Воздействие на человека механических колебаний: вибрации и шума. Средства защиты и гигиеническое нормирование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Камская государственная инженерно-экономическая академия

Кафедра «ЭиЭ»

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Экология»

на тему:

Воздействие на человека механических колебаний: вибрации и шума. Средства защиты и гигиеническое нормирование

г. Набережные Челны 2011



Оглавление

Введение

1. Вибрация

1.1 Действие вибрации на человека

1.2 Нормирование и средства оценки вибрации

1.3 Методы и средства защиты от вибрации

2. Шум

2.1 Действие шума на человека

2.2 Нормирование и средства оценки шума

2.3 Методы и средства защиты от шума

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Механическими колебаниями называют периодически повторяющиеся движения, вращательные или возвратно-поступательные, к которым, в частности, относятся вибрация и шум.

Все действия человека и все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные факторы, в том числе механические колебания. При этом любое новое позитивное действие или результат неизбежно сопровождается возникновением новых негативных факторов.

Вибрация и шум оказывают в большинстве своем вредное влияние на физическое состояние человека: угнетают центральную нервную систему, вестибулярный аппарат, вызывают изменение скорости дыхания и пульса, способствуют нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, гипертонической болезни, приводят к профессиональным заболеваниям. И лишь малая доля вибрации и шума приходится на положительное воздействие на организм человека, о чем будет сказано ниже в соответствующих главах.

Значительным техногенным опасностям подвергается человек при попадании в зону действия технических систем: транспортные магистрали, зоны излучения радио- и телепередающих систем, промышленные зоны и т.п. Уровни опасного воздействия на человека в этом случае определяются характеристиками технических систем и длительностью пребывания человека в опасной зоне.

Вероятно проявление опасности и при использовании человеком технических устройств на производстве и в быту: электрические сети и приборы, станки, ручной инструмент, газовые баллоны и сети, оружие и т.п. Возникновение таких опасностей связано как с наличием неисправностей в технических устройствах, так и с неправильными действиями человека при их использовании. Уровни возникающих при этом опасностей определяются энергетическими показателями технических устройств.

В настоящее время к наиболее распространенным вредным факторам относятся: запыленность и загазованность воздуха, шум, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные или пониженные параметры атмосферного воздуха (температуры, влажности, подвижности воздуха, давления), недостаточное и неправильное освещение, монотонность деятельности, тяжелый физический труд и др. Мы же рассмотрим лишь два наиболее ощутимых вредных фактора - вибрацию и шум, которые отрицательно влияют на производительность труда и здоровье человека.



1. Вибрация

1.1 Действие вибрации на человека

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под действием переменных сил. Вибрацией также называют механические колебания механизмов и машин или механические колебания в области инфразвуковых (дозвуковых) и частично звуковых частот. Считается, что диапазон колебаний, воспринимаемых человеком как вибрация при непосредственном контакте с колеблющейся поверхностью, лежит в пределах 12-8000 Гц. Механические колебания, оказывающее ощутимое влияние на человека лежат в частотном диапазоне 1,6-1000 Гц. Колебания с частотой до 12 Гц воспринимаются всем телом как отдельные толчки.

Вибрация действует на человека по разному, может прямым путем мешать выполнению рабочих операций или косвенно отрицательно влиять на работоспособность человека. Ряд авторов рассматривают вибрацию как сильный стресс-фактор, оказывающий отрицательное влияние на психомоторную работоспособность, эмоциональную сферу и умственную деятельность человека и повышающий вероятность возникновения несчастных случаев.

Обычно в спектре вибрации преобладают низкочастотные колебания, отрицательно действующие на организм. Низкочастотная вибрация вызывает нарушение координации движения, причем наиболее выраженные изменения отмечаются при частотах 4-11 Гц. Низкочастотная общая вибрация, особенно резонансного диапазона, вызывая длительную травматизацию межпозвоночных дисков и костной ткани, смещение органов брюшной полости, изменения моторики гладкой мускулатуры желудка и кишечника, может приводить к болевым ощущениям в области поясницы, возникновению и прогрессированию дегенеративных изменений позвоночника, заболеваний хроническим пояснично-крестцовым радикулитом, хроническим гастритом.

Некоторые виды вибрации неблагоприятно воздействуют на нервную и сердечнососудистую системы, вестибулярный аппарат. При воздействии вестибулярных раздражителей нарушаются восприятие и оценка времени, снижается скорость переработки информации. Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает вибрация, частота которой совпадает с частотой собственных колебаний отдельных органов.

Длительное влияние вибрации приводит к стойким патологическим нарушениям в организме работающих. Всесторонний анализ этого патологического процесса послужил основанием для выделения его в качестве самостоятельной формы профессионального заболевания - вибрационной болезни.

Вибрационная болезнь продолжает занимать одно из ведущих мест среди всех профессиональных заболеваний. Причиной этого является как использование ручных машин, не отвечающих требованиям санитарных норм, так и развивающаяся специализация труда, ведущая к увеличению времени воздействия на организм вибрации. Опасность развития вибрационной болезни возрастает с увеличением интенсивности и длительности действия вибрации, при этом существенное значение имеет индивидуальная чувствительность. Вредное действие вибрации усиливают шум, охлаждение, переутомление, значительное мышечное напряжение, алкогольное опьянение и др.

По степени выраженности патологического процесса выделяют 4 стадии заболевания: I - начальная, II - умеренно выраженная, III - выраженная, IV - генерализованная (встречается крайне редко). Помимо стадий, отмечают наиболее типичные синдромы: ангиодистонический, ангиоспастический, вегетативного полиневрита, невротический, вегетомиофасцита, диэнцефальный и вестибулярный.

Ткани человека обладают различной способностью к передаче вибрации. Наилучшим проводником вибрации являются кости и мягкие ткани. Суставы же, наоборот, являются эффективными гасителями колебаний. С повышением частоты вибрации амплитуда колебаний частей тела по мере удаления от точки приложения уменьшается. Так, например, в диапазоне частот 50-70 Гц до головы доходит около 10% энергии передаваемой вибрации человеку, находящегося на виброплатформе. Вибрация частотой более 100 Гц практически не передается по телу человека и является большей частью местной.

Органы, непосредственно воспринимающие вибрации, делятся на две группы. К первой относятся органы равновесия - вестибулярный аппарат. Информация, посылаемая в мозг вестибулярным аппаратом под воздействием вибрации, может оказаться искаженной, дезориентирующей, а в некоторых случаях раздражающей и вызывающей у человека состояние болезни. Ко второй группе относятся рецепторы, расположенные в коже и соединительных тканях. Они выполняют функции осязания, реагируя на более высокие частоты (около 30 Гц). Вибрации оказывают определенное влияние на организм человека также через органы зрения и слуха.

Характер воздействия вибраций на человека зависит от их длительности. Нарушения физиологических функций организма, наступающие под влиянием вибраций, имеют тенденцию к усилению с увеличением длительности воздействия.

Высокий вибрационный фон среды представляет опасность для здоровья не только рабочих, в условиях производства, но и для других групп населения. Источниками вибрации в жилых зданиях являются: транспорт, промышленные установки, инженерно-технологическое оборудование зданий. По интенсивности колебаний наиболее воздействует на человека городской рельсовый транспорт. Вибрация, возникающая в зданиях от движения поездов, имеет регулярный прерывистый характер. По мере удаления от источника амплитуда колебаний снижается.

При распространении колебаний по высоте многоэтажного здания на верхних этажах наблюдается как ослабление, так и усиление вибрации, в зависимости от резонанса. Изученные типы конструкций зданий в условиях одинаковых грунтов не оказывают существенного влияния на уровни вибрации в жилых помещениях.

В зависимости от параметров (частота, амплитуда) вибрация может как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организм человека в целом. Вибрацию используют при лечении некоторых заболеваний, но чаще всего вибрацию (производственную) считают вредно влияющим фактором. Поэтому важно знать граничные характеристики, разделяющие позитивное и негативное влияние вибрации на человека. Впервые на полезное значение вибрации обратил внимание французский ученый аббат Сен Пьер, который в 1734 г. сконструировал вибрирующее кресло для домоседов, повышающее мышечный тонус и улучшающее циркуляцию крови. В начале XX в. в России профессор Военно-медицинской академии А.Е. Щербак доказал, что умеренная вибрация улучшает питание тканей и ускоряет заживление ран.

1.2 Нормирование и средства оценки вибрации

Цель нормирования вибраций - предотвращение функциональных расстройств и заболеваний, чрезмерного утомления и снижения работоспособности. Для достижения этой цели мы должны определить, какими способами вибрация воздействует на организм человека, чтобы правильно ее нормировать.

Итак, по способу передачи на человека вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека. По направлению различают вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной системы координат для общей вибрации, действующую вдоль всей ортогональной системы координат для локальной вибрации. По источнику возникновения вибрацию подразделяют на транспортную (при движении машин), транспортно-технологическую (при совмещении движения с технологическим процессом, при разбрасывании удобрений, косьбе или обмолоте самоходным комбайном и т.д.) и технологическую (при работе стационарных машин). По частоте колебаний вибрацию делят на низкочастотную (менее 22,6 Гц), среднечастотную (22,6 - 90 Гц) и высокочастотную (более 90 Гц); характеру спектра - узкополосные и широкополосные вибрации; времени действия - постоянную и непостоянную, последнюю, в свою очередь, разделяют на колеблющуюся во времени, прерывистую и импульсную.

Таким образом, применительно к вибрациям существует техническое и гигиеническое нормирование. Техническое распространяется на источник вибрации - осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации, гигиеническое определяет ПДУ вибрации на рабочих местах - производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований.

В основе гигиенического нормирования лежат медицинские показания. Нормированием устанавливают допустимую суточную или недельную дозы, предупреждающие в условиях трудовой деятельности функциональные расстройства или заболевания работающих.

Для нормирования воздействия вибрации установлены четыре критерия: обеспечение комфорта, сохранение работоспособности, сохранение здоровья и обеспечение безопасности. В последнем случае используются предельно допустимые уровни для рабочих мест.

При гигиенической оценке вибрации следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические требования и правила в первом случае включаются в техническую документацию на машины и оборудование, а во втором - в документацию на технологию проведения работ.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения как в пределах отдельных октав, так и третьеоктавных полос. Для локальной вибрации нормы вводят ограничения только в пределах октавных полос. Например, когда устанавливают регулярные перерывы в течение рабочей смены при локальной вибрации, допустимые значения уровня виброскорости увеличивают.

В основе профилактики вибрационной болезни лежит гигиенически обоснованное нормирование уровней вибрации. При этом учитываются направленность, продолжительность действия, характер вибрации. В Российской Федерации уровни вибрации на рабочих местах в производственных помещениях, на горных, сельскохозяйственных, мелиоративных, строительно-дорожных машинах, железнодорожном и автомобильном транспорте, на судах регламентируются санитарным законодательством.

В настоящее время около 40 государственных стандартов регламентируют технические требования к вибрационным машинам и оборудованию, системам виброзащиты, методам измерения и оценки параметров вибрации и другие условия. Основными нормативными правовыми актами, регламентирующими параметры производственных вибраций, являются: «Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих» № 3041-84 и «Санитарные нормы вибрации рабочих мест» № 3044-84.

Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций также регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Эти значения положены в основу норм СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий». Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.

Гигиеническую оценку вибрации, воздействующей на человека, производят или частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра, или интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра, или дозой вибрации.

Для санитарного нормирования и контроля вибраций используются среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, а также их логарифмические уровни в децибелах (ГОСТ 12.1.012-90). Замеры вибрации проводят в наиболее виброопасных точках согласно методике исследований ДСН 3.3.6.039-99.

Выпускаемая в настоящее время измерительная аппаратура основана на использовании электрических методов, обеспечивающих высокую точность преобразования механических колебаний в электрические с помощью магнитно-электрических и пьезоэлектрических датчиков.

Измерение параметров вибрации производится в соответствии с установленными стандартами требований к измерительным приборам и датчикам. Для измерения вибрации используют приборы: виброметры ВМ-1, ВИП-2, измеритель шума и вибраций (1 - 3000 Гц) ИШВ-1, аппаратура контрольно-измерительная типа ВВК-003, ВВК-005 и др.

1.3 Методы и средства защиты от вибрации

Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин, отстройка от резонансных частот, вибродемпфирование, виброгашение, виброизоляция, а также индивидуальные средства защиты и лечебно-профилактические меры.

Снижение виброактивности машин достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т.п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.

Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы, собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с, например, установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например, путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение, мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Антивибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.

Вибродемпфирование покрытий эффективно при условии, что протяженность поглощающего слоя равна нескольким длинам волн колебаний изгиба. Вибродемпфирование малоэффективно при снижении интенсивности продольных волн, которые переносят большую колебательную энергию на высоких частотах. Жесткие вибропоглощающие покрытия применяются в основном для снижения колебаний низких и средних частот. Мягкие применяют для снижения интенсивности высокочастотных вибраций. Высокой вибропоглощающей эффективностью обладают комозиционные материалы: «Полиакрил», «Випонит», листовые материалы - винипор, пенопласт и др., которые приклеиваются к металлическим частям оборудования (кожухам) при оптимальной толщине покрытия 2 - 3 толщины покрываемой конструкции. Такое покрытие эффективно и для снижения уровня шума.

Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, и т.п.). Также виброгашение осуществляется путем повышения жесткости системы, например, установки ребер жесткости. Однако этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.

Динамические гасители вибрации наиболее эффективно применяются для уменьшения вибрации машин со стабильной частотой колебаний (насосов, турбогенераторов, силовых установок и т.д.). Виброгашение применяется для снижения колебаний высотных объектов (теле- и радиоантенны, дымовые трубы, памятники). Частота собственных колебаний виброгасителей подбирается таким образом, чтобы она совпадала с частотой пульсации ветровой нагрузки. Недостатком применения динамических гасителей является то, что они позволяют снизить вибрацию только на одной частоте.

В инженерной практике одной из действенных мер по уменьшению вибраций на пути её распространения от источника вибраций является виброизоляция. Виброизоляция бывает пассивной и активной.

Виброизоляция называется активной, если для ее уменьшения используется дополнительный источник энергии. Пассивная виброизоляция применяется, если требуется защитить рабочее место от колебаний вибрирующих машин или защитить остальные машины от колебаний неуравновешенных деталей.

Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на защищаемый объект за счет устранения между ними жестких связей и установки упругих элементов (виброизоляторов). В качестве виброизоляторов применяют: стальные пружины или рессоры, прокладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружинно-пластмасовые и пневморезиновые конструкции, использующие упругие свойства материалов и воздуха.

Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи (КП), равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.

Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применяют, то используют средства индивидуальной защиты: виброзащитные рукавицы и виброзащитную обувь, наколенники, коврики, нагрудники, специальные костюмы. Виброзащитные свойства применяемых упругих материалов нормируются в октавных полосах 8 - 2000 Гц и должны быть в пределах 1 - 5 дБ при толщине вставки 5 мм и 1 - 6 дБ при толщине вставки 10 мм.

К организационно-профилактическим мероприятиям по снижению вредного влияния вибрации следует отнести рациональный режим труда и отдыха и применение лечебно-профилактических мер. Согласно санитарных норм запрещается работа с пневматическим инструментом при температуре ниже 16°С, влажности 40 - 60% и скорости воздуха более 0,3 м/с. При работе с виброинструментом для предупреждения заболеваний масса удерживаемого в руках инструмента не должна превышать 10 кг, а сила нажима работающих на вибрирующее оборудование не должна превышать 200 Н.

Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15 - 20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин. через 1 - 2 ч. после начала смены и на 30 мин. через 2 ч. после обеда. Если вибрация машины превышает допустимое значение, то время контакта работающего с этой машиной ограничивают.

Во время перерывов следует выполнять специальный комплекс гимнастических упражнений и гидропроцедуры - ванночки при температуре воды 38°С и самомассаж конечностей. Так же следует использовать витаминную профилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В, никотиновую кислоту), спецпитание.



2. Шум

2.1 Действие шума на человека

Шум - это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени. Шумом также называют механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 тысяч колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком (выше 20 тысяч Гц), меньшей - инфразвуком (менее 16 Гц). Для нормального существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира человеку нужен шум в 10 - 20 дБ (шум листвы, парка или леса).

Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления - децибелах (дБ). Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20 - 30 дБ практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 дБ. Звук в 130 дБ уже вызывает у человека болевое ощущение, при действии шума в 140 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия; шум в 150 дБ становится для человека непереносимым, а при высоких шумах более 160 дБ человек может умереть.

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 реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчики, мостовые краны и т.п.), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Шум влияет на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям. Особенно чувствителен к шуму детский и женский организм.

В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку, вызывая звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости. Однако тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы.

В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Так, сотрудники одного конструкторского бюро, имевшего прекрасную звукоизоляцию, уже через неделю стали жаловаться на невозможность работы в условиях гнетущей тишины. Они нервничали, теряли работоспособность. И, наоборот, ученые установили, что звуки определенной силы стимулируют процесс мышления, в особенности процесс счета.

Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервным расстройствам. Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторной деятельности. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное раздражение и протест.

В наши дни негативное влияние шума на органы слуха врачи называют шумовой болезнью - тугоухостью. Помимо частоты и уровня громкости шума, на развитие тугоухости влияют возраст, слуховая чувствительность, продолжительность, характер действия шума, ряд других причин. Болезнь развивается постепенно, поэтому особенно важно заранее принять соответствующие меры защиты от шума. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума понижение слуховой чувствительности наступает уже через 1 - 2 года работы, при средних уровнях она обнаруживается гораздо позднее, через 5 - 10 лет.

Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами или, как это имеет место в промышленности, годами, восстановление не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии высокочастотного диапазона звуковых колебаний (4 тыс. Гц и выше), постепенно распространяясь на более низкие частоты. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько поврежденными, что атрофируются.

Исследования показали, что и неслышимые звуки также опасны. Ультразвук, занимающий заметное место в гамме производственных шумов, неблагоприятно воздействует на организм, хотя ухо его не воспринимает. Пассажиры самолета часто ощущают состояние недомогания и беспокойства, одной из причин которых является инфразвук. Инфразвуки вызывают у некоторых людей приступы морской болезни. Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, если они носят длительный характер. Некоторые нервные болезни, свойственные жителям промышленных городов, вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ. За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12 - 14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает все большую остроту.

2.2 Нормирование и средства оценки шума

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены и не должны превышать значе6ния, указанные в ГОСТ 12.1.003-83; санитарные нормы регламентируются СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Непостоянные шумы на рабочих местах нормируются по эквивалентным по энергии уровням звука, определенным по ГОСТ 12.1.050-86. Они являются обязательными для всех промышленных предприятий.

Для нормирования постоянных шумов применяют следующие способы:

- по предельному спектру шума (в основном, для постоянных шумов в стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами - 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 8000 Гц);

- по уровню звука в децибелах «А» шумомером (дБА), измеренного при включении корректировочной частотной характеристики «А» (для приблизительной оценки шума - средне чувствительного слуха человека).

Нормируемой характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления «L», шумы в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Используется также принцип, который базируется на уровне звука в дБА и измеряется при включении коррективной частотной характеристики «А» шумомера. В этом случае осуществляется интегральная оценка всего шума в отличие от спектральной. Согласно ДСН 3.3.6.037-99, ГОСТ 12.1.003-83, ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СН 32.23-85 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» допустимые уровни звукового давления на рабочих местах следует принимать для широкополосного шума по таблице 1 для непостоянного - на 5 дБ меньше значений приведенных в таблице 1; для шума, который образуется в результате кондиционирования или вентиляции воздуха в помещениях - на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1

Допустимые уровня шума

Рабочее место	Уровень звукового давления, дБ в активных полосах с среднегеометрической частотой шума, Гц	Уровень звука и эквивалентный уровень, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Помещения конструкторских бюро, программистов, вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, прием больных в медпунктах.	71	61	54	49	45	42	40	38	50
Помещения управления, рабочие конторы.	79	70	68	58	55	52	50	49	60
Кабинки наблюдений и дистанционного управления: без речевой связи - по телефону; с речевой связью - по телефону.	94	87	82	78	75	73	71	70	80
	83	74	68	63	60	17	55	54	65
Помещения и отделы точной сборки, помещения для выполнения экспериментальных работ	94	87	82	78	75	73	71	70	80
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территориях предприятий.	95	87	82	78	75	73	71	69	80



Уровень звука, который создается предприятием или транспортом на территории жилой застройки, определяется санитарными нормами, а нормирование шума в жилых домах и зданиях общественного назначения - по СНиП 2-12-77.

С учетом тяжести и напряженности труда допустимые уровни шума должны отвечать значениям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2

Оптимальные уровни звука на рабочих местах при выполнении работ различной категории тяжести и напряженности

Категория напряженности труда	Категория тяжести труда
	легкая I	средней тяжести II	Тяжелая III	очень тяжелая, IV
Мало напряженная I	80	80	75	75
Умеренно напряженная II	70	70	65	65
Напряженная III	60	60	-	-
Очень напряженная IV	50	50	-	-

Шум в учебных аудиториях, читальных залах не должен превышать 55 дБА, а на улице более 70 дБА. Допустимый уровень шума на улице днем не должен превышать 50 дБА, ночью - 40 дБА. Допустимый уровень шума в жилых помещениях не должен превышать днем - 40 дБА, а ночью - 30 дБА.

Для измерения шума применяют микрофоны, различные приборы, шумомеры. В шумомерах звуковой сигнал преобразовывается в электрические импульсы, которые усиливаются и после фильтрации регистрируются на шкале прибором и самописцем.

Для замеров уровней звукового давления и звуковой интенсивности используют следущие приборы: шумомер типа Ш-71 с октавными фильтрами ОФ-5 и ОФ-6, шумомер PS 1-202 с октавными фильтрами OF-101 фирмы RET (Германия); шумомеры типа 2203, 2209 с октавными фильтрами типа 1613 фирмы «Брюль», измерители шума и вибрации ИШВ-1 и ВШВ-003.

Шумовые характеристики технологического оборудования определяют на расстоянии 1 м от контура машин. На рабочем месте измерение шума следует производить на уровне уха (на расстоянии 5 см от него), когда рабочий находится в основной рабочей позе.

Современные шумомеры имеют корректирующие частотные характеристики «А» и «Лин». Линейная объективная характеристика (Лин) используется при измерении уровней звукового давления в октавных полосах 63 - 8000 Гц - по всему частотному диапазону.

Для того чтобы показатели шумомера приближались к субъективным ощущениям громкости, используется характеристика шумомера «А», которая примерно соответствует чувствительности органа слуха при разной громкости. Диапазон работы шумомера 30 - 140 дБ. Частотный анализ шума производится шумомером с присоединенным анализатором спектра (набор акустических фильтров). Каждый фильтр пропускает узкую полосу частот звука, определяемую верхней и нижней границей октавных полос. При этом в производственных условиях регистрируется лишь уровень звука в дБА, а спектральный анализ ведется по магнитофонной записи шума.

2.3 Методы и средства защиты от шума

Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов на средства передвижения, инженерное оборудование, бытовые приборы, в основу которых положены гигиенические требования по обеспечению акустического комфорта. Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет уменьшения шумности транспортных средств.

К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; использование различных приемов планировки, рационального размещения микрорайонов.

Существенный защитный эффект размещения микрорайонов достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищенными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищенная от стороны улицы зелеными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.). Расположение магистрали в выемке также снижает шум на близ расположенной территории.

Эффективная защита работающих от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введен обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.

Эффективным путем решения проблемы борьбы с шумом является снижение его уровня в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин. К мерам этого типа относятся: замена шумных процессов бесшумными, ударных - безударными (например, замена клепки - пайкой, ковки и штамповки обработкой давлением), замена металла в некоторых деталях незвучными материалами, применение виброизоляции, глушителей, демпфирования, звукоизолирующих кожухов; повышение требований к балансировке роторов, изменение режимов и условий работы механизмов и машин и др.

Большое значение имеет своевременное техническое обслуживание оборудования (например, применение принудительной смазки в сочленениях для предотвращения их износа и шума), при котором обеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений. Такой комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума в источнике, может обеспечить снижение уровня звука на 10 - 20 дБА и более.

При невозможности снижения шума оборудование, являющееся источником повышенного шума, устанавливают в специальные помещения, а пульт дистанционного управления размещают в малошумном помещении. В некоторых случаях снижение уровня шума достигается применением звукопоглощающих пористых материалов, покрытых перфорированными листами алюминия, пластмасс. При необходимости повышения коэффициента звукопоглощения в области высоких частот звукоизолирующие слои покрывают защитной оболочкой с мелкой и частой перфорацией, также применяют штучные звукопоглотители в виде конусов, кубов, закрепленных над оборудованием, являющимся источником повышенного шума.

Большое значение в борьбе с шумом имеют архитектурно-планировочное и строительные мероприятия (строительство крупных объектов с повышенным шумовым эффектом подальше от жилых комплексов). В тех случаях, когда технические способы не обеспечивают достижения требований действующих нормативов, необходимо ограничение длительности воздействия шума применением средств индивидуальной защиты, которые должны обладать следующими основными свойствами:

- снижать уровень шума до допустимых пределов на всех частотах спектра;

- не оказывать чрезмерного давления на ушную раковину;

- не снижать восприятие речи;

- не заглушать звуковые сигналы опасности;

- отвечать гигиеническим требованиям.

К индивидуальным средствам защиты органов слуха относятся внутренние и наружные противошумы (беруши и антифоны), противошумные шлемы.

Простейшими из внутренних противошумных средств считаются вата, марля, губка и т.д., вставленные в слуховой канал. Вата снижает шум на 3 - 14 дБ в полосе частот от 100 до 6000 Гц; вата с воском - до 30 дБ. Применяются специальные ушные вкладыши (беруши), которые вводят в ухо, где они плотно закрывают слуховой канал. Беруши бывают многократного и однократного пользования. Одноразовые беруши следует использовать только один раз. Беруши многоразового использования требуют тщательного ухода, содержания в чистоте и своевременного выявления дефектов.

К наружным противошумным средствам индивидуальной защиты относятся антифоны, закрывающие ушную раковину. Некоторые конструкции таких противошумов обеспечивают снижение шума до 30 дБ при частотах порядка 50 Гц и до 40 дБ при частотах 2000 Гц.

Противошумные шлемы - самые громоздкие и дорогостоящие из индивидуальных средств противошумной защиты. Они используются при высоких уровнях шумов, часто применяются в комбинации с наушниками и берушами. Правильное и постоянное применение средств защиты слуха снижает шумовую нагрузку для берушей на 10-20дБ, для наушников на 20 - 30 дБ, для шлемов на 30-50дБ с учетом комплексного использования берушей.

В настоящее время разработано множество антифонов. Особой популярностью пользуются антифоны, имеющие избирательную способность защищать органы слуха от проникновения звука нежелательной частоты и пропускать звуки определенной частоты, которые не имеют отрицательного влияния на организм человека.

В последнее время находят большое применение антифоны противошумные ПШ-00, каска противошумная ВЦНИИОТ-2. Они являются весьма эффективными средствами при высокочастотных шумах, однако следует учитывать, что они не очень удобны в эксплуатации и могут применяться только временно. При уровне шума больше 120 дБ антифоны и вкладыши не дают необходимого ослабления шума.

технический шум вибрация защита



Заключение

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда механические колебания благоприятно воспринимаются человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями.

В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены такими элементами как автомобили, оборудование, сооружения и т.п. и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек - среда обитания»:

- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным требованиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, предпосылки для проявления наивысшей работоспособности, гарантируют сохранение здоровья человека и целостности среды обитания;

- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и внешний мир, гарантируют невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде его обитания;

- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека и приводят к деградации природной среды;

- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды. А поэтому, человек всегда должен стремиться к сохранению равновесия в окружающем его мире, тем самым, защищая себя от негативного влияния техносферы.



Список использованной литературы

1. Андреев С.А. Охрана труда от «А» до «Я». - М.: Альфа-Пресс, 2006. - 392 с.

2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 2002. - 354 с.

3. Гарин В.М. Экология для технических вузов. - Ростов н/Д: 2001. - 412 с.

4. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Изд. 10-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 576 с.

5. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Экология. - М.: Дрофа, 2004. - 498 с.

6. Степановских А.С. Экология. - М.: Юнити-Дана, 2001. - 703 с.

7. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 416 с.

8. Цветкова Л.И., Алексеев М.И., Кармазинов Ф.В. Экология. Учебник для технических вузов. - М.: Химиздат, 2001. - 552 с.

9. Чернова Н.И., Былова А.М. Общая экология. - М.: Дрофа, 2004. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru