6 建筑物内人体舒适性和疲劳-工效降低
6.0.1 建筑物内人体舒适性的容许振动计权加速度级,宜按表6.0.1 的规定确定。
注:1 本表适用于建筑物内人体承受1Hz~80Hz 全身振动对工作、学习、睡眠等活动不受干扰的人体舒适性;
2 当建筑物内使用者和居住者以站姿、坐姿、卧姿方式活动,活动姿势相对固定时,应采用水平向或竖向数值;当活动姿势不固定时,应采用混合向数值。
6.0.2 生产操作区容许振动计权加速度级包括不同方向的人体全身振动舒适性降低界限容许振动计权加速度级、疲劳-工效降低界限的容许振动计权加速度级。生产操作区容许振动计权加速度级宜按表6.0.2的规定确定。
注:本表适用于人体承受1Hz~80Hz 全身振动,并通过主要支承面将振动作用于立姿、坐姿和斜靠姿的操作人员。
6.0.1 为防止建筑物周边或建筑物内振动源对室内使用者和居住者的干扰,满足建筑物内人体舒适性要求,制订本条规定。
建筑物内振动对人体的影响属于全身振动,本条适用于频率范围为1Hz~80Hz 的周期振动、随机振动或具有分布频谱的非周期性振动,也适用于其能量在此频带范围内的连续冲击型振动。
容许振动标准采用1/3倍频程分析法,用分布在1/3倍频段的加速度值(m/s2)或速度值(m/s) 表示振动限值;也可采用振动计权分析法,用单一参数振动计权加速度级(dB)表示振动限值。
采用1/3倍频程分析法,用加速度值或速度值表示振动限值时,建筑物内人体舒适性的容许振动加速度和容许振动速度值可按表6采用。
建筑物内使用者和居住者以站姿、坐姿、卧姿多种方式。活动当人在建筑物内活动姿势相对固定时,采用水平向或竖向数值;当人在建筑物内站立、躺卧姿势不固定时,采用混合向曲线。考虑到使用者工作、生活主要是在建筑物室内地面或楼面上,故竖向振动是影响的主要因素。
对于不同使用功能的建筑物和不同性质的振动,由于使用要求和使用人群的不同,振动可忍性有很大变化,具体取值取决于社会背景、文化因素、心理状态及对居住的妨碍程度。
表7给出了建筑物内人体舒适性容许振动修正系数(倍乘因子) ,对振动容许值进行调整。根据不同情况,以表6 中人最敏感频率范围容许振动加速度值为基准,按表7 中修正系数(倍乘因子)对加速度进行调整,再按振动加速度级的计算方法进行计算,得出不同使用功能建筑物和不同性质振动的计权加速度级容许值,即本条规定的建筑物内人体舒适性振动计权加速度级容许值,表6.0.1中数值为不得超过的限值。
振动测点应布置于建筑物室内地面中央人经常活动处,或室内地面振动敏感处。测量时拾振器应平稳地安放在平坦、坚实的地面上,拾振器的灵敏度主轴方向应与地面的垂直方向一致。
6.0.2 本条主要考虑在动力机械附近工作的操作人员受全身振动影响时,建筑物内以及振动机械附近,生产操作区的操作人员通过支承面传递到整个身体的振动。即通过站立人双脚、就座人臀部或斜靠人背部的支撑表面传递到人体的振动。适用于生产操作区立姿、坐姿和斜靠姿的人。
振动对人体的作用取决于4个参数:振动强度、频率、方向和暴露时间。当生产操作区的操作人员承受全身振动的影响时,根据振动强度、频率、方向和持续时间,将振动控制界限划分为舒适性降低界限、疲劳-工效降低界限。
本条适用于频率范围为1Hz~80Hz 的周期振动、随机振动或具有分布频谱的非周期性振动,也适用于其能量在此频带范围内的连续冲击型振动。低于1Hz的振动会出现许多传递形式,并产生一些与较高频率完全不同的影响,不能简单地通过振动的强度、频率和持续时间来解释。高于80Hz的振动,感觉和影响主要取决于作用点的局部条件,目前还没有建立80Hz以上的关于人的整体振动标准。
容许振动标准可采用1/3倍频程分析法,用分布在1/3倍频段的加速度值(m/s2)表示振动限值;也可采用振动计权分析法,采用单一参数振动计权加速度级(dB) 表示振动限值。
采用1/3倍频程分析法时,需将振动做频谱分析,给出每个频段(或1/3倍频段)的加速度值,将这些数值与容许加速度值对应比较,有任何一组值超过限值,则认为该振动环境超过劳动保护标准。
在振动作业环境中,可取使操作人员注意力转移、工作效率降低时的振动界限为疲劳-工效降低界限,保持人体生理和心理舒适性的振动限值为舒适性降低界限,生产操作区竖向和水平向的疲劳-工效降低界限的容许振动加速度值可按表8 和表9 采用。舒适性降低界限的容许加速度值,可取表8和表9中加速度值除以3.15。
注:本表界限值指分布在1/3倍频带内的振动均方根值。
注:本表界限值指分布在1/3倍频带内的振动加速度均方根值。
容许振动标准也可采用振动计权分析法,采用该法时,直接用仪器测得振动计权加速度级,然后与本条规定的数值进行比较,超过表中限值,则认为该振动环境超过劳动保护标准。
本条的振动级是经过计权因子计权后的加速度级。
振动加速度级按下式定义:
式中:VAL——振动加速度级(dB);
a0——基准加速度,取a0= 10-6m/s2;
a——实测或计算的振动加速度有效值(m/s2)。
振动加速度级和振动加速度有效值之间的关系见图5。
图5 振动加速度级和振动加速度均方根值之间的关系
振动计权加速度级按下式定义:
式中:VL——振动计权加速度级(dB),简称振动级或振级;
VALi——每个频带的振动加速度级(dB);
ai——每个频带的计权因子,见表10。
本条的振动计权加速度级计算采用现行国家标准《机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第2 部分:建筑物内的振动(1Hz~80Hz)》GB/T 13441.2 规定的频率计权因子。振动加速度级计算时取基准加速度为10-6m/s2。
采用计权法单一数值表征振动环境是一种近似方法,一般情况下,由于振动频谱不会和频率计权网络性状相同或相似,且频带一般不会很宽,振动计权分析法与1/3倍频程分析法两种方法衡量结果差别不大。
当某一振动环境的振动能量全部集中在一个1/3倍频程内,两种方法得到的评价结果完全一致。当某一振动环境的频谱为一宽带谱,具有一个与之相适应的1/3倍频程谱,采用计权法的振动加速度级可能比最灵敏频带内的1/3倍频程级高13dB,产生的加速度比用1/3 倍频程分析法的容许值低4 倍。显然,这种情况下计权法过于保守。由于计权法偏于保守,对于劳动保护是有利的。
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