Искусственные источники света. 
Шумовое (акустическое) загрязнение

Содержание БЖД, каковы цели, задачи и научное содержание дисциплины. Основные термины и определения Искусственные источники света: типы источников света и их основные характеристики, Особенности применения газоразрядных энергосберегающих источников света. Светильники: назначение, типы, особенности применения

Акустическое загрязнение окружающей среды — воздействие, профилактика и защита. Меры защиты жилого массива от промышленного шума

Задача. Расчет суммарного уровня шума

Список использованной литературы БЖД, каковы цели, задачи и научное содержание дисциплины. Основные термины и определения Предметом БЖД является обеспечение безопасности человека от природных, техногенных, экологических и социальных опасностей.

Объект изучения БЖД — комплекс явлений и процессов в системе «человек — среда обитания», негативно действующих на эту систему.

Цель БЖД — получение знаний о нормативно-допустимых уровнях воздействия негативных факторов на человека и среду обитания, изучение, классификация и систематизация сложных событий, процессов, явлений в области обеспечения безопасности и комфортных условий деятельности человека на всех стадиях его жизненного цикла, выработка мер по упреждению, локализации и устранению существующих угроз и опасностей.

Задачи БЖД сводятся к:

теоретическому анализу и разработке методов идентификации (распознавание и количественная оценка) опасных и вредных факторов, генерируемых элементами среды обитания (технические средства, технологические процессы, материалы, здания и сооружения, элементы техносферы, природные и социальные явления);

комплексной оценке многофакторного влияния негативных условий среды обитания на работоспособность и здоровье человека;

оптимизации условий деятельности и отдыха человека;

разработке принципов и методов защиты от опасностей;

разработке и рациональному использованию средств защиты человека и среды обитания от негативного воздействия, техногенных источников и стихийных явлений, а также средств, обеспечивающих комфортные условия деятельности человека на всех стадиях его жизненного цикла;

непрерывному контролю и мониторингу среды обитания;

моделированию и прогнозированию развития чрезвычайных ситуаций;

обучению населения основам защиты от опасностей;

разработке мер по ликвидации последствий проявления опасностей;

разработке мер по обеспечению национальной и международной безопасности.

Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» предназначена вооружить будущих специалистов теоретическими знаниями и практическими навыкам, необходимыми для:

создания безопасных и безвредных условий жизнедеятельности, контроля и управления этими условиями;

организации функционирования учреждений и объектов экономики в соответствии с современными требованиями по экологии, охране труда и санитарии и с учетом устойчивости работы этих объектов в экстремальных условиях возможной обстановки;

прогнозирование ЧС мирного и военного времени и принятия грамотного решения в этих ситуациях по защите населения и персонала учреждений и объектов экономики от возможных последствий ЧС;

сохранения безопасности и принятия мер защиты при тушении пожаров, проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР) в очагах ЧС военного и мирного времени.

Курс базируется на знаниях, полученных студентами при изучении социально-экономических, общественных и общеинженерных дисциплин. Научное содержание курса — теоретические основы безопасности жизнедеятельности человека в системе «человек — среда обитания — производство»

Исходя из этого, в курсе рассматриваются основы теории безопасности, взаимодействия человека со средой обитания, последствия воздействия на человека опасных, вредных и поражающих факторов, прогнозирование последствий ЧС, разработка и способы осуществления мероприятий по защите населения, персонала учреждений и объектов экономики, ликвидации последствий ЧС военного и мирного времени.

Программа дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» (объем 29 часов) состоит из девяти взаимосвязанных тем (объемом 20 часа плановых занятий и 9 часов — самостоятельной работы).

В результате изучения дисциплины курсанты должны быть готовы к грамотным и осознанным действиям в экстремальных условиях любой обстановки.

Итак, дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» предназначена вооружить будущих специалистов теоретическими знаниями и практическими навыкам, необходимыми для создания безопасных и безвредных условий жизнедеятельности, контроля и управления этими условиями.

Основные понятия безопасности жизнедеятельности Безопасность жизнедеятельности — область научных знаний, изучающая опасности и способы защиты от них человека в любых условиях его обитания.

Безопасность — состояние деятельности, при котором с определенной вероятностью исключено проявление опасностей, или отсутствие чрезмерной опасности.

В Уставе Всемирной организации здравоохранения записано: «Здоровье — это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов».

Жизнедеятельность — сложный биологический процесс, происходящий в организме человека, позволяющий сохранить здоровье и работоспособность.

Здоровье — естественное состояние организма, характеризующееся его уравновешенностью с окружающей средой и отсутствием каких-либо болезненных изменений.

Необходимым и обязательным условием протекания биологического процесса является — деятельность.

Деятельность — специфическая человеческая форма активного отношения к окружающему миру, содержание которой составляет его целесообразное изменение и преобразование. Всякая деятельность включает в себя цель, средство, результат и сам процесс деятельности. Формы деятельности многообразны. Они охватывают практические, интеллектуальные, духовные процессы, протекающие в быту, общественной, культурной, трудовой, научной, учебной и других сферах жизни.

Деятельность включает человека в сложную систему взаимоотношений со средой обитания. Состояние системы «человек — среда обитания» многовариантно.

Наиболее характерными являются системы:

человек — природная среда;

человек — машина — среда рабочей зоны;

человек — городская (бытовая) среда.

Особую роль в безопасности жизнедеятельности занимает человек, который выступает в триединстве функций:

это объект защиты (наравне с окружающей средой);

это источник опасности (ошибки, утомление, эмоциональная неуравновешенность);

это специалист обеспечивающий безопасность.

Деятельность — это необходимое условие существования человеческого общества.

Однако любая деятельность потенциально опасна (аксиома).

Опасность — центральное понятие БЖД, под которым понимаются любые явления, угрожающие жизни и здоровью человека.

Номенклатура опасностей — система названий, терминов, употребляемых в какой-либо отрасли науки, техники.

В теории БЖД выделяется несколько уровней номенклатуры:

общая;

локальная;

отраслевая;

местная (для отдельных объектов) и др.

Искусственные источники света: типы источников света и их основные характеристики, Особенности применения газоразрядных энергосберегающих источников света. Светильники: назначение, типы, особенности применения Источники искусственного света играют в нашей жизни важную роль. Они выполняют не только практическую, но и эстетическую функцию. Так, существует множество ламп, различающихся по форме, размерам и техническим характеристикам.

Источники искусственного света:

Лампы накаливания Галогенная лампа Газоразрядные источники света Натриевая лампа Люминесцентные лампы Светодиоды Лампы накаливания являются наиболее распространённым видом источников света. Они широко применяются в различных видах помещений, как во внутренних, так и в наружных.

Лампа накаливания Принцип действия: свет в лампах накаливания создается путем прохождения электрического тока через тонкую проволоку, обычно изготовляемую из вольфрама. Принцип действия основан на тепловом действии электрического тока.

Преимущества лампы: низкие первоначальные затраты, удовлетворительное качество воспроизведения цвета, возможность управления степенью концентрации и направлением распространения света, разнообразие конструкций, удобство применения, отсутствие систем электронного запуска и стабилизации.

Недостатки: срок службы обычно не более 1000 часов; 95% производимой ими энергии преобразуется в тепло и только 5% - в свет! Лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт — 145 °C, 75 Вт — 250 °C, 100 Вт — 290 °C, 200 Вт — 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

Применение: предназначены для внутреннего и наружного освещения при параллельном включении ламп в электрические сети напряжением 127 и 220 В.

Средняя цена: 15 рублей за 1 штуку.

Галогенная лампа Галогенные лампы, как и лампы накаливания, излучают тепло.

Принцип действия: спираль, изготовленная из жаропрочного вольфрама, находится в колбе, заполненной инертным газом. При прохождении через спираль электрического тока она накаляется, вырабатывая тепловую и световую энергию. Частички вольфрама при температуре 1400 °C еще до достижения поверхности колбы соединяются с частичками галогена. Благодаря термической циркуляции эта галогенно-вольфрамовая смесь приближается к раскаленной спирали и под воздействием более высокой температуры разлагается. Частички вольфрама снова осаждаются на спирали, а частички галогена возвращаются в процесс циркуляции.

Преимущества: Спираль имеет более высокую температуру, что позволяет получить больше света при той же мощности лампы, спираль постоянно обновляется, что увеличивает срок службы лампы, колба не чернеет, и лампа дает постоянный световой поток в течение всего срока эксплуатации.

При одинаковой способности к цветопередаче с лампами накаливания, имеют компактную конструкцию.

Недостатки: низкая светоотдача, маленький срок службы Газоразрядные источники света Газоразрядные источники света представляют собой стеклянную, керамическую или металлическую (с прозрачным выходным окном) оболочку, содержащую газ, некоторое количество металла или др. вещества с достаточно высокой упругостью пара. В оболочку герметично вмонтированы электроды, между которыми происходит разряд. Существуют газоразрядные источники света с электродами, работающими в открытой атмосфере или протоке газа.

Различают:

газосветные лампы — излучение создаётся возбуждёнными атомами, молекулами, рекомбинирующими ионами и электронами;

люминесцентные лампы — источником излучения являются люминофоры, возбуждаемые излучением газового разряда;

электродосветные лампы — излучение создаётся электродами, разогретыми разрядом.

Люминесцентные лампы Принцип действия: свет в этих лампах возникает за счет преобразования ультрафиолeтoвoгo излучения люминофорным покрытием в видимый cвeт пocлe вoзникнoвeния в ниx газoвoгo pазpяда.

Преимущества: этo эффективный cпocoб пpeoбpазoвания энepгии; в cлeдcтвиe бoльшoй излучающей пoвepxнocти создаваемый люминесцентными лампами cвeт не столь яркий, как у «тoчeчныx» итoчникoв cвeта (лампы накаливания, галoгeнныe и газоразpядныe лампы выcoкoгo давления); по энepгeтичecкoй эффeктивнocти люминecцeнтныe лампы являются идеальными для ocвeщeния бoльшиx oткpытыx пoмeщeний (oфиcы, кoммepчecкиe, пpoмышлeнныe и oбщecтвeнныe здания).

Свет ламп может быть белым, тёплых и холодных цветов, а также цвета, близкого к естественному дневному свечению.

Недостатки: все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 40 до 70 мг), ядовитое вещество. Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью.

Срок службы: достигает 15 000 часов, что в 10−15 раз больше по сравнению с лампами накаливания.

Лампа дневного света Одна из разновидностей люминесцентных ламп с голубоватым цветом свечения. Выделяют 2 типа таких ламп — ЛДЦ (дневного света, с правильной цветопередачей) и ЛД (дневного света).

Лампы ЛД не обеспечивают правильной передачи цвета освещаемых объектов; используются для целей общего освещения, особенно в южных районах.

Лампы ЛДЦ служат для освещения объектов, для которых важно точное воспроизведение цветовых оттенков, преимущественно в синей и голубой областях спектра. Их световая отдача на 10—15% ниже, чем у ламп ЛД. Такие лампы применяют для освещения производственных помещений.

Энергосберегающие лампы Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), благодаря специальной технологии и дизайну, могут быть сравнимы в размерах или равны лампам накаливания. Эти современные лампы имеют все передовые характеристики люминесцентных ламп.

Преимущества: экономия электроэнергии составляет до 80% в зависимости от производителя и конкретной модели; энергосберегающие лампы слабо нагреваются.

Недостатки: высокая стоимость и содержание в них ядовитых веществ.

Срок службы: приблизительно в 5−6 раз дольше, чем ламп накаливания, но может до 20 раз превышать его при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя.

Натриевая лампа Газоразрядный источник света, в котором излучение оптического диапазона возникает при электрическом разряде в парах Na. Выделяют лампы низкого давления и лампы высокого давления.

Принцип действия: лампа высокого давления изготовляется из светопропускающего поликристаллического состава Al2O3, устойчивого к воздействию электрического разряда в парах Na до температур выше 1200 °C. Внутрь разрядной трубки после удаления воздуха вводят дозированные количества Na, Hg и инертный газ при давлении 2,6—6,5 кн/м2 (20—50 мм рт. ст.). Существуют натриевые лампы высокого давления «с улучшенными экологическими свойствами» — безртутные.

Натриевые лампы низкого давления (далее — НТЛД) отличаются рядом особенностей, существенно затрудняющих как их производство, так и эксплуатацию. Во-первых, пары натрия при высокой температуре дуги весьма агрессивно воздействуют на стекло колбы, разрушая его. Из-за этого горелки НЛНД обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима горелки последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Преимущества: большой срок службы, применяют для наружного и внутреннего освещения; лампы дают приятный золотисто-белый свет.

Недостатки: включаются в электрическую сеть через пускорегулирующие аппараты; для обеспечения наибольшего выхода резонансного излучения Na разрядные трубки натриевой лампы утепляют, помещая их внутри стеклянного баллона, из которого откачан воздух.

Светодиод Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Минимальное потребление энергии обеспечивается за счёт свойств специально выращенного кристалла.

Применение светодиодов: в качестве индикаторов (индикатор включения на панели прибора, буквенно-цифровое табло). В больших уличных экранах, в бегущих строках применяется массив (кластер) светодиодов. Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях. Так же используются в качестве подсветки небольших жидкокристаллических экранов (на мобильных телефонах, цифровых фотоаппаратах).

Преимущества:

Высокий КПД. Современные светодиоды уступают по этому параметру только люминесцентной лампе с холодным катодом (CCFL).

Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).

Длительный срок службы. Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.

Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и передачи данных это — достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет только лазер.

Малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком.

Безопасность — не требуются высокие напряжения.

Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

Недостаток — высокая цена, но в ближайшие 2−3 года ожидается снижение цен на светодиодную продукцию.

Срок службы: среднее время полной выработки для светодиодов составляет 100 000 часов, это в 100 раз больше ресурса лампочки накаливания. С учетом того, что в году 8 760 или 8784 часов, светодиодные лампы могут работать несколько лет.

К газоразрядным лампам высокого давления относятся также металлогалогенные лампы (МГ).

Металлогалогенные лампы (HMI-лампы — Hydrargyrum medium Arc-length Iodide) — это большое семейство газоразрядных ламп переменного тока, в которых световое излучение образуется в результате электрического разряда в плотной атмосфере смеси паров ртути и галогенидов редкоземельных элементов.

В отличие от ламп накаливания, являющихся тепловыми излучателями в полном смысле этого слова, свет в этих лампах генерируется горящей между двумя электродами дугой. Это фактически ртутные лампы высокого давления с добавками йодидов металлов или йодидов редкоземельных элементов (диспрозий (Dy), гольмий (Ho) и тулий™, а также комплексных соединений с цезием (Cs) и галогенидов олова (Sn). Эти соединения распадаются в центре разрядной дуги, и пары металла могут стимулировать эмиссию света, чьи интенсивность и спектральное распределение зависят от давления пара металлогалогенов.

Световая отдача и цветопередача дугового разряда ртути и световой спектр значительно улучшаются. Этот тип ламп нельзя путать с галогенными. Они абсолютно разные по характеристикам и принципам работы. Галогенный цикл: в баллоне лампы присутствуют пары йодидов металлов. При инициации электрического разряда с разогретых электродов начинает испаряться вольфрам, и его пары вступают в соединение с йодидами, образуя газообразное соединение — йодид вольфрама. Этот газ не оседает на стенках колбы (баллон остается прозрачным в течение всего срока работы лампы). Непосредственно вблизи разогретых электродов газ разлагается на пары вольфрама и йод, т. е. электроды окутаны облаком паров металла, оберегающим электроды от разрушения, а стенки колбы от потемнения. При выключении лампы вольфрам оседает (возвращается) на электроды. Таким образом, галогенный цикл обеспечивает длительную работу лампы без потускнения колбы.

МГ лампы — это те же ртутные, но с внесенными в колбу ионами редкоземельных элементов, что значительно увеличивает срок службы, улучшает светоотдачу и спектр. Стандартные мощности (как и у натриевых) 70, 150, 250 и 400 ватт.

В целом, светоотдача МГ ламп равна светоотдаче люминесцентных (на один ватт) с тем исключением, что свет получается не рассеянный, а прямой.

Лампы МГ бывают по форме — от матовых шаров под стандартную резьбу, до двухцокольных трубок под компактные прожекторы. Все эти лампы дают белый свет. Спектр сбалансирован по составу и имеет, как и синюю, так и красную области.

В связи с этим металлогалогенные лампы широко используются в осветительных установках различных коммерческих помещений, выставок, торговых центров, служебных помещений, гостиниц, ресторанов, в установках для подсветки рекламных щитов и витрин, для освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений. Например, чтобы получить освещенность сопоставимую с прожектором мощностью 1 кВт достаточно металлогалогенной лампы мощностью 250 Вт.

Последнее достижение в мeталлoгалогенной технологии — мeталлoгалогенная лампа с керамической оболочкой (КМГ), имеющая улучшенные параметры. Лампы КМГ обеспечивают высокий уровень воспроизведения световых характеристик. Благодаря этому эти лампы подходят для зон, в которых цвет имеет особое значение. Лампы включаются в сеть переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 или 380 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА) и импульсным зажигающим устройством (ИЗУ).

Световым прибором или светильником называют устройство, обеспечивающее нормальное функционирование электрической лампы. Светильник выполняет оптические, механические, электрические и защитные функции.

Осветительные приборы ближнего действия называют светильниками, а дальнего действия — прожекторами.

Основными составляющими светильника являются арматура для установки и крепления, рассеиватель и собственно источник света. Все светильники имеют свои светотехнические характеристики, такие как светораспределение, оцениваемое посредством кривых силы света, световая направленность (отношение потоков света, направленных в верхнюю и нижнюю полусферы), а также коэффициент полезного действия.

Светильники в зависимости от условий среды, для которой они предназначены, по своей конструкции разделяют на следующие: открытые незащищенные, частично пылезащищенные, полностью пылезащищенные, частично и полностью пыленепроницаемые, брызгозащищенные, повышенной надежности против взрыва и взрывонепроницаемые.

По характеру светораспределения светильники делят на классы: прямого, преимущественно прямого, рассеянного, преимущественно отраженного и отраженного света.

По способу установки светильники подразделяют на группы: потолочные, встраиваемые в потолок, подвесные, настенные и напольные (торшеры).

Классификация светильников по назначению Таблица 1

Область применения различных типов выпускаемых светильников приведена в таблице 2. Буквенные обозначения светильников приняты по каталогам светотехнических изделий и номенклатурам заводов-изготовителей, преимущественно для помещений без особых требований к архитектурному оформлению.

Конструкции наиболее распространенных светильников показаны на рисунке 1.

Таблица 2 — Типы светильников и область их применения

Рисунок 1 — Светильники:

а — «универсаль»;

б — глубокоизлучатель эмалированный Гэ;

в — глубокоизлучатель зеркальвый Гк;

г — широкоизлучатель СО;

д — пыленепроницаемые ППР и ППД;

е — пыленепроницаемые ПСХ-75;

ж— взрывозащищенный ВЗГ;

з — повышенной надежности против взрыва НЗБ — Н4Б;

и — для химически активной среды СХ;

к — люминесцентные ОД и ОДР (с решеткой);

л — люминесцентные ЛД и ЛДР;

м — люминесцентные ПУ;

н — люминесцентные ПВЛ;

о — люминесцентные ВЛО;

п—для наружного освещения СПО-200

Светильники «универсаль» (У) выпускают для ламп 200 и 500 Вт. Это основные светильники для нормальных производственных помещений. При малых высотах их применяют с полуматовым затенителем. Для сырых помещений или помещений с активной средой применяют светильники с диском из теплостойкой резины, уплотняющим контактную полость.

Эмалированные глубокоизлучатели Гэ выпускают двух размеров: для ламп до 500 и до 1000 Вт. Применяют, как и «универсаль», во всех нормальных производственных помещениях, но с большей высотой.

Глубокоизлучатели со средней концентрацией светового потока Гс выпускают для ламп 500, 1000, 1500 Вт. Корпус светильника изготовлен из алюминия с отражателем, близким к зеркальному. Применяют для нормальных и сырых помещений и среды с повышенной химической активностью.

Глубокоизлучатели концентрированного светораспределения Гк по конструкции аналогичны светильникам Гс. Их применяют в помещениях при необходимости высокой концентрации светового потока и отсутствии требований к освещению вертикальных поверхностей. В уплотненном исполнении имеют марку ГкУ.

Люцетту цельного молочного стекла (Лц) выпускают для ламп 100 и 200 Вт и применяют для помещений с нормальной средой. Светильники ПУ и СХ применяют для сырых, пыльных и пожароопасных помещений. Область применения взрывозащищенных светильников определяется исполнением, категорией и группой среды: В4А-50, В4А-100, ВЗГ-200, НОБ.

Светильники для местного света (СМО-1, 50 Вт, СМО-2, 100 Вт) укомплектовывают кронштейнами с выключателями и соответствующими шарнирами для поворота светильника. Им аналогичны светильники К-1, К-2, КС-50 и КС-100 — миниатюрные кососветы.

Светильники для люминесцентных ламп типов ОДР и ОДОР применяют для освещения производственных помещений, а типа АОД — для административных, лабораторных и других помещений. Светильники поставляют укомплектованными ПРУ-2, с патронами, колодками для стартеров и коммутацией для включения на одну фазу сети 220 В. Завод может поставлять светильники серии ОД сдвоенными, т. е. фактически четырехламповыми и с лампами 80 Вт.

Основными частями каждого светильника являются: корпус, отражатель, рассеиватель, узел крепления, контактное соединение и патрон для крепления лампы (рисунок 2).

Светильники с лампами ДРЛ и люминесцентными получили широкое распространение, так как имеют более высокий КПД, большую световую отдачу и значительный срок службы по сравнению со светильниками и лампами накаливания.

Для зажигания и устойчивого горения газоразрядные лампы включаются с помощью специальной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), стартеров, конденсаторов, разрядников и выпрямителей.

Рисунок 2 — Светильник УПД:

а — общий вид; б — вводный узел: 1 — накидная гайка, 2 — корпус, 3 — фарфоровый патрон, 4 — замок, 5 — отражатель, б — контакт заземления, 7-колодка зажимов.

Акустическое загрязнение окружающей среды — воздействие, профилактика и защита. Меры защиты жилого массива от промышленного шума Шумовое (акустическое) загрязнение (англ. Noise pollution, нем. Lдrm) — раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы адаптировались к ним в процессе эволюции.

Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства — автомобили, железнодорожные поезда и самолёты.

В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах может быть сильно увеличен за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта в черте города).

Помимо транспорта (60ч80% шумового загрязнения) другими важными источниками шумового загрязнения в городах являются промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и т. д.

С наступлением постиндустриальной эпохи всё больше и больше источников шумового загрязнения (а также электромагнитного) появляется и внутри жилища человека. Источником этого шума является бытовая и офисная техника. шумовое акустическое загрязнение свет Более половины населения Западной Европы проживает в районах, где уровень шума составляет 55ч70 дБ.

Акустическое загрязнение окружающей среды, интенсивный шум или нежелательный звук, возникающий в результате человеческой деятельности. Хотя звук химически или физически не изменяет и не повреждает окружающую среду, как это происходит при обычном загрязнении воздуха или воды, он может достигать такой интенсивности, что вызывает у людей психологический стресс или физиологические нарушения. В этом случае можно говорить об акустическом загрязнении среды.

Как и любое загрязнение окружающей среды, шум чаще всего возникает там, где высока концентрация населения. Автомобильное движение — основной источник шума на городских улицах. Оборудование, применяемое при строительстве и ремонте домов и дорожных покрытий, промышленные предприятия, звуковая реклама, автомобильные сигналы и многие другие источники звука увеличивают уровень шума на улицах.

В самих домах электрические устройства, кондиционеры, телевизоры, радио, проигрыватели и магнитофоны нередко являются источниками повышенных шумов.

Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха.

Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000ч5000 Гц.

Хроническая подверженность шуму на уровне более 90 дБ может привести к потере слуха.

При шуме на уровне более 110 дБ у человека возникает звуковое опьянение, по субъективным ощущениям аналогичное алкогольному или наркотическому.

При шуме на уровне 145 дБ у человека происходит разрыв барабанных перепонок.

Женщины менее устойчивы к сильному шуму, чем мужчины. Кроме того, восприимчивость к шуму зависит также от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий и т. д.

Дискомфорт вызывает не только шумовое загрязнение, но и полное отсутствие шума. Более того, звуки определённой силы повышают работоспособность и стимулируют процесс мышления (в особенности процесс счёта) и, наоборот, при полном отсутствии шумов человек теряет работоспособность и испытывает стресс. Наиболее оптимальными для человеческого уха являются естественные шумы: шелест листьев, журчание воды, пение птиц. Индустриальные шумы любой мощности не способствуют улучшению самочувствия. Шум от автомобильного транспорта способен вызывать головные боли.

Вредное воздействие шума известно издревле. Например, в Средние века существовала казнь «под колоколом». Звон колокола медленно убивал человека.

Градации акустического загрязнения могут определяться специальным устройством — измерителем уровня звука, который в общих чертах имитирует устройство человеческого уха. Прибор определяет звук по вибрации мембраны его микрофона под воздействием звуковых волн так же, как это происходит с барабанной перепонкой в ухе. Поскольку звук распространяется как волна, представляющая собой периодическое сжатие и разрежение воздуха (или другой упругой среды, которая встречается на пути), это вызывает соответствующие изменения давления воздуха вблизи мембраны. В результате возникает вибрация самой мембраны, трансформирующаяся в колебания электрического тока в приборе. Сила этих колебаний регистрируется прибором в единицах измерения, называемых децибелами (дБ). Порог слышимости для человеческого уха — это приблизительно 0 дБ, что эквивалентно звуковому давлению 0,0002 дины на квадратный сантиметр. Порог дискомфорта — примерно 120 дБ, а болевой порог — 130 дБ. Обычно при изучении реакции человека на шум применяют не шкалу, описанную выше, а ее модификацию, т.н. шкалу А. Единицей измерения в этой шкале является дБА.

Для защиты человека от неблагоприятного воздействия шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время воздействия. Эту цель преследует санитарно-гигиеническое нормирование.

Нормирование допустимых уровней шума производится для различных мест пребывания населения (производство, дом, места отдыха) и основывается на ряде документов:

ГОСТ 12.1.003?83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности, ГОСТ 12.1.036?81 ССБТ. Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях.

Санитарные нормы допустимого уровня шума на промышленных предприятиях и в жилых зданиях существенно различны, т.к. в цехе рабочие подвергаются воздействию шума в течение одной смены — 8 часов, а население крупных городов — почти круглосуточно. Кроме этого, необходимо учитывать во втором случае присутствие наиболее ранимой части населения — детей, пожилых, больных. Допустимым считается уровень шума, который не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособность, не влияет на его самочувствие и настроение.

Самым простым способом защитить работающих от болезненного действия шума является использование бирушей и специальных наушников. Этот способ применяется, например, служащими аэропортов. Другой способ заключается в использовании поглощающих или изолирующих звуки материалов в помещениях, где находятся сильные источники шума.

Есть и другие способы борьбы с шумом, направленные на его источник. Такие решения подразумевают изменение конструкции двигателей, чтобы сделать их тише, установку глушителей на моторы и механические устройства, изменение конструкций протекторов шин, установка амортизирующих бандажей на металлические колеса железнодорожных вагонов и вагонов метро.

Мероприятия по уменьшению воздействия на человека любого вредного производственного фактора, в том числе и шума, можно разделить на четыре группы.

1. Меры законодательного характера включают в себя: нормирование шума; установление возрастных цензов при приеме на работу, выполняемую в условиях повышенного шума; организацию предварительных и периодических медицинских осмотров работников; сокращение времени работы с шумными машинами и оборудованием и др.

2. Предотвращения образования и распространения шума ведут в следующих направлениях:

внедрение автоматического и дистанционного управления оборудованием;

рациональное планирование помещений;

изменение технологии с заменой оборудования на менее шумное (например, замена клепки сваркой, штамповки прессованием);

повышение точности изготовления деталей (достигается снижение уровня звука на 5…10 дБА) и балансировки вращающихся деталей, замена цепных передач ременными, подшипников качения подшипниками скольжения (приводит к уменьшению уровня звука на 10…15 дБА), цилиндрических колес с прямыми зубьями цилиндрическими косозубыми; изменение конструкции лопастей вентиляторов; снижение турбулентности и скорости прохождения жидкостями и газами входных и выходных отверстий (например, посредством установки глушителей шума); преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное; установка демпфирующих элементов в местах соприкосновения машин и ограждающих конструкций помещений и т. д.;

экранирование или использование звукоизолирующих кожухов (капотов), в которых часть звуковой энергии поглощается, часть отражается, а часть проходит беспрепятственно;

изменение направления шума, например, ориентированием воздухозаборных и выпускных отверстий систем механической вентиляции и компрессорных установок в сторону от рабочих мест;

отделка стен звукопоглощающими материалами (войлоком, минеральной ватой, перфорированным картоном и т. п.), в которых звуковая энергия за счет вязкого трения в узких порах преобразуется в тепловую. При этом следует учитывать частотные характеристики шума, так как коэффициент звукопоглощения таких материалов на различных частотах неодинаков.

3. Применение средств индивидуальной защиты в тех случаях, когда перечисленными мерами не удается снизить уровень шума до нормативных значений. В зависимости от характеристики шума и вида используемых средств достигают уменьшения уровня интенсивности звука на 5…45 дБ.

4. Меры биологической профилактики направлены на снижение последствий действия вредности (шума) на организм и повышение его резистентности. К ним относят рационализацию режима труда и отдыха, назначение специального питания и лечебно-профилактических процедур.

Задача

Расчет суммарного уровня шума Определите суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L1=65 дБ, L2=72 дБ, L3=70 дБ, L4=60 дБ. Геометрическая частота в спектре шума f=4000 Гц. Сравните с допустимым уровнем звука на данной частоте Lдоп=71 дБ и объясните практическую необходимость данного расчета при проектировании промышленного предприятия.

Решение задачи Суммарный уровень шума от нескольких источников не равен арифметической сумме уровней звукового давления каждого источника, а определяется в логарифмической зависимости.

Обычно в помещениях установлено несколько источников шума с различными уровнями интенсивности. В этом случае суммарный уровень звукового давления (L, дБ) в полосах частот или средний уровень звука (Lc, дБА) в равноудаленной от источников точке определяют по формуле

(1)

где L1, L2,…, Ln — уровни звукового давления в полосе частот, дБ, или уровни звука, дБА, развиваемые каждым из источников шума в исследуемой точке пространства.

Вывод: по условию данной задачи допустимый уровень звука на данной частоте — это постоянные рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий и преимущественная частота шума f = 4000 Гц.

Допустимым уровнем звука на данной частоте, равной 4000Гц, будет 71 дБ. В нашем примере L =75 дБ, что превышает допустимый уровень звука на данной частоте.

Практическая необходимость данного расчета при проектирвании промышленного предприятия состоит в том, чтобы, зная суммарный уровень шума агрегатов, определить вид трудовой деятельности в данном помещении, где шумовые помехи не скажутся на качестве работы.

Список использованной литературы Безопасность жизнедеятельности: Учебник для студентов средних спец. учеб. Заведений / С. В. Белов, В. А. Девисилов, А. Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С. В. Белова.— 3-е изд., испр. и доп.— М.: Высш. шк., 2003.— стр. 5−65.

Микрюков В. Ю. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / В. Ю. Микрюков. — Ростов н/Д: Феникс, 2006.— стр. 217−246.

Ревская Н. Е. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие СПб.: Изд-во Михайлова В. А., 2004 г. — стр. 7−13.

Хван Т.А., Хван П. А. Безопасность жизнедеятельности. Серия Учебники и учебные пособия". Ростов н/Д; «Феникс», 2003. — стр. 44−145.

Феоктистова О. Г. Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы): Учебное пособие / О. Г. Феоктистова, Т. Г. Феоктистова, Е. В. Экзерцева. — Ростов н/Д: Феникс, 2006. — стр. 173−177.

Русак О.Н., Малаян К. Р., Занько Н. Г. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. 5-е изд., стер. / Под ред. О. Н. Русака. — СПб.: Изд. «Лань». 2002. — 448 с.

Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др.; Под общ ред. С. В. Белова. 4-е изд. испр. и доп. — М.: Высш. шк., 2004. — 606 с.

Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие для вузов/ Д. А. Кривошеин, Л. А. Муравей, Н. Н. Роева и др.; Под ред. Л. А. Муравья. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. — 447 с.