一、生產環境中的噪聲與安全

　　噪聲通常是指一切對人們生活和工作有妨礙的聲音，或者說凡是使人煩惱的、討厭的、不愉快的、不需要的聲音都叫噪聲。噪聲與人們的心理狀態有關，不單獨由聲音的物理性質決定。同樣的聲音有時是需要的，而有時便成為噪聲。噪聲對人生理、心理的影響在第二章中已經講述。本節主要從噪聲與安全的關系角度，對噪聲加以討論。

　　1．噪聲的分類

　　按不同的分類標準，對噪聲有不同的分類，常見的分類有：

　　（1）按噪聲源特性分類

　　① 工業噪聲。工業生產產生的噪聲。其中工業噪聲按其產生方式不同又可分為：

　　a．空氣動力性噪聲。是由于氣體壓力發生突變產生振動發出的聲音，如鼓風機、汽笛、壓氣排放聲等發出的聲音。

　　b．機械性噪聲。是由于機械的轉動、撞擊、摩擦等而產生的聲音，如風鏟、車床、織布機、球磨機等發出的聲音。

　　c．電磁性噪聲。是由于電磁交變力相互作用而產生的，如發電機、變壓器等發出的聲音。

　　② 交通噪聲。交通過程中產生的噪聲

　　③ 社會噪聲。社會活動和家庭生活引起的噪聲。

　　（2）按照人們對噪聲的主觀評價分類

　　① 過響聲。很響的使人煩燥不安的聲音，如織布機的聲音。

　　② 妨礙聲。聲音不大，但妨礙人們的交談、學習。

　　③ 刺激聲。刺耳的聲音，如汽車剎車音。

　　④ 無形聲。日常人們習慣了的低強度噪聲。

　　（3）按噪聲隨時間變化特性分類

　　①　穩定噪聲。聲音強弱隨時間變化不顯著，其波動小于5dB。

　　②　周期性噪聲。聲音強弱呈周期變化。

　　③     無規律噪聲。聲音強弱隨時間無規律變化。

　　④     脈沖噪聲。突然爆發又很快消失、其持續時間小于1s，間隔時間大于1s，聲級變化大于40dB的噪聲。

　　2．噪聲的評價指標及允許標準

　　噪聲對人的危害主要取決于噪聲特性，因此引出了許多評階方法、指標和控制標準。噪聲控制標準一般分為三類，第一類是基于對勞動者的聽力保護而提出來的，我國《工業企業噪聲衛生標準》屬于此類，它以等效連續聲級、噪聲暴露量為指標；第二類是基于降低人們對環境噪聲的煩惱程度提出來的，我國的《城市區域環境噪聲標準》、《機動車輛噪聲標準》屬于此類，此類標準以等效連續聲級、統計聲級為指標；第三類是基于改善工件條件，提高作業效率而提出的，如《室內噪聲標準》，該類標準以優選語言干擾級、噪聲評價數等為指標。下面簡要介紹幾個噪聲評價指標。

　　（1）等效連續聲級。A聲級較好地反映了人耳對噪聲頻率特性和強度的主觀感覺，它是一種較好的連續穩定的噪聲評價指標，但經常遇到的是起伏的不連續的噪聲，這就很難測定A聲級的大小，為此需要用接觸噪聲的能量平均值來表示噪聲級的大小。等效連續聲級定義為，在聲場某一定位置上，用某一段時間能量平均的方法，將間歇出現變化的A聲級，用一個A聲級來表示該段時間內噪聲級的大小。

　　（2）統計聲級。如街道、住宅區的環境噪聲和交通噪聲，往往是不規則的、大幅度變動的，為此常用統計聲級來表示，統計聲級是指某一段時間內A聲級的累計頻率的百分比。如L10＝70dB(A)表示整個統計測量時間內，噪聲級超過70dB(A)的頻率占10％；L50＝60dB(A)表示噪聲級超過60dB(A)的頻率占50％；L90＝50dB(A)表示噪聲級超過50dB(A)的頻率占90％。實際上L10相當于峰值平均噪聲級，L60相當于平均噪聲級，L90相當于背景噪聲級。一般測量方法是選定一段時間，每隔5秒鐘讀取一個值，然后統計L10、L60、L90等指標。如果噪聲級的統計特征符合正態分布，那么等效連續聲級與統計聲級之間存在固定的相關關系。

　　（3）優選語言干擾級。由于0.5Hz～2kHz的頻率范圍的噪聲對語言干擾最大，因此選取500Hz、1kHz、2kHz中心頻率的聲壓級的算術平均值評價噪聲對語言的干擾程度，稱為優選語言干擾級。根據優選語言干擾級可以確定語言交流的最大距離見表5-7。

表5-7  語言干攏級與語言交流最大距離

　　（4）噪聲暴露量（噪聲劑量）。人在噪聲環境中工作，噪聲對聽力的損害不僅與噪聲強度有關，而且與噪聲暴露時間有關。噪聲暴露量綜合考慮噪聲強度與暴露時間的累積效應。  

　　（5）噪聲評價數。對于室內活動場所的穩態環境噪聲，國際標準化組織推薦用NR曲線來評價噪聲對工作的影響。NR的具體求法是，對噪聲進行倍頻程分析，一般取8個頻帶(63～8000Hz)測量聲壓級，根據測量結果在NR曲線上畫頻譜圖，在該噪聲的8個倍頻帶聲壓級中找接觸到的最高一條NR曲線之值，即為該噪聲的評價數NR。噪聲評價數NR曲線對于控制噪聲也很有意義。如標準規定辦公室的噪聲評價數為NR30，那么室內環境噪聲的倍頻帶聲壓級均不能超過NR30曲線。

　　為了保護勞動者的身心健康，在技術條件允許和符合經濟原則的條件下，應該將工業企業的噪聲控制得越低越好。我國醫學界、勞動保護部門、環境保護部門等單位經過長期的調查研究，制訂了我國《工業企業噪聲衛生標準》。它規定了工業企業的生產車間和作業場所的工作地點噪聲標準為85dB(A)，現有工業企業經努力暫時達不到標準時，可以適當放寬至90dB(A)。標準還規定每天工作8h允許連續噪聲的噪聲級不得超過85dB(A)，如果時間減半，允許噪聲聲級提高3dB(A)，但是不論暴露時間多長，最高限度為115dB(A)。具體標準可以參照《工業企業噪聲衛生標準》。

　　3．噪聲的控制

　　（1）控制噪聲源。控制噪聲源是消除與降低噪聲的根本措施，首先應研制和選擇低噪聲的設備，改進生產加工工藝，提高機械設備的加工精度和安裝技術，使發聲體變為不發聲體，或發出的聲音減小，實踐證明用這種改革生產工藝來控制聲源的辦法是有效的，如用油壓打樁機取代氣壓打樁機，噪聲強度可下降50dB。另外，封閉噪聲源也是消除噪聲的一個有效途徑。常用隔音材料將噪聲源限制于局部范圍，將噪聲源與周圍環境隔離。

　　（2）控制噪聲傳播。

　　① 合理布局廠區。在新建或擴建、改造老廠房時，應充分考慮噪聲對周圍環境的影響，噪聲車間應遠離行政辦公場所與居民區，并保持一定的距離，周圍建隔聲墻、防護林、草坪，建筑物內墻、天花板、地面等處可裝上性能良好的吸聲材料。

　　② 控制噪聲傳播途徑的措施。

　　a. 吸聲。用多孔吸聲材料做成一定結構，安裝在室內墻壁上或吊在天花板上，吸收室內的反射聲，或安裝在消聲器或管道內壁上，增加噪聲的衰減量。多孔吸聲材料多以玻璃棉，礦渣棉、聚胺酯泡沫塑料等加工成木屑板、甘蔗纖維板、吸聲磚等，一般可以降低室內噪聲朗6～10dB（A）。

　　b. 隔聲。采用隔聲性能良好的墻、門、窗、罩等，把聲源或需要保持安靜的場所與周圍環境隔絕起來，在吵鬧的車間內為了保證工人不受干擾，可以開辟一個安靜的環境，如建立隔音操作間、休息室等，也可以用隔音間、隔音罩將產生噪聲的機器密封起來，降低聲源輻射。

　　c. 消聲。在產生噪聲的設備上安裝消聲器，可以消除機械氣流噪聲，使機械設備進出氣口噪聲降低25dB～50dB。

　　e. 隔振與阻尼。隔振就是在機械設備下面安裝減振器或減振材料，以減少或阻止振動傳到地面，常用的減振器有彈簧類、橡膠類、軟木、氈板、空氣彈簧和油壓減振器等。減振阻尼就是用阻尼材料涂刷在薄板的表面，以減弱薄板的振動，降低噪聲輻射。常用瀝青、塑料、橡膠等高分子材料做阻尼材料。

　　（3）個體防護。要加強對接觸噪聲工人的教育，認識噪聲對人體的危害，并傳授有關個體防護用品的使用方法。護耳器是個體防護噪聲的常用工具，主要種類有耳塞、防聲棉、耳罩、帽盔等，一般用軟橡膠或塑料等材料制成。不同材料不同種類的護耳器對不同頻率噪聲的衰減作用不同，見表5-8。應該根據噪聲的頻率特性選擇合適的防護用品。

表 5-8  護耳器對噪聲的衰減作用（dB）

　　4．音樂調節

　　好的音樂環境能使勞動者減少不必要的精神緊張,緩解單調感和精神疲勞，掩蔽噪聲，避免煩惱，提高作業效率。需要指出的是，音樂調節對保護人的聽力不起任何作用，僅是一種心理綏解。

　　1921年美國的蓋特沃得(E．L．Oatewood)曾成功地用音樂使建筑業的制圖工作提高效率。第二次世界大戰時，為了使工業生產增產，產生了“背景音樂”(background music)和“產業音樂”(industrial music)。其中英國的BBC廣播電臺播放的“Music While You  Work”獲得好評；1943年美國的MUZAK公司開始發行“背景音樂”(BGM)；1960年日本也創作了“產業音樂”曲目。

　　音樂不僅可以緩解噪聲對人的心理影響，而且還能醫治某些精神創傷或疾病。在美國就有利用這種心理療法為患者治病的實例。

　　為了取得良好的掩蔽作用，應根據噪聲強度調節音量。強度低時，音樂的聲級要比噪聲高3～5dB(A)；強度高（80dB(A)以上）時，音樂聲級要比噪聲低3～5dB(A)，由于人耳對樂曲旋律的選擇作用，強度較低的樂曲反而掩蔽了強度較高的噪聲。

　　構成音樂的六要素是，響度、音調、音色、節奏、旋律和速度。為了能使音樂能產生良好的心理效果，一般情況下，響度變化±10dB以內；音調為100～6000Hz的低音調；音色以弦、木管、鋼琴和節奏性樂器的和聲協和音為主，避免歌唱性、打擊樂和銅管樂的音色；節奏要單調柔和；旋律以明快平穩的快樂氣氛為主，避免起伏過大有刺激性；速度以每分鐘60±10拍左右為主的輕快型。這樣的音樂一般稱為“氣氛音樂”(mood music)。對于作業車間應主要考慮速度的適宜性，節奏與旋律稍提高刺激性；若是辦公室應考慮節奏的適宜性，稍增加抑制性；若是商店、醫院應考慮旋律為主，商店可以增加刺激性，而醫院則應充分考慮抑制性。

　　日本早稻田大學已故橫溝克己教授根據實驗提出，車間以體力勞動為主，不需要強調注意力時，以節奏柔和、速度較快而輕松的音樂為好；而單調乏味的工作，應讓作業者聽一些有娛樂性的音樂。相反，需要集中注意力的工作場所，應盡量配以節奏單調柔和、旋律平穩、不分散注意力的音樂；腦力勞動時，則應以速度稍慢、節奏不明顯、旋律舒暢和平靜的音樂為好。

　　音樂不能從上班開始連續播放，因為，首先同一內容的音樂會使人膩煩；其次在一周內根據作業播放一些內容不同的音樂是比較困難的。根據橫溝的實驗，對于手工作業，上午上班不久，由于作業者尚未出現疲勞，即使播放音樂也不能明顯提高作業效率；但在夜班，即便是輕松的工作，播放音樂后作業效率可增加17％。一般白天播放時間約為作業時間的12％，夜班約占作業時間的50％為宜。音樂內容要適合大多數作業者的喜愛，然而根據實驗，對不同工種，同一內容音樂的作用是不同的。

　　二、生產環境中的振動與安全

　　1.振動對人的心理影響

　　（1）對視認知能力的影響。振動的物體振幅較大時，由于視野抖動不穩定，可影響視覺準確度和儀表認讀的正確率。振動頻率為3～4Hz時，人眼肌的調節能力失調，物體在人眼底視網膜成像開始模糊，使視覺的準確性下降，并隨著振動頻率增加繼續下降。人體接觸振動時，人的視認知能力也有類似的現象，尤其是振動頻率與人的頭部、眼睛的固有頻率接近時，共振所致的視認知能力下降會更加明顯。振動頻率為8～10Hz時，由于頭部、頸部共振引起眼球被動運動，從而使視力下降；振動頻率高于20～25Hz，可引起眼的共振(眼球固有頻率為18～50Hz)。

　　（2）對人的運動操作能力的影響。振動可使人的運動操作能力降低。在實際作業中，常見于飛機駕駛員、雷達站工作人員等的操作。低于20Hz的振動，運動操作工作效率的降低與傳遞到機體的振動強度有關，振動越強烈，工效越低下。研究結果表明，低頻率(5～25Hz)、低加速度(0.2g—0.3g)的振動，能降低人從事某些精密控制作業的效能。振動的方向對不同方向的操縱活動也有影響。振動的振幅越大，對追蹤操作能力的影響也越大。實驗結果表明，受垂直振動的人，其手眼協調動作時間隨著振動頻率的變化而變化，尤其在3Hz時此種手眼協調能力下降較明顯。此外，有人認為，在振動環境條件下，人的追蹤操縱能力下降與人的視敏度下降也有著一定的關系。

　　（3）振動對信息加工能力的影響。一些研究結果表明，振動對人的信息加工能力影響不大。但有些學者認為，振動對信息加工能力的影響主要是干擾了視覺，從而影響知覺。雖然如此，有的研究者指出，5Hz、低加速度的垂直振動有助于長時間從事監視工作的人員保持警覺。

　　（4）振動對人的舒適性的影響。當全身振動頻率低于1Hz、加速度小于0.3g時，對人有一定的松弛作用，但隨著振動頻率和加速度增高，可引起人體不適感。在2～ 20Hz、1g加速度時，最常見的癥狀有弦暈、惡心、嘔吐、平衡失調等。實驗結果也予以證明，受垂直振動時，人的平衡能力降低，而且與振動頻率有一定的關系。

　　振動對人的心理的影響與振動的基本物理參量(如頻率，振幅等)有一定聯系，主要是影響認知能力和運動協調能力，從而影響工效和安全。

　　2．振動的分類

　　振動對人的影響分為局部性和全身性兩種。局部振動是手持工具的振動，操縱器對手、腳的振動。全身性振動是通過人體的支撐面，如腳或座位傳到人體全身的振動。乘坐飛機、火車時人體受到的振動屬于全身振動。

　　（1）全身振動具有更大的影響。人體是一個彈性系統，身體各部位都有較固定的共振頻率，當臟器發生強烈共振時，會受到傷害，功能破壞，甚至被撕裂。汽車司機常患有胃等臟器下垂、消化不良等癥，是與受車輛振動傷害有關。在航天事業中，防止全身性振動更具有重要的意義。

　　 在工業生產中，造成嚴重后果的全身振動極為少見。

　　（2）局部振動最為普遍。長期接觸振動工具可影響神經系統、血管、骨能及軟組織功能改變或器質性改變。振動病（也叫雷諾氏征）已成為冶金工業中危害較大的八種職業病之一。患者自覺癥狀為手麻、發僵、疼痛、四肢無力、關節痛及神經衰弱綜合癥等。

　　3．振動的防護

　　在日常生產過程中接觸振動的作業很多，而且振動對人體的危害比較嚴重，所以必須采取相應的措施，消除或減少振動，降低作業人員的職業病發病率。

　　（1）勞動組織措施。制定合理的勞動制度，適當安排工間休息，盡可能實行輪換工作制，不連續使用振動工具，經常保養和維修機器，使之處于正常工作狀態。另外，新工人上崗前應進行技術培訓，熟練操作工具，減少靜力作業成分。

　　（2）技術措施。改革工藝設備和操作方法，提高作業的自動化程度，用新工藝、新方法取代傳統工藝，如采用液壓機、焊接、高分子粘合劑等新工藝代替風動工具鉚接。    盡可能采取減振措施，如改變風動工具的排風口方向，對一些機器設備安裝減振裝置。固定設備的總體減振目的是防止物體振動在固體中傳遞，方法是在設備下邊加減振器。    為了預防全身振動，建筑廠房時，要建防振地基，振動車間應建在樓下。

　　由于寒冷可促使振動病發作，所以振動車間溫度應該保持在16℃以上。

　　（3）衛生保健措施。實行作業前體檢，凡患有中樞神經系統疾病、明顯的植物神經功能失調、各種血管病變、心絞痛、高血壓、心肌炎等疾病者不宜從事振動作業。從業人員也應定期體檢，以便早期發現振動病變，對于反復發作并逐漸加重的人員應調離振動作業。

　　合理使用勞動保護用品，加強個人防護，工作時佩戴雙層襯墊無指手套或防振彈性手套，既可減振，又可以達到手部保暖的目的。