Экология
региональное природопользование

Безопасность

Нормирование и защита от акустических загрязнений

Воздействие механических колебаний любого происхождения (природного, бытового, производственного) на организм человека определяется частотой, интенсивностью и средой, через которую колебания передаются. Все механические колебания, в отличие от электромагнитных, являются упругими, требующими материальный носитель. В данном параграфе нас будут интересовать механические колебания частотного диапазона от 20 Гц до 20 кГц, которыг воспринимаются слуховым аппаратом человека как звуки. Любой живой организм воспринимает звуки разных частот и интенсивностей неодинаково. Принято считать, что порогу слышимости человека соответствует звук частотой 1 кГц и интенсивностью 1012 Вт/м2.

Шумом принято считать беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, отрицательно влияющих на состояние организма. Энергетической характеристикой постоянного щума являются уровни звукового давления.

В зависимости от вида спектральной зависимости L(f) шумы делят на тональные (состоящие из нескольких ярко выраженных звуков) и широкополосные (энергия распределена в частотном диапазоне равномерно). По временным характеристикам шумы делят на постоянные и непостоянные. В общем случае шум оказывает отрицательное воздействие на состояние человека, вызывая дискомфорт, чувство неуверенности, раздражительности, стесненности, тревоги, плохого самочувствия, что приводит к ослаблению важных функций жизнедеятельности, и в частности к снижению производительности труда, возникновению ошибок и производственного травматизма, нервным заболеваниям.

Если частотный диапазон звуковых колебаний условно разделить на «низкочастотный» — до 1000 Гц и «высокочастотный» выше 1000 Гц, тс можно вьщелить характерные области вредного влияния шума на организм человека: так, «низкочастотный» шум с уровнем 80 дБ затрудняет разборчивость речи, вызывает снижение работоспособности, мешает нормальному отдыху; длительное воздействие шума с уровнем 100—120 дБ на низких частотах й 80—90 дБ на высоких частотах может вызвать необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости, а шум с уровнем 120—140 дБ независимо от частоты способен вызвать механические повреждения органов слуха. Импульсные и нерегулярные шумы обладают большей степенью воздействия на состояние человека в любом диапазоне.

Физиологической характеристикой звука является громкость. На самочувствии человека наиболее неблагоприятно сказываются звуки высоких частот. Так, два звука, имеющие одинаковый уровень звукового давления, но разную частоту (например, 100 и 1000 Гц), воспринимаются ухом человека как разные громкости. Первый будет казаться более тихим, чем второй, так как ухо человека обладает большей чувствительностью на средних и высоких частотах, чем на низких.

Для физиологической оценки шума используют кривые равгромкости. Уровень громкости в фонах численно равен уровню звукового давления в дБ для звука частотой 1000 Гц, дающего то же субъективное ощущение звука (громкости), что и данный звук. Для звуков с частотой 1000 Гц децибелы и фоны численно равны; то же относится к звукам частотой от 400 до 5000 Гц с уровнем звукового давления больше 80 дБ.

Борьбу с шумом следует начинать уже на стадии проектирования любого технического или бытового проекта, для этого используются организационные, технические и медикопрофилактические мероприятия. Рассмотрим подробнее технический метод снижения шума в производственных помещениях. При этом отметим, что снижение шума за счет акустической обработки помещений цехов, заключающейся в установлении звукопоглощающей облицовки, позволяет решить одновременно две задачи: улучшить условия труда и защитить население близлежащей жилой застройки от действия шума.

Звукоизолирующая способность ограждения зависит от его размеров, формы, расположения, материалов и т. д. Явление звукопоглощения объясняется преобразованием колебательной энергии шума в тепловую. Наибольшее звукопоглощение обеспечивают пористые и перфорированные материалы, ткань.

Выбор конструкции звукопоглощающей облицовки производится не только для получения максимального звукопоглощения в какихлибо полосах частот, но также для обеспечения дизайна, эстетики и работоспособности облицовки в конкретных условиях (наличие пыли, агрессивных сред и т. д.). В табл. 4.10 указаны санитарногигиенические нормы уровней звукового давления для восьми октавных полос по мере возрастания частоты (1—8) для ряда производственных помещений.

Медикопрофилактические мероприятия подразумевают контроль параметров шумовой обстановки, с одной стороны, и контроль состояния здоровья работающих и населения с другой.

В системах связи значительное место занимают вопросы, связанные с предъявлением человеку звуковой информации (телевизионные и радиотехнические объекты, системы звуковой связи, информационносправочные системы); поэтому соотношение шум — полезный сигнал имеет определяющее значение в передаче звуковой информации.

Поскольку звуковой анализатор человека (наружное, среднее, внутреннее ухо, слуховой нерв и система нервных связей с мозгом) неодинаково чувствителен к звукам различной частоты, то субъективное восприятие звуковых сигналов отличается от звуковых характеристик звука, подчиняясь закону пороговых приращений Вебера — Фехнера, поскольку звуки малой частоты воспринимаются как менее громкие по сравнению со звуками большей частоты той же интенсивности. Например, для среднего участка слышимого диапазона изменение звука по интенсивности и частоте составляет 0,1 интенсивности раздражителя. В пределах 60—2000 Гц при интенсивности звука 30 дБ различимая прибавка составляет 2—3 Гц, а в пределах 2000—16 000 Гц относительная величина энергетического порога примерно постоянна и составляет 0,02. Все это должно учитываться при конструировании радиоаппаратуры.

Кроме того, отметим, что длительность звукового раздражения, необходимая для возникновения ощущения, также зависит от частоты и интенсивности звука. С увеличением частоты и интенсивности временной порог чувствительности слухового анализатора сокращается. Для частот 1 кГц и более при интенсивности более 30 дБ слуховое ощущение возникает при длительности звукового раздражения около 0,001 с, а уменьшение интенсивности до 10 дБ увеличивает это время до 0,05 с. Минимальное время, необходимое для отчетливого ощущения доминирующей частоты в линейчатом спектре звука (высоты тона звука) 0,05 с.

В заключение отметим, что музыку можно считать частным случаем организованного человеком приятного для восприятия «шума»; так свидетельствуют специальные приборы — статические анализаторы, измеряющие характеристики шумов. В связи с этим к оценке музыки как шума можно привлечь понятие статистической радиотехники, а именно что для восприятия музыки минимальное отношение сигнала к помехе должно быть не менее 20 дБ по акустическому давлению. Если слушатель находится, например, в метро, то для такого соотношения сигнал — шум головтелефоны плейера должны развивать звуковое давление в 115—120 дБ. Это всего лишь на 8—10 дБ меньше, чем болевой предел. «Стрекот» от стереотелефонов «меломанов» первое свидетельство о частичной потере слуха. Кроме этого изза широкого частичного спектра музыки и акустической нелинейности сред, в которых распространяется звук в голове, в результате биений отдельных частотных компонентов возникают инфразвуковые волны, отрицательно действующие на здоровье человека.

Особо важно отметить неумелое использование звука в замкнутом пространстве, например автомобиле, где установлено несколько мощных громкоговорителей, воспроизводящих звук в широкой полосе частот. Несмотря на малый коэффициент преобразования этой мощности в звук (КПД примерно 0,7 % при электрической мощности до 100 Вт и более), воздействие звука оказывается очень сильным, поскольку звук в замкнутом пространстве воспринимается всей поверхностью тела. Значит, практически организм подвергается мощной вибрационной атаке, и больные или наиболее слабые его органы могут просто отказать, что особенно опасно во время движения автомобиля, когда вибрации частично переходят в инфразвук.

При увеличении амплитуды колебаний резонирующих частот тела человека, особенно для частот ниже 20 Гц, значительно нарушается вестибулярная функция, возникает головная боль, обостряются хронические заболевания. В связи с этим было бы полезно проверять при техосмотрах автомобиля уровень максимального звукового давления в салоне, исходя из санитарных норм.

<Действие электрического тока на организм человека. Основы электробезопасности
Современные представления о возникновении жизни на Земле
Главная   |   Поля   |   Жизнедеятельность   |   Природопользование   |   Безопасность   |   Карта сайта
2008-2015 © p0d.ru, E-mail:info@p0d.ru