Работа 6. Шум как вредный и опасный фактор

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

В процессе работы человек подвергается воздействию шума, что может приводить к негативным последствиям.

Цель работы – научиться оценивать класс условий труда при воздействии различных уровней шума, что включает в себя сопоставление фактических уровней шума, действующих на работника в течении 8 часового рабочего дня, с санитарной нормой (предельно допустимым уровнем шума).

ПРОГРАММА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

2.1. Изучить теоретическую часть.

2.2. Выписать данные по варианту задания, провести замеры уровней шума (лаб. работа).

2.3. Выполнить расчет эквивалентного уровня шума по заданному варианту, по результатам замеров (лаб. работа).

2.4. Составить письменный отчет в соответствии с разделом 8.

2.5.  Подготовить устные ответы на контрольные вопросы.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШУМА

Плотность потока звуковой энергии или сила звука

I = Р²/d*с,

где I – сила звука, Дж/с*м²;

Р – звуковое давление, Па;

d – плотность среды, в которой распространяется звук, кг/м³;

с – скорость звука в данной среде, м/с.

Плотность потока звуковой энергии и продолжительность действия определяют степень вредности или опасности шума для человека.

 

Уровень шума

L _ист = lg I _ист - lg I ₀ = lg (I _ист / I ₀ ),

где L_ист – уровень шума от его источника, Б;

I_ист – сила звука от его источника, Дж/с*м²;

I₀ – сила звука, соответствующая порогу слышимости для человека, Дж /с*м².

Из формулы уровня шума следует, что это величина безразмерная, её принято выражать в Белах (Б) или чаще в децибелах (дБ).

Эквивалентный уровень шума

Уровень шума, замеренный по характеристике А шумомера, обозначается как дБА. Характеристика А шумомера примерно соответствует особенностям восприятия звука человеком, то есть звук воспринимается в широкой полосе частот примерно от 20 Гц до 16 кГц, причем для восприятия очень низких и очень высоких частот требуется большая сила звука, чем на частотах 1 – 5 кГц.

Для оценки возможного вредного действия шумов разного уровня и продолжительности используют величину эквивалентного уровня шума.

Эквивалентный уровень шума – это такой расчетный уровень шума, который за время действия 8 ч, вызывал бы такое же вредное действие, как фактически действовавшие на человека шумы различного уровня и продолжительности в течение 8 ч рабочего дня.

Эквивалентный уровень шума рассчитывается на время действия 8 ч, поэтому фактические уровни шума необходимо пересчитать на ту же продолжительность действия.

 3.3.1. Определение эквивалентного уровня шума при действии только одного фактического уровня шума, например, 100 дБА. В один промежуток или в отдельные промежутки времени в течение рабочего дня на человека действовал шум L₁=100 дБА, но время его действия в сумме составило t ₁= 4 ч.

Для получения эквивалентного уровня необходимо время действия увеличить от фактических 4 ч до расчетных 8 ч, т.е. в два раза, следовательно, для получения равенства вредного действия (эквивалентного уровня) необходимо фактическую силу звука уменьшить в данном случае также в два раза:

L _ЭК = lg ((I₁/ 2)/ I₀ ) = lg (I₁/ I₀ ) + lg (1/2) = L₁ – 0,3 (Б),

где L_ЭК- эквивалентный уровень шума для данного примера, Б;

I₁ – сила звука, соответствующая уровню шума L₁;

Для данного примера:

L_ЭК = L₁ – 0,3 = 10 – 0,3 = 9,7 (Б) или 97 дБА

Уровень шума 100 дБА за время действия 4 ч передаст человеку такое же количество звуковой энергии как уровень шума 97 дБА за 8 ч.

Следовательно, фактический уровень шума L₁ = 100 дБА с временем действия 4 ч можно заменить расчетным эквивалентным уровнем L _1ЭК = 97 дБА с временем действия 8 ч.

Такой расчет называют корректировкой уровней шума различной продолжительности на время действия 8 ч.

3.3.2. Корректировка по времени нескольких уровней шума различной продолжительности.  По аналогии с примером по п.3.3.2. получаем расчетную формулу в общем виде:

L_{i к} = L_i + lg (t _i /8)                                                                     (1)

где L_iк – скорректированный по времени действия (на 8 ч) i - й уровень шума, Б;

L_i – i - й уровень шума, Б;

t _i – время действия на человека i - того уровня шума, ч.

3.3.3. Сложение скорректированных по времени уровней шума. Например, на человека действовало два уровня шума,  L₁ = 100 дБА в течение 8 ч. и L₂ = 100 дБА в течение тех же 8 ч., их зквивалентный уровень L_1,2 определится сложением плотностей потока звуковой энергии (силы звука) I₁  и I₂:

L_1,2 = lg ((I₁+ I₂)/ I₀),

поскольку в примере I₁ = I₂ , имеем:

L_1,2 = lg (2* I₁/ I₀)= lg 2 + lg I₁/ I₀ = 0,3 + L₁  (Б)

или для данного примера в дБА:

L_1,2= 100 + 3 = 103 (дБА)

В общем виде при равном времени действия и условии L₁> L ₂ их суммарный уровень составит:

L_1,2 = lg ( (I₁+ I₂)/ I₀ ) = lg ( I₁* (1 + I₂/ I₁) / I₀ ) = lg I₁/ I₀+ lg(1 + I₂/ I₁)   

или

L _1,2 = L ₁ + lg (1 + I ₂ / I ₁)

Для нахождения соотношения I₂/ I₁ вспомним, что L₂ = lg I₂ - lg I₀, тогда lg I₂ = L₂ - lg I₀, следовательно:

I₂ = 10^{L2 - lg I0}                  I₁ = 10^{L1 - lg I0}                               I₂ / I₁ =  10^{L2 - L1}

Для суммы двух уровней получаем расчетную формулу:

L_1,2= L₁ + lg(1 + 10^{L2 - L1} )                                                      (2)

Таким образом, по формуле 2 можно сложить два уровня шума с равной продолжительностью действия.

Формально правило сложения заключается в прибавлении к большему уровню шума поправки, вычисляемой по формуле   lg(1 + 10^{L2 - L1}). Наибольшее значение поправка имеет при L₂ = L₁:

lg(1 + 10^{L2 - L1}) = lg(1 + 10⁰) = lg2 = 0,3 (Б) или 3 дБ         

При разности складываемых уровней - 2 Б (- 20 дБ) поправка составит:

lg(1 + 10^{L2 - L1}) = lg(1 + 10^-2) = lg1,01= 0, 0043 (Б) или 0,043 дБ

 В технических расчетах при определении условий труда такой добавкой (0,1 дБ и менее) к большему уровню можно пренебречь.