Dźwięk Hałas...- A dlaczego Babciu masz takie duże uszy? - spytał Czerwony Kapturek. - Żeby Cię lepiej słyszeć Kochana Wnusiu - odparł Wilk 1 2 Dźwięk definicja Zmiany w ciśnieniu powietrza, rozchodzące się sferycznie od źródła, wywołujące wrażenia słuchowe infradźwięki (zmiany ciśnienia poniżej zakresu słyszalności człowieka) dźwięki słyszalne ultradźwięki Fizyczne parametry dźwięku natężenie dźwięku wrażenie głośności dźwięku, zależy od zakresu zmian ciśnienia powietrza (od 2 10-5 do 102 Pa), wyrażane w skali logarytmicznej (db) jako poziom natężenia dźwięku lub poziom ciśnienia akustycznego wysokość dźwięku odczucie słyszalnej częstotliwości dźwięku barwa dźwięku struktura fizyczną fali (przebiegiem zmian ciśnienia w czasie) 3 4 Natężenie i częstotliwość dźwięku Słuch - funkcje główny zmysł obronny, umożliwia odbiór bodźców z odległych źródeł, niezależnie od ich położenia w przestrzeni pozwala lokalizować potencjalnie niebezpieczne obiekty w przestrzeni dzięki możliwościom oceny kierunku i odległości w przypadku określonych dźwięków alarmuje cały organizm (mechanizm walka lub ucieczka ) system naprowadzający dla zmysłu wzroku umożliwia komunikację miedzyludzką 5 6 1
Budowa narządu słuchu Funkcje ucha zewnętrznego - wzmocnienie dźwięku, - udział w lokalizacji źródła dźwięku, - funkcja ochronna. 7 8 Zakres słyszalności u ludzi młodych normalnie słyszących od 16 Hz do 21 khz (budowa anatomiczna ucha) wraz z wiekiem górna granica słyszenia obniża się do poziomu 16 khz, dolna nie ulega większym zmianom o zrozumiałości mowy i słyszalności sygnałów ostrzegawczych decyduje czułość w zakresie od 2 do 4 khz Funkcje ucha środkowego Przeniesienie maksimum energii akustycznej ze środowiska do ucha wewnętrznego Ochronna (refleks słuchowy) 9 10 Funkcje ucha wewnętrznego Przekaz energii akustycznej do mózgu Zmysł równowagi 11 12 2
poziom natężenia dźwięku (db) Czułość narządu słuchu Audiometria impedancyjna (tympanometria) - pomiar odruchów mięśnia strzemiączkowego i naprężeniu błony bębenkowej. odpowiedzi elektrycznych (ERA) - rejestrowanie i ocena zjawisk elektrycznych po stymulacji bodźcem akustycznym ucha w każdym odcinku drogi słuchowej Tonalna w kabinie ciszy częstotliwość dźwięku (Hz) 13 14 Czułość narządu słuchu próg słyszalności dla tonów o częstotliwości 1000 Hz próg słyszalności odpowiada ciśnieniu akustycznemu na poziomie 2 10-5 Pa, co przyjęto za poziom odniesienia (0 db) dla bodźców słuchowych w zakresie od 3 do 5 khz dźwięki odbierane są jako głośniejsze pomimo tego, że generowane są przez podobne poziomy energii, co dźwięki w paśmie niższym i wyższym Czułość narządu słuchu próg bólu u ludzi młodych próg bólu wynosi ok. 120 db względem progu słyszalności (wrażenia) dla tonu o częstotliwości 1000 Hz u ludzi starszych próg bólu podwyższa się o 10 do 20 db w zakresie od 3 do 5 khz ucho ludzkie przejawia największą czułość, jeśli chodzi o próg słyszalności, oraz najmniejszą tolerancję odnośnie progu bólu 15 16 Prawodawstwo dyrektywa UE 2003/10/WE Art. 5 ust. 1 Biorąc pod uwagę postęp techniczny oraz dostępne środki ograniczenia ryzyka u źródła, należy podjąć takie działania, aby ryzyko wynikające z narażania na hałas zostało wyeliminowane u źródła lub zredukowane do minimum Wartość graniczna dziennej ekspozycji - 87 db Hałas definicja Niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe, uciążliwe lub szkodliwe dźwięki oddziałujące na sam narząd słuchu, układ nerwowy oraz inne części organizmu człowieka. hałas uciążliwy, nie wywołujący trwałych skutków w organizmie hałas szkodliwy, wywołujący trwałe skutki lub niosący ryzyko ich wystąpienia 17 18 3
Narażenie na czynniki szkodliwe w UE Zatrudnieni w warunkach zagrożenia czynnikami szkodliwymi i uciążliwościami pracy w 2011 roku. 19 20 Rodzaje hałasu ustalony (poziom zmienia się w czasie nie więcej niż o 5 db) nieustalony (dźwięki przerywane lub poziom zmienny o więcej niż 5 db) impulsowy (jedno lub wiele zdarzeń dźwiękowych, każde o czasie trwania mniejszym niż 1 s) Najbardziej niebezpieczny (prawo Webera Fechnera) Rodzaje hałasu infradźwiękowy (zakres od 2 do 50 Hz) ultradźwiękowy (zakres od 10 do 100 khz) 21 22 Rodzaje hałasu Hałas przemysłowy przemysłowy komunalny (w pomieszczeniach mieszkalnych, miejscach użyteczności publicznej i terenach wypoczynkowych) komunikacyjny (w środkach komunikacji indywidualnej i zbiorowej) 23 24 4
Hałas przemysłowy Hałas komunikacyjny (noc w Skawinie) Średni poziom hałasu w przedszkolach - 85 db. Dyrygent w trakcie baletu Jezioro łabędzie był narażony na hałas o poziomie 88 db. Kierowcy ciężarówek bywają narażeni na hałas o poziomie 89 db. Personel klubów nocnych może być narażony na hałas o poziomie około 100 db. Hałas w chlewniach osiąga poziom 115 db. 25 26 Mapa akustyczna Wrocławia Hałas komunikacyjny 27 28 Kształt krzywych korekcyjnych A i C Równoważny poziom dźwięku A Średnia wartość poziomu hałasu zmiennego w czasie, która odpowiada reakcji narządu słuchu narażonego na działanie hałasu o stałym poziomie i w równoważnym przedziale czasu Charakteryzuje Hałas zmienny w czasie Zmienną ekspozycję na hałas 29 30 5
Przykład Hałas ustalony Hałas nieustalony 31 Poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu pracy (L EX,8h ) lub tygodnia pracy (L EX,w ) L Aeq,Te - równoważny poziom dźwięku A wyznaczony dla czasu ekspozycji T e, T 0 - czas odniesienia= 8h, i - kolejny dzień roboczy w tygodniu, n - liczba dni roboczych w tygodniu (może być różna od 5). 32 Szacowanie ryzyka zawodowego Szacowanie ryzyka dla młodocianych 33 34 Szacowanie ryzyka dla kobiet w ciąży Przykłady głośności różnych źródeł hałasu 35 36 6
Hałas w środowisku pracy Wartości dopuszczalne hałasu poziom ekspozycji odniesiony do 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu pracy (LEX, 8h) i odpowiadającą mu ekspozycję dzienną (EA, d) odniesiony do tygodnia pracy (LEX, w) i odpowiadającą mu ekspozycję tygodniową (EA, w), (wyjątkowo, w przypadku hałasu oddziałującego na organizm człowieka w sposób nierównomierny w poszczególnych dniach tygodnia) maksymalny poziom dźwięku A (LAmax), szczytowy poziom dźwięku C (LCpeak). 37 38 Hałas w Polsce ok. 13 mln Polaków jest narażonych na szkodliwe oddziaływanie hałasu prawie 50 osób na 1000 zatrudnionych jest narażonych na trwały ubytek słuchu zawodowe uszkodzenie słuchu stanowi prawie 30% przypadków chorób zawodowych Górnictwo, hutnictwo, przemysł metalowy Przemysł środków transportu, maszynowy i włókienniczy 39 Wpływ hałasu na organizm człowieka oddziaływanie na narząd słuchu Adaptacja zależy od intensywności i czasu działania bodźca akustycznego Zmęczenie ( odwracalne i nieodwracalne ) Uraz akustyczny - mechaniczne uszkodzenie błony bębenkowej lub narządu Cortiego fizjologiczne reakcje pozasłuchowe skutki psychologiczne 40 Oddziaływanie hałasu na narząd słuchu Uszkodzenia narządu słuchu natężenie pow. 80 db(a) uszkadza narząd słuchu skutki działania hałasu kumulują się w czasie ciągła ekspozycja bardziej szkodliwa niż przerywana (procesy regeneracyjne) najgroźniejszy jest hałas 3-5 khz (największa czułość ucha) szczególna szkodliwość hałasu impulsowego wolna reakcja mięśni przy kosteczkach słuchowych (0.01 s) brak mechanizmu refleksu słuchowego perforacja błony bębenkowej zwichnięcia i złamania kosteczek słuchowych czasowe lub trwałe podwyższenie progu słyszenia (uszkodzenie błony podstawnej i komórek słuchowych aparatu Cortiego) Głuchota przewodzeniowa Głuchota odbiorcza 41 42 7
Ubytki słuchu Ubytek słuchu Stopień ubytku słuchu Trudności w komunikacji słownej: Ryzyko utraty słuchu przy różnych natężeniach hałasu Minimalny 11 do 25 db Nieznaczne trudności Lekki 26 do 40 db Trudności ze słyszeniem cichej, bądź odległej mowy Umiarkowany 41 do 55 db Problemy w czasie zwykłej rozmowy Umiarkowanie poważny 56 do 70 db Poważny 71 do 90 db Problemy z usłyszeniem głośnej mowy Głęboki ponad 91 db Problemy z usłyszeniem głośnych dźwięków 43 44 Hałas jako choroba zawodowa Obustronny trwały ubytek słuchu spowodowany hałasem polegający na trwałym przesunięciu progu słyszenia o 45dB (w uchu lepiej słyszącym obliczony jako średnia dla częstotliwości 1, 2, 3 khz) Głuchota odbiorcza Fizjologiczne reakcje pozasłuchowe wpływ na ośrodkowy układ nerwowy Zmysły upośledzenie funkcji adaptacji do ciemności zmiany w czynności narządu równowagi. Psychika uczucie przykrości, niepokoju, udręczenia, lęku, zmniejsza się zdolność skupienia uwagi, przedłuża się czas reakcji 45 46 Fizjologiczne reakcje pozasłuchowe Układ hormonalny - wzrost stężenia adrenaliny we krwi Zmniejszenie częstości oddechów Układ krążenia: przyśpieszenie akcji serca. wzrost ciśnienia krwi skurcz obwodowych naczyń krwionośnych Fizjologiczne reakcje pozasłuchowe wyłączenie układu trawienia pow. 75 db(a) ryzyko pojawienia się zaburzeń funkcji fizjologicznych zaburzenia równowagi zmniejszenie pola widzenia zaburzenia dotyku ogólnoustrojowy stresor - możliwość wystąpienia nadciśnienia choroby wrzodowej nerwic 47 48 8
Skutki psychologiczne Skutki psychologiczne uczucie rozdrażnienia i irytacji, zmienność nastrojów spadek wydolności psychicznej, zmęczenie wydłużony czas reakcji obniżona precyzja ruchów zmniejszona zrozumiałość i maskowanie mowy oraz dźwiękowych sygnałów bezpieczeństwa Natężenie na poziomie 55-75 db(a): rozproszenie uwagi utrudnienie pracy spadek wydajności Skutki rosną wraz ze złożonością zadania 49 50 Metody redukcji hałasu ograniczenie powstawania hałasu (emisji) osłabienie rozprzestrzeniania się hałasu (transmisji) środki ochrony indywidualnej (redukcja immisji) Redukcja emisji hałasu najbardziej efektywna automatyzacja pracy (dźwiękoizolacyjne kabiny sterownicze) wybór i stosowanie procesów technologicznych o małej emisji hałasu wybór i stosowanie maszyn o małej emisji hałasu zmiana warunków pracy maszyny, modernizacja lub wymiana części składowych maszyny 51 52 Ograniczenie powstawania hałasu - maszyny wyciszanie maszyn dokładne wyważenie elementów ruchomych aerodynamika wlotów i wylotów powietrza materiały tłumiące np. obudowy dźwiękochłonne zastosowanie łożysk cichobieżnych stosowanie nowych rozwiązań technicznych odpowiednia konserwacja maszyny właściwe smarowanie wyważanie części Ograniczenie transmisji hałasu Ochrony zbiorowe z zastosowaniem środków technicznych Zdalne sterowanie Automatyzacja procesów produkcyjnych Urządzenia i materiały ograniczające hałas Środki organizacyjno-administracyjne grupowanie źródeł dźwięku odpowiednie usytuowanie źródeł dźwięku w pomieszczeniu oddzielenie obszarów o małej i dużej emisji hałasu 53 54 9
Osłabienie rozprzestrzeniania się hałasu środki techniczne Zastosowanie materiałów pochłaniających Urządzenia ograniczające hałas (przekierowanie i wytłumienie fali dźwiękowej) Obudowy Tłumiki Ekrany i pułapki dźwiękochłonne Materiały pochłaniające dźwięk (eliminacja hałasu odbitego od przeszkód) 55 56 Środki ochrony indywidualnej wkładki przeciwhałasowe jednorazowego i wielorazowego użytku nauszniki i hełmy wkładki (wielo- i jednorazowe) nauszniki 57 58 Aktywne metody redukcji hałasu Dyrektywy 86/188/EWG dotycząca ochrony pracowników przed zagrożeniami związanymi z narażeniem na hałas podczas pracy Zastąpiona przez: 2003/10/WE w sprawie minimalnych wymagań ochrony zdrowia i bezpieczeństwa dotyczących narażenia pracowników na czynniki fizyczne (hałas) 2000/14/WE w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących emisji hałasu do środowiska przez urządzenia używane na zewnątrz pomieszczeń 59 60 10
Normy PN-EN ISO 3740, PN-EN ISO 9612 i PN-EN ISO 11200 - określanie wielkości emisji hałasu maszyn PN-EN SO 4871 - deklarowanie i weryfikowanie wartości emisji hałasu maszyn PN-EN ISO 11688 - projektowanie maszyn i urządzeń o ograniczonym hałasie PN-EN ISO 11690 - projektowania stanowisk pracy o ograniczonym hałasie 61 11