Koncept industrijske buke i vibracija, indikatori koji ih karakteriziraju. Higijenske karakteristike industrijske buke i vibracija. III. Higijenske karakteristike uticaja buke na organizam. Uticaj buke na ljudski organizam

Buka je neuređena kombinacija zvukova različite visine i jačine, koja uzrokuje neprijatan subjektivni osjećaj i objektivne promjene u organima i sistemima.

Buka se sastoji od pojedinačnih zvukova i ima fizičku karakteristiku. Širenje zvuka talasa karakteriše frekvencija (izražena u hercima) i jačina, odnosno intenzitet, odnosno količina energije koju zvučni talas prenosi u roku od 1 s kroz 1 cm2 površine okomite na pravac prostiranja zvuka. Intenzitet zvuka se mjeri u energetskim jedinicama, najčešće u ergovima u sekundi po 1 cm2. Erg je jednak sili od 1 dina, tj. sili koja se prenosi na masu mase 1 g i ubrzanje od 1 cm2/s.

Kako ne postoje načini da se direktno odredi energija zvučnih vibracija, mjeri se pritisak koji se stvara na tijela na koja padaju. Jedinica za zvučni pritisak je bar, što odgovara sili od 1 dina po 1 cm2 površine i jednakoj 1/1.000.000 atmosferskog pritiska. Govor pri normalnoj glasnoći stvara pritisak od 1 bar.

Percepcija buke i zvuka

Osoba je u stanju da percipira vibracije frekvencije od 16 do 20.000 Hz kao zvuk. S godinama se osjetljivost analizatora zvuka smanjuje, a u starosti vibracije s frekvencijom iznad 13.000-15.000 Hz ne izazivaju slušni osjećaj.

Subjektivno, frekvencija i njeno povećanje se percipiraju kao povećanje tona i visine tona. Obično je glavni ton praćen nizom dodatnih zvukova (preglasa), koji nastaju zbog vibracije pojedinih dijelova zvučnog tijela. Broj i jačina tonova stvaraju određenu boju, odnosno tembar, složenog zvuka, omogućavajući prepoznavanje zvukova muzičkih instrumenata ili glasova ljudi.

Da bi izazvali slušni osjećaj, zvuci moraju imati određenu snagu. Najniži intenzitet zvuka koji osoba percipira naziva se pragom čujnosti za dati zvuk.

Pragovi čujnosti za zvukove različitih frekvencija nisu isti. Najniži pragovi su za zvukove sa frekvencijama od 500 do 4000 Hz. Izvan ovog raspona, pragovi sluha se povećavaju, što ukazuje na smanjenje osjetljivosti.

Povećanje fizičke snage zvuka subjektivno se percipira kao povećanje jačine zvuka, ali to se događa do određene granice, iznad koje se osjeća bolni pritisak u ušima - prag boli, odnosno prag dodira. Postepenim povećanjem zvučne energije od praga čujnosti do praga boli, otkrivaju se karakteristike slušne percepcije: osjećaj jačine zvuka se ne povećava proporcionalno povećanju njegove zvučne energije, već mnogo sporije. Dakle, da biste osjetili jedva primjetno povećanje jačine zvuka, potrebno je povećati njegovu fizičku snagu za 26%. Prema Weber-Fechnerovom zakonu, osjet se povećava proporcionalno ne jačini stimulacije, već logaritmu njene snage.

Zvukovi različitih frekvencija sa istim fizičkim intenzitetom ne osjećaju se uho jednako glasno. Zvukovi visoke frekvencije se percipiraju kao glasniji od zvukova niske frekvencije.

Za kvantificiranje zvučne energije, predložena je posebna logaritamska skala nivoa intenziteta zvuka u belima ili decibelima. U ovoj skali, nulti, ili početni nivo, konvencionalno se uzima kao sila (10-9 erg/cm2 × sec, ili 2 × 10-5 W/cm2/s), približno jednaka pragu čujnosti zvuka sa frekvencijom od 1000 Hz, koja se u akustici uzima za standardni zvuk. Svaki nivo takve skale, tzv bijela, odgovara promjeni intenziteta zvuka za faktor 10. Povećanje intenziteta zvuka za 100 puta na logaritamskoj skali označava se kao povećanje nivoa intenziteta zvuka za 2 bela. Povećanje nivoa intenziteta zvuka za 3 bela odgovara povećanju njegove apsolutne jačine za 1000 puta, itd.

Dakle, da bi se odredio nivo jačine bilo kojeg zvuka ili buke u zvonima, treba podijeliti njegovu apsolutnu jačinu sa jačinom zvuka koja se uzima kao nivo poređenja i izračunati decimalni logaritam ovog omjera.

gdje je I1 – apsolutna sila;

I – intenzitet zvuka nivoa poređenja.

Ako izrazimo u belovima ogroman raspon intenziteta zvuka sa frekvencijom od 1000 Hz od praga čujnosti i (nulte razine) do praga bola, tada će cijeli raspon na logaritamskoj skali biti 14 bela.

Zbog činjenice da je slušni organ sposoban da razlikuje povećanje zvuka od 0,1 bel, u praksi se pri mjerenju zvukova koristi decibel (dB), odnosno jedinica 10 puta manja od bel.

Zbog posebnosti percepcije slušnog analizatora, osoba će percipirati zvuk iste jačine iz izvora buke s različitim fizičkim parametrima. Tako će se zvuk snage 50 dB i frekvencije od 100 Hz percipirati jednako glasno kao i zvuk snage 20 dB i frekvencije od 1000 Hz.

Da bismo mogli da uporedimo zvukove različitog frekventnog sastava i različite jačine u odnosu na njihovu glasnoću, uvedena je posebna jedinica za jačinu zvuka koja se zove „fon“. U ovom slučaju jedinica poređenja je zvuk od 1000 Hz, koji se smatra standardnim. U našem primjeru, zvuk od 50 dB i frekvencija od 100 Hz bit će jednak 20 fona, jer odgovara zvuku jačine 20 dB i frekvencije od 1000 Hz.

Nivo buke koji ne izaziva štetne efekte na uši radnika, odnosno tzv. normalna granica jačine zvuka na frekvenciji od 1000 Hz, odgovara 75-80 pozadina. Kada se frekvencija zvučnih vibracija poveća u odnosu na standardnu, ograničenje jačine zvuka treba smanjiti, jer se štetno djelovanje na slušni organ povećava sa povećanjem frekvencije vibracija.

Ako su tonovi koji čine šum locirani kontinuirano u širokom rasponu frekvencija, tada se takva buka naziva kontinuirana ili kontinuirana. Ako je jačina zvukova koji čine buku približno jednaka, takav šum se naziva bijelim po analogiji s "bijelim svjetlom", karakteriziranim kontinuiranim spektrom.

Određivanje i standardizacija šuma se obično vrši u frekvencijskom opsegu jednakoj oktavi, pola oktave ili trećini oktave. Oktava se smatra frekvencijskim opsegom u kojem je gornja granica frekvencije dvostruko veća od donje frekvencije (na primjer, 40-80, 80-160, itd.). Za označavanje oktave obično nije naznačen frekvencijski raspon, već takozvane srednje geometrijske frekvencije. Dakle, za oktavu od 40-80 Hz, srednja geometrijska frekvencija je 62 Hz, za oktavu od 80-160 Hz – 125 Hz, itd.

Prema spektralnom sastavu, sva buka je podijeljena u 3 klase.

Klasa 1. Niskofrekventna (buka jedinica male brzine bez udara, buka koja prodire kroz zvučnoizolacione barijere). Najviši nivoi u spektru nalaze se ispod 300 Hz, nakon čega slijedi smanjenje (najmanje 5 dB po oktavi).

Klasa 2. Srednjofrekventna buka (buka većine mašina, mašina i jedinica bez udara). Najviši nivoi u spektru se nalaze ispod frekvencije od 800 Hz, a zatim opet pad od najmanje 5 dB po oktavi.

Klasa 3. Visokofrekventni šumovi (zvonjenje, šištanje, zviždanje karakteristično za udarne jedinice, protok vazduha i gasa, jedinice koje rade pri velikim brzinama). Najniži nivo šuma u spektru se nalazi iznad 800 Hz.

Čuju se zvukovi:

2) tonski, kada intenzitet šuma u uskom frekventnom opsegu oštro prevladava nad drugim frekvencijama.

Na osnovu raspodjele zvučne energije tokom vremena, buka se dijeli na:

1) konstante čiji se nivo zvuka menja tokom vremena za najviše 5 dB tokom 8-časovnog radnog dana;

2) nestabilan, čiji se nivo zvuka menja za više od 5 dB tokom 8-časovnog radnog dana.

Varijabilne buke se dijele na:

1) fluktuirajući u vremenu, čiji se nivo zvuka kontinuirano menja tokom vremena;

2) povremeni, čiji se nivo zvuka postepeno menja (za 5 dB ili više), a trajanje intervala sa konstantnim nivoom je 1 s ili više;

3) puls, koji se sastoji od jednog ili više signala u trajanju kraćem od 1 s svaki, dok se nivo zvuka mijenja za najmanje 7 dB.

Ako se nakon izlaganja buci određenog tona osjetljivost na nju smanji (prag percepcije se povećava) za ne više od 10-15 dB, a oporavak se događa za najviše 2-3 minute, trebali biste razmisliti o prilagodbi. Ako je promjena pragova značajna i trajanje oporavka je produženo, to ukazuje na početak umora. Glavni oblik profesionalne patologije uzrokovane intenzivnom bukom je trajno smanjenje osjetljivosti na različite tonove i šapatom (profesionalni gubitak sluha i gluvoća).

Uticaj buke na tijelo

Čitav kompleks poremećaja koji se razvijaju u organizmu pod uticajem buke može se kombinovati u tzv. bolest buke (prof. E. Ts. Andreeva-Galanina). Bolest buke je opšta bolest čitavog organizma koja nastaje kao posledica izlaganja buci, sa primarnim oštećenjem centralnog nervnog sistema i slušnog analizatora. Karakteristična karakteristika bolesti buke je da se promjene u tijelu javljaju prema vrsti astenovegetativnog i astenoneurotičnog sindroma, čiji razvoj značajno nadmašuje poremećaje koji proizlaze iz slušne funkcije. Kliničke manifestacije u organizmu pod uticajem buke dele se na specifične promene u organu sluha i nespecifične promene u drugim organima i sistemima.

Regulacija buke

Regulacija buke se vrši uzimajući u obzir njenu prirodu i uslove rada, namjenu i namjenu prostorija i prateće štetne faktore proizvodnje. Za higijensku procjenu buke koriste se sljedeći materijali: SN 2.2.4/2.1.8.5622-96 „Buka na radnim mjestima, u stambenim i javnim zgradama i u stambenim prostorima“.

Za konstantan šum, normalizacija se vrši u oktavnim opsezima sa srednjim geometrijskim frekvencijama od 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Hz. Za približnu procjenu, dozvoljeno je mjerenje u dBA Prednost mjerenja buke u dBA je u tome što vam omogućava da odredite višak dozvoljenih nivoa buke bez njegove spektralne analize u oktavnim opsezima.

Na frekvencijama od 31,5 i 8000 Hz, šum je normalizovan na 86 i 38 dB, respektivno. Ekvivalentni nivo zvuka u dB(A) je 50 dB. Za tonski i impulsni šum je 5 dB manji.

Za vremenski promjenljivu i isprekidanu buku, maksimalni nivo zvuka ne bi trebao biti veći od 110 dB, a za impulsivnu buku maksimalni nivo zvuka ne bi trebao biti veći od 125 dB.

U pojedinim granama proizvodnje, u odnosu na struke, racioniranje se vrši uzimajući u obzir kategoriju težine i napetosti. U ovom slučaju postoje 4 stepena ozbiljnosti i napetosti, uzimajući u obzir ergonomske kriterije:

1) dinamičko i statičko opterećenje mišića;

2) nervno opterećenje - napetost pažnje, gustina signala ili poruka u roku od 1 sata, emocionalni stres, smene;

3) napetost funkcije analizatora - vid, količina RAM-a, odnosno broj elemenata koji se pamte 2 sata ili više, intelektualna napetost, monotonija rada.

Za rad niskog intenziteta, kao i lagani i umjereni rad, buka je regulirana na 80 dB. Sa istim intenzitetom (niskim), ali sa teškim i veoma teškim oblicima porođaja, manji je za 5 dB. Za srednje intenzivan rad, intenzivan i veoma intenzivan rad, buka je normalizovana na 10 dB manja, odnosno 70, 60 i 50 dB.

Stepen gubitka sluha određuje se veličinom gubitka sluha na frekvencijama govora, odnosno na 500, 1000 i 2000 Hz i na profesionalnoj frekvenciji od 4000 Hz. Postoje 3 stepena gubitka sluha:

1) blagi pad - na frekvencijama govora dolazi do gubitka sluha za 10-20 dB, a na profesionalnim frekvencijama - za 60 ± 20 dB;

2) umereno smanjenje - na frekvencijama govora sluh se smanjuje za 21-30 dB, a na profesionalnim frekvencijama - za 65 ± 20 dB;

3) značajno smanjenje - za 31 dB ili više, odnosno na profesionalnim frekvencijama za 70 ± 20 dB.

V.M. Panarin, A.A. Zuikova, V.L. Čižova, N.A. Telegina
Državni univerzitet u Tuli,
Tula

U industriji, poljoprivredi i transportu postoji veliki broj zanimanja povezanih sa mogućnošću izloženosti buka u proizvodnji. Takođe je važno kućna buka(kućanski aparati, ventilacione jedinice, liftovi, itd.).

Buka(sa higijenskog stanovišta) je kompleks nasumično kombinovanih zvukova različitih frekvencija i intenziteta koji štetno utječu na ljudsko tijelo.

Buka(sa akustičke tačke gledišta) su mehaničke talasne vibracije čestica elastične sredine sa malim amplitudama, koje nastaju pod uticajem neke sile koja se pojavljuje. Vibracije čestica u mediju se konvencionalno nazivaju zvučni talasi. Zona zvučnih ili stvarnih zvučnih vibracija je u opsegu od 16 Hz - 20 kHz. Zovu se akustične vibracije sa frekvencijom ispod 16 Hz infrazvuci, od 2 - 10 4 do 10 9 Hz - ultrazvuk, iznad 10 9 Hz - hipersonika. Ceo opseg čujnih frekvencija (16Hz - 20kHz) podeljen je na 11 oktava sa srednjim geometrijskim frekvencijama od 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000Hz.

fizičke karakteristike:

1. Izvor zvuka(W) - ukupna količina energije koju izvor zvuka emituje u okolni prostor u jedinici vremena.

2. Intenzitet zvuka (snaga)(W/m2) - dio ukupne snage po jedinici površine normalno na pozadinu vala. Odnosno, akustična snaga koja dopire do prijemnika zvuka (bubne opne).

3. Zvučni pritisak(Pa / (N / m 2)) - višak vibracija u medijumu u odnosu na ono što postoji pre pojave zvučnih talasa.

4. Brzina zvuka(m/s) - brzina kojom se E prenosi sa čestice na česticu.

Minimalna energija vibracije koja može izazvati osjećaj čujnog zvuka naziva se prag sluha(ili prag percepcije). Na frekvenciji od 1000 Hz ona je jednaka 10 -12 W/m2. Gornja granica čujnosti, prag boli na frekvenciji od 1000 Hz javlja se pri intenzitetu zvuka od 10 2 W/m 2.

U akustici, umjesto skale apsolutnih vrijednosti intenziteta zvuka i zvučnog pritiska, koriste se relativna logaritamska skala(skala decibela). Ova skala je izražena u belah(B) ili decibela(dB) i spada u opseg od 0 -140 dB (0 - 14B).

Decibel- konvencionalna jedinica koja prikazuje dati zvuk u logaritamskim vrijednostima većim od praga čujnosti. Decibel (dB) je matematički koncept koji se koristi za poređenje dvije veličine istog imena, bez obzira na njihovu prirodu.

Intenzitet zvuka subjektivno se percipira kao njegova jačina. Frekvencija vibracije određuje visinu zvuka. Nivo jačine zvuka određuje nivo intenziteta zvuka na osnovu dinamičkih i frekvencijskih svojstava uha. Jedinica koja karakteriše nivo jačine zvuka naziva se pozadina. Pozadina- pokazuje nivo jačine zvuka bilo koje frekvencije u poređenju sa intenzitetom standardnog tona (1000 Hz/sec), izražen u decibelima. Šum se razlikuje po frekvencijskom odzivu niske frekvencije(16-350Hz), srednje frekvencije(350 - 800Hz), visoka frekvencija(više od 800Hz). Slušni analizator je osjetljiviji na visoke frekvencije nego na niske, te je stoga omogućen diferenciran pristup dozvoljenim razinama buke, ovisno o frekvencijskom odzivu i vremenu ekspozicije. Potrebno je uzeti u obzir da tonski i impulsni šum imaju najnepovoljnije efekte i da njihov nivo buke treba da bude 5 dB manji od maksimalno dozvoljenih vrednosti. Maksimalno dozvoljeni nivoi buke (širokopojasni) su: na bolničkim odeljenjima 30 dBA, u krugu bolnice do 35 dBA, u dnevnoj sobi 30 dBA, u stambenim prostorijama 45 dBA. U proizvodnji je dozvoljeno do 80-85 dBA (za stalna radna mjesta i radne prostore u proizvodnim prostorijama i na teritoriji preduzeća).

Tabela 1

Uticaj buke na tijelo

Buka, kao opšti biološki iritant, utiče na sve organe i sisteme, izazivajući različite fiziološke promene. Faktori koji otežavaju efekte buke: prisilni položaj tijela, nervno-emocionalni stres, vibracije, nepovoljni meteorološki faktori, izloženost prašini, toksičnim tvarima.

Specifična akcija:

1. trauma od buke- povezan sa uticajem veoma visokog zvučnog pritiska (radovi miniranja, ispitivanje snažnih motora). Klinika: iznenadni bol u ušima, oštećenje bubne opne do njene perforacije.

2. zamor sluha- objašnjava se prekomjernom stimulacijom nervnih ćelija slušnog analizatora i izražava se slabljenjem slušne osjetljivosti do kraja radnog dana. Uz kroničnu izloženost buci, ova prekomjerna stimulacija uzrokuje postepeni razvoj profesionalnog gubitka sluha (dugotrajan gubitak sluha).

3. kohlearni neuritis- razvija se sporo. Tome prethodi prilagođavanje na buku i razvoj zamora sluha. Početni stadijum: zujanje u ušima, vrtoglavica, percepcija izgovorenog šapatom nije narušena. Zasnovan je na leziji aparata za percepciju zvuka, atrofija počinje u području glavne i donje kovrče pužnice, odnosno u dijelu koji percipira visoke tonove, dakle, u početnoj fazi, percepcija; karakterističan je prag za visoke zvučne frekvencije (4000-8000 Hz). Kako bolest napreduje, prag percepcije se povećava na srednju, a zatim na niske frekvencije. U poodmakloj fazi, percepcija šaptanog govora se smanjuje i razvija se gubitak sluha.

Nespecifična akcija:

Kompleks simptoma "bolest buke" uključuje funkcionalne poremećaje nervnog i kardiovaskularnog sistema, gastrointestinalnog trakta, endokrinih žlezda u vidu neuroza, neurastenije, asteno-vegetativni sindrom sa vaskularnom hipertenzijom, hipertenziju, inhibiciju gastrointestinalnog sekreta, disfunkciju endokrinih žlezda.

U proizvodnji se često susreću kombinovani efekti buke i vibracija.

Ako poznati zvukovi iznenada nestanu iz okoline, osoba će doživjeti značajne neugodnosti, anksioznost, pa čak i osjećaj bezrazložnog straha: na kraju krajeva, ljudi se rađaju i žive u svijetu zvukova. Ne treba zaboraviti da je civilizacija dostigla visok nivo razvoja zahvaljujući sposobnosti komuniciranja u obliku govora - jednog od vidova komunikacije pomoću zvukova. Ipak, buka je jedan od glavnih nepovoljnih faktora proizvodnje. Zbog buke, radnici doživljavaju brži zamor, što dovodi do smanjenja produktivnosti za 10...15%, povećanja broja grešaka pri obavljanju radnih operacija i, posljedično, do povećanog rizika od ozljeda. Produženim izlaganjem buci smanjuje se osjetljivost slušnog aparata, a javljaju se patološke promjene u nervnom i kardiovaskularnom sistemu.

Buka je skup zvukova različite jačine i frekvencije (visine), koji se nasumično mijenjaju tokom vremena. Po svojoj prirodi, zvukovi su mehaničke vibracije čvrstih materija, gasova i tečnosti u čujnom frekvencijskom opsegu (16...20.000 Hz). U zraku se zvučni val širi od izvora mehaničkih vibracija u obliku zona kondenzacije i razrjeđivanja. Mehaničke vibracije karakteriziraju amplituda i frekvencija.

Amplituda vibracija određuje pritisak i jačinu zvuka: što je veći, to je veći zvučni pritisak i glasniji je zvuk. Suština slušne percepcije je percepcija uha o odstupanju vazdušnog pritiska stvorenog zvučnim talasom od atmosferskog pritiska. Vrijednost donjeg praga apsolutne osjetljivosti slušnog analizatora je 2-10~5 Pa na frekvenciji od 1000 Hz, a gornjeg praga je 200 Pa na istoj frekvenciji zvuka.

Učestalost vibracija utiče na slušnu percepciju i određivanje! visina zvuka. Oscilacije sa frekvencijom ispod 16 Hz čine područje infrazvuka, a iznad 20.000 Hz - ultrazvuka. S godinama (od oko 20 godina) gornja granica frekvencija koje percipira osoba smanjuje se: za ljude srednjih godina na 13...15 kHz, za starije ljude - na 10 kHz ili manje. Osetljivost slušnog aparata raste sa povećanjem frekvencije od 16 do 1000 Hz, na frekvencijama od 1000...4000 Hz je maksimalna, a na frekvencijama iznad 4000 Hz opada.

Fiziološka karakteristika percepcije frekvencijskog sastava zvukova je da ljudsko uho ne reagira na apsolutno, već na relativno povećanje frekvencija: udvostručenje frekvencije vibracija se percipira kao povećanje visine zvuka za određenu iznos, nazvan oktava. Stoga se oktava obično naziva frekvencijski raspon u kojem je gornja granica dvostruko veća od donje granice. Opseg čujnih frekvencija podijeljen je na oktave sa srednjim geometrijskim frekvencijama od 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 i 16000 Hz. Geometrijske srednje frekvencije zauzimaju neku vrstu međupozicije u oktavi. One se određuju iz izraza

gdje su fn i fv vrijednosti donje i gornje frekvencije u oktavi, respektivno.

Prilikom higijenske procjene buke mjeri se njen intenzitet (jačina), a spektralni sastav određuje frekvencijom zvukova koji su u nju uključeni. Intenzitet zvuka je količina zvučne energije koju prenosi zvučni val u jedinici vremena po jedinici površine okomitoj na smjer širenja vala. Vrijednosti intenziteta zvuka variraju u vrlo širokom rasponu - od 10-12 do 10 W/m2. Zbog snažnog proširenja raspona promjena intenziteta i posebnosti percepcije zvuka (vidi Weber-Fechnerov zakon), uvedene su logaritamske vrijednosti - nivo intenziteta i nivo zvučnog pritiska, izražen u decibelima (dB). Kada se koristi logaritamska skala, nivo intenziteta zvuka je:

Li = 101g(I/I0),

Nivo zvučnog pritiska:

gdje su I i I0, respektivno, stvarne i granične vrijednosti intenziteta zvuka, W/m2: I0= 10-12 W/m2 na referentnoj frekvenciji fe= 1000 Hz; p i P 0 - stvarni i granični zvučni pritisak, Pa: p0 = 2*10-5 Pa pri fe = 1000 Hz.

Rice. 19.1. Krivulje jednake glasnoće zvukova

Pogodno je koristiti logaritamsku skalu nivoa zvučnog pritiska, budući da se zvuci koji se razlikuju po jačini milijarde puta nalaze u rasponu od 130...140 dB. Na primjer, nivo zvučnog pritiska koji se stvara tokom normalnog ljudskog disanja je unutar 10...15 dB, šaputanja - 20...25, normalnog razgovora - 50...60, stvara motocikl - 95...100, motori mlazni avion na poletanju - 110...120 dB. Međutim, kada se porede različiti šumovi, potrebno je imati na umu da je buka sa nivoom intenziteta od 70 dB dvostruko glasnija od buke od 60 dB i četiri puta glasnija od buke sa nivoom intenziteta od 50 dB, kao što sledi iz logaritamske konstrukcije. skale. Osim toga, uho različito percipira zvukove istog intenziteta, ali različite frekvencije, posebno na nivoima intenziteta manjim od 70 dB. Razlog za ovu pojavu je veća osjetljivost uha na visoke frekvencije.

S tim u vezi uveden je koncept jačine zvuka, čije su mjerne jedinice pozadina i zvučni signali. Jačina zvukova se određuje poređenjem sa referentnim zvukom frekvencije od 1000 Hz. Za referentni zvuk, njegove jedinice intenziteta u decibelima jednake su pozadini (slika 19.1). Dakle, jačina zvuka frekvencije od 1000 Hz i intenziteta od 30 dB jednaka je 30 pozadina, a jačina zvuka od 50 dB sa frekvencijom od 100 Hz jednaka je istoj vrijednosti.

Mjerenje glasnoće u zvukovima jasnije pokazuje koliko je puta jedan zvuk glasniji od drugog. Nivo jačine zvuka od 40 pozadina uzima se kao 1 sin, na 50 pozadina - kao 2 sona, na 60 pozadina - kao 4 sona, itd. Posljedično, s povećanjem volumena za 10 pozadina, njegova vrijednost u sonima se udvostručuje.

Da bi se osigurala sigurnost industrijskih aktivnosti, potrebno je uzeti u obzir sposobnost zvučnih valova da se reflektiraju od površina ili da ih apsorbiraju. Stepen refleksije ovisi o obliku reflektirajuće površine i svojstvima materijala od kojeg je napravljena. Uz visoku unutrašnju otpornost materijala (kao što su filc, guma, itd.), glavni dio zvučnog vala (energije) koji pada na njih se ne odbija, već se apsorbira. Dizajn i oblik prostorija mogu dovesti do višestrukih refleksija zvuka s površina poda, zidova i stropa, čime se produžava vrijeme zvuka. Ovaj fenomen se naziva reverberacija. Mogućnost odjeka se uzima u obzir u fazi projektovanja zgrada i prostorija u kojima se predviđaju bučne mašine i oprema.

Ako poznati zvukovi iznenada nestanu iz okoline, osoba će doživjeti značajne neugodnosti, anksioznost, pa čak i osjećaj bezrazložnog straha: na kraju krajeva, ljudi se rađaju i žive u svijetu zvukova. Ne treba zaboraviti da je civilizacija dostigla visok nivo razvoja zahvaljujući sposobnosti komuniciranja u obliku govora - jednog od vidova komunikacije pomoću zvukova. Ipak, buka je jedan od glavnih nepovoljnih faktora proizvodnje. Zbog buke, radnici doživljavaju brži zamor, što dovodi do smanjenja produktivnosti za 10...15%, povećanja broja grešaka pri obavljanju radnih operacija i, posljedično, do povećanog rizika od ozljeda. Produženim izlaganjem buci smanjuje se osjetljivost slušnog aparata, a javljaju se patološke promjene u nervnom i kardiovaskularnom sistemu.

Buka je skup zvukova različite jačine i frekvencije (visine), koji se nasumično mijenjaju tokom vremena. Zvukovi su po svojoj prirodi mehaničke vibracije čvrstih materija, gasova i tečnosti u čujnom frekvencijskom opsegu (16...20.000 Hz). U zraku se zvučni val širi iz izvora mehaničkih vibracija u obliku zona kondenzacije i razrjeđivanja. Mehaničke vibracije karakteriziraju amplituda i frekvencija.

Amplituda oscilacije određuje pritisak i jačinu zvuka: što je veći, to je veći zvučni pritisak i jači je zvuk. Suština slušne percepcije je percepcija uha o odstupanju vazdušnog pritiska stvorenog zvučnim talasom od atmosferskog pritiska. Vrijednost donjeg praga apsolutne osjetljivosti slušnog analizatora je 2-10~5 Pa na frekvenciji od 1000 Hz, a gornjeg praga je 200 Pa na istoj frekvenciji zvuka.

Frekvencija oscilovanja utiče na slušnu percepciju i određivanje! visina zvuka. Oscilacije sa frekvencijom ispod 16 Hz čine područje infrazvuka, a iznad 20.000 Hz - ultrazvuka. S godinama (od oko 20 godina) gornja granica frekvencija koje percipira osoba smanjuje se: za ljude srednjih godina na 13...15 kHz, za starije ljude - na 10 kHz ili manje. Osetljivost slušnog aparata raste sa povećanjem frekvencije od 16 do 1000 Hz, na frekvencijama od 1000...4000 Hz je maksimalna, a na frekvencijama iznad 4000 Hz opada.

Fiziološka karakteristika percepcije frekvencijskog sastava zvukova je da ljudsko uho ne reagira na apsolutno, već na relativno povećanje frekvencija: udvostručenje frekvencije vibracija se percipira kao povećanje visine zvuka za određenu iznos, nazvan oktava. Stoga se oktava obično naziva frekvencijski raspon u kojem je gornja granica dvostruko veća od donje granice. Opseg čujnih frekvencija podijeljen je na oktave sa srednjim geometrijskim frekvencijama od 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 i 16000 Hz. Geometrijske srednje frekvencije zauzimaju neku vrstu međupozicije u oktavi. One se određuju iz izraza

f c =√ f n f in

gdje su f n i f b vrijednosti donje i gornje frekvencije u oktavi, respektivno.

Prilikom higijenske procjene buke mjeri se njen intenzitet (jačina), a spektralni sastav određuje frekvencijom zvukova koji su u nju uključeni. Intenzitet zvuka je količina zvučne energije koju prenosi zvučni val u jedinici vremena i po jedinici površine okomitoj na smjer širenja vala. Vrijednosti intenziteta zvuka variraju u vrlo širokom rasponu - od 10 -12 do 10 W/m2. Zbog snažnog proširenja raspona promjena intenziteta i posebnosti percepcije zvuka (vidi Weber-Fechnerov zakon), uvedene su logaritamske vrijednosti - nivo intenziteta i nivo zvučnog pritiska, izražen u decibelima (dB). Kada koristite logaritamsku skalu nivo intenziteta zvuka:

L i = 101 g(I/ I 0 ),

Nivo zvučnog pritiska:

L = 20 lg(str/ str 0 )

gdje su I i I 0, respektivno, stvarne i granične vrijednosti intenziteta zvuka, W/m 2: I 0 = 10 -12 W/m 2 na referentnoj frekvenciji f e = 1000Hz; R I P0- stvarni i granični zvučni pritisak, Pa: p 0 = 2*10 -5 Pa at f e = 1000 Hz.

Rice. 19.1. Krivulje jednake glasnoće zvukova

Pogodno je koristiti logaritamsku skalu nivoa zvučnog pritiska, budući da se zvuci koji se razlikuju po jačini milijarde puta nalaze u rasponu od 130...140 dB. Na primjer, nivo zvučnog pritiska koji se stvara tokom normalnog ljudskog disanja je unutar 10...15 dB, šaputanja - 20...25, normalnog razgovora - 50...60, stvara motocikl - 95...100, motori mlazni avion na poletanju - 110...120 dB. Međutim, kada se porede različiti šumovi, potrebno je imati na umu da je buka sa nivoom intenziteta od 70 dB dvostruko glasnija od buke od 60 dB i četiri puta glasnija od buke sa nivoom intenziteta od 50 dB, kao što sledi iz logaritamske konstrukcije. skale. Osim toga, uho različito percipira zvukove istog intenziteta, ali različite frekvencije, posebno na nivoima intenziteta manjim od 70 dB. Razlog za ovu pojavu je veća osjetljivost uha na visoke frekvencije.

U tom smislu uveden je koncept jačina zvuka, Jedinice mjere su porijeklo i sinovi. Jačina zvukova se određuje poređenjem sa referentnim zvukom frekvencije od 1000 Hz. Za referentni zvuk, njegove jedinice intenziteta u decibelima jednake su pozadini (slika 19.1). Dakle, jačina zvuka frekvencije od 1000 Hz i intenziteta od 30 dB jednaka je 30 pozadina, a jačina zvuka od 50 dB sa frekvencijom od 100 Hz jednaka je istoj vrijednosti.

Mjerenje glasnoće u zvukovima jasnije pokazuje koliko je puta jedan zvuk glasniji od drugog. Pozadina nivoa jačine 40

uzet kao 1 sin, na 50 pozadina - kao 2 sina, na 60 pozadina - kao 4 sona, itd. Posljedično, s povećanjem volumena za 10 pozadina, njegova vrijednost u sinovima se udvostručuje.

Da bi se osigurala sigurnost industrijskih aktivnosti, potrebno je uzeti u obzir sposobnost zvučnih valova da se reflektiraju od površina ili da ih apsorbiraju. Stepen refleksije ovisi o obliku reflektirajuće površine i svojstvima materijala od kojeg je napravljena. Uz visoku unutrašnju otpornost materijala (kao što su filc, guma, itd.), glavni dio zvučnog vala (energije) koji pada na njih se ne odbija, već se apsorbira.

Dizajn i oblik prostorija mogu dovesti do višestrukih refleksija zvuka s površina poda, zidova i stropa, čime se produžava vrijeme zvuka. Ovaj fenomen se zove odjek. Mogućnost odjeka se uzima u obzir u fazi projektovanja zgrada i prostorija u kojima se predviđaju bučne mašine i oprema.

KLASIFIKACIJA BUKE

Na osnovu izvora formiranja buka se dijeli na:

mehanički - nastao vibracijama čvrste ili tekuće površine;

aero- i hidrodinamički - nastaje kao rezultat turbulencije u plinovitom ili tekućem mediju, respektivno;

elektrodinamički - uzrokovani djelovanjem elektro- ili magnetodinamičkih sila, električnog luka ili koronskog pražnjenja.

Po frekvenciji razlikuju niskofrekventnu buku (do 300 Hz), srednje frekvenciju (od 300 do 800 Hz) i visokofrekventnu (više od 800 Hz).

Po prirodi spektra buka se dešava:

širokopojasni - ima kontinuirani spektar širine više od jedne oktave;

tonski - karakterizira neravnomjerna raspodjela zvučne energije s prevlašću većine u području jedne ili dvije oktave.

Po trajanju Razlikuju se sljedeće vrste buke:

konstantno - promjene tokom radne smjene za najviše 5 dBA u jednom ili drugom smjeru od prosječnog nivoa;

nedosledan - nivo zvučnog pritiska tokom radne smene može da se promeni za 5 dBA ili više u bilo kom smeru od prosečnog nivoa.

Intermitentna buka se zauzvrat može podijeliti na:

oscilirajući - sa glatkom promjenom nivoa zvuka tokom vremena;

povremeni - karakterizira postepena promjena nivoa zvučnog pritiska za više od 5 dBA sa trajanjem intervala sa konstantnim nivoom zvučnog pritiska od najmanje 1 s;

puls - sastoji se od jednog ili više zvučnih signala, trajanje svakog od njih je manje od 1 s.

Klasifikacija buke je važna za razmatranje kada se razvijaju mjere za smanjenje njenog štetnog djelovanja na radnike. Na primjer, identificiranje izvora buke i razvoj odgovarajućih optimalnih protumjera usmjerenih na smanjenje nivoa zvučnog pritiska koji stvara njegov generator pomaže u poboljšanju performansi ljudi i smanjenju njihovog morbiditeta.

Buka je kombinacija zvukova različitog intenziteta i frekvencije. Bilo koju buku karakterišu zvučni pritisak, nivo intenziteta zvuka, nivo zvučnog pritiska i frekventni sastav buke.

Zvuk. pritisak-dodati. pritisak koji nastaje u medijumu tokom prolaska zvučnih talasa (Pa). Intenzitet zvuka - broj zvukova. energija po jedinici vremena koja prolazi kroz jedinicu površine okomitu na širenje zvukova talasa, (W/m sq.) Intenzitet zvuka povezana sa zvukom. odnos pritiska , gdje je srednja kvadratna vrijednost zvuka. pritisak u datom području zvuk. polja, ρ—gustina vazduha, Kt/m3, c—brzina zvuka u vazduhu, m/s. Nivo intenziteta Zvuk, dB, gdje je intenzitet zvuka. , odn. prag čujnosti, W/m2 na frekvenciji od 1000 Hz. Vrijednost nivoa zvuka. pritisak, dB, R=2* Pa – granična vrednost čujnosti na frekvenciji od 1000 Hz.

Frekvencijski sastav šuma. Domet-zavisnost nivoa zvuka. pritisak iz srednjih geometrijskih frekvencija 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz., u osmooktavnim opsezima ovih frekvencija. Octave- frekvencijski opseg, u kojem je gornja granična frekvencija dvostruko veća od donje granice. frekvencije. U zavisnosti od prirode spektra, šum može biti: niskofrekventni (do 300 Hz), srednje frekvencijski (300-800 Hz), visokofrekventni (preko 800 Hz).

32. Uticaj buke na ljudski organizam

Sa fiziološke tačke gledišta, buka je svaki zvuk koji je neprijatan za percepciju, ometa govorni govor i štetno utiče na zdravlje ljudi. Ljudski organ sluha reagira na promjene u frekvenciji, intenzitetu i smjeru zvuka. Osoba može razlikovati zvukove u frekvencijskom rasponu od 16 do 20.000 Hz. Granice percepcije zvučnih frekvencija nisu iste za različite ljude; zavise od starosti i individualnih karakteristika. Oscilacije sa frekvencijom ispod 20 Hz (infrazvuk) i sa frekvencijom iznad 20.000 Hz (ultrazvuk), iako ne izazivaju slušne senzacije, objektivno postoje i proizvode specifičan fiziološki učinak na ljudski organizam. Utvrđeno je da dugotrajno izlaganje buci izaziva različite štetne zdravstvene promjene u organizmu.

Objektivno, efekat buke se manifestuje u vidu povišenog krvnog pritiska, ubrzanog pulsa i disanja, smanjene oštrine sluha, slabljenja pažnje, izvesnog poremećaja motoričke koordinacije i smanjenja performansi. Subjektivno, efekat buke se može izraziti u vidu glavobolje, vrtoglavice, nesanice i opšte slabosti. Kompleks promjena koje nastaju u tijelu pod utjecajem buke ljekari u posljednje vrijeme smatraju „bolešću buke“.

Prilikom ulaska na posao sa visokim nivoom buke, radnici moraju proći ljekarski pregled. Periodični pregledi radnika u bučnim radionicama moraju se vršiti u sledećim periodima: ako nivo buke u bilo kom oktavnom opsegu prelazi 10 dB - jednom u tri godine; od 11 do 20 dB - 1 put i dvije godine; preko 20 dB - jednom godišnje.

Osnova regulacije buke je ograničavanje zvučne energije koja utiče na osobu tokom radne smjene na vrijednosti koje su sigurne za njegovo zdravlje i performanse. Standardizacija uzima u obzir razliku u biološkoj opasnosti od buke u zavisnosti od spektralnog sastava i vremenskih karakteristika i sprovodi se u skladu sa GOST 12.1.003-83. Na osnovu prirode spektra, šum se dijeli na: širokopojasni sa emisijom zvučne energije u kontinuiranom spektru širine više od jedne oktave; tonski sa emitovanjem zvučne energije u pojedinačnim tonovima.

Standardizacija se vrši pomoću dvije metode: 1) prema maksimalnom spektru buke; 2) po nivou zvuka (dBA), mjereno kada je uključen frekventni odziv podešavanja “A” mjerača nivoa zvuka. Prema graničnom spektru, nivoi zvučnog pritiska su normalizovani uglavnom za konstantan šum u standardnim oktavnim frekventnim opsezima sa srednjim geometrijskim frekvencijama 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Hz.

Nivoi zvučnog pritiska na radnim mestima u regulisanom opsegu frekvencija ne bi trebalo da prelaze vrednosti navedene u GOST 12.1.003-83.

Ukupni nivo zvučnog pritiska def. prema formuli: L= L 1 +ΔL,

gdje je L 1 maksimalni nivo buke iz izvora, ΔL je dodatak u zavisnosti od razlike između dva dodana nivoa i prihvaćenog. prema tabeli.