Основные принципы защиты от шума

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВУКОВЫХ (ШУМОВЫХ) ПРОЦЕССОВ

Все шумовые (звуковые) процессы классифицируются по временным и спектральным характеристикам.

Спектр шума – это распределение эффективных значений частотных составляющих уровней звукового давления (интенсивности) или мощности в интересующей области частот.

По характеру спектра шума различают:

широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более1октавы;

тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах час-тот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шума различают:

постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время из-мерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характерис-тике шумомера «медленно»;

непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной ха-рактеристике шумомера «медленно».

Непостоянные шумы подразделяют на:

колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, сос-тавляет 1 с и более;

импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБАI и дБА, измеренные соответствен-но на временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются не менее чем на 7 дБ.

Примером импульсного шума может служить ударный процесс забивки свай, звук вы-стрела, хлопок при прохождении самолетомзвукового барьера и т. п.

В практике борьбы с шумом по положению максимума в спектре часто его делят на низкочастотный, где основные составляющие в спектре сосредоточены на частотах до 300 Гц, среднечастотный область частот 300÷800 Гц и высокочастотный свыше 800 Гц.

Любой процесс колебаний может быть или однозначно определен в каждый момент времени или носить случайный неопределенный характер. Иными словами колебания описываются математическими функциями, где аргументом является время, что и опреде-ляет характер процесса. Следовательно, в зависимости от временной и частотной характе-ристик процесс колебаний (например, звуковых) может быть:

детерминированным – процесс не изменяющийся во времени, т. е. повторяющимся че-рез промежуток времени Т, называемым периодом;

случайным (недетерминированным) – процесс, у которого изменение аргумента носит случайный неопределенные характер.

Общим случаем детерминированного процесса являются гармонические колебания и волны.

6.5. НОРМИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ШУМА НА РАБОЧИХ МЕСТАХ

Целью нормирования шумовых характеристик на рабочих местах (санитарное норми-рование) в производственных помещениях является установление научно обоснованных допустимых уровней (ДУ) и предельно допустимых уровней (ПДУ) шума ограничивающих их вредное влияние на организм человека [1].

ДУ − это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и су-щественных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму. ДУ шума устанавливаются для помещений жилых, обществен-ных зданий и территории жилой застройки.

ПДУ − это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать забо-леваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последую-щих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувст-вительных лиц.

При нормировании шумовых характеристик рабочих мест, как правило, регламенти-руется общий шум на рабочем месте независимо от числа источников шума и характерис-тик каждого в отдельности. Нормируемые значения характеристик шума установлены с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности.

Первые нормы уровней шума на рабочих местах были приняты в СССР в 1956 г. В на-чале 1960-х годов Международная Организация по Стандартизации (ISO) предложили подход к нормированию шума исходя из критерия риска потери слуха. Эти рекомендации ISO стали базой для принятия норм по шуму во многих странах. ISO было предложено в качестве норм использовать частотно-зависимые нормировочные кривые, которые учиты-вают следующее свойство слуха: звук высокой частоты при одинаковом уровне с низко-частотным, воспринимается как более неприятный, чем низкочастотный (стандарт ISO R 1996). Таким образом, нормировочная кривая ограничивает в большей степени звук высо-ких частот, чем низких. Такие кривые называемые предельными спектрами (ПС) предназ-начены для нормирования постоянного шума. Для краткости ПС обозначается предельно допустимым уровнем звукового давления на частоте 1000 Гц (например, ПС-75). Санитар-но-гигиеническая оценка постоянного шума производится по интегральному показателю − уровню звука, дБА. Между ПС и интегральным показателем существует простая зависи-мость

L_Aнорм = ПС + 5, (19)

где ПС − номер предельного спектра (например, ПС-75 соответствует интегральная нор-

ма L_Aнорм = 80 дБА).

При проектировании средств защиты от шума необходимо учитывать различие зало-женное в ПС, чем жестче норма, тем больше затрат на ее соблюдение и выше риск пов-реждения слуха.

В нашей стране шум на рабочих местах в производственных помещениях нормирует-ся в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562-96 и ГОСТ 12.1.003-83* [1, 2]. Инфразвук на рабо-чих местах в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки нор-мируется в соответствии с СН 2.2.4./2.1.8. 583-96 [3]. Ультразвук нормируется в соответ-ствии с требованиями ГОСТ 12.1.001-83 и СанПиН 2.2.4./2.1.8.582-96 [5, 6].

СН 2.2.4/2.1.8.562-96 нормирует уровни шума на рабочих местах в кабинах маши­ниста тепловозов, электровозов, поездов метрополитена, дизель-поездов и автомотрис, скорост-ных и пригородных электропоездов, в помещениях для персонала вагонов поездов даль-него следования, в слу­жеб­ных помещениях, в рефриже­ра­тор­ных секциях, в вагонах элек-тро­стан­ций, в помещениях для отдыха багажных и почтовых отделений, в служебных по-мещениях багажных и почтовых вагонов, в вагонах-ресторанах. Инфразвук нормируется в кабинах машиниста тягового подвижного состава [4].

Снизить шум в источнике его возникновения таким образом, чтобы на рабочем месте он не превышал допустимого, при современном уровне развития техники удается далеко не всегда. Поэтому принимаются меры для уменьшения шума на путях его распростране-ния от источника к рабочему месту.

Зная шумовую характеристику машины, оборудования, транспортного средства и про-изведя акустический расчет, можно определить величину октавного уровня звукового дав-ления или эквивалентный уровень звука на рабочем месте. При превышении уровня до-пустимого значения, определяется необходимое снижение уровня шума посредством ме-роприятий по шумоглушению. При этом могут быть применены средства звукоизоляции и звукопоглощения, глушители шума. Ожидаемые уровни звукового давления в расчетной точке (рабочее место) определяют по зависимостям, выводимым из закона сохранения энергии.

Имеется источник шума с октавной звуковой мощностью W и рабочее место, для ко-торого необходимо определить уровень звукового давления L. Звуковая энергия, излуча-емая источником шума, распределяется по замкнутой поверхности S, окружающей источ-ник и проходящей через расчетную точку. По пути прохождения эта энергия ослабляется в β раз вследствие потерь в ограждениях, атмосфере, зеленых насаждениях и т. п. Поэтому интенсивность звука в расчетной точке с учетом направленности источника составит, Вт/м²:

I = W Ф / (β S), (20)

где Ф = I / I_СР − показатель направленности источника шума;

I, I_СР − соответственно, интенсивность звука, излучаемая в заданном направле-

нии и средняя интенсивность звука, дБ.

Основная формула акуcтического расчета имеет вид:

L = L_I = L_W + 10 lg Ф − 10 lg (S / S₀) − ∆L_W, (21)

где L_W − уровень звуковой мощности источника шума, дБ;

S₀ − единичная площадь равная 1 м²;

∆L_W = 10 lg β − ослабление звуковой энергии по пути от источника шума до расчет-

ной точки за счет отражения и поглощения, дБ.

Исходя из этих зависимостей можно определить основные направления борьбы с шу-

мом техническими средствами. К ним относятся:

уменьшение звуковой мощности источника;

изменения показателя направленности источника таким образом, чтобы максимум ха-рактеристики направленности был обращен от расчетной точки (например, переориенти-рование системы выпуска отработавших газов ДВС);

увеличение площади замкнутой поверхности S, на которую распределяется звуковая мощность источника, при помощи архитектурно-планировочных решений (источник шу-ма при этом следует размещать как можно дальше от рабочих мест);

увеличение ослабления звуковой энергии ∆L_W между источником шума и расчетной точкой посредством звукоизолирующих преград (стен, перекрытий, кожухов, кабин наб-людения и т. п.), звукопоглощающих облицовок и звукопоглощающих конструкций, экра-нов, глушителей шума, виброизоляторов.

Снижение шума на рабочих местах также обеспечивается:

применение малошумных технологических процессов (изменение технологии произ-водства, способа обработки и транспортирования материала и др.);

применение малошумных машин, изменение конструктивных элементов машин, их сборочных единиц;

оснащение шумных машин средствами дистанционного управления и автоматического контроля;

совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;

использование рациональных режимов труда и отдыха работников на шумных пред-приятиях;

применением средств индивидуальной защиты работающего.

Дата добавления: 2014-01-04