3.3.1. Вибрация и среда обитания

В соответствии с ГОСТом 24346–80 (СТ СЭВ 1926–79) «Вибрация. Термины и определения» под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений по крайней мере одной координаты.

Вибрация как фактор среды обитания относится к одному из видов ее физического загрязнения, обладает большой биологической активностью, ухудшает условия проживания городского населения. Вибрационный фон окружающей среды постоянно меняется в связи с активной преобразующей деятельностью человека. Колебания в зданиях могут генерировать внешние источники (транспорт, промышленные предприятия), инженерно-технологическое оборудование встроенных предприятий торговли и коммунально-бытового обслуживания населения. Проблема борьбы с вибрацией в жилых зданиях приобрела особую актуальность с развитием в крупных городах метрополитенов.

По интенсивности колебаний наиболее значительным является рельсовый транспорт. Уровни виброускорения в кварталах на близких (до 20 м) расстояниях от тоннелей метрополитена, линий трамвая превышают нормативные значения по всему диапазону в среднем на

2–13 дБ. На ведущих частотах (31–63 Гц) превышение достигает

15–17 дБ. При эксплуатации железнодорожного транспорта аналогичные уровни регистрируются в жилых зданиях в радиусе до 40–50 м.

Значительные вибрации создают также промышленные предприятия. Низкочастотные горизонтальные колебания (1–4 Гц) распространяются вглубь жилой застройки на расстояние до 4000 м и превышают допустимые значения уровней виброускорения на указанных частотах на

4–8 дБ.

Вибрация в квартире часто связана с эксплуатацией лифта. Превышение уровня виброскорости над фоновыми значениями составляет 15–21 дБ в момент пуска лифта и при закрывании дверей.

Причиной возбуждения вибраций в производственных условиях служат неуравновешенные силовые воздействия, источником которых являются вращающиеся и возвратно-поступательные движущиеся системы (ручные перфораторы), неуравновешенные вращающиеся массы (электрические и пневматические шлифовальные и режущие машины, инструменты). Вибрации могут быть непреднамеренными и специально используемыми в технологических процессах.

Вибрации характеризуются частотой и амплитудой колебаний, скоростью и ускорением. Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для тела человека 6–9 Гц, желудка – 8 Гц, других органов – в пределах 25 Гц). Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.

При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц предельные ускорения 10 мм/с являются ощутимыми, 40 мм/с – слабо ощутимыми, 400 мм/с – сильно ощутимыми, 1000 мм/с – вредными. Низкочастотные колебания с ускорением 4000 мм/с – непереносимые.

Вибрация по способу передачи телу человека подразделяется на общую (воздействие на все тело человека) и локальную (воздействие на отдельные части тела – руки или ноги).

При гигиенической оценке двух видов вибрации следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические требования и правила в первом случае включаются в техническую документацию на машины и оборудование, а во втором – в документацию на технологию проведения работ.

Воздействуя на живой организм, вибрация трансформируется в энергию биохимических и биоэлектрических процессов, формируя ответную реакцию организма.

Вибрация в условиях жилой среды может действовать круглосуточно, вызывая раздражение, нарушая отдых и сон человека. В отличие от звука вибрация воспринимается различными органами и частями тела.

Результаты опроса и клинико-физиологического обследования населения, подвергающегося воздействию вибрации, показали, что вибрация, распространяющаяся в жилые помещения, вызывает негативную реакцию людей (от легкого беспокойства до сильного раздражения). Жалобы на вибрацию носят разнообразный характер: «ощущается как землетрясение», «дом дрожит», «дребезжит посуда». Регулярно повторяющиеся через 1,5–2 минуты колебания пола, сотрясения стен, мебели и т.п. нарушают отдых жителей, мешают выполнению домашних дел, не дают сосредоточиться при умственном труде. В новых микрорайонах уже после года проживания в условиях воздействия вибрации опрошенные лица отмечали повышенную раздражительность и нарушение сна.

Вибрация может рассматриваться как сильный стресс-фактор, оказывающий отрицательное влияние на психомоторную работоспособность, эмоциональную сферу и умственную деятельность человека и повышающий вероятность несчастных случаев. Так, 4-часовое воздействие вибрации может вызывать увеличение числа ошибок при выполнении задачи слежения почти в 2 раза. Поэтому высокие требования предъявляют при нормировании технологических вибраций в помещениях для умственного труда (дирекция, диспетчерская, бухгалтерия и т.п.).

Благодаря наличию мягких тканей, костей, внутренних органов и особенностей конфигурации тело человека представляет собой сложную колебательную систему, первичная механическая реакция которой на вибрационное воздействие зависит от диапазона частот, предопределяя последующие физиологические эффекты.

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положения «стоя») составляют 4–6 Гц, головы относительно плеч (положение «сидя») – 25–30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. С учетом этого общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц, определяемая как качка, хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствие такой вибрации – морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата по причине резонансных явлений. При колебании рабочих мест с частотой, близкой к собственным частотам внутренних органов, могут происходить их механические повреждения или даже разрывы. Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и

90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Амплитуда и частота вибрации существенно влияют на тяжесть заболевания и при определенных величинах вызывают вибрационную болезнь (табл. 6.)