Прилади для вимірювання параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях. Особливості повітряного середовища приміщень з використанням персональних комп’ютерів та відеодисплейних терміналів.

Для визначення температури повітря в виробничих приміщеннях використовуються звичайні ртутні і спиртові термометри, термопари або термоанемометри. Найчастіше температуру повітря визначають за сухим термометром психрометра.

В приміщеннях, де є значні джерела променистого тепла, для більш точного визначення фактичної температури повітря застосовується подвійний термометр, який складається з двох термометрів - один з зачорненим термобалоном, а другий - з посрібленим. Посріблений віддзеркалює променисте тепло і реагує на конвек-тивне, а зачорнений реагує на променисте і на конвективне.

При вимірюванні в приміщеннях малих швидкостей руху повітря можна користуватися кататермометром. Це спиртовий термометр, шкала якого поділена на три градуси (35-38 °С).

Відносну вологість повітря визначають стаціонарними або аспі-раційними психрометрами. Психрометри складаються з сухого та вологого термометрів. Резервуар вологого термометра знаходиться у зволоженому середовищі. По різниці показників термометрів, користуючись психрометричною таблицею, визначають відносну вологість.

Для реєстрації атмосферного тиску застосовують барометри. Найбільш поширеними в промисловості і в побуті барометрами є анероїди.

Відносну вологість можна визначати приладами - гігрометрами. Принцип їх дії базується на здатності деяких матеріалів змінювати свою пружність в залежності від вологості повітря. Цю здатність має людське і тваринне волосся, натуральна шкіра, деякі синтетичні матеріали.

В приміщеннях зі значним надходженням тепла для визначення енергетичної освітленості, що створюється за рахунок нагрітих поверхонь обладнання, опалювальних та освітлювальних приладів, сонячного випромінювання, що проникає крізь віконні прорізи, застосовують прилади: радіометри (РОТС-11), спектро-радіометри (СПР) та інспекторські дозиметри (ДОИ-1).

Вони вимірюють поверхневу щільність потоку теплової енергії, Вт/м2.

Для визначення температури нагрітих поверхонь вживаються контактні термометри (ЭТП-И), термоперетворювачі опору (ТХК, ММТ) та ін.

 

Особливості повітряного середовища приміщень з використанням персональних комп’ютерів та відеодисплейних терміналів.

Вагомий вплив на працездатність та здоров'я користувачів комп'ютерів здійснює виробниче середовище. Це середовище у виробничих приміщеннях (офісах), в основному, визначається мікрокліматом, освітленням, наявністю шкідливих речовин у повітрі, рівнем шуму, випромінювання. 1) Під виробничим мікрокліматом розуміють стан повітряного середовища виробничого приміщення, який визначається температурою, відносною вологістю, рухом повітря та тепловим випромінюванням нагрітих поверхонь, що в сукупності впливають на тепловий стан організму людини. В процесі трудової діяльності людина перебуває у постійній тепловій взаємодії з виробничим середовищем. За нормальних мікрокліматичних умов в організмі працівника, завдяки терморегуляції, підтримується постійна температура тіла (36,6 °С). Віддача тепла організмом людини здійснюється, в основному, за рахунок випромінювання і випаровування вологи з поверхні шкіри. Чим нижча температура повітря і швидкість його руху, тим більше тепла віддається випромінюванням. При високій температурі значна частина тепла втрачається випаровуванням поту. Вологість повітря істотно впливає на віддачу тепла випаровуванням. Через високу вологість випаровування погіршується і віддача тепла зменшується. Зниження вологості покращує процес тепловіддачі випаровуванням. Однак, надто низька вологість викликає висихання слизових оболонок, їх пересихання та розтріскування, забруднення хвороботворними мікробами. Рухомість повітря визначає рівень тепловіддачі з поверхні шкіри конвекцією і випаровуванням. Різкі коливання температури в приміщенні, яке продувається холодним повітрям (протягом) значно порушують терморегуляцію організму і можуть викликати простудні захворювання. Необхідні концентрації позитивних та негативних іонів в повітрі робочих зон можна забезпечити застосуванням: — генераторів негативних іонів; — установок штучного зволоження; — кондиціонерів; — примусової вентиляції (провітрювання, системи загальнообмінної припливно-витяжної вентиляції, пристрої місцевої вентиляції); Захисних екранів, що заземлені. метою профілактики несприятливого впливу електромагнітного випромінювання від ВДТ на користувача необхідно: — встановити на робочому місці відеотермінал, що відповідає сучасним вимогам стосовно захисту від випромінювань (МРК-ІІ або ТСО-95); — встановити на ВДТ старої конструкції (випуск до 1995 року) заземлений приекранний фільтр (незаземлений захисний екран відіграє лише декоративну роль щодо захисту від електромагнітного випромінювання); — не переобтяжувати приміщення значною кількістю робочих місць з ВДТ; — не концентрувати на робочому місці великої кількості радіо-електронних пристроїв; — вимикати ВДТ, якщо на ньому не працюють, однак знаходяться неподалік від нього. Несприятливий вплив електростатичного поля проявляється в тому, що воно здатне притягувати пил, бруд та інші частини, присутні в повітрі, навколо ВДТ. Не важко помітити, що після того, як очистити екран ВДТ від пилу він досить швидко покривається ним знову. Під час досліджень, проведених Шведським національним інститутом радіаційного захисту на робочих місцях з ВДТ вивчався вплив електростатичного поля на інтенсивність осідання ізотопів радону на обличчі оператора. Встановлено, що за концентрації радону в повітрі 100 Бк/м доза радіації за рік зросла приблизно на 50—60%. Електростатичний заряд зосереджується переважно на ЕПТ ВДТ, зокрема на екрані. Напруженість електростатичного поля на робочих місцях, в тому числі й з ВДТ, не повинна перевищувати 20 кВ/м відповідно до ГОСТ 12.1.045-84 "ССБТ. Для запобігання створенню значної напруженості поля та захисту від статичної електрики необхідно: — встановити нейтралізатори статичної електрики; — підтримувати в приміщенні з ВДТ відносну вологість повітря не нижче 45—50% (чим сухіше повітря тим більше електростатичних зарядів), можна для цього використати навіть побутові зволожувачі; — застелити підлогу в приміщеннях з ВДТ антистатичним лінолеумом і проводити щоденне вологе прибирання; — складати всі полімерні покриття (чохли) ВДТ у найбільш віддаленому від користувачів місці розміщення; — протирати екран та робоче місце спеціальною антистатичною серветкою або зволоженою тканиною; — користувачам бажано носити одяг, особливо першого шару, з натуральних матеріалів; — для "зняття" статичного заряду бажано кілька разів на день мити руки та обличчя водою, або час від часу торкатися металевих поверхонь, наприклад, батареї центрального опалення.

 

1. Основні світлотехнічні поняття та одиниці.

 

Освітлення виробничих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками. До основних кількісних показників відносяться: світловий потік, сила світла, яскравість і освітленість.

До основних якісних показників зорових умов роботи можна віднести: фон, контраст між об'єктом і фоном, видимість.

Світловий потік (Ф) — це потужність світлового видимого випромінювання, що оцінюється оком людини за світловим відчуттям. Одиницею світлового потоку є люмен (лм) — світловий потік від еталонного точкового джерела в одну канделу (міжнародну свічку), розташованого у вершині тілесного кута в 1 стерадіан.

Сила світла (І) — це величина, що визначається відношенням світлового потоку (Ф) до тілесного кута (ш), в межах якого світловий потік рівномірно розподіляється:

За одиницю сили світла прийнята кандела (кд) — сила світла точкового джерела, що випромінює світловий потік в 1 лм, який рівномірно розподіляється всередині тілесного кута в 1 стерадіан.

Яскравість (В) — визначається як відношення сили світла, що випромінюється елементом поверхні в даному напрямку, до площі поверх І, що світиться:

 

де /—сила світла, що випромінюється поверхнею в заданому напрямку; S — площа поверхні;

а — кут між нормаллю до елемента поверхні S і напрямком, для якого визначається яскравість.

Одиницею яскравості є н і т (нт) — яскравість поверхні, що світиться і від якої в перпендикулярному напрямку випромінюється світло силою в 1 канделу з 1 м2.

Освітленість (Е) — відношення світлового потоку (Ф), що падає на елемент поверхні, до площі цього елементу (S):

За одиницю освітленості прийнято люкс (лк) — рівень освітленості поверхні площею 1 м2, на яку падає рівномірно розподіляючись, світловий потік в 1 люмен.

Фон — поверхня, що безпосередньо прилягає до об'єкту розпізнавання, на якій він розглядається. Фон характеризується коефіцієнтом відбивання поверхні р, що представляє собою відношення світлового потоку, що відбивається від поверхні, до світлового потоку, що падає на неї. Фон рахується світлим при р>0,4, середнім — при р=0,2—0,4 і темним, якщо р<0,2.

Контраст між об'єктом і фоном характеризується співвідношенням яскравостей об'єкта, що розглядається (крапка, лінія, знак та інші елементи, що потребують розпізнавання в процесі роботи) та фону. Контраст між об'єктом і фоном визначається за формулою:

де В0та Вф— відповідно яскравості об'єкта і фону, нт.

Контраст рахується великим при k>0,5, середнім — при k=0,2—0,5 та малим — при k<0,2.

Видимість(v) — характеризує здатність ока сприймати об'єкт. Видимість залежить від освітленості, розміру об'єкта розпізнавання, його яскравості, контрасту між об'єктом і фоном, тривалості експозиції:

де k — контраст між об'єктом і фоном;

кпор— пороговий контраст, тобто найменший контраст, що розрізняється оком за даних умов.

Для вимірювання світлотехнічних величин застосовують люксметри, фотометри, вимірювачі видимості тощо.

У виробничих умовах для контролю освітленості робочих місць та загальної освітленості приміщень найчастіше використовують люксметри типів Ю—116, Ю—117 та універсальний портативний цифровий люксметр-яскравомір ТЭС 0693. Робота цих приладів базується на явищі фотоефекту — перетворенні світлової енергії в електричну.

1. Види виробничого освітлення.

Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути: природним, що створюється прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу; штучним, що створюється електричними джерелами світла та суміщеним, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.

Природне освітлення поділяється на: бокове (одно- або двохстороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, здійснюване через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; комбіноване — поєднання верхнього та бокового освітлення.

Штучне освітлення може бути загальним та комбінованим. Загальним називають освітлення, при якому світильники розміщуються у верхній зоні приміщення (не нижче 2,5 м над підлогою) рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з врахуванням розташування робочих місць (загальне локалізоване освітлення). Комбіноване освітлення складається із загального та місцевого. Його доцільно застосовувати при роботах високої точності, а також, якщо необхідно створити певний або змінний, в процесі роботи, напрямок світла. Місцеве освітлення створюється світильниками, що концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Застосування лише місцевоп освітлення не допускається з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяєтьс! на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.

Робоче освітлення призначене для забезпечення виробничого процесу, переміщення людей, руху транспорту і є обов'язковим для всізі виробничих приміщень.

Аварійне освітлення використовується для продовження роботи у випадках, коли раптове відключення робочого освітлення, та пов'язане з ним порушення нормального обслуговування обладнання може викликати вибух, пожежу, отруєння людей, порушення технологічного! процесу. Мінімальна освітленість робочих поверхонь при аварійному; освітленні повинна складати 5% від нормованої освітленості робочого1 освітлення, але не менше 2 лк.

Евакуаційне освітлення призначене для забезпечення евакуації' людей з приміщень при аварійному відключенні робочого освітлення. Його необхідно влаштовувати в місцях, небезпечних для проходу людей; в приміщеннях допоміжних будівель, де можуть одночасно знаходитись більше 100 чоловік; в проходах; на сходових клітках, у виробничих приміщеннях, в яких працює більше 50 чоловік. Мінімальна освітленість на підлозі основних проходів та на сходах при евакуаційному освітленні повинна бути не менше 0,5 лк, а на відкритих майданчиках — не менше 0,2 лк.

Охоронне освітлення влаштовується вздовж меж території, яка охороняється в нічний час спеціальним персоналом. Найменша освітленість повинна бути 0,5 лк на рівні землі.

 

Чергове освітлення передбачається у неробочий час, при цьому, як правило, використовують частину світильників інших видів штучного освітлення.

 

1. Нормуваня природного та штучного освітлення.

Природне і штучне освітлення в приміщеннях регламентується нормами СНиП 11-4-79 залежно від характеристики зорової роботи, найменшого розміру об'єкта розрізнення, розряду зорової роботи (І-VIII), системи освітлення, характеристики фону, контрасту об'єкта розрізнення з фоном.

Об'єкт розрізнення - це розглядуваний предмет, окрема його частина чи дефект, які потрібно розрізняти в процесі роботи.

Оцінка природного освітлення на виробництві внаслідок його змін залежно від часу доби, пори року й атмосферних умов проводиться у відносних показниках — за допомогою коефіцієнта природної освітленості КПО (енIII) (як зазначалося раніше). Цей коефіцієнт і прийнято як нормовану величину. Нормовані значення КПО,% для будинків, розташованих у 1-У поясах світлового клімату, визначають за формулою:

де (енIII) - значення КПО для будинків, розташованих у ІІІ поясі світлового клімату (табл. 14 СНиП П-4-79); m — коефіцієнт світлового клімату; с - коефіцієнт сонячності клімату (коефіцієнти m і с беруться за табл. 4 і 5 СНиП П-4-79).

На значення КПО впливають розмір і конфігурація приміщення, розміри і розташування світлоприймачів, відбивна здатність внутрішніх поверхонь приміщення та його затінюючих об'єктів. Залежно від призначення приміщення і розташування в ньому світлопрорізів КПО нормується від 0,1 до 10%. Норми природного освітлення приміщень встановлені окремо (табл. 1 СНиП ІІ-4-79):

• при верхньому або верхньому і бічному освітленні;

• при бічному освітленні, як при природному, так і при сполученому. При односторонньому бічному освітленні нормується мінімальне

значення КПО (emin) на відстані 1 м від стіни, найбільш Віддаленої від вікна, а при двосторонньому боковому - в центрі приміщення.

У приміщеннях із верхнім чи комбінованим освітленням нормується середнє значення КПО (епор) на робочій поверхні (не ближче 1 м від стін). У побутових приміщеннях значення КПО має бути не меншим, ніж 0,25%.

Значення КПО для сполученого освітлення будинків, розташованих у Ш поясі світлового клімату країн СНД, становить від 0,2 до 3%.

Рівень природної освітленості в приміщеннях може знижуватися внаслідок забруднення засклених поверхонь, що зменшує коефіцієнт пропускання, а забруднення стін і стель зменшує коефіцієнт відбиття. Тому норми передбачають очищення скла світлових отворів не рідше 2 разів на рік у приміщеннях із незначним виділенням пилу, диму і кіптяви та не менш ніж 4 рази на рік при значних забрудненнях. Побілка і фарбування стель і стін має проводитися не менше 1 разу на рік.

Як відомо, світлові подразники певних ділянок сонячного спектра викликають різні психологічні реакції. Холодні тони в синьо-фіолетовій частині спектра справляють пригнічу вальну, гальмівну дію на організм; жовто-зелений колір - заспокійливий; оранжево-червона частина спектра збудливо, стимулююче впливає і підсилює відчуття тепла. Ця властивість спектрального складу світла використовується для створення світлового комфорту при естетичному оформленні цехів, фарбуванні устаткування і стін.

На підприємствах, де працівники за характером і умовами роботи чи географічних умов (північні райони) цілком або частково позбавлені природного світла, необхідно передбачати ультрафіолетову профілактику джерелами УФ-випромінювання (еритемні лампи), що компенсують дефіцит природних УФ-випромінювань і бактерицидно та психоемоційно впливають на людину. Профілактика "світлового" голодування проводиться ультрафіолетовими випромінювальними установками тривалої дії, які входять до системи загального штучного освітлення та опромінюють працівників УФ-потоком невеликої інтенсивності протягом усього часу роботи. Використовуються й ультрафіолетові випромінювальні установки короткочасної дії - фотарії, у яких УФ-випромінювання відбувається протягом кількох хвилин.

Інсоляція промислових будинків через світлові отвори з великою площею засклення значно підвищує природну освітленість приміщень, діє засліплююче за рахунок прямої або відбитої блискучості від сонячних променів, і для боротьби з надмірною інсоляцією доводиться застосовувати сонцезахисні пристрої стаціонарного чи регульованого типу — козирки, горизонтальні та вертикальні екрани, спеціальне озеленіння, прозорі жалюзі, штори та ін.

Штучне освітлення має створювати достатню освітленість на робочих місцях. Норми передбачають найменшу необхідну освітленість робочих поверхонь виробничих приміщень Еmin, лк, виходячи з умов зорової роботи. Норми носять загальний, міжгалузевий характер. На їх основі з урахуванням зорової роботи розробляються галузеві норми для різних видів промисловості (електронної, текстильної, машинобудівної та ін.). Норми ділять зорові роботи на розряди та підрозряди з урахуванням найменшого розміру об'єкта розрізнення, значень контрасту об'єкта розрізнення з фоном та характеристик фону. Для робіт розрядів І-V норми освітленості встановлюються залежно від системи загального чи комбінованого освітлення. Для інших розрядів (Vв-VIIIв - робота, яка не потребує надзвичайної точності) нормується освітленість тільки системи загального освітлення. Місцеве освітлення при таких роботах є недоцільним або неможливим (робота зі світними матеріалами, виробами в гарячих цехах, періодичне чи постійне спостереження за ходом виробничого процесу, робота на складах). Норми й якісні характеристики штучного освітлення стосуються установок із газорозрядними джерелами світла. У випадках застосування ламп розжарювання встановлюються знижені значення освітленості. Слід зазначити, що в ряді випадків СНиП передбачає як підвищення, так і зниження норм освітленості залежно від характеру роботи. Освітленість підвищується не більш ніж на один ступінь при безупинній зоровій роботі, підвищеній небезпеці травматизму, високих вимогах до продукції, що виготовляється, за відсутності або недостатності природного освітлення. Знижується освітленість при короткочасному перебуванні людей у приміщеннях і наявності устаткування, яке не потребує постійного нагляду.

Поряд із нормуванням якісного показника Еmin нормуються й якісні показники штучного освітлення:

• показник засліпленості Р (від 20 до 60%);

• коефіцієнт пульсації освітленості Кη (від 10 до 20%);

• показник дискомфорту М (тільки для громадських будівель) (від 25 до 90%).

1. Принципи розрахунку природного та штучного освітлення виробничих приміщень.

Основним завданням світлотехнічних розрахунків є:

• при природному освітленні — визначення необхідної площі світлових прорізів;

• при штучному - необхідної кількості світильників електричної освітлювальної установки.

При природному бічному освітленні розраховується необхідна площа світлових прорізів, м²; при верхньому освітленні — площа світлових ліхтарів, м².

Для вибраних світлопрорізів дійсні значення КПО в різних точках усередині приміщення розраховують із використанням графічного методу за СНиП ІІ-4-79 за методом A.M. Данилюка.

Розрахунок штучного освітлення в приміщеннях можна проводити такими чотирма методами: крапковим, методом питомої потужності (за таблицями питомої потужності), графічним і методом коефіцієнта використання світлового потоку.

Графічний метод проф. А.А. Труханового дає найбільшу точність при розрахунку освітлювальних установок зі спрямованим світлом. Розрахунок ведеться за номограмами.

Метод коефіцієнта використання світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Розрахункове рівняння цього методу таке:

де Еmin - нормована мінімальна освітленість, лк, береться за табл. 14 СНиП ІІ-4-79; Sп - освітлювана площа, м²; Z - коефіцієнт нерівномірності освітлення, Z = 1,1...1,5; Кз - коефіцієнт запасу, що враховує запиленість світильників і старіння джерел світла в процесі експлуатації; N - кількість світильників за умови досягнення рівномірного освітлення; п - кількість ламп у світильнику; п - коефіцієнт використання випромінюваними світильниками світлового потоку на розрахунковій площі; визначають за довідковими даними залежно від типу світильника, коефіцієнтів відбиття підлоги, стін, стелі, індексів приміщення:

тут А і В - довжина і ширина приміщення в плані, м; Л - висота підвісу світильників над робочою поверхнею, м.

За отриманим у результаті розрахунку необхідним світловим потоком вибирається найближча стандартна лампа (Фл).

При вибраному типі потужності люмінесцентних ламп визначається необхідна кількість світильників у ряді за формулою:

Більш докладно з методами розрахунку природного і штучного освітлення можна ознайомитися при виконанні лабораторних і практичних робіт.

1. Фізичні характеристики шуму.

Для успішної боротьби з шумом необхідно знати його фізичні характеристики, закономірності виникнення та поширення. Шумом прийнято вважати звуки, які негативно впливають на організм людини, заважають його роботі та відпочинку. Тому шум часто називають несприятливим звуком. Зазвичай шум створюється при хаотичному чергуванні звуків різної частоти та інтенсивності. Звук як фізичне явище являє собою коливальний рух, що поширюється хвилеподібно у пружному середовищі (газоподібному, рідинному чи твердому). Звук, а значить і шум, характеризується: швидкістю с (м/с); частотою / (Гц); звуковим тиском р (Па); інтенсивністю / (Вт/м2).

Швидкість звуку залежить від характеристики середовища, в якому поширюється звукова хвиля. У газоподібному середовищі швидкість звуку дорівнює

де х - показник адіабати (х = 1,44); Р, р - тиск та густина газу (відповідно).

За нормальних атмосферних умов (Т = 293 К та Р= 1034 гПа) швидкість звуку в повітрі дорівнює с = 344 м/с.

Частота звуку визначається кількістю коливань пружного середовища за одиницю часу і вимірюється в герцах (1 Гц - це одне коливання за секунду). За частотою звукові (акустичні) коливання поділяються на три діапазони: інфразвукові з частотою коливання менше ніж 20 Гц; звукові (сприймаються органом слуху людини) від 20 до 20 000 Гц; ультразвукові - понад 20 000 Гц. У свою чергу, звуковий діапазон прийнято поділяти на низькочастотний - до 400 Гц, середньочастотний - 400-1000 Гц, високочастотний - понад 1000 Гц.

Звук, що поширюється у повітряному середовищі, називається повітряним звуком, а в твердих тілах - структурним. Повітряний простір, в якому поширюються звукові хвилі, називається звуковим полем. У результаті коливань, що генеруються джерелом звуку, в повітрі виникає звуковий тиск, який накладається на атмосферний. Різницю між атмосферним тиском і значенням явного тиску в даній точці звукового поля прийнято вважати звуковим типом (р). Поширення звукової хвилі супроводжується перенесенням звукової дії. Середній потік звукової енергії в будь-якій точці середовища за одинцю часу, віднесений до одиниці поверхні, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі, називається інтенсивністю, або силою звуку, в даній точці / і вимірюється у Вт/м2. Співвідношення між інтенсивністю звуку / та звуковим тиском р має вигляд:

де р та с - відповідно густина та швидкість звуку в даному середовищі.

Виділяють два порогових значення звукового тиску та інтенсивності звуку. Мінімальні значення звукового тиску та інтенсивності звуку, які сприймаються органом слуху людини як звук, називаються порогом чутності. При частоті звуку /= 1000 Гц, яка прийнята базовою в акустиці, поріг чутності має наступні значення: р0 = 2 o 10~5 Н/м2, /0 = 10"12 Вт/м2. Звуковий тиск (рб = 20 Н/м2) та інтенсивність звуку (/0 = 1 Вт/м2), при яких починають виникати больові відчуття в органі слуху людини, називаються порогом больового відчуття. Великий діапазон значень між порогами чутності та больового відчуття (за звуковим тиском - 106, а за інтенсивністю звуку - 1012) спричинював чималі труднощі при їх практичному використанні. Тому від абсолютних значень параметрів звуку р та І перейшли до відносних значень - рівнів (Ь), застосувавши при цьому логарифмічну шкалу:

Л9 І, р - відповідно інтенсивність звуку та звуковий тиск у даній точці; /0, рф - інтенсивність звуку та звуковий тиск на порозі чутності.

У середині XIX ст. німецький фізик Г. Т. Фехнер вивів закон сприйняття, згідно з яким величина відчування органів чуття людини, в тому числі й чутності, пропорційна логарифму величини подразнення. Отже, рівень звуку оцінюється за логарифмічною шкалою не випадково.

Одиниця рівня сили звуку - бел (Б), прийнята на честь фізика О. Г. Белла (1847-1922 рр.), який вважається винахідником телефону. Оскільки орган слуху людини спроможний розрізняти зміни рівня сили звуку на 0,1 В, то на практиці за одиницю рівня сили звуку зазвичай обирають децибел (дВ) - десяту частину бела:

Підставимо у формулу (2.31) замість / значення /0 та /6. Тоді інтервал від порогу чутності до порогу больового відчуття становитиме 120 дБ, що значно зручніше для практичного використання.

Наближені рівні сили звуку (шуму) від деяких джерел, що його генерують, наведені в табл. 2.7:

Таблиця 2.7. Рівні сили звуку (шуму) від деяких джерел, що його генерують

1. Нормування шуму та вимірювання його рівнів.

Враховуючи значні технічні труднощі щодо зниження рівня шуму при виконанні виробничих процесів, доводиться орієнтуватися не на рівні шуму, що спричинюють подразнення чи втомлення, а на такі допустимі рівні шуму, за яких виключається імовірність набуття працівником професійних захворювань.

При нормуванні шуму до уваги беруться різні його види. Відповідно до ГОСТу 12.1.003-83 та ДСНу 3.3.6.037-99 шуми класифікуються за характером спектра та часовими характеристиками. За першою ознакою шуми поділяються на широкосмужні, з неперервним спектром шириною понад одну октаву, та вузькосмужні, або тональні, у спектрі яких є виражені дискретні тони. За часовими характеристиками шуми можуть бути постійними, якщо їх рівень протягом робочої зміни (8 год) змінюється не більше, ніж на 5 дБА, та непостійними. Останні поділяються на:

- мінливі, рівень шуму яких неперервно змінюється (коливається) в часі більше, ніж на 5 дБА;

- переривчасті, рівень шуму яких змінюється ступінчасто на 5 дБА і більше; при цьому довжина інтервалів, під час яких рівень залишається сталим, становить Ici більше;

- імпульсні, які складаються з одного або декількох звукових сигналів, кожен з яких довжиною менше 1 с; при цьому рівні шуму відрізняються не менше, ніж на 7 дБА.

Нормування шуму здійснюється за двома методами: нормування за граничним спектром шуму та нормування рівня звуку в дБА. Перший метод нормування є основним для постійних шумів. Рівні звукового тиску (дБ) нормуються в октавних смугах частот. Октавна смуга частот (октава) - діапазон частот, у якому верхня гранична частота / вдвічі більша за нижню граничну частоту fu.

Октава характеризується середньогеометричним значенням частоти. Частотний діапазон чутності органа слуху людини розподілений на дев'ять октав із середньогеометричними частотами 31,5; 63; 125... 8000 Гц. Сукупність гранично допустимих рівнів звукового тиску в дев'яти октавних смугах частот і є граничним спектром (ГС) шуму. Зі зростанням частоти (більш неприємний шум) допустимі рівні зменшуються. Кожен із граничних спектрів має свій індекс, наприклад, ГС-80, де 80 - допустимий рівень звукового тиску в октавній смузі з середньогеометричним значенням базової частоти 1000 Гц.

Нормування шуму за рівнем звуку в дБА засновано на вимірюванні за шкалою А шумоміра, що імітує чутливість органа слуху до шуму різної гучності. Рівень звуку в дБА використовується для орієнтовної оцінки постійного та непостійного шуму, оскільки в цьому випадку є невідомим спектр шуму.

Параметрами непостійного шуму, які нормуються є еквівалентний рівень шуму (рівень постійного шуму, дія якого відповідає дії фактичного шуму із змінними рівнями за той же час) у дБА та максимальний рівень шуму - у дБА.

Допустимі рівні звукового тиску в октавних смугах частот, рівні шуму та еквівалентні рівні шуму на робочих місцях, у виробничих приміщеннях і на території підприємства регламентуються Державними санітарними нормами ДСН 3.3.6.037-99, витяг з яких наведено в табл. 2.10.

Залежно від виду шуму значення, наведені в табл. 2.10, підлягають уточненню. Для тонального та імпульсного шуму допустимі рівні звукового тиску в октавних смугах частот, рівні шуму та еквівалентні рівні шуму на робочих місцях приймаються на 5 дБ меншими за значення, вказані в табл. 2.10, а для шуму, що створюється в приміщеннях установками кондиціонування повітря, вентиляції та повітряного опалення - на 5 дБ меншими ніж фактичні рівні шуму в приміщенні, якщо останні не перевищують значень, наведених у табл. 2.10.

Максимальний рівень шуму, що коливається в часі та переривається, не повинен перевищувати 110 дБА. Максимальний рівень для імпульсного шуму не повинен перевищувати 125 дБА.

Для визначення відповідності рівнів шуму та рівнів звукового тиску нормованим значенням, а також для порівняльної оцінки різних заходів, спрямованих на зниження шуму, проводять вимірювання шуму на робочих місцях і у виробничому приміщенні. Для цього використовується: шумомір ШМ-1, вимірювач шуму та вібрації ВШВ-003, акустична вимірювальна апаратура фірми ЮТ (Німеччина) та "Брюль і К'єр" (Данія). Принцип вимірювання шуму полягає в наступному: мікрофон для акустичних вимірювань сприймає шум і перетворює механічні коливання на електричні, які підсилюються і, пройшовши коректувальні фільтри та випрямляч, реєструються індикаторним приладом чи осцилографом.