Борьба с шумом сводится в основном к законо­дательным, научно-техническим и профилактичес­ким мерам. Шум - признак не прогресса техники, а ее несовершенства. Проектирование и создание бесшумных или малошумных машин, станков, ав­томатов, другого промышленного оборудования, транспортных средств - наиболее важный этап борьбы с шумом. На последующих этапах - при­менение специальных звукопоглощающих матери­алов, замена шумных процессов менее шумными: ковка и штамповка, например, прессованием, рих­товка листов - вальцовкой, клепка - сваркой.

Если невозможно добиться нужных результа­тов в борьбе с шумом конструктивными или тех­нологическими мерами, необходимо использовать методы звукопоглощения или звукоизоляции.

Звукопоглощение - это покрытие поверхнос­тей помещения звукопоглощающим, как правило, пористым материалом.

Чем он более пористый, тем меньше звуковой энергии отражается от поверх­ности. Лучше поглощаются звуки высоких частот, наиболее вредные. Поэтому в помещении, поверхности которого хорошо поглощают звук, четче слышна человеческая речь, чище музыкальные зву­ки. В этих целях внутренние стены киноконцерт­ных залов, аудиторий, конференц-залов и т.д. об­лицовываются звукопоглощающими материалами. В квартире роль звукопоглощающих материалов могут выполнять ковры, мягкая мебель, тканевые абажуры и т.п.

Звукоизоляция защищает помещение, в кото­ром находятся люди, от источника шума. Звуко­изоляция выполняется в виде разного рода ограж­дений (стенки, боксы, кожухи, кабины, отражаю­щие экраны). Чем большей плотностью обладает материал ограждения, тем он эффективнее защи­щает от проникновения шума. В квартире, чтобы лучше защититься от проникновения шума с лес­тничной клетки, входную дверь нужно делать из более плотного материала, например дуба, без ще­лей.

Звукоизоляцию окон, выходящих на шумную улицу, можно улучшить, увеличив толщину остек­ления, вставив третьи рамы. Можно вмонтировать во внутренние и наружные рамы стекла разной тол­щины. Это заметно снизит проникающий шум и вибрацию стекол, поскольку резонансные часто­ты стекол зависят от их толщины и вибрация од­ного стекла не будет возбуждать резонансные ко­лебания в другом.

В настоящее время промышленность выпус­кает окна специальной конструкции в звукоизо­лирующем исполнении. Они (имеют повышенную толщину остекления, несколько рам, каналы для проветривания, снабженные поглотителями шума, между стеклами создается вакуум, через который не распространяется звуковая волна. Окнами в шумозащитном исполнении оснащаются обыч­но фасады жилых и общественных зданий, выхо­дящие на шумные транспортные магистрали.

В борьбе с транспортными шумами очень важны градостроительные меры:

* специальная планировка жилых микрорай­онов;

* вынос за их пределы крупных магистралей;

* строительство обходных кольцевых дорог;

* ограждение дорог лесными полосами и т.д.

Жилая застройка должна быть максимальноудалена от транспортной магистрали и экраниро­вана несколькими поясами защиты от шума: эсте­тически выполненной насыпью, лесозащитными полосами, зданиями предприятий и учреждений,

в которых допускается уровень шума выше, неже­ли на территории жилой застройки. Экранирова­ние шума зданиями-экранами или специально ус­тановленными экранами - один из наиболее рас­пространенных способов борьбы с транспортным шумом.

Уровень транспортного шума в значительной степени зависит от характера дорожного покры­тия. В некоторых европейских странах дороги по­крываются специальным пористым асфальтом.Если же звукоизоляция и звукопоглощение не снижают шум до допустимого уровня, применяют средства индивидуальной защиты: ушные заглуш­ки, наушники, каски, противошумные вкладыши «беруши».

Решение проблемы шума имеет еще одно, не­малое препятствие - непонимание, недооценка фактора вредного влияния шума на организм, не­достаточный уровень культуры. Требование обе­регать тишину где бы то ни было должно стать непреложным законом для каждого. Это требова­ние особенно необходимо соблюдать в условиях жизни большого города.

Защита от вибрации осуществляется так же, как и от шума, методами вибропоглощения и виб­роизоляции.

Вибропоглощение достигается за счет покры­тия поверхностей вибрирующих машин мягкими материалами - пластмассой, специальной масти­кой, которые рассеивают механические колеба­ния, преобразуя их энергию в тепловую. Виброизоляций осуществляется установ­кой вибрирующих машин на резиновые про­кладки, столбики, пружины. Эти элементы ог­раничивают передачу вибрации от машины на основание, на котором она установлена. При­мером виброизоляторов могут служить пру­жинные амортизаторы, устанавливаемые на автомобилях и ограничивающие передачу ко­лебаний на машину и водителя со стороны до­роги.

Но самое основное в борьбе с вибрацией - это добиться того, чтобы машина меньше вибрирова­ла. Вращающиеся части машин должны быть от­балансированы, а сама машина устойчиво стоять на основании. Погасить вибрацию можно, закре­пив на машине дополнительный груз или устано­вив ее на массивном фундаменте, который гасит колебания.

Бытовая техника - холодильники, стиральные машины и т.д. - также могут вызывать вибрацию, а следовательно, и шум. Чтобы их устранить, нуж­но в мастерской отбалансировать ее вращающие­ся элементы, а саму машину жестко установить на основании или подложить под нее толстую ре­зиновую прокладку.

Введение

производственный шум вибрация

Магистерская диссертация является заключительным этапом обучения студентов по основной образовательной программе высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 022000.68 - «Экология и природопользование» магистерской программы «Глобальные экологические проблемы». Магистерская диссертация представляет собой законченную теоретическую и экспериментальную научно-исследовательскую работу, содержащую всесторонний критический анализ научных источников по теме исследования, выполненную самостоятельно с решением задач актуальной научно-технической проблемы, определяемой спецификой направления подготовки и выбранной магистерской программой направления подготовки с разработкой новых подходов, использованием разнообразных методов и направленная на решение вопроса устойчивого развития .

Человек с самого рождения окружен шумом и вибрациями и в течение всей своей жизни находится под их воздействием. Едет ли он в трамвае, автобусе, метро или на лошади, при движении он ощущает не только шум, но и вибрации; находится ли он в помещении или на открытом воздухе, он слышит шумы, звуки (разговор, музыку и прочее).

Наш век стал самым шумным. Трудно сейчас назвать область техники, производства и быта, где в звуковом спектре не присутствовал бы шум, то есть мешающая нам и раздражающая нас смесь звуков.

Антропогенный шум способствует увеличению уровня шума сверх природного фона и действует отрицательно на живые организмы, поэтому шум и вибрация являются объектами загрязнения окружающей среды.

Проблема борьбы с шумом во всех ее проявлениях была и остается актуальной.

В результате длительного воздействия шума нарушается нормальная деятельность сердечно - сосудистой и нервной системы, пищеварительных и кроветворных органов, развивается профессиональная тугоухость, прогрессирование которой может привести к полной потере слуха.

Повышенный уровень шума и вибрации остаётся одной из наиболее острых проблем для городских территорий. Основными источниками шумового и вибрационного воздействия на территории города являются автотранспорт, строительная техника, промышленные предприятия и площадки, инженерное оборудование зданий (в том числе вентиляционные системы), шумы бытового происхождения на территориях внутри кварталов жилых домов .

Целью данной работы является оценка уровней шума и вибрации от автотранспорта на территории города Вологда.

Исходя из цели, были поставлены задачи:

Провести замеры уровней шума и вибрации на улицах города Вологды с различной степенью загруженности автотранспортом.

Сравнить полученные значения с нормативными.

Выявить зависимости уровней шумовой и вибрационной нагрузки на различных по загруженности автотранспортом улицах города Вологды от интенсивности автотранспортных потоков и от близости к другим загруженным автотранспортом улицам.

Оценить эффективность имеющихся в городе мероприятий по защите от шума и вибрации.

1. Нормирование величин шума и вибрации на территории городской застройки

1.1 Концепция устойчивого развития

Устойчивое развитие - это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности . Оно включает два ключевых понятия:

понятие потребностей, в частности потребностей, необходимых для существования беднейших слоев населения, которые должны быть предметом первостепенного приоритета;

понятие ограничений, обусловленных состоянием технологии и организацией общества, накладываемых на способность окружающей среды удовлетворять нынешние и будущие потребности .

Концепция устойчивого развития появилась в результате объединения трех основных точек зрения: экономической, социальной и экологической.

С экологической точки зрения, устойчивое развитие должно обеспечивать целостность биологических и физических природных систем. Особое значение имеет жизнеспособность экосистем, от которых зависит глобальная стабильность всей биосферы. Более того, понятие «природных» систем и ареалов обитания можно понимать широко, включая в них созданную человеком среду, такую как, например, города. Основное внимание уделяется сохранению способностей к самовосстановлению и динамической адаптации таких систем к изменениям, а не сохранение их в некотором «идеальном» статическом состоянии. Деградация природных ресурсов, загрязнение окружающей среды и утрата биологического разнообразия сокращают способность экологических систем к самовосстановлению .

Концепция устойчивого развития основывается на пяти основных принципах:

Человечество действительно способно придать развитию устойчивый и долговременный характер, с тем, чтобы оно отвечало потребностям ныне живущих людей, не лишая при этом будущие поколения возможности удовлетворять свои потребности.

Имеющиеся ограничения в области эксплуатации природных ресурсов относительны. Они связаны с современным уровнем техники и социальной организации, а также со способностью биосферы справляться с последствиями человеческой деятельности.

Необходимо удовлетворить элементарные потребности всех людей и всем предоставить возможность реализовывать свои надежды на более благополучную жизнь. Без этого устойчивое и долговременное развитие попросту невозможно. Одна из главнейших причин возникновения экологических и иных катастроф - нищета, которая стала в мире обычным явлением.

Необходимо согласовать образ жизни тех, кто располагает большими средствами (денежными и материальными), с экологическими возможностями планеты, в частности относительно потребления энергии.

Размеры и темпы роста населения должны быть согласованы с производительным потенциалом глобальной экосистемы Земли .

Индикаторы устойчивого развития должны отражать экономические, социальные и экологические аспекты удовлетворения потребностей современного поколения без ограничения потребностей будущих поколений по удовлетворению собственных потребностей. Чтобы развитие могло считаться устойчивым, оно должно осуществляться с учетом достижения экономического роста, но при обеспечении его сбалансированности с потребностями общества по улучшению качества жизни и предотвращения деградации окружающей среды .

Индикаторы устойчивости должны удовлетворять следующим основным критериям:

возможность использования на макроуровне в национальном масштабе;

сочетать экологические, социальные и экономические аспекты;

понимаемы и иметь однозначную интерпретацию для лиц, принимающих решения;

иметь количественное выражение;

опираться на имеющуюся систему национальной статистики и не требовать значительных затрат для сбора информации и расчетов;

репрезентативны для международных сопоставлений;

возможность оценки во временной динамике;

иметь ограниченное число .

Международными организациями и отдельными странами предлагаются критерии и индикаторы устойчивого развития, содержащих нередко весьма сложную систему показателей. Разработка индикаторов устойчивого развития является достаточно комплексной и дорогостоящей процедурой, требующей большого количества информации, получить которую сложно или вообще невозможно (например, по многим экологическим параметрам). Можно выделить два подхода:

Построение интегрального, агрегированного индикатора, на основе которого можно судить о степени устойчивости социально-экономического развития. Агрегирование обычно осуществляется на основе трех групп показателей:

эколого-экономических,

эколого-социально-экономических,

собственно экологических.

Построение системы индикаторов, каждый из которых отражает отдельные аспекты устойчивого развития. Чаще всего в рамках общей системы выделяются следующие подсистемы показателей:

экономические,

экологические,

социальные,

институциональные .

Индикаторы устойчивого развития c классификацией по секторам:

Группа социальных индикаторов: борьба с бедностью; демографическая динамика и устойчивость; улучшение образования, осведомленности и воспитания общества; защита и улучшение здоровья людей; улучшение развития населенных мест.

Группа экономических индикаторов: международная кооперация для ускорения устойчивого развития и связанная с этим местная политика; изменение характеристик потребления; финансовые ресурсы и механизмы; передача экологически щадящих технологий, сотрудничество и создание потенциала.

Группа экологических индикаторов: сохранение качества водных ресурсов и снабжения ими; защита океанов, морей и прибрежных территорий; комплексный подход к планированию и рациональному использованию земельных ресурсов; рациональное управление уязвимыми экосистемами, борьба с опустыниванием и засухами; содействие ведению устойчивого сельского хозяйства и развитию сельских районов; борьба за сохранение лесов; сохранение биологического разнообразия; экологически безопасное использование биотехнологий; защита атмосферы; экологически безопасное управление твердыми отходами и сточными водами; экологически безопасное управление токсичными химикатами; экологически безопасное управление опасными отходами; экологически безопасное управление радиоактивными отходами.

Группа институциональных индикаторов: учет вопросов экологии и развития в планировании и управлении для устойчивого развития; национальные механизмы и международное сотрудничество для создания потенциала в развивающихся странах; международный институциональный порядок; международные правовые механизмы; информация для принятия решений; усиление роли основных групп населения .

Индикаторы - движущая сила, состояние, реагирование:

Индикаторы - движущая сила представляют собой индикаторы человеческой активности, процессов и характеристик, которые могут положительно или отрицательно влиять на устойчивое развитие. Эти индикаторы соответствуют уровню компании, отрасли или экономики.

Примеры таких индикаторов - рост населения или рост эмиссии парниковых газов.

Индикаторы состояния фиксируют характеристики устойчивого развития в данном районе в данный момент. Это может быть плотность населения, процент городского населения, доказанные запасы топлива.

К индикаторам реагирования относятся политический выбор и другие реакции на изменение характеристик устойчивого развития. Эти индикаторы указывают на волю и эффективность общества в решении проблем устойчивого развития. Примеры подобных индикаторов - затраты на улучшение здоровья, законодательство, нормирование и регулирование .

Несмотря на всю широту и глубину описанных выше подходов они обладают одним существенным пробелом - в них не учитывается «человеческий фактор, как еще одна группа критериев, отражающих состояние общественных отношений, ментальность и умонастроения населения в отношении экологически созвучного поведения. Формально этот набор критериев можно отнести к группе социальных .

1.2 Особенности и виды воздействия шума на людей и среду

Шум - совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющихся во времени. Орган слуха способен различать 0,1 Бел, поэтому на практике для измерения звуков и шумов применяется децибел (дБ.). Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость, поэтому при равном уровне силы звука в децибелах звуки различных частот воспринимаются как звуки, имеющие громкость. Для нормального существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира, человеку нужен шум в 10-20 дБ. Это шум листвы, парка или леса. Развитие техники и промышленного производства сопровождалось повышением уровня шума, воздействующего на человека, В условиях производства воздействие шума на организм часто сочетается с другими негативными воздействиями: токсичными веществами, перепадами температуры, вибрацией и другие. В производственных условиях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты. К физическим характеристикам шума относятся: частота, звуковое давление, уровень звукового давления.

По частотному диапазону шумы подразделяются на низкочастотные - до 350 Герц (Гц), среднечастотные 350-800 Гц и высокочастотные - выше 800 Гц.

По характеру спектра шумы бывают широкополосные, с непрерывным спектром и тональные, в спектре которых имеются слышимые тона.

По временным характеристикам шумы бывают постоянные, прерывистые, импульсные, колеблющиеся во времени.

Звуковое давление Р - это среднее по времени избыточное давление на препятствие, помещенное на пути волны. На пороге слышимости человеческое ухо воспринимает при частоте 1000 Гц звуковое давление Р 0 =2 10 -5 Па, на пороге болевого ощущения звуковое давление достигает 2 10 2 Па.

Если предположить, что источник шума (двигатель) находится в точке О (рис. 1.2.1) и излучает шум в окружающее пространство, то, выделив полусферу S радиуса r и единичную площадку А на ней, можно определить, что сила звука I - количество звуковой энергии, прошедшее через единичную площадку, перпендикулярную радиусу r, в единицу времени.

Рисунок 1.2.1. Схема прохождения звука через единичную площадку

Сила звука пропорциональна квадрату звукового давления и ее выражают в Вт\м 2 . Поэтому уровень шума иногда определяют как десятичный логарифм отношения силы звука к пороговому значению: 0 = 10 -12 Вт\м 2 . В результате уровень шума (дБ) определяется по формуле

L = 10 . lg (I\I o)=20 . lg (P\P o), где

I o - пороговое значение силы звука, Вт/м 2 ;

P - звуковое давление, Па;

P o - пороговое значение звукового давления Па;

Для практических целей удобной является характеристика звука, измеряемая в децибелах, - уровень звукового давления. Уровень звукового давления N - это выраженное по логарифмической шкале отношение величины данного звукового давления Р к пороговому давлению P 0:

201g (P/P 0).

Для оценки различных шумов измеряются уровни звука с помощью шумомеров по ГОСТ 17.187-81 .

Для оценки физиологического воздействия шума на человека используется громкость и уровень громкости. Порог слышимости изменяется с частотой, уменьшается при увеличении частоты звука от 16 до 4000 Гц, затем растет с увеличением частоты до 20000 Гц. Например, звук, создающий уровень звукового давления в 20 дБ на частоте 1000 Гц, будет иметь такую же громкость, как и звук в 50 дБ на частоте 125 Гц. Поэтому звук одного уровня громкости при разных частотах имеет различную интенсивность.

Для характеристики постоянного шума установлена характеристика - уровень звука, измеренный по шкале А шумомера в дБА.

Непостоянные во времени шумы характеризуются эквивалентным (по энергии) уровнем звука в дБА, определяемым по ГОСТ 12.1.050-86.

Источники шума многообразны. Это аэродинамичные шумы самолетов, рев дизелей, удары пневматического инструмента, резонансные колебания всевозможных конструкций, громкая музыка и многое другое .

Основными источниками промышленного шума служат предприятия, среди которых особенно выделяются энергетические установки (100… 110 дБ), компрессорные станции (100 дБ). В горно-обогатительном и металлургическом производстве шум достигает до 100 дБ. Источниками шума на промышленных предприятиях, оборудованных вентиляцией с механическим побуждением, кондиционерами для обмена воздуха, приборами воздушного отопления, газодинамическими установками, являются вентиляторы, холодильные машины, электродвигатели, и воздухораспределительные установки, в том числе и элементы сети воздуховодов.

Значительный шум в городах и поселках создают транспортные средства: легковой автомобильный шум достигает значений до 85 дБ, а шум от грузовых автомашин и автобусов равен 90 дБ. Железнодорожный транспорт на современном путевом основами является самым высоким источником создания антропогенного (экологического) шума, его сила приближается к 100 дБ. Железнодорожный и автомобильный транспорт связывает города и поселки, и поэтому в России свыше 30% жителей подвержены действию сверхнормативных уровней шума (55…65 дБ и выше).

Шум, интенсивность которого колеблется между 85 и 110дБ, представляет опасность для человека. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) была разработана программа по снижению шума в городах как наиболее важной экологической проблемы современности.

Шумовыми характеристиками потоков железнодорожных поездов являются эквивалентные уровни звука (La экв) на расстоянии 7,5 м от оси колеи, ближней к расчетной точке. При интенсивности движения, например 10 поездов, эквивалентный уровень звука для пассажирских поездов равен 76 дБА, для электропоездов ~ 82 дБА и для грузовых - 86 дБА. При интенсивности, движения до 30 поездов/ч эквивалентный уровень звука увеличивается до 81…91 дБА. Внутри групп жилых домов на расстоянии 7,5 м от границ источников шума (разгрузка товаров и погрузка тары, спортивные игры и другие) эквивалентный уровень звука La экв колеблется от 58 до 75 дБА.

Источниками шума в жилых и общественных зданиях является шум улицы с его непрерывным и монотонным характером. Особенно беспокоит этот шум тех жильцов, квартиры или дома которых выходят на улицы (рисунок 1.2.2) .

Рисунок 1.2.2. Воздействие шумовых волн на здание, стоящее у магистрали

Если здание расположено на главной улице (магистрали) с большим движением, которое почти не уменьшается в течение суток, то в этом случае оно находится в самых невыгодных условиях. В домах, выходящих на большие улицы с интенсивным движением, уровни громкости шума зимой достигают 38…44 фонов (от гр р h опе - звук, голос), а летом при открытых окнах шумовой фон достигает 64… 80 фонов.

В помещениях, находящихся в зданиях, расположенных на площади, имеющих скверы с большими деревьями, шум значительно ниже, особенно это наблюдается летом, когда деревья покрыты листвой.

Кроме уличных шумов, источниками шума в здании могут быть бытовые шумы: включение радио и другой аппаратуры на большие мощности, громкие разговоры или ремонтные работы в квартире. Но могут быть и шумы от обслуживающих механизмов, например работа лифта, электромотора, неисправности в системе водоснабжения. Дело в том, что в городах построено большое количество панельных и каркасно-панельных домов, которые очень хорошо передают по этажам и помещениям любой шумовой эффект. На рисунке 1.2.3 показано распространение шума в здании .

Рисунок 1.2.3. Распространение шума в здании

В природе также существует шум в виде естественных звуков, к которым человек привык, и без них он бы многое утратил в своем мироощущении, например: шорох листьев, пение птиц, морской прибой или равномерный шум водопада, дождя.

По характеру спектра шум подразделяется: на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

По временным характеристикам шум подразделяется на:

постоянный, с изменением за рабочий день не более чем на 5дБА;

непостоянный, уровень звука которого изменяется во времени более чем на 5 дБА.

Кроме того, непостоянный шум подразделяется на колеблющийся во времени:

прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется на 5 дБА и более. Длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более .

1.3 Особенности и виды воздействия вибрации на людей и среду

Вибрация (от лат. vibratio - колебаться, дрожать) в русском языке имеет синонимы: сопряжение, тряска - и относится к механическим колебаниям. Принято считать, что основным признаком вибрации являются относительно малые отклонения тела или его точек при механических колебаниях. Другим признаком вибрации считается частота перемещений, совершаемых телом или его точками в единицу времени. При колебаниях тела частота может быть очень незначительной (низкой), а при вибрациях - более высокой. Можно привести такой пример: колебания судна при его качке имеют большие отклонения и малые частоты, а вибрация обшивки судна - малые отклонения и высокие частоты.

Вибрациям подвержены упругие тела - здания и сооружения, шины и оборудования, грунты и фундаменты, через которые на значительные расстояния распространяются механические волны, вибрациям подвержен и сам человек, находясь вблизи работающего оборудования (через грунт и фундамент) или работающий с оборудованием (например, рядом с вибраторами для уплотнения бетона) .

На объект, или приемник, который подвержен вибрации, передается обычно два типа возбуждения: силовое и кинематическое. Силовое возбуждение возникает при непосредственном действии внешней силы, которая во времени может быть периодической, почти периодической, произвольной и случайной, а также импульсной (с затухающими колебаниями). Кинематическое возбуждение - это передача от источника колебаний на приемник (объект), находящийся на волновом поле .

Вибрация и ее высокий фон представляют опасность для здоровья человека в тех местах, где ощущается вибрационный фон. Источниками вибрации в окружающей среде являются транспорт, установки промышленных предприятий; в жилых зданиях и сооружениях - инженерно-технологическое оборудование. По интенсивности колебаний наибольшее воздействие оказывает на человека городской транспорт, особенно трамвай, железнодорожные составы поездов, в том числе метро мелкого заложения и открытые радиусы. Вибрация, возникающая в зданиях от движения поездов и трамваев, имеет регулярный прерывистый характер. По мере удаления источника амплитуда колебаний снижается.

При распространении колебаний по высоте многоэтажного жилого дома или предприятия (например, швейной фабрики, которая сама имеет потенциально вибрационное оборудование) на верхних этажах наблюдается как ослабление, так и усиление вибрации в зависимости от резонанса. Вибрация зависит от грунтов, на которые поставлено здание или технологическое оборудование .

По физической природе вибрация, также как и шум, представляет собой колебательное движение материальных тел.

Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды с частотой колебаний до 16 Гц (Герц - единица измерения частоты равная 1 колебанию в секунду), воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией

Параметры вибрации нормирует ГОСТ 12.1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности» .

Вибрация в соответствии со стандартом по источникам ее возникновения подразделяется на:

Транспортную, которая возникает в результате движения автомобилей по местности и дорогам и при их строительстве;

Транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении или при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадки;

Технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места не имеющих источников вибрации.

По способу передачи на человека вибрация подразделяются на общую, передающуюся через опорные поверхности, и локальную (местную), передающуюся через руки человека. Основными параметрами, характеризующими вибрацию, является частота колебаний, скорость колебания и амплитуда смещения .

Скорость колебания находится в прямой зависимости от частоты колебаний и амплитуды смещения:

2пfА = wА,

где v - скорость колебания, см/с;- частота колебаний, Гц;

А - амплитуда смещения при гармоническом колебательном движении, т.е. величина наибольшего отклонения от положения равновесия, см;- круговая частота, т.е. число полных колебаний, совершенных за время, равное 2пf с.

По аналогии с шумом важной характеристикой вибрации является ее уровень, измеряемый в логарифмических единицах - децибелах.

Логарифмическое уравнение виброскорости

2 lg v/(5*10), где

Среднеквадратичная скорость, м/с;

*10 - опорная виброскорость, м/с;

При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы.

Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от поз человека, его состояния - расслабленности или напряженности - и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты, если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний как все: тела, так и отдельных его органов .

Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4-6 Гц, для головы 2С 30 Гц, для глазных яблок 60-90 Гц. При этих частотах интенсивная вибрация может привести травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин вызвать преждевременные роды.

Колебания вызывают в тканях организма переменные механические напряжения. Изменения напряжения улавливаются множеством рецепторов трансформируются в энергию биоэлектрических биохимических процессов. Информация о действующей на человека вибрации воспринимается особым органом чувств - вестибулярным аппаратов

Вестибулярный аппарат располагается в височной кости черепа и состоит из преддверия и полукружных каналов, расположенных во взаимоперпендикулярных плоскостях. Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц .

Расчет эквивалентного корректированного уровня вибрации.

Эквивалентный по энергии корректированный уровень, являющийся одночисловой характеристикой непостоянной вибрации, рассчитывается путем усреднения фактических уровней с учетом времени действия каждого по формуле:

где: L 1 , L 2 , … L n - уровни виброскорости (или виброускорения), действующие в течение времени t 1 , t 2 ,… t n соответственно;

Т = t 1 + t 2 +… + t n - общее время действия вибрации в минутах или часах .

Таблица 1.3.1. Пример расчета эквивалентного уровня вибрации

Корректированные уровни виброскорости, дБ	Время действия вибрации данного уровня в течение смены согласно технологическому регламенту, ч	Поправка на время действия вибрации данного уровня	Уровни виброскорости с учетом поправок на время действия фактора, дБ	Эквивалентный корректированный уровень виброскорости, полученный путем попарного энергетического суммирования уровней

1.4 Нормирование величины шума и вибрации

Нормирование шума - одна из важнейших задач охраны окружающей среды. Нормы шума устанавливаются исходя из технических требований и гигиенических условий труда, например на рабочих местах и на селитебных территориях, в помещениях жилых домов и общественных зданий.

К техническим требованиям нормирования шума относится установление допустимых уровней шума для нормальной эксплуатации звукочувствительных устройств, например, радио, концертных и театральных залов. Оценка шумовых характеристик и их сравнение с нормативами позволяет еще на стадии проектирования разрабатывать мероприятия по снижению этих уровней. Допустимые шумовые характеристики регламентируются:

для рабочих мест - ГОСТ 12.1.003-83;

жилых помещений - ГОСТ 12.1.036- 8 1;

территорий различного хозяйственного назначения и помещения жилых и общественных зданий - ГОСТ 23337-78;

Допустимые характеристики ультразвука регламентируются ГОСТ 12.1.001-89.

Нормируемыми параметрами (характеристикой) постоянного шума считаются уровни звукового давления L в октавных частотных полосах со среднегеометрическими частотами, в дБ, 63, 125, 250. 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Допустимые уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления) в октавных частотных полосах, уровни звука и эквивалентные уровни звука для жилых и общественных зданий и их территорий принимаются в соответствии со СНиП II-12-77 «Защита от шума» и CН 2.2.4/2.1.8.562-96 .

Для оценки звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий и помещений промышленных предприятий применяется индекс изоляции воздушного шума Jb и индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием Jy. Нормируемые индексы и расчет звукоизоляции ограждающих конструкций принимаются в соответствии со СНиП II-12-77 «Защита от шума».

Уровень звука в расчетных точках, в том числе при наличии нескольких источников шума, снижение (требуемое) уровней звука на территории или в помещениях защищаемого от шума объекта следует определять по п. 10 СНиП II-12-77.

Для снижения уровня звука на территории промышленного предприятия следует применять экраны, размещаемые между источниками шума и объектом, который подлежит защите. В качестве экранов можно использовать естественные элементы рельефа местности - выемки, кавальеры, насыпи, холмы, а также искусственные сооружения, в помещениях которых допускается уровень звука более 50 дБА. Это могут быть жилые здания с усиленной звукоизоляцией наружных ограждающих конструкций .

Здания и сооружения необходимо размещать вдоль источников шума в виде сплошной застройки и полос зеленых насаждений. Ширина полосы принимается, например, при однорядной (шахматной) посадке деревьев 10…15м, снижение уровня звука составляет 4…5 дБА, а при ширине 16…20 м соответственно 5…8 дБА. Рекомендуется делать полосы зеленых насаждений в два ряда при расстоянии между ними 3…5 м; в три ряда при расстоянии между рядами 3 м, при этом уровень звука (при двух-, и трехрядной посадке) снижается на 10… 12 дБА. Еще одна особенность применения зеленых насаждений в качестве снижения звука (шума). При посадке полос должно быть обеспечено плотное примыкание крон деревьев между собой с заполнением пространства под кронами до поверхности земли кустарником. Полоса зеленых насаждений должна быть из пород быстрорастущих деревьев и кустарников, устойчивых к условиям воздушной среды в городах, поселениях и произрастающих в соответствующей климатической зоне .

Измерение шума относится к числу главных вопросов защиты населения от его воздействия. Измерение шума на селитебной территории проводится на площадках отдыха, детских дошкольных учреждений и школ в трех точках, расположенных на ближайшей к источнику шума границе на высоте 1,2. 1,5 м от уровня поверхности площадок. На территориях, прилегающих к зданиям больниц, санаториев, жилых домов измерение производится с соблюдением таких же условий, как и у школ.

Измерения шума селитебной территории не должны проводиться во время выпадения атмосферных осадков при скорости ветра более 5 м/с. В этом случае следует применить экран для зашиты микрофона от ветра. Для измерения шума во всех случаях применяются шумомеры 1 и 2-го класса с измерительными системами, которые входят в микрофон. Результаты проведенных измерений должны представляться в форме протокола .

Нормирование вибрации. Виброзащиту наиболее эффективно можно осуществить на стадии проектирования объекта.

Часто при проектировании не учитываются уровни вибраций, и вопрос о виброзащите решается в эксплуатационный период по измеренному уровню вибраций, что не всегда возможно. Естественно, в этом случае получение исходных данных значительно упрощается, но возникает проблема виброзащиты, особенно это касается оборудования, установленного на фундаментах. Поэтому использование в современном промышленном производстве средств автоматики (станков, машин, оборудования) накладывает на вибрирующие основания достаточно жесткие технические требования.

Обеспечение допустимых параметров вибрации зависит также от конструктивных особенностей проектируемых объектов, в том числе фундаментов, конструкций надземной части здания. Как считают специалисты, важно иметь прогнозируемый уровень вибрации (методику прогнозирования), который бы позволил надежно и достаточно просто оценивать параметры колебаний в зависимости от размеров конструкций.

Следует отметить, что при проектировании объектов параметры вибраций должны регламентироваться следующими нормами: санитарно-гигиеническими и техническими для виброчувствительных машин и для строительных конструкций. От механических колебаний (вибрации) снижаются также прочность, устойчивость и долговечность зданий и самих конструкций, нарушается режим работы приборов и автоматических систем, контролирующих технологические процессы в промышленных зданиях. Можно предположить, что полностью исключить вибрацию и шум в зданиях и сооружениях невозможно. Поэтому для людей, работающих в условиях шума и вибрации, для различных видов машин и технологического оборудования в каждом конкретном случае при проектировании важно установить пределы допустимых параметров этих воздействий.

Допустимые уровни вибрации в жилых домах нормируются гигиеническими нормами «Допустимые уровни вибрации на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий» (ГН 2.2.4/2.1.8.562-96). Параметры колебаний регламентируются ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности труда». В указанных нормативах предусмотрены предельно допустимые величины общей вибрации в абсолютных (см/с) и относительных (дБ) значениях скорости по наиболее распространенному в практике спектру частот (до 355 Гц), который включает шесть октавных частотных полос. Каждая октавная полоса имеет предельно допустимые значения среднеквадратической виброскорости или амплитуды перемещений, возбуждаемых работой машин.

В санитарно-гигиенических нормах заложена лишь качественная оценка физиологического воздействия вибрации на людей. На стадии проектирования можно наметить мероприятия и конструктивные решения, которые обеспечили бы необходимую охрану здоровья людей .

2. Материалы и методы исследований

2.1 Объект и предмет исследования

Объектом исследования является г. Вологда. В ходе работы были проведены замеры уровней шума на улицах города: ул. Прокатова (перекресток улиц Горького и Прокатова), ул. Московская (перекресток улиц Московская и Дзержинского), ул. Машиностроительная (перекресток улицы Машиностроительной и Судоремонтного переулка), ул. Окружное шоссе (2 точки: перекресток с улицей Ленинградской и с улицей Возрождения), ул. Старое шоссе, ул. Лаврова (перекресток улиц Лаврова и Чернышевского), ул. Псковская, ул. Доронинская, ул. Кирпичная (перекресток улицы Кирпичная и Республиканская), проспект Победы (пересечение проспекта Победы и улицы Воровского), ул. Чехова (перекресток Чехова - Зосимовская). На рисунке 2.1.1 наглядно представлено размещение точек замеров по территории города.

5. Защита от шума и вибрации

Шумом называют всякий нежелательный звук, мешающий восприятию полезных звуков нарушающий тишину и оказывающий вредное воздействие на человека. Обычно звук является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности

Источниками шума в промышленности являются станки, мельницы, дробилки, редукторы, вентиляторы, компрессоры, насосы, ручной ударный инструмент, транспортирующие системы, течение газа или жидкости по трубопроводам и т.д.

шумы подразделяют по:

Спектру шума: широкополосный, тональный

По временным характеристикам: постоянный, непостоянный. Непостоянные шумы, в свою очередь, подразделяются на:

Колеблющиеся во времени, уровень звука которых изменяется во времени непрерывно;

Прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

Импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с. Вибрация – это механические колебания и волны в твердых телах или более конкретно, это механические, чаще всего синусоидальные, колебания, возникающие в машинах и аппаратах.

По способу передачи на человека вибрации подразделяются на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека.

Вибрация распространяется по всему телу в связи с тем, что ткани тела человека и особенно костная ткань обладают хорошей проводимостью механических колебаний Общая вибрация по источнику ее возникновения подразделяется на три категории:

Транспортная: воздействует на операторов подвижных машин и транспортных средств при их движении (1 категория);

Транспортно-технологическая: с ограниченным перемещением только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений (2 категория);

Технологическая: воздействует на операторов стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации. По характеру спектра вибрацию подразделяют на:

Узкополосную вибрацию со спектром частот, расположенным в узкой полосе.

Широкополосную вибрацию со спектром частот, расположенных в широкой полосе

По временным характеристикам вибрацию подразделяют на:

Постоянную вибрацию, для которой спектральный или корректированный по частоте нормируемый параметр за время наблюдения (не менее 10 минут или время технологического цикла) изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ) при измерении с постоянной времени 1с;

Непостоянную вибрацию, для которой спектральный или корректированный по частоте нормируемый параметр за время наблюдения

Колеблющуюся во времени вибрацию, для которой величина нормируемого параметра непрерывно изменяется во времени;

Прерывистую вибрацию, когда воздействие вибрации на человека прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых воздействует вибрация, составляет более 1 с;

Импульсную вибрацию, состоящую из одного или нескольких вибрационных воздействий (ударов), каждый длительностью менее 1 с.Для вибрации различают техническое и санитарно-гигиеническое нормирование. В первом случае нормирование осуществляется по ГОСТ 12.1.12 «Вибрация. Общие требования безопасности»,

В соответствии с ГОСТ 12.1.029 снижения шума и вибрации в производственных условиях можно добиться следующими методами:- - локализация источников шума и вибрации средствами звуко- и виброизоляции; звуко- и вибропоглощения;

Рациональное размещение технологического оборудования, машин, механизмов;- акустическая обработка помещений - внедрение малошумных технологических процессов и оборудования, - применение средств индивидуальной защиты;- использование лечебно-профилактических мероприятий. Под звукоизоляцией понимают создание специальных строительных устройств – преград (в виде стен, перегородок, кожухов, выгородок и т. п.), препятствующих распространению шума из одного помещения в другое. Звукопоглощение – это способность материала или конструкции поглощать энергию звуковых волн, которая в узких каналах и порах материала трансформируется в другие виды энергии, в основном в тепловую. Активные глушители представляют собой устройства, содержащие в себе звукопоглощающий материал, поглощающий энергию аэродинамического шума. Реактивные глушители устроены таким образом, что способны отражать входящую звуковую энергию обратно к источнику ее образования.

Защита от вибрации

Борьба с вибрацией машин, механизмов и оборудования также проводится несколькими методами: устранением или снижением действующих переменных сил, вызывающих вибрацию, в источнике их возникновения; вибропоглощением и виброизоляцией. Наиболее действенным из них является устранение или снижение ее непосредственно в источнике образования. При проектировании оборудования предпочтение отдают таким кинематическим и технологическим схемам, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями, исключаются или предельно снижаются. Так, например, вибрация снижается при замене поступательного движения на равномерно вращающееся, механических приводов – гидравлическими, подшипников качения на подшипники скольжения; использовании шестерен со специальными видами зацеплений – глобоидальным, шевронным, двушевронным, конхоидальным и т.п. Виброгашение - это снижение уровня вибрации объекта путем введения в колебательную систему дополнительных реактивных сопротивлений. В частности, для предотвращения общей вибрации вибрирующие машины и оборудование устанавливают на самостоятельные виброгасящие фундаменты, массу которых рассчитывают таким образом, чтобы амплитуда их колебаний не превышала 0,1 – 0,2 мм и отсутствовала вероятность появления резонансных явлений. Для снижения вибрации трубопроводов используются гасители колебаний типа буферных емкостей для превращения пульсирующих потоков в равномерные. Для ослабления интенсивности передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко используют методы виброизоляции. Виброизоляция – это снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемого уменьшением передачи колебаний от их источника. Виброизоляция представляет собой упругие элементы, так называемые амортизаторы вибрации, размещенные между вибрирующей машиной и ее основанием.

По охране труда, 10 организует пропаганду безопасных методов труда и сотрудничество с работниками в области охраны труда, 11 принимает срочные меры для помощи пострадавшим, привлекает при необходимости профессиональные аварийно-спасательные формирования при возникновении на предприятии аварий и несчастных случаев. Работодатель несет непосредственную ответственность за нарушение указанных...

На проведение государственного надзора и контроля за соблюдением трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области охраны труда. Государственный контроль за качеством проведения аттестации рабочих мест по условиям труда возложен на органы государственной экспертизы условий труда...

Кодексом, иными федеральными законами сроки; · обязательное социальное страхование работников от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний; · ознакомление работников с требованиями охраны труда; · разработку и утверждение с учетом мнения выборного профсоюзного или иного уполномоченного работниками органа инструкций по охране труда для работников; ...

В срок не позднее трех месяцев. Постоянно действующие экзаменационные комиссии создаются на предприятиях, в учреждениях, научно-исследовательских, проектно-конструкторских организациях. Комиссии возглавляют главные инженеры этих организаций. Надзор и контроль за состоянием охраны труда В ст. 104 Основ законодательства о труде указано: «Надзор и контроль за соблюдением законодательства о...

В различных отраслях экономики имеются источники шума - это механическое оборудование, людские потоки, городской транспорт.

Шум - это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (шелест, дребезжание, скрип, визг и т.п.). С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Звук -- колебания частиц воздушной среды, которые воспринимаются органами слуха человека, в направлении их распространения. Производственный шум характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот. обычно слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц. Ультразвуковой диапазон -- свыше 20 кГц, инфразвук -- меньше 20 Гц, устойчивый слышимый звук -- 1000 Гц -3000Гц

Вредное воздействие шума:

• · сердечно-сосудистая система;
• · неравная система;
• · органы слуха (барабанная перепонка)

Физические характеристики шума:

• · интенсивность звука J, [Вт/м2];
• · звуковое давление Р. [Па];
• · частота f, [Гц]

Длительное воздействие шума на человека может привести к такому профессиональному заболеванию, как «шумовая болезнь».

По физической сущности шум -это волнообразное движение частиц упругой среды (газовой, жидкой или твердой) и поэтому характеризуется амплитудой колебания (м), частотой (Гц), скоростью распространения (м/с) и длиной волны (м). Громкость шума определяется субъективным восприятием слухового аппарата человека. Порог слухового восприятия зависит еще и от диапазона частот. Так, ухо менее чувствительно к звукам низких частот.

Воздействие шума на организм человека вызывает негативные изменения, прежде всего в органах слуха, нервной и сердечно-сосудистой системах. Степень выраженности этих изменений зависит от параметров шума, стажа работы в условиях воздействия шума, длительности воздействия шума в течение рабочего дня, индивидуальной чувствительности организма. Действие шума на организм человека отягощается вынужденным положением тела, повышенным вниманием, нервно-эмоциональным напряжением, неблагоприятным микроклиматом.

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

• -устранение причины шума, то есть замена шумящего оборудования, механизмов на более современное не шумящее оборудование;
• -изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);
• -ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;
• -применение рациональной планировки помещений;
• -использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;
• -использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;
• -использование индивидуальных средств защиты (беруши, наушники,ватные тампоны);
• -проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;
• -соблюдение режима труда и отдыха;
• -проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.

Под вибрацией понимают возвратно-поступательное движение твердого тела. Это явление широко распространено при работе различных механизмов и машин. Источники вибрации: транспортеры сыпучих грузов, перфораторы, электромоторы и т.д. Основные параметры вибрации: частота (Гц), амплитуда колебания (м), период колебания (с), виброскорость (м/с), виброускорение (м/сІ. В зависимости от характера контакта работника с вибрирующим оборудованием различают локальную и общую вибрацию. Локальная вибрация передается в основном через конечности рук и ног. Существует еще и смешанная вибрация, которая воздействует и на конечности, и на весь корпус человека. Локальная вибрация имеет место в основном при работе с вибрирующим ручным инструментом или настольным оборудованием. Общая вибрация преобладает на транспортных машинах, в производственных цехах тяжелого машиностроения, лифтах и т.д., где вибрируют полы, стены или основания оборудования.

Для снижения воздействия вибрирующих машин и оборудования на организм человека применяются следующие меры и средства:

• -замена инструмента или оборудования с вибрирующими рабочими органами на невибрирующие в процессах, где это возможно (например, замена электромеханических кассовых машин на электронные);
• -применение виброизоляции вибрирующих машин (например, применение рессор, резиновых прокладок, пружин, амортизаторов);
• -использование автоматики в технологических процессах, где работают вибрирующие машины (например, управление по заданной программе);
• -использование дистанционного управления в технологических процессах (например, использование телекоммуникаций для управления виботранспортером из соседнего помещения);
• -использование ручного инструмента с виброзащитными рукоятками, специальной обуви и перчаток.

Шумы и вибрации, также как электромагнитные поля и излучения, ионизирующие излучения и воздействия радионуклидов относятся к энергетическим загрязнениям техносферы. И шумы, и вибрации оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека и общее самочувствие, но проявляется по- разному. Шумы, в основном, воздействуют на органы слуха, вызывая тугоухость, а также могут вызвать патологические изменения сердечно сосудистой системы при длительном воздействии, ослабляют реакцию и внимание человека.

Шум – это неблагоприятно воздействующие на человека сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющиеся во времени.

Вибрации – это механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем, передаваемые телу человека или отдельным его участкам.

Вибрация в основном, воздействует на внутренние органы человека, вызывая вибрационную болезнь. Основными параметрами звуковых колебаний является звуковое давление, интенсивность звука, частота, форма звуковой волны. Наименьшее значение звукового давления, воспринимаемое человеком на частоте 1 кГц равно 2·10 -5 Па, называется пороговым значением.

Наименьшее значение, при котором возникают болевые ощущения, равно 20 Па (120 дБ по уровню). Для большинства людей болевой порог составляет 140 дБ.

Наиболее неблагоприятным для человека является шум, лежащий в области средних слышимых частот в диапазоне 1000 – 4000 Гц. Неблагоприятное воздействие шума зависит от акустического уровня (уровня звукового давления или интенсивности звука), частотного диапазона и равномерности воздействия в течение рабочего времени.

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через нее звуковых волн и атмосферным давлением в отсутствии звуковых волн.

Уровень звукового давления можно определить по формуле:

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

– нулевое (пороговое) значение, Па.

Шумовые колебания обладают свойством накопления в организме (кумулятивности).

Вредность шума как фактора производственной среды приводит к необходимости ограничивать его уровень. Для профилактики и уменьшения вредного воздействия шума необходимо соблюдать гигиенические нормативы.

В основу этих норм положены ограничения уровня звукового давления в пределах октавных полос всего спектра шума с учетом характера шума и особенностей трудовой деятельности.

Диапазон частот от 16 Гц до 20 кГц называется слышимым. Диапазон частот ниже 16 Гц – инфразвуковым, выше 20 кГц – ультразвуковым.

Несмотря на то, что и инфразвуки, и ультразвуки не слышимы, их уровни тоже нормируют, т.к. оказывают неблагоприятное влияние на человека.

Источниками шумов в городской среде являются транспортные средства и промышленное оборудование, инфразвука – технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт и пневмоинструмент, ультразвука – ракетные двигатели и обдуваемые ветром водные поверхности и строительные площадки.

Основными параметрами вибрации являются: частота и амплитуда колебания, вызывающие колебания тела человека при распространении вибрации по тканям организма, виброскорость и виброускорение.

Вибрация бывает общая и местная. Общая подразделяется на транспортную, технологическую, транспортно-технологическую. Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации.

Средствами индивидуальной защиты являются наушники, беруши и др.

Наиболее эффективными являются средства, снижающие уровни шумов и вибраций в самом источнике, но это не всегда достижимо.

Шум и его влияние на организм. Установлено, что орган слуха человека воспринимает разность изменения звукового давления в виде кратности этого изменения, поэтому для измерения интенсивности шума используют логарифмическую шкалу в децибелах относительно порога слышимости (минимальное звуковое давление, воспринимаемое органом слуха) человека с нормальным слухом. Эта величина, равная 2·10 -5 ньютон на 1 м 2 , принята за 1 децибел (дБ).

При повышении интенсивности звука создаваемое в звуковой волной давление на барабанную перепонку на определенном уровне может вызывать болевые ощущения. Такая интенсивность звука называется порогом болевых ощущений и находится в пределах 130 дБ.

В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектра, которые создаются в результате работы разнообразных механизмов, агрегатов и других устройств. Они образуются вследствие быстрых вращательных движений, скольжения (трения), одиночных или повторяющихся ударов, вибрации инструментов и отдельных деталей машин, завихрений сильных воздушных или газовых потоков и т. д. Шум имеет в своем составе различные частоты, и все же каждый шум можно охарактеризовать преобладанием тех или иных частот. Условно принято весь спектр шумов делить на:

Низкочастотные - с частотой колебаний до 350 гц,

Среднечастотные - от 350 до 800 гц

И высокочастотные - свыше 800 гц.

К низкочастотным относятся шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды (стены, перекрытия, кожухи), и т. п.; к среднечастотным относятся шумы большинства машин, агрегатов, станков и других движущихся устройств неударного действия; к высокочастотным относятся шипящие, свистящие, звенящие шумы, характерные для машин и агрегатов, работающих на больших скоростях, ударного действия, создающих сильные потоки воздуха или газов, и т. п.

Производственный шум различной интенсивности и спектра (частоты), длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха у последних, а иногда и к развитию профессиональной глухоты. Такое неблагоприятное действие шума связано с длительным и чрезмерным раздражением нервных окончаний слухового нерва во внутреннем ухе, в результате чего в них возникает переутомление, а затем и частичное разрушение. Исследованиями установлено, что чем выше частотный состав шумов, чем они интенсивнее и продолжительнее, тем быстрее и сильнее оказывают неблагоприятное действие на орган слуха.

Помимо местного действия - на орган слуха, шум оказывает и общее действие на организм работающих. Шум является внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, в результате чего при интенсивном и длительно действующем шуме наступает перенапряжение центральной нервной системы, распространяющееся не только на специфические слуховые центры, но и на другие отделы головного мозга. Вследствие этого нарушается координирующая деятельность центральной нервной системы, что, в свою очередь, ведет к расстройству функций внутренних органов и систем. Например, у рабочих, длительное время подвергавшихся воздействию интенсивного шума, особенно высокочастотного, отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах, а при медицинских обследованиях выявляются язвенная болезнь, гипертония, гастриты и другие хронические заболевания.

Влияние вибрации на организм. Восприятие вибрации зависит от частоты колебаний, их силы и размаха - амплитуды. Частота вибрации, как и частота звука, измеряется в герцах, энергия - в килограммометрах, а амплитуда колебаний - в миллиметрах. За последние годы установлено, что вибрация, как и шум, действует на организм человека энергетически, поэтому ее стали характеризовать спектром по колебательной скорости, измеряемой в сантиметрах в секунду или. как и шум, в децибелах; за пороговую величину вибрации условно принята скорость в 5·10 -6 см/сек. Вибрация воспринимается (ощущается) лишь при непосредственном соприкосновении с вибрирующим телом или через другие твердые тела, соприкасающиеся с ним. При соприкосновении с источником колебаний, генерирующим (издающим) звуки наиболее низких частот (басовые), наряду со звуком воспринимается и сотрясение, то есть вибрация.

В зависимости от того, на какие части тела человека распространяются механические колебания, различают местную и общую вибрацию. При местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью, чаще всего руки (при работе с ручными вибрирующими инструментами или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.). Иногда местная вибрация передается на части тела, сочлененные с подвергающимися непосредственно вибрации суставами. Однако амплитуда колебаний этих частей тела обычно ниже, так как по мере передачи колебаний по тканям, и тем. более мягким, они постепенно затухают. Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.).

Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности телу человека, вызывают раздражение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых внутренних органов и систем, и в первую очередь периферических нервов и кровеносных сосудов, вызывая их сокращение. Сами же нервные окончания, особенно кожные, также подвергаются изменению - становятся менее восприимчивыми к раздражениям. Все это проявляется в виде беспричинных болей в руках, особенно по ночам, онемения, ощущения «ползания мурашек», внезапного побеления пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, тактильной). Весь этот комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрационной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость. У женщин от воздействия вибрации, помимо этого, нередко появляются нарушения функционального состояния половой сферы.

Развитие вибрационной болезни и. других неблагоприятных явлений зависит в основном от спектрального состава вибрации: чем выше частота вибрации и чем больше амплитуда и скорости колебаний, тем большую опасность представляет вибрация в отношении сроков развития и тяжести вибрационной болезни.

Способствуют развитию вибрационной болезни охлаждение тела, главным образом тех его частей, которые подвержены вибрации, мышечные напряжения, особенно статическое, шум и другие.

Меры борьбы с шумом и вибрацией. Прежде всего, необходимо обратить внимание на технологический процесс и оборудование, по возможности заменить операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, другими. В ряде случаев можно заменить ковку металла его штамповкой, клепку и чеканку - прессованием или электросваркой, наждачную зачистку металла- огневой, распиловку циркулярными пилами - резанием специальными ножницами и т. д. Необходимо следить, чтобы при такой замене не создавались какие-либо дополнительные вредности, которые могут оказывать на работающих более неблагоприятное действие, чем шум и вибрация.

Устранение или сокращение шума и вибрации от вращающихся или двигающихся узлов и агрегатов достигается, прежде всего, путем точной подгонки всех деталей и отладки их работы (уменьшение до минимума допусков между соединяющимися деталями, устранение перекосов, балансировка, своевременная смазка и т. п.). Под вращающиеся или вибрирующие машины или отдельные узлы (между соударяющимися деталями) следует прокладывать пружины или амортизирующий материал (резина, войлок, пробка, мягкие пластики и т. п.).

Не рекомендуется вращающиеся части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие большие поверхности, создающие шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и цистерн при их.клепке или зачистке и т. п., следует более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху.

Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать газовые и воздушные коммуникации и аппараты, особенно находящиеся под большим давлением, избегая шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п. Для выпуска сжатого воздуха или газа следует использовать не простые краны, а специальные задвижки.

Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее и вибрирующее оборудование вынести за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это оборудование требует постоянного или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются звукоизолированные будки или комнаты для обслуживающего персонала.

Помещения с шумящим и вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать от остальных рабочих участков. Аналогичным образом целесообразно изолировать между собой и помещения или участки с шумами разной интенсивности и спектра. Стены и потолки в шумных помещениях покрываются звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др.

Мощные машины и другое оборудование вращательного или ударного действия устанавливаются в нижнем этаже на специальном фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается на несущих конструкциях здания с прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается в изолированные кабины с звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вентиляторов и т. п.).

В качестве индивидуальных защитных средств при работе в шумных помещениях используются различные противошумы (антифоны). Они изготовляются либо в виде вставляемых в наружный слуховой проход вкладышей из мягких звукопоглощающих материалов, либо в виде наушников, надеваемых на ушную раковину.

При работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирую; вибрирующие части машин и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной. или другим мягким материалом. Виброгасящую роль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника.

Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, чередовались с другими работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно предусматривать периодические кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборудования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).

При приеме на работу, связанную с возможным воздействием шума или вибрации, проводятся обязательные предварительные медицинские осмотры, а в процессе работы - периодические медосмотры раз в год.

Ультразвук и его действие на организм, меры профилактики. В промышленных условиях для получения ультразвука используются установки, состоящие из генераторов высокочастотного переменного тока и магнитного преобразователя.

Ультразвук способен распространяться во всех средах: в газообразной, включая и воздух, жидкой и твердой. При применении ультразвука для производственных целей создаваемые его источником колебания чаще всего передаются через жидкую среду (при очистке, обезжиривании и т. п.) или через твердую (при сверлении, резании, шлифовании и т. п.). Однако и в том и в другом случае некоторая часть энергии, генерируемой. источником ультразвука, переходит в воздушную среду, в которой также возникают ультразвуковые колебания.

Оценивается ультразвук по двум основным его параметрам:

Частоте колебаний

И уровню звукового давления.

Частота колебаний, так же как и шум и вибрация, измеряется в герцах или килогерцах (1 кгц равен 1000 гц). Интенсивность ультразвука, распространяемого в воздушной и газовой среде, так же как и шум, измеряется в децибелах.

Интенсивность ультразвука, распространяемого через жидкую или твердую среду, принято выражать в единицах мощности излучаемых магнитострикционным преобразователем колебаний на единицу облучаемой поверхности - ватт на квадратный сантиметр (вт/см 2).

Ультразвуковые колебания непосредственно у источника их образования распространяются направленно, но уже на небольшом расстоянии от источника (25 - 50 см) эти колебания переходят в концентрические волны, заполняя все рабочее помещение ультразвуком и высокочастотным шумом.

При работе на ультразвуковых установках значительных мощностей рабочие предъявляют жалобы на головные боли, которые, как правило, исчезают по окончании работы; неприятный шум и писк в ушах (иногда до болезненных ощущений), которые сохраняются и после окончания работы; быструю утомляемость, нарушение сна (чаще сонливость днем), иногда ослабление зрения и чувство давления на глазное яблоко, плохой аппетит, сухость во рту и одеревенелость языка, боли в животе и др. При обследовании этих рабочих у них выявляются некоторые физиологические сдвиги во время работы, выражающиеся в небольшом повышении температуры тела (на 0,5 - 1,0 о С) и кожи (на 1,0 - 3,0 о С), сокращении частоты пульса (на 5 - 10 ударов в минуту), понижении кровяного давления - гипотонии (максимальное давление до 85 - 80 мм рт. ст., а минимальное - до 55- 50 мм рт. ст.), несколько замедленных рефлексах и др. У рабочих с большим стажем иногда обнаруживаются отдельные отклонения со стороны здоровья, то есть клинические проявления: исхудание (потеря веса до 5- 8 кг), стойкое расстройство аппетита (отвращение к пище вплоть до тошноты или ненасытный голод), нарушение терморегуляции, притупление кожной чувствительности кистей рук, снижение слуха и зрения, расстройство функций желез внутренней секреции и др. Все эти проявления следует расценивать как результат совместного действия ультразвука и сопровождающего его высокочастотного шума. При этом контактное облучение ультразвуком вызывает более быстрые и ярко выраженные изменения в организме работающих, чем воздействие через воздушную среду. С увеличением стажа работы с ультразвуком нарастают и явления его неблагоприятного воздействия на организм. У лиц со стажем работы в этих условиях до 2 - 3 лет обычно редко выявляются какие-либо патологические изменения даже при интенсивных дозах воздействия ультразвука. Кроме того, степень неблагоприятного воздействия ультразвука зависит от его интенсивности и продолжительности облучения, как разовой, так и суммарной за рабочую смену.

Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.

Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также звукопоглощающие экраны и покрытия.

Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.

При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.

Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем - периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.