Акустическое воздействие на окружающую среду и здоровье человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Кубанский государственный университет

Реферат

По теме: «Акустическое воздействие на окружающую среду и здоровье человека».

Преподаватель: Анисимов В.В.

Студентка: Невалённая А.В.

Краснодар 2013 год

Введение

Транспорт - один из важнейших элементов материально-технической базы общественного производства и необходимое условие функционирования современного индустриального общества, так как с его помощью осуществляется перемещение грузов и пассажиров. Различают гужевой, автомобильный, сельскохозяйственный (трактора и комбайны), железнодорожный, водный, воздушный и трубопроводный транспорт.

В настоящее время земной шар покрыт густой сетью путей сообщения. Протяженность магистральных автомобильных дорог мира с твердым покрытием превышает 12 млн км, воздушных линий - 5,6 млн км, железных дорог - 1,5 млн км, магистральных трубопроводов - около 1,1 млн км, внутренних водных путей -более 600 тыс. км. Морские линии составляют многие миллионы километров.

Наряду с преимуществами, которые обеспечивает обществу развитая транспортная сеть, ее прогресс сопровождается также негативными последствиями - отрицательным воздействием транспорта на окружающую среду, и прежде всего на тропосферу, почвенный покров и водные объекты.

Все транспортные средства с автономными первичными двигателями в той или иной степени загрязняют атмосферу химическими соединениями, содержащимися в отработанных газах. В среднем вклад отдельных видов транспортных средств в загрязнение атмосферы следующий:

автомобильный -85%;

морской и речной -5,3%;

воздушный -3,7%;

железнодорожный -3,5%;

сельскохозяйственный -2,5%.

Во многих больших городах, таких, как Берлин, Мехико, Токио, Москва, Петербург, Киев, загрязнение воздуха автомобильными выхлопами составляет по разным оценкам от 80 до 95% всех загрязнений.

Что касается загрязнения атмосферы другими видами транспорта, то здесь проблема имеет меньшую остроту, поскольку транспортные средства этих видов не концентрируются непосредственно в городах. Так, в крупнейших железнодорожных узлах все движение переведено на электротягу и лишь на маневровой работе используют тепловозы. Речные и морские порты, как правило, размещены за пределами жилых кварталов городов, а движение судов в районах портов практически незначительно. Аэропорты, как правило, относят от городов на 20...40 км. Кроме того, большие открытые пространства над аэродромами, как и над речными и морскими портами, не создают опасности высоких концентраций токсичных примесей, выделяемых двигателями. Следует отметить, что на железнодорожном, морском, речном и современном воздушном транспорте почти не используют карбюраторных бензиновых двигателей.

Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными выбросами следует отметить физическое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышенный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наиболее массовое воздействие оказывает повышенный шум. Транспорт -основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70...75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы. Основными источником акустического загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт: его вклад в акустическое загрязнение в городах составляет от 75 до 90%.

Современный автомобиль - пример неэкологичного транспортного средства. Поэтому проблемы и пути повышения экологичности транспорта различных видов наиболее целесообразно рассмотреть на примере автомобильного транспорта.

1. Источники и масштабы загрязнения окружающей среды

Среди глобальных проблем современной экологии (парниковый эффект, разрушение озонового слоя, загрязнение воды и атмосферы, радиоактивные отходы и др.) акустическое загрязнение -- одно из наиболее тревожных, поскольку не меньше влияет на людей, чем, например, разрушение озонового слоя или кислотные дожди. Неблагоприятное акустическое воздействие в той или иной мере, по-видимому, ощущает каждый второй человек на планете. Широкое внедрение в промышленность новых интенсивных технологий, рост мощности и быстроходности оборудования, широкое использование многочисленных средств наземного, воздушного и водного транспорта, повсеместное применение разнообразного электрифицированного бытового оборудования - все это привело к тому, что человек - на работе, в быту, на отдыхе, при передвижении и пр. -подвергается многократному воздействию вредного шума.

Основные источники акустического загрязнения окружающей среды - транспорт, строительство, промышленные предприятия. Удельный вклад этих источников варьируется в определенных пределах для различных городов и населенных пунктов, но основным остается автомобильный транспорт. Так, в Риме (это один из самых шумных городов в мире) доля акустического загрязнения от автомобильного транспорта составляет 75%, железнодорожного - около 8%, от авиатранспорта и строительства 12%, от промышленных объектов -5%.

Население большинства крупных городов (не менее чем 60%) живет в условиях акустического загрязнения, параметры которого существенно превышают допустимые нормы.

Повышенный шум - источник многочисленных жалоб. Например, в Германии свыше 75% населения жалуется на повышенный шум. Не удивительно, если учесть, что, по данным специалистов, только в объединенной Европе свыше 130 млн человек подвергаются действию шума уровнем более 65 дБА, а 400 млн -ш ума, уровень которого более 55 дБА, т.е. выше нормативных значений.

2. Основные представления о звуке и шуме

Шум - случайное сочетание звуков различной интенсивности и частоты; мешающий, нежелательный звук.

Звук - упругие волны, распространяющиеся в упругой среде, колебания в среде, вызванные каким-либо источником.

Звуковое поле --область среды, в которой распространяются звуковые волны.

Звук характеризуется звуковым давлением, скоростью распространения, длиной волны, частотой, интенсивностью.

В звуковом поле возникают деформации разрежения и сжатия, что приводит к изменению давления в любой точке среды по уравнению с атмосферным; разность между этими давлениями звукового поля называют звуковым давлением.

Скорость распространения звука зависит от характеристик среды, в которой распространяется звук. При температуре Т_с = 20°С скорость звука в воздухе с = 344 м/с.

3. Нормирование шума в окружающей среде

Повышенный шум действует как на органы слуха (специфические изменения), так и на весь организм (неспецифические изменения). У человека, находящегося в условиях повышенного шума, через 5 лет слух ухудшается, а через 10 лет может возникнуть заболевание, называемое невритом слуховых нервов, и глухота. Неспецифическое воздействие шума проявляется, в первую очередь, в нарушениях нервной и сердечнососудистой деятельности. При длительном воздействии шума возрастает артериальное давление, появляются раздражительность, апатия, подавленное настроение. Возможно также ослабление памяти, замедление психических реакций, снижение темпа работы, ухудшение качества переработки информации и, как следствие, уменьшение производительности труда. Принято считать, что при увеличении шума на каждые 1...2дБ (дБА) сверх нормативных значений производительность труда снижается на 1%.

В нашей стране в автомобильной промышленности применяют ГОСТы по допустимым уровням внешнего и внутреннего шума. Автотранспортные средства должны соответствовать установленным ГОСТам и нормам. Ещё на стадии проектирования необходимо применять возможные мероприятия, технологии, материалы для производства автотранспортных средств нацеленых на снижение уровней шума и вибрации.

При производстве автомобилей предприятия должны проводить испытания автомобилей на шум и вибрацию. При выявлениях повышений уровней, необходимо применять мероприятия для снижения шума и вибрации, вплоть до вмешательства в техпроцесс, изменения конструкции, применение новых технологий и материалов для снижения уровней шума.

Примечания:

Под мощностью двигателя подразумевается номинальная мощность нетто по ГОСТ 14846--81. Мощность нетто 147 кВт соответствует примерно мощности брутто 162 кВт.

Для седельных тягачей за полную массу автомобиля принимают массу тягача, увеличенную максимальной массой, которая передается от полуприцепа тягачу через седельное устройство.

Масса оборудования специальных автомобилей (автокраны, рабочие мастерские и др.) входит в полную массу соответствующего автомобиля.

4. Методы и приборы, используемые для измерения шума, производимого транспортными средствами

Измерение внешнего шума автотранспортных средств.

Шумомер или эквивалентная система измерения, включая рекомендованный изготовителем ветрозащитный экран, должны, как минимум, соответствовать требованиям, предъявляемым к приборам типа 1 МЗК 651.

Измерения производят с использованием частотной коррекции, соответствующей шкале А, и постоянной времени усреднения F «Быстро».

При использовании системы, которая включает периодический контроль уровня звука, взвешенного по шкале А, показания снимают не реже чем через 30 мс.

Калибровка

В начале и а конце каждой серии измерений шумомер или эквивалентную систему измерения в целом проверяют с помощью калибратора звука, отвечающего требованиям к калибраторам звука класса точности не менее 1 МЭК 942. Без какой-либо дополнительной регулировки разность показаний в ходе двух последовательных проверок не должна превышать 0,5 дБ. При превышении данного значения результаты измерений, полученные после предыдущей удовлетворительной проверки, не учитывают.

Соответствие требованиям Соответствие устройства для калибровки звука требованиям, предусмотренным в МЭК 942, проверяется один раз в год, а соответствие измерительной системы требованиям МЭК 651 -- не реже одного раза в два года лабораторией, уполномоченной производить калибровку с соблюдением соответствующих стандартов.

Измерения скорости Частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость транспортного средства измеряют с помощью приборов с точностью ± 2 % или выше.

Метеорологические приборы

Метеорологические приборы, используемые для наблюдения за окружающими условиями, включают следующие устройства:

для измерения температуры с точностью не менее ± 1 °С;

для измерения скорости ветра с точностью не менее ± 1,0 м/с. Г.2 Условия проведения измерений

Испытательная площадка.

Центральная часть испытательной площадки предназначена для разгона, зона вокруг нее должна быть практически горизонтальной.

Участок разгона должен быть горизонтальным, покрытие испытательного трека должно быть сухим, при этом шины не должны издавать чрезмерного шума.

Покрытие испытательного трека должно быть таким, чтобы в условиях свободного звукового поля помехи между источником звука и микрофоном не превышали 1 дБ. Это условие считается выполненным, если на расстоянии 50 м от центральной части участка разгона нет таких крупных звукоотражающих объектов, как заборы, скалы, мосты или здания. Поверхность испытательной не должна быть покрыта рыхлым снегом, высокой травой, рыхлой землей или золой. Вблизи микрофона и источника звука не должно быть никаких преград, которые могут оказать влияние на звуковое поле.

Наблюдатель, проводящий измерения, должен находиться в таком месте, в котором его присутствие не оказывает влияния на показания измерительных приборов.

Не допускается проводить измерение при плохих погодных условиях. Необходимо обеспечить условия, при которых порывы ветра не могли бы сказываться на результатах измерений.

При снятии показаний прибора пиковые отклонения, не связанные с характеристиками общего уровня шума ТС, не учитываются. Метеорологические приборы должны располагаться вблизи испытательной площадки на высоте (1,2±0,1)м. Измерения производят при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 40 °С.

Испытания не проводят, если в момент измерения звука скорость ветра с учетом порывов на уровне высоты микрофона превышает 5 м/с. Она должна регистрироваться в ходе каждого испытательного пробега.

Репрезентативные значения температуры, направления ветра, относительной влажности и барометрического давления регистрируют в момент измерения звука.

Уровень звука по шкале А от других источников звуков и уровень звука от воздействия ветра должны быть не менее чем на 10 дБ Л ниже уровня звука, производимого ТС.

Транспортные средства

Измерения проводят на ТС в снаряженном состоянии без прицепа или полуприцепа, за исключением ТС, состоящих из нераздельных единиц.

Шины, используемые для испытания, отобранные изготовителем ТС, должны отвечать условиям коммерческой практики и должны быть в наличии на рынке. Шины должны соответствовать одному из размеров шин, предписанных для ТС, и соответствовать требованиям в отношении минимальной глубины рисунка протектора, составляющей 1,6 мм в основных канавках протекторного рисунка.

Внутреннее давление в шинах устанавливают с учетом испытательной массы ТС.

До начала измерений ТС доводят до состояния, соответствующего его обычным условиям работы в отношении:

температуры;

регулировки;

топлива;

свечей зажигания, карбюратора (карбюраторов) и т. д. (в соответствующем случае). Если ТС имеет привод более чем на два колеса, то его испытывают в том режиме, который предусмотрен для эксплуатации в нормальных дорожных условиях. Если ТС оборудовано одним или несколькими вентиляторами с механизмом автоматического привода, то во время измерений воздействие на эту систему не допускается.

Если ТС оборудовано системой выпуска, содержащей волокнистые материалы, она должна быть подготовлена к началу испытаний в соответствии с приложением Д.

Методы испытания. Измерение шума при движении.

Легковые, грузопассажирские автомобили, а также грузовые автомобили с полной массой до 3500 кг включ. с механической коробкой передач, имеющей четыре и менее передач переднего хода, должны испытываться на второй передаче. Если коробка передач имеет более четырех передач переднего хода, автомобили должны испытываться последовательно на второй и третьей передачах. За результат измерения принимается среднее арифметическое значение уровней шума на второй и третьей передачах.

Грузовые автомобили с полной массой св. 3500 кг, автопоезда и автобусы, которые имеют механическую коробку передач с общим числом передач переднего хода N (включая передачи, получаемые с помощью дополнительной коробки передач или многоступенчатого редуктора ведущего моста), должны испытываться последовательно на передачах от N/2 до N (от---- до N, если iV --нечетное число). За результат измерения принимают наибольшее значение уровня звука.

Автомобили, кроме легковых и грузопассажирских с механической коробкой передач, производство которых начато до 01.01.87, испытывают на второй передаче если коробка имеет четыре и менее передач переднего хода. Если коробка передач имеет более четырех передач переднего хода, испытания должны проводиться на третьей передаче.

Легковые и грузопассажирские автомобили с механической коробкой передач испытываются на второй передаче независимо от количества передач переднего хода.

У автомобилей с дополнительной коробкой передач с ручным управлением или главной передачей с несколькими передаточными отношениями необходимо включать передачу, обеспечивающую наиболее высокую скорость движения. Отключаемые ведущие мосты должны быть выключены.

Автомобили с механической коробкой передач, с автоматической коробкой передач с ручным переключателем управления, без коробки передач должны приближаться к началу измерительного участка с установившейся скоростью, наименьшей из следующих скоростей: соответствующей ³Д номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя; 50 км/ч.

В автомобиле с автоматической коробкой передач с ручным переключателем управления, имеющей более двух передач, с целью предотвращения включения первой понижающей передачи, допускается либо увеличить начальную скорость до 60 км/ч, либо уменьшить подачу топлива до 95 % необходимой подачи при полной нагрузке. Последнее условие считается выполненным, если угол открытия дроссельной заслонки или перемещение регулятора топливного насоса составляет не менее 90 % их максимального значения. Увеличение начальной скорости или уменьшение подачи топлива должно быть отмечено в протоколе испытаний.

При выборе управления автоматической коробкой передач переключатель устанавливают в положение, соответствующее нормальным условиям движения в городе.

Автомобили с автоматической коробкой передач без ручного переключателя должны приближаться к началу измерительного участка последовательно с установившимися скоростями 30, 40, 50 км/ч. За результат принимают наибольшее значение, полученное при измерении на указанных скоростях.

Движение автомобиля на измерительном участке дороги должно производиться с интенсивным разгоном в двух направлениях. В момент пересечения передней частью автомобиля линии АА следует резко нажать на педаль дроссельной заслонки или подачи топлива. Педаль резко отпускают в момент пересечения задней частью автомобиля линии ББ, не учитывая наличия нерасцепляемого прицепа или полуприцепа.

Микрофон устанавливают в точках, на высоте (0,2 ±0,1) м от уровня дороги. Главная ось микрофона должна быть ориентирована к центру измерительного участка и расположена горизонтально.

При измерении уровня шума в шумомере включают временную характеристику «быстро» и регистрируют максимальное показание шумомера. С учетом показаний измерительного прибора значения, получаемые в ходе измерения, должны быть уменьшены на 1 дБ А.

Измерения шума проводят не менее трех раз с каждой стороны автомобиля. Предварительные пробные измерения (если они производились) не должны учитываться.

Измерения считают действительными, если разность между тремя результатами измерений с одной и той же стороны автомобиля не превышает 2 дБ А; при большей разности проводят повторные измерения.

За результат измерения шума принимают наибольшее значение, полученное при измерении с каждой стороны автомобиля и округленное до целого числа.

Наибольший из двух результатов, полученных при измерениях шума с обеих сторон автомобиля, следует сравнить с допустимыми значениями, приведенными в табл. 1 и 2.

Допустимые уровни внутреннего шума.

Автотранспортные средства одного типа в отношении внутреннего шума не должны иметь существенных различий в следующих характеристиках:

конструкции кузова, места установки двигателя;

длины и ширины автотранспортного средства;

типа двигателя (с искровым зажиганием или с воспламенением от сжатия, двухтактный или четырехтактный, поршневой или роторный), типа и конструкции системы питания и газораспределения, номинальной или максимальной мощности и соответствующей частоты вращения- коленчатого вала двигателя, типа электродвигателя и т. д.;

наличия вспомогательных систем, не являющихся необходимыми для получения движения, но используемых при движении автотранспортного средства (система отопления, кондиционирования и вентиляции кузова или пассажирского помещения, далее -- вентиляционная установка);

конструкции трансмиссии (в части типов: коробки передач, главной передачи, раздаточной коробки, дополнительной коробки), числа передач и передаточных чисел;

-.других систем, влияющих на образование внутреннего шума.

В качестве оценочного показателя внутреннего шума принимается уровень звука в децибелах.

Методы испытаний. Общие требования

Методы испытаний, изложенные в настоящем стандарте, используют при проведении испытаний автотранспортных средств (в том числе периодических, сертификационных, инспекционных и др).

Автотранспортное средство, представленное на испытание, должно соответствовать требованиям технической и эксплуатационной документации, что определяется при его идентификации.

Средства измерений и регистрации

Для измерения внутреннего шума автотранспортного средства должны применяться следующие приборы:.

шумомер 1-го класса точности по ГОСТ 171S7. При измерениях рекомендуется использовать микрофон с всенаправленной характеристикой;

приборы для измерения скорости автотранспортного средства и частоты вращения коленчатого вала двигателя с относительной погрешностью измерения ± 3 %;

прибор для измерения скорости ветра с диапазоном измерения от 1 до 10 м/с и погрешностью измерения ± 0,5 м/с;

прибор для измерения температуры окружающего воздуха с погрешностью измерения ± 1 *С;

прибор для измерения атмосферного давления с погрешностью измерения ± 2,6 гПа.

Шумомер следует калибровать по стандартному источнику звука непосредственно до и после каждой серии испытаний. Если при этой проверке показания шумомера отличаются более чем на 1 дБ А, то испытание считают недействительным.

Допускается использовать другие средства измерений и регистрации, если их электроакустические характеристики соответствуют ГОСТ 171S7.

Условия проведения испытаний

Автотранспортные средства, на которых для условий бездорожья используются шины повышенной проходимости, на время испытаний могут быть оборудованы дорожными шинами,' .'указанными в документации предприятия-изготовителя. Допустимый износ шин не должен превышать 30 % первоначальной высоты рисунка протектора.

Автотранспортное средство испытывают без нагрузки, прицепов и полуприцепоп, если они не предназначены для перевозки пассажиров. В кабине автотранспортного средства могут находиться два человека: водитель и испытатель. В автотранспортном средстве с числом мест для : сиденья более 9 (категории М₂, М_}) допускается присутствие второго испытателя. Наличие посторонних предметов не допускается.

В процессе испытании ни одно из сидений в автотранспортном средстве, где измеряется уровень звука, не должно быть занято, за исключением места водителя.

На автотранспортном средстве, оборудованном вспомогательной (дополнительном) коробкой передач с ручным переключением и/или приводом более чем на один мост с включением дополнительных мостов, следует установить положение переключателя и количество ведущих мостов, используемое при нормальных условиях движения в городе. Не следует использовать устройства, предназначенные для движения на малой скорости, стоянки или торможения, При измерениях, окна, двери и люки в крыше должны быть закрыты, мягкий тент установлен.

Передвижные регулируемые сиденья, возле которых проводятся измерения, должны находиться в среднем положении. Спинка сиденья, если имеется возможность ее регулирования, должна находиться в удобном для водителя рабочем положении. Регулируемые подголовники сидений должны-находиться в среднем положении.

Перед испытаниями двигатель и другие агрегаты автотранспортного средства должны быть прогреты до рабочей температуры.

Испытания следует проводить на прямом сухом гладком и чистом участке дороги с покрытием из асфальтобетона в хорошем техническом состоянии. Продольный уклон измерительного участка не должен превышать 1 %. На расстоянии 20 м от продольной оси измерительного участка не должны находиться крупные звукоотражающие объекты (заборы, камни, мосты иди здания).

Уровень шумовых помех должен быть не менее чем на 15 дБ А ниже измеряемого уровня шума. Если это условие не соблюдается, следует внести поправку уровня помех по ГОСТ 12.1.026.

При измерении шума вспомогательное оборудование (системы обмыва и очистки стекол, аудиоаппаратура и т. д.) должно быть выключено. Если автотранспортное средство оборудовано жалюзи и/или вентилятором системы охлаждения двигателя с автоматическим приводом, испытания должны проводиться при их работе в автоматическом режиме. Если автотранспортное средство оборудовано жалюзи с ручным управлением, испытания проводят при полностью открытых жалюзи.

При измерении уровня шума по методикам, вентиляционные установки, отопители, кондиционеры должны быть выключены. Испытания проводят при следующих метеорологических условиях:

отсутствии атмосферных осадков;

атмосферном давлении 1013 гПа (760 мм рт. ст.); допустимое отклонение ± 5 %;

температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 30 "С;.

скорости ветра, измеряемой на измерительном участке на высоте приблизительно 1,2 м, не более 5 м/с.

5. Классификация средств и методов защиты от шума

Основные направления шумозащиты

Для снижения акустического загрязнения окружающей среды используют:

замену шумных источников и технологий на малошумные;

изменение направленности излучения шума источником;

снижение шума по пути распространения от источника до защищаемого от шума места;

комплекс средств защиты от шума в шумном агрегате, транспортном средстве;

архитектурно-планировочные меры в жилой застройке;

организационные мероприятия;

улучшение качества воспринимаемого звука;

новые акустические технологии.

Снижение шума в источнике путем изменения его направленности

Замена шумных источников на малошумные едва ли не самая кардинальная мера борьбы с шумом. Например, замена двигателя внутреннего сгорания на электродвигатель существенно снижает внешний шум автомобилей, строительных машин и др. Электромобиль на 15...20 дБА менее шумен, чем автомобиль с дизельным двигателем. Примером удачного использования малошумной технологии можно считать погружение свай с помощью бурения, что позволяет снизить шум по сравнению с вибропогружением или ударным погружением на 30...40 дБА. Можно привести и другие примеры снижения шума в источнике образования. Например, шум, генерируемый шинами автомобиля при движении, может быть снижен на 3...4 дБА при замене асфальтового покрытия на специальные покрытия с содержанием резины. Шум при качении колеса по рельсам можно ослабить на 8...10 дБА, снизив волнообразный износ рельсов путем их шлифования.

Основной конструкцией, снижающей шум на пути от источника до защищаемого объекта (жилого района), являю^-акустические экраны (АЭ) или иные сооружения, которые v гут дать экранирующий эффект, например дома, стенки, зеленые насаждения (рис.2).

Рис. 2. Экранирующие сооружения для защиты от шума

1 -- источник шума; 2 -- АЭ; 3 -- защищаемое здание; 4 -- зеленые насаждения.

Принцип работы акустического экрана основан на создании зоны звуковой тени за ним в результате частичного отражения звука от его поверхности. Эффективность АЭ или экранирующего сооружения ухудшается из-за огибания (дифракции звуковых волн) препятствия между источником звука и защищу от шума объектом. Дифракция возрастает с увеличением длины звуковой волны и снижается при увеличении размеров АЭ. Эффективность экранирующих сооружений ориентировочно составляет (в зависимости от размеров и других особенностей): насыпи -5... 15 дБА; зеленых насаждений -3...8 дБА; вые до 25...30 дБА; зданий -экрана -15...20дБА.

Акустические экраны используются для установки вдоль автодорог, железнодорожных магистралей, вблизи аэропортов. Длина АЭ, установленных в США, Германии, Японии, Швейцарии, Италии, Франции и других странах, достигает десятки тысяч километров. Их изготавливают из бетона, стекла, дерева, металла, пластиков, старых покрышек и других материалов в зависимости от назначения и места установки от 2...4 м (автодороги) до 20...25 м (аэропорты).

Шумовиброзащитные конструкции

Источниками излучения шума в окружающую среду являются автомобили, самолеты, суда, строительные машины и установки, пневмоинструмент, воздухозаборные шахты, компрессоры, трамваи, троллейбусы и т.д. Шум, в основном, возникает в результате совершения работы или движения. Для снижения шума от таких источников применяется комплекс мер. Для перечисленных примеров характерно образование механического шума (двигатели внутреннего сгорания, компрессоры и др.), аэродинамического (выхлоп и всасывание двигателей, реактивная струя, обтекание движущегося с большой скоростью транспортного средства), электромагнитного (электродвигатели, генераторы), ударного (падение ударной части на сваю, качение колеса по рельсу), гидродинамического (гидронасосы, гидромоторы). Все средства шумозащиты от работы этих источников можно свести к трем основным принципам действия: отражение, поглощение звука (вибрации) или комбинированные.

По принципу действия средств шумовиброзащиты выделяют:

звукоизоляцию, которая основана на отражении звуковых волн от плоской массивной протяженной преграды. Основные звукоизолирующие конструкции - звукоизолирующие капоты (кожухи), перегородки, кабины;

звукопоглощение, которое основано на поглощении звуковых волн при их падении на плоскую, мягкую, пористую или волокнистую поверхность. Основная конструкция -звукопоглощающая облицовка в замкнутых объемах (помещениях, капотах и т.д.);

виброизоляцию, которая основана на отражении вибрации в устройствах, называемых виброизоляторами. Конструкции виброизоляторов - резиновые, резинометаллические, пружинные, пневматические;

вибродемпфирование, основанное на поглощении вибрации в вибродемпфирующих покрытиях, которые снижают как амплитуду колебания демпфируемой пластины, так и ее звукоизлучение.

6. Способы измерения и выявления вибрации

загрязнение транспортный шум окружающий

Качественные и количественные критерии и показателя неблагоприятного воздействия вибрации на человека-оператора в процессе труда устанавливаются санитарными нормами, правилами и другими нормативными документами Минздрава. В соответствии с ними вводятся следующие критерии неблагоприятного воздействия вибрации:

критерий «безопасность», обеспечивающий не нарушение здоровья человека, оцениваемого по объективным показателям с учётом риска возникновения предусмотренных медицинской классификацией профессиональной болезни и патологий, а также исключающий возможность возникновения травмоопасных или аварийных ситуаций из-за воздействия вибрации;

критерий «граница снижения производительности труда», обеспечивающий поддержание нормативной производительности труда, не снижающейся из-за развития усталости под воздействием вибрации;

критерий «комфорт, обеспечивающий оператору ощущение комфортности условий труда при полном отсутствии мешающего действия вибрации.

Вибрационная безопасность труда должна обеспечиваться:

системой технических, технологических и организационных решений и мероприятий по созданию машин и оборудования с низкой вибрационной активностью;

системой проектных и технологических решений производственных процессов и элементов производственной среды, снижающих вибрационную нагрузку на человека;

системой организации труда и профилактических мероприятий на предприятиях, ослабляющих неблагоприятное воздействие вибрации на человека-оператора.

Требования по ограничению неблагоприятного воздействия.

Воздействие вибрации на человека-оператора классифицируется:

по способу передачи вибрации на человека;

по направлению действия вибрации;

по временной характеристике вибрации.

В качестве факторов, влияющих на степень и характер неблагоприятного воздействия вибрации, должны учитываться:

риски (вероятности) проявления различных патологий- вплоть до профессиональной вибрационной болезни;

показатели физической нагрузки и нервно-эмоциональные напряжения;

влияние сопутствующих факторов, усугубляющих воздействие вибрации (охлаждение, влажность, шум, химические вещества т.п.);

длительность и прерывистость воздействия вибрации;

длительность рабочей смены.

Показатели вибрационной нагрузки на человека должны формироваться из следующих параметров:

виброускорение (виброскорость);

время воздействия вибрации.

При оценке вибрационной нагрузки предпочтительным параметром является виброускорение.

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

для локальной вибрации 1; 2; 4; 8; 16; 31; 5; 63; 125; 250; 500» 1000 Гц;

для общей вибрации 0,8: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,Cr 5.0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16; 20; 25: 31,5; 40; 50; 63; 80 Гц.

При определенен фазы вибрации время воздействия измеряют в секундах или часах.

Норму вибрационной нагрузки на оператора устанавливают для длительности 8 ч, соответствующей длительности рабочей смены, в зависимости от временной структуры рабочей смены.

При постоянной вибрации норму вибрационной нагрузки «а оператора устанавливают в виде нормативных спектральных или корректированных по частоте значений контролируемого параметра для воздействия вибрации в течение 8 ч, а также в виде зависимости этих значений от длительности воздействия вибрации.

Если постоянная вибрация воздействует с перерывами, то норма назначается для суммарной длительности воздействия с учетом коэффициентов или корректирующих зависимостей, учитывающих, восстановительные процессы в организме во время перерыва.

Коэффициенты или корректирующие зависимости, устанавливаемые в санитарных нормах или других документах Минздрава, должны обеспечивать повышение предельно допустимого значения по сравнению с непрерывным воздействием постоянной вибрации.

Норма вибрационной нагрузки на оператора устанавливается для каждого направления действия вибрации,

Допускается по согласованию с Минздравом нормировать вибрационную нагрузку по наиболее неблагоприятному направлению действия вибрации (например по направлению максимальной вибрации) или по равнодействующей трехкомпогентной вибрации.

Оценка вибрационной безопасности должна производиться на автотранспорте и на рабочих местах конкретного производства при выполнении реальной технологической операции или типов. Периодический контроль за соблюдением установленного режима труда на рабочих местах должна осуществлять администрация предприятия (цеха, участка и т. д.) методами хронометражных наблюдений с привлечением санитарных служб и служб охраны труда.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.

На автотранспорте и непосредственно в кабине на месте водителя и каждом месте пассажира производятся замеры на общую и локальную вибрацию. По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки человека.

Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, может быть отнесена к локальной вибрации.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с на правлением осей ортогональной системы координат.

7. Организационные и прочие мероприятия по снижению шума в окружающей среде

К организационным мероприятиям по снижению шума в окружающей среде можно отнести:

запрещение звуковых сигналов (это позволило повсеместно снизить шум в городах до 10 дБА);

контроль за шумностью в городах;

ограничение времени и места движения грузовых автомобилей и мотоциклов;

вынесение шумных предприятий из спальных зон;

рациональную организацию движения транспортных потоков;

запрещение работы шумных источников (например, громкоговорящей связи на сортировочных и грузовых станциях);

регламентацию работы шумных источников (например, запрещение включать громкую музыку после 23.00).

Помимо этого, внедряется еще одно направление улучшения качества воспринимаемого звука - изменение его спектра на более приятный, маскировка неприятных звуковых сигналов и пр. Это предмет изучения бурно развивающейся науки, которая носит название психоакустика.

Активная шумозащита

В заключение рассмотрим новые технологии снижения шума. В зависимости от дополнительного источника шума все многообразные средства защиты от шума можно разделить на две большие группы: пассивные и активные.

К пассивным средствам относятся те, в которых не используется дополнительный источник энергии. В активных средствах задействован дополнительный источник энергии, а принцип такой защиты от шума называется активной шумозащитой.

Активная шумозащита основана на хорошо известном явлении наложения звуковых волн с одинаковой частотой и амплитудой А в противофазе, которое легко понять из рис. Такое явление, называемое интерференцией, приводит к ослаблению амплитуды результирующей волны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Схема наложения звуковых волн (1 и 2) в противофазе

Это легко понять из следующего примера. Пусть складываются волны одинаковой частоты при совпадении направления колебаний. Если колебания происходят по синусоидальному закону, то амплитуда результирующей волны

Из схемы активного шумоглушения можно понять, что звуковая волна излучается динамиком (вторичным источником) в противофазе к первичному источнику звука. При наложении звуковых волн от первичного и вторичного источников в пространстве наблюдается зона снижения шума.

В последние годы устройства активной шумозащиты начали выпускаться серийно и нашли широкое применение для снижения шума ряда транспортных средств (самолетов, автомобилей), систем вентиляции, различных агрегатов. Анализ данных, приведенных в табл., показывает, что активная шумозащита особенно эффективна на низких и средних частотах (до 500 Гц), где УЗД снижается на 10.„15 дБ. Высокая эффективность на низких tV' частотах - большое преимущество активных методов шумозащиты, поскольку именно на этих частотах звукоизоляция, звукопоглощение и другие методы сравнительно мало результативны. В то же время большой недостаток активной шумозащиты - малая эффективность на высоких частотах. Кроме того, она сложна в эксплуатации и достаточно дорога. Тем не менее ее усовершенствование и широчайшее использование в самых различных условиях впереди.

8. Расчет и проектирование средств защиты от шума

Эффективность звукопоглощения зависит от двух основных факторов: площади звукопоглощающих конструкций и эффективности звукопоглощающего материала. Звукопоглощение особенно эффективно на высоких частотах и тем больше, чем больше площадь помещения, облицованная звукопоглощающим материалом, и ближе коэффициент звукопоглощения последнего к 1.

Капоты предназначены для снижения шума от отдельных источников и конструктивно выполняются в виде оболочки, со всех сторон закрывающей источник шума (рис.).

Эффективность полностью закрытого капота, изготовленного: из однородных материалов со звукоизоляцией:

Акустические экраны. Акустический экран представляет собой преграду между источником шума и точкой наблюдения (расчетной точкой, жилым массивом). Только, в отличие, например, от звукоизолирующей перегородки, одна или несколько граней АЭ открыта (открыты) так, что через нее звук дифрагирует в РТ. В то же время за экраном создается зона звуковой тени, т.е. ослабления звука .

Конструктивно АЭ представляет собой плоскость, за которой создается зона звуковой тени. Для увеличения эффективности АЭ облицовывается со стороны источника звукопоглощающим материалом.

Эффективность необлицованных АЭ зависит в первом приближении от длины звуковой волны источника звука и размеров АЭ. Чем меньше длина звуковой волны, т.е. больше частота звука,

Для увеличения эффективности АЭ, помимо увеличения его размеров и облицовки звукопоглощающим материалом, следует стремиться располагать источник шума как можно ближе к АЭ или (и) к точке наблюдения (РТ). Изготовление АЭ сложной формы, например Г- или П- образных, также увеличивает их эффективность. Наличие щелей, отверстий и проемов в АЭ снижает его эффективность.

Глушители шума

В зависимости от назначения различают глушители звука и шума газовых потоков. Основное отличие этих систем - отсутствие или наличие газового потока, проходящего через глушитель. В первом случае, как правило, применяются абсорбционные глушители, а во втором - реактивные, реактивные с резонансными элементами и комбинированные.

Надежных простых методов для определения эффективности реактивных глушителей с наличием высокоскоростного (более 15 м/с) газового потока не существует.

Список литературы

1. Инженерная экология и экологический менеджмент: П81 Учебник/М.В. Буторина, П.В. Воробьев, А.П. Дмитриева и др.: Под ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина. - М.: Логос, 2003.-528 с: ил. ISBN 5-94010-058-9 УДК 574(075.8) ББК 20.1я73 Н63

2. РД. 37.001.267-96 Вибронагруженность рабочих мест

3. ГОСТ 12.01.012-90 Вибрационная Безопасность

4. Внутренний шум ГОСТ Р 51616-2000

5. http://www.krugosvet.ru

6. http://www.ipk-integral.ru

Размещено на Allbest.ru

...