Материал: Andreyu
8) Санитарное нормирование шума. Принципы нормирования (с учётом физиологии восприятия).
Санитарное нормирование шума — установление допустимых параметров шума на рабочем месте. Нормируемым параметром является уровень звукового давления. Уровнем звукового давления в децибелах называется величина
L = 20 * lg(P/ Р0)
где Р — среднеквадратичное значение звукового давления, дБ, Р0 — опорное значение звукового давления, равное 2*10-5дБ.
Допустимые значения уровней звукового давления устанавливаются для частотного интервала, который называется октавой. Октава — это частотный интервал, в котором верхняя граничная частота fв г больше нижней граничной fн г в 2 раза:
fв г / fн г = 2
Октаву характеризуют среднегеометрической частотой.
fc г = (fв г * fн г)
Как правило, допустимые уровни представляют в виде кривых, называемых предельными спектрами (ПС). Предельный спектр получает номера по числу децибел, которые допускаются в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц (рис.). В зависимости от рода выполняемой работы различаются ПС-45, ПС-55, ПС-60, ПС-75. Для того, чтобы определить, удовлетворяет ли шум на рабочем месте санитарным нормам, нужно снять спектрограмму шума в октавных полосах и сравнить с допустимыми для данного вида работы ПС.
Для ориентировочной оценки шума введены допустимые уровни звука в децибелах по шкале А шумомера (дБА).
Так, предельному спектру ПС-45 соответствует допустимый уровень звука 50 дБА, предельному спектру ПС-75 — 80 дБА.
9) Уровень звукового давления. Физический смысл нулевого уровня звукового давления.
Уровень звукового давления - Измеряется в дБ и является двадцатикратным десятичным логарифмом отношения эффективного значения звукового давления акустической системы к звуковому давлению, соответствующему порогу слышимости человека в тишине на частоте 1 кГц — 20 мкПа.
Нулевой уровень звукового давления (порог слышимости) - минимальная величина звукового давления, при которой звук данной частоты может быть ещ¨ воспринят ухом человека. Величину порога слышимости принято выражать в децибелах, принимая за нулевой уровень звукового давления 2·10-5 Н/м2 или 2·10-4 Н/м2 при частоте 1 кГц (для плоской звуковой волны). Порог слышимости зависит от частоты звука. При действии шумов и других звуковых раздражений порог слышимости для данного звука повышается, прич¨м повышенное значение порога слышимости сохраняется некоторое время после прекращения действия мешающего фактора, а затем постепенно возвращается к исходному уровню. У разных людей и у одних и тех же лиц в разное время порог слышимости может различаться в зависимости от возраста, физиологического состояния, тренированности. Измерения порога слышимости обычно производятся методами аудиометрии.
10) Опасность и вред производственного шума. Особенности нормирования широкополосного и тонального, постоянного и непостоянного шума.
Кроме непосредственного воздействия на орган слуха шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя протекание процессов высшей нервной деятельности. Это, так называемое неспецифическое воздействие шума, может возникнуть даже раньше, чем изменения в органе слуха.
Интенсивное шумовое воздействие на организм человека способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим является медленно прогрессирующее снижение слуха. При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Наиболее неблагоприятными для органа слуха являются высокочастотные шумы (1000-4000 Гц).
Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации, мышление. Шум нарушает сон и отдых людей.
В результате неблагоприятного воздействия шума на работающего происходит снижение производительности труда, увеличивается брак в работе, создаются предпосылки к возникновению несчастных случаев и профессиональных заболеваний.
Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевание - тугоухости, основным симптомом которого является постоянная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (более 400 Гц), с последующим распространением на более низкие частоты, определяющие способность воспринимать речь.
Нормирование шума проводят двумя методами: 1) по предельному спектру шума в дБ; 2) по интегральному показателю (уровню звука) в дБА.
Первый метод применяют для нормирования постоянного шума. В основу норм положены ограничение уровня звукового давления в пределах октав, характер шума и особенности труда для девяти октавных полос со средними геометрическими частотами от 31,5 до 8000 Гц. Полосу с fc = 16 000 Гц не учитывают, так как звуки такой частоты слышны слабо.
Второй метод заключается в нормировании интегрального (по всему диапазону частот) уровня шума, измеренного по шкале А шумомера. Этот показатель называют уровнем звука и обозначают дБА. Шкала А шумомера предназначена для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, приблизительно соответствующего линиям равной громкости звуков, и отражает его субъективное восприятие человеком.
11) Предельный спектр шума. Различая в предельных спектрах шума для различных видов деятельности.
Нормирование по предельному спектру шума является основным для постоянных шумов. Предельный спектр шума – это совокупность нормативных значений звукового давления на следующих стандартных среднегеометрических частотах: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. В табл. 17.3 представлены допустимые уровни шума на различных рабочих местах.
Сокращенно предельные спектры шума обозначаются ПС (предельный спектр) с указанием допустимого уровня звукового давления на частоте 1000 Гц, например: ПС-45, ПС-55, ПС-75 и др.
12) Уровень звука. Физический смысл показателя. Связь нормируемого уровня звука с предельным спектром.
Уровень громкости звука — относительная величина. Она выражается в фонах и численно равна уровню звукового давления (в децибелах — дБ), создаваемого синусоидальным тоном частотой 1 кГц такой же громкости, как и измеряемый звук (равногромким данному звуку).
Уровень звука связан с предельным спектром зависимостью L (дБА) = ПС + 5дБ.
В зависимости от характера шума и длительности его воздействия в нормативные уровни шума вводятся поправки, приведенные в табл. 8. Полученный уровень шума называется допустимым.
13) Звукоизоляция и звукопоглощение. Принципы снижения шума. Примеры материалов и конструкций.
Звукоизоляцией называется величина, обратная звукопроводимости. Звукоизоляция обозначает процесс отражения звука и служит для того, чтобы не пропускать звук через преграду.
Звукоизоляционные материалы, как правило, твердые ,не пропускающие звук из одного объема в другой. Поглощение звука в изолирующей конструкции может быть небольшим,ее действие основано на отражении звука от конструкции.
Механизм прохождения звука через ограждение заключается в том, что под воздействием падающих звуковых волн ограждение приводится в колебатнльное движение и само излучает звук.
Звукоизоляция следует так называемому закону масс, показывающему, что она возрастает с увеличением поверхностной массы преграды. Возрастание составляет 6дБ на каждое удвоение массы.эта же закономерность возрастания звукоизоляции проявляется при двукратном увеличении частоты.
m=pпрhпр
m-поверхностная масса
pпр-удельна ямасса преграды,кг/м3
hпр-ее толщина в м.
Зависимость звукоизоляции от массы и частоты:
ЗИ=20lg(mf)-60.
На определенных частотах закон массы нарушается вследствие так называемого пространственного резонанса, связанного с усилением звукоизлучения ограждения и с влиянием помещения, в котором расположена звукоизолирующая преграда.
Наибольший провал звукоизоляции наблюдается на резонансной(граничной) частоте fгр
Значение резонансной частоты, когда длина звуковой волны в воздухе равна длине изгибной волны в преграде(Гц):
fгр=c2/(1.8cпhпр)
cп-скорость продольной волны в преграде ,м/с.
Когда звукоизоляция ухудшается, значение fгр возрастает с уменьшением толщины преграды, а также с увеличением ее изгибной жесткости.например, для стали fгр=12000/hп.
Увеличения звукоизоляции в области fгр можно добиться внесением потерь в изолирующую пластину(ограждение) за счет изменения жесткости материала или покрытия пластины вибродемпфирующими материалами.
Дополнительная звукоизоляция достигается при замене одностенных ограждений двустенными(равной поверхностной массы) за счет появления дополнительной звукоизоляции воздушного промежутка. Звукоизоляция ухудшается при наличии в ограждении ребер жесткости(кроме области инфразвуковых частот), а особенно при наличии щелей, отверстий,проемов(снижение звукоизоляции ЗИ зависит от их площади).
В качестве примеров звукоизолирующих материалов можно привести сталь, силикатное стекло, органическое стекло.