МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра Безопасности жизнедеятельности ОТЧЕТ по лабораторной работе № 7 по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Тема: Исследование параметров производственного шума и определение эффективности мероприятий по защите от него Студент гр. 6701 Таратухина А. Студент гр. 6701 Юдина А. Преподаватель Иванов А.Н. Санкт-Петербург 2019 1. Цели работы Цели лабораторной работы: 1.Изучить основные принципы по эффективной защите от шума; 2.Ознакомиться с величинами, характеризующими шум; 3.Получить навыки измерения этих величин, их анализа и управления этими величинами; 2. Основные понятия и физические величины Октава – частотный интервал, в котором верхняя и нижняя граничные частоты отличаются в два раза. Определяющей для частотных интервалов является среднегеометрическая частота. Предельный спектр – кривая, представляющая собой допустимые уровни звукового давления. Получает номер по числу децибел, допустимых в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц Диффузный коэффициент звукопоглощения – усредненный по разнообразным углам падения волны коэффициент звукопоглощения. P0 – пороговая величина звукового давления, равная 2*10-5 Па (порог слышимости на частоте 1000 Гц) L – Уровень звукового давления, дБ L=20lg(Pср/P0 ) fв – верхняя частота октавы, Гц. fн – нижняя частота октавы, Гц. fср – среднегеометрическая частота, Гц. fср=(fвfн)1/2 LАэкв – уровень непостоянного широкополосного шума (эквивалентный уровень шума по энергии), LАэкв=10lg((1/t)*∫(PА(t)/P0)2dt) LА – уровень постоянного широкополосного шума (измеренный по временной характеристике «медленно» шумомера), PА – среднеквадратическое значение звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера. LА=20lg(PА/P0) PА(t) – текущее значение звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера. Д – Доза шума, Па2*ч Д=∫((PА)2(t))dt ά – Коэффициент звукопоглощения. ά=Eпогл/Eпад Rсоб – Звукоизолирующая способность стены, Дб τ – Коэффициент звукопроводности, равный отношению энергии, прошедшей через стену, к падающей энергии. Rсоб=10lg(1/τ) άдиф – Диффузный коэффициент поглощения. Rф – Фактическая шумоизоляция кожуха Rф, Дб. Rф=Rсоб+10lg(άдиф) ∆Lэкр – Снижение уровня звукового давления прямого звука в расчетной точке за экраном. Акустическая эффективность экрана. Lэ – Эффективность мероприятий по шумопоглощению. Lэ=L1-L2 3.Перечень проведённых измерений 3.1 Изучение зависимости параметров шумовой помехи. 3.1.1 Исследуем зависимость параметров шумовой помехи. Результаты представлены в таблице 1: Таблица 1. Распределение уровней звукового давления от частоты и уровень шумовой помехи на рабочем месте Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц 31,5 63 125 250 Уровни звука и эквивалентные 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Шумовой 61,5 54,3 41,4 40,1 35,1 23,5 фон 22,8 23,7 25,4 33,6 Из таблицы 1 можно сделать вывод о характере шума по частоте. Наибольший уровень звука находится на октавной полосе в 31,5 Гц. Значит шум является низкочастотным, т.к. 63 Гц <300 Гц. 3.2 Изучение зависимости параметров шума от частоты. 3.2.1 Исследуем зависимость параметров шума от частоты. Для данной лабораторной работы мы выбрали вид трудовой деятельности под №3. Результаты представлены в таблице 2: Таблица 2. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА 31,5 63 125 250 Источник шума без средств защиты 58 61 58,5 73,7 82,5 97,5 100,3 84,4 68,4 Предельно допустимые уровни звукового давления и уровни звука 96 83 Превышение над допустимым уровнем -38 звукового давления и над уровнем звука 74 68 63 60 -22 -15,5 5,7 19,5 17,5 57 43,3 55 102,9 54 29,4 14,4 65 37,9 Приведём табличные данные в форме диаграммы на рисунке 1. Рис. 1. Сравнение полученных уровней звуковых давлений с предельно допустимыми значениями По результатам таблицы 2 и рисунка 1 можно сделать вывод о том, что только в трех октавных полосах с частотами 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц – нет превышения предельно допустимого уровня звука. Т.к. превышения над допустимым уровнем звукового давления и над уровнем звука высоки, можно сказать о том, что требуется дополнительная защита. 3.3 Исследование средств защиты от шума. Из предыдущего пункта, мы выяснили, что нам требуется дополнительная защита. Средства защиты могут быть представлены в различных формах: звукоизолирующий кожух, звукоизолирующий кожух со звукопоглотителем и экраны четырех видов. Рассмотрим подробно эффективность каждого из них. 3.3.1 Исследуем звукоизолирующий кожух без звукопоглотителя. Данные представлены в таблице 3 и на рисунке 2: Таблица 3. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука в кожухе без звукопоглотителя с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах Уровни звука со среднегеометрическими частотами, Гц и эквивалентные 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума в кожухе без 64,1 62,5 56,8 63,2 75,1 84,7 83,8 53,7 30,2 звукопоглотителя 88,1 Предельно допустимые уровни звукового 96 давления и уровни звука 83 74 68 63 60 57 55 54 Эффективность кожуха без -6,1 -1,5 1,7 10,5 7,4 12,8 16,5 30,7 38,2 звукопоглотителя 65 14,8 Рис. 2. Сравнение полученных уровней звуковых давлений в кожухе без звукопоглотителя с предельно допустимыми значениями Исходя из таблицы 3 и рисунка 2 можно сказать о том, что в четырех октавных полосах с частотой 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Но так как нам не удалось с помощью данного кожуха снизить все показатели до уровня допустимых значений, можно сделать вывод о том, что кожух без звукопоглотителя не является самым лучшим и универсальным средством защиты. 3.3.2 Исследуем звукоизолирующий кожух со звукопоглотителем. Результаты представлены в таблице 4 и на рисунке 3: Таблица 4. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука в кожухе со звукопоглотителем с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц 31,5 63 Уровни звука и эквивалентные 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума в кожухе со 63,1 64,2 55,3 56,5 68,7 71,2 63,3 33,2 14,4 звукопоглотителем 73 Предельно допустимые уровни звукового давления и уровни звука 96 83 74 68 63 60 Эффективность кожуха со -5,1 -3,2 3,2 17,2 13,8 26,3 звукопоглотителем 57 55 54 65 37 51,2 54 29,9 Рис. 3. Сравнение полученных уровней звуковых давлений в кожухе со звукопоглотителем с предельно допустимыми значениями Исходя из таблицы 4 и рисунка 3 можно сказать о том, что в пяти октавных полосах с частотой 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 4000 Гц и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Но так как нам не удалось с помощью данного кожуха снизить все показатели до уровня допустимых значений, можно сделать вывод о том, что кожух со звукопоглотителем не является самым лучшим средством защиты, но он действует лучше, чем кожух без звукопоглотителя. 3.3.3 Исследуем использование экрана №1, сделанного из алюминия. Результаты представлены в таблице 5 и на рисунке 4: Таблица 5. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука с использованием экрана №1 с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц 31,5 63 Уровни звука и эквивалентные 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума 57,4 56,3 58,2 68,8 76,5 79,7 80,8 53,5 25,8 с экраном №1 Предельно допустимые уровни звукового давления и уровни звука 96 83 74 68 63 Эффективность экрана №1 0,6 4,7 0,3 4,9 6 60 57 55 54 17,8 19,5 30,9 42,6 84,2 65 18,7 Рис.4. Сравнение полученных уровней звуковых давлений с использованием экрана №1 с предельно допустимыми значениями Исходя из таблицы 5 и рисунка 4 можно сказать о том, что в четырех октавных полосах с частотой 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Но так как нам удалось с помощью экрана №1 снизить четыре показателя до уровня допустимых значений, можно сделать вывод о том, что алюминиевый экран №1 менее эффективен, чем кожух со звукопоглотителем и также не является универсальным средством защиты. 3.3.5 Исследуем использование алюминиевого экрана с окном №2. Результаты представлены в таблице 6 и на рисунке 5: Таблица 6. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука с использованием экрана №2 с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах Уровни звука со среднегеометрическими частотами, Гц и эквивалентные 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума с 53 55,2 66,1 72,5 84,1 87,9 89,3 58,5 экраном №2 33 92,5 Предельно допустимые уровни звукового 96 давления и уровни звука 83 63 60 57 54 65 Эффективность экрана №2 5,8 -7,6 1,2 -1,6 9,6 11 5 74 68 55 25,9 35,4 10,4 Рис.5. Сравнение полученных уровней звуковых давлений с использованием экрана №2 с предельно допустимыми значениями Исходя из таблицы 6 и рисунка 5 можно сказать о том, что в четырех октавных полосах с частотой 31.5 Гц, 63 Гц, и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Из-за того, что нам удалось с помощью экрана №2 снизить только три показателя до уровня допустимых значений, можно сделать вывод о том, что алюминиевый экран с окном №2 менее эффективен, чем рассмотренные выше средства защиты. 3.3.6 Исследуем использование экрана №3, который представляет из себя древесноволокнистую плиту. Результаты представлены в таблице 7 и на рисунке 6: Таблица 7. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука с использованием экрана №3 с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных Уровни звука полосах со среднегеометрическими частотами, Гц и эквивалентные 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума 57,7 64 60,3 70,3 78,6 80,1 с экраном №3 82 Предельно допустимые уровни 96 звукового давления и уровни звука 83 57 Эффективность 0,3 экрана №3 -3 -2,3 3,4 3,9 17,4 18,3 74 68 63 60 53,4 25,8 85,5 55 54 65 31 42,6 17,4 Рис.6. Сравнение полученных уровней звуковых давлений с использованием экрана №3 с предельно допустимыми значениями Исходя из таблицы 7 и рисунка 6 можно сказать о том, что в четырех октавных полосах с частотами 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Из-за того, что нам удалось с помощью экрана №3 снизить четыре показателя до уровня допустимых значений и наиболее приблизить другие показатели к допустимому уровню, можно сделать вывод о том, что экран №3 более эффективен, чем другие экраны. 3.3.7 Исследуем использование экрана №4, который представляет из себя стальной экран с вентиляционным отверстием. Результаты представлены в таблице 8 и на рисунке 7: Таблица 8. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука с использованием экрана №4 с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных Уровни звука полосах со среднегеометрическими частотами, Гц и эквивалентные 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума 59,3 55,5 61 70,6 81,1 80,1 85,5 53,9 26,8 с экраном №4 Предельно допустимые уровни 96 звукового давления и уровни звука 83 74 68 63 60 57 55 54 Эффективность -1,3 5,5 -2,5 3,1 1,4 17,4 14,8 30,5 41,6 экрана №4 88,3 65 14,6 Рис.7. Сравнение полученных уровней звуковых давлений с использованием экрана №4 с предельно допустимыми значениями Исходя из таблицы 8 и рисунка 7 можно сказать о том, что в четырех октавных полосах с частотами 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Из-за того, что нам удалось с помощью экрана №4 снизить четыре показателя до уровня допустимых значений, можно сделать вывод о том, что экран №4 действует практически также, как и экраны №1 и №3, но все же не является универсальным средством защиты от шума. 3.3.8 Исследуем совместное действие наиболее эффективных экрана и кожуха. По результатам наших исследований наиболее эффективными оказались кожух со звукопоглотителем и экран №3. Результаты представлены в таблице 9 и на рисунке 8: Таблица 9. Сравнение полученных уровней звуковых давлений и уровня звука с использованием кожуха со звукопоглотителем и экрана №3 с предельно допустимыми значениями Уровни звукового давления, дБ, в октавных Уровни звука полосах со среднегеометрическими частотами, Гц и эквивалентные 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 уровни звука, дБА Источник шума в кожухе со 57,8 54 58,4 53 58,3 63,9 52,8 23,3 17,4 звукопоглотителем и с экраном №3 65 Предельно допустимые уровни звукового 96 давления и уровни звука 83 74 54 65 Эффективность кожуха со 0,2 звукопоглотителем и экрана №3 7 0,1 20,7 24,2 33,6 47,5 61,1 51 37,9 68 63 60 57 55 Рис.8. Сравнение полученных уровней звуковых давлений с использованием кожуха со звукопоглотителем и экрана №4 с предельно допустимыми значениями По результатам таблицы 9 и рисунка 8 можно сделать вывод о том, что наибольшую эффективность и защиту от шума дает совместное использование кожуха со звукопоглотителем и экрана №3, т.к. в шести октавных полосах с частотами 31.5 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 4000 Гц и 8000 Гц – нет превышения предельно допустимых уровней звуковых давлений. Выводы Шум — беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков. Звук как физическое явление представляет собой волнообразное движение в упругой среде, вызываемое колебательными движениями звучащего тела и воспринимаемое органом слуха человека и животных. С физической стороны звук характеризуется уровнем звукового давления, измеряемым в децибелах, и частотой колебаний, выражаемой в герцах (Гц — 1 колебание в секунду). Человек воспринимает звуковые колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. Сила звукового давления полностью не определяет степени его восприятия органом слуха, так как нервный аппарат внутреннего уха, воспринимающий звук, более чувствителен к высокочастотным звукам. Для сравнения степени восприятия различных по частоте звуков введена специальная единица громкости— «фон» (уровень громкости стандартного тона с частотой 1000 Гц, сила звукового давления которого равна 1 дБ). Измерение уровня шума производят специальными приборами — шумомерами. Определение спектра шума (частот составляющих его звуков и части общей звуковой энергии, приходящейся на отдельные частоты) производят при помощи анализаторов спектра шума. Шум оказывает на организм человека неблагоприятное воздействие и может вызвать различного рода болезненные состояния, в том числе тугоухость и глухоту. Под влиянием шума учащаются пульс и дыхание, повышается расход энергии. Длительное воздействие шума оказывает вредное влияние на ЦНС и психику человека. В результате воздействия шума у человека появляются симптомы переутомления и истощения нервной системы. Со стороны психики наблюдается подавленное настроение, понижение внимания, задерживаются интеллектуальные процессы, повышается нервная возбудимость. Шум снижает работоспособность и производительность труда, препятствует нормальному отдыху и нарушает сон. Под влиянием шума значительной силы наблюдается изменение нормальной деятельности различных органов и систем (изменение секреции желудочного сока, повышение кровяного давления и т. п.). В процессе выполнения лабораторной работы, мы ознакомились с приборами помогающими измерить шум, рассчитать его и исследовать использование звукоизолирующих свойств звукопоглатителей. Также было проведено практическое исследование, которое показало эффективность использования средств защиты от шума, чтобы после сравненить полученные параметры шума с санитарными нормами ПС. Требования к уровню шума устанавливают в соответствии с Гигиеническими нормами допустимых уровней звукового давления и уровней звука на рабочих местах № 1004—73 (утверждены Главным сан. врачом СССР 12/1 1973 г.) и Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки № 872—70. Мероприятиями по борьбе с шумом в населенных пунктах являются: рациональная планировка, озеленение, упорядочение уличного движения, замена шумных видов городского транспорта менее шумными, запрещение звуковых сигналов транспорта, звукоизоляция жилых зданий, снижение шума встроенного в здания инженерного оборудования (лифты, насосы, двигатели, вентиляторы и т. п.), ограничение бытовых шумов. Мероприятиями по уменьшению или устранению шума на производстве являются: изменение технологического процесса, шумометрический контроль новых видов промышленного оборудования, звукоизоляция производственных помещений с шумными процессами и источников шума, применение звукопоглощающих строительных материалов, надзор за работающим оборудованием. Машины, производящие сильный шум, устанавливают на специальных фундаментах, отделенных от других конструкций воздушными прослойками из эластических материалов. В шумных цехах применяют средства индивидуальной защиты рабочих. В ходе работы были выявлена закономерность: чем больший уровень шума производит источник, тем более некомфортно чувствует себя человек на рабочем месте. И после проведения нескольких опытов, мы подтвердили закономерность. С использованием шумоизоляционных предметов человек чувствует себя гораздо лучше, потому как уровень звука снижается до нормального шумового фона, постоянно действующего на человека в повседневной деятельности. Чтобы обезопасить себя, в случае постоянного контакта с шумом необходимо проходить ежегодный медосмотр у специалиста. Это позволит не только обнаружить проблему, но и справиться с ней без последствий. Чтобы быть менее подверженным к высокочастотным звукам, необходимо надевать противошумы. Наиболее распространенным их видом являются беруши. В случае если вы работаете на промышленном производстве, где обычно уровень шума превышает 90 дБ, рекомендуется приобрести противошумы высокого уровня безопасности. Благодаря им вы сможете обезопасить свой слуховой аппарат и не столкнуться с его заболеваниями. Если же вы живете в многоквартирном доме и ваши соседи любят шуметь, то рекомендуем установить звукоизоляцию.
