噪聲不僅對人體的聽力、心理、生理產生影響,可引起職業(yè)性耳聾,而且對生產活動也產生不利影響。在高噪聲環(huán)境中作業(yè),人的心情煩躁,容易疲勞,反應遲鈍,工作效率下降,噪聲還可誘發(fā)事故。振動可引起局部振動病,危害勞動者的健康。
1.噪聲與振動類型
噪聲就是使人感到不愉快的聲音。廣義上說噪聲除了那些不同頻率、不同強度、無規(guī)律的雜亂聲音之外,還包括那些不希望強度過大的一切聲音。
從物理來說,聲音是一種聲波,是機械振動在煤質中傳播形成的機械性波動。空氣中的聲波是一種縱波。跟人聽覺直接關系的聲音物理參數(shù)是聲頻率和聲壓。
噪聲產生于物體的振動,根據(jù)物體振動的物理特性可以分為兩大類:機械振動噪聲和氣體動力噪聲。前者是由于機械運轉中的機件摩擦、撞擊以及運轉中因動力、磁力不平衡等原因產生的機械振動而輻射出來的噪聲,如車床、電鋸、球磨機、攪拌機、裝船機等。后者是由于物體作高速運動、氣流高速噴射或化學爆炸引起周圍空氣急速膨脹而產生的,其原因是形成渦流和壓力波動。如超音速噴氣機的轟隆聲、貯氣罐排氣、鼓風機的氣流、內燃機燃燒、空壓機、通風機等。
振動是生產中常見的危害因素,它與噪聲相結合作用于人體。振動可直接作用于人體,也可以通過地板或其它物體間接作用于人體,按其作用部位可分為局部振動和全身振動。產生振動多見于使用風動工具、電動工具、打錘機、打夯機及其它有較強機械摩擦的作業(yè)等。
2.噪聲度量指標
(1)聲頻率
聲頻率簡稱聲頻或頻率,是煤質中某點聲壓每秒鐘的波動次數(shù),用符號f表示,單位為赫茲(Hz)。人耳能感覺到的聲音頻率范圍是20~20000Hz,小于20Hz的聲波稱為次聲波,大于20000Hz的聲波稱為超聲波,人耳對1000Hz~4000Hz的聲音最敏感。由單一頻率發(fā)出的聲音稱為純音,人們在日常生活和工作環(huán)境中所接觸到的聲音,大多數(shù)是各種頻率混雜在一起的聲音。將各種頻率由低到高依次連續(xù)排列,即為頻譜。由于人感覺到到的頻率范圍很廣,為了便于測量和分析,需要將20~20000Hz范圍的頻率劃分為若干小波段,這種小波段就是頻帶。每一個頻帶都有上限頻率f上、下限頻率f下和中心頻率f中,它們之間的關系是f上=2f下;f中=
。劃分小頻段的方法有多種,其中最常用的一種規(guī)則是,使每相鄰兩個頻段的中心頻率之比為2:1,按這種規(guī)則劃分的頻帶稱為1/2倍頻程。
(2)聲壓及聲壓級
聲波在空氣傳播過程中,使傳播點空氣的大氣壓強比原來靜態(tài)的大氣壓強產生增大或減少的變化,這種變化的壓強即為聲壓,用P表示,單位為Pa。聲壓作用于人耳鼓膜就使人感覺到聲音,聲壓越大,對人耳鼓膜產生的壓力越大,聲音聽起來越響,因此聲壓是衡量聲音強弱的指標。人耳剛能聽到的聲壓稱為閾聲壓(也稱為基準聲壓),其聲壓值為2×10—5Pa;使人產生痛感覺的聲壓稱為痛閾,聲壓值為20Pa。人正常的聽覺聲壓在閾聲壓和痛閾聲壓之間。由于人耳聽覺的聲壓范圍很廣,直接用聲壓值度量噪聲大小不形象直觀,因此人們采用聲壓級來度量,其計算式為:
Lp=201gP/P0
式中P——實際測定聲壓,Pa;
P0——基準聲壓,其值為2×10-5pa;
Lp——聲壓級,單位為:分貝(dB)。
對應人耳聽覺閾聲壓和痛閾聲壓的聲壓級值為0至120dB。可見,用聲壓級來度量噪聲要比直接用聲壓值直觀。
(3)響度和響度級
噪聲包括客觀的物理現(xiàn)象和主觀感覺兩個方面,上述的頻率、聲壓和聲壓級都是度量噪聲的客觀物理指標。通常噪聲的客觀特性并不能正確反映人們對噪聲的感覺,因為噪聲引起人們的心理和生理反應是多方面的。以人們的心理和生理反應來量度噪聲的方法稱為噪聲的主觀評價。常用來度量人們對噪聲聽覺感受的指標是響度和響度級。
響度是人耳感覺聲音由小到大的強度等級概念,它不僅取決于聲音的強度(如聲壓),還與聲音的頻率及相位有關,通常用符號N表示,其單位為宋(sone)。1宋定義為聲壓級為40dB,頻率為1000Hz,來自正前方的平行波的人耳聽覺強度。任何一個聲音若它聽起來比1宋響幾倍,那么這個聲音的響度就是幾宋。
定義頻率為1000Hz純音聲壓級的分貝值為其本身的響度級的數(shù)值。對于其它任何頻率不是1000Hz的聲音,調節(jié)1000Hz純音的強度使之與這聲音響度值一樣,則1000Hz純音的聲壓級分貝值,就定義為這一聲音的響度級值。采用符號LN表示,其單位為方(phon)。
(4)計權聲級
噪聲響度級的計算很復雜,為了能用儀器直接反映人的主觀響度感覺的評價量,在噪聲測量儀器(即聲級計)中設計了一種特殊的濾波裝置(稱為計權網絡),它模擬人耳的響度頻率特性,當含有各種頻率的聲波通過時,它對不同頻率成分進行衰減,使測得的聲壓符合入耳的聽覺特性。通過計權網絡測得的聲壓級,已不再是客觀物理量的聲壓級,而叫做計權聲壓級,簡稱聲級。通用的有A、B、C和D四種計權網絡,相應就有A、B、C和D四種計權聲級。因此,在實際應用中應注明所測得聲級是哪種計權聲級,如70dB(A)表示A計權聲級70分貝。
3.噪聲安全衛(wèi)生標準
我國標準采用的聲級是A計權聲級。我國工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準見表1—7,允許接觸噪聲值大小與接觸時間長短有關,接觸時間縮短1倍,接觸噪聲可增加3dB(A),但最高不得超過115dB(A)。環(huán)境噪聲標準見表1—8。
表1—7 工業(yè)企業(yè)噪聲允許范圍
每個工作日接觸噪聲時間,小時(h) |
新建、擴建、改建企業(yè)允許噪聲的聲級dB(A) |
現(xiàn)有企業(yè)暫時達不到標準時允許噪聲的聲級dB(A) |
8 |
85 |
90 |
4 |
88 |
93 |
2 |
91 |
96 |
1 |
94 |
99 |
最高不得超過115dB(A) |
表1—8 環(huán)境噪聲標準
地區(qū) |
允許噪聲的聲級dB |
地區(qū) |
允許噪聲的聲級dB | ||
白天(7~21h) |
夜間 |
白天(7~21h) |
夜間 | ||
特別需安靜地區(qū) |
45 |
35 |
市中心商業(yè)區(qū)、 街道工廠區(qū) |
60 |
45 |
一般居民、文教區(qū) |
50 |
40 |
工業(yè)集中區(qū) |
65 |
55 |
居民、商業(yè)混合區(qū) |
55 |
45 |
交通干線兩則 |
70 |
55 |
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