти колебания лежат в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц.

Звуковое поле – область пространства, в которой распространяются звуковые волны.

Звуковое давление Р, Па – разность между мгновенными значениями полного(при наличии источника шума) и среднего (при отсутствии источника шума) давлений.

Интенсивность звука в данной точке - средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения звуковой волны:

I =P2/ ρc [Вт/м2],

где ρ - плотность среды, с – скорость распространения звуковой волны

Классификации шумов

1. По частотной характеристике:

•низкочастотные – до 350 Гц;

•среднечастотные – 350-800 Гц;

•высокочастотные – свыше 800 Гц. 2. по характеру спектра:

•широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

•тональные – имеются превышения уровня шума в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;

3.по временным характеристикам:

•постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более, чем на 5 дБ;

•непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее, чем на 5 дБ.

Непостоянные шумы в свою очередь подразделяются на:

o колеблющиеся во времени – уровень звука во времени изменяется непрерывно;

oпрерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в течении которых уровень остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1 с и более;

oимпульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с.

Воздействие шума на организм человека

Нормирование шума

1. Нормирование по предельному спектру

Предельный спектр – совокупность девяти допустимых уровней звукового давления

2. Нормирование звука в дБА Частотная коррекция – разность между уровнем сигнала, показываемым на

устройстве отображения шумомера, и соответствующим уровнем установившегося синусоидального (далее – синусоидального) входного сигнала с постоянной амплитудой как функция частоты.

частотная характеристика А – характеристика, приближающаяся к частотной характеристике чувствительности человеческого уха

Стандартные значения поправок для частотной коррекции по шкале А

Нормирование шума

Корректированный по шкале А уровень звукового давления в дБА в i-й октавной полосе частот:

= −

Акустический уровень шума (уровень звука), дБА – суммарный уровень шума

(уровень громкости) со сложным спектральным составом L определяется по уровням

звукового давления составляющих во всех октавных полосах частот по формуле:

= 10 100,1

=1

Эквивалентный /по энергии/ уровень звука, LАэквТ., дБА, непостоянного шума – уровень звука постоянного широкополосного шума, который в пределах установленного интервала времени Т имеет такое же среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени:

где 1 и 2 – начальный и конечный момент времени соответственно для временного интервала Т; pA(t) – мгновенное значение звукового давления, скорректированного по шкале «А», Па.

Нормирование шума

Максимальный уровень звука, LpAmax дБА – это наибольшая величина уровня звука, измеренная на заданном интервале времени со стандартной временной коррекцией

Пиковый корректированный по С уровень звука (уровень звука С),

LpСpeak, дБС – это десять десятичных логарифмов отношения квадрата пикового звукового давления, измеренного с использованием стандартизованной частотной коррекции, к квадрату опорного звукового давления

Нормируемыми показателями шума на рабочих местах являются:

эквивалентный уровень звука А за рабочую смену

максимальные уровни звука А, измеренные с временными коррекциями

S (1 с) и I (40 мс)

пиковый уровень звука

Методы борьбы с шумом

уменьшение шума машин в источнике

механические шумы: улучшение конструкций машин и механизмов, замена металлических деталей на пластмассовые, замена ударных технологических процессов на безударные, нанесение смазки на трущиеся детали и т.д.

аэродинамические и гидродинамические шумы: снижение скорости обтекания препятствий, снижение скорости истечения газовой струи и уменьшение диаметра отверстия, выбор оптимальных режимов работы насосов по перекачиванию жидкостей и т.д.

электромагнитные шумы: тщательное уравновешивание вращающихся деталей электромашин (ротор, подшипники), тщательная притирка щёток

электродвигателей и т.д.

применение технологических процессов, обеспечивающих ПДУ

строительно-акустические мероприятия (звукоизоляция строительных конструкций, установка звукоизолирующих кожухов, рациональная планировка помещений и размещения оборудования, экранирование, установка глушителей шума в системах отопления, вентиляции, кондиционирования и т.д.)

применение дистанционного управления шумными машинами и

механизмами

обязательное применение средств индивидуальной защиты при уровне шума на р.м. более 85 дБА

организационные мероприятия (рациональный режим чередования труда и

отдыха, сокращенный рабочий день, неделя)