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Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 53 3. Gestaltung der.

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Präsentation zum Thema: "Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 53 3. Gestaltung der."—  Präsentation transkript:

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2 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Gestaltung der Arbeitsumwelt Faktoren der Arbeitsumwelt wirken leistungsfördernd bzw. leistungshemmend Belastungen = Stressoren Beanspruchungen Aktivationsniveau Stressoren Arbeitsumwelt SchallLicht KlimaLuftverun-reinigungen

3 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Schall,Lärm Hören Physikalische Grundlagen Elastische Körper lassen sich in Schwingungen versetzen Masseteilchen pendeln um ihre Ruhelage Energie breitet sich in Form von Schall- bzw. Longitudinalwellen aus Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalles Dichte in kg /m 3 E Elastizitätsmodul in Pa 1. Feste Stoffe (dünne Stäbe) 2. Flüssige Stoffe Kompressibiölität in 1/MPa Bsp.: Schallgeschwindigkeit in Wasser, = 0, /mPa

4 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Gasförmige Stoffe p Druck in kPa (N/m 2 ) Bsp.: Schallgeschwindigkeit in Luft; = 1,41 1/Mpa, = 1,239 kg/m 3, p (Normal) = 101,235 kPa ausgewählte Schallgeschwindigkeiten in m/s Stahl 5000 Luft 331 (0 o C) Granit 3950 CO Blei 1300 H 1261 Glas 5500 He 971 Mauerwerk 3480 Luft 312 (-30 o C) Holz 3000 Kork 500 Gummi 54

5 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Physiologie des Hörens Hörbereich des Menschen 16 Hz Hz Ultraschall Optimaler Hörbereich 1000 Hz Hz Normales Hörvermögen (Hörfelder Musik- und Sprachbereich)

6 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 57 Obere Hörgrenzenin Hz Delphin Fledermaus Ratte Katze Hund Mensch Heuschrecke Uhu 8000

7 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 58 Schnittbild des Ohres Trommelfell (Durchmesser 10 mm, d=0,1 mm) Hammer Amboß Steigbügel Hörnerv Schnecke Gleichgewichtsorgan f < 2000 Hz : verzerrungsfreie Übertragung mittels Gehörknöchelchen f > 2000 Hz: Übertragung Schädelknochen auf Innenohr Außenohr

8 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 59 Schnittbild Schnecke erbsengroß, 2,5 Windungen zweigeteilt, dazwischen Corti-Organ ( Haarzellen) Physiologie des Hörens Schwingungen werden in ovales Fenster über Gehörknöchelchen geleitet biomechanischer Wandler; Flüssigkeitswellen wandern an Membran Auslenkung Haarzellen; bioelektrischer Reiz wird über Hörnerv abgegriffen Lärmempfinden

9 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 60 Ohr besitzt gegenüber Lärm keinen natürlichen Filter Ohr ist Tag und Nacht Lärm ausgesetzt Zu hoher Schalldruck überlastet Corti -Organ (Stoffwechsel) Haarzellen sterben ab = Lärmschwerhörigkeit Berufskrankheit 1998 Nr.1 in Deutschland Lärmschwerhörigkeit (BK-Nr. 2301) 1998 : angezeigte Fälle entschädigt seit 1929 anerkannte Berufskrankheit seit 1961 übergreifend auf alle Wirtschaftszweige

10 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 61 Berufskrankheiten (Anteil %,Stand 1999) 33 Lärm 28 Atemwege 24 Haut 15 sonstige Umfrage Schallbelästigung (GesundheitsministeriumSachsen 1998) 66% Straßenverkehr 53 Flugverkehr Nachbarn Schienenverkehr 18 Industrie 8 Sport

11 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 62 Richtskale zur Bewertung von Geräuschen (Schalldruckpegel in dB(A) 180 Düsentriebwerk (Kampf-Jet) 140 Verkehrsflugzeug 130 Motorprüfstand 120 Trennschleifer 110 Kolbenkompressor 100 Bohrhammer 90 Baumaschinen,Werkzeugmaschinen,Rasenmäher 80 Vortrag in 3 m Entfernung 70 PKW 60 Laserdrucker,Lüfter Computer 50 leises Gespräch in 1m Entfernung (Kommunikation Klausur letzte Reihe) 30 Flüstern (kommunikation Klausur 1. Reihe) 10 Blätterrauschen GEHÖRGEFÄHRDUNG GEFÜHLS- SCHMERZSCHWELLE

12 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 63 Schallstärke 9n dB(A) und signifikant nachweisbare psychophysische Reaktionen Psychische Reaktionen Konzentrationsschwächen Reaktionsschwächen Ablenkungs- und Blockiereffekte Störungen Motorik Vegetative Reaktionen Verengung Blutgefäße Verminderung Herzschlagvolumen Blutbildveränderung Pupillenerweiterung Schwerhörigkeit + verstärkte Wirkung vegetativer Reaktionen Schmerzgrenze ab 60 ab 85 ab 120

13 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 64 Arbeitsmedizinische Praxis 19 % der 20-Jährigen hören wie 50-Jährige (Jahrgang 1948) 10 % aller Berufsanfänger haben Hörvermögen wie Arbeiter die 10 Jahre unter Industrielärm gearbeitet haben nahezu alle Rockmusiker der 60er sind schwerhörig Disco : dB(A) Open-air: 140 dB(A) walk-man : 100 dB(A) Moltorlärm Cesna 120 dB Disco-Besuch : maximal 5 Minuten walk-man : maximal 30 min. täglich

14 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 65 Gehörschadensrisiko in Abhängigkeit von Dauer und Intensität (nach ISO 19999)

15 University of Applied Sciences Schallbelastung des Menschen Schallbelastung BelastungshöheBelastungsdauer Schalldruck Hochschule Mittweida Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 66 Frequenz Zeitlicher Verlauf Einwirkungs- dauer

16 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 67 Hörschwelle und Kurven gleicher Lautstärkeempfindung (Phonlinien) dB(A)

17 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Das Schallfeld und seine Bestimmungsgrößen Schallenergiedichte Quotient vorhandene Schallenergie/Raumvolumen W : Energiedichte : Dichte V: Schallgeschwindigkeit im Medium Schallstrahlungsdruck Druck, der auf alle Körper im Schallfeld wirkt, bei voll- ständiger Absorption identisch mit Schallenergiedichte Schallstärke = Schallintensität in W/m 2 C : Ausbreitungsgeschwindigkeit der Teilchen mit Energie E V : Schallgeschwindigkeit im Medium Schallintensität des Ohres W/m 2 Alarmsirene 50m Abstand Sprache: 10 -8

18 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Schall- und Lautstärkepegel Menschliches Gehör nimmt nicht tatsächliche Schallintensitäten war ! Die absolute Änderung des Empfindens ist proportional der relativen Änderung des Reizes Bsp.: Wägestück von 100 g in ausgestreckte Hand; Es müssen noch 5 g dazugelegt werden,um Gewichts- Unterschied zu spüren Wägestück von 200 g in ausgestreckte Hand Es müssen noch 10 g dazugelegt werden,um GewichtsUnterschied zu spüren bei 1000 g müssen noch 50 g dagelegt werden um Gewichtsunterschied zu spüren Für Lautstärkebereiche oberhalb 30 dB gilt mit guter Näherung das Weber- Fechnersche gesetz

19 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 70 Pegelmaße Nehmen Bezug auf gerade noch wahrnehmbare schalltechnische Größen die mit dem Sensor Ohr registriert werden können 1. Schallintensitätspegel In dB J 0 = W/m 2 2. Schalldruckpegel P o = 0,0002 ubar

20 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 71 Lärmpegelmesser objektiv anzeigende Meßgeräte Mikrofo-Verstärker- Gleichrichter- Anzeige es wird berücksichtigt,daß Pegel mit tieferen Frequenzen weniger laut empfunden werden als hohe Frequenzen (Filtereinbau) Schalldruckpegel immer frequenzbewertet (Simulation Ohr) Dämpfungskennlinien Dämpfungskennlinien von Filtern für die Bestimmung der Schall- druckpegel in dB(A), dB(B),und dB(C). Bei der Beurteilung von Geräuschimmission wird überwiegend der Schalldruckpegel in dB(A) angegeben.

21 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 72 Prinzip der Schalldruckpegelmessung nach DIN IEC 651 Quadrierstufe: Wechseln von Schalldruck p auf Schalleistung W Mitteilungsstufe: energetischer Mittelwert über definierte Zeitspanne S (Slow) :1 s F (Fast : 125 ms I (Impuls) : 35 ms

22 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Ausgewählte schalltechnische Berechnungsgrundlagen 1. Äquivalenter Dauerschalldruckpegel Erfassung zeitlich unregelmäßig schwankender Lärmpegel innerhalb eines definierten Meßintervalles In dB(A) q Äquivalentparameter Verkehrs-Baulärm q = 4 Industrielärm q= 3 L i gemessener i-ter Schalldruckpegel t i Einwirkungszeit i-ter Schalldruckpegel T Gesamtbeobachtungszeit Bsp.:Ermitteln Sie den äquivalenten Dauerschalldruckpegel nachfolgend aufge- zeigter Schallquellen und deren Abstrahlungsdauer L 1 60 dB(A) t 1 75 min 70 dB(A) 200 min 80 dB(A) 150 min 65 dB(A) 60 min 75 dB(A) 40 min q=3 ; T=480 min L eq = 10/3. 3 lg 1/480 ( , ,5. 40 ) L eq = 10. lg 10 8 /480 ( 0, ,5. 0, ,5. 0,4) L eq = 10. lg 10 8 /480 (1885,3) L eq = 75,86 dB(A)

23 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Addition von Schallpegeln 1. Pegeldifferenz > 10 dB(A)Vernachlässigung des kleineren Pegels 2. Pegeldifferenz = 0 Resultierender Pegel 3 dB über Einzelpegel 3. Addition mehrere Schalldruckpegel gleicher Intensität

24 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Lärmminderungsmaßnahen Ansatz LärmquelleLärmübertragung LärmentstehungLärmemissionLärmausbreitung Lärmimmission Konstruktion Verfahren Wartung keine extreme Belastung Vermeidung Resonanz Dämpfung räumliche Unterteilung raumkustische Maßnahmen Lärmpausen persönlicher Schallschutz Beispiele Beispiele

25 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 76 Zu Konstruktion/Verfahren Gleitlager statt Wälzlager Schrägverzahnung statt Geradverzahnung Prinzip Drosselmotoren Hubraumvergrößerung senkt n ; 1960 : 850 cm 3, 1980 : 1200 cm 3, Drehzahlredu- zierung um /min; Pegelsenkung von 82 auf 74 dB(A) Werkstoffeinsatz - Reifenlärm =Abrollgeräusche steigen bei Geschwindigkeits- erhöhung bezogen auf Motorlärm mit 4. Potenz - günstige Materialpaarung Kunsttoff-Stahl gute Oberflächenbeschaffenheit (Riemenantriebe Schweißen statt Nieten Elektromotor statt Verbrennungsmotor strömungsgünstige Austrittöffnungen geringes Lagerspiel Reduzierung bewegter Massen stetige statt stoßartige Bewegungen Schrägschliff bei Stempeln an Stanzen

26 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 77 Zu Vermeidung von Resonanz dynamisches Auswuchten von Maschinenteilen Vermeidung von schwingungsfähigen Flächen - exakte Verschraubung von Blechkonstruktionen, Antidröhnlacke, Sandwich- Bauweise, Dämpfungsbeläge, Biegesteifigkeit durch Formgebung Schwingungsisolatoren Trafo-Lager

27 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 78 Zu Lärmausbreitung VDI 2720 Schallschutzschirme,Schallschutzwände - Deckenvariante,Stellvariante,Verkehrswesen - Lärmdämmung 4-15 dB

28 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 79 Zu KapselungVDI Schalldämmung bis 30 dB - einschalige Kapseln dB - zweisxchalige Kapseln > 25 dB - Schalldämmatten

29 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 80 Kapselung Lüfter

30 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 81 Schalldämpfer - bis 70 dB

31 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 82 Schallpegelminderung mit Rohrschalldämpfer Neues Verfahren Lärmbekämpfung

32 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 83 Zu Lärmausbreitung - raumakustische Maßnahmen Schallabsorptionsgrad (Dämmung in %)

33 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 84

34 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 85 - zu räumliche Untertteilung Schalldruckpegel nimmt mit Entfernungsverdopplung um die Hälfte ab Konzentration von Hauptlärmerzeugern im Raum zu persönlicher Schallschutz Gehörschutzwatte : dB(A) Gehörschutzstöpsel : dB(A) Gehörschutzkapsel : dB(A)

35 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 86 Schallschutzhelme,Schallschutzwesten,Schallschutzanzüge

36 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 86 Zu Lärmpausen Verkürzung der Expositionszeit Zeitweise andere Tätigkeit > 75 dB(A) = Organisationsproblem Zeit Zeit in min dB(A)

37 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 87 Arbeitspädagogik

38 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner Lärmschutzrecht 1. Arbeitsplatz-LärmschutzrichtlinieVDI 2058 Schallpegelmessung Gehörschutzprüfung,arbeitsmedizinische Überwachung Gehörschutz, Arbeitsgestaltung 2. Unfallverhütungsvorschrift Lärm nach VGB 21 U.a. : Lärmbereiche >dB(A) kennzeichnen > 85 dB(A) Ausgabe persönlicher Körperschallschutz (> 120 dB(A) Schallschutzhelme) Arbeitnehmer müssen bei > 85 dB(A) Körperschallschutz tragen !!! Regelungen zur Gestaltung akustischer Gefahrensignale - Signale 15 dB(A) über Maximalpegel - pulsierende Signale zwischen 0,2 und 5 Hz - Frequenz: Hz - Gefahrensignal muß sich in Pegel und Frequenz von Umgebungslärm unterscheiden - Signaldauer äquivalent zur Gefahrendauer 3. Bundesimmissionsschutzgesetz- TA Lärm Regelt Verkehrslärm,Baulärm,Sportanlagen,Lärmimmission Haushaltgeräte, Industrielärm usw. - Gewerbegebiete : 69 dB(A) Tag - 59 dB(A)Nacht - reine Wohngebiete:59 dB(A)Tag - 49 dB(A) Nacht - Rasenmäher (Verbrennungsmotor ) : Schnittbreite < 50 cm 96 dB(A) >120 cm 105 dB(A)

39 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 89

40 Hochschule Mittweida University of Applied Sciences Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Arbeitswissenschaft Prof. Dr. H. Lindner 90 Arbeitsstättenverordnung 1974 § 15 Prinzipiell sind Lärmpegel so niedrig wie möglich anzustreben Überwiegend geistige Tätigkeiten : 55 dB(A) einfache, überwiegend mechanisierte Tätigkeiten 70 dB(A) Industriearbeitsplätze max. 85 dB(A)


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