Дія шуму на організм людини та захист від шуму

Шум — це різноманітні небажані перешкоди сприйняттю мови, музики тощо. Шум як фізичне явище — це сукупність звуків різної частоти й інтенсивності. З фізіологічного погляду шум — шкідливий подразнювальний чинник, який діє на органи слуху і весь організм людини.

Звук є коливальним рухом частин пружного середовища, який поширюється у вигляді хвилі у твердому, рідкому і газоподібному середовищах.

Як звук людина сприймає вухом коливання в діапазоні частот 16−20 000 Гц.

Коливання, які людина не чує, не сприймає вухом, з частотою до 16 Гц називають інфразвуком, а коливання з частотою понад 20 000 Гц — ультразвуком.

Головними фізичними величинами, які характеризують шум у будь-якій точці простору, відносно дії на людину є інтенсивність, звуковий тиск і частота коливань.

Інтенсивність звуку (або сила звуку) — це потік енергії, яку переносить звукова хвиля за одиницю часу, віднесений до одиниці площі поверхні, перпендикулярної до напряму поширення звукової хвилі. Інтенсивність звуку вимірюють у ватах на метр квадратний (Вт/м²).

Вухо людини сприймає звук завдяки коливанням тиску, що їх спричинює звукова хвиля. Звуковий тиск — це різниця між миттєвим значенням тиску в заданій точці середовища під час проходження через цю точку звукових хвиль і середнім тиском, який простежено в цій точці без звукових хвиль. Звуковий тиск вимірюють у паскалях (Па).

Чутливість слухового апарата людини до звуків різних частот неоднакова, вона є найбільшою за частот 1000−5000 Гц. За еталонний звук прийнято звук частотою 1000 Гц. Людина може сприйняти звук на частоті 1000 Гц у діапазоні звукового тиску 2•10^-5-2•10² Па та інтенсивності звуку 10^-12-10² Вт/м².

Мінімальне значення звукового тиску й інтенсивності, яку ледь відчувають органи слуху людини, називають порогом чутливості. Максимальну силу звуку, яку людина ледве витримує і відчуває біль, називають порогом відчуття болю.

Оскільки людина сприймає звуки в дуже великому діапазоні інтенсивності звуку і звукового тиску, то використовувати для оцінки звуку абсолютні їхні значення незручно. До того ж, вухо людини здатне реагувати на відносну зміну цих параметрів, а не на абсолютну. Тому прийнято оцінювати інтенсивність звуку і звуковий тиск щодо значень порога чутливості у відносних логарифмічних одиницях — децибелах (дБ). Виміряні таким способом величини називають рівнями інтенсивності звуку.

Увесь діапазон звуків, який чує людина, вкладається всього лише в межі від 0 до 140 дБ. Зміну рівня інтенсивності звуку на 1 дБ людина практично не відчуває.

Як відомо, слуховий апарат людини має різну чутливість до звуків різних частот, тому для оцінки дії шуму на людину необхідно знати його частотний спектр. Залежність рівнів звукового тиску, або інтенсивності, від частоти звуку називають частотним спектром, або просто спектром.

За частотою розрізняють шуми низькочастотні (16−350 Гц), середньочастотні (350−800 Гц) і високочастотні (понад 800 Гц).

Залежно від характеру спектра шуми поділяють на широкосмугові з безперервним спектром, шириною понад одну октаву, і тональні, у спектрі яких є дискретні тони.

За часовими характеристиками шуми поділяють на постійні та непостійні.

Постійні шуми — це шуми, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ, для непостійних ця зміна понад 5 дБ.

Непостійні шуми поділяють на:

• — коливні в часі - рівень звуку безперервно змінюється в часі;
• — переривчасті - рівень звуку змінюється ступенево, причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень шуму сталий, становить 1 с і більше;
• — імпульсні - один або декілька звукових сигналів, кожний тривалістю до 1 с.

У разі тривалої дії шуму на організм знижується гострота зору і слуху, підвищується кров’яний тиск, послаблюється увага. Сильний і довготривалий шум може бути причиною функціональних змін серцево-судинної і нервової систем, навіть можлива виразка шлунку. Шум в офісній робочій зоні, згідно з нормами, не повинен перевищувати 55 дБ.

Шум з рівнем звукового тиску 110 дБ призводить до шумового сп’яніння, а потім починають руйнуватись різні тканини органів людини, передусім слуховий апарат.

У приміщенні, де шум становить до 135 дБ, можна перебувати з використанням засобів індивідуального захисту. Шум у 155 дБ спричиняє опіки, шум у 180 дБ призводить до смерті.

Для захисту від шуму вживають такі заходи.

Зменшення шуму в джерелі виникнення. Зменшення шуму в джерелі виникнення досягають шляхом його конструктивних змін: заміна металевих деталей на пластмасові, усунення проміжків у зубчастих передачах, заміна підшипників кочення і зубчатих передач, заміна ударної дії безударною, зменшення частоти обертів валів тощо.

Звукоізоляція. Суть звукоізоляції полягає в тому, що найбільша частина звукової енергії, яка падає на звукоізолювальна засоби, відбивається. До звукоізолювальних заходів належать огородження, стіни, перегородки, перекриття, спеціальні звукоізолювальні кожухи.

Звукопоглинання - це властивість будівельних матеріалів і конструкцій поглинати енергію звукових коливань. Поглинання звуку пов’язане з перетворенням енергії звукових коливань у тепло внаслідок втрат на тертя в каналах звукопоглинального матеріалу.

Архітектурно-планувальні заходи. Найшумніші виробництва рекомендують компонувати в окремі комплекси із забезпеченням розривів між найближчими сусідами.

Заходи індивідуального захисту. Використання протишумних навушників внутрішніх, що вкладають у вухо, і зовнішніх, які закривають вухо повністю; протишумних касок, спеціального протишумного одягу, які ізолюють тіло і поглинають звук.