Акустические колебания – это слышимые и неслышимые колебания упругих сред. Акустические колебания в диапазоне от 16Гц до 20000Гц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16Гц называют инфразвуковыми, выше 20000Гц – ультразвуковыми.
Шум – это беспорядочное хаотическое совокупность звуков различной интенсивности и частоты [53].
Одно и то же звуковое явление можно называть различными терминами: или звуком, или шумом. Просто грань между двумя этими понятиями достаточна зыбкая. Каждый из нас воспринимает звук как нечто, несущее полезную в данный момент информацию, при условии, что сила этого звука не превышает допустимого предела. Шум же — это то, что в данный момент полезной информации не несет. То есть, если мы смотрим фильм на домашнем кинотеатре с уровнем звука 70 дБА и получаем удовольствие — речь идет о звуке. А когда в это же время кто-то из домашних читает книгу, и звуки фильма ему мешают — это шум [37, 46].
В последние годы проблема шума выдвинулась в число наиболее актуальных. Человечеству еще никогда не приходилось переживать столь значительного увеличения интенсивности и других характеристик шума в среде своего обитания за столь незначительный срок.
|
|
Шум воздействует на организм человека непрерывно на протяжении всей его жизни. Установлено, что даже во сне человеческий организм не остается безразличным к шуму и соответствующим образом реагирует на него. Шум, безусловно, относится к неблагоприятно действующим факторам среды обитания, однако длительное существование человека в условиях полного отсутствия шума практически невозможно и совершенно неоправданно с физиолого-гигиенической точки зрения [36, 45].
Для практических расчетов уровень шума (уровень звукового давления) измеряется в белах (Б), но так как человек реагирует на величину в 10 раз меньшую, чем бел, то распространенная единица измерения является децибел (дБ), равная 0,1Б.
Для определения уровня звукового давления используют приборы шумомеры. На практике оценка уровня звукового давления измеряется в дБА – дБ по шкале «А» шумомера. Шкала «А» – эта шкала имитирует общую чувствительность уха человека во всем диапазоне частот.
Ухо человека может воспринимать и анализировать шум в широком диапазоне частот и интенсивностей. Диапазон шумов, воспринимаемых ухом человека, укладывается в шкалу 0-130 дБА. Шум с уровнем 130-150 дБА способен вызвать механическое повреждение органов слуха.
Окружающие шумы имеют разный уровень звукового давления. Например, шум в обычной квартире – 30-40дБА, разговорная речь – 50-60дБА, громкая музыка – 70-90дБА, шум двигателя легкового автомобиля – 80дБА, интенсивное уличное движение 78-92 дБА, автомобильная сирена – 100дБА, взлет реактивного самолета – 120 дБА [34, 36].
|
|
Различают три вида шума по характеру его распространения в помещении: воздушный, структурный, ударный.
1. Воздушный – это шум, непосредственно излученный в воздух, когда источник шума не связан с ограждающими конструкциями механической связью. Это, например, разговор, работающий теле- или радиоприемник.
2. Структурный источник шума создается от механического воздействия и слышен даже на значительном удалении от источника. Например, ходьба по полу передается стене, а ее колебания слышны в соседнем помещении. Или когда в зданиях создается вибрация, вызванная работой насосов, лифтов, вентиляторов, ручного электроинструмента.
3. Самый неприятный – ударный шум. Он создается от непосредственного контакта предмета о предмет (например, удары в стену, стук по трубе центрального отопления). Он обычно распространяется на большие расстояния [34, 53].
Конечно, когда хочется тишины и покоя, совершенно все равно, какого вида шум. Но для устранения шума, необходимо знать какого рода источник шума.
Воздействие шума на организм человека. Еще в 60-70-е гг. было детально изучено действие шума на слуховой анализатор. Данные того времени свидетельствуют о том, что изменения органов слуха, возникающие в результате воздействия шума и в зависимости от его спектрального состава, интенсивности и продолжительности действия, могут носить самый разнообразный характер. В одних случаях изменения носят нечеткий функциональный характер, в других может наступить полная глухота [40].
Однако прежде чем рассмотреть воздействие, которое оказывает шум на организм человека, необходимо немного остановимся на санитарных нормах, которые регламентируют уровень звукового давления в РФ.
В соответствии с санитарными нормами уровень шума около зданий в дневное время не должен превышать 55 дБА, а ночью (с 23 до 7 ч утра) — 45 дБА, в квартирах — соответственно 40 и 30 дБА. На производстве уровень звукового давления не должен превышать максимум 85 дБА, однако при разных работах данный уровень различен, например, в помещениях, где отсутствует громоздкое производственное оборудование, уровень звукового давления не должен превышать 65 дБА, а например, в учебных аудиториях – 40 дБА.
Человеческий организм по-разному реагирует на шум разного уровня. В диапазоне 35-60 дБ реакция индивидуальная (может мешать или нет). Шумы уровня 70-90 дБ при длительном воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а более 100 дБ – к снижению слуха, вплоть до глухоты.
Чувствительность человека к шуму зависит от возраста, тренированности человека, пола (женщины более чувствительны к воздействию шума) и др.
Воздействие шума отражается, прежде всего, на органе слуха.
Различают три формы воздействия шума на орган слуха человека:
1. Утомление слуха. Возникает при действии продолжительного и интенсивного шума. В результате этого чувствительность слуха значительно снижается. Утомление слуха, повторяется изо дня в день и приводит к тому, что его восстановление оказывается неполным к периоду следующего воздействия (рабочей смены). Тем самым данное состояние ведет к деградации внутреннего уха и приводит к профессиональной тугоухости, глухоте и к полной потере слуха.
2. Профессиональная тугоухость (шумовая болезнь). Это снижение восприятия звуков на 20 и более дБ. Данное заболевание развивается в течение 3-5 и более лет. Профессиональная тугоухость проявляется в виде трудности восприятия тихой речи или плохую слышимость громкой речи. При значительной потере слуха пострадавший плохо слышит собственный голос, который несколько изменяется.
|
|
3. Шумовая травма. Возникает при воздействии высоких уровней звукового давления. При этом у пострадавших наблюдается головокружение, шум и боль в ушах, а также поражение барабанной перепонки [40, 43, 46].
Неблагоприятное действие шума не ограничивается воздействием только на органы слуха.
Шум влияет на центральную нервную систему. При постоянном воздействии шума могут наблюдаться изменения сердечно-сосудистой системы (возникновение и развитие гипертонической болезни), причем данные изменения могут наступить раньше, чем проявятся нарушения слуха. Шум оказывает влияние на органы зрения и вестибулярный аппарат (изменения координации движения).
Шум оказывает раздражающее действие, вызывает жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, нарушение сна, снижение памяти.
Шум является не только источником многих заболеваний, но и снижает работоспособность. Производительность труда в ряде случаев снижается до 60%, а число ошибок в расчетах (при интеллектуальной деятельности) увеличивается на 50%. Интенсивный шум может быть причиной несчастных случаев на производстве [50].
Действие ультразвука на организм человека. Длительное систематическое действие ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой систем, снижение слуха, а также изменения артериального давления, свойств и состава крови.
Контактное воздействие ультразвука на руки приводит к снижению болевой чувствительности рук, изменениям костной структуры.
Действие инфразвука на организм человека. При воздействии инфразвука на организм могут возникать: нарушения в сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном аппарате. Отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, звон в ушах и голове, снижение внимания, нарушение равновесия, сонливость и затруднение речи. При воздействии инфразвука могут появиться психофизиологические реакции в форме повышения тревожности, эмоциональной неустойчивости, возникнуть чувство страха и неуверенности в себе.
|
|
Например, пассажиры самолета часто ощущают состояние недомогания и беспокойства, одной из причин которых является инфразвук. Инфразвуки вызывают у некоторых людей приступы морской болезни. А также некоторые нервные болезни, свойственные жителям промышленных городов, вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены [37, 52, 53].
Основные методы и средства снижения шума. Устранение нежелательного шума можно добиться двумя способами: снизить уровень шума источника или установить преграду на пути звука
1. Коллективные средства защиты:
а) Уменьшение шума в источнике его возникновения. Данный метод достигается современными конструкторскими разработками и совершенствованием технологического процесса производства оборудования.
б) Звукопоглощение. Данный метод основан не переходе звуковой энергии в тепловую, за счет потерь ее на трении. Достигается облицовкой современными звукопоглощающими строительными материалами.
в) Звукоизоляция – это снижение шума на пути его распространения за счет звукоизолирующих преград (стен, перегородок и т.д.).
2. Индивидуальные средства защиты:
а) Вкладыши (беруши), изготавливается из специального материала, вставляемые в слуховой канал уха. Эффективность 5-15дБ.
б) Наушники. Эффективность от 7 до 35дБ.
в) Шлемы, применяют только при воздействии шума с уровнем звукового давления в 120дБ и более, так как при таких уровнях шум проникает в мозг не только через ухо, но и непосредственно через черепную коробку.
Следует помнить, что индивидуальные средства защиты от шума должны лишь дополнять коллективные средства защиты и только в том случае, если последние не могут решить проблему борьбы с шумом [52].