Действие на организм человека электрического тока и первая помощь пострадавшим от него (стр. 11 из 13)
Особенно неприятным является то обстоятельство, что инфразвук, как и ультразвук и проникающая радиация, не воздействует непосредственно на наши органы чувств.
Ультразвук проявляется нарушением рефлекторных функций мозга: чувства страха в темноте, в ограниченном пространстве; приступы учащения пульса, потливости, спазм в желудке, головных болей и чувства давления в голове.
Ультразвук, как следует из формулы (3), может эффективно экранироваться преградами и поглощаться пенополиэтиленовыми покрытиями и т. п. Он может представить опасность для персонала, работающего с ультразвуковыми установками, или при пренебрежении средствами борьбы с шумом.
Напомним, что из данных рис. 1 следует, что уровень загрязнения низкочастотными и высокочастотными составляющими промышленного шума ниже, чем шумом с частотами, близкими к 1 кГц. Поэтому как с точки зрения обеспечения жизнедеятельности человека, так и его производственной деятельности, пока основную опасность представляет «обычное» шумовое загрязнение. Однако с развитием мегаполисов и ростом мощностей производственного оборудования и транспортных средств все большую опасность начинает представлять низкочастотное и инфразвуковое загрязнение.
Достаточно неожиданными могут оказаться воздействия ультразвука. Как отмечалось выше, он имеет малую длину волны и потому способен вести себя как частица при малых размерах отражающей поверхности (порядка 10 – 400 см2).
Экспериментально установлено, что с повышением частоты ультразвуковых колебаний, допустимый уровень ультразвука возрастает.
8. Уровень акустического загрязнения среды, окружающей человека, и меры борьбы с шумом.
Население большинства крупных городов (не менее 60% горожан) живет в условиях акустического загрязнения, параметры которого существенно превышают допустимые нормы. Общее представление об уровне акустического загрязнения дает таблица 6:
Таблица 6
| Город | Уровень интенсивности звука, дБ; 1000 Гц |
| Пекин | 60 |
| Мехико, Мадрид, Париж | 65 |
| Гонконг, Нью-Йорк, Москва | 70 |
| Рим, Берлин | 75 |
Сравнение с нормами таблицы 3.5 показывает, что эти уровни шума превосходят комфортные для человека значения 30 – 35 дБ в 1000 – 30 000 раз (по энергии звука); при этом шум в Риме и Берлине приближается к нормам для постоянного шума в производственных помещениях.
Вклад в акустическое загрязнение часто вносят источники, обеспечивающие «комфортное жизнеобеспечение человека». Так, в Риме автомобильный транспорт дает 75% акустического загрязнения; железнодорожный – около 8%; авиатранспорт и строительство – 12%; промышленные объекты – 5%.
Особенно велик вклад в шумовое загрязнение автомобильного, авиационного и железнодорожного транспорта. Поэтому последние десятилетия нормы на шумность транспортных средств непрерывно ужесточаются; представление об этом дают таблицы 7 – 8.
Таблица 7
Нормы внешнего шума автотранспорта в Европе, дБ.
| Годы | Легковой автотранспорт | Грузовой автотранспорт |
| 1976 - 1982 | 82 | 91 |
| 1982 - 1988 | 80 | 88 |
| 1988 -1995 | 77 | 84 |
| После 1995 | 74 | 80 |
Таблица 8
Снижение шума самолетов «Боинг»
| Марка самолета | Год выпуска | L, дБ | Отношение энергий, J/J0 |
| В 707-300 | 1960 | 118 | 1011,8 |
| В 747-200 | 1970 | 100 | 1010 |
| В 767-200R | 1985 | 86 | 108,6 |
| В 777 | 1995 | 82 | 108,2 |
Таким образом, шум самолетов за 35 лет уменьшился примерно в 5 000 раз (по энергии).
Затраты на снижение шума существенны. Так, снижение шума на каждые 3 дБ увеличивает эксплуатационные затраты на 3 – 5%; стоимость модернизации по шуму авиационного лайнера увеличивает его стоимость на 3 млн. долларов. В современных автомобилях стоимость средств защиты от шума может достигать 10% стоимости автомобиля; для пассажирских лайнеров эта величина близка к 25%.
Борьба с шумом ведется по трем основным направлениям:
- борьба с шумом в его источнике;
- борьба с шумом на путях его распространения (звукоизоляция, звукопоглощение);
- использование индивидуальных средств борьбы с шумом (беруши, наушники, шлемофоны).
Главным направлением является борьба с шумом в источнике. Как ясно из данных таблиц 7 и 8, это направление достаточно эффективно, но необходимо внимательно следить за тем, чтобы производители нового оборудования не «экономили» на средствах борьбы с шумом.
По мнению специалистов по борьбе с шумом, наибольшие успехи достигнуты разработчиками авиалайнеров и автомобилей.
Примеры малошумящих элементов ограждений транспортных машин приведены на рис. 4. Отметим, что в них комбинируются элементы конструкций, обеспечивающие отражение и поглощение звука. Кроме того, задачи снижения шума и вибрации тесно связаны; их обычно решают совместно.
К средствам борьбы с шумом на путях его распространения относятся звукоизоляция и звукопоглощение. Принцип действия звукоизоляции основан на наиболее полном отражении звуковой волны от массивных преград, выполненных из плотного материала (металл, кирпич, бетон, мраморные плиты и т.д.). К таким средствам защиты относятся звукоизолирующие перегородки, звукоизолирующие кожуха и кабины, акустические экраны. Следует отметить, что акустические экраны эффективны для защиты от высокочастотных шумов. В области частот, близких инфразвуковым, эффективность использования акустических экранов чрезвычайно мала, так как за счет явления дифракции звуковой волны (огибания препятствий) акустическая тень за экраном существенно уменьшается и оператор может оказаться под воздействием звуковой волны большой интенсивности.
На промышленных предприятиях для укрытия источников шума (двигатели, компрессоры и т.д.) используют звукоизолирующие кожухи, внутренняя поверхность которых облицована звукопоглощающим материалом с коэффициентом поглощения a. Тогда степень ослабления звуковой волны с помощью такого устройства защиты может быть оценена по выражению:
,где DLиз – эффективность защиты кожуха без средств звукопоглощения рассчитанная по формуле (3).
Принцип действия звукопоглощения основан на уменьшении энергии отраженной волны от преград с пористой структурой (поролон, капроновое волокно, минеральная вата). Это достигается за счет преобразования части энергии звуковой волны в тепловую за счет трения частиц воздуха в порах звукопоглощающего материала. С этой целью проводят акустическую обработку помещений – стены и потолок облицовывают звукопоглощающим материалом. Если такой возможности нет, то применяют поглотители, установленные в месте расположения источников шума на потолке здания.
Применяемые приборы и оборудование.
Установка состоит (рис. 5) из:
- камеры 1 с откидной крышкой размером 0,76×0,37 ×0,29 м3, имитирующей лабораторное помещение;
- источника шума 2 (динамика), подключенного к генератору промышленных шумов 3;
- измерителя октавного шума 4, соединенного с микрофоном 5;
- переносного измерителя 6 шума ШУМ – 1м;
- звукоизолирующей преграды 7, выполненной их алюминиевого листа толщиной 3 мм;
- звукопоглощающей облицовки 8, выполненной из листов поролона толщиной 10 мм; их располагают так, чтобы не перекрыть путь «динамик – микрофон».
Особенности работы с оборудованием стенда.
1. Генератор промышленных шумов имеет возможность генерировать три типа шума. По умолчанию стоит один из этих режимов; преподаватель может предложить Вам провести эксперимент для другого типа шума.
1.2. Как следует из анализа спектра промышленных шумов (рис. 1), максимальный уровень шума имеет место при частоте, близкой к 1000Гц. С целью полного использования возможностей стенда по точности измерений желательно, чтобы максимальный уровень шума был близок к пределу измерений прибора 4 шумомера (например, математическое ожидание уровня шума составляло 115 дБ при максимально возможном значении 120 дБ.)
Поэтому при первоначальной установке уровня шума необходимо экспериментально найти этот уровень (и во время экспериментов по подавлению исходного шума не менять его).