Научная статья на тему 'ВИБРАЦИЯ КАК НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ФАКТОР ВНУТРИЖИЛИЩНОЙ СРЕДЫ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ'

ВИБРАЦИЯ КАК НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ФАКТОР ВНУТРИЖИЛИЩНОЙ СРЕДЫ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
95
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Parameters of vibration from various sources in residential buildings are given. The relationship of vibration levels to the distance from the source, the design of the building, and the number of stories in it was established. On the basis of subjective evaluation of vibration intensity by inhabitants, laboratory studies on the effect of vibration of different levels and frequencies on the body, and clinico-physiologic surveys of the population, maximum permissible vibration levels for residential buildings were determined and these served as the basis for the preparation of «Sanitary Norms of Permissible Vibrations in Residential Buildings».

Текст научной работы на тему «ВИБРАЦИЯ КАК НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ФАКТОР ВНУТРИЖИЛИЩНОЙ СРЕДЫ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ»

Красопский Г. Н. Моделирование интоксикации и обоснование условий экстраполяции экспериментальных данных с животных на человека при решении задач гигиенического нормирования. Авторе*, дис. докт. М., 1973.

Кундиев Ю. И. Всасывание пестицидов через кожу и профилактика отравления. Киев, 1975.

Попхристов П. Кожные болезни в детском возрасте. София, 1963.

Рапопорт Ж. Ж. Промышленная аллергия и токсикоз (платиноз). Красноярск, 1976.

Слынько П. П. Потоотделение и проницаемость кожи человека. Киев, 1973.

Сомов Б. А., Долгов А. П. Профессиональные заболевания кожи в ведущих отраслях народного хозяйства. М„ 1976.

Утехин Е. В.— В кн.: Ультрафиолетовое излучение. М., 1971, сб. 5, с. 144—145.

Штабский Б. М., Красовский Г. Н., Кудрина В. Н. и др.— Гиг. и сан., 1979, № 9, с. 41—45.

Штабский Б. М., Гжегоцкий М. Р.— В кн.:'Гигиенические и биологические аспекты применения пестицидов в условиях Средней Азии и Казахстана. Душанбе 1978, с. 246—248. Шумская Н. И.— В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ. М., 1961, вып. 2, с. 12-17. Шумская Н. И., Толгская М. С.— В кн.: Токсикология новых промышленных веществ. М., 1968, вып. 10 с. 110—116.

Vickers С. F. Н.— Arch. Derm., 1963, v. 88, p. 20—23.

Поступила 11.02.81

. Summary. It is concluded from an analysis of the literature and of the authors' own experimental studies that the absorption from water through the skin may be of hygienic importance for a number of substances. It is proposed that more attention bo given to the skin-absorptive action of substances as a possible additional criterion to be considered in experimental derivation of MACs.

УДК 613.5:[613.164-Ь612.014.451-07

В. В. Шишкина, И. Л. Карагодина

ВИБРАЦИЯ КАК НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ФАКТОР ВНУТРИЖИЛИЩНОЙ СРЕДЫ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ

Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Бурный рост городов, развитие всех видов транспорта, насыщение жилых и общественных зданий саннтарно-техническим и инженерным оборудованием, эксплуатация встроенных объектов обусловили высокий вибрационный фон, который представляет опасность для здоровья не только рабочих в условиях производства, но и других групп населения.

Ввиду возможности круглосуточного воздействия вибрации в быту на людей пожилого возраста, с ослабленным здоровьем и детей регламентация интенсивности вибрационного фактора в жилище имеет большое социально-экономическое значение.

В связи с этим Московским НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана совместно с НИИ строительной физики Госстроя СССР впервые проведено изучение акустических характеристик источников вибрации в городской среде и обоснование допустимых уровней вибрации в жилых помещениях.

Натурные исследования параметров вибрации проводились в современных многоэтажных жилых домах с наружными стенами из кирпича и бетона (крупных блоков, панелей) при различной удаленности (8—100 м) от внешних источников. Объекты выбирали, исходя из реальных условий размещения жилой застройки: вблизи, трасс мелкого заложения и открытых радиусов метропблитена, пригородных и внутригородских железнодорожных магистралей.

В сравнительном плане изучали распространение вибрации от автомобильного транспорта, а также вибрацию от внутридомовых источников (лифтов, инженерно-технологического оборудования встроенных и пристроенных предприятий тор-

говли, комбинатов бытового обслуживания и котельных).

При определении основных характеристик вибрации изучали спектральную структуру сигнала и оценивали интенсивность колебательного процесса (по параметру ускорения) в каждом направлении (вертикальном, горизонтальном) воздействующей вибрации.

Колебания регистрировали автоматически с помощью измерительного магнитофона (7001-7003) фирмы «Брюль и Къер» (Дания). Для частотного анализа вибрационного сигнала, записанного на магнитную ленту, использовали систему, состоящую из спектрометра 2112 и самописца уровней 2305. Анализ проводили в диапазоне частот от 2 до 250 Гц.

Учитывая, что передача колебаний человеку осуществляется через пол помещения, а также для получения сопоставимых результатов точки измерения избирали на полу жилой комнаты.

Проведенные исследования позволили установить следующее. Наиболее распространенным и значимым источником вибрации в жилых помещениях является городской рельсовый транспорт: линии мелкого заложения и открытые радиусы метрополитена, в ряде случаев — железнодорожные магистрали. Колебания, возникающие при прохождении поездов, распространяются на значительные расстояния, неравномерно затухая в зависимости от конструкции тоннеля, свойств грунта и этажности здания. Спектральный состав измеряемых колебаний характеризуется максимальными уровнями и наибольшим превышением их над фоновыми в октавных полосах частот 31,5—63 Гц.

Рис. 1. Уровни вибрации в жилых домах при различном удалении от тоннеля метрополитена мелкого заложения. По оси абсцисс — среднегеометрические частоты активных голос (в Гц); по оси ординат — уровни виброускорення (в дБ) относительно порога А0=3-10—4 м/с»; / — 10 м; 2 — 20 м: 3 — 16 м: 4 — 40 м; 5 — ориентировочно нормативная кривая; а — фон днем; б — фон ночью.

На интенсивность вибрации в жилых домах существенно влияет расстояние от источника (рис. 1). При удалении зданий от тоннеля метрополитена на 10 м превышение над фоновыми показателями в октавных полосах 31,5 и 63 Гц в среднем составляет 20 дБ, в октавной полосе 16 Гц уровни вибрации от поездов превышают фон на 2 дБ, а в низкочастотном диапазоне соизмеримы с ним. С увеличением расстояния до 40 м происходит снижение уровней до 27—23 дБ соответственно частотам 31,5 и 63 Гц, а на расстоянии более 50 м от тоннеля виброускорение не выходит за пределы колебаний фона.

Изучение распространения вибрации по вертикальной оси здания показало, что по мере повышения от 1-го к 5-му этажу амплитуда виброускорения снижается как в полосах спектра, так и по суммарным (Lin) уровням. Наименьшее снижение (до 5 дБ) отмечено на частоте 16 Гц, наибольшее (до 13 дБ) — на частотах 31,5—63 Гц. По суммарным уровням это снижение с 1-го до 5-го этажа составляет 4—6 дБ. При распространении вибрации на более высокие этажи отмечается как дальнейшее уменьшение амплитуды колебаний, так и явление резонанса,, выражающееся в превышении (на 3—5 дБ) на доминирующей частоте 31,5 Гц уровней виброускорення на 9-м этаже по сравнению с 1-м.

Сравнение спектров вибрации крупноблочного, кирпичного и каркаснопанельного зданий, расположенных в условиях одинаковых грунтов в ц^дну-се 16—20 м от тоннеля метро, показало, что колебания в октавах 16—25 Гц имеют сходные характеристики и величины (рис. 2).

Отмечено влияние скорости движения метро-поездов на интенсивность вибрации: на каждые 10 км/ч увеличения скорости (с 10 до 60 км/ч) наблюдается повышение уровней виброускорения в зданиях в среднем на 3—5 дБ на частотах 63 и 125 Гц.

При изучении вибрационного режима зданий, создаваемого поездами открытых радиусов метро

Рис. 2. Уровни вибрации в зданиях различной конструкции около тоннеля метрополитена (глубина заложения 2 м). По осям абсцисс н ординат — то же. что на рис. 1; / — стенка тоннеля: 2 — 1-Я этаж каркаснопанельного здания (расстояние 16 м):

3 — 1-Я этаж кирпичного здания (расстояние 22 м);

4 — 1-й этаж крупнопанельного здания (расстояние

20 м).

при разрыве 20—40 м от источника, а также подвижным составом железнодорожного транспорта в радиусе 40—100 м, выявлены аналогичные закономерности (рис. 3).

Спектр вибрации от автомобильного транспорта в жилом здании, удаленном от магистрали на 50 м, широкополосный, на частотах 4—31,5 Гц колеблется в пределах 15--11 дБ.

Таким образом, уровни вибрации от железнодорожного транспорта, автомобильных магистралей в радиусе свыше 40—50 м невысокие, однако сопутствующий шум распространяется на более значительные расстояния и превышает на протяжении суток допустимые для жилых помещений эквивалентные уровни звука на 30—32 дБ А.

К внутридомовым источникам вибрации относятся встроенные котельные, которые при неправильном монтаже и недостаточной виброизоляции работающих механизмов создают в квартирах, расположенных над ними, уровни вибрации, превышающие фон в области низких частот спектра

- . /' "" "ч/ -1-1- 1 г 1

4 в 16 31,5 63 1235 4

ип

Рис. 3. Уровни вибрации в жилых домах при различном удалении от ближней колеи железнодорожной магистрали. По осям абсцисс и ордин&т — то Же. что на рис. I. / — 50 м (ст. Лобня): г — 40 м (ст. Лось); 3 — 50 ы (ст. Карачарово): 4 — 85 и (ст. Карачарово); 5 — 100 м (ст. Лось).

Таблица 1

Нормативные уровни вибрации (в дБ) в жилых помещениях

Показатель Среднегеометрические полос. частоты октавных Гц

2 .4 8 16 31,5 63

Виброскорость 79 73 67 67 67 67

Виброускорение 25 25 25 31 37 43

Вибросмещение 133 121 109 103 97 91

(4—16 Гц) на 33—35 дБ. Уровни шума превышают допустимые и в низкочастотном диапазоне — 63, 125 и 250 Гц — соответственно на 8, 3 и 2 д^ А. Анализ влияния режимов работы лифтовых установок различных типов на вибрационный фон жилых квартир указывает на перспективное применение лифтов только с автоматическим регулированием дверей, так как уровни вибрации при различных операциях (закрывании двери, пуске лифта, самодвижении лебедки) не превышают фоновые амплитуды колебаний в квартирах. Эксплуатация лифтов старых конструкций создает значительные превышения суммарных уровней (Lin) над фоновыми показателями при всех операциях, особенно при закрывании двери (на 21—26 дБ).

В результате опроса установлено, что вибрация, распространяющаяся в жилые здания, вызывает отрицательные реакции от легкого беспокойства до сильного раздражения (20,4% жителей направляют жалобы в различные учреждения -санитарной службы, а 47% стремились переменить место жительства).

При анализе числа жалоб жителей в зависимости от удаленности жилой застройки от тоннеля метрополитена установлено, что по мере увеличения зоны разрыва с 20 до 40 м процент лиц, отмечающих беспокойство и раздражение, уменьшается с 73 до 17. Дальнейшее увеличение зоны разрыва не вызывает статистически достоверного снижения числа жалоб. Эта количественная величина субъективного параметра в оценке воздействующего спектра вибрации — 17% жалоб — как не вызывающая значительного беспокойства жителей была принята нами ориентировочно за допустимую, а уровни вибрации, соответствующие этому показателю — как исходные для углубленных физиологических исследований.

С целью последующей разработки гигиенических нормативов вибрации в жилых домах использовали форму нормативной кривой, предложенную в документе ИСО «Руководство по оценке воздействия вибрации на человека» (MC 2631—74), построенную на основании данных литературы о частотной зависимости порогов восприятия человека к вертикальной' вибрации (Reicher; Bekesy; Dieck-man; AAiva). В указанном документе международной организации по стандартизации приводятся различные пределы для вибрации вертикального и горизонтального направлений. При регламен-

тации уровней вибрации для населения в условиях жилых зданий такое подразделение вибрации по направлению воздействия, по нашему мнению, нецелесообразно. Вибрация в жилом доме может иметь любое направление относительно основных биологических осей человека, так как положение его тела во время пребывания в домашних условиях меняется (он стоит, сидит или лежит).

С выбором формы нормативной кривой стало возможным определение ее численных значений во всем нормируемом диапазоне частот, так как для этого достаточно знать допустимый уровень в одной из октавных полос спектра. Этот уровень установлен в результате сопоставления выбранной формы нормативной кривой с измеренными спектрами вибрации в жилых домах (см. рис. 1), с одной стороны, и их субъективной оценкой (по проценту жалоб) населением — с другой. Таким уровнем является виброускорение 27 дБ на доминирующей частоте 31,5 Гц (см. рис. 1), регистрируемое в жилых домах на расстоянии 40 м от источника и соответствующее наименьшей частоте (17%) жалоб. Ориентировочные нормативные показатели, соответствующие этому уровню в октавных полосах частот 2, 4, 8,16,31,5 и 63 Гц, следующие: 15,15,15,21, 27 и 33 дБ. Можно отметить, что в диапазоне 2—4 Гц они совпадают с вибрационным фоном' в жилых домах в ночное время, не вызывающим беспокойства жителей.

Правомерность ориентировочных нормативных показателей вибрации проверена в лабораторных условиях на испытуемых и в натурных условиях на 90 жителях с применением хронорефлексомет-рии, корректурных таблиц, электрокардиографии, реоэнцефалографии, вариационной пульсомет-рни, тональной аудиометрии, определения вибрационной чувствительности.

Изучение влияния механических колебаний различного уровня и частоты, воспроизводимых вибростендом УВ-70/200 (в лабораторных условиях на испытуемых), показало, что рекомендуемые уровни виброускорекия по данным объективных физиологических исследований являются также недействующими.

Таблица 2

Поправки к нормативным уровням вибрации в жилых помещениях

__е__

Влияющий фактор Услопия Поправка, дБ

Характер вибрации Постоянная 0

Непостоянная —10

Время суток Лень (с 7 до 23 ч) +5

Ночь (с 23 до 7 ч) 0

Длительность воздейст- Суммарная 56—100% 0

вия вибрации н дневное » 18-56°;, +5

время за наиболее ин- » 6—18°„ + 10

тенсивные 30 мин » менее 6% + 15

В разработанных «Санитарных нормах допустимых вибраций в жилых домах» № 1304—75 нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратичные величины виброускорения (относительно А0=3-Ю~4 м/с2), виброскоростн (относительно V о=5-10— 8 м/с) и вибросмещения (относительно 5о=8-10-12 м).

Допустимые уровни вибрации в любом направлении (вертикальном или горизонтальном) в жилых помещениях определяются по табл. 1 с поправками по табл. 2.

Клинико-физиологическое обследование населения показало, что в условиях жилища'хроническое действие вибрации малой интенсивности, превышающей установленные нормативы в октавных полосах частот 16—31,5 Гц на 2—6 дБ, способствует развитию функциональных изменений различной степени в центральной нервной и сердечно-сосу-дистой системах, что связано с длительностью вибрации.

Выводы. 1. Источниками вибрации в жилых зданиях являются транспорт, промышленные установки, инженерно-технологическое оборудование зданий и встроенных учреждений. По интенсивности колебаний наиболее значимым для человека является рельсовый транспорт.

2. Примененный методический прием предварительной субъективной оценки населением вибрации

различной интенсивности позволил выявить ориентировочную границу неблагоприятного действия и целенаправленно подойти к выбору параметров вибрации для углубленного физиологического эксперимента.

3. Разработанные санитарные нормы дают возможность проводить и оценивать акустический режим жилых помещений, разрабатывать инженерно-технические способы виброзащиты жилых зданий с расчетом их эффективности.

Литература. Bekesy С.— Akustische Z.; 1939, Bd 4, S. 360—369.

Dieckman D.— Int. Z. angew. Physiol., 1957, Bd 16, S. 519. Miva T. J.— Ing. Hlth, 1967, v. 5, p. 183—205. Reicher H., Meister F. L.— Forsch. Geb. Ing. Wes., 1931, Bd 2, S. 381.

Поступила 01.09.80

Summary. Parameters of vibration from various sources in residential buildings are given. The relationship of vibration levels to the distance from the source, the design of the building, and the number of stories in it was established. On the basis of subjective evaluation of vibration intensity by inhabitants, laboratory studies on the effect of vibration of different levels and frequencies on the body, and clinicophysiologic surveys of the population, maximum permissible vibration levels for residential buildings were determined and these served as the basis for the preparation of «Sanitary Norms of Permissible Vibrations in Residential Buildings».

УДК «13.644:534-8

E. 10. Шайпак

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИНФРАЗВУКА НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва

Инфразвук (ИЗ), т. е. низкочастотный (менее 20 Гц) неслышимый шум, является недостаточно изученным гигиеническим фактором производственной среды. Повышение единичной мощности машин, а также борьба с шумом путем звукоизоляции и звукопоглощения приводят к повышению удельного веса низкочастотных шумов и, в частности, инфразвука на рабочих местах.

Благоприятные условия для возникновения инфразвука создаются также в кабинах самоходных или транспортно-технологических машин, которые, передвигаясь по неровным дорожным покрытиям, колеблются как целостные объемы, либо в производственных помещениях при возбуждении низкочастотным источником собственных частот помещения.

Инфразвук оказывает неблагоприятное действие на сердечно-сосудистую и центральную нервную системы, вестибулярный анализатор, функцию дыхания, работоспособность и вызывает психоэмоциональные дисфункции (Е. Ц. Андреева-Гала-нина; Н. И. Карпова и В. В. Глинчиков; Теш-

pest; Pimonov, и др.). В литературе нет единой точки зрения о методах измерения, оценки и безопасных уровнях инфразвука. Имеющиеся апробированные методы измерения шума (ГОСТ 20445—75) не применимы к инфразвуку в связи с его спецификой, обусловленной низкочастотным характером процесса, что требует большого времени усреднения.

Для оценки инфразвука практический интерес представляет диапазон от 2 до 20 Гц.

Методика измерения производственного инфразвука разработана Э. И. Денисовым и соавт. и изложена в Гигиенических нормах производственного инфразвука № 2274 Минздрава СССР.

В данной работе при гигиенической оценке производственного инфразвука использован метод измерения с магнитной регистрацией, который является наиболее точным и обеспечивает измерения в широком диапазоне частот (рис. 1).

Комплект аппаратуры включает точный импульсный шумомер 2204 или 2209 (1) с микрофоном 4145 или 4246, частотный фильтр 1613, измерительный магнитофон 7003 (2), анализатор в реальном &ре- *

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.