Kebisingan dan getaran tangan-lengan: desibel, dosis, penjumlahan sumber, pengendalian, dan pelindung telinga

Seorang teknisi perusahaan servis laundry bekerja setiap hari di ruang cuci saat washer-extractor memeras, di ruang pengering, dan di ruang kompresor. Sore hari ia sering menggerinda braket dan mengebor beton untuk dudukan mesin. Ia memakai sumbat telinga hanya saat bising terasa sangat keras. Setelah beberapa tahun ia mulai meminta lawan bicara mengulang kalimat, terutama di tempat ramai, dan pada pagi yang dingin ujung jarinya memutih dan kesemutan.

Kedua keluhan berkembang pelan dan tidak terasa sakit, sehingga mudah diabaikan sampai kerusakannya menetap. Bab ini menjelaskan cara mengukur dan menghitung paparan bising dan getaran tangan-lengan, dan cara mengendalikannya sebelum kerusakan terjadi.

Batas pembahasan

Bab ini membahas bising di tempat kerja teknisi dan getaran yang masuk lewat tangan dari alat genggam. Dasar gelombang bunyi, intensitas, desibel, dan penjumlahan sumber ada di Bab 14 · Fisika tentang gelombang mekanik dan bunyi, getaran dan isolasinya di Bab 22 · Fisika tentang getaran paksa dan isolasi getaran, batas bising dari peraturan dan pengendalian bising laundry secara ringkas di Bab 21 · Laundry tentang K3 laundry, pelindung telinga dan koreksi peredamannya di Bab 5 tentang alat pelindung diri, dan pemantauan getaran mesin di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika tentang pemantauan kondisi.

Nilai ambang batas, waktu paparan yang diizinkan, nilai tindakan getaran, dan cara pengukuran resmi diambil dari peraturan yang berlaku. Tingkat acuan, nilai tukar, nilai tindakan, dan nilai batas yang dipakai dalam hitungan bab ini hanya untuk berlatih cara menghitung, bukan ketentuan yang disalin dari peraturan.

Mengapa bising dan getaran merusak

Paparan bising tinggi yang lama dapat merusak pendengaran secara permanen. Dampak bising dibagi menjadi trauma akustik, ketulian sementara, ketulian menetap, gangguan komunikasi, dan gangguan psikologis. Trauma akustik (acoustic trauma) adalah kerusakan gendang telinga mendadak karena energi bunyi berlebih. Ketulian akibat bising berkembang tanpa rasa sakit: sel rambut di telinga dalam rusak sedikit demi sedikit, mula-mula pada frekuensi tinggi yang membedakan bunyi konsonan, sehingga keluhan pertama biasanya sulit memahami percakapan di tempat ramai, seperti pada kasus pembuka.

Getaran tangan-lengan (hand-arm vibration) adalah getaran yang masuk ke tubuh lewat tangan dari alat genggam bertenaga. Getaran dapat bersifat setempat atau seluruh tubuh, dengan efek pada peredaran darah berupa kesemutan jari saat bekerja dan pada tulang, sendi, dan otot berupa gangguan pada sendi jari tangan. Jari yang memutih saat dingin adalah tanda gangguan pembuluh darah akibat getaran tangan-lengan yang lama.

Bising juga menurunkan keselamatan secara langsung. Pekerja di ruang yang bising sulit mendengar teriakan peringatan, alarm mesin, bunyi bantalan yang mulai rusak, atau desis bocoran uap. Telinga yang berdenging setelah sif adalah tanda bahwa paparan hari itu sudah merusak, walaupun dengungnya hilang esok hari. Bising yang terus-menerus juga melelahkan dan mengganggu konsentrasi, sehingga kesalahan kerja bertambah.

Tingkat bunyi berbobot A dan penjumlahan sumber

Tingkat tekanan bunyi dinyatakan dalam desibel:

$L = 20 \log_{10} \frac{p}{p_0}$

dengan $p$ tekanan bunyi dan $p_0 = 20$ µPa tekanan acuan, seperti di Bab 14 · Fisika tentang gelombang mekanik dan bunyi. Telinga manusia kurang peka terhadap frekuensi rendah dan sangat tinggi. Pembobotan A (A-weighting) adalah pembobotan pada alat ukur bising yang meniru kepekaan telinga itu; hasilnya ditulis dBA. Karena skala desibel logaritmik, kenaikan 3 dB berarti energi bunyi dua kali lipat, dan kenaikan 10 dB berarti energi sepuluh kali lipat, walaupun telinga merasakan 10 dB kira-kira sebagai dua kali lebih keras. Untuk bising impuls, alat ukur juga dapat membaca tingkat puncak dengan pembobotan lain yang lebih rata terhadap frekuensi; batas puncak, bila ada, ditetapkan peraturan secara terpisah dari batas rata-rata.

Bising dari beberapa mesin tidak dijumlahkan langsung, tetapi energinya:

$L_{\text{total}} = 10 \log_{10} \sum_i 10^{L_i/10}$

dengan $L_i$ tingkat setiap sumber di titik yang sama. Dua mesin yang masing-masing 85 dBA bersama-sama memberi $10 \log_{10}(2 \times 10^{8{,}5}) = 88{,}0$ dBA, bukan 170 dBA. Akibat praktisnya, sumber yang paling keras menentukan; mematikan atau meredam sumber yang lebih pelan hampir tidak mengubah total, sedangkan meredam sumber yang paling keras menurunkannya banyak (Contoh 1).

Pengaruh jarak dan ruangan

Di ruang terbuka, tingkat bunyi dari sumber titik turun sekitar 6 dB setiap jarak dua kali lipat: kompresor 90 dBA pada 1 m, misalnya, menjadi sekitar 84 dBA pada 2 m dan 78 dBA pada 4 m. Ruang laundry dan dapur berdinding keras memantulkan bunyi, sehingga di luar beberapa meter dari mesin, tingkatnya hampir sama di seluruh ruangan dan menjauh tidak banyak membantu. Di ruang kompresor berdinding beton, penurunan sebesar itu tidak terjadi karena pantulan. Menyerap bising dan mengurangi pantulannya pada dinding, langit-langit, dan lantai dianjurkan, dan cara ini mengurangi bagian bunyi pantulan tersebut.

Dosis bising, aturan tukar, dan tingkat paparan harian

Risiko kerusakan pendengaran bergantung pada energi bunyi yang diterima, yaitu tingkat dan lamanya. Peraturan menetapkan tingkat acuan untuk delapan jam dan aturan tukar. Aturan tukar (exchange rate) adalah aturan bahwa setiap kenaikan tingkat sebesar nilai tukar membuat waktu yang diizinkan dibagi dua. Bab 21 · Laundry tentang K3 laundry mencatat batas dari peraturan Indonesia yang memakai pola seperti ini. Dengan tingkat acuan $L_c$ untuk 8 jam dan nilai tukar 3 dB, waktu yang diizinkan pada tingkat $L$ adalah

$T = \frac{8}{2^{(L - L_c)/3}} \text{ jam}$

dan dosis harian dari beberapa kegiatan adalah

$D = \sum_i \frac{C_i}{T_i}$

dengan $C_i$ lama paparan pada tingkat $L_i$ dan $T_i$ waktu yang diizinkan pada tingkat itu. Dosis bising (noise dose) adalah jumlah perbandingan itu; dosis 1, atau 100 persen, berarti tepat pada batas, dan di atasnya berlebih (Contoh 2).

Nilai tukar 3 dB sesuai dengan prinsip energi yang sama: dua kali energi bunyi dalam setengah waktu memberi dosis yang sama. Beberapa negara memakai nilai tukar lain, misalnya 5 dB, yang memberi waktu lebih panjang pada tingkat tinggi; karena itu waktu yang diizinkan selalu dihitung dengan tingkat acuan dan nilai tukar dari peraturan yang berlaku di lokasi kerja, bukan dari tabel negara lain. Dosis juga tidak berhenti di gerbang tempat kerja: musik keras dan mesin di rumah menambah paparan yang diterima telinga yang sama.

Tingkat paparan harian

Tingkat paparan harian (daily noise exposure level) adalah tingkat bunyi tetap yang selama delapan jam memberi energi sama dengan paparan sehari. Menghitungnya adalah cara lain yang setara dengan menghitung dosis:

$L_{\text{ex},8\text{j}} = 10 \log_{10} \left( \frac{1}{8} \sum_i t_i \, 10^{L_i/10} \right)$

dengan $t_i$ dalam jam. Untuk nilai tukar 3 dB, dosis dan tingkat paparan harian dihubungkan oleh $L_{\text{ex},8\text{j}} = L_c + 10 \log_{10} D$ (Contoh 3). Hitungan ini memperlihatkan mengapa pekerjaan singkat yang sangat bising, misalnya menggerinda setengah jam, dapat menyumbang lebih banyak daripada berjam-jam di ruang cuci yang cukup bising (Contoh 6).

Mengukur bising

1. Alat ukur tingkat bunyi dipakai dengan pembobotan A dan, untuk bising yang berubah-ubah, dengan pembacaan rata-rata setara selama waktu tertentu. Alat diperiksa dengan kalibrator sebelum dan sesudah pengukuran.
2. Dosimeter bising dipakai di bahu pekerja sepanjang sif dan langsung memberi dosis atau tingkat paparan harian, termasuk perpindahan pekerja antar-ruang.
3. Titik ukur di posisi telinga pekerja, bukan di samping mesin, dan dicatat bersama keadaan mesin: tahap cuci atau peras, jumlah mesin yang berjalan, pintu terbuka atau tertutup.

Pengukuran resmi untuk kepatuhan dilakukan menurut metode dalam peraturan oleh pihak yang kompeten.

Untuk keperluan teknisi dan pengelola, peta bising sederhana sudah sangat berguna. Peta bising (noise map) adalah denah ruang yang dibagi kotak beberapa meter; tingkat bunyi diukur di tengah setiap kotak pada keadaan kerja yang biasa, lalu angkanya ditulis di denah. Peta ini memperlihatkan daerah yang memerlukan pelindung telinga, tempat yang cocok untuk meja kerja dan ruang istirahat, dan sumber yang paling perlu diredam. Peta diulang setelah ada mesin baru atau perubahan tata letak.

Sumber bising di laundry dan dapur

Sumber pokok bising yang dijumpai teknisi:

1. Washer-extractor saat memeras, terutama mesin kaku pada pondasi yang lemah dan mesin dengan bantalan atau sabuk aus.
2. Pengering: kipas, drum, dan saluran buang.
3. Kompresor udara dan bocoran udara tekan yang mendesis.
4. Setrika gulung dan mesin lipat dengan rantai, roda gigi, dan silinder pneumatik.
5. Mesin pencuci piring dan ventilasi dapur.
6. Pekerjaan teknisi sendiri: menggerinda, mengebor beton, memukul, dan memotong logam, yang sering lebih keras daripada mesin pelanggan.

Bising impuls (impulse noise) adalah bising dengan puncak sangat tinggi dalam waktu sangat singkat, misalnya pukulan palu pada pelat, letupan udara tekan dari pistol tiup, dan benturan logam. Puncak seperti itu dapat merusak telinga seketika walaupun tingkat rata-rata harian tampak rendah, sehingga pelindung telinga dipakai juga untuk pekerjaan singkat yang menimbulkan benturan keras.

Banyak sumber bising adalah tanda kerusakan mekanis: bantalan aus, sabuk selip, panel kendur, ketidakseimbangan, dan bocoran udara. Perawatan yang baik, seperti di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika tentang pemantauan kondisi, menurunkan bising sekaligus memperpanjang umur mesin. Teknisi servis juga perlu menyadari bahwa paparannya berbeda dari petugas laundry: ia berpindah antar-lokasi dan antar-ruang dalam satu hari, sering lebih dekat ke sumber karena membuka penutup mesin, dan menambah bising dari alatnya sendiri. Dosis teknisi karena itu dihitung dari jadwal kerjanya sendiri, bukan dari hasil pengukuran ruang pelanggan saja.

Pengendalian bising

Pencegahan bising dibagi menjadi pengendalian pada media dan pada pekerja: desain akustik dengan peredam pada mesin, penyerapan pantulan pada dinding, langit-langit, dan lantai, dan menutup sumber bising dengan penghalang; lalu APD berupa sumbat atau penutup telinga, ruang isolasi atau ruang istirahat, rotasi pekerja antara lingkungan bising dan tidak bising, dan pengaturan jadwal kerja. Isolasi mesin bising juga termasuk pengendalian rekayasa. Urutan menurut hirarki pengendalian di Bab 2:

1. Di sumber: memilih mesin yang lebih tenang, perawatan, isolasi getaran dudukan seperti di Bab 22 · Fisika tentang isolasi getaran, peredam pada saluran buang dan lubang buang udara, mengencangkan panel.
2. Di jalur: penutup akustik, penghalang, penyerap pada permukaan ruang, menjauhkan stasiun kerja dari sumber.
3. Di penerima: membatasi waktu, rotasi, ruang istirahat yang tenang, lalu pelindung telinga.

Pelindung telinga dipakai sepanjang paparan; Bab 5 tentang alat pelindung diri menunjukkan bahwa melepasnya sebentar mengurangi perlindungan banyak.

Contoh penerapan di laundry: kompresor dipindahkan ke ruang tersendiri berdinding penyerap dengan saluran udara pendingin berperedam, panel mesin yang bergetar dikencangkan dan diberi bantalan karet, saluran buang pengering diberi peredam, dan meja pelipatan dijauhkan dari pengering. Teknisi servis memakai gerinda bertenaga rendah dengan cakram yang sesuai bila pekerjaan memungkinkan, dan melakukan pekerjaan bising di luar ruang kerja pelanggan bila komponen dapat dibawa keluar.

Getaran tangan-lengan dan pengendaliannya

Alat genggam bertenaga, misalnya gerinda tangan, bor tumbuk, pemecah beton, dan kunci pukul, meneruskan getaran ke tangan. Besarnya dinyatakan dengan percepatan getaran setara dalam m/s², gabungan tiga arah:

$a_{hv} = \sqrt{a_x^2 + a_y^2 + a_z^2}$

dengan $a_x$, $a_y$, dan $a_z$ percepatan pada tiga sumbu. Gerinda dengan percepatan 4, 3, dan 2 m/s² pada tiga sumbu, misalnya, memberi $a_{hv} = \sqrt{16 + 9 + 4} = 5{,}4$ m/s². Paparan harian dinyatakan setara delapan jam:

$A(8) = a_{hv} \sqrt{\frac{T}{8}}$

dengan $T$ waktu pemakaian alat dalam jam (Contoh 4 dan 5). Peraturan menetapkan nilai tindakan, di atasnya pengendalian wajib dilakukan, dan nilai batas yang tidak boleh dilampaui. Nilai getaran alat dicantumkan pabrik dalam manualnya; nilai nyata dapat lebih besar bila alat aus, mata gerinda tidak seimbang, atau cara pakai salah. Karena waktu muncul di dalam akar, memotong waktu pakai menjadi seperempat hanya menurunkan A(8) menjadi setengah, sedangkan memilih alat yang getarannya setengah langsung menurunkannya setengah; pilihan alat sering lebih efektif daripada pembatasan waktu.

Mengendalikan getaran tangan-lengan

Bantalan antigetaran atau isolator dengan pemeliharaan mesin yang baik dianjurkan, bersama sarung tangan untuk menghangatkan tangan serta melindungi dari gangguan pembuluh darah. Pengendalian yang umum:

1. Pilih metode lain bila mungkin, misalnya memotong dengan alat yang tidak bergetar atau memakai jangkar kimia yang memerlukan lubang lebih kecil.
2. Pilih alat bergetar rendah dan rawat: mata gerinda dan bor yang tajam dan seimbang, bantalan alat yang baik.
3. Batasi waktu pemakaian per hari menurut nilai getaran alat (Contoh 4), dan bagi pekerjaan antar-teknisi.
4. Pegang secukupnya: genggaman yang terlalu kuat meneruskan lebih banyak getaran.
5. Jaga tangan hangat dan kering, karena dingin memperburuk gangguan pembuluh darah, dan istirahat berkala.

Sarung tangan antigetaran mengurangi sebagian getaran frekuensi tinggi, tetapi tidak menggantikan pembatasan waktu.

Perusahaan servis dapat mencatat nilai getaran setiap alat dalam daftar alat bersama waktu pakai yang dianjurkan per hari, dan menandai alat bergetar tinggi dengan label waktu. Alat yang getarannya bertambah karena aus diperbaiki atau diganti, karena paparan getaran naik cepat ketika alat rusak. Getaran seluruh tubuh, misalnya dari kendaraan atau lantai mesin yang bergetar, termasuk bahaya lain yang dinilai terpisah menurut peraturan.

Pemantauan kesehatan

Pekerja yang terpapar bising atau getaran tinggi dianjurkan menjalani pemeriksaan pendengaran awal dan berkala serta pemeriksaan keluhan tangan menurut program perusahaan dan peraturan. Pemeriksaan pendengaran berkala menangkap penurunan sebelum pekerja merasakannya, dan hasilnya dipakai untuk menilai apakah pengendalian bekerja. Keluhan seperti telinga berdenging setelah sif, sulit memahami percakapan, kesemutan, mati rasa, atau jari memutih dilaporkan dan dicatat.

Pemeriksaan pendengaran awal sebelum pekerja mulai bekerja di lingkungan bising memberi garis dasar, sama seperti garis dasar getaran mesin di Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika tentang pemantauan kondisi. Pergeseran ambang dengar dari garis dasar pada pemeriksaan berikutnya adalah tanda bahwa pengendalian belum cukup atau pelindung tidak dipakai benar. Pemeriksaan dilakukan setelah pekerja beristirahat dari bising beberapa jam, agar ketulian sementara tidak terbaca sebagai ketulian menetap.

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya.

Contoh 1: tiga sumber berbeda. Washer-extractor 84 dBA, pengering 86 dBA, dan kompresor 90 dBA di posisi teknisi: $L = 10 \log_{10}(10^{8{,}4} + 10^{8{,}6} + 10^{9{,}0}) = 92{,}2$ dBA. Bila kompresor diberi penutup sehingga turun ke 80 dBA, totalnya menjadi $10 \log_{10}(10^{8{,}4} + 10^{8{,}6} + 10^{8{,}0}) = 88{,}7$ dBA; meredam pengering ke 76 dBA tanpa menyentuh kompresor hanya menurunkan total ke sekitar 91,1 dBA.

Contoh 2: dosis harian. Tingkat acuan 85 dBA untuk 8 jam dan nilai tukar 3 dB di contoh ini adalah nilai latihan yang mengikuti pola di Bab 21 · Laundry tentang K3 laundry. Pada 91 dBA, $T = 8/2^{2} = 2$ jam; pada 94 dBA, $T = 1$ jam. Teknisi yang 2 jam pada 91 dBA dan 4 jam pada 85 dBA menerima $D = 2/2 + 4/8 = 1{,}5$, atau 150 persen.

Contoh 3: tingkat paparan harian. Untuk Contoh 2 ditambah 2 jam pada 75 dBA: $L_{\text{ex},8\text{j}} = 10 \log_{10}[(2 \times 10^{9{,}1} + 4 \times 10^{8{,}5} + 2 \times 10^{7{,}5})/8] = 86{,}8$ dBA, sesuai $85 + 10 \log_{10} 1{,}52 = 86{,}8$ dBA.

Contoh 4: waktu pakai alat. Alat bergetar 6 m/s². Untuk tetap di bawah nilai tindakan latihan 2,5 m/s² setara 8 jam: $T = 8 \times (2{,}5/6)^2 = 1{,}39$ jam. Untuk nilai batas latihan 5 m/s²: $T = 8 \times (5/6)^2 = 5{,}6$ jam.

Contoh 5: paparan dari dua jam pemakaian. Bor tumbuk 5 m/s² dipakai 2 jam: $A(8) = 5 \times \sqrt{2/8} = 2{,}5$ m/s², tepat pada nilai tindakan latihan, sehingga pengendalian tambahan atau pembagian pekerjaan diperlukan.

Contoh 6: menggerinda setengah jam. Menggerinda 30 menit pada 100 dBA dengan tingkat acuan 85 dBA dan nilai tukar 3 dB: $T = 8/2^{5} = 0{,}25$ jam, sehingga dosis dari 0,5 jam itu saja $0{,}5/0{,}25 = 2$, atau 200 persen, tanpa pelindung telinga.

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan dan serahkan keputusan lanjutannya kepada pengawas pekerjaan atau pengelola tempat kerja bila:

1. Bising di tempat kerja diperkirakan di atas batas dan pelindung telinga yang sesuai tidak tersedia.
2. Alarm, peringatan lisan, atau suara mesin yang menandakan bahaya tidak dapat didengar karena bising; tambahkan isyarat visual atau hentikan sumber bising.
3. Alat bergetar menunjukkan getaran tidak normal karena mata gerinda retak, tidak seimbang, atau bantalan rusak.
4. Waktu pemakaian alat bergetar hari itu sudah mencapai batas yang ditetapkan.
5. Muncul telinga berdenging, nyeri telinga, kesemutan, atau mati rasa saat bekerja; keluhan itu dilaporkan dan dicatat seperti di bagian pemantauan kesehatan.
6. Pengukuran untuk kepatuhan akan dilakukan tanpa alat yang terkalibrasi dan metode resmi; pengukuran resmi dilakukan menurut metode dalam peraturan oleh pihak yang kompeten.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Bab 14 · Fisika tentang gelombang mekanik dan bunyi memberi dasar desibel, dan Bab 22 · Fisika tentang getaran paksa memberi isolasi getaran. Bab 21 · Laundry tentang K3 laundry mencatat batas bising dari peraturan, Bab 5 tentang alat pelindung diri membahas pelindung telinga, dan Bab 14 · Mekanikal & Mekatronika tentang pemantauan kondisi memakai bising dan getaran mesin sebagai tanda kerusakan. Urutan pengendalian mengikuti Bab 2 tentang hirarki pengendalian.

Latihan dan pembahasan

Untuk setiap soal, tuliskan rumus, hitungan, atau alasannya.