Виробничий шум, вібрація, їх вплив на людину. Захист від шу­му та вібрації.

Більшість виробничих процесів в будівництві супроводжується дією на працюючих шуму, що виникає при роботі машин, енергетичних установок.

Шум - сукупність звуків різної інтенсивності і частоти. Під шумом ро­зуміють усі неприємні та небажані звуки чи їх сукупність, які заважають но­рмально працювати, сприймати потрібні звукові сигнали, відпочивати. Нині добре відомо, що шуми шкідливо та негативно впливають на здоров'я людей, знижують їх працездатність, спричиняють захворювання органів слуху (глу­хоту), ендокринної, нервової, серцево-судинної систем (гіпертонія), підви­щують кров'яний тиск, кори головного мозку, погіршення пам'яті, що погір­шує сприйняття звукових та світлових сигналів небезпеки, тому є шкідливим фактором і обумовлює зростання травматизму. Шум - це одна з форм фізич­ного (хвильового) забруднення природного середовища, адаптація до якого організмів практично неможлива. Тому він належить до серйозних забруд­нювачів, які мають контролюватися та обмежуватися згідно зі спеціальними

законами. Шум підвищує втомленість робітника, знижує його працездатність і увагу до небезпеки. Шум як стрес-чинник є загально біологічним подразни­ком, негативно впливає на всі органи і системи організму. В разі тривалого систематичного впливу шуму може виникнути патологія з переважним ура­женням слуху, центральної нервової і серцево-судинної систем. Вплив шуму на організм умовно поділяють на специфічний, що спричиняє зміни в органі слуху, і неспецифічний - з боку інших органів і систем. Шум є однією з най­більш частих причин зниження слуху.

Боротьбі з шумом надають великого значення, створюючи шумовлов-люючі екрани, поглинаючі фільтри, безшумні механізми, змінюючи техноло­гії виробництв і динаміку транспортних потоків.

Звукові хвилі - коливальні зміни тиску повітря (розрідження - ущіль­нення), які вимірюють такими параметрами, як інтенсивність, гучність, спектр, часові інтервали. Інтенсивність визначається зміною рівня тиску в навколишньому повітряному середовищі (це - енергетична характеристика), а гучність залежить від частоти коливань. Звуковий діапазон частоти, який сприймає вухо людини, становить від 16 до 2-10⁴ Гц. Звукові хвилі частотою нижче 16...20 Гц називають інфразвуковими, вище 2-10⁴ Гц (20 кГц) ультра­звуковими.

Спектр - це складові звуку, прості гармоніки коливання, що мають пе­вну частоту, фазу і амплітуду. Рівень звукового тиску виражає сумарний тиск складних звуків, а октавні слухові рівні визначають частку різних частотних смуг спектра. Часові параметри звукових хвиль є сумою коротких імпульсів, які характеризуються часом появи й амплітудою, що залежить від джерела звуку. Виділяють імпульсні та безперервні звуки.

Звуковий тиск (Р) - відхилення результуючого тиску звукової хвилі від атмосферного тиску, його вимірюють в Па. Мінімальний звуковий (шумовий тиск) називають порогом чутливості: Р_mіn=2*10^-5 Па. Звуковий тиск, що спричиняє біль називають больовим порогом: Р_maх=2*10² Па.

Інтенсивність звуку (сила звуку) - кількість звукової енергії, що прохо­дить за одиницю часу через одиницю площі, перпендикулярної до напрямку поширення звуку:

(9)

де V - миттєва швидкість коливань, м/с;

с - швидкість звуку, м/с (в повітрі при 0°С с=332 м/с)

ρ - щільність середовища, кг/м³

Величина звукового тиску від порогу чутливості до больового порогу може змінюватися у 10⁷ разів, а інтенсивність звуку - у 10¹⁸ разів. Тому вико­ристовують логарифмічні одиниці:

(10)

На виробництві люди не повинні підлягати дії шуму, що перевищує гранично допустимі величини, ці значення регламентуються ГОСТом 12.1.003 - 76 «Система стандартів безпеки праці. Шум. Загальні вимоги без­пеки». Як допустимі норми встановлено такі рівні шуму, які, діючи упродовж тривалого часу, не спричиняють зниження гостроти сприймання звуку й за­безпечують задовільну розбірливість мови на відстані 1, 5 м від того, хто го­ворить. Допустимі межі сили звуку в різних умовах становлять 45...85 дБ, бо­льовий поріг 140 дБ. У разі постійного шумового фону 70 дБ виникає розлад ендокринної та нервової систем, 90 дБ - порушується слух, 120 дБ - з'явля­ється фізичний біль, який стає нестерпним.

Умовні одиниці характеристики сили (інтенсивності) звуку - децибели - показують, на скільки звук (шум) у логарифмічних відносних величинах вищий за поріг слухового сприйняття людини. Для вимірювання інтенсивно­сті шумів розроблено спеціальні прилади - шумоміри.

Під час впливу шумів на організми одночасно діють фізіологічні та психологічні чинники. Серед фізіологічних основну роль відіграють реакції слухового аналізатора.

Збільшення будь-якої частоти вдвічі завжди сприймається нами як під­вищення тону на певну величину (октаву). Звичайна розмова ведеться в ме-жах частот 250...10-10 Гц, що за інтенсивністю звуку - приблизно ЗО...60 дБ.

Рекомендовані діапазони шумів всередині приміщень різного призна­чення такі: для сну, відпочинку - 30...45 дБ; для розумової праці - 45...55 дБ; для лабораторних досліджень, роботи з ЕОМ, тощо - 50...65 дБ; для вироб­ничих цехів, гаражів, магазинів - 56...70 дБ.

Джерелами шумів є всі види транспорту, промислові об'єкти, гучномо-вні пристрої, ліфти, телевізори, радіоприймачі, музичні інструменти, юрби людей і окремі особи.

Шуми поділяють на сталі, переривчасті, змінні, фонові та імпульсивні (тривалістю менше секунди). За частотно-амплітудними параметрами розріз­няють широкочастотні, тональні, низькочастотні (менше 350 Гц), середньо-частотні (350...1000) і високочастотні (більш 1000 Гц) шуми. Чим вища тона­льність звуків (шуму), тим шкідливіші вони для органів слуху. Тому для шу­мів різних частот існують різні граничнодопустимі норми. Так, низькочасто­тні шуми навіть до 100 дБ особливої шкоди слуху не завдають, а високочас­тотні є небезпечними вже при рівнях, більших 75...80 дБ.

Наведемо кілька прикладів інтенсивності шумів. Так, шелест листя та тихий шепіт на відстані 1 м мають силу звуку 10... 15 дБ, цокання годинника -близько 30, шум води з-під крана - 40...45, друкарської машинки - 50, вагона метро, як і вантажної машини - 90...95 (на відстані 7 м), телевізора - 80...95, літака - 105, вертольота - 110, відбійного молотка - 120 дБ (на відстані 1 м). Розглянемо вплив шумів на організм людини. Тривалий шум через провідні шляхи слухового аналізатора впливає на різні відділи головного мозку, по­рушуючи при цьому процеси вищої нервової діяльності людини. Людина по-

чинає скаржитись на головний біль, швидку стомлюваність, подразливість, порушення сну, загальне нездужання, зниження працездатності, тощо.

У працівників з малим стажем роботи зміни з боку нервової системи відбуваються раніше ніж у слуховому аналізаторі. З'являється головний біль, апатія, підвищується стомлюваність, подразливість. У робітників зі стажем роботи 10 років і більше зміни зростають і подекуди змінюється психомото­рна працездатність, емоційна сфера і розумова діяльність робітника. Спосте­рігається сповільнення швидкості психічних реакцій, ослаблення пам'яті, знижується темп розумової праці, її якість і продуктивність. Порушується концентрація уваги, точність і координація рухів, порушується обмін речо­вин.

Характерною є зміна функціонального стану серцево-судинної систе­ми. Ступінь виразності дії шуму і порушень залежить від його інтенсивності, тривалості, спектра, а також індивідуальних особливостей людини і деяких супутніх чинників виробничого середовища. У шумних цехах у півтора-два рази вищий рівень захворюваності, що супроводжується тимчасовою втра­тою працездатності. Інтенсивні шуми знижують продуктивність праці у та­ких цехах на 50...60%, значно збільшується кількість браку. Дослідження сві­дчать, що в осіб, які мають «шумні» професії, шлункові захворювання (гаст­рити тощо) трапляються в чотири рази частіше, ніж у інших. Серед них наба­гато більше глухих. Від тривалого сильного шуму продуктивність розумової праці знижується на 60%, фізичної - на 30%.

Захист від шуму:

- Архітектурно-планувальні методи: раціональне розміщення споруд, зон і режимів руху транспортних засобів, улаштування захисних смуг із дерев та кущів;

- Організаційно-технічні методи: удосконалення конструкції машин, за­стосування малошумних машин, дотримання режимів праці і відпочинку;

- Застосування акустичних засобів: звукоізоляція машин (кожухи, екрани, перегородки), звукопоглинання, глушники шуму;

- Використання засобів індивідуального захисту: протишумові навушни­ки, вкладиші, шоломи, костюми.

Вібрація це процес поширення механічних коливань у твердому тілі, у тому числі у тілі людини. Вібрації це тремтіння або струси всього тіла чи окремих його частин під час різних робіт (бетоноукладання, пневмоелектро-подрібнення порід чи шляхового покриття, роботи на тракторах та самохід­них сільськогосподарських машинах, тощо). Розрізняють загальну та локаль­ну вібрації.

Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров'ю - від сильної втоми і не дуже значних змін багатьох функцій організму до струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, нервової системи, деформації м'язів і кісток, порушення чутливості шкіри, кровообігу, тощо.

Особливості впливу виробничої вібрації, характер, глибина і спрямова­ність фізіологічних змін різних систем організму залежать від рівня, частот­ного складу коливань і фізіологічних властивостей тіла людини. Локальна ві­брація малої інтенсивності може сприятливо впливати на окремі тканини й організм у цілому, поновлюючи трофічні зміни, поліпшуючи кровообіг у тканинах (вібромасаж) і прискорюючи загоєння ран тощо. За збільшення ін­тенсивності коливань і тривалості дії вібрації в організмі можуть виникати стійкі патологічні зміни, що призводять у деяких випадках до розвитку про­фесійного захворювання - вібраційної хвороби, яка є однією з основних форм хронічних професійних захворювань, найбільш розповсюджена серед висококваліфікованих робітників з великим стажем роботи.

Згідно з ГОСТами, СН встановлено допустимі норми вібраційних нава­нтажень у октавних смугах від 2 до 2000 Гц для коливальних швидкостей від 0, 45...1, 12 до 4 см/с. Рівень коливань швидкості при зазначених параметрах змінюється від 99 до 120 дБ.

Вібрація може викликати слідуючі хвороби: головна біль, зниження го­строти зору, збудження, підвищення тиску, деформація та зниження рухли­вості суглобів, м'язова слабкість. Найбільш потенційно небезпечною щодо патології є вібрація з частотою 16...250 Гц. У суб'єктивному сприйнятті віб­рації важливе значення надають біомеханічним властивостям тіла людини. Слід враховувати фізичну дію на шкірні рецептори у місці контакту (мікро-травматизація тканин), розповсюдження коливань у тканинах, характер м'я­зової діяльності, реакцію органів і тканин на вібрацію, яка залежить від типу і кількості подразнюючих рецепторів, а також подразнення механорецепто-рів, що спричиняють нервово-рефлекторні і суб'єктивні реакції. За збільшен­ня частоти коливань відбувається ослаблення передачі вібрації тілу людини. Однак при дії резонансних для організму частот (2...9 Гц) спостерігається не ослаблення, а збільшення віброшвидкості. Крім того, вібрація справляє мік-ротравмуючу дію на периферичну нервову систему, зумовлює порушення трофіки м'язової і кісткової тканини. Високочастотна вібрація спричиняє складні реакції в рецепторах майже всіх тканин і периферичних нервів. Віб­раційна хвороба довгий час може не виявлятися, повільно прогресувати. Хворі упродовж цього періоду зберігають працездатність.

Захист від вібрації: зниження вібрації у джерелі збудження; відсторо­нення від режиму резонансу; вібродемпфірування; пружні основи й опори, динамічне гасіння вібрації (установка агрегатів на фундаменти, застосування пружин під сидіннями водіїв); віброізоляція; віброгасні рукавиці, віброзахис-ті прокладки або пластини, взуття, килимки.

Профілактичні заходи: до праці з віброінструментом допускаються ро­бітники не молодше 18 років, які пройшли медичний огляд та інструктаж з охорони праці, через кожну годину праці - перерва 10...15 хв., тривалість праці - 2/3 робочої зміни.