Слайд 1ШУМ.
ЗАЩИТА ОТ ШУМА
Доцент, к.т.н. Шестакова Е.А.
Слайд 2Физическая характеристика шума
По физической природе шумом является нежелательный
для человека звук.
Звук или тон - это акустическое
гармоническое колебание с определённой частотой.
Слайд 3Звук характеризуется:
Частотой колебаний f (Гц), то есть числом
колебаний в секунду.
Звуковым давлением p (Па) - это
разность между мгновенным давление в волне и атмосферным.
Интенсивностью или силой звука I (вт/м2) равной потоку звуковой энергии, проходящей в единицу времени через 1 м2 площади. Интенсивность пропорциональна квадрату звукового давления.
Слайд 4 Уровень звукового давления – отношение данного звукового давления
р к нулевому (стандартному) уровню р0, выраженному в дБ:
N=20lgp/p0
Порог слышимости – наиболее тихий звук (при частоте 1000 Гц), который слышит человек. Соответствует звуковому давлению 2х10-5 Па, принятому в качестве нулевого (стандартного) уровня давления.
Болевой порог – звуковое давление, вызывающее болевое ощущение. При частоте 1000 Гц болевой порог – 200 Па, что соответствует уровню 120 дБ.
Слайд 5По частоте колебаний звуки классифицируются:
Инфразвук < 16 Гц
Слышимый звук 16 –20000 Гц
Ультразвук > 20000
Гц
Слайд 6 По характеру спектра шумы делят на широкополосные, тональные и
смешанные, в которых присутствуют тональные составляющие. По временной характеристики их
делят на постоянные и непостоянные, а последние оценивают эквивалентным уровнем звука.
В свою очередь непостоянный шум подразделяется на:
колеблющийся во времени (например, шум в цехе, где много с танков, но работают они не все сразу, а группами);
прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ и более) причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более (пример такого шума – шум в цехе, где работает один станок);
импульсный, состоящий из одного сигнала, каждый длительностью не менее 1 с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБ (пример такого шума – работа молота или пресса).
Слайд 7 Кроме спектральной характеристики шум оценивают одним числом -
уровнем звука в дБА. Это общий уровень шума, откорректированный в
соответствии с кривой слышимости.
Слайд 8Распространение шума в помещении с источником шума
r
Логарифмическая шкала
расстояний
Отражённый шум
Суммарный шум
Прямой
шум
Изменение
уровней
шума
Зона
прямого
шума
Зона
отражённого
шума
График изменения уровней шума
Слайд 10 Коэффициент звукового совершенства машин:
Кзв.с.= Рзв/ Рм= 10-5…10-9;
Рзв= Кзв.с* Рм;
«Мерседес»:
Рм=140л.с.*750Вт/л.с.=105000Вт.
Рзв= Кзв.с* Рм= 10-9 *105000=10-4Вт.
«Запорожец»: Рм=40л.с.*750Вт/л.с.=30000Вт
Рзв= Кзв.с* Рм= 10-5 *30000=310-1Вт.
Слайд 11 Перевод дБ в Па и
обратно Па в дБ
Перевести 80 дБ в Па
Lр = 20 lgр/р0 =80; lgр/р0 =80/20=4; р/р0 =104;
р =р0* 104 =2*10-5 * 104 =210-1 =0,2 Па.
Перевести 20000 микроПа в дБ
р = 20000* 10-6 =2*10-2Па;
Lр = 20 lgр/р0 =20 lg2*10-2/ 2*10-5 =
20 lg103=20*3 =60 дБ
Число под lg 1 2 3 4 5 6 8 10
10 lg п 0 3 5 6 7 8 9 10
Слайд 12 Октавой называется разность частот f2 –f1, у которой
f2/ f1=2.
№ октавы f1,Гц
f2, Гц Fсг.Гц
1 22,5 45 31,5
2 45 90 63
3 90 180 125
4 180 360 250
5 360 720 500
6 720 1440 1000
7 1440 2880 2000
8 2880 5760 4000
9 5760 11520 8000
Слайд 13 Пространственные параметры источников шума:
1. Коэффициент направленности:
Ф =р2/р2ср.,
р – звуковое давление на расстоянии
r от источника шума;
рср. – усредненное звуковое давление
на том же расстоянии r.
2. Показатель направленности:
G =L – Lср. =10 lg Ф; дБ
Слайд 14 Задачи акустического расчета:
1. Определение уровня интенсивности в расчетной точке, когда известен источник
шума и его основные характеристики:
L = f( P, Ф, S, к );
2. Расчет необходимого уровня снижения интенсивности шума:
∆ L = L – Lп;
3.Разработка мероприятий по снижению уровня шума до допустимых величин.
Слайд 15 Акустический расчет в открытом пространстве :
При
действии источника шума со звуковой мощностью Р интенсивность шума в
расчетной точке определяется выражением:
I = Р*Ф/ S*k;
I/I0 = Р/(I0 *S0)*(S0*Ф)/ S*k=Р/Р0*Ф* S0/ S*1/k;
10lgI/I0 =10lgР/Р0+10lgФ-10lgS/S0-10lgk;
L = Lp+10lgФ-10lgS/S0-10lgk
∆ L = L – Lп;
Расчет проводят в каждой октавной полосе
Слайд 16 Акустический расчет в помещении:
Интенсивность звука в помещении равна интенсивности прямого звука Iпр и
интенсивности отраженного звука Iотр.
I = Iпр + Iотр = Р*Ф/ S*k +4Р/В =
= Р (Ф/ S*k +4/В);
L =Lp +10lg (Ф/ S*k +4/В);
В СниП -II - 12 - 77.
L =Lp +10lg (ҳ*Ф/ S*k +4 Ψ/В);
Слайд 17 Упрощенный расчет уровней звукового давления от нескольких источников
шума
Пусть задано три источника шума:
L1
=83 дБ; L2 =77 дБ; L3=82 дБ
Найти L суммарное – ?
РАЗНОСТЬ 2х складываемых уровней L1 - L2=83 – 77=6дБ
По табл.2 находим добавку к большему значению L1,равную 1дБ; тогда Lб= L1+1=83+1=84дБ;
РАЗНОСТЬ 2х складываемых уровней Lб – L3=84 – 82=2дБ; по табл.2 находим добавку к большему значению Lб ,равную 2,2дБ и расчетный уровень звукового давления от трех источников шума будет равен Lс = Lб +2,2=84+2,2=86,2дБ
шума
Для постоянного шума нормируемым параметром является уровень звукового
давления, измеренный в девяти октавных полосах со среднегеометрическими частотами:
Fсг 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц
L 107; 95; 87; 82; 78; 75; 73; 71; 69 дБ
Для непостоянного шума нормируемым параметром является эквивалентный уровень звука:
Lэкв.= 20lg1/Т 0T∫ р/р0 dt, дБА
Слайд 21Значение предельных уровней звука для разных видов жизнедеятельности при разных
классах условий
(степенях риска)
Слайд 22Воздействие шума на человека.
1. Шум высоких уровней отрицательно влияет
на ЦНС, желудок, двигательные функции, умственную работу, зрительный анализатор. Изменяется
частота и наполнение пульса, кровяное давление, замедляются реакции, ослабляется внимание, ухудшается разборчивость речи.
Слайд 23 2.Снижается чувствительность органа слуха, что приводит к временному
повышению порога слышимости. При длительном воздействии шума высокого уровня возникают
необратимые потери слуха и развивается профессиональное заболевание - тугоухость.
Слайд 24Критерием риска потери слуха считается уровень 90 дБА, при ежедневном
воздействии
более 10 лет.
Слайд 25Слышимость зависит от уровня звука (дБ), частоты (Гц), направления распространения
источника звука
Слайд 28Методы и средства борьбы с шумом
1. Классификация методов защиты
от шума и их краткая характеристика.
2. Акустические методы защиты
от шума по пути его распространения.
3. Средства индивидуальной защиты от шума.
4. Медицинские профилактические мероприятия по защите от шума.
Слайд 29Классификация средств
Наушники, заглушки, шлемы
Слайд 30 Снижение шума в источнике его возникновения достигается:
1.Заменой ударных процессов на безударные (клепка-сваркой, штамповка- прессованием и др.)
2. Заменой возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным.
3. Заменой зубчатых передач гидравлическими.
4. Заменой интенсивно звучащих материалов на материалы с меньшей звучностью (сталь на чугун).
5. Повышение точности изготовления деталей и качества балансировки вращающихся деталей.
6. Применение новых методов металлообработки
(лазерная, электронно-лучевая, плазменная и др.)
Слайд 32 Коэффициенты, характеризующие взаимодействие звука с преградой:
1.
Коэффициент поглощения звука:
α = Iпогл./ Iпад.
2. Коэффициент отражения звука:
β = Iотр./ Iпад
3. Коэффициент пропускания звука:
τ = Iпр./ Iпад
α + β + τ =1
Звукоизолирующая способность преграды:
R =10 lg1/ τ, дБ
Слайд 33 Расчет звукоизолирующей способности преграды (ограждения)
1. Rтр.огр.=
L – Ln +10 lgSогр./В,
2. Rогр.> Rтр.огр,
3. Lиз. = L – Rогр.
Эмпирические зависимости для Rогр:
Для ж/бетона, кирпича, металла:
Rогр. =20 lg(m*f) -47,5;
Для оконного стекла Rогр. =18+8,5lgh/h0
Слайд 34Принципы экранирования, звукоизоляции, звукопоглощения
Конструктивные средства уменьшения шума основаны на использовании
этих принципов.
1. Экранирование -
Источник
шума
Экран
Эффективность экрана зависит от
длины звуковой волны по отношению к размерам препятствия, то есть от частоты колебаний. В помещении из-за наличия отражённого шума эффект экрана меньше, чем в открытом пространстве.
Слайд 35Принципы экранирования, звукоизоляции, звукопоглощения (продолжение)
2. Звукоизоляция -
способность преград отражать
звуковую энергию.
Звукоизоляция одностенной конструкции R (дБ) определяется законом «массы»
где
f - частота колебаний, Гц;
δ - поверхностная масса стенки, кг/м2;
А, С - эмпирические коэффициенты.
Слайд 36Принципы экранирования, звукоизоляции, звукопоглощения (продолжение)
3. Звукопоглощение -
способность пористых и рыхло-волокнистых
материалов, а также резонансных конструкций поглощать звуковую энергию.
В помещении с
источником шума уровни шума определяются прямым и отражённым шумом.
Звукопоглощающий материал, установленный на стенах помещения, уменьшает составляющую отражённого шума.
Слайд 37Конструктивные средства уменьшения шума
Слайд 38 Расчет звукоизолирующей способности кожуха и кабины
1.
Rтр.кожуха.= L – Ln +10 lgSкож./Sист.,
2. Rкож.> Rтр.кожуха,
3. Lиз. = L – Rкож
4. Rтр.каб.= L – Ln +10 lgSкаб./В,
Sкаб =ab + 2bh +2ah,
5. Rкаб.> Rтр.каб,
6. Lиз. = L – Rкаб
Слайд 39Профессионально–обусловленные заболевания от воздействий шума
Степень шумовой патологии зависит
от:
Интенсивности шума,
Продолжительности воздействия,
Функционального состояния
ЦНС,
От индивидуальной чувствительности
организма ( 11 % населения).
Слайд 40Профессионально–обусловленные заболевания от воздействий шума
Вегетососудистые дисфункции.
Церебральный
атеросклероз.
Астенический синдром.
Гипертоническая болезнь.
Ишемическая болезнь
сердца.
Язвенная болезнь желудка и 12п. кишки
Депрессии, угнетение психики.
Профессиональная тугоухость.
Онкозаболевания.
Слайд 41Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих
местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в
дБА
Слайд 43Архитектурно–планировочные мероприятия
Слайд 45Инженерно–технические решения
- отделка потолков и стен помещений звукопоглощающими
материалами;
- установление электродвигателей на амортизаторы с применением звукопоглощающих
кожухов, устанавливать оборудование на вибропоглощающие фундаменты;
Слайд 46 - своевременно устранять неисправности, увеличивающие шум при работе
оборудования;
- постоянно контролировать крепление движущихся частей машин и
механизмов, проверять состояние амортизационных прокладок, смазки и т. д.;
- своевременно проводить профилактику и ремонт оборудования;
- эксплуатировать оборудование в режимах, указанных в паспортах заводов-изготовителей;
Слайд 47 - размещать рабочие места с минимальным воздействие шума
на работников;
- организовывать места кратковременного отдыха работников в
помещениях, оборудованных средствами звукоизоляции и звукопоглощения;
- снабжать системы шумоглушителями и звукоизолировать воздуховоды;
- предусматривать установку вентиляторов и электродвигателей на вибро - и звукопоглощающих основаниях.
Слайд 49Ультразвук
Ультразвук – это область акустических колебаний в диапазоне
от 18 кГц до 100 МГц и выше.
По
спектральным характеристикам ультразвук бывает
- низкочастотный – 16-63 кГц, распространяющийся воздушным и контактным путем;
- среднечастотный ультразвук – 125-250 кГц;
- высокочастотный ультразвук – 1-31,5 МГц,
распространяющийся только контактным путем.
Слайд 51 По способу распространения ультразвуковых колебаний выделяют:
-
контактный способ – при соприкосновении рук или других частей тела
человека с источником ультразвука; нормируемым параметром являются пиковые значения виброскорости (м/с) или ее логарифмические уровни в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами;
- воздушный ультразвук – распространяется по воздуху; нормируемыми параметрами являются уровни звукового давления в дБ в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами.
Слайд 52 У работающих с ультразвуковыми установками возможны функциональные нарушения систем
и органов. Частые жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю
слуховой чувствительности.
Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой.
Слайд 53 Защита от ультразвука
Требования к персоналу:
к работе с ультразвуковыми источниками допускаются лица не моложе 18
лет, прошедшие соответствующий курс обучения и инструктаж; подлежат предварительным и периодическим медицинским осмотрам.
При систематической работе с источниками ультразвука в течение более 50 % рабочего времени необходимо устраивать два регламентированных перерыва – 10-минутный перерыв за 1-1,5 часа до обеда и 15-минутный перерыв через 1,5-2 часа после обеда.
Слайд 54 Защита от ультразвука включает в себя использование изолирующих
корпусов и экранов, изоляцию излучающих установок, оборудование дистанционного управления, применение
средств индивидуальной защиты.
Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых, жидких, газообразных средах необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые, внутренние хлопчатобумажные).
Слайд 55 Для защиты работающих от неблагоприятного влияния
воздушного ультразвука следует применять противошумы. Оборудование должно быть сертифицированным и
пройти гигиеническую оценку.
В перерывах необходимо проводить физиопрофилактические процедуры:
- тепловые гидропроцедуры;
- массаж;
- ультрафиолетовое облучение;
- лечебная гимнастика, витаминотерапия.
Слайд 56Инфразвук
Инфразвук – звуковые колебания и волны с частотами, лежащими ниже
полосы слышимых частот – 20 Гц.
По характеру спектра инфразвук подразделяется
на:
широкополосный, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
тональный, в спектре которого имеютмя слышимые дискретные составляющие.
Слайд 57 По временным характеристикам инфразвук подразделяется на:
- постоянный
инфразвук; нормируемыми характеристиками являются уровни звукового давления в октавных полосах
со среднегеометрическими частотами.
- непостоянный инфразвук; нормируемыми характеристиками являются эквивалентные по энергии уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами.
Слайд 59 Выявление инфразвука на производстве следует проводить по следующим
признакам:
- техническим – высокая удельная мощность при сравнительно
низком числе оборотов, ходов или ударов, флуктуация мощных потоков газов или жидкостей;
- конструктивным – большие габаритные размеры двигателей или рабочих органов, наличие замкнутых звукоизолированных кабин;
- строительным – большие площади ограждений или перекрытий источников шума.
Слайд 60 Действие инфразвука на организм человека приводит к функциональным
расстройствам, которые проявляются в виде снижения внимания, нарушения координации движений,
повышенной утомляемости, чувства тошноты, вызывает головную боль, болезнь типа морской, а в некоторых случаях обмороки и параличи.
Тяжесть воздействия зависит:
- от диапазона частот;
- уровня инфразвукового давления;
- длительности воздействия.
Слайд 61 Если частота колебаний внутренних органов совпадает с альфа-ритмами
мозга наступает резонанс, что может привести к разрушению внутренних органов.
Инфразвук при уровне звукового давления до 60 дБ не оказывает вредного воздействия. При уровне звукового давления от 70 до 120 дБ возникает психологический дискомфорт, слабость, потеря внимания. При уровне звукового давления больше 150 дБ может наступить летальный исход.
инфразвука.
В помещении, где генерируется инфразвук, должны разрабатываться
режимы труда и отдыха. Рекомендуется после каждых 2 ч работы делать 20-минутные перерывы.
Установки источника инфразвука размещают в отдельно стоящих зданиях, либо в подвалах зданий.
Расстояние от установок источника инфразвука до населенных мест должно быть не менее 300 м.
Слайд 63 ЛЕЧЕБНО - ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
- предварительные медицинские осмотры;
- периодические медицинские осмотры.
Слайд 64Желаем безопасной жизнедеятельности!