Skutki działania czynników materialnego środowiska pracy na człowieka i pośrednio na jego pracę zależą od :

• rodzaju działającego czynnika ( np. hałas, oświetlenie, itp. ),

• czasu i okresów działania tych czynników,

• nasilenia ( stężenia, natężenia ),

• uciążliwości pracy,

• indywidualnej odporności i wrażliwości człowieka na dany czynnik oraz stanu zdrowia i aktualnej jego kondycji.

Czynnik uciążliwy to czynnik którego oddziaływanie na pracującego może spowodować złe samopoczucie lub nadmierne zmęczenie, nie prowadząc do trwałego pogorszenia stanu zdrowia człowieka

Czynnik szkodliwy to czynnik, którego oddziaływanie może powodować stopniowe pogorszenie stanu zdrowia (choroby zawodowe)

Hałasem przyjęto określać wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe, uciążliwe lub szkodliwe dźwięki oddziałujące na narząd słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka.

Wielkości charakteryzujące ekspozycję ( narażenie ) na hałas w środowisku pracy:

• poziom dźwięku A, L_A , w dB - poziom ciśnienia akustycznego skorygowany według charakterystyki częstotliwościowej A;

• maksymalny poziom dźwięku A, L_Amax , w dB - maksymalna wartość skuteczna poziomu dźwięku A, występująca w czasie obserwacji;

• szczytowy poziom dźwięku C, L_cpeak , w dB - maksymalna wartość chwilowa poziomu dźwięku C, występująca w czasie obserwacji;

• równoważny poziom dźwięku A ( wielkość stosowana do scharakteryzowania hałasu zmieniającego się w czasie lub zmiennej ekspozycji na hałas), L_{Aeq, Te} , w dB - średnia wartość poziomu dźwięku A zmiennego w czasie, przy której reakcja narządu słuchu jest taka sama jak reakcja na działanie hałasu o stałym poziomie, w równoważnym przedziale czasu;

• poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8-godzinnego dnia pracy, L_Ex,8h, w dB - równowazny poziom dźwięku A wyznaczony dla czasu ekspozycji na hałas równego znormalizowanemu czasowi pracy, 8h;

• poziom ekspozycji na hałas odniesiony do tygodnia pracy, ( wielkość wyznaczana w przypadku hałasu oddziaływującego na organizm człowieka w sposób nierównomierny w poszczególnych dniach w tygodniu) L_Ex,w w dB;

• ekspozycja na hałas ( wielkość charakteryzująca całkowity hałas dochodzący do ucha pracownika w określonym czasu), E_A,Te , w Pa² s;

• tygodniowa ekspozycja na hałas, E_A,w, w Pa² s

Szkodliwy wpływ hałasu na narząd słuchu powodują nastepujące jego cechy i okoliczności narażenia:

• równoważny poziom dźwięku A ( dla hałasu nieustalonego ) lub poziom dźwięku A ( dla hałasu ustalonego ) przekraczający 80dB;

• długi czas działania hałasu - skutki działania hałasu kumulują się w czasie; zależą one od dawki energii akustycznej, przekazanej do organizmu w określonym przedziale czasu;

• ciągła ekspozycja na hałas jest bardziej szkodliwa niż przerywana - nawet krótkotrwałe przerwy umożliwiają procesy regeneracyjne słuchu;

• hałas impulsowy jest szczególnie szkodliwy;

• widmo hałasu z przewagą składowych o częstotliwościach średnich i wysokich - wynika to z charakterystyki czułości ucha ludzkiego, która jest największa w zakresie częstotliwości 3 - 5 kHz;

• szczególna, indywidualna podatność na uszkadzający wpływ działania hałasu

Ze względu na zakres częstotliwości rozróżnia się:

• hałas infradźwiękowy, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach infradźwiękowych od 2 do 16 hz i o częstotliwościach słyszalnych do 50 Hz,

• hałas słyszalny, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach słyszalnych od 16 do 16000 Hz;

• hałas ultradźwiękowy, w którego widmie występują składowe o wysokich częstotliwościach słyszalnych i niskich ultradźwiękowych od 10 do 100 kHz,

Dopuszczalne wartości hałasu słyszalnego ze względu na ochronę słuchu:

• odniesione do 8-godzinnego dnia pracy:

poziom ekspozycji na hałas L_Ex,8h 85 dB

ekspozycja na hałas E_A,Te 3,64^* 10³ Pa² s

• maksymalny poziom dźwięku A L_A,max 115 dB

• szczytowy poziom dźwięku C L_C,peak 135 dB

Źródła hałasu infradźwiękowego

Naturalne	Sztuczne
wybuchy wulkanów	sprężarki tłokowe
trzęsienia ziemi	młoty kuźnicze
turbulencje powietrzne i wodne	wysokoprężne silniki spalinowe i odrzutowe testowane w hamowniach
wodospady	formierki, kraty wstrząsowe
gwałtowne wiatry	piece hutnicze
załamanie fal morskich przy brzegu	wyrzutnie rakietowe
	samoloty odrzutowe
	śmigłowce
	urządzenia energetyczne elektrowni cieplnych i wodnych
	środki komunikacji i transportu
	długie mosty obciążone ruchem
	lokomotywy spalinowe

Oddziaływanie infradźwięków na człowieka:

• percepcja słuchowa - (duże różnice osobnicze)

• percepcja przez receptory wibracji

Rezonans struktur wewnętrznych organizmu

uczucie wibrowania powyżej 100 dB

działanie niszczące powyżej 140 dB

Dominującym efektem wpływu infradźwięków na organizm w ekspozycji zawodowej jest ich działanie uciążliwe

( zmęczenie, senność, dyskomfort, zaburzenia równowagi ) występujące już przy niewielkich przekroczeniach progu słyszenia

Główne kierunki ograniczenia hałasu infradźwiękowego:

• stosowanie tłumików akustycznych refleksyjnych;

• łączne stosowanie tłumików absorpcyjnych i refleksyjnych;

• właściwe fundamentowanie maszyn, urządzeń, kabin;

• usztywnienie konstrukcji ścian w przypadku wystąpienia drgań rezonansowych;

• zmiana geometrii pomieszczeń w przypadku wystąpienia rezonansów;

• wprowadzanie przegród w pomieszczeniach gdzie są fale stojące;

• stosowanie ciężkich kabin ;

• stosowanie aktywnych metod redukcji hałasu

Przemysłowe źródła hałasu ultradźwiękowego

1. Technologiczne urządzenia ultradźwiękowe: płuczki, zgrzewarki, drążarki, lutownice ręczne, wanny lutownicze,

2. inne maszyny i urządzenia:

• narzędzia pneumatyczne, palniki, sprężarki, zawory

• hałas ultradźwiękowy pochodzenia aerodynamicznego,

• frezarki, strugarki, szlifierki, piły, niektóre maszyny włókiennicze

• hałas ultradźwiękowy pochodzenia mechanicznego

Charakterystyczne cechy hałasu ultradźwiękowego

• wysokie częstotliwości,

• krótkie fale,

• brak wrażeń słuchowych u człowieka,

• znacznie lepsze tłumienie w ośrodkach, w tym również w powietrzu, niż hałasu infradźwiękowego i hałasu słyszalnego;

• kierunkowość rozprzestrzeniania

Oddziaływanie hałasu ultradźwiękowego na człowieka

1. oddziaływanie na narząd słuchu ( słuch, narząd przedsionkowy w uchu wewnętrznym ).

2. Oddziaływanie pozasłuchowe:

• układ krążenia,

• procesy termoregulacyjne,

• procesy przemiany materii,

• układ nerwowy,

• gruczoły dokrewne ( płciowe, tarczyca )

Aktywne metody ograniczania hałasu

Cecha charakterystyczna tych metod to kompensowanie hałasu dźwiękami z dodatkowych, zewnętrznych źródeł energii sterowanych sygnałami o odpowiednio ukształtowanych charakerystykach amplitudowych i fazowych.

Dobierając parametry sterowania, układami aktywnymi można dostarczać lub absorbować energię wibroakustyczną w okreslony sposób z dowolnych miejsc układu.

Zastosowania metod aktywnej redukcji hałasu

Stosowane w praktyce układy, w których wykorzystuje się metody aktywnej redukcji hałasu, można podzielić na następujące grupy:

• Lokalnej kompensacji poziomu hałasu docierającego bezpośrednio do uszu człowieka

• Redukcji poziomu dźwięku w polu akustycznym powstałym w wyniku odbicia fali akustycznej od powierzchni, np. ścian pomieszczenia ( pole fal odbitych )

• Redukcji poziomu hałasu emitowanego przez maszyny i urządzenia

• Redukcji poziomu hałasu w falowodach ( np. w przewodach dolotowych maszyn przepływowych).

Systemy redukcji mogą się różnić sposobami umieszczenia elementów pomiarowych i wykonawczych, złożonością zastosowanych źródeł kompensujących, sposobami sterowania, itd.

Najczęściej stosowane w praktyce są aktywne tłumiki hałasu maszyn przepływowych.

Liczną grupę zastosowań stanowi wykorzystanie metod aktywnych do redukcji hałasu wytwarzanego przez silniki.

Kolejną grupę zastosowań stanowia aktywne słuchawki i ochronniki słuchu. Układy aktywne są wykorzystywane przede wszystkim do poprawy skuteczności tłumienia hałasu w zakresie niskich częstotliwości akustycznych, a więc w zakresie, w którym z uwagi na sposób stosowania tych ochron wykorzystywanie metod pasywnych jest nieefektywne a czasem wręcz niemożliwe.

Oddzielna grupa zastosowań to redukcja hałasu w przestrzeni. ( badania początkowe)

Współczesny , nowoczesny układ aktywnej redukcji hałasu to układ adaptacyjny. Jako element sterujący stosuje się filtry cyfrowe, projektowane za pomocą odpowiednich algorytmów adaptacyjnych.

Drgania mechaniczne to ruch cząstek ośrodka stałego względem ich położenia równowagi.

Ruch ten odbywa się z określoną częstotliwością

Podstawowe wielkości charakteryzujące drgania mechaniczne, określane przy ocenie ich oddziaływania na organizm człowieka.

• Intensywność drgań, której miarą jest przyspieszenie drgań a, [m/s² ]

• Rzeczywisty czas oddziaływania drgań na pracownika w ciągu zmiany roboczej t_r, [min].

Współczynnik szczytu k

ustalone ze względu na ochronę zdrowia wartości dopuszczalne dla drgań mechanicznych zależą od:

• rodzaju drgań ( ogólne czy miejscowe ),

• kierunku propagacji drgań w organizmie pracownika ( x, y, czy z),

• wartości współczynnika szczytu,

• płci pracownika

Metody ograniczania zagrożeń drganiami mechanicznymi

• Metody techniczne:

• minimalizacja drgań u źródła ich powstawania ( zmniejszanie wibroaktywności źródeł );

• minimalizowanie drgań na drodze ich propagacji;

• automatyzacja procesów technologicznych i zdalne sterowanie źródłami drgań.

• Metody organizacyjno - administracyjne:

• skracanie czasu narażenia na drgania w ciągu zmiany roboczej,

• wydzielanie specjalnych pomieszczeń do odpoczynku,

• przesuwanie do pracy na innych stanowiskach osób szczególnie wrażliwych na działanie drgań,

• szkolenia pracowników w celu uświadomienia ich o występujących zagrożeniach powodowanych ekspozycją na drgania oraz w zakresie możliwie bezpiecznej obsługi maszyn i narzędzi.

• Profilaktyka medyczna

MIKROKLIMAT - to całokształt zmian fizycznych stałych czynników meteorologicznych w badanym, ograniczonym miejscu najczęściej w pomieszczeniach zamkniętych.

Komfort cieplny - to najkorzystniejsze warunki mikroklimatu pomieszczenia, w których człowiek czuje się dobrze a gospodarka cieplna jego ustroju przebiega najekonomiczniej.

Temperatura efektywna ( pojęcie umowne ) - jest wskaźnikiem cieplnym dotyczącym samopoczucia człowieka.

Ustalenie parametrów mikroklimatu zadowalających dany procent ludności ( populacji )

Ocena jakości mikroklimatu opiera się na wskaźnikach PMV i PPD.

PMV - to wskaźnik, który przewiduję średnią ocenę dużej grupy osób, określających swe wrażenia cieplne w

7 - stopniowej skali ocen :

-3 - zimno

-2 - chłodno

-1 - lekko chłodno

0 - obojętnie

1 - lekko ciepło

2 - ciepło

3 - gorąco

PPD - to wskaźnik przewidywanego odsetka niezadowolonych, z grupy ludzi znajdujących się w danym pomieszczeniu.

Liczba ludzi niezadowolonych wzrasta, gdy rozkład parametrów w pokoju jest nierównomierny.

80 % zadowolonych świadczy o komforcie cieplnym.

Środowisko gorące ocena obciążenia organizmu za pomocą wskaźnika WBGT

Środowisko zimne zimny stres oceniany jest poprzez określenie wymaganej izolacji odzieży IREQ ( w przypadku ogólnego ochłodzenia ), oraz zimny stres miejscowy jest oceniany za pomocą empirycznego wskaźnika siły chłodzącej powietrza WCI

Promieniowanie elektromagnetyczne występuje w przyrodzie w różnych postaciach. Różnią się one między sobą długością i częstotliwością fali.

W jego widmie wyróżnia się następujące zakresy:

• promieniowanie jonizujące ( kosmiczne, gamma, rentgenowskie ),

• promieniowanie pobudzające ( nadfioletowe ),

• promieniowanie cieplne (widzialne, podczerwone ),

• promieniowanie długofalowe ( fale radiowe, radarowe, promieniowanie prądu zmiennego )

Światłem ( czyli promieniowaniem widzialnym ) nazywamy wąski zakres promieniowania elektromagnetycznego mieszczący się w paśmie o długości fali od 380 - 780nm.

Długość fali i odpowiadająca jej częstotliwość decyduje o kolorze promieni świetlnych.

Ogólne zasady ochrony przed promieniowaniem elektromagnetycznym.

• Podział widma na zakresy; dla każdego zakresu zostały przyjęte maksymalne dopuszczalne wartości natężeń pól ( gęstości mocy ) dla poszczególnych stref.

• Wyodrębniono 4 strefy:

1. Strefa bezpieczna, w której dowolnie długie przebywanie uważa się za nieszkodliwe,

2. Strefa pośrednia - przebywanie w niej wymaga okresowej kontroli lekarskiej,

3. Strefa zagrożenia - dopuszcza się przebywanie w ograniczonym czasie,

4. Strefa niebezpieczna - przebywanie w niej jest całkowicie zabronione.

Zawodowe narażenie na działanie pól można sklasyfikować następująco:

• narażenie pomijalne - pracownik przebywa wyłącznie w strefie bezpiecznej,

• narażenie dopuszczalne - pracownik przebywa w strefie pośredniej,

• narażenie warunkowo dopuszczalne - pracownik przebywa w strefie zagrożenia w czasie dopuszczalnym,

• narażenie nadmierne - pracownik przebywa w strefie zagrożenia przez czas dłuższy od dopuszczalnego,

• narażenie niebezpieczne - pracownik przebywa w strefie niebezpiecznej.

W Polsce dopuszczalne narażenie na działanie pól określa się oddzielnie dla trzech grup pracowników:

1. ogółu pracowników zdrowych, dorosłych

2. kobiet w ciąży

3. pracowników młodocianych

Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na człowieka

• Bezpośrednio na organizm

• Pośrednio poprzez oddziaływanie na organizm energii pól zgromadzonej w eksponowanych obiektach

Zagrożenia dla ludzi na skutek oddziaływania na infrastrukturę techniczną:

• Zakłócenia pracy automatycznych urządzeń sterujących i elektronicznej aparatury medycznej ( w tym elektrostymulatorów serca oraz innych elektronicznych implantów medycznych,

• Detonacja urządzeń elektrowybuchowych ( detonatorów),

• Pożary i eksplozje materiałów łatwopalnych od iskier wywoływanych przez pola indukowane lub ładunki elektrostatyczne

Efekty oddziaływania pól elektromagnetycznych na organizm człowieka

1. Termiczne - podniesienie temperatury tkanek i ewentualnie ich uszkodzenia poprzez poparzenie na skutek absorpcji energii pola elektromagnetycznego.

2. Nietermiczne

• Prądy indukowane wewnątrz organizmu ( na skutek sprzężenia z polem )

• Prądy kontaktowe ( na skutek dotykania konstrukcji metalowej odbierającej energię pola elektromagnetycznego, tworzącej wtórne źródło energii)

Ograniczanie zagrożeń elektromagnetycznych - działania organizacyjne (1)

Lokalizacja miejsca użytkowania źródeł pola, aby w zasięgu występujących stref ochronnych nie znajdowały się osoby, które bezpośrednio nie są zatrudnione przy obsłudze

Pomiary pól elektromagnetycznych, dla wyznaczenia maksymalnych natężeń pól i zasięgów stref ochronnych wokół źródła

Ograniczanie zagrożeń elektromagnetycznych - działania organizacyjne (2)

• Wstępne i okresowe badania lekarskie pracowników, dla bieżącej kontroli stanu zdrowia osób eksponowanych i niedopuszczenia do ekspozycji osób z przeciwwskazaniami zdrowotnymi,

• Ograniczanie zmianowego czasu pracy każdego pracownika w strefie zagrożenia,

• Rotacja pracowników,

• Zmiana przeznaczenia pomieszczeń sąsiadujących ze źródłami, w których występują silne pola elektromagnetyczne na inne, wykluczające konieczność przebywania w nich pracowników,

• Maksymalne odsunięcie osób eksponowanych od źródeł pola ( natężenie pola zmniejsza się z odległością r proporcjonalnie do: 1/r, 1/r² lub 1/r^{3 )}

Wielkości fotometryczne:

1. Natężenie światła ( światłość ); jednostka - kandela (cd),

2. Strumień świetlny F; jednostka - lumen (Lm),

3. Natężenie oświetlenia (oświetlenie); jednostka - luks (Lux),

4. Luminancja - miara jasności powierzchni; jednostka - nit (nt).

Podstawowe pojęcia techniki świetlnej

Strumień świetlny - Φ

Jest to ta część promieniowania optycznego emitowanego przez źródło światła, którą widzi oko ludzkie.

Jednostką strumienia świetlnego jest lumen [lm].

Światłość ( w określonym kierunku) - I

Jest to gęstość kątowa strumienia świetlnego źródła światła w danym kierunku.

Jednostką światłości jest kandela [cd]: [cd] = [lm / sr]

Natężenia oświetlenia - E

Jest to gęstość powierzchniowa strumienia świetlnego padającego na płaszczyznę, czyli stosunek strumienia świetlnego padającego na płaszczyznę do pola powierzchni tej płaszczyzny.

Jednostką natężenia oświetlenia jest luks [lx]: [lx] = [lm / m² ]

Luminancja - L

Jest to fizyczna miara jaskrawości. Zależy ona od natężenia oświetlenia na obserwowanym obiekcie, właściwości odbiciowych powierzchni obiektu (barwa, stopień chropowatości ) oraz od jego pola pozornej powierzchni świecącej.

Pozorna powierzchnia świecąca jest to wielkość postrzeganej przez obserwatora powierzchni płaszczyzny świecącej uzależniona od kierunku obserwacji.

Jednostką luminancji jest kandela na metr kwadratowy [cd / m²]

Współczynnik odbicia - ρ

Jest to stosunek strumienia świetlnego odbitego do strumienia świetlnego padającego na dana płaszczyznę. Wartość współczynnika odbicia zawiera się w przedziale od 0 do 1.

Dla powierzchni białych wartość współczynnika odbicia jest bliska jedności, a dla czarnych - bliska zeru.

Kontrast jaskrawości - k

W znaczeniu subiektywnym kontrast oznacza subiektywne oszacowanie różnicy w wyglądzie dwu części pola widzenia, oglądanych równocześnie lub kolejno.

W znaczeniu obiektywnym kontrast k najczęściej jest określany wzorem:

K = L₁ / L₂

gdzie L₁ , L₂ - luminancje, przy czym L₁ > L₂

Parametry oświetlenia

Równomierność oświetlenia - δ

Równomierność oświetlenia na danej płaszczyźnie wyznacza się jako stosunek najmniejszej zmierzonej wartości natężenia oświetlenia występującej na danej płaszczyźnie (E_min ) do średniego natężenia oświetlenia na tej płaszczyźnie (E_śr ).

Czynności ciągłe - δ co najmniej 0,65

Czynności dorywcze - δ co najmniej 0,4

Rozkład luminancji

Rozkład luminancji we wnętrzu określa się poprzez podanie charakterystycznych dla wnętrza stosunków luminancji wyodrębnionych pól.

Olśnienie

Olśnieniem nazywa się pewien przebieg ( stan ) procesu widzenia, przy którym występuje odczucie niewygody lub zmniejszenie zdolności rozpoznawania przedmiotów, lub jedno i drugie, w wyniku niewłaściwego rozkładu luminancji lub niewłaściwego zakresu luminancji albo nadmiernych kontrastów w przestrzeni lub w czasie.

Barwa światła ( temperatura barwowa T_c ) i oddawanie barw (wskaźnik oddawania barw R_a )

Tętnienie i zmiany aperiodyczne światła

Sposoby wytwarzania promieniowania optycznego:

• temperaturowy

• luminescencyjny

Dwie grupy źródeł światła:

• żarowe

• lampy wyładowcze ( niskociśnieniowe - fluoroscencyjne, wysokoprężne - sodowe )

Stanowisko pracy musi być oświetlone w sposób zapewniający wygodę widzenia ( tzn. muszą być spełnione następujące warunki ):

• pełna zdolność rozróżniania szczegółów,

• sprawne spostrzeganie, pozbawione ryzyka dla człowieka,

• spostrzeganie nie prowadzi do odczucia przykrości, niewygody, nadmiernego zmęczenia, a przeciwnie - jest połączone z pewną przyjemnością.

Zasady oświetlenia:

1. fizjologiczne ( projektowanie oświetlenia roboczego )

• zasada dostatecznej luminancji ( przedmiotu pracy wzrokowej ),

• zasada dostatecznego kontrastu ( przedmiot pracy wzrokowej - tło przedmiotu ),

• zasada unikania zbyt małych rozmiarów kątowych szczegółów i czasów przeznaczonych na ich spostrzeganie,

• zasada równomiernej luminancji otoczenia,

2. estetyczne ( oddziaływanie światła na psychikę )

• zasada wzmacniania atrakcyjności obrazu,

• zasada tworzenia nastroju,

3. ekonomiczne

• ograniczenie nadmiernych kosztów bądź wybór takiego systemu oświetlenia, który będzie miał najniższy koszt

Szkodliwe czynniki przy oświetleniu:

• nagła, duża zmiana jaskrawości,

• częste zmiany jaskrawości obserwowanych powierzchni,

• olśnienie,

• tętnienie światła

Zanieczyszczenia powietrza

Substancje trujące - to takie, które w razie przedostania się do organizmów lub stykania się z powierzchnią ciała zagrażają zdrowiu lub życiu ludzi bądź zwierząt.

Ciała trujące występują w postaci gazów, par lub aerozoli ciał stałych lub ciekłych.

Aerozole - to zawiesina ciał stałych lub ciekłych w powietrzu lub w innym gazie ( pyły, dymy i mgły )

Zatrucia: ostre i przewlekłe

Zapobieganie zatruciom:

1. Zmiany surowców lub metod produkcji,

2. Hermetyzacja lub izolacja procesów niebezpiecznych,

3. Stosowanie wentylacji lub wyciągów,

4. Utrzymanie czystości i porządku,

5. Stosowanie ochron osobistych

Drgania mechaniczne

Drgania mechaniczne przekazywane są do organizmu człowieka przez bezpośredni kontakt z drgającym ciałem stałym bez udziału środowiska powietrznego i jako takie mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia a nawet życia ludzkiego.

Reakcja organizmu zależna jest od iloczynu a² x t_r zwanego dawką drgań.

Charakterystyczna dla drgań wielkość opisująca ich charakter to:

---