Материал: Гончарук учебник

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВИБРАЦИИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

значительный дискомфорт, 14,4% — на раздражающее действие и лишь 27,5% не ощущали никаких проявлений вибрации.

Принимая во внимание строительство новых линий метрополитена, в Киеве также проведен массовый опрос населения по специальной анкете с измерени- - ем параметров вибрации. Регулярно повторяемые через 1,5—2 мин колебания пола, стен, дрожание мебели обусловливали разные реакции — от беспокой­ ства до появления сильной раздражительности, сопровождавшейся наруше­ нием сна.

Степень неблагоприятного воздействия вибрации зависит от уровня виб­ рации (или расстояния до источника низкочастотных колебаний), периода су­ ток, возраста, вида деятельности и состояния здоровья человека. Наибольшие уровни вибрации, зарегистрированные в жилых зданиях в радиусе 20 м от их источника, вызывали жалобы у 73% жителей. С увеличением расстояния коли­ чество жалоб уменьшалось, и на расстоянии 35—40 м от источника вибрации колебания ощущали лишь 17% жителей. При этом уровне виброускорение на ведущих частотах составляло 27—25 дБ.

Клинико-физиологическое обследование группы населения, подвергавший­ ся воздействию механических колебаний от объектов рельсового транспор­ та, показало объективные физиологические изменения функционального со­ стояния отдельных систем организма, носящие фазный характер. Так, при не­ продолжительном воздействии вибрации (1,5 года) на первый план выступают функциональные нарушения со стороны центральной нервной системы в виде астенического, астеновегетативного синдромов и неврастении. В группе насе­ ления с более длительным сроком проживания (7 лет) чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы. Это свидетельствует о необходимости гигиенического нормирования вибрации в условиях жилища, т. е. разработки технических и планировочных мероприятий для снижения ви­ брации в городской среде.

В нашей стране допустимые уровни вибрации в жилых зданиях, правила их измерения и оценка регламентированы "Санитарными нормами допустимых уровней вибрации в жилых зданиях", утвержденными МЗ.

Основными нормированными параметрами вибрации являются средне­ квадратичные величины виброскорости (допускается также использование виб­ роускорения или вибросмещения) в октавных полосах со среднегеометричес­ кими значениями частот 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, выраженных в виде уровней виб­ рации.

Допустимые величины уровней вибрации в любом направлении (верти­ кальном или горизонтальном) в жилых помещениях определяют по табл. 104 с поправками, которые содержаться в табл. 105. Поправки ^нормативным уров­ ням вносят в соответствии с характером вибрации, периодом суток и продол­ жительностью ее влияния.

Постоянной считается вибрация, уровень которой во время измерения прибором с характеристикой "медленно" в течение не менее чем 10 мин изме­ няется на ±3 дБ. Непостоянной считается вибрация, уровень которой во время измерения прибором с характеристикой "медленно" за период не менее 10 мин

571

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Т А Б Л И Ц А 104

Нормативные уровни вибрации в жилых помещениях, дБ

Снижение вибрации в помещениях может быть достигнуто целесообраз­ ным расположением оборудования в здании. Оборудование, создающее значи­ тельные динамические нагрузки, рекомендуют устанавливать в подвалах или на отдельных фундаментах, не связанных с каркасом здания. На перекрытии желательно размещать оборудование в местах, отдаленных от защищающих объектов. Если невозможно обеспечить достаточное снижение вибрации и шу­ ма, возникающих во время работы центробежных машин, указанными метода­ ми, следует предусмотреть их изоляцию.

Виброизоляция агрегатов достигается за счет их размещения на специаль­ ных виброизоляторах (упругих элементах, имеющих малую жесткость), при­ менения гибких элементов (вставок) в системах трубопроводов и коммуника­ ций, соединенных с оборудованием, мягких прокладок для трубопроводов и коммуникаций в тех местах, где они проходят через ограждающие конструк­ ции или крепятся к ним. Гибкие соединения трубопроводов в насосных уста­ новках нужно предусматривать как в нагнетающей, так и во всасывающей (как можно ближе к насосной установке) линиях. В качестве гибких вставок можно использовать резиново-тканевые рукава с металлическими спиралями.

Для снижения вибрации, передающейся на несущую конструкцию, ис­ пользуют пружинные или резиновые виброизоляторы. Для агрегатов, скорость

572

• ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

вращения которых менее 1800 об/мин, рекомендуются пружинные виброизо­ ляторы; при скорости вращения свыше 1800 об/мин допускается применение резиновых виброизоляторов. Следует иметь в виду, что срок работы резино­ вых виброизоляторов не превышает 3 лет. Стальные виброизоляторы долго­ вечны и надежны в работе, но они эффективны при виброизоляции с низкими частотами и недостаточно снижают передачу вибрации с высокими частотами (слухового диапазона), обусловленную внутренними резонансами пружин эле­ ментов. Для устранения передачи высокочастотной вибрации следует приме­ нять резиновые или пробковые прокладки толщиной 10—20 мм, разместив их между пружинами и несущей конструкцией.

Машины с динамической нагрузкой (вентиляторы, насосы, компрессоры и т. д.) рекомендуют жестко монтировать на тяжелой бетонной плите или метал­ лической раме, которая опирается на виброизоляторы. Тяжелая плита уменьша­ ет амплитуду колебаний агрегата, установленного на виброизоляторах. Кроме того, плита обеспечивает жесткую центровку с приводом и понижает размеще­ ние центра тяжести установки. Желательно, чтобы масса плиты была не мень­ ше массы изолируемой машины.

Защита зданий от вибрации, возникающей от движения на железнодорож­ ных линиях, линиях мелкого заложения метрополитена, обычно обеспечивает­ ся за счет надлежащего расстояния от источника вибрации. Жилые здания не должны располагаться на расстоянии ближе 40 м от стены тоннеля метро.

Единственным средством защиты помещений жилых зданий от шума и вибрации, возникающих во время работы метрополитена, если его линии рас­ положены на меньших расстояниях, является виброизоляция тоннелей от грунта при помощи резиновых прокладок.

За рубежом используют также пневматические виброизоляторы. Санитар­ ный надзор за обеспечением допустимых уровней вибрации проводят аналогично надзору по защите от шума.

Гигиеническая оценка электромагнитных излучений в окружающей среде

Развитие телевидения, радиосвязи, радиолокации, расширение сети высо­ ковольтных линий электропередач, применение высокочастотной энергии в раз­ личных сферах народного хозяйства и в быту привело к значительному росту уровня электромагнитных излучений в городах и населенных пунктах.

Электромагнитные волны разных диапазонов, в том числе радиочастот­ ные, существуют в природе, образуя естественный фон. Увеличение количест­ ва и рост мощности различных искусственных источников неионизирующей радиации создают дополнительное искусственное электромагнитное поле, что при определенных условиях может неблагоприятно влиять на здоровье насе­ ления. Ввиду этого возникла проблема медико-биологического изучения влия­ ния электромагнитного излучения на организм человека в условиях окружаю­ щей среды.

573

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Физическая характеристика электромагнитных излучений. Электро­ магнитное излучение возникает вследствие излучения энергии от любых ис­ точников электрических токов (промышленные генераторы высокой частоты, генераторы телевизионных и радиолокационных станций, рентгеновские уста­ новки и другие источники). Это периодически переменное в пространстве элект­ ромагнитное поле, в котором переменные электрическое и магнитное поля тес­ но взаимосвязаны и любое изменение электрического поля влечет за собой из­ менение магнитного поля (и наоборот).

В понятие "электромагнитное поле радиоволн" входит весь диапазон ра­ диочастот, ограниченный, с одной стороны, частотой 103 Гц (длина волны 300 км), а с другой — частотой 10~12 Гц (длина волны 0,03 мм). Этот участок спектра электромагнитных волн применяют в радиовещании, телевидении, ра­ диолокации, радиоастрономии, сотовой, спутниковой связи и др.

Частота колебаний электромагнитного поля определяется частотой коле­ баний возбуждающего источника и в процессе распространения радиоволн не изменяется. Скорость распространения радиоволн в пространстве составляет 300 000 км/с.

Электромагнитные волны, распространяясь в пространстве, переносят энер­ гию на значительные расстояния. Электрическая составляющая электромагнит­ ного поля характеризуется напряженностью электрического поля Е, магнитная составляющая — магнитной напряженностью (Н). Величины Е и H изменя­ ются во времени по одному и тому же закону, а соотношение между их мгно­ венными значениями остается постоянным.

Кроме понятия напряженности электрического поля, в практике для оцен­ ки величины электромагнитного поля для ультра- и сверхвысоких частот испо­ льзуют понятие поверхностной плотности потока энергии (ППЭ). Это количе­ ство энергии, проникающее через единичную площадь, перпендикулярную к направлению распространения электромагнитной энергии. Поверхностную ППЭ оценивают в ваттах на квадратный метр (Вт/м2). В практике обычно использу­ ют такие единицы: мВт/см2 и мкВт/см2 (1 Вт/м2 = 0,1 мВт/см2 =100 мкВт/см2).

Между величиной поверхностной ППЭ и напряженностью электрического поля существует такая зависимость:

ППЭ = Е2/3,77,

где Е — напряженность поля (В/м).

В табл. 106 приведена номенклатура диапазонов частот (волн), для кото­ рых устанавливаются предельно допустимые уровни влияния электромагнит­ ных полей. Диапазоны 1—4 практически не используют, поэтому они не при­ ведены в табл. 106.

Электромагнитные поля в диапазонах частот 5—8 оценивают по напря­ женности поля (Е), а в диапазонах 9—11 — по поверхностной ППЭ. В диапазо­ не километровых, гектаметровых и дециметровых волн и частично метровых волн сейчас работают станции радиовещания и радиосвязи; в диапазоне мет­ ровых волн — телецентры и телевизионные ретрансляторы; в дециметровом, сантиметровом и миллиметровом диапазонах — радиолокационные станции, системы радионавигации и радиоастрономии.

574

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Источники электромагнитных излучений и их характеристики. Основ­ ными источниками излучения энергии электромагнитного поля в городах и на­ селенных пунктах являются антенные устройства радио-, телевизионных и ра­ диолокационных станций, работающих в широком диапазоне частот.

Антенны радиостанций — сложные инженерные сооружения в виде мачт, к которым иногда подвешивают "полотна" из проводов. Каждая антенна имеет диаграмму направления электромагнитного излучения в вертикальной и гори­ зонтальной площадях, которую нужно учитывать во время определения границ СЗЗ и зоны ограниченной застройки. Антенны в зависимости от характера излу­ чения делят на остронаправленные (антенны межконтинентальных радиостан­ ций, спутниковой связи радиорелейных станций), слабонаправленные (радиове­ щательные станции регионального назначения), ненаправленные (телевизион­ ные, радиовещательные городские радиостанции, радиостанции сотовой мобиль­ ной связи), смешанного типа (радиолокационные станции разного назначения).

Источниками излучения электромагнитной энергии в населенных пунктах могут быть также высокочастотные установки промышленного и опытного на­ значения.

Исследования, проведенные в Институте гигиены и медицинской эколо­ гии им. А.Н. Марзеева АМН Украины в местах расположения источников эле­ ктромагнитного излучения, выявили значительные колебания интенсивности излучения электромагнитных полей в зависимости от мощности объекта, его конструктивных особенностей, размещения над уровнем земли, рельефа мест­ ности, растительного покрова, наличия препятствий в виде зданий, расстояния до источника излучения и т. д. Интенсивность излучения электромагнитных полей в местах расположения разных объектов приведена в табл. 107. Элект­ ромагнитная энергия, излучаемая радиотехническими объектами и высоко­ вольтными линиями электропередач, распространяясь в условиях населенных

575