ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΘΟΡΥΒΟΣ ΗΧΟΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ

Transcript

1 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΘΟΡΥΒΟΣ ΗΧΟΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑ ΑΣΚΗΣΗ 1 Η στάθμη της έντασης του θορύβου μέσα σε μια άδεια αίθουσα εξετάσεων είναι L b =50 db. Όταν στην αίθουσα αυτή εξετάζονται γραπτώς 100 φοιτητές, η στάθμη της έντασης του θορύβου μέσα στην αίθουσα αυξάνεται στην τιμή L b+100 =55 db. Υποθέτοντας ότι όλοι οι φοιτητές συνεισφέρουν στο συνολικό θόρυβο την ίδια ποσότητα ακουστικής ισχύος, να υπολογίσετε τη στάθμη L b+40 της έντασης του θορύβου όταν μέσα από την αίθουσα αποχωρήσουν 60 φοιτητές. Πρώτα βρίσκουμε την ένταση Ι 1 του θορύβου (W/m 2 ) που συνεισφέρει κάθε φοιτητής στην αίθουσα εξετάσεων. Η συνολική ένταση θορύβου Ι b+100 (background και 100 φοιτητών) είναι: I b+100 = I 0 10 L b+100/10 (1) H ένταση του υπόβαθρου θορύβου (σε άδεια αίθουσα) είναι: I b = I 0 10 L b/10 (2) H ένταση του θορύβου Ι 100 που προέρχεται αποκλειστικά από τους 100 φοιτητές είναι: I 100 = I b+100 I b = I 0 10 L b+100/10 I 0 10 L b/10 I 100 = Ι 0 (10 L b+100/10 10 L b/10 ) () Κάθε φοιτητής συνεισφέρει ένταση: I 1 = Ι = I 0 (10 Lb+100/10 10 Lb/10 ) 100 (4) Οι 60 φοιτητής συνεισφέρει ένταση: I 60 = 60 I 0 (10 Lb+100/10 10 Lb/10 ) (5) 100 Η συνολική ένταση Ι b+40 του θορύβου μετά την αποχώρηση των 60 φοιτητών (μέσα στην αίθουσα θα είναι πλέον 40 φοιτητές) θα είναι: I b+40 = I b+100 I 60 = I 0 10 L b+100/10 6 I 0 (10 L b+100/10 10 L b/10 ) 10 I b+40 = I 0 (10 Lb+100/10 6 (10Lb+100/10 10 Lb/10 ) ) 10 I b+40 = (10 55/10 6 (1055/ /10 ) ) W/m 2 10 I b+40 = (10 5,5 6 (105, ) ) W/m 2 10 I b+40 = 1, W m 2 (6) H στάθμη του θορύβου μέσα στην αίθουσα με τους 40 φοιτητές θα είναι: L b+40 = 10 log ( I b+40 1, ) = 10 log ( I ) L b+40 = 5 db

2 ΑΣΚΗΣΗ 2 Ένας εργαζόμενος εργάζεται επί χρονικό διάστημα T 1 =1,00 h σε περιβάλλον με ισοδύναμη στάθμη έκθεσης L eq,1 =95 db ενώ ένας άλλος εργαζόμενος εργάζεται σε περιβάλλον με ισοδύναμη στάθμη έκθεσης L eq,2 =84 db(α) επί χρονικό διάστημα T 2 =10,0 h. Ποιος από τους δυο εργαζόμενους επιβαρύνεται περισσότερο από το θόρυβο; Κινδυνεύει η ακοή των δυο αυτών εργαζομένων να υποστεί μη αντιστρεπτή βλάβη; Η μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη για 8ωρη ημερήσια εργασία σε εβδομάδα 5 εργάσιμων ημερών είναι L ex,8h,max = 87 db. Σε 8ωρη ημερήσια εργασία, η μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια Ε ex,8h,max που μπορεί να δεχθεί το ανθρώπινο αυτί προκύπτει από την αντίστοιχη μέγιστη ένταση Ι ex,8h,max : I ex,8h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, η αντίστοιχη ηχητική ισχύ που εισέρχεται στο αυτί είναι: P ex,8h,max = I ex,8h,max S ear = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear Η μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια Ε ex,8h,max που μπορεί να δεχθεί σε 8ωρη ημερήσια το ανθρώπινο αυτί είναι: Ε ex,8h,max = P ex,8h,max T 8h = T 8h I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear (Joule) (1) Ε ex,8h,max = /10 S ear (Joule) Ε ex,8h,max = 0,004 S ear (Joule) Ε ex,8h,max = 0,004 S ear (Joule) (2) Όταν γνωρίζουμε την ηχοστάθμη L eq ενός θορύβου μπορούμε να βρούμε την ενέργεια που δέχεται το αυτί σε συνάρτηση με το χρόνο έκθεσης T. Αντικαθιστώντας στην Εξίσωση (1) Ε ex,8h,max E και Τ 8h T παίρνουμε: E = I 0 10 L eq/10 S ear T (Joule) () Για να μη διατρέχει κίνδυνο ο εργαζόμενος σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq θα πρέπει η αντίστοιχη ενέργεια E να μην υπερβαίνει την ενέργεια E ex,8h,max της Εξίσωσης (2). Η ενέργεια E στην Εξίσωση () αυξάνεται αναλογικά με το χρόνο T. Από το γεγονός ότι η ενέργεια αυτή δεν πρέπει να ξεπεράσει την ενέργεια Ε ex,8h,max της Εξίσωσης (2) προκύπτει ένας μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης στον οποίο η ενέργεια που δέχεται το αυτί είναι το πολύ ίση με την μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια. Θέτοντας στην Εξίσωση () όπου T = η ενέργεια που θα προκύψει θα είναι ίση με την ενέργεια Ε ex,8h,max. Οπότε από τις Εξισώσεις (2) και () παίρνουμε: I 0 10 Leq/10 0,004 S ear = 0,004 S ear = L eq/10 h (4) Μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης του 1 ου εργαζόμενου σε ηχοστάθμη L eq,1 =95 db: 0,004,1 = L eq,1/10 h = 0, /10 h,1 = 1, h Σε χρόνο εργασίας T 1 = 1,00 h, o πρώτος εργαζόμενος θα δεχθεί ηχοδόση: D 1 (%) = T 1,1 = 1,00 h 1, h 100 D 1(%) = 77% Μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης του 2 ου εργαζόμενου σε ηχοστάθμη L eq,2 =84 db:

3 0,004,1 = L eq,2/10 h = 0, /10 h,1 = 16 h Σε χρόνο εργασίας T 2 = 10,0 h, o δεύτερος εργαζόμενος θα δεχθεί ηχοδόση: D 2 (%) = T 2,1 = 10,0 h 16 h 100 D 1(%) = 62% Η μια ώρα εργασίας σε περιβάλλον με ηχοστάθμη 95 db είναι πιο από 10 ώρες εργασίας σε περιβάλλον με ηχοστάθμη 84 db. Και οι δυο εργαζόμενοι δεν διατρέχουν κίνδυνο για την ακοή τους. ΑΣΚΗΣΗ Ένας εργάτης προσπαθεί να σπάσει ένα βράχο με ένα κομπρεσέρ. Επειδή ο βράχος πρέπει να σπάσει σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα έρχεται προς βοήθεια ένας δεύτερος εργάτης με το δικό του κομπρεσέρ το οποίο είναι πανομοιότυπο με το πρώτο κομπρεσέρ. Αν το κάθε ένα από τα δυο κομπρεσέρ παράγει ήχο με ισοδύναμη στάθμη έντασης L eq =85 db(a), τότε: (α) Να υπολογίσετε την ισοδύναμη ηχοστάθμη του θορύβου που παράγεται όταν λειτουργούν και τα δυο κομπρεσέρ ταυτόχρονα. (β) Αν η εργασία με τη λειτουργία των δυο κομπρεσέρ διαρκεί 2 ώρες, τότε να υπολογίσετε την ηχοδόση που έλαβε ο κάθε εργαζόμενος. Οι ηχοστάθμες από διαφορετικές πηγές δεν προστίθενται. Προστίθενται οι εντάσεις, οι ισχύς και οι ενέργειες των ήχων. Στην περίπτωση δυο ή περισσότερων πηγών θορύβου, βρίσκουμε την ένταση την ένταση του θορύβου που δημιουργεί η κάθε πηγή και στη συνέχει προσθέτουμε τις εντάσεις αυτές για να βρούμε τη συνολική ένταση του παραγόμενου θορύβου. Στην περίπτωση των δυο ίδιων κομπρεσέρ, η συνολική ένταση θα είναι ίση με το διπλάσιο της έντασης θορύβου που προέρχεται από το ένα κομπρεσέρ. Αφού η ηχοστάθμη του ενός κομπρεσέρ είναι L eq =85 db, αντίστοιχη ένταση είναι: I eq = I 0 10 L eq/10 Η συνολική ένταση και από τα δυο κομπρεσέρ είναι: Ι net = 2 I eq = 2 I 0 10 L eq/10 Η ένταση αυτή αντιστοιχεί σε ηχοστάθμη: L eq = 10 log ( I net I 0 ) = 10 log ( 2 I 0 10 Leq/10 I 0 ) L eq = 10 log log(10 L eq/10 ) L eq = 10 log L eq 10 = 10 log 2 + L eq L eq = 88 db

4 ΑΣΚΗΣΗ 4 Οι δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα σε ένα εργασιακό περιβάλλον παράγουν θόρυβο με ισοδύναμη ηχοστάθμη L eq =90 db(a). Στο εργασιακό αυτό περιβάλλον πρέπει να εργαστείτε επί 5,0 συνεχόμενες ώρες. Να υπολογίσετε την πράμετρο L EX,8h, δηλαδή την ημερήσια στάθμη έκθεσης στο συγκεκριμένο θόρυβο καθώς και την ηχοδόση που δέχθηκε ο εργαζόμενος στην 5ωρη εργασία του. Βρίσκουμε την ενέργεια που δέχεται το αυτί του εργαζόμενου όταν αυτός εργάζεται για χρονικό διάστημα T = 5,0 h σε περιβάλλον με θόρυβο που έχει ηχοστάθμη L eq =90 db: Ένταση θορύβου: I eq = I 0 10 L eq/10 (1) Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, η ισχύς θορύβου που εισέρχεται στο αυτί είναι: P eq = I eq S ear (2) Ενέργεια στο χρονικό διάστημα T = 5,0 h: E eq = P eq T () Από τις Σχέσεις (1), (2) και () προκύπτει ότι: E eq = I 0 10 L eq/10 S ear T (4) Aν η ηχοστάθμη είχε την τιμή L ex,8h, τότε το αυτί θα δεχότανε την ενέργεια Ε eq = E ex,8h σε χρονικό διάστημα T 8h = 8,0 h. Ενέργεια Ε ex,8h = P ex,8h T 8h Ισχύς P ex,8h = I ex,8h S ear E ex,8h = I 0 10 L ex,8h/10 S ear T 8h (5) Ένταση I ex,8h = I 0 10 L ex,8h/10 Εξισώνοντας τις Σχέσεις (4) και (5) παίρνουμε: I 0 10 L ex,8h/10 S ear T 8h = I 0 10 L eq/10 S ear T 10 L ex,8h/10 = 10 L eq/10 T T 8h log(10 L ex,8h/10 ) = log (10 L eq/10 T T 8h ) L ex,8h 10 = log(10l eq/10 ) + log ( T T 8h ) L ex,8h 10 = L eq T + log ( ) 10 T 8h L ex,8h = L eq + log ( T T 8h ) = 90 db + log ( 5,0 h 8,0 h ) L ex,8h = 88 db Για να βρούμε την ηχοδόση πρέπει πρώτα να βρούμε το μέγιστο επιτρεπτό ημερήσιο χρονικό διάστημα εργασίας σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq = 90 db. Με τις παραμέτρους L eq και υπολογίζουμε την μέγιστη επιτρεπτή ηχητική ενέργεια που δέχεται το αυτί: E max = P eq Ισχύς: P eq = I eq S ear E max = I 0 10 L eq/10 S ear () Ένταση: Ι eq = I 0 10 L eq/10

5 Η ενέργεια E max πρέπει να είναι ίση με τη μέγιστη ηχητική ενέργεια E max = E ex,8h.max η οποία αντιστοιχεί σε 8ωρη ημερήσια εργασία μέσα σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L ex,8h,max = 87 db. Η ενέργεια αυτή προκύπτει από Εξίσωση που είναι αντίστοιχη της Εξίσωσης () με τις εξής αντικαταστάσεις: L eq L eq,8h,max, T 8h και E max E max,8h,max : E ex,8h,max = I 0 10 L eq,8h,max/10 S ear T 8h (4) Εξισώνοντας της εξισώσεις () και (4) βρίσκουμε: I 0 10 L eq/10 S ear = I 0 10 L eq,8h,max/10 S ear T 8h Τ max = 10L eq,8h,max/10 10 L eq/10 T 8h = 1087/ /10 8 h Τ max = 4,0 h Ηχοδόση: D(%) = T 100 = D(%) = 125% 4 ΑΣΚΗΣΗ 5 Ένας εργαζόμενος σε αλευρόμυλο κάνει τέσσερις (4) 8ωρες βάρδιες κάθε εβδομάδα. Σε μια τυπική βάρδια η ισοδύναμη στάθμη έκθεσης σε θόρυβο μετρήθηκε και βρέθηκε να είναι ίση με L eq =88 db(a). Στο συγκεκριμένο εργασιακό περιβάλλον, κινδυνεύει να υποστεί βλάβη η ακοή του εργαζόμενου; Σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία, η μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη για οχτάωρη συνεχόμενη εργασία σε εβδομάδα 5 εργάσιμων ημερών είναι ίση με 87 db(a). Ο συγκεκριμένος εργαζόμενος εργάζεται T 2h = 2 h την εβδομάδα. Για να μην υποστεί βλάβη η ακοή του, πρέπει η συνολική ηχητική ενέργεια που δέχεται σε εβδομαδιαία βάση να είναι μικρότερη ή το πολύ ίση με την μέγιστη επιτρεπτή ηχητική ενέργεια που λάμβανε αν εργαζόταν T 40h = 40 ώρες την εβδομάδα, [(5 ημέρες)x(8 ώρες/ημέρα)], σε περιβάλλον με τη μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη L ex,8h,max = 87 db. Μέγιστη επιτρεπόμενη ηχητική ενέργεια σε εβδομαδιαία βάση: E ex,40h,max = P ex,8h,max T 40h Ισχύς: P ex,8h,max = I ex,8h,max S ear Ένταση: Ι ex,8h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 E ex,40h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 40h (1) Αντικαθιστώντας στην Εξίσωση (1) το L ex,8h,max L eq προσδιορίζουμε την εξίσωση για την ηχητική ενέργεια E eq που δέχεται ο εργαζόμενος αν παραμένει σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq = 88 db για χρονικό διάστημα T: E eq = I 0 10 L eq/10 S ear T (2) Το μέγιστο χρονικό διάστημα εργασίας σε εβδομαδιαία βάση προκύπτει αν στην Εξίσωση (2) θέσουμε E eq = E ex,40h,max. Οπότε εξισώνοντας τις Σχέσεις (1) και (2) παίρνουμε: I 0 10 L eq/10 S ear = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 40h = 10L ex,8h,max/10 10 L eq/10 40 h = 1087/ /10 40 h = 2 h

6 Ηχοδόση: D(%) = T 100 = D(%) = 100% 2 Ο εργοδότης ρύθμισε το εβδομαδιαίο πρόγραμμα του εργαζόμενου σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία. ΑΣΚΗΣΗ 6 Σε ένα εργοτάξιο ο κάθε ένας από τους εργάτες στην 5ωρη βάρδια του εκτίθεται σε θόρυβο με ισοδύναμη ηχοστάθμη L eq1 =88 db(a). Αντίθετα, ο μηχανικός έχει 8ωρη βάρδια την οποία διαχειρίζεται ως εξής: Τις δυο (2) πρώτες ώρες βρίσκεται στον ίδιο χώρο με τους εργάτες για να επιβλέψει την έναρξη των εργασιών. Στις επόμενες δυο (2) βρίσκεται στο γραφείο του όπου εκτίθεται σε ισοδύναμη ηχοστάθμη L eq2 =84 db(a). Στην συνέχεια επιστρέφει στο εργοτάξιο όπου παραμένει μια (1) για να επιβλέψει την ολοκλήρωση των εργασιών. Τέλος, ολοκληρώνει την 8ωρη βάρδια του με μελέτη στο γραφείο όπου η ισοδύναμη ηχοστάθμη έχει μειωθεί στα L eq =80 db(a). Να εκτιμήσετε τον κίνδυνο που ενδεχομένως διατρέχουν τόσο οι εργάτες όσο και ο επιβλέπων μηχανικός. Σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία, η μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη για οχτάωρη συνεχόμενη εργασία είναι ίση με 87 db(a). Θα υπολογίσουμε τις ηχοδόσεις D 1 (%) και D 2 (%) που δέχτηκαν οι εργαζόμενοι και ο Μηχανικός, αντίστοιχα. Για το σκοπό αυτό υπολογίζουμε πρώτα τους μέγιστους επιτρεπτούς χρόνους 1 των εργατών στο περιβάλλον και ηχοστάθμη L eq1 =88,0 db και 2 του μηχανικού στα περιβάλλοντα με ηχοστάθμες L eq1 =88 db, L eq2 =84 db και L eq =80 db. Σε κάθε ηχοστάθμη L eq αντιστοιχεί και ένας μέγιστος επιτρεπτός χρόνος ηχοέκθεσης ο οποίος προκύπτει εξισώνοντας την ηχητική ενέργεια E max την οποία παρέχει η ηχοστάθμη L eq σε χρονικό διάστημα με τη μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια E ex,8h,max την οποία παρέχει η μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη L ex,8h,max = 87 δβ σε χρονικό διάστημα Τ 8h = 8 h. Η οποιαδήποτε ηχοστάθμη L eq αντιστοιχεί σε ένταση ήχου: I eq = I 0 10 L eq/10 W/m 2 Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, τότε μέσα σε αυτό εισέρχεται ηχητική ισχύ: P eq = I eq S ear = I 0 10 L eq/10 S ear W Σε χρονικό διάστημα T, η ενέργεια που εισέρχεται στο αυτί είναι: E eq = P eq T E eq = I 0 10 L eq/10 S ear T (1) Αν στη Σχέση (1) θέσουμε όπου L eq = L ex,8h,max και όπου T = T 8h τότε βρίσκουμε τη μέγιστη επιτρεπτή ηχητική ενέργεια E ex,8h,max την οποία μπορεί να δεχθεί ο εργαζόμενος σε ημερήσια βάση κινδυνεύει η ακοή του: E ex,8h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h (2) H ενέργεια E eq γίνεται ίση με την μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια E ex,8h,max όταν T =. Οπότε, από τις Σχέσεις (1) και (2) προκύπτει: I 0 10 L eq/10 S ear = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h = 10L ex,8h,max/10 10 L eq/10 T 8h = 1087/10 10 L eq/10 8 h ()

7 Από τη Σχέση () προκύπτουν οι μέγιστοι χρόνοι ηχοέκθεσης ανάλογα με την ηχοστάθμη στην οποία εκτίθενται. Μέγιστος χρόνος 1 ηχοέκθεσης εργαζομένων σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq1 =88,0 db: 1 = 1087/10 10 L eq1/10 8 h = 1087/ /10 8 h 1 = 6,4 h Στην 5ωρη βάρδια (T 1 = 5 h), οι εργαζόμενοι δέχθηκαν ηχοδόση: D 1 (%) = Τ = 5,0 h 6,4 h 100 D 1(%) = 78,1% Στις 2 ώρες (T 2,1 = 2,0 h) εργασίας στο εργοτάξιο με ηχοστάθμη L eq1 =88,0 db, ο μηχανικός δέχεται ηχοδόση: D 2,1 (%) = Τ 2, = 2,0 h 6,4 h 100 D 1(%) = 1,2% Μέγιστος χρόνος 2,2 ηχοέκθεσης του μηχανικού στο γραφείο με ηχοστάθμη L eq2 =84,0 db: 2,2 = 1087/10 10 L eq2/10 8 h = 1087/ /10 8 h 2,2 = 15 h Στις 2 ώρες (T 2,2 = 2,0 h) εργασίας στο γραφείο με ηχοστάθμη L eq2 =84,0 db, ο μηχανικός δέχεται ηχοδόση: D 2,2 (%) = Τ 2,2 2,2 100 = 2,0 h 15 h 100 D 2,2 = 1,% Μέγιστος χρόνος 2, ηχοέκθεσης του μηχανικού στο εργοτάξιο με ηχοστάθμη L eq =88,0 db: 2, = 1087/10 10 L eq/10 8 h = 1087/ /10 8 h 2, = 6,4 h Στη 1 ώρα (T 2, = 1,0 h) εργασίας στο εργοτάξιο με ηχοστάθμη L eq =88,0 db, ο μηχανικός δέχεται ηχοδόση: D 2,2 (%) = Τ 2, 2,2 100 = 1,0 h 6,4 h 100 D 2,2 = 15,6% Μέγιστος χρόνος 2,4 ηχοέκθεσης του μηχανικού στο γραφείο με ηχοστάθμη L eq2 =80,0 db: 2,4 = 1087/10 10 L eq/10 8 h = 1087/ /10 8 h 2,4 = 40 h Στις 4 ώρες (T 2, = 4,0 h) εργασίας στο γραφείο με ηχοστάθμη L eq2 =80 db, ο μηχανικός δέχεται ηχοδόση: D 2, (%) = Τ 2, 2,2 100 = 4,0 h 40 h 100 D 2,(%) = 10% Ο μηχανικός δέχθηκε συνολική ηχοδόση: D net (%) = D 2,1 (%) + D 2,2 (%) + D 2, (%) + D 2,4 (%) D net = 1,2% + 1,% + 15,6% + 10,0% D net (%) = 70,1% Ηχοδόση εργαζομένων : D 1 (%) = 78,1% Ηχοδόση μηχανικού : D net (%) = 70,1%

8 Επειδή οι ηχοδόσεις είναι μικρότερες του 100%, η ακοή των εργατών και του μηχανικού δεν διατρέχει κίνδυνο. ΑΣΚΗΣΗ 7 Ένας εργαζόμενος κάνει 8ωρη συνεχόμενη βάρδια σε περιβάλλον με σταθερή ισοδύναμη ηχοστάθμη L eq. Το ηχοδοσίμετρο που διαθέτει καταγράφει ηχοδόση D 1 (%)=65% στις πέντε (5) πρώτες ώρες της βάρδιας του. Να υπολογίσετε: (α) Το μέγιστο επιτρεπτό χρονικό διάστημα στο οποίο θα μπορούσε να εργαστεί ένας εργαζόμενος στο συγκεκριμένο εργασιακό περιβάλλον χωρίς να κινδυνεύει η υγεία του. (β) Τη συνολική ηχοδόση D tot (%) που θα έχει δεχθεί ο εργαζόμενος με την ολοκλήρωση της βάρδιας του. (γ) Την ισοδύναμη ηχοστάθμη L eq και την ηχοστάθμη L EX,8h α. Αν είναι ο μέγιστος επιτρεπτός χρόνος ηχοέκθεσης σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq, η ηχοδόσης D 1 (%)=65% στο χρονικό διάστημα T 1 = 5,0 h προκύπτει από τη σχέση: D 1 (100%) = T T = Τ (5,0 h) 100 = max D 1 (100%) 65 = 7,7 h β. Συνολική ηχοδόση στην 8ωρη βάρδια (T = 8,0 h): D tot (100%) = T 100 = 8,0 h 7,7 h 100 D tot(100%) = 104% γ. Σε κάθε ηχοστάθμη L eq αντιστοιχεί και ένας μέγιστος επιτρεπτός χρόνος ηχοέκθεσης ο οποίος προκύπτει εξισώνοντας την ηχητική ενέργεια E max την οποία παρέχει η ηχοστάθμη L eq σε χρονικό διάστημα με τη μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια E ex,8h,max την οποία παρέχει η μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη L ex,8h,max = 87 dβ σε χρονικό διάστημα Τ 8h = 8 h. Η οποιαδήποτε ηχοστάθμη L eq αντιστοιχεί σε ένταση ήχου: I eq = I 0 10 L eq/10 W/m 2 Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, τότε μέσα σε αυτό εισέρχεται ηχητική ισχύ: P eq = I eq S ear = I 0 10 L eq/10 S ear W Σε χρονικό διάστημα T, η ενέργεια που εισέρχεται στο αυτί είναι: E eq = P eq T E eq = I 0 10 L eq/10 S ear T (1) Αν στη Σχέση (1) θέσουμε όπου L eq = L ex,8h,max και όπου T = T 8h τότε βρίσκουμε τη μέγιστη επιτρεπτή ηχητική ενέργεια E ex,8h,max την οποία μπορεί να δεχθεί ο εργαζόμενος σε ημερήσια βάση κινδυνεύει η ακοή του: E ex,8h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h (2) H ενέργεια E eq γίνεται ίση με την μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια E ex,8h,max όταν T =. Οπότε, από τις Σχέσεις (1) και (2) προκύπτει:

9 I 0 10 L eq/10 S ear = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h Λύνουμε την τελευταία Εξίσωση ως προς την ηχοστάθμη L eq : 10 L eq/10 = 10 L ex,8h,max/10 T 8 log(10 L eq/10 ) = log (10 L ex,8h,max/10 T 8 ) L eq 10 = log(10l ex,8h,max/10 ) + log ( T 8 ) L eq 10 = L ex.8h,max + log ( T 8 ) 10 L eq = L ex,8h,max + 10 log ( T 8 ) L eq = 87 db + 10 log ( 8,0 h 7,7 h ) L eq = 87,2 db ΑΣΚΗΣΗ 8 Είστε επιβλέπων μηχανικός σε μια γραμμή παραγωγής η οποία περιλαμβάνει τρεις () διακριτές εργασιακές μονάδες στις οποίες οι ισοδύναμες ηχοστάθμες έκθεσης σε θόρυβο είναι αντίστοιχα L eq1 =90 db(a), L eq2 =89 db(a) και L eq =86 db(a). Οι εργαζόμενοι υποχρεούνται να μοιράζουν το ωράριό τους ισόχρονα σε κάθε μια από αυτές τις μονάδες. Εσείς ως μηχανικός καλείστε να υπολογίσετε: (α) Το μέγιστο επιτρεπτό ωράριο κάθε εργαζομένου σε ημερήσια βάση. (β) Την ισοδύναμη ηχοστάθμη L eq σε θόρυβο για κάθε εργαζόμενο. α. Σε κάθε ηχοστάθμη L eq αντιστοιχεί και ένας μέγιστος επιτρεπτός χρόνος ηχοέκθεσης ο οποίος προκύπτει εξισώνοντας την ηχητική ενέργεια E max την οποία παρέχει η ηχοστάθμη L eq σε χρονικό διάστημα με τη μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια E ex,8h,max την οποία παρέχει η μέγιστη επιτρεπτή ηχοστάθμη L ex,8h,max = 87 dβ σε χρονικό διάστημα Τ 8h = 8 h. Σε οποιαδήποτε ηχοστάθμη L eq αντιστοιχεί ένταση ήχου: I eq = I 0 10 L eq/10 W/m 2 Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, τότε μέσα σε αυτό εισέρχεται ηχητική ισχύ: P eq = I eq S ear = I 0 10 L eq/10 S ear W Σε χρονικό διάστημα T, η ενέργεια που εισέρχεται στο αυτί είναι: E eq = P eq T E eq = I 0 10 L eq/10 S ear T (1) Αν στη Σχέση (1) θέσουμε όπου L eq = L ex,8h,max και όπου T = T 8h τότε βρίσκουμε τη μέγιστη επιτρεπτή ηχητική ενέργεια E ex,8h,max την οποία μπορεί να δεχθεί ο εργαζόμενος σε ημερήσια βάση κινδυνεύει η ακοή του: E ex,8h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h (2) H ενέργεια E eq γίνεται ίση με την μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια E ex,8h,max όταν T =. Οπότε, από τις Σχέσεις (1) και (2) προκύπτει: I 0 10 L eq/10 S ear = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h = 10L ex,8h,max/10 10 L eq/10 T 8h = 1087/10 10 L eq/10 8 h ()

10 Ο μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης στην ηχοστάθμη L eq1 =90 db είναι: 1 = 1087/10 10 L eq1/10 8 h = 1087/ /10 8 h 1 = 4,0 h Ο μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης στην ηχοστάθμη L eq1 =89 db είναι: 2 = 1087/10 10 L eq2/10 8 h = 1087/ /10 8 h 2 = 5,0 h Ο μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης στην ηχοστάθμη L eq1 =86 db είναι: = 1087/10 10 L eq/10 8 h = 1087/ /10 8 h = 10,0 h Αν ο μέγιστος επιτρεπτός ημερήσιος χρόνος εργασίας είναι, τότε οι εργαζόμενοι θα πρέπει να εργάζονται σε κάθε εργασιακή μονάδα χρονικό διάστημα /, δεδομένου ότι το ημερήσιο ωράριο των εργαζομένων ισοκατανέμεται στις τρεις εργασιακές μονάδες. Η συνολική ηχοδόση θα πρέπει να είναι το πολύ ίση με D tot (%) = 100%. Οπότε: D tot (%) = ( ) 100 = ( ) 100 = = 5,5 h D tot (%) ( ) = ( 1 4,0 h + 1 5,0 h ,0 h ) 100 β. Από τα δεδομένα κάθε εργασιακής μονάδας, δηλαδή των ηχοσταθμών L eq1, L eq2 και L eq καθώς και των χρόνων εργασίας σε αυτές (Τ 1 = Τ 2 = Τ = Τ max /) μπορούμε να υπολογίσουμε την ημερήσια δόση ηχητικής ενέργειας που έλαβε κάθε εργαζόμενος. Για κάθε ηχοστάθμη L και σε χρονικό διάστημα T, κάθε εργαζόμενος λαμβάνει ηχητική ενέργεια Ε η οποία προσδιορίζεται ως εξής: Σε οποιαδήποτε ηχοστάθμη L αντιστοιχεί ένταση ήχου: I = I 0 10 L/10 W/m 2 Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, τότε μέσα σε αυτό εισέρχεται ηχητική ισχύ: P = I S ear = I 0 10 L/10 S ear W Σε χρονικό διάστημα T, η ενέργεια που εισέρχεται στο αυτί είναι: E = P T E = I 0 10 L/10 S ear T (1) Στην πρώτη εργασιακή μονάδα όπου L = L eq1 =90 db και Τ 1 =Τ max /, η ενέργεια που δέχεται ο εργαζόμενος είναι:

11 Ε eq1 = I 0 10 L eq1/10 S ear Στη δεύτερη εργασιακή μονάδα όπου L = L eq2 =89 db και Τ 2 =Τ max /, η ενέργεια που δέχεται ο εργαζόμενος είναι: Ε eq2 = I 0 10 L eq2/10 S ear Στην τρίτη εργασιακή μονάδα όπου L = L eq =86 db και Τ =Τ max /, η ενέργεια που δέχεται ο εργαζόμενος είναι: Ε eq = I 0 10 L eq/10 S ear Η συνολική ενέργεια που λαμβάνει κάθε εργαζόμενος σε ημερήσια βάση είναι ίση με το άθροισμα των επί μέρους ενεργειών: E tot = Ε eq1 + E eq2 + E eq. Οι παράγοντες I 0, S ear και / είναι κοινοί και ως εκ τούτου βγαίνουν κοινός παράγοντας: E tot = I 0 (10 L eq1/ L eq2/ L eq/10 ) S ear H ενέργεια E tot θα μπορούσε να ληφθεί από τον κάθε ένα εργαζόμενο αν σε όλο το χρόνο η ηχοστάθμη ήταν σταθερή και ίση με L eq. Θέτοντας τις ποσότητες και L eq στη Σχέση (1) έχουμε: E eq = I 0 10 L eq/10 S ear Εξ ορισμού, E eq = E tot. Οπότε, από εξισώνοντας τις δυο τελευταίες σχέσεις, παίρνουμε: I 0 (10 L eq1/ L eq2/ L eq/10 ) S ear = I 0 10 L eq/10 S ear Οι ποσότητες I 0, S ear και είναι κοινές και στα δυο σκέλη της τελευταίας εξίσωσης και απλοποιούνται: (10 L eq1/ L eq2/ L eq/10 ) 1 = 10L eq/10 log [(10 L eq1/ L eq2/ L eq/10 ) 1 ] = log(10l eq/10 ) log(10 L eq1/ L eq2/ L eq/10 ) + log 1 = L eq 10 L eq = 10 log(10 90/ / /10 ) + 10 log 1 = 9,4 db 4,8 db L eq = 88,4 db ΑΣΚΗΣΗ 9 Σε ένα εργοτάξιο οι εργαζόμενοι είναι εκτεθειμένοι σε θόρυβο με ηχοστάθμης L eq1 = 8 db(α) για εννέα (9) ώρες. Στο μέσο περίπου του 9ωρου χρειάστηκε να τεθεί σε λειτουργία ένα κομπρεσέρ για μια ώρα. Στο χρονικό διάστημα της μιας ώρας στο εργασιακό περιβάλλον προστέθηκε άλλος ένα θόρυβος με ηχοστάθμη L eq2 = 91 db(a). Να υπολογίσετε την ηχοδόση D tot (%) που πήρε κάθε εργαζόμενος.

12 Από τα δεδομένα του εργασιακού περιβάλλοντος, δηλαδή της ηχοστάθμης L eq1 = 8 bb για χρονικό διάστημα T 1 = 9,0 h, και της ηχοστάθμης του κομπρεσέρ L eq2 = 91 db για χρονικό διάστημα T 2 = 1,0 h μπορούμε να υπολογίσουμε την ημερήσια δόση ηχητικής ενέργειας που έλαβε κάθε εργαζόμενος. Για κάθε ηχοστάθμη L και σε χρονικό διάστημα T, κάθε εργαζόμενος λαμβάνει ηχητική ενέργεια Ε η οποία προσδιορίζεται ως εξής: Σε οποιαδήποτε ηχοστάθμη L αντιστοιχεί ένταση ήχου: I = I 0 10 L/10 W/m 2 Αν S ear είναι το εμβαδό του αυτιού, τότε μέσα σε αυτό εισέρχεται ηχητική ισχύ: P = I S ear = I 0 10 L/10 S ear W Σε χρονικό διάστημα T, η ενέργεια που εισέρχεται στο αυτί είναι: E = P T E = I 0 10 L/10 S ear T (1) H μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια που μπορεί να δεχθεί το αυτί είναι η E ex,8h,max η οποία προκύπτει από τη Σχέση (1) αν θέσουμε, L = L ex,8h,max = 87 db και T = T 8h = 8,0 h: E ex,8h,max = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h (2) Για δεδομένη ηχοστάθμη L, η ενέργεια στην Σχέση (1) γίνεται ίση με τη μέγιστη επιτρεπτή ενέργεια (Ε = E ex,8h,max ) όταν T = : E ex,8h,max = I 0 10 L/10 S ear () Εξισώνοντας τις Σχέσεις (2) και () βρίσκουμε το μέγιστο επιτρεπτό χρόνο ηχοέκθεσης σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L: I 0 10 L/10 S ear = I 0 10 L ex,8h,max/10 S ear T 8h = 10L ex,8h,max/10 10 L/10 T 8h (4) Μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης 1 σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq1 = 8 bb: 1 = 10L ex,8h,max/10 10 L/10 T 8h = 1087/ /10 8,0 h 1 = 20,1 h Στο χρονικό διάστημα T 1 = 9,0 h η ηχοδόση D 1 (%) την οποία θα δεχθεί ο εργαζόμενος θα είναι: D 1 (%) = T = 9,0 h 20,0 h 100 D 1(%) = 45% Μέγιστος χρόνος ηχοέκθεσης 1 σε περιβάλλον με ηχοστάθμη L eq1 = 91 bb: 1 = 10L ex,8h,max/10 10 L T eq2/10 8h = 1087/ /10 8,0 h 1 =,2 h Στο χρονικό διάστημα T 2 = 1,0 h η ηχοδόση D 2 (%) την οποία θα δεχθεί ο εργαζόμενος θα είναι:

13 D 2 (%) = T = 1,0 h,2 h 100 D 1(%) = 1% H συνολική ηχοδόση D tot (%) θα είναι ίση με: D tot (%) = D 1 (%) + D 2 (%) = 45% + 1% D tot (%) = 76%