Физические факторы производственной среды (шум и вибрация). Исследование вибрационной чувствительности

Практическое занятие № 14

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

            (шум и вибрация)

Цель занятия:

·  теоретически и практически ознакомиться с с физической и физиолого-гигиенической характеристикой шума, как неблагоприятного фактора производственной среды;

·  познакомиться с методами измерения, анализа, гигиенического нормирования шума;

·  познакомиться с принципами защиты от шума.

Контрольные вопросы

1. Определение шума с гигиенической точки зрения. Классификация шума по способу образования.

2. Физические характеристики шума (поглощение, отражение, дифракция, интерференция).

3. Единицы измерения шума (Гц, дБ).

4. Частотная характеристика шума (постоянный, импульсный, низко-, средне-, высокочастотный шум).

5. Факторы, определяющие действие шума на организм человека.

6. Влияние шума на орган слуха.

7. Влияние шума на другие органы и системы, Понятие «шумовая болезнь».

8. Принципы гигиенического нормирования шума. ПДУ постоянных и непостоянных шумов.

9. Защита от шума:

а) снижение шума в самом источнике;

б) звукопоглощение;

в) звукоизоляция;

г) средства индивидуальной защиты;

д) медицинские мероприятия.

Самостоятельная работа студентов

Функциональная подсистема «вибрационно-акустический фактор» включает 4 элемента слышимый звук (16Гц-20кГц)

инфразвук (менее 16 Гц)

ультразвук (более 20 кГц)

вибрация (доли Гц-800 Гц)

Звук и вибрация с физических позиций представляют собой механические волновые колебания упругих твердых тел соответствующей частоты и интенсивности. Звуковые колебания, возникшие в твердом теле, распространяются и в окружающей его воздушной среде и могут восприниматься органом слуха человека. Вибрационные колебания распространяются от источника по окружающим его твердым телам и воспринимаются человеком через те части тела, которые непосредственно соприкасаются с источником вибрации (стопы при стоянии, ягодицы при сидении, кисти рук при работе с ручным виброинструментом).

По способности органа слуха человека воспринимать звуковые волны весь диапазон звуковых колебаний и в физике, и в медицине принято делить на 3 части: инфразвук (частота от 0 до 16 Гц), слышимый звук (частота 16-20 000 Гц) и ультразвук (частота более 20 000 Гц). Человек органами чувств инфразвук и ультразвук не i воспринимает, тем не менее эти физические факторы среды облада-I ют большой биологической активностью и являются предметом изу-|чения гигиены.

Слышимый звук в природе редко бывает в виде колебаний одной |частоты; как правило, имеет место совокупность разночастотных колебаний в самых различных сочетаниях. В физике различают упорядоченные, гармоничные совокупности сочетаний звуков, как, например, в музыкальных произведениях (не всех!), и беспорядочные, хаотические сочетания, которые называют шумом.

В отличие от физики, в гигиене шумом называют любые независимо от их происхождения, в том числе и упорядоченные, сочетания звуков, неадекватные обстановке: мешающие восприятию полезных сигналов (речи, музыки); отдыху, работе; звуки, оказывающие вредное или раздражающее действие на человека.

Диапазон звуковых частот подразделяется на 9 октавных полос, характерных тем, что верхние частоты каждой октавы вдвое больше нижних граничных частот. Способы выражения проявлений звука в материальной среде, и единицы их измерения оригинальны и требуют предварительного пояснения. Область пространства, в которой наблюдаются звуковые волны, составляет звуковое поле. Изменение состояния среды, возникающее при прохождении звуковых волн в звуковом поле, характеризуется звуковым давлением (р). Сила звукового давления измеряется амплитудой звуковой волны, которая выражается не абсолютной, а среднеквадратичной величиной за период колебания. Единицей звукового давления является ньютон на 1 м² (Н/м²), по системе СИ называемый «паскаль» (Па).

Величина силы звукового давления в окружении человека может изменяться в широких пределах — от 2х10⁴ до 2х10⁵ Па. Пользоваться абсолютными значениями таких сильно разнящихся величин в строительной и санитарной практике крайне неудобно. Поэтому шум принято оценивать не в абсолютных величинах силы звукового давления, а уровнем звукового давления, т.е. отношением создаваемого звукового давления к давлению, принятому за единицу сравнения. Единица сравнения установлена международным соглашением на уровне Ро = 2x10⁵ Па; это минимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом человека как звук.

За единицу уровня звукового давления принята условная безразмерная единица Бел¹; в практике строительной и гигиенической акустики чаще употребляют производную величину — 0,1 Б — децибел (дБ). Уровень среднеквадратичного звукового давления в 1 дБ (L) равен:

Р                 Р

L = 201g— = 20 lg--------Ро             2х10-⁵