Действие шума на человека

В зависимости от уровня и характера шума можно выделить несколько ступеней его воздействия на человека.

1. Шума нет – полное отсутствие шума противоестественно. Абсолютная тишина угнетает. Пребывание в полной тишине более нескольких суток ведет к психическим расстройствам.

2. Шум 20...60 дБА, - шумовой фон, постоянно действующий на человека в повседневной деятельности. Степень вредности такого шума во многом зависит от индивидуального отношения к нему. Привычный шум или шум, производимый самим человеком, не беспокоит. Шум свыше 40 дБА может создавать повышенную нагрузку на нервную систему, особенно при умственной работе. Воздействие на психику возрастает с увеличением частоты и уровня шума, а также с уменьшением ширины полосы частот шума.

3. Шум 60...80 дБА оказывает психологическое воздействие, создавая значительную нагрузку на нервную систему человека (особенно при умственной работе). В результате наблюдается повышенная утомляемость, раздражительность, ослабляется внимание, замедляются психические реакции, как следствие, снижается производительность и качество труда. При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается.

4. Шум 80...110 дБА оказывает физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме. Под влиянием шума свыше 80 дБА наблюдается ухудшение слуха (снижение слуховой чувствительности в первую очередь на высоких частотах).

Однако действие сильного шума на организм человека не характеризуется только по состоянию слуха. Изменения в функциональном состоянии нервной системы и ряда органов наступают гораздо раньше, их совокупность характеризуется как шумовая болезнь. К объективным симптомам шумовой болезни относятся: снижение слуховой чувствительности, изменение функции пищеварения, выражающееся в понижении кислотности, сердечно-сосудистая недостаточность, нейроэндокринные расстройства. Длительное воздействие шума вызывает ряд таких серьезных заболеваний, связанных с перенапряжением нервной системы, как гипертоническая и язвенная болезни, в ряде случав желудочно-кишечные и кожные заболевания.

Работающие в условиях сильного шума испытывают головные боли, головокружения, снижение памяти, боли в ушах. Человек затрачивает в среднем на 10...20% больше физических и нервно–психических усилий, чтобы сохранить производительность, достигнутую им при уровне звука ниже 70 дБА. Все это снижает работоспособность человека, безопасность его труда.

Производительность труда от шума снижается больше, чем сложнее трудовой процесс и чем больше в нем элементов умственного труда. Установлено, что при работах, требующих повышенного внимания, при увеличении уровня звука от 70 до 90 дБА имеет место снижение производительности труда на 20%. Повышенный уровень шума приводит к росту не только профессиональной, но и общей заболеваемости. Об этом говорит тот факт, что общая заболеваемость рабочих шумных производств увеличена на 15...20%.

5. Шум выше 110 дБА оказывает травматическое действие на органы слуха. При шуме более 140 дБА возможен разрыв барабанной перепонки.

Ayдитометрия.

В настоящее время оценка приемлемости производственного шума с уровнем выше 80 дБА базируется на выявлении воздействия шума на органы слуха человека.

Аудиометрией называется проверка органов слуха с целью определения потерь слуха от влияния производственного шума. Аудиометрические исследования проводять согласно ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ [3]. «Шум. Методы определения потери слуха человека». Испытуемый через наушники слушает подаваемые на каждое ухо чистые тона различной интенсивности, минимальная слышимая интенсивность тона фиксируется. Оценка результатов исследований производится по среднему арифметическому значению снижения порогов слуховой чувствительности (потеря слуха) на речевых частотах (500, 1000, 2000 Гц) и на частоте 4000 Гц.

Болезни слуха в структуре профессиональных заболеваний в Российской Федерации занимают четвертое место и составили в 2012 году 423 случая.

Нормирвание шума

Целью санитарного нормирования является установление научно обоснованных предельно допустимых величин шума, которые при ежедневном систематическим воздействием в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не вызывают существенных изменений в состоянии здоровья человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

В условиях производства в большинстве случаев технически очень трудно снизить шум до очень малых уровней, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (комфортных), а из терпимых условий, т.е. таких, когда вредное действие шума на человека не проявляется или проявляется незначительно. Санитарные нормы – это компромисс между гигиеническими требованиями и техническими возможностями на данном этапе развития науки и техники.

Характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.l.003-83. ССБТ. «Шум. Общие требования безопасности.» [3]

Нормируемой характеристикой постоянного шума являются урони звуковых давлений в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Как известно, среднегеометрическое значение ƒ_ср для полосы с верхней граничной частотой ƒ_в и нижней ƒ_н (для окта вной полосы ƒ_в в два раза больше ƒ_н) определяется выражением ƒ_ср =√ƒ_вƒ_н , например, если ƒ_ср=63Гц, то ƒ_н = 45Гц и ƒ_в = 90Гц.

Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот называется предельным спектром, а указанный метод нормирования – нормированием по предельному спектру шума.

Предельные спектры обозначают сокращением ПС с цифровым индексом, соответствующим уровню звукового давления в октавной полосе со средне-геометрической частотой 1000 Гц. Например, ПС-80 обозначает предельный спектр, имеющий в указанной октавной полосе допустимый уровень звукового давления 80 дБ. Значения предельно допустимых уровней звукового давления в нормируемых октавних полосах частот установлены с учетом одинакового физиологического и психологического воздействия шума на человека.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звукового широкополосного постоянного и непостоянного шума указаны в таблице 1.

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше, ГОСТ 12.1.003-83 допускает устанавливать более жесткие нормы для отдельных видов трудовой деятельности с учетом напряженности труда [3].

Нормирование шума в помещениях жилых и общественных зданий и на их территориях производится по СНиП 11–12–77 и ГОСТ 12.1.036-81. ССБТ. «Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях» [4,2].

Защита от шума

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 снижение шума до значений, не превышающих допустимые значения, должны достигаться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты по ГОСТ 12.1.029-80. ССБТ. «Средства и методы защиты от шума» применением средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.051-87. ССБТ. «Средства индивидуальной защиты органа слуха. Общие технические требования и методы испытаний», а также строительно-акустическими мероприятиями [1,3,4,7].

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от его источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в источнике является основным и наиболее рациональным направлением по снижению шума, правильное проектирование конструкций машин позволяет уменьшить шум на 20...25 дБ.

Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические.

Комплексом строительно-акустических мероприятий, состоящих из акустических и архитектурно-планировочных, достигается снижение производственного шума на пути его распространения. Основным нормативным документом, устанавливающим требования к строительноакустическим методам борьбы с шумом, является СНиП 11-12-77 «Защита от шума» [4].

В зависимости от принципа действия среди акустических средств защиты можно выделить средства звукоизоляции (звукоизолирующие ограждения, кожухи, кабины, акустические экраны), средства звукопоглощения (звукопоглощающие облицовки, объемные поглотители звука), глушители шума.

Между эффектами звукоизоляции и поглощения звука имеется принципиальное различие.

Звукоизолирующие свойства конструкций обусловлены способностью отражать звук и характеризуется коэффициентом звукопроницаемости τ, представляющего собой отношение звуковой мощности, прошедшей через ограждение, к падающей τ = Р_пр / Р_пад.

Звукоизолирующие преграды в виде стен, перегородок, кожухов, кабин служат для того, чтобы не пропускать звук из шумного помещения в более тихое.

Поглощение звука обусловлено переходом колебательной энергии в теплоту из-за потерь на трение в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения необходимо использование пористых структур, для звукоизолирующих же конструкций требуются плотные, твердые и массивные материалы. Способность материалов поглощать звук оценивается коэффициентом звукопоглощения а, который представляет собой отношение звуковой мощности, поглощенной материалом, к мощности, падающей на него а =Р_погл./Р_пад. (кирпич, бетон имеют а = 0,01 – 0,05, у звукопоглощающих а > 0,2). Звукопоглощающие материалы (ультратонкое и капроновое волокна, минеральная вата, древесноволокнистые и минераловатные плиты с профилированной поверхностью, пористый поливинилхлорид и др.) и конструкций (звукопоглощающие облицовки, объемные поглотители) предназначены для поглощения звука как в помещениях с источником, так и в соседних.

Установка звукопоглощающих облицовок снижает шум на 6...8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от источника) и на 2...3 дБ вблизи источника шума. Однако их применение целесообразно, так как из–за изменения спектрального состава за счет большей эффективности облицовок на высоких частотах (8...10 дБ), шум становится более глухим и менее раздражающим. Звукоизолирующие конструкции ослабляют шум в соседних помещениях на 30...50 дБ.

Архитектурно-планировочные методы защиты от шума предполагают:

• рациональные акустические решения планировок зданий и генеральных планов объектов (расстояние между шумными цехами и тихими помещениями должно обеспечить требуемое снижение шума, наиболее шумные объекты необходимо компоновать в отдельные комплексы, внутри зданий нужно предусматривать максимально возможное удаление малошумных помещений от помещений с интенсивными источниками шума и пр.);

• рациональное размещение технологического оборудования, машин и механизмов (необходимо выделять шумное оборудование в отдельные звукоизолированные помещения);

• рациональное размещение рабочих мест (вдали от шумного оборудования, использование акустических экранов);

• рациональное акустическое планирование зон и режима движения транспортных средств и транспортных потоков.

Организационно-технические методы защиты от шума включают в себя:

• применение малошумных технологических процессов (изменение технологии производства, способа обработки и транспортирования материала и др.);

• оснащение шумных машин средствами дистанционного управления и автоматического контроля (кабины наблюдения и дистанционное управление обеспечивают снижение шума на 20...30 дБ), роботизация производства;

• применение малошумных машин, изменение их конструктивных элементов и сборочных единиц;

• совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;

• использование рациональных режимов труда и отдыха работников на шумных предприятиях (в первую очередь сокращение времени пребывания рабочих в условиях чрезмерного шума).

При невозможности снизить уровень звука средствами коллективной защиты до 80 дБ и менее, необходимо применять средства индивидуальной защиты, которые в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи, противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход или прилегающие к нему, противошумные шлемы, каски и костюмы. Снижение шума такими средствами составляет 10...40 дБ.

Зоны с уровнем звука выше 80 дБА должны быть обозначены знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026-76 [5].

Рис. 1. Знаки безопасности "Работать в защитных наушниках"

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.