Температурно-влажностный режим

 

Температура воздуха существенно влияет на состояние организма человека. При низких температурах нам холодно, при высоких - жарко. При температуре наружного воздуха +30 С⁰ и более работоспособность человека значительно падает. Установлено, что у человека существует зависимость комфортных температур окружающей среды от категории тяжести выполняемых работ (легкая, средняя, тяжелая), от периода года и некоторых других параметров микроклимата. Так, для человека, выполняющего легкую работу, комфортная температура летом составляет 23-25⁰ С, зимой - 22-24⁰ С; для человека занимающегося тяжёлым физическим трудом, комфортная температура летом - 18-20⁰ С, зимой - 16-18⁰ С.

Отклонения температуры окружающей среды от комфортных значений на ± 2-5⁰ С считаются допустимыми, поскольку не оказывают влияния на здоровье человека, а лишь уменьшают производительность его деятельности. Дальнейшие отклонения температуры окружающей среда от допустимых значений сопровождаются тяжелыми воздействиями на организм человека и ухудшением его здоровья (нарушение дыхания, сердечной деятельности).

Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем - ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции и т.д.

Переносимость человеком высокой температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости движения окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при температурах окружающего воздуха более 30⁰ С так как при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

При обильном потовыделении масса организма человека уменьшается. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2-3% путем испарения влаги – обезвоживание организма.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к значительному накоплению тепла в организме (гипертермии). При гипертермии наблюдается головная боль, тошнота, рвота, временами судороги, падение артериального давления, потеря сознания.

Действие теплового излучения на организм имеет ряд особенностей, одной из которых является способность инфракрасных лучей различной длины проникать на различную глубину и поглощаться соответствующими тканями, оказывая тепловое действие, что приводит к повышению температуры кожи, увеличению частоты пульса, изменению обмена веществ и артериального давления, заболеванию глаз.

При воздействии на организм человека отрицательных температур наблюдается сужение сосудов пальцев рук и ног, кожи лица, изменяется обмен веществ. Низкие температуры воздействуют также и на внутренние органы, длительное воздействие этих температур приводит к их устойчивым заболеваниям.

Производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма – гипотермии.

Для защиты от воздействия низких температур помещения в холодное время года отапливаются.

В зависимости от теплоносителя системы отопления бывают водяные, паровые, воздушные и комбинированные.

Системы водяного отопления наиболее приемлемы в санитарно-гигиеническом отношении. Они подразделяются на системы с нагревом воды до 100⁰ С и выше 100⁰ С (перегретая вода). В качестве побудителей движения воды используются водяные насосы и элеваторы. Вода в систему отопления подается либо от собственной, либо от районной или городской котельной, или ТЭЦ.

Системы парового отопления бывают низкого и высокого давления. Эти системы применяются главным образом в тех помещениях, в которых пар используется для промышленных целей.

Паровое отопление высокого давления разрешается устраивать в производственных помещениях, где технологические процессы не сопровождаются выделением органической пыли или когда пыль неорганического происхождения не взрывоопасна и не воспламеняется.

В качестве нагревательных приборов применяют радиаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб.

В производственных помещениях со значительными выделениями пыли устанавливают нагревательные приборы с гладкими поверхностями, допускающими их легкую очистку. Поэтому ребристые батареи в таких помещениях не применяют, так как осевшая пыль вследствие нагрева будет пригорать, издавая неприятный запах гари. Кроме того, пыль при высоком нагреве может быть опасна из-за возможности ее воспламенения.

Воздушная система отопления характерна тем, что подаваемый в помещение воздух предварительно нагревается в калориферах (паровых, водяных или электрокалориферах). В зависимости от расположения и устройства системы воздушного отопления бывают центральными и местными. В центральных системах, которые часто совмещаются с приточными вентиляционными системами, нагретый воздух подается по системе воздуховодов от расположенного, как правило, вне помещения калорифера. В местных системах нагрев и подача воздуха в определенное место помещения производится отопительными агрегатами.

В административно-бытовых помещениях находит применение панельное отопление, которое работает вследствие отдачи тепла от строительных конструкций, в которых проложены трубы с циркулирующим в них теплоносителем.

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда наряду с температурой является обеспечение чистоты воздуха в рабочей зоне помещений (пространстве высотой до 2 метров над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места).

Для очистки воздуха применяют пылеуловители (циклоны, электрофильтры, фильтры из пористого фильтрующего материала, туманоуловители, адсорберы, каталитическое дожигание и др.).

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено также выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

ü Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадания их в рабочую зону.

ü Устройство вентиляции и кондиционирования.

Важнейшим средством, обеспечивающим нормальные санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях, является вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей на его место свежего воздуха.

По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещений, и местной, при которой воздух подается или удаляется в том или ином месте помещения.

Общеобменная вентиляция обычно применяется при наличии незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры именно там, где местные отсосы оборудовать невозможно; влаго- и теплоизбытках; удалении пыли, когда воздушные потоки, создаваемые вентиляцией, препятствуют процессу осаждения пылевых частиц.

Местная вытяжная вентиляция используется для удаления вредных веществ непосредственно на месте образования. Она не только более экономична, но и более эффективна.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает естественная, когда воздух перемещается за счет естественных сил и искусственная (механическая), когда воздух приводится в движение с помощью вентилятора. Возможно сочетание естественной и механической вентиляции.

Естественная вентиляция осуществляется за счет разности плотностей теплого воздуха, находящегося в помещении, и более холодного воздуха, находящегося снаружи. Естественная вентиляция реализуется в виде инфильтрации и аэрации.

Неорганизованная естественная вентиляция – инфильтрация (естественное проветривание) осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов – силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ.

Регулируемый воздухообмен (аэрация) осуществляется с помощью фрамуг, через которые поступает наружный воздух, а внутренний, более теплый воздух, выходит через вытяжные фонари, устанавливаемые на крыше здания. Достоинство аэрации: отсутствие механических вентиляторов; значительно дешевле механических систем вентиляции. Недостаток аэрации: снижается эффективность в летнее время; не происходит очистка воздуха; возможны сквозняки.

Механическая вентиляция обычно применяется тогда, когда естественной вентиляцией нельзя достичь в помещении воздушной среды, отвечающей гигиеническим требованиям.

Механическая вентиляция более сложная по устройству, имеет ряд существенных преимуществ перед естественной:

§ возможность подачи воздуха с любой температурой, относительной влажностью и подвижностью;

§ возможность равномерной работы круглый год в необходимых объемах, независимо от климатических условий;

§ возможность подачи и удаления воздуха в любых точках помещения;

§ возможность устройства местных отсосов;

§ возможность очистки удаляемого из помещения вентиляционного воздуха.

По принципу действия вентиляция делится на приточную (подача воздуха) и вытяжную (удаление воздуха).

Приточная вентиляция может быть общей, когда подаваемый воздух распространяется по всему помещению, и местной, когда подаваемый воздух поступает к рабочим местам.

Элементами приточной вентиляции являются следующие устройства: устройство забора, подогрева, увлажнения воздуха, побудитель движения воздуха, система воздуховодов для подачи воздуха в цех. Место забора наружного воздуха имеет вид отверстия в наружной стене здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные отверстия должны иметь жалюзийные решетки. Располагают воздухозаборные отверстия на высоте не менее 2 метров от земли.

Местная приточная вентиляция может быть представлена в виде воздушных душей (рис. 78), воздушных оазисов – участка с чистым прохладным воздухом, воздушных завес для предотвращения поступления в помещение наружного холодного воздуха (рис. 79).

Вытяжная вентиляция бывает общеобменной и местной. Общеобменная вытяжная вентиляция удаляет воздух из нижней или верхней зоны в зависимости от характера вредностей и особенности их выделения. Местная вытяжная вентиляция устраивается непосредственно у мест выделения вредностей.

Для создания оптимального микроклимата в производственных и бытовых помещениях применяют более совершенный вид вентиляции – кондиционирование воздуха.

Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в помещениях заранее заданного температурно-влажностного режима независимо от изменения условий снаружи и внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, метеорологических условий снаружи и технологического процесса внутри помещения.

Такие параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами. Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений). В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздуха в кондиционерах производят специальную обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т.п.

Выбор систем кондиционирования и вентиляции для создания в помещениях воздушной среды, удовлетворяющей установленным санитарно-гигиеническим нормам и технологическим требованиям, зависит от назначения здания, его этажности, характера помещений и наличия вредных выделений.

Вентиляцию следует предусматривать для обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой зоне жилых и общественных помещений или в рабочей зоне административно-бытовых и производственных помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах).

Вентиляцию с искусственным побуждением (с использованием вентиляторов) следует предусматривать в случае если метеорологические условия и чистота воздуха не могут быть обеспечены вентиляцией с естественным побуждением, а также для помещений и зон без естественного проветривания.

Допускается проектировать смешанную вентиляцию с частичным использованием естественного притока или удаления воздуха.

Системы общеобменной вентиляции для производственных и административно-бытовых помещений (с постоянным пребыванием людей) без естественного проветривания (без окон или с неоткрываемыми окнами — по технологии производства или по конструктивным особенностям окон) рекомендуется предусматривать не менее чем с двумя приточными и двумя вытяжными вентиляторами, каждая с расходом по 50% требуемого воздухообмена.

Кондиционирование следует предусматривать для обеспечения нормируемой чистоты и метеорологических оптимальных параметров воздуха в обслуживаемой (рабочей) зоне помещения или на отдельных его участках.

Для обеспечения оптимальных, а также допустимых метеорологических условий в помещениях общественных зданий рекомендуется проектировать системы кондиционирования воздуха и вентиляции с управляемыми процессами тепловлажностной обработки воздуха.

Приток воздуха рекомендуется предусматривать непосредственно в помещения, где постоянно работают или находятся люди. При организации вентиляции следует иметь в виду, что часть приточного воздуха, предназначенного для данного помещения, допускается подавать в коридоры или смежные помещения, но не более 50% количества воздуха, предназначенного для обслуживаемого помещения.

Распределение приточного воздуха и удаление его из помещений общественных, административно-бытовых и производственных зданий, как правило, проектируется с учетом режима использования помещений в течение суток и года, а также временных поступлений в помещение теплоты, влаги и вредных веществ.

 

Вредные вещества

 

Под вредным понимается вещество, которое при контакте с организмом человека вызывает производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья.

Источниками выделения вредных веществ в различных отраслях промышленности могут быть негерметичное оборудование, недостаточно механизированные (автоматизированные) операции загрузки сырья и выгрузки готовой продукции, ремонтные работы. Вредные вещества могут поступать в производственные помещения и через приточные вентиляционные системы в тех случаях, когда атмосферный воздух загрязнен химическими продуктами, являющимися выбросами данного производства.

Непосредственными источниками выделения вредных веществ при плохом хранении могут быть подготовительные операции: размол и просеивание материалов, транспортирование сырья, травление, сушка.

На предприятиях связи в процессе монтажа, наладки, эксплуатации могут представлять опасность следующие вещества и соединения: сургуч, штемпельная краска, керосин, бензин, спирт, кислоты (серная, соляная, борная), щелочи, свинец, олово, флюсы, водород, сентабик (вместо хлорки), антисептики (уралит, триолит, фтористый натрий, креозотовое и антраценовое масло) для пропитки столбов и опор, отработанные газы в генераторных и дизельных установках.

По химическому строению вредные вещества можно разделить на следующие группы:

§ органические соединения (альдегиды, спирты, кетоны);

§ элементно-органические соединения (фосфорорганические, хлорорганические);

§ неорганические (свинец, ртуть).

По агрегатному состоянию вредные вещества делятся на газы, пары, аэрозоли и их смеси.

По действию на организм человека вредные вещества подразделяются на:

а) токсичные - вступающие во взаимодействие с организмом человека, вызывающие различные отклонения в состоянии здоровья работающего. Условно по физиологическому воздействию на человека токсичные вещества могут быть разделены на четыре группы:

§ раздражающие - действующие на дыхательные пути и слизистую оболочку глаз (сернистый газ, хлор, аммиак, фтористый и хлористый водород, формальдегид, окислы азота);

§ удушающие - нарушающие процесс усвоения кислорода тканями: оксид углерода, хлор, сероводород и др.;

§ наркотические - азот под давлением, трихлорэтилен, бензил, дихлоэтан, ацитилен, ацетон, фенол, четыреххлористый углерод;

§ соматические - вызывающие нарушение деятельности организма или его отдельных систем: свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения, метиловый спирт;

б) сенсибилизирующие - вызывающие нейроэндокринные нарушения, сопровождающиеся гнездковой плешивостью, депигментацией кожи;

в) канцерогенные - вызывающие рост раковых клеток (от греческого “канцеро” - краб, в виде которого представляли раковые опухоли);

г) генеративные - гонадотропные (действующие на половую сферу), эмбриотропные (действующие на эмбрионы), мутагенные (действующие на наследственность).

д) аллергены - вызывающие различные аллергические реакции.

По степени опасности для организма человека все вредные вещества разделены на 4 класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76): 1 класс - чрезвычайно опасные; 2 класс - высокоопасные; 3 класс - умеренно опасные; 4 класс - малоопасные.

Для воздуха рабочей зоны производственных помещений устанавливается предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, аэрозолей и пыли, представляющих собой массу вредного вещества, содержащегося в 1 м³ воздуха (мг/м³).

ПДК - концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов (40 часов в неделю) за время всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами медицинских исследований, в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Степень и характер вызываемых вредным веществом нарушений нормальной работы организма зависит от пути попадания в организм, дозы, времени воздействия, концентрации вещества, его растворимости, состояния воспринимающей ткани и организма в целом, атмосферного давления, температуры и других характеристик окружающей среды.

Следствием действия вредных веществ на организм могут быть анатомические повреждения, постоянные или временные расстройства и комбинированные последствия. Многие сильно действующие вредные вещества вызывают в организме расстройство нормальной физиологической деятельности без заметных анатомических повреждений, воздействий на работу нервной и сердечно-сосудистой систем, на общий обмен веществ и т.п.

Вредные вещества попадают в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и через кожный покров. Наиболее вероятно проникновение в организм веществ в виде газа, пара и пыли через органы дыхания (около 95 % всех отравлений).

Выделение вредных веществ в воздушную среду возможно при проведении технологических процессов и производстве работ, связанных с применением, хранением, транспортированием химических веществ и материалов, их добычею и изготовлением.

Наибольший вред человеческому организму наносят яды.

Яды - вещества, которые, попадая в организм в небольших количествах, вступают в нем в химическое или физико-химическое взаимодействие с тканями и при определенных условиях вызывают нарушение здоровья. Хотя ядовитые свойства могут проявить практически все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении, к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Производственными (промышленными) называются яды, которые влияют на человека в условиях трудовой деятельности и вызывают ухудшение работоспособности или нарушение здоровья - профессиональные или производственные отравления.

Бытовыми ядами называют вещества, воздействующие на человека в быту. Это вещества, содержащиеся в препаратах бытовой химии, косметике.

Действие ядов может быть общим или местным. Общее действие развивается в результате всасывания ядов в кровь. При этом нередко наблюдается относительная избирательность, выражающаяся в том, что преимущественно поражаются те или иные органы и системы, например, нервная система при отравлении марганцем, органы кроветворения - при отравлении бензолом. При местном действии преобладает повреждение тканей на месте соприкосновений их с ядом: явление раздражения, воспаления, ожоги кожных и слизистых покровов - чаще всего при контакте со щелочными и кислотными растворами и парами. Местное действие, как правило, сопровождается и общими явлениями вследствие всасывания продуктов распада тканей и рефлекторных реакций в результате раздражения нервных окончаний.

Производственные отравления протекают в острой, подострой и хронической формах.

Острые отравления чаще бывают групповыми и возникают в случаях аварий. Эти отравления характеризуются:

§ кратковременностью действия яда - не более чем в течение одной смены;

§ поступлением в организм яда в относительно больших количествах - при высоких концентрациях в воздухе, ошибочном приеме внутрь, сильном загрязнении кожных покровов;

§ яркими клиническими проявлениями непосредственно в момент действия яда или через относительно небольшой - обычно несколько часов - скрытый (латентный) период.

В развитии острого отравления, как правило, имеются две фазы: первая - неспецифические проявления (головная боль, слабость, тошнота) и вторая - специфических (например, отек легких при отравлении окислами азота).

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном действии ядов, проникающих в организм в относительно небольших количествах. Они развиваются вследствие накопления самого яда в организме или вызываемых им изменений. Поражаемые органы и системы в организме при хроническом и остром отравлениях одним и тем же ядом могут отличаться. Например, при остром отравлении бензолом в основном страдает нервная система и наблюдается наркотическое действие, при хроническом - система кроветворения.

Наряду с острыми и хроническими отравлениями выделяют подострые формы, которые, хотя и сходны по условиям возникновения и проявления с острыми отравлениями, но развиваются медленнее и имеют более затяжное течение.

Производственные яды могут быть причиной не только специфических, острых, подострых и хронических отравлений, но и других отрицательных последствий. Они могут снижать иммунобиологическую сопротивляемость организма, способствовать развитию таких болезней, как катар верхних дыхательных путей, туберкулез, заболевания почек, сердечно-сосудистой системы, ВИЧ-инфекция и др. Имеются производственные яды, вызывающие аллергические заболевания (бронхиальная астма, экзема и др.) и ряд отдельных последствий. Например, некоторые яды влияют на генеративную функцию, поражая гонады, оказывая эмбриотоксическое действие, вызывая развитие уродств. Среди ядов имеются и способствующие развитию опухолей - так называемые канцерогены, к которым относятся ароматические амины, полициклические углеводы.

Реакция организма на яд зависит от:

§ пола, возраста, индивидуальной чувствительности;

§ химической структуры и физических свойств яда;

§ количества попавшего вещества, длительности и непрерывности его поступления;

§ окружающей среды - шума, вибрации, температуры, относительной влажности помещения, пыли.

Пыль, наряду с ядами, также наносит большой вред человеческому организму.

Пыль является наиболее распространенным неблагоприятным фактором производственной среды. Многочисленные технологические процессы и операции в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве сопровождаются образованием и выделением пыли. Ее воздействию могут подвергаться большие контингенты работающих.

Пыли - это тонкодисперсионные частицы, которые образуются при различных производственных процессах - дроблении, размалывании и обработки твердых тел, при просеивании и транспортировке сыпучих материалов и т.п. Пыли, взвешенные в воздухе, называются аэрозолями, скопление осевших пылей - аэрогелями.

Промышленная пыль бывает органическая (древесная, торфяная, угольная) и неорганическая (металлическая, минеральная).

По степени токсичности пыли делятся на ядовитые и неядовитые.

Вредность воздействия зависит от количества вдыхаемой пыли, степени ее дисперсионности, от химического состава и растворимости.

Глубоко в легкие проникают пылинки размером от 1 до 10 микрон. Более мелкие выдыхаются обратно, а более крупные задерживаются в носоглотке. Нетоксичные пыли, кроме того, могут адсорбировать ядовитые и радиоактивные вещества, приобретать электрический заряд, что увеличивает их вредное действие.

От электрических свойств пылевых частиц в ряде случаев зависит процесс осаждения, а, следовательно, и время нахождения их в воздухе. При разноименном заряде пылинки притягиваются друг к другу и быстро оседают. При одинаковом заряде пылинки, отталкиваясь одна от другой, могут долго находиться в воздухе.

Пыль может быть носителем микробов, клещей, яиц гельминтов и др.

Основой проведения мероприятий по борьбе с вредными веществами является гигиеническое нормирование, т.е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до предельно допустимых концентраций. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны установлены ГОСТ 12.1.005-88.

Снижение уровня воздействия на работающих вредных веществ и его полное устранение достигается путем проведения организационных, технологических, технических, санитарно-гигиенических мероприятий и применением средств индивидуальной защиты.

К организационным мероприятиям относятся предварительные и периодические медицинские осмотры, сокращенный рабочий день, предоставление дополнительных отпусков, учет и регистрация профессиональных заболеваний и отравлений, запрет на работу с вредными веществами для подростков и женщин.

К технологическим мероприятиям относятся такие как внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, дистанционное управление, замена опасных технологических процессов и операций менее опасными и безопасными.

Технические мероприятия: установка систем вентиляции и кондиционирования воздуха, герметизация оборудования, сигнализация и др.

Когда организационные, технологические и технические меры не исключают наличие вредных веществ в воздушной среде проводятся санитарно-гигиенические мероприятия: дыхательная гимнастика, обеспечение лечебно-профилактическим питанием и молоком и др.

Наряду с мерами защиты используются и средства индивидуальной защиты (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, защитные очки, специальная одежда).

 

Акустические колебания

 

К акустическим колебаниям относят шум, инфразвук, ультразвук, которые могут быть как слышимыми, так и неслышимыми.

Акустические колебания в диапазоне 16 Гц – 20 КГц называют звуками. Колебания с частотой меньше 16 Гц – инфразвук. Колебания с частотой больше 20 КГц – ультразвук. Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле.

Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16-20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм.

При звуковых колебаниях частиц среды в ней возникает переменное давление Р. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения воздуха изменяются во времени. Разность между мгновенным значением давления и средним давлением, которые наблюдаются в невозмущенной среде, называют звуковым давлением; измеряется в Па.

Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии, величина которой определяется интенсивностью звука I.

Интенсивностью звука называется средний поток звуковой энергии в единицу времени в какой-либо точке среды, отнесенной к единице поверхности; измеряется в Вт/м².

Минимальное звуковое давление Р₀ и минимальная интенсивность звука I₀, различаемые ухом человека, называются пороговыми. Интенсивности едва слышимых звуков (порог слышимости) и интенсивность звуков, вызывающих болевые ощущения (болевой порог), отличаются друг от друга более чем в миллион раз.

Интенсивность акустических колебаний I в атмосферном воздухе (интенсивность звука) зависит от мощности Р (Вт) источника звука, расстояния R (м) от источника до объекта воздействия (человека) и свойств среды (воздуха), в которой колебания распространяются. В этом случае:

I = P ∙ Ф / πR² ∙ K, (Вт/м²),

где

Ф – фактор направленности излучений звука;

К - коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности звука на пути его распространения за счёт затухания в воздухе и на различных препятствиях (К = 1 при расстоянии до 50м и отсутствии препятствий).

Уровень интенсивности звука определяют по формуле:

L_i = 10 lg I / I_0,

где

I – интенсивность звука в данной точке;

I₀ = 10^-12 Вт/м² – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости при частоте 1000 Гц.

Уровень звукового давления определяется по формуле

L_p = 20 lg (P / P₀),

где

Р – звуковое давление в данной точке, Па;

Р₀ – пороговое звуковое давление, равное 2∙10^-5 Па.

Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения интенсивности звука над уровнем другого, называется белом. Пользуются единицей в 10 раз меньшей – децибел (дБ). Диапазон звуков, воспринимаемых ухом человека, составляет 0-140 дБ.

 

Шум

 

Всякий нежелательный звук принято называть шумом. Шум - это механические колебания, распространяющиеся в твердой, жидкой или газообразной среде. Частицы среды при этом колеблются относительно положения равновесия. Звук распространяется в воздухе со скоростью 344 м/с.

Звуковые колебания различных частот при одинаковых уровнях звукового давления по-разному воздействуют на органы слуха человека.

Звуковую мощность и звуковое давление как величины переменные можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различной частоты.

Зависимость среднеквадратичных значений этих составляющих (или их уровней) от частоты называется частотным спектром шума.

Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным. Если прослушивается звук определенной частоты, то шум называется тональным. Шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным.

По характеру спектра шумы подразделяются на низкочастотные (максимальное звуковое давление меньше 400 Гц), среднечастотные (звуковое давление в пределах 400–1000 Гц) и высокочастотные (звуковое давление больше 1000 Гц).

Частотные спектры шума получают с помощью анализаторов шума, представляющих собой набор электрических фильтров, которые пропускают электрический звуковой сигнал в определенной полосе частот (полосе пропускания).

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные.

Непостоянные шумы бывают колеблющимися по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистыми, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума; импульсными, состоящими из сигналов менее 1с.

В зависимости от физической природы шумы могут быть:

§ механические – возникающие при вибрации поверхностей машин и при одиночных или периодических ударных процессах (штамповка, клепка, обрубка и т.п.);

§ аэродинамические – шумы вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, выпусков пара и воздуха в атмосферу;

§ электромагнитные – возникающие в электрических машинах и оборудовании за счет магнитного поля, обусловленного электрическим током;

§ гидродинамические - возникающие вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (насосы).

По характеру действия шумы делятся на стабильные, прерывистые, воющие. Последние два особенно неблагоприятно действуют на слух.

Шум создается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри здания. Это, прежде всего транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, санитарно-техническое оборудование жилых зданий, трансформаторы.

В производственной сфере шумы наиболее распространены в промышленности, сельском хозяйстве. Значительный уровень шума наблюдается в горнорудной промышленности, в машиностроении, в лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, в текстильной промышленности.

Для измерения шума применяются приборы - шумомеры. В шумомере (рис. 80) звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются, пропускаются через фильтры, выпрямляются и регистрируются стрелочным прибором.

Воздействие шума на организм может проявляться в виде специфического поражения органа слуха, нарушений со стороны ряда органов и систем, снижения производительности труда, снижения внимания, повышения уровня травматизма.

В отрасли связи шум является одним из наиболее распространенных источников вредности.

Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям.

Шум вызывает нарушение нормальной функции желудка – уменьшается выделение желудочного сока, изменяется кислотность, что приводит к гастритам и язвам.

Шум действует на вестибулярный аппарат, вызывая нарушение координации движений, тошноту. Действуя на другие анализаторы, шум вызывает нарушение концентрации внимания, ухудшает восприятие цветовых и звуковых сигналов. При воздействии шума раньше возникает чувство усталости и развиваются признаки утомления.

Исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы. Из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчико

⇐ Предыдущая29303132333435363738Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: