Действие шума на организм человека и нормирование шума

 

Известно, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека.

Наиболее полно изучено влияние шума на слуховой орган человека. Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевания – тугоухости, основным симптомом которого является постепенная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (4000 Гц), с последующим распространением на более низкие частоты, к которым относится речь.

При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Наиболее неблагоприятными для органа слуха является высокочастотный шум (1000 … 4000 Гц).

Шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Это так называемое неспецифическое воздействие шума может возникнуть даже раньше, чем изменения в органе слуха. Характерными являются жалобы на повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, апатию, ослабление памяти и т.п.

Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума наступают изменения в органах зрения человека (снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам, зрительная реакция при шуме 90 дБ уменьшается на 25 %.) и вестибулярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечного тракта; повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессах организма и т.п.

Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. В результате неблагоприятного воздействия шума на работающего человека происходит снижение производительности труда, увеличивается брак в работе, создаются предпосылки к возникновению несчастных случаев. Все это обуславливает большое оздоровительное и экономическое значение мероприятий по борьбе с шумом.

Нормирование шума. Нормирование – это определение предельно допустимых параметров в зависимости от применяемого критерия. В нашей стране нормирование шума ведется в двух направлениях: гигиеническое нормирование (нормы по ограничению шума на рабочих местах) и нормирование шумовых характеристик машин.

Действующие в настоящее время нормы шума на рабочих местах регламентируются ГОСТом 12.1.003-83 «ССБТ Шум. Общее требование безопасности», в зависимости от вида выполняемых работ или типа рабочих мест. При этом для каждого вида шума устанавливаются свои нормируемые параметры.

На рис. 2 приведены некоторые предельные спектры с различными допустимыми уровнями звукового давления.

 

 

Рис. 2. Предельные спектры шумов

 

Из рисунка видно, что с ростом частоты допустимые уровни шума уменьшаются.

Допустимые уровни звука на рабочих местах для работников творческих профессий составляют 50 дБА, при выполнении всех видов работ на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятия составляют 80 дБА.

Стандарт предписывает зоны с уровнем звука выше 80 дБА обозначать специальными знаками, а работающих в этих зонах снабжать средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание людей в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

Для оценки вредности шума проводят сопоставление действительных уровней звукового давления, уровня звука с нормативным.

 

Защита от шума

 

Защита работающих от шума может осуществляться как коллективными средствами и методами, так и индивидуальными средствами. В первую очередь надо использовать коллективные средства, которые подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника шума до защищаемого объекта (человека). Наиболее эффективны мероприятия, снижающие шум в источнике его возникновения (повышение точности изготовления деталей и качества сборки, использование малошумных материалов и т.д.).

Звукоизоляция и звукопоглощение являются методами снижения производственного шума на пути его распространения.

Метод звукоизоляции основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Наиболее эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п., позволяющие снизить уровень шума на 30-40 дБ.

Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе энергии звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Чем больше звуковой энергии поглощается, тем меньше ее отражается обратно в помещение. Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористоволокнистыми, слоистые, мембранные, объемные и т.п. и позволяют снизить шум до 10-12 дБ.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства коллективной защиты не обеспечивают снижения уровня шума до допустимого. Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень шума на 10-45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, наиболее опасных для человека. К средствам индивидуальной защиты от шума относятся: противошумные наушники, противошумные вкладыши, противошумные шлемы и каски. Последние при очень высоких уровнях шума применяются в сочетании с наушниками, а также противошумными костюмами.

ЛЕКЦИЯ 7.

ВИБРАЦИЯ

 

Вибрация – это колебательные движения систем с упругими связями, воспринимаемые организмом человека как сотрясения.

Вибрация характеризуется следующими параметрами:

– амплитудой смещения А, м (величиной наибольшего отклонения колеблющийся точки от положения равновесия);

– виброскоростью V, м/с;

– виброускорением а, м/с²;

– периодом колебаний Т, с;

– частотой колебаний f, Гц.

Источниками вибрации на производстве является технологическое оборудование. Опасность вибрации состоит в том, что когда частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных колебаний оборудования возникает резонанс, характеризующийся резким увеличением амплитуды, скорости и ускорения, что может вызвать быстрый износ или поломку оборудования. Кроме того, большинство внутренних органов человека имеют собственную частоту колебаний в диапазоне 6-10 Гц, и внешние колебания с такими частотами могут вызвать вредные резонансные явления в органах человека.

По характеру воздействия на организм человека вибрация подразделяется на общую, передаваемую на все тело и местную, передаваемую через руки человека. Наиболее распространенные заболевания, вызванные местной (локальной) вибрацией – это отложение солей в суставах и уменьшение подвижности суставов. При общей вибрации наблюдается нарушение центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, вестибулярного аппарата. При длительном воздействии вибрации на работающего может возникнуть такое профессиональное заболевание, как виброболезнь, которая выражается в стойком нарушении физиологических функций организма в целом.

 

Нормирование вибрации

 

Для оценки степени вредного воздействия на человека вибрация нормируется в соответствии с ГОСТом 12.1.012-90 «ССБТ Вибрация. Общие требования безопасности». Нормируемыми параметрами вибрации являются средне квадратичные значения виброскорости и виброускорения, а также логарифмический уровень виброскорости L_V, дБ:

 

,

 

где V – средне квадратичные значения виброскорости, м/с;

V₀ – пороговое значение виброскорости, равное 5∙10^-8 м/с.

При превышении вибрационной нагрузки на работающего более чем на 1 дБ от допустимой (нормируемой) вводятся ограничения по времени непрерывного воздействия вибрации на работающего, пример приведен в таблице.

 

Таблица. Допустимое суммарное время непрерывного воздействия

локальной вибрации на работающего за смену

Показатель превышения вибрационной нагрузки, дБ	Время работы, мин

 

При показателе превышения вибрации более чем 12 дБ запрещается проводить работы и применять машины, генерирующие такую вибрацию.

 

Защита от вибрации

 

Защита от воздействия вибрации ведется следующими путями:

1. Уменьшение вибрации в источнике её возникновения (качественная сборка и регулирование установленного оборудования);

2. Ослабление вибрации на пути ее распространения: виброизоляция (путем устройства упругих элементов, размещенных между вибрирующей машиной и основанием, на котором она установлена – пружинных, резиновых, войлочных и т.д.); вибропоглощение – нанесение на вибрирующую поверхность слоя резины, мастик, пластиков, которые рассеивают энергию вибрации; виброгашение – установка специальных вибрирующих (демпферных) устройств не совпадающих по фазе, в результате происходит уменьшение амплитуды вибрации.

При параметрах вибрации выше допустимых предусматривается применение средств индивидуальной защиты для рук (виброрукавицы и виброперчатки) и для ног (виброзащитную обувь).

Защитой от вибрации являются также рациональные режимы труда и отдыха.

 

Производственное освещение

 

Недостаточность освещения вызывает утомление органов зрения, всего организма человека в целом, возрастает опасность травм. Яркий свет оказывает слепящее действие.

В зависимости от источника света производственное освещение бывает: естественное (обусловленное солнечным излучением) и искусственное (осуществляемое с помощью электрических ламп). Естественное освещение выполняют боковым (одно- и двустороннее) – через световые проемы в наружных стенах; верхним – через световые проемы в кровле; комбинированным – сочетание бокового и верхнего естественного освещения.

Искусственное освещение выполняют как общее с размещением светильников в верхней зоне помещения и комбинированное, при котором к общему освещению добавляют местное на рабочих местах. Применение только местного освещения не допускается.

По назначению искусственное освещение подразделяется на: рабочее – обязательное во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы; аварийное – для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения; эвакуационное – в местах опасных для прохода людей, в проходах и на лестницах – для эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения; специальное – охранное, дежурное и т.д.

Аварийное освещение принимается равным 5 % рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий; эвакуационное освещение: 0,5 лк – в помещениях, 0,2 лк – на открытых территориях. Для аварийного и эвакуационного освещения применяют, как правило, лампы накаливания.

К числу основных параметров и показателей, характеризующих освещение, относятся:

Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, единица светового потока – люмен (лм);

Сила света I является одной из основных величин Международной системы единиц СИ и определяется как отношение светового потока Ф к телесному углу ω, в пределах которого световой поток распространяется и равномерно распределяется:

 

.

 

Единица измерения кандела (кд).

Телесный (простарнственный) угол w – это соотношение площади, которую он вырезает на поверхности сферы, описанной из его вершины к квадрату радиуса этой сферы:

 

.

 

Яркость L поверхности определяется как отношение силы света светящейся поверхности в рассматриваемом направлении к её проекции на плоскость, перпендикулярную этому направлению:

 

.

 

Единица яркости кандела (кд) на м² – специального названия не имеет.

Освещенность Е – плотность светового потока Ф на освещаемой поверхности S, единица освещенности – люкс (лк), 1лк = 1лм/м²,

 

.

 

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) е – отношение освещенности естественным светом в помещении к наружной освещенности (%):

 

.

 

Зрительную работу характеризуют следующие показатели:

1. Минимальный размер объекта различия – наблюдаемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуются различать в процессе работы;

2. Характеристика фона – отражательная способность поверхности, на фоне которого рассматривается объект различия (светлая, средняя, тёмная);

3. Контраст объекта различия с фоном (малый, средний, большой);

4. Коэффициент пульсации освещенности К_П, %, характеризующий относительную глубину колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:

 

.

 

Для газоразрядных ламп К_П = 25 … 65 %, для ламп накаливания К_П = 1 … 7 %.

Зрительные работы подразделяются: в зависимости от размера объекта различия на разряды – с I (размеры менее 0,15 мм) до VIII – (крупные предметы); в зависимости от характеристики фона и контраста объекта с фоном – на подразряды (а, б, в, г).

 

Нормирование освещения

 

Требования к освещению на территории предприятия, в производственных и вспомогательных зданиях и помещениях установлены СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Эти нормы носят межотраслевой характер. На их основе разрабатываются нормы для отдельных отраслей промышленности.

Нормируемыми величинами при искусственном освещении являются:

– освещенность Е, лк;

– коэффициент пульсации освещенности К_П, %.

Минимально допустимое или нормируемое значение этих величин определяется по таблицам СНиП 23-05-95 в зависимости от:

1. Минимального размера объекта различия;

2. Характеристики фона;

3. Контраста объекта различия с фоном;

4. Типа системы освещения (комбинированное или только общее).

Нормируемыми величинами при естественном освещении является КЕО, %, который определяется из следующего соотношения:

 

КЕО_М = КЕО_О·m_N,

 

где КЕО_О – базовое значение;

m_N – коэффициент светового климата.

Базовое значение КЕО определяется из таблиц СНиП в зависимости от следующих параметров:

1. Разряда работы – минимального размера объекта различия;

2. Вида освещения (естественное или совмещенное);

3. Вида системы естественного освещения (боковое, верхнее).

m_N – выбирается также по таблице СНиП в зависимости от:

– вида и расположения световых проемов;

– ориентации световых проемов по сторонам света;

– номера группы, к которой относится данный край, республика.

Для зданий, расположенных в центре европейской части РФ, независимо от их ориентации, коэффициент светового климата равен 1.

Установленные нормируемые значения КЕО используют на стадии проектирования производственных помещений для определения площади световых проемов.