Rumore e vibrazioni dell'ambiente urbano. ↔ ↔ Effetto della vibrazione sul corpo umano. Problemi di ecologia e sicurezza dell'ambiente urbano
Illustrazione: Olga Denisova
Una zanzara che ti vola sopra l'orecchio, un tram che passa, una centrale elettrica che ronza in lontananza... La città è piena di vibrazioni. La loro abbondanza può provocare una sindrome del dito bianco in una persona. Cos'è questa malattia e in che modo esattamente le vibrazioni influenzano il nostro corpo? Rispondono i nostri amici del Children's Center for Scientific Discoveries "InnoPark".
La vibrazione è la vibrazione meccanica dei corpi solidi. Ci sono tre gruppi principali di sorgenti di vibrazioni a Mosca:
- trasporto,
- imprese,
- centrali elettriche.
Le più pericolose per l'uomo sono le vibrazioni a bassa frequenza - 6-9 hertz. È in questo intervallo che gli organi interni di una persona pulsano, il che può causare risonanza e, di conseguenza, malattie da vibrazione.
La malattia da vibrazione, o sindrome del dito bianco, è una malattia basata su alterazioni patologiche dell'apparato recettore e di varie parti del sistema nervoso centrale che si verificano con l'esposizione prolungata a vibrazioni locali e/o generali. Molto spesso, la malattia si verifica tra i lavoratori dell'industria mineraria, edile, metallurgica, navale e aeronautica, dei trasporti e dell'agricoltura. Le professioni a rischio includono:
- trapani,
- lucidatrici,
- intagliatori di pietra,
- le smerigliatrici,
- finitrici,
- taglierine,
- autisti di tram e altri.
La vibrazione colpisce l'intero corpo umano, ma i più suscettibili ad esso sono i tessuti nervosi e ossei. Il primo colpo viene preso dai recettori cutanei periferici sulle mani e sulla pianta dei piedi. I pazienti lamentano dolore lieve e freddo, notano lievi disturbi della sensibilità nelle falangi terminali. Nelle fasi successive si osservano ispessimento e deformazione delle unghie, atrofia dei piccoli muscoli della mano.
La malattia causata dalla vibrazione locale è accompagnata anche da malessere generale, aumento dell'irritabilità, disturbi del sonno, vertigini e mal di testa. Sono possibili dolore al cuore e tachicardia. In alcuni casi inizia un disturbo delle funzioni secretorie e motorie dello stomaco, il lavoro delle ghiandole digestive è disturbato.
Molto spesso incontriamo vibrazioni nella metropolitana. A volte ci sembrano forti, ma in realtà il tremore sarebbe molto più potente se non fosse per la tecnologia moderna:
- isolamento dalle vibrazioni,
- smorzamento delle vibrazioni,
- smorzamento delle vibrazioni,
- assorbimento delle vibrazioni.
- Supporti elastici per binari su solette in calcestruzzo (sistema "massa-molla") proteggono da rumori e vibrazioni strutturali.
- I tappetini di zavorra sono una specie di primo strato più profondo sotto i binari.
- Il materiale che assorbe le vibrazioni si comprime facilmente in spessore e dissipa l'energia.
- I cuscinetti sotto rotaia e traverse sono utilizzati negli elementi elastici di isolamento dalle vibrazioni per il fissaggio delle rotaie.
- Le traverse sono utilizzate per prevenire la propagazione delle vibrazioni e migliorare la stabilità della sovrastruttura del binario.
Gli edifici residenziali sono inoltre dotati di protezione dalle vibrazioni e sismica. Gli isolatori di vibrazioni in gomma sintetica e dispositivi multistrato in gomma-metallo consentono di smorzare le vibrazioni nella gamma di frequenza di 8–63 hertz. Tali tecnologie vengono utilizzate non solo nella costruzione di nuovi edifici, ma anche nel restauro di edifici storici, ad esempio il Teatro Bolshoi.
La causa delle vibrazioni è spesso l'imperfezione del design, causata, in particolare, dagli sbalzi di temperatura. Ad esempio, su un treno, a volte sentiamo un brivido che emana dai binari. Questo perché il ferro da cui sono fatti si espande quando viene riscaldato e si contrae quando è freddo. Pertanto, la dimensione dei binari varia con la stagione, quindi non sono posati vicini e lo spazio lascia spazio alle vibrazioni.
L'impatto delle vibrazioni sul corpo umano non comporta sempre conseguenze negative. Vibrazioni locali di bassa intensità possono migliorare lo stato funzionale della centrale nuovo sistema, accelera la guarigione delle ferite e migliora la circolazione sanguigna, normalizza l'attività cardiovascolare. La vibrazione dell'hardware viene anche utilizzata nel trattamento di malattie dell'apparato muscolo-scheletrico, conseguenze di fratture e lesioni, bronchite, radicolite e osteocondrosi.
Elena Strizhakova, Centro per l'infanzia scoperte scientifiche"InnoParco"
A proposito di "Fisica della città"
Ogni giorno, svegliandoci al mattino, siamo immersi in una città ricca di trame, suoni e colori. Mentre andiamo al lavoro e passeggiamo nel parco, ci vengono in mente un milione di domande su come funziona tutto ciò che ci circonda in questa enorme metropoli. Perché i grattacieli non cadono? Qual è la differenza tra il sangue di un abitante di una città e il sangue di un abitante di un villaggio? Sopra quale piano non dovresti abitare e perché?
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Influenza del rumoree vibrazioni per la saluteuomo di città
1. L'ESSENZA DEL RUMORE E DELLE VIBRAZIONI
Concetti basilari
Nelle condizioni di produzione, una varietà di macchine, apparecchiature e strumenti sono fonti di rumore e vibrazioni.
Rumore e vibrazione sono vibrazioni meccaniche che si propagano in mezzi gassosi e solidi. Rumore e vibrazione differiscono per la frequenza di oscillazione.
Rumore: una combinazione casuale di suoni di diversa forza e frequenza; può avere un effetto negativo sul corpo. La fonte del rumore è qualsiasi processo che provoca una variazione locale della pressione o vibrazioni meccaniche in mezzi duri, acquosi o gassosi. Le fonti di rumore possono essere motori, pompe, compressori, turbine, utensili pneumatici ed elettrici, martelli, trebbiatrici, macchine utensili, centrifughe, tramogge e altri impianti con parti mobili. Inoltre, negli ultimi anni a causa di sviluppo significativo il trasporto urbano ha aumentato l'intensità del rumore nella vita quotidiana, perché come fattore sfavorevole ha acquisito un grande significato sociale.
La vibrazione è una piccola vibrazione meccanica che si verifica nei corpi elastici sotto l'influenza di forze variabili.
2. RUMORE
rumore vibrazione industriale igienico
effetti sonori
Il rumore è una delle cause fisiche sfavorevoli più comuni dell'ambiente, acquisendo un significato sociale e igienico fondamentale, in connessione con l'urbanizzazione, nonché la meccanizzazione e l'automazione delle azioni tecnologiche, l'imminente sviluppo della costruzione di motori diesel, dell'aviazione a reazione e dei trasporti. Ad esempio, quando si avviano i motori a reazione degli aerei, il livello di rumore varia da 120 a 140 dB durante la rivettatura e il taglio della lamiera d'acciaio - da 118 a 130 dB, quando si lavora con macchine per la lavorazione del legno - da 100 a 120 dB, telai - fino a 105 dB; il rumore domestico associato alla vita delle persone è 45--60 dB.
Per la valutazione igienica, il rumore si divide in:
per la natura della gamma - in banda larga con una gamma continua con una larghezza di più di un'ottava e tonale, nella cui gamma ci sono toni discreti;
secondo la composizione spettrale - bassa frequenza (l'energia sonora massima scende a frequenze inferiori a 400 Hz), a media frequenza (l'energia sonora massima a frequenze da 400 a 1000 Hz) e la frequenza (l'energia sonora massima a frequenze superiori a 1000 Hz);
secondo linee temporali - a invariato (il livello sonoro varia nel tempo ma di oltre 5 dB - sulla scala A) e non costante.
Una delle principali fonti di rumore in città è il trasporto su strada, la cui intensità è in continua crescita. I livelli di rumore più elevati di 90-95 dB si osservano nelle strade principali delle città con un'intensità media del traffico di 2-3mila o più veicoli all'ora. Il livello di rumore stradale è determinato dall'intensità, velocità e natura (composizione) del flusso di traffico. Inoltre, dipende dalle scelte progettuali (profilo longitudinale e trasversale delle strade, altezza e densità dell'edificio) e da elementi paesaggistici quali la copertura stradale e la presenza di spazi verdi. Ognuno di questi fattori può modificare il livello di rumore del traffico fino a 10 dB. In una città industriale, la percentuale di trasporto merci sulle autostrade è generalmente alta. Un aumento del flusso di traffico generale degli autocarri, in particolare degli autocarri pesanti con motore diesel, porta ad un aumento dei livelli di rumore. In generale, i camion e le automobili creano un forte regime di rumore nelle città. Il rumore che si verifica sulla carreggiata dell'autostrada si estende non solo al territorio adiacente all'autostrada, ma anche in profondità negli edifici residenziali. Quindi, nella zona di maggior impatto acustico sono presenti porzioni di isolati e microdistretti ubicati lungo le autostrade di rilevanza generale cittadina (livelli di rumore equivalente da 67,4 a 76,8 dB). I livelli di rumore misurati nei soggiorni con finestre aperte orientate alle autostrade indicate sono inferiori di soli 10-15 dB. La caratteristica acustica del flusso del traffico è determinata dagli indicatori di rumore dell'auto. Il rumore prodotto dalle singole squadre di trasporto dipende da molti fattori: potenza del motore e modalità di funzionamento, condizioni tecniche dell'equipaggio, qualità del fondo stradale, velocità di spostamento. Inoltre, il livello di rumore, nonché l'efficienza di guida di un'auto, dipendono dalle qualifiche del conducente. Il rumore del motore aumenta notevolmente al momento dell'avvio e del riscaldamento (fino a 10 dB). Il movimento del veicolo alla prima velocità (fino a 40 km/h) provoca un consumo di carburante eccessivo, mentre la rumorosità del motore è 2 volte superiore a quella generata dallo stesso alla seconda velocità. Il rumore significativo provoca una frenata improvvisa dell'auto durante la guida ad alta velocità. Il rumore è notevolmente ridotto se la velocità di guida viene smorzata dal freno motore fino a quando non viene azionato il freno a pedale. Per tempi recenti livello medio il rumore prodotto dai trasporti è aumentato di 12-14 dB. Ecco perché il problema della lotta al rumore in città si fa sempre più acuto.
L'impatto del rumore sul corpo umano
La risposta umana al rumore è diversa. Alcune persone tollerano il rumore, per altri provoca irritazione, il desiderio di allontanarsi dalla fonte del rumore. La valutazione psicologica del rumore si basa principalmente sul concetto di percezione, e Grande importanza ha un adeguamento interno alla sorgente di rumore. Determina se il rumore sarà percepito come fastidioso. Spesso il rumore prodotto dalla persona stessa non lo disturba, mentre un piccolo rumore causato dai vicini o da qualche altra fonte ha un forte effetto irritante.
In condizioni di forte rumore urbano, c'è una tensione costante dell'analizzatore uditivo. Ciò provoca un aumento della soglia dell'udito (10 dB per la maggior parte delle persone con udito normale) di 10-25 dB. Il rumore rende difficile la comprensione del parlato, specialmente a livelli superiori a 70 dB. Il danno che un forte rumore provoca all'udito dipende dallo spettro delle vibrazioni sonore e dalla natura del loro cambiamento. Il rischio di una possibile perdita dell'udito dovuta al rumore dipende fortemente dall'individuo. Alcune persone perdono l'udito anche dopo una breve esposizione a rumori di intensità relativamente moderata, altri possono lavorare con rumori elevati per quasi tutta la vita senza alcuna perdita uditiva evidente. L'esposizione costante a forti rumori può non solo influire negativamente sull'udito, ma anche causare altri effetti dannosi: ronzio nelle orecchie, vertigini, mal di testa, aumento della fatica.
Rumore dentro grandi città accorcia la vita di una persona. Secondo i ricercatori austriaci, questa riduzione varia da 8-12 anni. Un rumore eccessivo può causare esaurimento nervoso, depressione mentale, nevrosi autonomica, ulcera peptica, disturbi del sistema endocrino e cardiovascolare. Il rumore interferisce con il lavoro e il riposo delle persone, riduce la produttività.
Le persone di età più avanzata sono più sensibili all'azione del rumore. Pertanto, il 46% delle persone di età inferiore ai 27 anni risponde al rumore, all'età di 28-37 anni - 57%, all'età di 38-57 anni - 62% e all'età di 58 anni e oltre - 72 %. Grande numero i reclami sul rumore negli anziani sono ovviamente correlati caratteristiche dell'età e lo stato del sistema nervoso centrale di questo gruppo di popolazione. Esiste una relazione tra il numero di reclami e la natura del lavoro svolto. I dati dell'indagine mostrano che l'effetto di disturbo del rumore colpisce le persone impegnate nel lavoro mentale più di quelle che svolgono un lavoro fisico (rispettivamente 60% e 55%). Lamentele più frequenti dei lavoratori mentali, apparentemente associate a un maggiore affaticamento del sistema nervoso.
Gli esami fisiologici e igienici di massa della popolazione esposta al rumore del traffico nelle condizioni di vita e di lavoro hanno rivelato alcuni cambiamenti nello stato di salute delle persone. Allo stesso tempo, i cambiamenti nello stato funzionale del sistema nervoso centrale e cardiovascolare, la sensibilità uditiva dipendevano dal livello dell'energia sonora agente, dal sesso e dall'età degli esaminati. I cambiamenti più pronunciati sono stati riscontrati nelle persone esposte al rumore sia in condizioni lavorative che domestiche, rispetto alle persone che vivono e lavorano in assenza di rumore.
Alti livelli di rumore nell'ambiente urbano, che è uno degli stimoli aggressivi del sistema nervoso centrale, possono causare il suo sovraccarico. Il rumore urbano ha un effetto negativo sul sistema cardiovascolare. La cardiopatia ischemica, l'ipertensione, il colesterolo alto nel sangue sono più comuni nelle persone che vivono in aree rumorose.
Il rumore disturba notevolmente il sonno. Rumori intermittenti e improvvisi, soprattutto di sera e di notte, hanno un effetto estremamente sfavorevole su una persona che si è appena addormentata. Un rumore improvviso durante il sonno (ad esempio il rombo di un camion) provoca spesso un forte spavento, soprattutto nei malati e nei bambini. Il rumore riduce la durata e la profondità del sonno. Sotto l'influenza del rumore a un livello di 50 dB, il periodo di addormentamento aumenta di un'ora o più, il sonno diventa superficiale, dopo il risveglio le persone si sentono stanche, mal di testa e spesso palpitazioni. La mancanza di riposo normale dopo una dura giornata porta al fatto che la stanchezza che si sviluppa naturalmente nel processo di lavoro non scompare, ma si trasforma gradualmente in superlavoro cronico, che contribuisce allo sviluppo di una serie di malattie, come un disturbo del sistema nervoso centrale, ipertensione.
Livelli di rumore ammissibili per la popolazione
Per proteggere le persone dagli effetti dannosi del rumore urbano, è necessario regolarne l'intensità, la composizione spettrale, la durata e altri parametri. Nella standardizzazione igienica, un livello di rumore è impostato come accettabile, la cui influenza per lungo tempo non provoca cambiamenti nell'intero complesso di indicatori fisiologici, riflettendo le reazioni dei sistemi corporei più sensibili al rumore.
I livelli di rumore igienicamente ammissibili per la popolazione si basano su studi fisiologici fondamentali per determinare i livelli di rumore effettivi e di soglia. Attualmente, il rumore per le condizioni di sviluppo urbano è standardizzato in conformità con le Norme sanitarie per il rumore consentito nei locali degli edifici residenziali e pubblici e sul territorio di sviluppo residenziale (n. 3077-84) e le norme e regole di costruzione II.12-77 "Protezione dal rumore". Gli standard sanitari sono obbligatori per tutti i ministeri, dipartimenti e organizzazioni che progettano, costruiscono e gestiscono alloggi ed edifici pubblici, sviluppano progetti per la pianificazione e lo sviluppo di città, microdistretti, edifici residenziali, quartieri, comunicazioni, ecc., nonché per organizzazioni che progettazione, produzione e gestione di veicoli, apparecchiature tecnologiche e ingegneristiche di edifici ed elettrodomestici. Queste organizzazioni sono tenute a fornire e attuare le misure necessarie per ridurre il rumore ai livelli stabiliti dalle normative.
3. VIBRAZIONI
Vibrazioni industriali
Vibrazione: le vibrazioni meccaniche di meccanismi, macchine o, in conformità con GOST 12.1.012-78, le vibrazioni sono classificate come segue.
Secondo il metodo di trasmissione a una persona, la vibrazione è divisa in generale, trasmessa attraverso le superfici di supporto al corpo di una persona seduta o uomo in piedi, e locale, trasmessa attraverso le mani dell'uomo.
Secondo la direzione, si distingue la vibrazione, agendo lungo gli assi del sistema di coordinate ortogonali per la vibrazione generale, agendo lungo l'intero sistema di coordinate ortogonali per la vibrazione locale.
A seconda della fonte di accadimento, la vibrazione è suddivisa in trasporto (durante il movimento delle macchine), trasporto e tecnologico (quando si combina il movimento con il processo tecnologico, spargimento di fertilizzanti mri, falciatura o trebbiatura con una mietitrebbia semovente, ecc.) e tecnologico (quando sono in funzione macchine fisse)
La vibrazione è caratterizzata dalla frequenza f, cioè numero di oscillazioni e un secondo (Hz), ampiezza A, cioè spostamento delle onde, o altezza di sollevamento dalla posizione di equilibrio (mm), velocità V (m/s) e accelerazione. L'intera gamma delle frequenze di vibrazione è inoltre suddivisa in bande di ottava: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz. I valori assoluti dei parametri che caratterizzano la vibrazione variano in un ampio intervallo, pertanto viene utilizzato il concetto di livello dei parametri, che è il rapporto logaritmico tra il valore del parametro e il suo valore di riferimento o soglia.
L'effetto della vibrazione sul corpo umano
Quando si lavora in condizioni di vibrazione, la produttività del lavoro diminuisce e il numero di infortuni aumenta. In alcuni luoghi di lavoro nella produzione agricola, le vibrazioni superano i valori normalizzati e in alcuni casi sono vicine al limite. I livelli di vibrazione sui comandi non sempre soddisfano gli standard. Di solito, nello spettro delle vibrazioni predominano le vibrazioni a bassa frequenza che influiscono negativamente sul corpo. Alcuni tipi di vibrazioni influenzano negativamente il sistema nervoso e cardiovascolare, l'apparato vestibolare. L'effetto più dannoso sul corpo umano è esercitato dalla vibrazione, la cui frequenza coincide con la frequenza delle vibrazioni naturali dei singoli organi, i cui valori approssimativi sono i seguenti (Hz): stomaco - 2 ... 3; reni - 6...8; cuore - 4...6; intestini - 2...4; apparato vestibolare - 0.5..L.3; occhi - 40...100, ecc.
L'impatto sui riflessi muscolari raggiunge i 20 Hz; il sedile del trattore caricato con la massa dell'operatore ha una frequenza di vibrazione naturale di 1,5 ... 1,8 Hz e le ruote posteriori del trattore - 4 Hz. La vibrazione si trasmette al corpo umano nel momento del contatto con un oggetto vibrante: quando agisce sugli arti, vibrazione locale, e per tutto il corpo - il totale. La vibrazione locale colpisce i tessuti neuromuscolari e il sistema muscolo-scheletrico e provoca spasmi dei vasi periferici. Con vibrazioni prolungate e intense, in alcuni casi, si sviluppa una patologia professionale (è più spesso causata da vibrazioni locali): malattia da vibrazione periferica, cerebrale o cerebrale-periferica. In quest'ultimo caso, ci sono cambiamenti nell'attività cardiaca, eccitazione generale o, al contrario, inibizione, affaticamento, dolore, sensazione di tremore degli organi interni e nausea. In questi casi le vibrazioni interessano anche l'apparato osteoarticolare, i muscoli, la circolazione periferica, la vista e l'udito. Le vibrazioni locali causano spasmi dei vasi sanguigni che si sviluppano dalle falangi terminali delle dita, diffondendosi a tutta la mano, l'avambraccio e coprono i vasi del cuore.
Il corpo umano è considerato come una combinazione di masse con elementi elastici. In un caso, questo è l'intero busto con la parte inferiore della colonna vertebrale e del bacino, nell'altro, la parte superiore del corpo in combinazione con la parte superiore della colonna vertebrale, inclinata in avanti. Per una persona in piedi su una superficie vibrante, ci sono 2 picchi risonanti a frequenze di 5 ... 12 e 17 ... 25 Hz, per una persona seduta a frequenze di 4 ... 6 Hz. Per la testa, le frequenze di risonanza sono nella regione di 20…30 Hz. In questa gamma di frequenza, l'ampiezza delle vibrazioni della testa può superare di 3 volte l'ampiezza delle vibrazioni della spalla. Le oscillazioni degli organi interni, del torace e della cavità addominale rivelano una risonanza a frequenze di 3,0...3,5 Hz.
L'ampiezza massima delle oscillazioni della parete addominale si osserva a frequenze di 7...8 Hz. Con un aumento della frequenza delle oscillazioni, la loro ampiezza durante la trasmissione attraverso il corpo umano si indebolisce. In posizione eretta e seduta, queste attenuazioni sulle ossa pelviche sono pari a 9 dB per ottava di variazione di frequenza, sul petto e sulla testa - 12 dB, sulla spalla -12 ... 14 dB. Questi dati non si applicano alle frequenze di risonanza, sotto l'influenza delle quali non si verifica un indebolimento, ma un aumento della velocità vibrazionale.
In condizioni di produzione, le macchine manuali, la cui vibrazione ha livelli massimi di energia (il livello massimo di velocità di vibrazione) nelle bande di bassa frequenza (fino a 36 Hz), causano patologia vibratoria con lesione predominante del tessuto neuromuscolare e dell'apparato muscolo-scheletrico . Quando si lavora con macchine manuali, la cui vibrazione ha un livello di energia massimo nella regione ad alta frequenza dello spettro (superiore a 125 Hz), si verificano principalmente disturbi vascolari. Se esposta a vibrazioni a bassa frequenza, la malattia si manifesta dopo 8 ... 10 anni e, se esposta a vibrazioni ad alta frequenza, dopo 5 anni e prima. La vibrazione generale di diversi parametri provoca un diverso grado di gravità dei cambiamenti nel sistema nervoso (centrale e autonomo), nel sistema cardiovascolare e nell'apparato vestibolare.
A seconda dei parametri (frequenza, ampiezza), la vibrazione può influenzare sia positivamente che negativamente i singoli tessuti e il corpo nel suo insieme. Le vibrazioni vengono utilizzate nel trattamento di alcune malattie, ma molto spesso le vibrazioni (industriali) sono considerate un fattore dannoso. Pertanto, è importante conoscere le caratteristiche di confine che separano gli effetti positivi e negativi della vibrazione su una persona. Per la prima volta lo scienziato francese Abbé Saint Pierre ha richiamato l'attenzione sul valore utile della vibrazione, che nel 1734 ha progettato una sedia vibrante per pantofolai, che aumenta il tono muscolare e migliora la circolazione sanguigna. All'inizio del XX secolo. in Russia, professore dell'Accademia medica militare A.E. Shcherbak ha dimostrato che una vibrazione moderata migliora la nutrizione dei tessuti e accelera la guarigione delle ferite.
La vibrazione di produzione, caratterizzata da un'ampiezza e durata d'azione significative, provoca irritabilità, insonnia, mal di testa e dolori dolorosi nelle mani delle persone alle prese con uno strumento vibrante. Con l'esposizione prolungata alle vibrazioni, il tessuto osseo viene ricostruito: sulle radiografie si possono vedere strisce che sembrano tracce di una frattura - aree di maggior stress, dove il tessuto osseo si ammorbidisce. La permeabilità dei piccoli vasi sanguigni aumenta, regolazione nervosa la sensibilità della pelle cambia. Quando si lavora con uno strumento meccanizzato manuale, può verificarsi acroasfissia (un sintomo di dita morte): perdita di sensibilità, sbiancamento delle dita, mani. Se esposto a vibrazioni generali, i cambiamenti nel sistema nervoso centrale sono più pronunciati: compaiono vertigini, acufeni, disturbi della memoria, compromissione della coordinazione dei movimenti, disturbi vestibolari e perdita di peso.
Parametri di base della vibrazione: frequenza e ampiezza delle oscillazioni. Un punto oscillante con una certa frequenza e ampiezza si muove con velocità e accelerazione in continuo cambiamento: sono massimi al momento del suo passaggio attraverso la posizione di riposo iniziale e decrescono a zero al posizioni estreme. Ecco perchè moto oscillanteè anche caratterizzato da velocità e accelerazione, che sono derivate di ampiezza e frequenza. Inoltre, i sensi umani percepiscono non il valore istantaneo dei parametri di vibrazione, ma il valore reale.
La vibrazione viene spesso misurata con strumenti le cui scale sono calibrate non in valori assoluti di velocità e accelerazione, ma in decibel relativi. Pertanto, le caratteristiche della vibrazione sono anche il livello di velocità oscillatoria e il livello di accelerazione oscillatoria. Considerando una persona come una struttura dinamica complessa con parametri variabili nel tempo, si possono individuare le frequenze che causano un forte aumento delle ampiezze delle oscillazioni sia dell'intero corpo nel suo insieme che dei suoi singoli organi. Con una vibrazione inferiore a 2 Hz, agendo su una persona lungo la colonna vertebrale, il corpo si muove nel suo insieme. Le frequenze di risonanza non dipendono molto dalle caratteristiche individuali delle persone, poiché il principale sottosistema che reagisce alle vibrazioni sono gli organi addominali, che vibrano in una fase. La risonanza degli organi interni avviene a una frequenza di 3 ... 3,5 Hz e a 4 ... 8 Hz vengono spostati.
Se la vibrazione agisce su un piano orizzontale lungo un asse perpendicolare alla colonna vertebrale, la frequenza di risonanza del corpo è dovuta alla flessione della colonna vertebrale e alla rigidità delle articolazioni dell'anca. La regione di risonanza per la testa di una persona seduta corrisponde a 20...30 Hz. In questo intervallo, l'ampiezza dell'accelerazione di vibrazione della testa può essere tre volte l'ampiezza delle vibrazioni delle spalle. La qualità della percezione visiva degli oggetti si deteriora in modo significativo a una frequenza di 60 ... 70 Hz, che corrisponde alla risonanza dei bulbi oculari.
Ricercatori in Giappone hanno scoperto che la natura della professione determina alcune delle caratteristiche dell'azione della vibrazione. Ad esempio, le malattie gastriche sono diffuse tra i camionisti, la radicolite tra i conducenti di skidder nelle operazioni di disboscamento e l'acuità visiva è ridotta nei piloti, in particolare quelli che lavorano sugli elicotteri. Le violazioni dell'attività nervosa e cardiovascolare nei piloti si verificano 4 volte più spesso rispetto ai rappresentanti di altre professioni.
Regolazione delle vibrazioni
Razionamento. Lo scopo della normalizzazione delle vibrazioni è prevenire disturbi e malattie funzionali, affaticamento eccessivo e diminuzione delle prestazioni. La regolamentazione igienica si basa su indicazioni mediche. Il razionamento stabilisce le dosi giornaliere o settimanali consentite che prevengono i disturbi funzionali o le malattie dei lavoratori in condizioni di lavoro.
Sono stati stabiliti quattro criteri per standardizzare l'impatto delle vibrazioni: garantire il comfort, mantenere le prestazioni, mantenere la salute e garantire la sicurezza. In quest'ultimo caso vengono utilizzati i livelli massimi consentiti per i luoghi di lavoro.
Per quanto riguarda le vibrazioni, esistono razionamenti tecnici (vale per la fonte di vibrazione) e igienici (determina il limite massimo di vibrazioni nei luoghi di lavoro). Quest'ultimo limita i livelli di velocità vibrazionale e accelerazione in bande di ottava o di un terzo d'ottava delle frequenze medie geometriche.
Nella valutazione igienica delle vibrazioni, i parametri normalizzati sono i valori quadratici medi della velocità di vibrazione (e dei loro livelli logaritmici) o dell'accelerazione di vibrazione sia all'interno delle singole ottave che nelle bande di terzo d'ottava. Per la vibrazione locale, le norme introducono restrizioni solo all'interno di bande d'ottava. Ad esempio, quando vengono stabilite pause regolari durante un turno di lavoro con vibrazioni locali, i valori del livello di velocità di vibrazione consentiti vengono aumentati.
Nel caso di una valutazione integrale per frequenza, il parametro normalizzato è il valore corretto del parametro di vibrazione controllata, misurato mediante appositi filtri. La vibrazione locale viene stimata utilizzando il valore medio corretto nel tempo di esposizione.
La vibrazione che colpisce una persona è normalizzata per ogni direzione stabilita. Gli standard igienici di vibrazione nell'analisi della frequenza (spettrale) sono stabiliti per la durata dell'esposizione di 480 minuti. Gli standard igienici nei livelli logaritmici dei valori quadratici medi della velocità di vibrazione per la vibrazione locale generale a seconda della categoria (1.2, 3a, b, c, d) sono riportati in GOST 12.1.012-78; le norme sono ivi indicate anche con stima integrale dalla frequenza del parametro normalizzato. Questi valori costituiscono la base delle norme della SN 245-71 e dei requisiti nell'ambito dell'SSBT.
La vibrazione è classificata secondo i seguenti criteri: secondo il metodo di impatto su una persona - generale e locale; in base alla fonte dell'evento: trasporto (durante il movimento delle macchine), trasporto e tecnologico (quando si combina il movimento con il processo tecnologico, ad esempio durante la falciatura o la trebbiatura con una mietitrebbia semovente, lo scavo di trincee con un escavatore, ecc. ) e tecnologico (quando sono in funzione macchine fisse, ad esempio gruppi di pompaggio);
per frequenza di oscillazione - bassa frequenza (meno di 22,6 Hz), media frequenza (22,6 ... 90 Hz) e alta frequenza (oltre 90 Hz); la natura dello spettro: banda stretta e larga; tempo di azione - costante e non costante; quest'ultimo, a sua volta, si divide in oscillante nel tempo, intermittente e impulsivo.
Gli standard di vibrazione sono stabiliti per tre direzioni reciprocamente perpendicolari lungo gli assi del sistema di coordinate ortogonali. Quando si misura e si valuta la vibrazione complessiva, è necessario ricordare che l'asse X si trova nella direzione dalla schiena al torace umano, l'asse Y è dalla spalla destra a sinistra, l'asse Z è verticalmente lungo il corpo. Quando si misura la vibrazione locale, è necessario tenere presente che l'asse Z è diretto lungo l'utensile manuale e l'asse X Y è perpendicolare ad esso.
La norma stabilisce separatamente le norme per le vibrazioni di trasporto (categoria 1), di trasporto e tecnologiche (categoria 2) e tecnologiche (categoria 3); inoltre, le norme per la terza categoria sono suddivise in sottocategorie: Per - per le vibrazioni agenti nei luoghi di lavoro permanenti dei locali industriali; 3b - nei luoghi di lavoro di magazzini, locali domestici, di servizio e di servizio, nei quali non siano presenti macchine generatrici di vibrazioni; Sv - in stanze per operatori mentali.
Mezzi di valutazione. Le vibrazioni sono misurate da vibrometri di tipo NVA-1 e ISHV-1. L'apparecchiatura NVA-1, completa di sensori piezometrici D-19, D-22, D-26, consente di determinare la velocità di vibrazione a bassa frequenza e l'accelerazione di vibrazione. Il complesso di misurazione delle vibrazioni è un trasduttore di misura (sensore), un amplificatore, filtri passa-banda e un dispositivo di registrazione. Parametri controllati: valori effettivi di velocità di vibrazione, accelerazione o loro livelli (dB) in bande di frequenza di ottava. I parametri di vibrazione sono determinati nella direzione in cui la velocità di vibrazione è maggiore.
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presentazione, aggiunta il 10/11/2016
I principali tipi di vibrazioni e il loro impatto sull'uomo. Vibrazioni generali e locali. Metodi di riduzione delle vibrazioni. Dispositivi di protezione individuale contro rumore e vibrazioni. Il concetto di rumore. L'effetto del rumore sul corpo umano. Metodi per affrontare il rumore nei luoghi di lavoro.
presentazione, aggiunta il 15/03/2012
Il rumore è un killer lento. Disagio del rumore moderno. Effetto nocivo sugli analizzatori visivi e vestibolari. Un aumento del numero di malattie. Ultrasuoni nella gamma del rumore industriale. Livelli di rumore igienici.
abstract, aggiunto il 25/10/2006
L'effetto di rumore, ultrasuoni e infrasuoni sul corpo umano. Caratteristiche, regolazione, metodi di controllo delle vibrazioni. Metodi di protezione contro l'impatto negativo del rumore sull'uomo. Campi elettromagnetici e radiazioni di radiofrequenza e range ottico.
lavoro di controllo, aggiunto il 07/06/2015
Protezione personale dell'udito contro vibrazioni e rumore. Classificazione dei locali in base alla natura dell'ambiente e al pericolo di danneggiamento elettro-shock. Norme per la sicurezza della manutenzione degli impianti elettrici nei locali industriali.
abstract, aggiunto il 05/05/2015
Parametri fisici del rumore: velocità, frequenza, pressione. Caratteristiche dell'influenza del rumore di trasporto sul corpo umano. Rumore da trasporto stradale, ferroviario e aereo. cambiamenti specifici nel corpo. Regolazione igienica del rumore.
presentazione, aggiunta il 13/03/2016
Il concetto e le caratteristiche fisiche del rumore, l'unità di pressione sonora e l'intensità sonora. L'effetto del rumore sul corpo umano. Classificazione del rumore e loro normalizzazione. Livelli sonori massimi consentiti per attività lavorative di diverse categorie.
Tali problemi delle megalopoli moderne come rumore e vibrazioni, aumentare di intensità ogni anno. Perché scienza moderna così attivamente negli ultimi anni si è cominciato ad approfondire il problema dell'influenza del rumore e delle vibrazioni sul corpo umano? Perché la misurazione delle vibrazioni è diventata un test obbligatorio in molte fabbriche e organizzazioni? Sì, perché la medicina moderna ha iniziato a suonare l'allarme: il numero di malattie professionali è in aumento: malattie da vibrazione e perdita dell'udito, derivanti dall'esposizione prolungata al rumore e alle vibrazioni su un dipendente di tale impresa. E nei gruppi a rischio c'erano molte professioni legate proprio al lavoro in queste condizioni.
Il problema delle vibrazioni negli edifici residenziali ha acquisito particolare rilevanza per la realizzazione della metropolitana in principali città nostro paese e all'estero. Le condizioni più favorevoli per la propagazione delle vibrazioni si creano quando si utilizzano gallerie di approfondimento poco profonde, la cui costruzione è economicamente fattibile. I percorsi della metropolitana sono posati sotto aree residenziali e l'esperienza nell'utilizzo di treni sotterranei indica che le vibrazioni penetrano negli edifici residenziali entro un raggio di 40-70 m dal tunnel della metropolitana.
L'effetto del rumore sul corpo umano, così come la reazione di una persona al rumore in ogni caso è diverso. Alcune persone tollerano bene il rumore, mentre per altri provoca irritazione e il desiderio di allontanarsi il più possibile dalla fonte del rumore. La valutazione del livello di rumore si basa principalmente sul concetto di percezione, ed è la sintonizzazione interna di una persona alla fonte di rumore che è di grande importanza.
Per frequenza, tutte le vibrazioni sono divise in tre intervalli:
infrasuoni - fino a 16 Hz;
suono (percepito dall'orecchio come suono) - da 16 a 20.000 Hz;
ultrasuoni - oltre 20.000 Hz.
Il rumore e le vibrazioni che superano i limiti di frequenza delle vibrazioni sonore sono rischi professionali. Il rumore è una combinazione di suoni che ha un effetto irritante e dannoso sul corpo umano. Sotto l'influenza del rumore e delle vibrazioni, la pressione sanguigna di una persona può cambiare, il lavoro del tratto gastrointestinale può essere disturbato e la sua esposizione a lungo termine può anche portare alla perdita dell'udito.
Nelle condizioni quotidiane, stradali e industriali, siamo costantemente influenzati e trasmessi a tutte le strutture del corpo dalle vibrazioni sia di un corpo solido che elastico, combinate con l'inclusione obbligatoria di un ambiente aereo. A seconda degli indicatori qualitativi e quantitativi di queste fluttuazioni, la reazione del corpo, rispettivamente, è diversa. Muovendoci su autobus, filobus, vagoni della metropolitana, passando accanto a meccanismi di riparazione stradale funzionanti, spesso avvertiamo spiacevoli effetti sia delle vibrazioni che del rumore. Ma, lasciando il veicolo, essendosi ritirato dal luogo di lavoro di trasporto, dimentichiamo molto rapidamente questi inconvenienti. Ed è una questione completamente diversa quando questi due fattori agiscono sul corpo durante la giornata lavorativa, il mese o molti anni. Quindi questi fattori agiscono come rischi professionali, contribuendo allo sviluppo di malattie da rumore e vibrazioni. Nell'azione di questi fattori c'è molto in comune, ma anche molta specificità, che ci permette di considerarli separatamente.
La vibrazione è la deviazione periodica di un corpo solido dal suo punto di equilibrio. Se non c'è uno stimolo energetico costante, queste deviazioni si spengono rapidamente. Ma in condizioni di produzione, questo stimolo (elettricità, trasmissione, ecc.) è costantemente presente e, quindi, si genera costantemente vibrazione. Quando una persona entra in contatto con questi oggetti tremanti, il suo corpo viene incluso sistema comune commozioni. Il sistema scheletrico, le strutture nervose, l'intero sistema vascolare sono buoni conduttori e risuonatori di vibrazioni. Il grado di sensibilità dell'organismo nel suo insieme in relazione a questo fattore di produzione molto dannoso dipende dallo stato funzionale della corteccia cerebrale.
Lavorando con meccanismi vibranti, strumenti (soprattutto pneumatici), i lavoratori sono esposti non solo alle vibrazioni, ma anche al rumore ad alta frequenza di grande intensità, che accelera e aggrava lo sviluppo e la polisintomaticità della malattia da vibrazione.
Rumori e vibrazioni, così come campi elettromagnetici e le radiazioni, le radiazioni ionizzanti e l'esposizione ai radionuclidi sono inquinamento energetico della tecnosfera. Sia i rumori che le vibrazioni hanno un effetto negativo sul corpo umano e sul benessere generale, ma diversamente. I rumori colpiscono principalmente gli organi dell'udito, causando la perdita dell'udito e possono anche causare cambiamenti patologici nel sistema cardiovascolare con un'esposizione prolungata, indebolire la reazione e l'attenzione di una persona.
Rumore- questa è una combinazione di suoni di varie frequenze e intensità che influiscono negativamente su una persona, cambiando casualmente nel tempo.
vibrazioni- si tratta di vibrazioni meccaniche di corpi elastici o movimenti oscillatori di sistemi meccanici trasmessi al corpo umano o alle sue singole sezioni.
La vibrazione colpisce principalmente gli organi interni di una persona, causando una malattia da vibrazione. I parametri principali delle vibrazioni sonore sono la pressione sonora, l'intensità del suono, la frequenza, la forma d'onda del suono. Il più piccolo valore di pressione sonora percepito da una persona ad una frequenza di 1 kHz è 2·10 -5 Pa, chiamato valore di soglia.
Il valore più basso al quale si verifica il dolore è 20 Pa (120 dB di livello). Per la maggior parte delle persone, la soglia del dolore è di 140 dB.
Il più sfavorevole per una persona è il rumore che si trova nella regione delle frequenze medie udibili nell'intervallo 1000 - 4000 Hz. Gli effetti negativi del rumore dipendono dal livello acustico (livello di pressione sonora o intensità sonora), dall'intervallo di frequenza e dall'uniformità dell'esposizione durante l'orario di lavoro.
Pressione sonora- questa è la differenza tra il valore della pressione istantanea in un dato punto del mezzo quando le onde sonore lo attraversano e la pressione atmosferica in assenza di onde sonore.
Il livello di pressione sonora può essere determinato dalla formula:
dove è il valore quadratico medio della pressione sonora nel punto di misura, Pa;
– valore zero (soglia), Pa.
Le fluttuazioni del rumore hanno la proprietà di accumularsi nel corpo (cumulativo).
La nocività del rumore come fattore nell'ambiente di produzione porta alla necessità di limitarne il livello. Per prevenire e ridurre gli effetti nocivi del rumore, è necessario rispettare le norme igieniche.
Tali norme si basano sulla limitazione del livello di pressione sonora entro le bande d'ottava dell'intero spettro sonoro, tenendo conto della natura del rumore e delle caratteristiche dell'attività lavorativa.
La gamma di frequenza da 16 Hz a 20 kHz è chiamata udibile. La gamma di frequenza inferiore a 16 Hz - infrasonica, superiore a 20 kHz - ultrasonica.
Nonostante sia gli infrasuoni che gli ultrasuoni non siano udibili, anche i loro livelli sono normalizzati, perché. avere un effetto dannoso sull'uomo.
Le fonti di rumore nell'ambiente urbano sono veicoli e attrezzature industriali, infrasuoni - impatto sulle attrezzature tecnologiche, trasporto ferroviario e strumenti pneumatici, ultrasuoni - motori a razzo e superfici d'acqua portate dal vento e cantieri.
I parametri principali della vibrazione sono: la frequenza e l'ampiezza delle oscillazioni, che provocano le oscillazioni del corpo umano quando la vibrazione si propaga attraverso i tessuti del corpo, la velocità della vibrazione e l'accelerazione della vibrazione.
La vibrazione è generale e locale. Il generale è suddiviso in trasporti, tecnologico, trasporto-tecnologico. Le norme sanitarie stabiliscono i valori di vibrazione massimi ammessi.
I dispositivi di protezione individuale sono cuffie, tappi per le orecchie, ecc.
I più efficaci sono i mezzi che riducono i livelli di rumore e vibrazioni nella sorgente stessa, ma ciò non è sempre realizzabile.
Il rumore e il suo effetto sul corpo.È stato stabilito che l'organo uditivo umano percepisce la differenza nella variazione della pressione sonora come una molteplicità di questa variazione, quindi, per misurare l'intensità del rumore, una scala logaritmica in decibel relativa alla soglia uditiva (la pressione sonora minima percepita da viene utilizzato l'organo dell'udito) di una persona con udito normale. Questo valore, pari a 2·10 -5 newton per 1 m 2, è preso come 1 decibel (dB).
Quando l'intensità del suono aumenta, la pressione creata nell'onda sonora sul timpano a un certo livello può causare dolore. Questa intensità sonora è chiamata soglia del dolore ed è nell'intervallo di 130 dB.
In condizioni di produzione, di regola, ci sono rumori di varia intensità e spettro, che vengono creati a seguito del funzionamento di vari meccanismi, unità e altri dispositivi. Si formano a causa di rapidi movimenti di rotazione, scorrimento (attrito), urti singoli o ripetuti, vibrazioni di utensili e singole parti della macchina, turbolenza di forti flussi di aria o gas, ecc. Il rumore ha frequenze diverse nella sua composizione, eppure ogni rumore può essere caratterizzato predominanza di determinate frequenze. È convenzionalmente accettato di dividere l'intero spettro del rumore in:
Bassa frequenza - con una frequenza di oscillazione fino a 350 Hz,
Medie frequenze - da 350 a 800 Hz
E ad alta frequenza - oltre 800 Hz.
Il rumore a bassa frequenza comprende il rumore delle unità a bassa velocità non impattanti, il rumore che penetra attraverso le barriere insonorizzate (pareti, soffitti, involucri), ecc.; il rumore a media frequenza include il rumore della maggior parte delle macchine, aggregati, macchine utensili e altri dispositivi mobili di azione senza impatto; quelli ad alta frequenza includono sibili, fischi, squilli caratteristici di macchine e unità che funzionano ad alta velocità, azioni d'urto, che creano forti flussi di aria o gas, ecc.
Il rumore professionale di varia intensità e spettro (frequenza), che colpisce i lavoratori per lungo tempo, può portare alla fine a una diminuzione dell'acuità uditiva in questi ultimi e talvolta allo sviluppo della sordità professionale. Un tale effetto sfavorevole del rumore è associato a un'irritazione prolungata ed eccessiva delle terminazioni nervose del nervo uditivo nell'orecchio interno, a seguito della quale si verifica un superlavoro in esse e quindi una distruzione parziale. Gli studi hanno stabilito che maggiore è la composizione della frequenza del rumore, più intensi e lunghi sono, più veloci e forti hanno un effetto negativo sull'organo dell'udito.
Oltre all'azione locale - sull'organo dell'udito, il rumore ha anche un effetto generale sul corpo dei lavoratori. Il rumore è uno stimolo esterno che viene percepito e analizzato dalla corteccia cerebrale, a seguito del quale, con un rumore intenso e ad azione prolungata, si verifica un sovraccarico del sistema nervoso centrale, che si estende non solo a specifici centri uditivi, ma anche ad altri parti del cervello. Di conseguenza, l'attività di coordinamento del sistema nervoso centrale viene interrotta, il che, a sua volta, porta a un'interruzione delle funzioni degli organi e dei sistemi interni. Ad esempio, i lavoratori che sono stati a lungo esposti a rumori intensi, in particolare quelli ad alta frequenza, lamentano mal di testa, vertigini, acufeni e gli esami medici rivelano ulcera peptica, ipertensione, gastrite e altre malattie croniche.
L'effetto della vibrazione sul corpo. La percezione della vibrazione dipende dalla frequenza delle oscillazioni, dalla loro forza e portata - ampiezza. La frequenza delle vibrazioni, come la frequenza del suono, è misurata in hertz, l'energia - in chilogrammi metri e l'ampiezza delle vibrazioni - in millimetri. Negli ultimi anni, è stato stabilito che la vibrazione, come il rumore, agisce energeticamente sul corpo umano, quindi ha iniziato ad essere caratterizzato da uno spettro di velocità vibrazionale, misurata in centimetri al secondo o. come il rumore, in decibel; il valore di soglia della vibrazione è condizionalmente preso come una velocità di 5·10 -6 cm/sec. La vibrazione si percepisce (sentita) solo a diretto contatto con un corpo vibrante o attraverso altri corpi solidi a contatto con esso. A contatto con una fonte di vibrazioni che genera (emette) i suoni delle frequenze più basse (bassi), insieme al suono si percepisce anche una commozione cerebrale, cioè una vibrazione.
A seconda di quali parti del corpo umano sono interessate dalle vibrazioni meccaniche, si distinguono le vibrazioni locali e generali. Con la vibrazione locale, solo quella parte del corpo che è a diretto contatto con la superficie vibrante, il più delle volte le mani, è soggetta a urti (quando si lavora con strumenti vibranti manuali o quando si tiene un oggetto vibrante, parti di macchine, ecc. ). A volte la vibrazione locale viene trasmessa a parti del corpo articolate con le articolazioni direttamente esposte alle vibrazioni. Tuttavia, l'ampiezza delle oscillazioni di queste parti del corpo è solitamente inferiore, poiché le vibrazioni vengono trasmesse attraverso i tessuti, e così via. più morbidi, svaniscono gradualmente. La vibrazione generale si estende a tutto il corpo e si verifica, di regola, dalla vibrazione della superficie su cui si trova il lavoratore (pavimento, sedile, pedana vibrante, ecc.).
Le vibrazioni trasmesse dalla superficie vibrante al corpo umano provocano l'irritazione di numerose terminazioni nervose nelle pareti dei vasi sanguigni, dei muscoli e di altri tessuti. Gli impulsi di risposta portano a disturbi del normale stato funzionale di alcuni organi e sistemi interni, e principalmente dei nervi periferici e dei vasi sanguigni, causandone la contrazione. Anche le terminazioni nervose stesse, in particolare le terminazioni cutanee, subiscono un cambiamento: diventano meno suscettibili alle irritazioni. Tutto ciò si manifesta sotto forma di dolore alle mani senza causa, soprattutto di notte, intorpidimento, sensazione di "strisciare", sbiancamento improvviso delle dita, diminuzione di tutti i tipi di sensibilità cutanea (dolore, temperatura, tattile). L'intero complesso di sintomi, caratteristico dell'impatto della vibrazione, ha ricevuto il nome di malattia da vibrazione. I pazienti con malattia da vibrazione di solito lamentano debolezza muscolare e affaticamento. Nelle donne, dall'esposizione alle vibrazioni, inoltre, spesso si verificano violazioni dello stato funzionale dell'area genitale.
Lo sviluppo della malattia da vibrazione e. altri fenomeni sfavorevoli dipendono principalmente dalla composizione spettrale della vibrazione: maggiore è la frequenza di vibrazione e maggiore è l'ampiezza e la velocità delle vibrazioni, maggiore è il pericolo di vibrazione in termini di tempi di sviluppo e gravità della malattia vibratoria.
Contribuiscono allo sviluppo delle vibrazioni, malattie del raffreddamento del corpo, principalmente quelle parti soggette a vibrazioni, tensione muscolare, in particolare statica, rumore e altro.
Misure di controllo del rumore e delle vibrazioni. Innanzitutto è necessario prestare attenzione al processo tecnologico e alle attrezzature, se possibile, sostituire le operazioni accompagnate da rumore o vibrazione con altre. In alcuni casi è possibile sostituire la forgiatura del metallo con la sua tranciatura, rivettatura e cesellatura - con pressatura o saldatura elettrica, smerigliatura del metallo a fuoco, segatura con seghe circolari - taglio con apposite forbici, ecc. È necessario assicurarsi che tale sostituzione non crei rischi aggiuntivi che potrebbero avere un effetto più negativo sui lavoratori rispetto al rumore e alle vibrazioni.
L'eliminazione o la riduzione del rumore e delle vibrazioni da unità e assiemi rotanti o in movimento si ottiene innanzitutto mediante il montaggio preciso di tutte le parti e la messa a punto del loro lavoro (riduzione al minimo delle tolleranze tra le parti collegate, eliminazione di distorsioni, equilibratura, lubrificazione tempestiva , eccetera.). Molle o materiale di smorzamento (gomma, feltro, sughero, plastica morbida, ecc.) devono essere posati sotto macchine rotanti o vibranti o singoli componenti (tra parti in collisione).
Si sconsiglia di posizionare le parti rotanti della macchina (ruote, ingranaggi, alberi, ecc.) su un lato della stessa: ciò complica l'equilibratura e provoca vibrazioni. Grandi superfici vibranti che creano rumore (sferragliamento), come involucri, soffitti, coperture, pareti di caldaie e serbatoi quando sono rivettate o spellate, ecc., devono essere più strettamente collegate alle parti fisse (basi), posate su ammortizzatori tamponi o ricoperti di materiale simile sulla parte superiore.
Per evitare turbolenze dei flussi d'aria o gas che creano rumore ad alta frequenza, è necessario installare con cura le comunicazioni e i dispositivi gas e aria, soprattutto quelli ad alta pressione, evitando rugosità delle superfici interne, parti sporgenti, curve strette, perdite, ecc. Per rilasciare aria compressa o gas non bisogna utilizzare semplici rubinetti, ma apposite valvole.
Un ruolo importante nella lotta al rumore e alle vibrazioni è svolto dalle soluzioni architettoniche, costruttive e progettuali nella progettazione e realizzazione di edifici industriali. Innanzitutto è necessario spostare le attrezzature più rumorose e vibranti all'esterno dei locali produttivi dove si trovano le maestranze; qualora tale apparecchiatura richieda un monitoraggio periodico costante o frequente, nel luogo della sua collocazione sono predisposte cabine insonorizzate o locali per il personale di servizio.
Le stanze con apparecchiature rumorose e vibranti dovrebbero essere isolate il più possibile dalle altre aree di lavoro. Allo stesso modo è opportuno isolare tra loro stanze o ambienti con rumori di diversa intensità e spettro. Pareti e soffitti in ambienti rumorosi sono rivestiti con materiali fonoassorbenti, intonaco acustico, tendaggi morbidi, pannelli perforati rivestiti con lana di scoria, ecc.
Macchine potenti e altre apparecchiature rotanti o a impatto sono installate al piano inferiore su una fondazione speciale, completamente separata dalla fondazione principale dell'edificio, nonché dal pavimento e dalle strutture di supporto. Tali apparecchiature di potenza inferiore sono installate sulle strutture portanti dell'edificio con guarnizioni in materiali ammortizzanti o su mensole montate sulle pareti principali. Le apparecchiature che generano rumore sono ricoperte da involucri o racchiuse in cabine isolate con rivestimenti fonoassorbenti. Sono inoltre insonorizzate le comunicazioni del gas o dell'aria, attraverso le quali può diffondersi il rumore (da compressori, attuatori pneumatici, ventilatori, ecc.).
Vari silenziatori di rumore (antifone) vengono utilizzati come dispositivi di protezione individuale quando si lavora in ambienti rumorosi. Sono realizzati sia sotto forma di inserti realizzati con materiali morbidi fonoassorbenti inseriti nel canale uditivo esterno, sia sotto forma di cuffie indossate sul padiglione auricolare.
Quando si lavora in condizioni di esposizione a vibrazioni generali, una speciale piattaforma antivibrante (ammortizzatore) è posta sotto i piedi del lavoratore. Se esposti a vibrazioni locali (più spesso sulle mani), le impugnature e altre vibrano; le parti vibranti di macchine e utensili (ad esempio un martello pneumatico) che vengono a contatto con il corpo del lavoratore sono ricoperte di gomma. o altro materiale morbido. Anche i guanti svolgono un ruolo di smorzamento. Le misure per combattere le vibrazioni sono fornite non solo per il lavoro diretto con strumenti, macchine o altre attrezzature vibranti, ma anche per il contatto con parti e strumenti soggetti a vibrazioni dalla fonte principale.
È necessario organizzare il processo lavorativo in modo tale che le operazioni accompagnate da rumore o vibrazioni si alternino ad altre lavorazioni senza questi fattori. Se è impossibile organizzare tale alternanza, è necessario prevedere periodiche brevi pause di lavoro con l'arresto di apparecchiature rumorose o vibranti o il trasferimento dei lavoratori in un'altra stanza. Dovrebbero essere evitati sforzi fisici significativi, in particolare lo stress statico, nonché il raffreddamento delle mani e di tutto il corpo; durante le pause è d'obbligo fare esercizi fisici (pause di educazione fisica).
Quando si fa domanda per un lavoro associato a una possibile esposizione a rumore o vibrazioni, vengono eseguite visite mediche preliminari obbligatorie e, durante il lavoro, visite mediche periodiche una volta all'anno.
Ultrasuoni e il suo effetto sul corpo, misure preventive. A ambiente industriale per ottenere gli ultrasuoni si utilizzano impianti costituiti da generatori ad alta frequenza. corrente alternata e convertitore magnetico.
Gli ultrasuoni possono propagarsi in tutti i mezzi: gassosi, compresa l'aria, liquidi e solidi. Quando gli ultrasuoni sono utilizzati per scopi industriali, le vibrazioni create dalla sua sorgente sono spesso trasmesse attraverso un mezzo liquido (durante la pulizia, lo sgrassaggio, ecc.) o attraverso un mezzo solido (durante la perforazione, il taglio, la molatura, ecc.). Tuttavia, in entrambi i casi, parte dell'energia generata. fonte di ultrasuoni, passa nell'aria, in cui si verificano anche vibrazioni ultrasoniche.
L'ecografia viene valutata in base ai suoi due parametri principali:
Frequenza di oscillazione
E il livello di pressione sonora.
La frequenza di oscillazione, così come il rumore e la vibrazione, è misurata in hertz o kilohertz (1 kHz equivale a 1000 Hz). L'intensità degli ultrasuoni che si propagano nell'aria e nel gas, così come il rumore, è misurata in decibel.
L'intensità degli ultrasuoni che si propagano attraverso un mezzo liquido o solido è solitamente espressa in unità di potenza delle vibrazioni emesse da un trasduttore magnetostrittivo per unità di superficie irradiata - watt per centimetro quadrato (W / cm 2).
Le vibrazioni ultrasoniche direttamente alla fonte della loro formazione si propagano in una direzione, ma già a una piccola distanza dalla sorgente (25 - 50 cm) queste vibrazioni si trasformano in onde concentriche, riempiendo l'intera stanza di lavoro con ultrasuoni e rumore ad alta frequenza.
Quando si lavora su installazioni ad ultrasuoni di notevole potenza, i lavoratori lamentano mal di testa, che, di regola, scompaiono alla fine del lavoro; rumore sgradevole e cigolio nelle orecchie (a volte per sensazioni dolorose), che persistono anche dopo il completamento del lavoro; affaticamento, disturbi del sonno (più spesso sonnolenza durante il giorno), a volte indebolimento della vista e sensazione di pressione sul bulbo oculare, scarso appetito, secchezza delle fauci e rigidità della lingua, dolore addominale, ecc. Quando esaminano questi lavoratori, rivelano alcuni cambiamenti fisiologici durante il lavoro, espressi in un leggero aumento della temperatura corporea (di 0,5 - 1,0 °C) e della pelle (di 1,0 - 3,0 °C), una diminuzione della frequenza cardiaca (di 5 - 10 battiti al minuto), una diminuzione pressione sanguigna - ipotensione (pressione massima fino a 85 - 80 mm Hg e minima - fino a 55 - 50 mm Hg), diversi riflessi ritardati, ecc. I lavoratori con una lunga esperienza a volte mostrano deviazioni individuali dalla salute, cioè manifestazioni cliniche: emaciazione (perdita di peso fino a 5-8 kg), disturbo dell'appetito persistente (disgusto per il cibo fino alla nausea o fame insaziabile), disturbo della termoregolazione, ottundimento della sensibilità cutanea delle mani, perdita dell'udito e della vista, disfunzione delle ghiandole del interno creazioni, ecc. Tutte queste manifestazioni dovrebbero essere considerate il risultato dell'azione combinata degli ultrasuoni e del rumore ad alta frequenza che li accompagna. Allo stesso tempo, l'irradiazione per contatto con gli ultrasuoni provoca cambiamenti più rapidi e pronunciati nel corpo dei lavoratori rispetto all'esposizione attraverso l'aria. Con l'aumento dell'esperienza di lavoro con gli ultrasuoni, aumentano anche i fenomeni dei suoi effetti negativi sul corpo. Nelle persone con esperienza lavorativa in queste condizioni fino a 2 - 3 anni, eventuali cambiamenti patologici vengono solitamente rilevati raramente anche con dosi intense di esposizione agli ultrasuoni. Inoltre, il grado di effetti avversi degli ultrasuoni dipende dalla sua intensità e durata dell'esposizione, sia singola che totale per turno.
La prevenzione dell'effetto negativo degli ultrasuoni e del rumore che li accompagna sul corpo dei lavoratori, in primo luogo, dovrebbe essere ridotta al minimo dell'intensità della radiazione ultrasonica e della durata dell'azione. Pertanto, nella scelta di una sorgente ad ultrasuoni per l'esecuzione di una particolare operazione tecnologica, non si devono utilizzare potenze che eccedano quelle richieste per la loro attuazione; dovrebbero essere accesi solo per il periodo di tempo necessario per completare questa operazione.
Gli impianti ad ultrasuoni e i loro singoli componenti (generatori di corrente ad alta frequenza, trasduttori magnetostrittivi, vasche da bagno) devono essere insonorizzati il più possibile racchiudendoli in pensiline, isolandoli in cabine o locali separati, ricoprendoli con materiale fonoassorbente, ecc. Se completamente insonorizzati non è possibile, viene utilizzato un isolamento parziale, nonché schermi e coperture fonoassorbenti.
I dispositivi di protezione individuale più comuni quando si lavora con gli ultrasuoni sono i silenziatori e i guanti. Si consiglia di avere quest'ultimo a due strati: gomma all'esterno e cotone o lana all'interno, assorbono meglio le vibrazioni e sono impermeabili.
Quando si identificano i primi segni di un effetto negativo degli ultrasuoni sul corpo dei lavoratori, è necessario interrompere temporaneamente il lavoro a contatto con gli ultrasuoni (un'altra vacanza, trasferimento a un altro lavoro), il che porta alla rapida scomparsa dei sintomi dell'esposizione.
Tutti i nuovi arrivati a lavorare con gli ultrasuoni sono soggetti a una visita medica preliminare obbligatoria e, in futuro, a visite mediche periodiche almeno una volta all'anno.
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MINISTERO DELL'ISTRUZIONE E DELLE SCIENZE DELLA FEDERAZIONE RUSSAAGENZIA FEDERALE PER L'ISTRUZIONE
STATO PACIFICO
L'UNIVERSITÀ DI ECONOMIA
TEMA
Disciplina: sicurezza della vita
Argomento:L'effetto del rumore e delle vibrazioni ambiente».
Vladivostok
2010
1.caratteristiche generali rumore e vibrazioni 4
1.1. Rumore. Livelli di rumore ammessi. quattro
1. Tipi di rumore e loro sorgenti 5
1. Vibrazione. frequenze di risonanza. 7
1. Classificazione delle vibrazioni. 9
2. Influenza del rumore e delle vibrazioni sulle persone e sull'ambiente. undici
1. Vibrazione e sua influenza su una persona 17
3. Protezione dal rumore e dalle vibrazioni. 19
1. Metodi di controllo delle vibrazioni. 19
2. Metodi e mezzi di protezione dal rumore 21
Conclusione. 23
Bibliografia. 25
Introduzione.
Dalla nascita, una persona è circondata da rumore e vibrazioni e per tutta la vita è sotto la loro influenza. Sia che guidi un tram, un autobus, una metropolitana o un cavallo, quando si muove non sente solo il rumore, ma anche le vibrazioni; se è al chiuso o all'aperto, sente rumori, suoni (conversazione, musica, ecc.).Il nostro secolo è diventato il più rumoroso. È difficile ora nominare un'area della tecnologia, della produzione e della vita quotidiana in cui il rumore non sarebbe presente nello spettro sonoro, ovvero una miscela di suoni che interferisce con noi e ci irrita.
Con lo sviluppo della tecnologia, il rumore circonda sempre di più una persona Vita di ogni giorno; per un certo comfort, facilità di comunicazione e movimento, miglioramento della vita e miglioramento della produzione uomo moderno non devi più ascoltare lo scricchiolio dei carrelli e i rimproveri degli autisti, ma l'ululato delle macchine, la polpa dei tram, il rombo di motociclette ed elicotteri, il rombo degli aerei a reazione.
Il rumore antropogenico contribuisce ad aumentare il livello di rumore al di sopra del fondo naturale e ha un effetto negativo sugli organismi viventi, quindi il rumore e le vibrazioni sono oggetti di inquinamento ambientale.
Il problema della lotta al rumore in tutte le sue manifestazioni nella pratica edilizia è stato e rimane rilevante.
In questo lavoro considereremo più in dettaglio i concetti di "vibrazione" e "rumore", oltre a determinare il loro grado di impatto sull'ambiente e sul corpo umano in particolare. Inoltre, facciamo conoscenza metodi moderni combattere e proteggere da rumore e vibrazioni.
Caratteristiche generali del rumore e delle vibrazioni
Rumore. Livelli di rumore ammessi.
Il rumore è anche chiamato qualsiasi suono che disturba gli altri o causa loro disagi significativi. Nella valutazione dell'esposizione al rumore, l'ora del giorno, l'intensità e la durata dell'azione, il tipo di suono e la regolarità della sua esposizione sono di grande importanza.
Il livello di rumore è misurato in unità che esprimono il grado di pressione sonora - decibel (dB). Questa pressione non è percepita all'infinito. Il rumore di 20 - 30 dB è praticamente innocuo per l'uomo e costituisce un suono di sottofondo naturale, senza il quale la vita è impossibile. Per quanto riguarda i "suoni forti", qui il limite consentito sale a circa 80 dB. Il rumore a 130 dB provoca già una sensazione dolorosa in una persona e il raggiungimento di 150 dB diventa per lui insopportabile. Non senza ragione nel Medioevo ci fu un'esecuzione - "sotto la campana"; il suono delle campane uccise un uomo.
Il rumore sul lavoro, nella vita di tutti i giorni agisce direttamente sull'organo uditivo umano e può danneggiarlo, cioè indebolire e persino privare una persona dell'udito (sudente, sordità). È anche in grado di influenzare la centrale sistema nervoso(SNC) di una persona, causando mal di testa, insonnia, aumento della frequenza cardiaca, aumento della pressione sanguigna e persino disturbi mentali (indebolimento dell'attenzione, nervosismo, ecc.).
Il rumore colpisce il corpo umano attraverso una parte del cervello che sintetizza la stimolazione sonora in una certa percezione del suono. Il suono percepito dal nostro orecchio si propaga quasi sempre nell'aria e la forza del suono può essere caratterizzata dalla variazione della pressione delle vibrazioni sonore sovrapposte alla pressione atmosferica. Questa pressione variabile è chiamata pressione sonora.
L'orecchio umano percepisce i suoni nella gamma da 16 Hz 1 a 20 kHz. Questi confini nelle persone sono diversi e dipendono dallo stato dell'apparato sonoro di una persona e dalla sua età. Esistono vibrazioni basse o infrasoniche (1-16 Hz), medie (16 Hz-20 kHz) e alte o ultrasoniche (oltre 20 kHz).
L'inquinamento acustico o acustico percepito da una persona come interferenza è solitamente suddiviso in bassa frequenza (inferiore a 350 Hz), media frequenza (350-800 Hz) e alta frequenza (sopra 800 Hz). Il rumore è sempre presente nell'ambiente e la sua completa assenza ha una sensazione opprimente sulla persona, che porta alla disabilità, poiché è impossibile lavorare efficacemente in completo silenzio.
L'orecchio umano è più sensibile alle vibrazioni nell'intervallo 1–4 kHz. Tali suoni sono chiamati "udibili". Le vibrazioni sonore con frequenze inferiori a 16 Hz (infrasuoni) e superiori a 20 kHz (ultrasuoni) non vengono registrate dall'orecchio umano e quindi sono classificate come impercettibili, ma questi suoni hanno anche un effetto dannoso sul corpo umano.
Tipi di rumore e loro sorgenti
Le principali fonti di rumore industriale sono le imprese, tra le quali spiccano le centrali elettriche (100 ... 110 dB 2), le stazioni di compressione (100 dB) (il rumore la cui intensità varia tra 85 e 110 dB è pericoloso per l'uomo). Le fonti di rumore nelle imprese industriali dotate di ventilazione meccanica, condizionatori d'aria per il ricambio d'aria, dispositivi di riscaldamento dell'aria, installazioni gas-dinamiche sono ventilatori, frigoriferi, motori elettrici e installazioni di distribuzione dell'aria, compresi gli elementi della rete di condotti dell'aria.
Il rumore significativo nelle città e nei paesi è creato dai veicoli: il rumore delle auto raggiunge valori fino a 85 dB e il rumore di camion e autobus è di 90 dB. Il trasporto ferroviario su una moderna base di binari è la più alta fonte di rumore antropogenico (ambientale), la sua forza è vicina a 100 dB. Il trasporto ferroviario e stradale collega città e paesi, e quindi in Russia oltre il 30% dei residenti è esposto a livelli di rumore eccessivo (55 ... 65 dB e oltre).
La fonte di rumore negli edifici residenziali e pubblici è il rumore della strada con il suo carattere continuo e monotono. Questo rumore è particolarmente fastidioso per quei residenti i cui appartamenti o case si affacciano sulla strada.
Molto rumore è creato dal traffico nel centro cittadino e sulle principali autostrade cittadine, dove le auto devono rallentare e riprendere ad accelerare. Il livello di rumore dipende dal numero di veicoli, dalle loro condizioni tecniche e dalla distanza delle case dalla carreggiata. Lo sviluppo delle strade aumenta il livello di rumore del traffico dovuto al riflesso delle onde sonore dai muri delle case. Quindi, se lungo la strada passano circa 210 auto all'ora, viene creato un rumore con un livello di 60 dBA, se circa 1000, il livello di rumore aumenta a 67 dBA.
Oltre ai rumori della strada, i rumori domestici possono essere fonti di rumore nell'edificio: accendere la radio e altre apparecchiature ad alta potenza, conversazioni ad alto volume o lavori di riparazione nell'appartamento. Ma potrebbero esserci anche rumori provenienti dai meccanismi di servizio, ad esempio il funzionamento di un ascensore, un motore elettrico, malfunzionamenti nel sistema di approvvigionamento idrico. Il fatto è che nelle città sono state costruite un gran numero di case a pannelli ea telaio, che trasmettono molto bene qualsiasi effetto di rumore attraverso i pavimenti e le stanze.
In natura, c'è anche rumore sotto forma di suoni naturali a cui una persona è abituata, e senza di essi perderebbe molto nella sua visione del mondo, ad esempio: il fruscio delle foglie, il canto degli uccelli, la risacca o il suono uniforme di un cascata, pioggia.
Inoltre, il rumore può essere suddiviso in base alla natura dello spettro in: banda larga (con uno spettro continuo largo più di un'ottava) e tonale (nello spettro del quale sono presenti toni discreti pronunciati).
In base alle caratteristiche temporali, il rumore si divide in: permanente (con una variazione non superiore a 5 dBA durante la giornata lavorativa) e intermittente (il cui livello sonoro varia nel tempo di oltre 5 dBA).
Vibrazione. frequenze di risonanza.
È generalmente accettato che il principale segno di vibrazione siano deviazioni relativamente piccole del corpo o dei suoi punti durante le vibrazioni meccaniche. Un altro segno di vibrazione è la frequenza dei movimenti eseguiti dal corpo o dai suoi punti nell'unità di tempo. Quando il corpo vibra, la frequenza può essere molto piccola (bassa) e quando le vibrazioni - più alte. Si può fare un esempio: le vibrazioni di una nave durante il suo rollio hanno grandi deviazioni e basse frequenze, e la vibrazione dello scafo della nave ha piccole deviazioni e alte frequenze.
Le vibrazioni sono soggette a corpi elastici - edifici e strutture, pneumatici e attrezzature, suoli e fondazioni, attraverso i quali le onde meccaniche si propagano su distanze considerevoli, la persona stessa è soggetta a vibrazioni, essendo vicino alle attrezzature operative (attraverso il suolo e le fondamenta) o lavorando con l'attrezzatura (ad esempio accanto a vibratori per la compattazione del calcestruzzo).
Di solito vengono trasmessi due tipi di eccitazione a un oggetto o ricevitore soggetto a vibrazioni: forza e cinematica.
L'eccitazione di potenza nasce sotto l'azione diretta di una forza esterna, che nel tempo può essere periodica, quasi periodica, arbitraria e casuale, nonché impulsiva (con oscillazioni smorzate). L'eccitazione cinematica è una trasmissione da una fonte di vibrazioni a un ricevitore (oggetto) situato nel campo d'onda.
Quindi, il motore elettrico trasmette alla fondazione le vibrazioni causate da un rotore sbilanciato. È praticamente impossibile bilanciare perfettamente gli elementi dei meccanismi, quindi la vibrazione si verifica quasi sempre nei meccanismi con parti rotanti. La vibrazione risonante dell'auto è il risultato della vicinanza della frequenza della forza d'urto ai giunti del binario alla frequenza naturale dell'auto. Le vibrazioni al suolo si propagano sotto forma di onde elastiche e provocano vibrazioni di edifici e strutture.
Le vibrazioni delle macchine possono causare il malfunzionamento delle apparecchiature e causare gravi incidenti. È stato accertato che le vibrazioni sono la causa dell'80% degli incidenti nelle macchine. In particolare, porta all'accumulo di effetti di fatica nei metalli e alla comparsa di crepe.
Quando una persona è esposta alle vibrazioni, la cosa più significativa è che il corpo umano può essere rappresentato come un complesso sistema dinamico. Numerosi studi hanno dimostrato che questo sistema dinamico cambia a seconda della postura di una persona, del suo stato - rilassato o teso - e di altri fattori. Per un tale sistema, ci sono frequenze pericolose e risonanti. E se le forze esterne agiscono su una persona con frequenze vicine o uguali a quelle risonanti, l'ampiezza delle oscillazioni sia dell'intero corpo che dei suoi singoli organi aumenta notevolmente.
Per una persona, la risonanza si verifica:
In posizione seduta ad una frequenza di 4 - 6 Hz
Per la testa - 20 - 30 Hz
Per bulbi oculari - 60 - 90 Hz
Le fluttuazioni causano sollecitazioni meccaniche variabili nei tessuti degli organi. Le informazioni sulla vibrazione attuale sono percepite dall'apparato vestibolare.
L'apparato vestibolare si trova nella parte temporale del cranio ed è costituito dal vestibolo e dai canali semicircolari posti su piani reciprocamente perpendicolari. L'apparato vestibolare fornisce l'analisi delle posizioni e dei movimenti della testa nello spazio, l'attivazione del tono muscolare e il mantenimento dell'equilibrio corporeo.
Con un'ampia gamma di vibrazioni che colpiscono una persona, l'apparato vestibolare può trasmettere false informazioni. Ciò è dovuto alle peculiarità del dispositivo idrodinamico dell'apparato vestibolare, che non si è adattato nel corso dell'evoluzione a funzionare in condizioni di oscillazioni ad alta frequenza. Tali false informazioni provocano uno stato di cinetosi, disorganizzano il lavoro di molti sistemi corporei.
L'impatto delle vibrazioni sul corpo umano è determinato dal livello di velocità e accelerazione delle vibrazioni, dalla gamma delle frequenze operative e dalle caratteristiche individuali di una persona. Il valore di 5 * 10-8 m/s è stato preso come livello zero di velocità di vibrazione, accelerazione di vibrazione - 3 * 10-4 m/s², calcolato in base alla soglia di sensibilità del corpo umano.
Classificazione delle vibrazioni.
Le vibrazioni locali si verificano quando una persona entra in contatto con uno strumento o un'attrezzatura vibrante. La sensibilità di una persona alle vibrazioni dipende dalla posizione del suo corpo: una persona è più sensibile alle vibrazioni nella posizione "in piedi" o "seduta". La gravità dell'impatto delle vibrazioni su una persona dipende dall'ampiezza dello spostamento nello spazio dei singoli organi del corpo umano, dal grado di irritazione del suo apparato vestibolare.
Le vibrazioni generali sono classificate come segue:
Trasporti, che si verificano a seguito del traffico sulle strade;
Trasporto e tecnologico, che si verifica durante il funzionamento di macchine che svolgono operazioni tecnologiche in posizione stazionaria o quando si spostano attraverso parti appositamente preparate di locali industriali, siti di produzione;
Tecnologico, che colpisce gli operatori di macchine fisse o viene trasmesso a luoghi di lavoro privi di sorgenti di vibrazioni.
Nelle condizioni di produzione, ci sono spesso casi di influenza combinata delle vibrazioni, generali e locali.
Impatto del rumore e delle vibrazioni sulle persone e sull'ambiente.
Normalmente, cioè costantemente, l'organo uditivo "funziona" nella modalità di ricezione: siamo svegli - l'orecchio riceve continuamente un "flusso di informazioni", che viene poi filtrato, ordinato, inviato per la conservazione alle "cellule della memoria" del cervello o provoca una reazione immediata del nostro corpo. E durante il sonno, l'udito di una persona non si riposa completamente. In questo momento, le autorità superiori del sistema nervoso centrale (SNC) monitorano le impressioni uditive e decidono quale di esse deve essere urgentemente trasmessa alla coscienza di una persona e svegliare la persona addormentata.
Alcune persone pensano che tu possa abituarti al rumore, ma questo è tutt'altro che vero. In generale, il rumore non è indifferente al corpo umano e può causare varie reazioni mentali, arresto del sistema nervoso autonomo che regola le funzioni degli organi interni, del sistema cardiovascolare e del metabolismo, danni all'udito e ad alti livelli di volume provoca dolore.
La reazione di una persona al volume del suono è molto individuale e tutti i valori numerici del livello di rumore forniti sono medie statistiche. Va tenuto presente che l'effetto del rumore ad alta intensità è ben studiato, ma si sa poco sull'effetto del rumore a bassa e media intensità sul corpo umano e la maggior parte di noi è esposta a tale rumore.
Tra tutti i tipi di influenze meccaniche, la vibrazione è la più pericolosa per gli oggetti tecnici. Le sollecitazioni alternate causate dalle vibrazioni contribuiscono all'accumulo di danni nei materiali, alla comparsa di crepe e alla distruzione. Molto spesso e piuttosto rapidamente, la distruzione di un oggetto avviene con influenze vibrazionali in condizioni di risonanza. Le vibrazioni causano anche guasti a macchine e dispositivi.
L'effetto della vibrazione su una persona diventa particolarmente spiacevole e pericoloso se la frequenza di oscillazione si avvicina alla frequenza naturale del corpo umano (5 Hz). Quando esposto a vibrazioni, il corpo umano in diverse posizioni può essere rappresentato come un sistema cinematicamente variabile, le cui singole parti hanno una propria frequenza di vibrazione (Hz):
Occhi - 22...27;
Gola - b ... 12;
Petto - 2 ... 12;
Gambe, braccia - 2...8:
Testa - 8...27;
Viso e mascelle - 4...27;
Colonna lombare - 4...14;
Pancia - 4 ... 12.
La componente verticale della vibrazione è sfavorevole per le persone che lavorano in posizione seduta e la componente orizzontale è sfavorevole per le persone che lavorano in piedi. Il deterioramento della percezione visiva si verifica sotto l'influenza delle vibrazioni nelle gamme a due frequenze: da 25 a 40 Hz e da 60 a 90 Hz.
Gradazioni di azione del rumore.
Consideriamo queste domande in modo più dettagliato.
Effetto interferente del rumore.
Anche un suono appena udibile può diventare un ostacolo per una persona: il ticchettio di un orologio, il ronzio di una mosca, il cigolio di una zanzara, lo sgocciolio dell'acqua da un rubinetto, ecc. Più forte è il volume di un'interferenza sonora improvvisa differisce dal rumore di fondo, tanto più è sgradevole per l'udito. L'effetto inquietante del rumore può anche essere correlato alle informazioni che trasporta: una madre addormentata può non sentire i tuoni, ma si sveglia da un grido appena udibile di un bambino: “il sogno della mamma”.
A causa della parziale abitudine di una persona al rumore, l'impatto psicologico del rumore può essere indebolito o scomparire completamente. Quindi, una persona che ci vive grande città, su un'autostrada rumorosa, si abitua al rumore costante della strada e dorme molto più tranquillo di un residente di una periferia tranquilla, dove passa un'auto 2-3 volte a notte..
Per strada, sul posto di lavoro, per abitudine, siamo pronti a sopportare suoni più forti, rumori che a casa, dove, secondo gli studi, il limite superiore del rumore "che crea dipendenza" durante il giorno è di 40–45 dB, e a notte non superiore a 35 dB (ma come ostacolo, una persona percepisce un rumore con livello 25 dBA). Gli igienisti sottolineano che alle persone non dovrebbe essere permesso di essere cronicamente esposte a un tale rumore a cui non ci si può abituare. Gli effetti negativi associati sul benessere umano devono essere considerati gravi e indesiderabili, indipendentemente dal fatto che siano ulteriori ricerca medica che un tale carico di rumore può portare a malattie o meno.
Attivazione (eccitazione del sistema nervoso centrale e autonomo).
Le attivazioni più forti si verificano durante le reazioni di paura (tiro, forte sbattere della porta, ecc.). Quindi, quando un predatore ruggiva o si sentiva un altro suono simile vicino a un Neanderthal addormentato, lo stato di stress risultante portava a un restringimento dei vasi sanguigni, un aumento della pressione sanguigna e il rilascio di adrenalina nel sangue, che ha permesso al nostro "antenato ” per “mobilitarsi” immediatamente e respingere l'“ospite” o fuggire.
Al giorno d'oggi, una persona è esposta a una varietà di rumori durante il giorno e il corpo reagisce ad essi allo stesso modo del corpo del nostro "antenato". E se noi tempo libero passiamo al suono della musica ad alto volume o degli spari di un detective televisivo, il rombo dei freni delle auto, poi lo stato di stress non ci abbandona nemmeno nei momenti di riposo. Non prestiamo attenzione al fatto che le reazioni fisiologiche del corpo ci chiamano a risposte attive, ma continuiamo a sederci sulla sedia. E tale tensione si accumula dentro di noi e porta a malattie (ulcere allo stomaco, infarti, ictus, ecc.).
A seconda dell'ora del giorno, il rumore può portare a uno stato più o meno stressante di una persona, che può sconvolgere l'orologio interno, poiché l'attività del nostro corpo è soggetta a un certo ritmo, in cui si svolgono vari processi fisiologici nel corso del tempo. corso di 24 ore: ematopoietico, creazione di ormoni, cambiamenti nella sensibilità e nell'attività del sistema nervoso centrale, processi metabolici, secrezione di succo gastrico, variazioni della temperatura corporea, pressione sanguigna, ecc. Tutti questi processi oscillano periodicamente dal massimo al minimo durante il giorno.
Nella modalità di riposo, il sistema nervoso è a un livello medio di attivazione e gli stimoli sonori possono aumentare notevolmente questo livello e prevenire il rilascio della tensione nervosa. Se tali interferenze sonore si ripetono, sono dannose per la salute umana, in particolare per le persone malate e indebolite che hanno bisogno di riposo. Il rumore disturba durante il riposo, soprattutto durante il sonno. Il rumore rende difficile addormentarsi, può svegliare una persona di notte e anche se una persona non si sveglia dal rumore, il sonno diventa irrequieto.
Il rumore ha un effetto attivante su una persona e interrompe la fase dell'addormentarsi la sera e dell'addormentarsi la notte dopo il risveglio. Soprattutto una persona è disturbata dal rumore non monotono con grandi salti di volume (aeroplani, automobili, rumore delle tubature dell'acqua, rumori che portano informazioni: radio, televisione, conversazioni, ecc.). I rumori particolarmente fastidiosi includono rumori improvvisi a breve termine: porte che sbattono, spari, cani che abbaiano, chiamate, ecc., il cui livello supera il normale rumore di fondo di 10-15 dB. Il rumore continuo, che non si ferma per riposare, è molto sgradevole.
La probabilità di essere svegliati dal rumore dipende dalla fase del sonno di una persona. Con un sonno poco profondo, il risveglio può avvenire anche con un rumore basso. L'altezza della soglia del risveglio è individuale e dipende dall'età della persona. Con l'età, la soglia del risveglio si abbassa e la fase del sonno profondo richiede sempre meno tempo. Gli studi dimostrano che a livelli di rumore di 40-45 dB, il sonno peggiora o si interrompe del tutto nel 10% dei dormienti. Alcune reazioni nei dormienti causano rumore a un livello di 25 dB A 50 dB di rumore, il sonno peggiora nel 50% dei dormienti e a 70 dB di rumore le persone tendono a svegliarsi.
Effetto del rumore sulle prestazioni umane.
Si pensava che il sistema nervoso autonomo fosse influenzato da rumori superiori a 65-90 dB, ma gli studi anni recenti ha mostrato che il sistema nervoso autonomo è interessato da rumore con un'intensità inferiore a 65 dB(A).
Interferenza alla trasmissione di informazioni. L'intelligibilità del parlato, la percezione dei segnali di avvertimento sono disturbati dal rumore, più forte è il livello di rumore. Quindi l'interferenza del rumore durante una conversazione dovrebbe essere inferiore di 10 dB rispetto al parlato dell'interlocutore. Per testi complessi o stranieri, la differenza tra i livelli di conversazione e rumore dovrebbe essere di almeno 20 dB.
Maggiore è la distanza tra l'oratore e l'ascoltatore, più basso dovrebbe essere il livello di rumore o maggiore è il livello del parlato. Una conversazione tranquilla a una distanza di 1 m ha un volume di circa 55 dB e una conversazione in "toni elevati" - 65 dB. Nelle stanze per la comunicazione vocale, il livello di rumore di disturbo non deve superare i 35–45 dB(A).
Sordità, sordità.
Secondo le statistiche, il 10-15% dei lavoratori dell'industria è esposto a livelli di rumore superiori a 90 dB e il 15-20% - superiori a 85 dB.
Soprattutto, i lavoratori e gli impiegati impiegati nella produzione di filatura, nelle lavorazioni di taglio dei metalli, nelle officine di fabbro, nei locali tecnici e nelle cabine di alcuni impianti di comunicazione, nei locali dove sono ubicati i gruppi diesel-elettrici, ecc., risentono dell'effetto costante del rumore. con un'intensità superiore a 100 dB sono qui annotati. .
Nella vita di tutti i giorni, i danni all'udito possono essere causati da musica troppo alta, spari in un poligono di tiro, ecc.
Vibrazione e il suo effetto sull'uomo
A seconda del grado di impatto sul corpo umano, si distinguono 4 fasi dello sviluppo di una malattia da vibrazione:
1. Nella prima fase, i sintomi sono minori: dolore alle mani, spasmi dei capillari, dolore ai muscoli del cingolo scapolare.
2. Nella seconda fase, il dolore alle mani si intensifica, la sensibilità è disturbata, la temperatura scende, la pelle delle mani diventa blu.
A condizione che l'influenza delle vibrazioni su una persona sia esclusa nella prima e nella seconda fase, il trattamento è efficace e le modifiche sono reversibili.
Il terzo e il quarto stadio sono caratterizzati da un intenso dolore alle mani, una forte diminuzione della temperatura delle mani. Ci sono cambiamenti nel sistema nervoso ed endocrino, così come cambiamenti vascolari. In queste fasi, le violazioni diventano generalizzate.
I pazienti soffrono di vertigini, mal di testa e dolori al petto. I cambiamenti sono permanenti e irreversibili.
La protezione dalle vibrazioni umane è un problema complesso della biomeccanica. Quando si sviluppano metodi di protezione dalle vibrazioni, è necessario tenere conto dello stato emotivo di una persona, dell'intensità del lavoro e del grado di affaticamento.
La vibrazione provoca violazioni degli stati fisiologici e funzionali di una persona. I cambiamenti fisiologici dannosi persistenti sono chiamati malattie vibrazionali. I sintomi della malattia da vibrazione si manifestano sotto forma di mal di testa, intorpidimento delle dita, dolore alle mani e all'avambraccio, si verificano convulsioni, aumenta la sensibilità al raffreddamento e compare l'insonnia. Con la malattia da vibrazione, si verificano cambiamenti patologici nel midollo spinale, nel sistema cardiovascolare, nei tessuti ossei e nelle articolazioni, alterazioni della circolazione capillare.
Cambiamenti funzionali associati all'azione della vibrazione sull'operatore umano: visione offuscata, cambiamenti nella reazione dell'apparato vestibolare, comparsa di allucinazioni, affaticamento. Sensazioni di vibrazione negative si verificano ad un'accelerazione che è il 5% dell'accelerazione della forza peso, cioè a 0,5 m/s2. Particolarmente dannose sono le vibrazioni con frequenze vicine alle frequenze naturali del corpo umano, la maggior parte delle quali nell'intervallo 6 ... .30 Hz.
Le vibrazioni causano disagio, manifestato alle frequenze di risonanza degli organi del corpo umano e possono portare all'arresto cardiaco.
Protezione da rumore e vibrazioni.
Metodi di controllo delle vibrazioni.
Ridurre le vibrazioni alla fonte del verificarsi riducendo o eliminando le forze eccitanti;
Regolazione dei modi risonanti per scelta razionale della massa o rigidezza ridotta del sistema che oscilla;
Smorzamento delle vibrazioni - riduzione delle vibrazioni dovute alla forza di attrito del dispositivo smorzatore, ovvero il trasferimento di energia vibratoria in calore;
Smorzamento dinamico: introduzione di massa aggiuntiva nel sistema oscillatorio o aumento della rigidità del sistema;
Isolamento dalle vibrazioni: l'introduzione di una connessione elastica aggiuntiva nel sistema oscillatorio al fine di indebolire la trasmissione delle vibrazioni a un elemento, una struttura o un luogo di lavoro adiacenti;
Uso di dispositivi di protezione individuale.
Diamo un'occhiata più da vicino ai metodi di cui sopra:
Riduzione delle vibrazioni alla fonte del suo verificarsi si ottiene riducendo la forza che provoca l'oscillazione. Pertanto, anche in fase di progettazione di macchine e dispositivi meccanici, dovrebbero essere scelti schemi cinematici in cui sarebbero esclusi o ridotti i processi dinamici causati da urti e accelerazioni.
Regolazione della modalità di risonanza. Per attenuare le vibrazioni, è essenziale prevenire modalità di funzionamento risonanti in modo da eliminare la risonanza con la frequenza della forza motrice. Le frequenze naturali dei singoli elementi strutturali sono determinate dal metodo di calcolo secondo valori noti massa e rigidità o sperimentalmente su supporti.
Smorzamento delle vibrazioni. Questo metodo di riduzione delle vibrazioni viene implementato convertendo l'energia delle vibrazioni meccaniche del sistema oscillante in energia termica. L'aumento dei consumi energetici dell'impianto avviene attraverso l'utilizzo di materiali strutturali ad alto attrito interno: plastica, gomma metallica, leghe di manganese e rame, leghe di nichel-titanio, applicando uno strato di materiali elasto-viscosi alle superfici vibranti, che hanno grandi perdite per attrito interno. L'effetto maggiore quando si utilizzano rivestimenti antivibranti si ottiene nella regione delle frequenze di risonanza, poiché alla risonanza aumenta il valore dell'influenza delle forze di attrito sulla diminuzione dell'ampiezza.
smorzamento delle vibrazioni, Per lo smorzamento dinamico delle vibrazioni vengono utilizzati smorzatori di vibrazioni dinamici: molla, pendolo, idraulico eccentrico. Lo svantaggio di un assorbitore dinamico è che funziona solo a una certa frequenza, che corrisponde alla sua modalità di oscillazione risonante.
Lo smorzamento dinamico delle vibrazioni si ottiene anche installando l'unità su una base massiccia.
Isolamento dalle vibrazioni consiste nel ridurre la trasmissione delle vibrazioni dalla fonte di eccitazione all'oggetto che si sta proteggendo introducendo un ulteriore collegamento elastico nel sistema oscillatorio. Questo collegamento impedisce il trasferimento di energia dall'unità oscillante alla base, o dalla base oscillante alla persona o alle strutture che si stanno proteggendo.
I mezzi di protezione individuale contro le vibrazioni vengono utilizzati nel caso in cui i mezzi tecnici discussi sopra non consentano di ridurre il livello di vibrazione alla norma. Guanti, fodere, cuscinetti sono usati per proteggere le mani. Per proteggere le gambe: scarpe speciali, suole, ginocchiere. Per proteggere il corpo: bavaglini, cinture, tute speciali.
Per ridurre la trasmissione di vibrazioni e rumori attraverso condotti d'aria e tubazioni, devono essere collegati a ventilatori e pompe mediante un inserto flessibile in tessuto gommato o un tubo di gomma.
Le norme sanitarie regolano i livelli massimi consentiti di vibrazione e le misure terapeutiche e preventive. Tuttavia, va notato che le vibrazioni in determinate quantità hanno un effetto positivo sul corpo umano. La vibrazione è in grado di aumentare l'attività dei processi vitali nel corpo.
Metodi e mezzi di protezione dal rumore
Combattere il rumore alla fonte è il modo più efficace per affrontare il rumore. Vengono create trasmissioni meccaniche a bassa rumorosità e vengono sviluppati metodi per ridurre il rumore nei gruppi di cuscinetti e nelle ventole.
L'aspetto architettonico e progettuale della protezione acustica collettiva è associato alla necessità di tenere conto dei requisiti di protezione acustica nei progetti di pianificazione e sviluppo per città e microdistretti. Si prevede di ridurre il livello di rumore attraverso l'uso di schermi, lacune territoriali, strutture di protezione dal rumore, zonizzazione e zonizzazione di sorgenti e oggetti di protezione, paesaggistica protettiva.
I mezzi organizzativi e tecnici di protezione dal rumore sono associati allo studio dei processi di generazione del rumore in impianti e unità industriali, veicoli di trasporto, apparecchiature tecnologiche e ingegneristiche, nonché allo sviluppo di soluzioni progettuali a basso rumore più avanzate, norme per livelli di rumorosità massimi ammissibili di macchine utensili, unità, veicoli, ecc. .
I prodotti per la protezione dal rumore acustico si dividono in isolamento acustico, assorbimento acustico e silenziatori acustici.
Insonorizzazione con riduzione del rumore. L'essenza di questo metodo sta nel fatto che l'oggetto che emette rumore o alcuni degli oggetti più rumorosi si trovano separatamente, isolati dalla stanza principale e meno rumorosa da una parete o una partizione insonorizzata.
Assorbimento acustico si ottiene grazie alla transizione dell'energia vibrazionale in calore a causa delle perdite per attrito nel silenziatore. I materiali e le strutture fonoassorbenti sono progettati per assorbire il suono sia negli ambienti con la sorgente che nei locali adiacenti. Il trattamento acustico dell'ambiente prevede il rivestimento del soffitto e della parte superiore delle pareti con materiale fonoassorbente. L'effetto del trattamento acustico è maggiore nei locali bassi (dove l'altezza del soffitto non supera i 6 m) di forma allungata. Il trattamento acustico riduce il rumore di 8 dBA.
Silenziatori sono utilizzati principalmente per ridurre il rumore di varie installazioni e dispositivi aerodinamici,
Nella pratica del controllo del rumore vengono utilizzati silenziatori di vario design, la cui scelta dipende dalle condizioni specifiche di ciascuna installazione, dallo spettro del rumore e dal grado di riduzione del rumore richiesto.
I silenziatori si dividono in ad assorbimento, reattivi e combinati. I silenziatori ad assorbimento, contenenti materiale fonoassorbente, assorbono l'energia sonora che vi è entrata, mentre i silenziatori reattivi la riflettono alla sorgente. I silenziatori combinati assorbono e riflettono il suono.
Conclusione.
Dopo aver studiato questo argomento, è impossibile non negare effetto dannoso rumore e vibrazioni sull'ambiente e principalmente sull'uomo.L'introduzione di nuovi processi tecnologici nell'industria, la crescita della potenza e della velocità delle apparecchiature tecnologiche, la meccanizzazione dei processi produttivi hanno portato al fatto che una persona in produzione ea casa è costantemente esposta a livelli elevati di rumore e vibrazioni.
Se negli anni 60-70 del secolo scorso il rumore nelle strade non superava gli 80 dB, al momento raggiunge i 100 dB o più. Su molte autostrade trafficate, anche di notte, il rumore non scende al di sotto dei 70 dB, mentre secondo le norme igienico-sanitarie non dovrebbe superare i 40 dB.
Secondo gli esperti, il rumore nelle grandi città aumenta di circa 1 decibel ogni anno. Tenendo presente il livello già raggiunto, è facile immaginare le tristissime conseguenze di questa "invasione" sonora.
Appaiono sempre più sorgenti sonore super potenti, ad esempio: il rumore di un aereo a reazione, un razzo spaziale. Il livello di rumore industriale è molto alto. In molti settori raggiunge 80-100 dB o più, contribuendo ad aumentare il numero di errori nel lavoro, riducendo la produttività del lavoro di circa il 10-15% e allo stesso tempo deteriorandone notevolmente la qualità.
Il controllo del rumore è un problema complesso. Ci sono aspetti comuni nel lavoro di tutti coloro che sono coinvolti nella risoluzione del problema del rumore ambientale:
Valutazione della conformità alla fonte di rumore (impianti industriali, centri commerciali, aeroporti, autostrade, linee ferroviarie ecc.) disposizioni e normative applicabili.
Condurre misurazioni sul campo
Stime di rumore da specifiche sorgenti
Calcolo dei livelli di rumore previsti
Mappatura dei livelli di rumore
Preparazione di relazioni per il pubblico e per i decisori.
Archiviazione e raccolta dati
Condurre esami
I compiti elencati, necessari per valutare il grado e il livello di inquinamento acustico, richiedono anche un certo livello di comprensione del problema non solo da parte dei professionisti che operano nel settore, ma anche da parte dei decisori e del pubblico.
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