Лекция № 11. «Производственный шум и вибрация. Общие и индивидуальные... Производственное освещение. Нормы освещённости».

Лекция № 11. «Производственный шум и вибрация. Общие и индивидуальные средства защиты от них.
Производственное освещение. Нормы освещённости».
Шум и вибрации, превышающие пределы громкости и частоты звуковых колебаний, представляют собой
профессиональную вредность. Шум — это сочетание звуков различной интенсивности и частоты, которое
оказывает раздражающее и вредное действие на организм человека. Под влиянием шума у человека может
изменяться кровяное давление, работа желудочно-кишечного тракта, а длительное его действие в ряде случаев
приводит к частичной или полной потере слуха. Шум влияет на производительность труда рабочих, ослабляет
внимание, вызывает тугоухость и глухоту, раздражает нервную систему, в результате чего снижается
восприимчивость к сигналам опасности, что может привести к несчастному случаю.
Шум различают:
Ударный (ковка, клепка, штамповка и пр.),
Механический (трение и биение узлов и деталей машин),
Газо- иГидродинамический (шум в аппаратах и трубопроводах при больших скоростях движения воздуха, газа и
жидкости).
Шумы классифицируются по характеру спектра на:
широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона);
Шумы классифицируются по временным характеристикам на:
постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ при
измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187—71;
непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБ
при измерениях па временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187—71).
Кроме того, непостоянные шумы подразделяются на:
· колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистые, уровень
звука которых резко падает до уровня фонового шума;
· импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с, при
этом уровни звука в дБ при включении характеристик «медленно» и «импульс» шумомера по ГОСТ 17187—81
отличаются не менее чем на 10 дБ.
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в октавных полосах
(в дБ) со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Неопределяемые по
формуле
Где: Р — среднеквадратичная величина звукового давления, Па;
Ро— 2-10-5—пороговая величина среднеквадратичного звукового давления, Па.
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень шума (в
дБ), определяемый по ГОСТ 20445—75.
Минимальная сила звука, которая воспринимается человеческим ухом, называется Порогом слышимости.
Наибольшая сила звука, превышение которой приводит к ощущению боли, называется Болевым порогом.
Диапазон звуков, воспринимаемых ухом человека, укладывается в шкалу 0…130 дБ. Нижняя граница шкалы
соответствует порогу слышимости, верхняя — болевому порогу. Шум с уровнем 130…150 дБ способен вызвать
механическое повреждение органов слуха. Безвредный (эталонный) уровень наибольшей громкости шума для
человека составляет 70дБ (при частоте колебаний 1000 Гц).
По физической природе вибрация так же, как и шум, представляет собой колебательные движения
материальных тел с частотами в пределах 12.-.8000 Гц, воспринимаемые человеком при его непосредственном
контакте с колеблющимися поверхностями.
Вибрация — колебания частей производственного оборудования и трубопроводов, возникающие при
неудовлетворительном их креплении, плохой балансировке движущихся и вращающихся частей машин и
установок, работе, ударных механизмов и т. п.
Вибрация характеризуется частотой (Т-1) колебаний (в Гц), амплитудой (в мм или см), ускорением (в м/с). При
частоте колебаний более 25 Гц вибрация оказывает неблагоприятное действие на нервную систему, что может
привести к развитию тяжелого нервного заболевания — вибрационной болезни.
По аналогии с шумом интенсивность вибрации может измеряться относительными величинами — децибелами и
характеризоваться:
· уровнем колебательной скорости по формуле
Где: V—колебательная скорость, см/с;
Vo—пороговое значение колебательной скорости, принятое за единицу сравнения и равное 5*10-5 см/с при
звуковом давлении Р=2-10-5 Па и амплитуде смещения 8*10-10 см;
· уровнем колебательного ускорения по формуле
Где: а — колебательное ускорение, см/с2;
а0, — пороговое значение колебательного ускорения, принятое за единицу сравнения и равное 3*10-2 см/с2
при звуковом давлении P=2*10-5 Па и амплитуде смещения 8*10-10 см.
К числу вредных работ на строительстве, которые образуют шум и вибрацию (сотрясения), относятся работы,
связанные с использованием ручных пневматических машин, вибраторов, паркетно-строгальных и
шлифовальных, машин, работы по погружению свай, рыхлению мерзлого грунта и др.
Вибрацию различают — общую и местную.
К общей относится вибрация конструкции или агрегата, на которых находится человек.
Местная вибрация возникает от ручной машины, находящейся в руках рабочего, или элемента машины.
Предельно допустимые уровни общей вибрации устанавливаются для скорости как в абсолютных, так и в
относительных величинах по спектру частот, включающему шесть октавных частотных полос; со
среднегеометрическими значениями частот 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц с амплитудой перемещения при
гармонических колебаниях 3,11…0,005 мм и среднеквадратичном значении колебательной скорости 11,2…2
мм/с.
Предельно допустимые значения местных вибраций при частоте вращения 1200—6000 мин равны 20-100 Гц с
амплитудой колебаний 1,5-0,005 мм.
Уровень звукового давления измеряется шумомерами: типа Ш-63 (ИРПА), Ш-ЗМ, ИШВ (с интервалом измерения
уровня звукового давления 30…140) и анализаторами спектра шума АШ-2М, ПФ-1, 0-34 (с интервалом измерения
40…10000). Наиболее широкое распространение получил шумомер типа Ш-ЗМ. Прибор предназначен для
измерения уровня звукового давления и уровней шума.
Местную вибрацию определяют при помощи низкочастотной (с интервалом измерения вибрации 1,4…350) и
виброизмерителыюй аппаратуры (с интервалом измерения 70…130) вибрографов НВА-1, ВИП-2.
Общую вибрацию, амплитуду и частоту колебания (колебание конструкций, на которых находится человек)
измеряют электронными приборами ВЭП-4, ВИ6-5 МА, К.001 совместно с осциллографами Н-700, Н-004 и др.
Основным регистрирующим механизмом в приборе является вибрационный датчик сейсмического типа ВД-4. Во
время измерения датчик устанавливают на вибрирующую поверхность.
Следует отметить, что борьба с шумом и вибрацией представляет комплексную проблему, которая затрагивает
интересы многих специалистов, строителей, конструкторов, врачей и акустиков.
Для защиты от действия шума и вибрации применяют общие и индивидуальные средства.
К Общим средствам защиты относятся, прежде всего, усовершенствование строительных машин и
технологического процесса (например, замена клепки электросваркой), планировка производственных
помещений и изоляция шумных производственных процессов, применение звукоизолирующих и
звукопоглощающих материалов в машинах, стенах, перекрытиях и перегородках. Эффективным средством
защиты от распространения шума является укрытие машины кожухом из звукопоглощающих материалов (типа
глушителей шума) и переход на дистанционное управление вибропневмопроцессамн. Зоны с уровнем звука
выше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасности, а работающие обеспечены средствами
индивидуальной защиты. В зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ пребывание людей
запрещается.
К средствам защиты от вибрации могут быть отнесены всякого рода оградительные устройства,
виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглащающие устройства автоматического контроля, сигнализации и
дистанционного управления.
К Средствам индивидуальной защиты, от вредных влияний шума относятся противошумы, шлемы, наушники,
вкладыши, а от воздействия вибрации — применение виброгасящей обуви, специальных перчаток и рукавиц
(при пользовании ручными вибраторами).
Воздействие ультразвука (при механической обработке материалов, сварке, лужении и т. п.) на организм
человека происходит через воздух и непосредственно при соприкосновении человека с предметами.
Физиологическое воздействие ультразвука вызывает в тканях человека тепловой эффект (повышение
температуры) и переменное давление, а также быструю утомляемость, боль в ушах, нарушает равновесие и
развивает невроз и гипотонию.
Вредное воздействие повышенных уровней ультразвука на организм человека снижается за счет:
- уменьшения вредного излучения;
- уменьшения звуковой энергии в источнике,
- локализации действия ультразвука конструктивными и планировочными решениями,
организационно-профилактическими мероприятиями,
- применением средств индивидуальной защиты,
- путем повышения номинальных рабочих частот источников ультразвука и исключения паразитного излучения
звуковой энергии.
К средствам устранения и снижения вредного воздействия ультразвука относятся также конструктивные и
планировочные решения, направленные на его локализацию.
Это применение звукоизолирующих кожухов, полукожухов, экранов, размещение оборудования в отдельных
помещениях и кабинетах, устройство системы блокировки, отключающей генератор источника ультразвука при
нарушении звукоизоляции, применение дистанционного управления, облицовка отдельных помещений и кабин
звукопоглощающими материалами.
Организационно-профилактические мероприятия по защите от вредного воздействия повышенных уровней
включают инструктаж работающих, о характере действия ультразвука и рациональные режимы труда и отдыха.
Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы:
- уменьшение уровня шума в источнике его возникновения;
- звукопоглощение и звукоизоляция;
- установка глушителей шума;
- рациональное размещение оборудования;
- применение средств индивидуальной защиты.
Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Шум механизмов возникает
вследствие упругих колебаний как всего механизма, так и отдельных его деталей.
Причины возникновения шума - механические, аэродинамические и электрические явления, определяемые
конструктивными и технологическими особенностями оборудования, а также условиями эксплуатации.
В связи с этим различают шумы механического, аэродинамического и электрического происхождения.
Для уменьшения механического шума необходимо:
- своевременно проводить ремонт оборудования,
- заменять ударные процессы на безударные,
- шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей,
- применять балансировку вращающихся частей.
Значительное снижение шума достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения (шум
снижается на 10...15 дБ), зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными передачами,
металлических деталей - деталями из пластмасс.
Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением
аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей.
Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.
Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки
звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин и др.
Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии
отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (металла,
дерева, пластмасс, бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение.
Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую
благодаря внутреннему трению в звукопоглощающих материалах.
Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата,
поролон и т.п.).
Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны.
Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов, конструкции, силы
прижатия, правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого
каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень
звукового давления на 10...15 дБ. В условиях повышенного шума рекомендуется применять наушники, которые
обеспечивают надежную защиту органов слуха. Так, наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на
7...38 дБ в диапазоне частот 125...8000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и
выше рекомендуется применять шлемофоны, которые герметично закрывают всю околоушную область и
снижают уровень звукового давления на 30...40 дБ в диапазоне частот 125...8000 Гц.
Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные
методы. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с установлением причин появления
механических колебаний и их устранением, например замена кривошипных механизмов равномерно
вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т.п.
Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования - превращение энергии
механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей,
через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные
сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия.
Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на
самостоятельные виброгасящие фундаменты.
Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и
т.п. широко применяют методы виброизоляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят
дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.
В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной
резиновой подошве.
Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготовляют из
упругодемпфирующих материалов.
Важным для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека является:
- правильная организация режима труда и отдыха,
- постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья,
- лечебно-профилактические мероприятия, такие как гидропроцедуры (теплые ванночки для рук и ног), массаж
рук и ног, витаминизация и др.
Для защиты рук от воздействия ультразвука при контактной передаче, а также при контактных смазках и т.д.
операторы должны работать в рукавицах или перчатках, нарукавниках, не пропускающих влагу или контактную
смазку.
Во время ремонта, испытания, отработки режима и налаживания установки, когда возможен кратковременный
контакт с жидкостью или ультразвуковым инструментом, в котором возбуждены колебания, для защиты рук
необходимо применять две пары перчаток: наружные - резиновые и внутренние - хлопчатобумажные или
перчатки резиновые технические по ГОСТ 20010-14. В качестве средств индивидуальной защиты работающих от
воздействия шума и воздушного ультразвука следует применять противошумы, отвечающие требованиям ГОСТ
12.4.051-78.
При разработке нового и модернизации существующего оборудования и приборов должны предусматриваться
меры по максимальному ограничению ультразвука, передающегося контактным путем, как в источнике его
образования (конструктивными и технологическими мерами), так и по пути распространения (средствами
виброизоляции и вибропоглощения). При этом рекомендуется применять:
- дистанционное управление для исключения воздействия на работающих при контактной передаче;
- блокировку, т.е. автоматическое отключение оборудования, приборов при выполнении вспомогательных
операций - загрузка и выгрузка продукции, нанесение контактных смазок и т.д.;
- приспособления для удержания источника ультразвука или обрабатываемой детали.
Ультразвуковые указатели и датчики, удерживаемые руками оператора, должны иметь форму, обеспечивающую
минимальное напряжение мышц, удобное для работы расположение и соответствовать требованиям
технической эстетики. Следует исключить возможность контактной передачи ультразвука другим частям тела,
кроме ног. Конструкция оборудования должна исключать возможность охлаждения
Рис. 4.14. Средства коллективной защиты от шума на пути его распространения
рук работающего. Поверхность оборудования и приборов в местах контакта с руками должна иметь коэффициент
теплопроводности не более 0,5 Вт/м град.
Классификация средств коллективной защиты от шума представлена на рис. 4.14. Акустические в свою очередь
подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители.
При наличии в помещении одиночного источника шума, уровень интенсивности L (дБ) можно рассчитать по
формуле:
L = 10lg J/Jo .
В том случае, когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, находящихся в помещении, их
интенсивности складывают: J = J1 + J2 + ... + Jn. Разделив левую и правую части этого выражения на J0 (пороговую
интенсивность звука) и прологарифмировав, получим:
L = 10lgJ/J0 = 10lg(J1 /J0 + nJ2 /J0 + ... + Jn /J0)
или
L = 10lg(100,1L1 + 100,1L2 + ... + 100,1Ln)
где L1 , L2 ,..., Ln - уровни интенсивности звука, создаваемые каждым источником в расчетной точке при
одиночной работе.
Если имеется п источников шума с одинаковым уровнем интенсивности звука Li, то общий уровень
интенсивности звука
L = Li+ 10lgn .
Установка звукопоглощающих облицовок и объемных звукопоглотителей увеличивает эквивалентную площадь
поглощения.
Для облицовки помещения используются стекловата, минеральная и капроновая вата, мягкие пористые
волокнистые материалы, а также жесткие плиты на минеральной основе, т.е. материалы, имеющие высокие
коэффициенты звукопоглощения.
Эффективность снижения уровня шума (ΔL, дБ) в помещении
ΔL = L - Lдоп ,
где L - расчетный уровень интенсивности звука (или звукового давления), дБ; Lдоп -допустимый уровень
интенсивности звука (звукового давления), дБ, согласно действующим нормативам.
Эффективность установок облицовок (дБ) можно приближенно определить по формуле:
L = n10lgA2 A1 ,
где А2 и А1 - соответственно эквивалентная площадь поглощения после и до установки облицовки.
Эквивалентная площадь поглощения
A = αср Sпов ,
здесь αср- средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью Sпов .
Эффективность звукоизоляции однородной перегородки (дБ) рассчитывается по формуле:
ΔLз = 20lgGf - 4,75 ,(4.5)
где G - масса одного м2 перегородки, кг; f - частота, Гц.
Видно, что снижение шума за счет установки перегородки зависит от ее массивности и от частоты звука. Таким
образом, одна и та же перегородка будет более эффективной на высоких частотах, чем на низких.
Эффективность установки кожуха ΔL, (дБ)
ΔL = Lз + 10lgα ,
где α - коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха, Lз звукоизоляция стенок кожуха, определяемая по формуле (4.5).
Методы и средства коллективной защиты от вибрации. Классификация методов и средств защиты от вибрации
представлена на рис. 4.15.
Виброизоляцией называется уменьшение степени передачи вибрации от источника к защищаемым объектам.
Виброизоляцию можно оценивать через коэффициент передачи
Kп = 1 / f / f0 - 1 ,
205
Рис. 4.15. Классификация методов и средств защиты от вибрации
где f и f0 - частота возмущающей силы и собственная частота системы при наличии виброизолирующего слоя (Гц).
Эффективность виброизоляции определяется по формуле:
BL = 20lg1 / Kп .
Чем выше частота возмущающей силы по сравнению с собственной, тем больше виброизоляция.
При f < f0 возмущающая сила целиком передается основанию. При f = f0 происходит резонанс и резкое усиление
вибрации, а при f > 2f0 обеспечивается виброизоляция, пропорциональная коэффициенту передачи.
Собственная частота системы
f0 = 1/2π √q(m) = 1/2π √g(x)
где q - жесткость виброизолятора; g - ускорение свободного падения; х - статическая осадка виброизолятора под
воздействием собственной массы.
Виброизоляция используется при виброзащите от действия напольных и ручных механизмов. Компрессоры,
насосы, вентиляторы, станки могут устанавливаться на амортизаторы (резиновые, металлические или
комбинированные) или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупругого слоя. Для ручного
инструмента наиболее эффективна
206
многозвенная система виброизоляции, когда между рукой и инструментом проложены слои с различной массой
и упругостью.
Выбор гашения вибрации осуществляется за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в
другие ее виды, например в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть
реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее
поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов;
элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.
Производственное освещение.
Под производственным освещением понимают систему устройств и мер, обеспечивающую благоприятную работу зрения человека и исключающую вредное или опасное влияние на него в процессе труда.
Свет представляет собой поток лучистой энергии с длинами волн 740... 400 нм.
Сила света характеризует пространственную плотность светового потока. Единица силы света – кандела (кд) –
представляет собой силу света точечного источника, испускаемую в перпендикулярном направлении с площади
в 1/600000 м2 черного тела при температуре затвердевания платины Т-2042 К и давлении 101,325 КПа.
Световой поток – мощность лучистой энергии, оцениваемой по производимому ею зрительному ощущению,
выражают в люменах (лм). Люмен соответствует световому потоку, излучаемому внутри единичного телесного
угла точечным источником с силой света 1 кандела.
Падая на поверхность, световой поток создает ее освещенность. За единицу освещенности – люкс (лк) – принята
освещенность поверхности площадью 1 м2 световым потоком 1 лм.
Яркостью является отношение силы света, излучаемой в рассматриваемом направлении, к площади светящейся
плоскости. Выражают в единицах: кандела на квадратный метр (кд/м2).
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ
Освещенность на рабочих местах должна соответствовать разряду зрительной работы. Увеличение освещенности рабочих поверхностей улучшает условия видения объектов, повышает производительность труда.
Равномерное распределение яркости и отсутствие резких теней на рабочей поверхности.
Отсутствие блескости.
Постоянство освещенности в пространстве и во времени.
Правильная цветопередача. Спектральный состав света должен соответствовать (приближаться) спектру
дневного света.
Обеспечение электро-, взрыво- и по-жаробезопасности.
Экономичность.
РАЗМЕЩЕНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ
Размещение осветительных приборов влияет на экономичность и качество освещения, а также на удобство их
эксплуатации. При размещении светильников в зданиях определяется отношение расстояния между светильниками к высоте подвеса λ = а/h. Уменьшение этой величины удорожает осветительную систему, а увеличение – к
неравномерность освещения.
В зависимости от кривой силы света (КСС) рекомендуют следующие светотехнически и энергетически наивыгоднейшие расположения.
Для косинусной КСС λс = 1.4, λэ = 1.6, для полуширокой КСС – Кс = 1.6 и λэ = 1.8; а для равномерной КСС – λс = 2.0,
λэ = 2.6:
При размещении светильников общего равномерного освещения рекомендуется принимать расстояние от
крайних рядов светильников до стен (0.25 … 0.3) а.
Рекомендуемые схемы установки световых приборов для создания общего равномерного освещения показаны
на рис. 9.4.
Рис. 9.4. Схемы размещения светильников: а – параллельное; б – "шахматное"; в – на закруглении дорог
Нормы освещения
Основными нормируемыми показателями являются освещенность на рабочем месте, общий индекс
цветопередачи, коэффициент пульсаций освещенности. Для всех рабочих мест внутри помещений и для рабочих
мест вне помещений, на которых выполняется конкретная работа (железнодорожные станции, аэропорты,
карьеры и т.п.), основной нормируемой величиной является освещенность на рабочем месте. Величина
нормируемой освещенности зависит, прежде всего, от характера выполняемой работы. При освещении улиц и
дорог нормируемой величиной служит яркость дорожного покрытия. Она устанавливается в зависимости от
категории лиц, интенсивности движения, характера окружающей обстановки.
Общий индекс цветопередачи – отношение воспроизведения цветов предметов при освещении их данным
источником света к воспроизведению цветов этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за
эталон. За «стандартный» источник был принят свет тепловых излучателей, ламп накаливания – их общий индекс
цветопередачи принят равным 100. Принята следующая система оценки качества цветопередачи: Ra = 90 –
отличное качество; 90 > Ra > 80 – очень хорошее; 80 > Ra > 70 – хорошее; 70 > Ra > 60 – удовлетворительное; 60 >
Ra > 40 – приемлемое; Ra < 40 – плохая.
Например, в России нормы освещения устанавливают следующее: для предприятий полиграфической,
текстильной, лакокрасочной отраслей промышленности, а также для хирургических отделений больниц общий
индекс цветопередачи должен быть не ниже 90. В России нормируется также коэффициент пульсации
освещенности.
У газоразрядных источников света – люминесцентных, металлогалогенных, натриевых ламп – величина
светового потока изменяется с удвоенной частотой тока сети. В России, США, странах СНГ, Европы и Азии частота
переменного тока в электрических сетях равна 50 Гц. Следовательно, световой поток ламп изменяется
(«пульсирует») 100 или 120 раз в секунду – все газоразрядные лампы как бы мерцают с такой частотой. Глаз этих
мерцаний не замечает, но они воспринимаются организмом и на подсознательном уровне могут вызывать
неприятные явления – повышенную утомляемость, головную боль, возможно стрессы. Кроме этого, при
освещении пульсирующим светом вращающихся или вибрирующих предметов возникает так называемый
«стробоскопический эффект», когда при совпадении частоты вращения или вибрации с частотой пульсаций света
предметы кажутся неподвижными, а при неполном совпадении – вращающимися с очень малыми скоростями.
Это вызывает у людей ошибочные реакции и является одной из серьезных причин травматизма на производстве.
Глубина пульсаций измеряется коэффициентом пульсации освещенности. В российских нормах освещения
установлено, что глубина пульсации освещенности на рабочих местах не должна превышать 20%, а для
некоторых видов производства – 15%. В России главным документом, устанавливающим параметры освещения,
являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Кроме этих норм, существуют Санитарные правила и
нормы СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Московские городские строительные нормы МГСН 2.06-99 и множество
отраслевых норм.
В Европе существуют общие Европейские нормы освещения, несколько десятков специализированных норм, а
также многие национальные нормы и правила. В Европейских нормах освещенности для ряда помещений
введен еще один нормируемый параметр: для рабочих мест, оснащенных мониторами (т.е. практически для всех
рабочих мест в офисах) устанавливаются требования к максимальной яркости тех поверхностей светильников,
которые могут отражаться в экранах.
Освещенность измеряется в Лк – люксах; 1 люмен/м. кв. (люмен Lm – единица величины светового потока) –
показатель, которому должны соответствовать офисные и иные не жилые здания, для величины которого
существуют отечественные и международные нормы.
В таблице ниже приведены нормы освещенности. Освещенность измеряется в Лк – люксах; 1 люмен/м. кв.
(люмен Lm – единица величины светового потока) – показатель, которому должны соответствовать офисные и
иные не жилые здания, для величины которого существуют отечественные и международные нормы. Уровни
освещенности относятся ко всему помещению или к зоне этого помещения рабочей поверхности,
расположенной обычно на высоте 0,85 м над поверхностью пола. Если это лестница или допустим стадион, то это
- пол, поле и т.п.
Контрольные вопросы.
Тема № 11. «Производственный шум и вибрация. Средства защиты от них. Производственное
освещение. Нормы освещённости».
1.Что такое «Шум»?
Шум — это сочетание звуков различной интенсивности и частоты, которое оказывает раздражающее и вредное действие на организм
человека. Шум и вибрации, превышающие пределы громкости и частоты звуковых колебаний, представляют собой профессиональную
вредность.
2.В чём проявляется вредное влияние шума на организм человека?
Под влиянием шума у человека может изменяться:
- кровяное давление;
- работа желудочно-кишечного тракта;
- длительное его действие может привести к частичной или полной потере слуха (вызывает тугоухость и глухоту);
- шум влияет на производительность труда рабочих;
- ослабляет внимание;
- раздражает нервную систему, в результате чего снижается восприимчивость к сигналам опасности, что может привести к несчастному
случаю.
3.Виды шума.
Шум различают:
Ударный (ковка, клепка, штамповка и пр.),
Механический (трение и биение узлов и деталей машин),
Газо- и Гидродинамический (шум в аппаратах и трубопроводах при больших скоростях движения воздуха, газа и жидкости).
4.Классификация шумов.
Шумы классифицируются:
по характеру спектра на:
- широкополосные (с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
- тональные (в спектре которых имеются слышимые дискретные тона);
по временным характеристикам на:
- постоянные (уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ;
- непостоянные (уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБ).
непостоянные шумы подразделяются на:
- колеблющиеся во времени (уровень звука которых непрерывно изменяется во времени);
- прерывистые (уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума);
- импульсные (состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с).
5.Пороги восприимчивости человеком звука.
Минимальная сила звука, которая воспринимается человеческим ухом, называется Порогом слышимости.
Наибольшая сила звука, превышение которой приводит к ощущению боли, называется Болевым порогом. Диапазон звуков,
воспринимаемых ухом человека, укладывается в шкалу 0…130 дБ.
Безвредный (эталонный) уровень наибольшей громкости шума для человека составляет 70дБ (при частоте колебаний 1000 Гц).
6.Что такое «Вибрация»?
Вибрация — колебания частей производственного оборудования и трубопроводов, возникающие при неудовлетворительном их
креплении, плохой балансировке движущихся и вращающихся частей машин и установок, работе, ударных механизмов и т. п.
7.Физическая природа вибрации.
По физической природе вибрация так же, как и шум, представляет собой колебательные движения материальных тел с частотами в
пределах 12.-.8000 Гц, воспринимаемые человеком при его непосредственном контакте с колеблющимися поверхностями.
8.Характеристики вибрации.
Вибрация характеризуется:
- частотой (Т-1) колебаний (в Гц);
- амплитудой (в мм или см);
- ускорением (в м/с);
- интенсивность (в децибелах).
При частоте колебаний более 25 Гц вибрация оказывает неблагоприятное действие на нервную систему, что может привести к развитию
тяжелого нервного заболевания — вибрационной болезни.
9.Какие работы и механизмы вызывают вибрацию?
К числу вредных работ на строительстве, которые образуют шум и вибрацию (сотрясения), относятся:
- работы, связанные с использованием ручных пневматических машин;
- работы, связанные с использованием вибраторов;
- работы, связанные с использованием паркетно-строгальных и шлифовальных машин;
- работы, связанные с погружению свай;
- работы, связанные с рыхлению мерзлого грунта.
10.Виды вибрации.
Вибрацию различают — общую и местную.
К общей относится вибрация конструкции или агрегата, на которых находится человек.
Местная вибрация возникает от ручной машины, находящейся в руках рабочего, или элемента машины.
11.По каким параметрам устанавливаются предельно-допустимые уровни вибрации?
Предельно допустимые уровни общей вибрации устанавливаются:
- для скорости как в абсолютных, так и в относительных величинах;
- по спектру частот, включающему шесть октавных частотных полос (со значениями частот 2; 4; 8; 16; 31,5 63 ГЦ
- по амплитуде колебаний.
12.Предельно допустимые значения вибраций.
Предельно допустимые значения местных вибраций при частоте вращения 1200—6000 мин равны 20-100 Гц с амплитудой колебаний 1,50,005 мм.
13.Какими приборами измеряют вибрацию?
Местную вибрацию определяют при помощи низкочастотной и виброизмерительной аппаратуры, вибрографов НВА-1, ВИП-2.
Общую вибрацию, амплитуду и частоту колебания конструкций, на которых находится человек, измеряют электронными приборами ВЭП4, ВИ6-5 МА, К.001 совместно с осциллографами Н-700, Н-004.
Основным регистрирующим механизмом в приборе является вибрационный датчик сейсмического типа ВД-4. Во время измерения датчик
устанавливают на вибрирующую поверхность.
14.Средства защиты от шума и вибрации.
Для защиты от действия шума и вибрации применяют общие и индивидуальные средства.
К Общим средствам защиты относятся:
- усовершенствование строительных машин и технологического процесса (например, замена клепки электросваркой);
- планировка производственных помещений;
- изоляция шумных производственных процессов;
- применение звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов в машинах, стенах, перекрытиях и перегородках;
- укрытие машины кожухом из звукопоглощающих материалов (типа глушителей шума);
- переход на дистанционное управление вибропневмопроцессами.
- обозначение знаками безопасности зон с уровнем звука выше 85 дБ;
- обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты.
- оградительные устройства, виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглащающие устройства автоматического контроля.
В зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ пребывание людей запрещается.
К индивидуальным средствам защиты, от вредных влияний шума относятся:
- противошумы;
- шлемы;
- наушники;
- вкладыши;
К индивидуальным средствам защиты, от вредных влияний вибраций относятся:
- применение виброгасящей обуви;
- применение специальных перчаток и рукавиц (при пользовании ручными вибраторами).
15.Воздействие ультразвука на организм человека.
Воздействие ультразвука (при механической обработке материалов, сварке, лужении и т. п.) на организм человека происходит через
воздух и непосредственно при соприкосновении человека с предметами.
Физиологическое воздействие ультразвука:
- вызывает в тканях человека тепловой эффект (повышение температуры);
- вызывает переменное давление;
- вызывает быструю утомляемость;
- вызывает боль в ушах;
- нарушает равновесие;
- развивает невроз;
- развивает гипотонию.
16.Воздействие инфразвука на организм человека.
Инфразвук, как и шум звукового диапазона, неблагоприятно воздействует не только на орган слуха (понижая его чувствительность на всех
частотах), но и на весь организм в целом, вызывая утомление, головную боль и головокружение, чувство страха, нарушения
кровообращения и вестибулярного аппарата, снижение остроты зрения.
Особенно неблагоприятно действуют инфразвуки на частотах 2... 10 Гц, которые совпадают с резонансной частотой колебаний внутренних
органов и α-ритмов биотоков мозга.
17.Методы снижения вредного воздействия ультразвука.
Вредное воздействие повышенных уровней ультразвука на организм человека снижается за счет:
- уменьшения вредного излучения;
- звуковой энергии в источнике;
- локализации действия ультразвука конструктивными решениями (применение звукоизолирующих кожухов, полукожухов и экранов), локализации действия ультразвука планировочными решениями (размещение оборудования в отдельных помещениях и кабинетах,
устройство системы блокировки, отключающей генератор источника ультразвука при нарушении звукоизоляции, применение
дистанционного управления, облицовка отдельных помещений и кабин звукопоглощающими материалами);
- локализации действия ультразвука организационно-профилактическими решениями и мероприятиями (инструктаж работающих, о
характере действия ультразвука и рациональные режимы труда и отдыха);
- применением средств индивидуальной защиты;
- путем повышения номинальных рабочих частот источников ультразвука;
- исключения паразитного излучения звуковой энергии.
18.Что такое «Производственное освещение»?
Под производственным освещением понимают систему устройств и мер, обеспечивающую благоприятную работу зрения человека и
исключающую вредное или опасное влияние на него в процессе труда.
19.Характеристики света.
Свет представляет собой поток лучистой энергии с длинами волн 740... 400 нм.
Свет характеризуется силой света, световым потоком и яркостью.
20.Характеристики силы света.
Сила света характеризует пространственную плотность светового потока.
Единица силы света – кандела (кд) – представляет собой силу света точечного источника, испускаемую в перпендикулярном направлении
с площади в 1/600000 м2 черного тела при температуре затвердевания платины Т-2042 К и давлении 101,325 КПа.
21.Характеристики светового потока.
Световой поток – мощность лучистой энергии, оцениваемой по производимому ею зрительному ощущению, выражают в люменах (лм).
Люмен соответствует световому потоку, излучаемому внутри единичного телесного угла точечным источником с силой света 1 кандела.
Падая на поверхность, световой поток создает ее освещенность.
22.Характеристики освещённости.
Освещённость. За единицу освещенности – люкс (лк) – принята освещенность поверхности площадью 1 м2 световым потоком 1 лм.
23.Характеристики яркости.
Яркостью является отношение силы света, излучаемой в рассматриваемом направлении, к площади светящейся плоскости. Выражают в
единицах: кандела на квадратный метр (кд/м2).
24.Требования к освещённости на рабочем месте.
Освещенность на рабочих местах должна соответствовать разряду зрительной работы.
1) Увеличение освещенности рабочих поверхностей улучшает условия видения объектов, повышает производительность труда.
2)Равномерное распределение яркости и отсутствие резких теней на рабочей поверхности.
3)Отсутствие бликов.
4)Постоянство освещенности в пространстве и во времени.
5)Правильная цветопередача. Спектральный состав света должен соответствовать (приближаться) спектру дневного света.
6)Обеспечение электро-, взрыво- и пожаробезопасности.
7)Экономичность.
25.РАЗМЕЩЕНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ В ЗДАНИЯХ И НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ
Размещение осветительных приборов влияет на экономичность и качество освещения, а также на удобство их эксплуатации.
При размещении светильников в зданиях определяется отношением расстояния между светильниками к высоте подвеса λ = а/h. Уменьшение этой величины удорожает осветительную систему, а увеличение приводит к неравномерность освещения.
В зависимости от кривой силы света (КСС) рекомендуют следующие светотехнически и энергетически наивыгоднейшие расположения:
- для косинусной КСС λс = 1.4, λэ = 1.6;
- для полуширокой КСС – Кс = 1.6 и λэ = 1.8;
- для равномерной КСС – λс = 2.0, λэ = 2.6:
При размещении светильников общего равномерного освещения рекомендуется принимать расстояние от крайних рядов светильников
до стен (0.25 … 0.3) а.
Рекомендуемые схемы установки световых приборов для создания общего равномерного освещения показаны на рис. 9.4.
Рис. 9.4. Схемы размещения светильников: а – параллельное; б – "шахматное"; в – на закруглении дорог
Нормы освещения
26. Основными нормируемыми показателями
Основными нормируемыми показателями являются:
а) освещенность на рабочем месте;
б) общий индекс цветопередачи;
в) коэффициент пульсаций освещенности.
27.Освещённость на рабочем месте.
Для всех рабочих мест внутри помещений и для рабочих мест вне помещений, на которых выполняется конкретная работа
(железнодорожные станции, аэропорты, карьеры и т.п.), основной нормируемой величиной является освещенность на рабочем месте.
Величина нормируемой освещенности зависит, прежде всего, от характера выполняемой работы.
При освещении улиц и дорог нормируемой величиной служит яркость дорожного покрытия. Она устанавливается в зависимости от
категории лиц, интенсивности движения, характера окружающей обстановки.
28.Общий индекс цветопередачи.
Общий индекс цветопередачи – отношение воспроизведения цветов предметов при освещении их данным источником света к
воспроизведению цветов этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон.
За «стандартный» источник был принят свет тепловых излучателей, ламп накаливания – их общий индекс цветопередачи принят равным
100.
Принята следующая система оценки качества цветопередачи:
- Ra = 90 – отличное качество;
- Ra 90 > Ra > 80 – очень хорошее;
- Ra 80 > Ra > 70 – хорошее;
- Ra 70 > Ra > 60 – удовлетворительное;
- Ra 60 > Ra > 40 – приемлемое;
- Ra < 40 – плохая.
29.Нормы освещения.
Например, в России нормы освещения устанавливают следующее:
- для предприятий полиграфической, текстильной, лакокрасочной отраслей промышленности, а также для хирургических отделений
больниц общий индекс цветопередачи должен быть не ниже 90.
В Европейских нормах освещенности для ряда помещений введен еще один нормируемый параметр: для рабочих мест, оснащенных
мониторами (т.е. практически для всех рабочих мест в офисах) устанавливаются требования к максимальной яркости тех поверхностей
светильников, которые могут отражаться в экранах.
Освещенность измеряется в Лк – люксах; 1 люмен/м. кв. (люмен Lm – единица величины светового потока) – показатель, которому
должны соответствовать офисные и иные не жилые здания, для величины которого существуют отечественные и международные нормы.
30.Коэффициент пульсации освещенности
У газоразрядных источников света – люминесцентных, металлогалогенных, натриевых ламп – величина светового потока изменяется с
удвоенной частотой тока сети. В России, США, странах СНГ, Европы и Азии частота переменного тока в электрических сетях равна 50 Гц.
Следовательно, световой поток ламп изменяется («пульсирует») 100 или 120 раз в секунду – все газоразрядные лампы как бы мерцают с
такой частотой. Глаз этих мерцаний не замечает, но они воспринимаются организмом и на подсознательном уровне могут вызывать
неприятные явления – повышенную утомляемость, головную боль, возможно стрессы. Кроме этого, при освещении пульсирующим светом
вращающихся или вибрирующих предметов возникает так называемый «стробоскопический эффект», когда при совпадении частоты
вращения или вибрации с частотой пульсаций света предметы кажутся неподвижными, а при неполном совпадении – вращающимися с
очень малыми скоростями. Это вызывает у людей ошибочные реакции и является одной из серьезных причин травматизма на
производстве.
31.Глубина пульсации.
Глубина пульсаций измеряется коэффициентом пульсации освещенности.
В российских нормах освещения установлено, что глубина пульсации освещенности на рабочих местах не должна превышать 20%, а для
некоторых видов производства – 15%.
32.Документы, по которым устанавливаются параметры освещения в России.
В России главным документом, устанавливающим параметры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Кроме
этих норм, существуют Санитарные правила и нормы СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Московские городские строительные нормы МГСН 2.0699 и множество отраслевых норм.