Производственный шум

Основные понятия

Вредным фактором при работе вычислительной и оргтехники является повышенный уровень щума на рабочем месте. Повышенный уровень шума на рабочем месте относится к физической группе опасных и вредных производственных факторов.

Шум – это хаотическое сочетание различных по частоте и силе звуков.

Звук – это колебание частиц упругой среды, которые воспринимаются органами слуха человека в направлении их распространения.

Шум приводит к нарушению речевой связи, органов слуха и центральной нервной системы, вызывает чувство неудобства и раздражительности, приводит к снижению работоспособности и повышенной утомляемости.

Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания с частотой 20 – 20000 Гц.

Звук с частотой менее 20 Гц носит название инфразвука. Под действием инфразвука у человека происходит расстройство центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.

Таблица 7.1 – Последствия воздействия инфразвука на человека

Частота, Гц	Вид отклонения от функционального состояния организма
	Апатия, тошнота
	Страх, тревога
	Смертельное состояния

Звук с частотой более 20000 Гц носит название ультразвука. Ультразвук поглощается и распространяется в живых тканях организма и воздействует на физико-химические и биологические процессы организма. Изменение физико-химических и биологических процессов приводит к головной боли, нарушению кровообращения, кожным заболеваниям, заболеваниям центральной и периферической нервной системы, быстрой утомляемости. По данным научных статей, полезным для организма является ультразвук колокольного звона 25000 – 30000 Гц.

Основными физическими характеристиками звука являются:

- интенсивность звука;

- звуковое давление.

Под интенсивностью звука понимают количество энергии, переносимой звуковой волной за 1 секунду через площадку в 1 м², которая расположена перпендикулярно движению звуковой волны. Интенсивность звука измеряется в Вт/м².

Под звуковым давлением понимают дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление измеряется в паскалях (Па) (ньютон/м²).

Органы слуха воспринимают звуковые колебания в определенном диапазоне частоты и интенсивности (рисунок 7.1).

Под порогом слышимости следует понимать наименьшую интенсивность звука, ощущаемую органами слуха человека.

Под болевым порогом следует понимать наибольшую интенсивность звука, при которой органы слуха перестают слышать, и ощущается только боль.

Для энергетической оценки звуковых колебаний в какой-либо точке производственного помещения используется показатель уровень интенсивности звука (L_У), который записывается в следующем виде:

дБ

(7.1)

где I – интенсивность звука в точке измерения, Вт/м²;

I_О – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости, Вт/м²

(I_О = 10^-12).

Рисунок 7.1 – Зависимость интенсивности звука от частоты

При расчетах и оценке звука используется логарифмический показатель уровень звукового давления (L_Р), который записывается в следующем виде:

дБ

(7.2)

где Р – среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения, Па;

Р_О – пороговая величина среднеквадратичного значения звукового давления, Па (Р_О = 2∙10^-5 Па при полном безмолвии).

Зависимость уровня звукового давления от частоты носит название спектра шума. Классификация шума по спектральному виду представлена на рисунке 7.2.

В практике измерения уровня звукового давления используют анализаторы шума, которые позволяют спектрограмму частот разделить на девять октавных полос со следующими частотными интервалами в Гц: 22,5-45; 45-90; 90-180; 180-355; 355-710; 710-1400; 1400-2800; 2800-5600; 5600-11200. В научной литературе для упрощения записи используют среднегеометрические частоты 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Под октавой следует понимать частотный интервал, отношение крайних частот которого равно двум.

дискретный (дисковая пила по металлу) сплошной (реактивный двигатель

смешанный (компрессор)

Рисунок 7.2 – Классификация шума по спектральному виду

Среднегеометрическая частота (f_СГ) записывается в следующем виде:

(7.3)

где f_ВП и f_НП – верхний и нижний предел частот октавных полос, Гц.

В зависимости от происхождения шум классифицируется на следующие виды:

1) механический, который возникает при движении, соударении и трении деталей машин и механизмов (печатающие устройства);

2) аэродинамический, который возникает при нестационарном движении воздуха, газа и пара (пульсация давления, изменение скорости, вихревые процессы);

3) гидродинамический, который возникает при нестационарном движении жидкостей (гидравлические удары, турбулентное движение потока);

4) термический, который возникает при мгновенном изменении плотности газов в процессе горения (взрыв);

5) электромагнитный, который возникает при колебании элементов электромеханических устройств под действием электромагнитных полей (сердечник трансформаторов, ротор, статор).

В производственных и непроизводственных условиях происходит непрерывный рост многочисленных источников шума.

Приведем некоторые данные уровня звука (таблица 7.2).

Таблица 7.2 – Уровни звукового давления основных источников шума