3. MATERIALNE WARUNKI PRACY

3.1. Pojęcie i rola materialnych warunków pracy

Człowiek może żyć w bardzo różnych środowiskach. Potrafi on dobrze znosić znaczne obciążenia zewnętrzne lub do nich się dostosować ¹.

rola mikro-środowiska pracy

Wśród wielu rodzajów mikrośrodowisk — poza bardzo ważnym dla człowieka środowiskiem mieszkaniowym — jednym z najbardziej absorbujących jego siły i czas jest mikrośrodowisko pracy. Dobrą atmosferę pracy, obok czynników psychospołecznych, określają także materialne warunki pracy. Ze względu na ich wpływ traktowane są one czasem jako czynnik oddziaływania psychospołecznego. Jednakże widzenie materialnych warunków pracy przez pryzmat czynników psychospołecznych nie wydaje się podejściem najwłaściwszym. Jakkolwiek istnieje oczywisty związek między materialnymi a psychospołecznymi warunkami pracy, to jednak takie podejście odwraca uwagę od ważnych problemów niedostosowania materialnych warunków pracy do potrzeb oraz możliwości człowieka, sprzyjając ich lekceważeniu.

Niedocenianie materialnych warunków pracy wynika także z faktu, że trudno jest jednoznacznie i bezpośrednio określić ich wpływ na produkcyjne zachowanie człowieka, szczególnie na jego wydajność pracy. Związki między materialnymi warunkami pracy a zachowaniem produkcyjnym pracownika mają charakter

¹ Dostosowanie do zmieniających się warunków środowiska zewnętrznego pozwala utrzymać stałość środowiska wewnętrznego i zapewnić funkcjonowanie organizmu oraz przestawić aktywność ustroju na zmienne poziomy w zależności od aktualnych potrzeb i wymagań otoczenia. Jest to możliwe dzięki mechanizmom koordynującym działanie poszczególnych układów fizjologicznych i integrujących je w jedną całość.

68 Materialne warunki pracy

stochastyczny². Podejmowanie jednak badań ich wpływu na pobudki, intencje i postawy pracownika — na jego zachowanie — wydaje się ze wszech miar celowe. Bliższe poznanie tych związków pozwoli na bardziej jednoznaczne określenie miejsca i znaczenia materialnych warunków pracy wśród czynników motywujących zachowania pracowników.

Rozwój techniki wprowadził do środowiska pracy człowieka nowe cechy jakościowe i ilościowe, zmieniając w zasadniczy sposób jego warunki. Tak więc człowiek wykonujący czynności zawodowe znajduje się pod złożonym wpływem warunków pracy, które są kształtowane przez skojarzone występowanie rozmaitych czynników nie zawsze korzystnych dla jego zdrowia. Ekspozycja na czynniki szkodliwe dla organizmu człowieka jest w większości przypadków nieuniknionym atrybutem pracy. Spowodować ona może, w przypadku przekroczenia naturalnej granicy homeostazy, ujemne skutki, objawiające się w postaci stresów, nerwic lub stanów chorobowych. Uzasadnia to pogląd, że obciążenia wynikające z warunków środowiskowych występujących w zakładach pracy powodują ujemne skutki dla człowieka, zwłaszcza dla jego zdrowia.

Analizowanie wpływu materialnych warunków pracy na człowieka, a tym samym na przebieg procesu pracy, stwarza potrzebę w miarę precyzyjnego zdefiniowania zarówno samego pojęcia materialnych warunków pracy, jak i pojęć pokrewnych. Należy zaznaczyć, że niekiedy pojęcie materialnych warunków pracy lub też warunków pracy mylnie identyfikuje się ze znacznie węższym pojęciem materialnego środowiska pracy³. Materialne warunki pracy stanowią jeden z wielu elementów określających warunki pracy w najszerszym ujęciu (por. rys. 17).

² Nie należy się spodziewać, aby w każdym przypadku ujawniła się korelacja pomiędzy materialnymi warunkami pracy na stanowisku roboczym a wydajnością pracy. Nie można z całą pewnością stwierdzić z góry, że polepszenie materialnych warunków pracy odbija się szybko i w sposób bezpośrednio pozytywny na wynikach produkcyjnych.

³ Por. L. Nawara, Materialy do nauczania ergonomii i ochrony pracy, Skrypty uczelniane nr 782, AGH, Kraków 1980, b. 180.

Rys. 17. Układ warunków pracy w zakładzie.

Niektóre elementy układu nie dają się jednoznacznie zakwalifikować Źródło: Opracowanie własne

definicja materialnych warunków pracy:

— rzeczowe warunki pracy

— czynniki fizyczne

— czynniki chemiczne

— czynniki biologiczne

W literaturze przedmiotu materialne warunki pracy utożsamia się najczęściej z fizycznymi czynnikami⁴. Jest to błędna interpretacja tego pojęcia, ponieważ materialne warunki pracy są zdeterminowane przez łączne oddziaływanie czterech grup czynników: rzeczowych, fizycznych, chemicznych i biologicznych, zakwalifikowanych do organizacyjno-technicznych warunków pracy (por. tab. 12, s. 72 - 73)⁵. Tak więc przez pojęcie materialnych warunków pracy będziemy rozumieć całokształt materialnych czynników, z którymi człowiek styka się w toku wykonywania pracy zawodowej.

Elementami rzeczowych warunków pracy są maszyny i urządzenia, wyposażenie pomocnicze, pomieszczenie pracy oraz stanowisko pracy oddziałujące bezpośrednio na człowieka, a także na warunki fizyczne miejsca pracy. Warunkują one także możliwe do zastosowania warianty rozwiązań organizacyjnych.

Do powszechnie występujących czynników fizycznych określających warunki pracy należy zaliczyć czynniki meteorologiczne (mikroklimatyczne), energię promienistą, hałas, oświetlenie, drgania i wstrząsy oraz zapylenie powietrza. Do grupy czynników chemicznych zaliczamy m.in. takie substancje, jak: rozpuszczalniki przemysłowe, polimery syntetyczne, tlenek węgla, gazy i pary nieorganiczne, materiały pędne itp. Natomiast do czynników biologicznych należy zaliczyć przede wszystkim choroby zakaźne, odzwierzęce oraz tężec. Na choroby zakaźne narażeni są

⁴ W praktyce możemy spotkać następujące nazwy dotyczące materialnych warunków pracy; materialne warunki pracy, fizyczne warunki pracy, materialne (fizyczne) środowisko pracy, warunki sanitarno-techniczue, warunki Środowiskowe. Należy zauważyć, że pojecie warunków pracy ma znaczenie szersze od pojęcia środowiska pracy, ponieważ istnieje wiele elementów materialnych, które pracę warunkują, chociaż nie stanowią jej środowiska. Szerokie ujęcie materialnych warunków pracy ma sens przede wszystkim wówczas, gdy rozważamy wpływ warunków pracy na człowieka, powodujący powstanie wypadków przy pracy. V tej sytuacji analizie poddajemy teren fabryczny, budynki, pomieszczenia techniczno-produkcyjne oraz materiały. Tak więc utożsamianie wymienionych wyżej pojęć może doprowadzić do nieporozumień w dziedzinie stosowanej nomenklatury ergonomicznej.

Analiza organizacyjno-technicznych warunków pracy odgrywa istotną rolę w ergonomicznym diagnozowaniu warunków pracy — takie elementy, jak pozycja ciała, obciążenie fizyczne i psychiczne organizmu procesem pracy. Jak wiadomo, duży wpływ np. na obciążenie psychiczne organizmu mają warunki organizacji pracy.

przystosowanie

czlowieka

do materialnych

warunków pracy

pracownicy służby zdrowia, zwłaszcza zatrudnieni w szpitalach chorób zakaźnych. Natomiast na choroby odzwierzęce są narażeni pracownicy zatrudnieni w zakładach przetwórczych skór, mięsa i nabiału oraz przy pielęgnacji chorych zwierząt (służby weterynaryjne). Niebezpieczeństwo zachorowania na tężec występuje wśród pracowników wykonujących pracę związaną z wykopami ziemnymi i niwelacją terenu⁶.

Dokonane wyliczenie czynników określających materialne warunki pracy ma na celu podkreślenie wielości zagadnień, które mogą mieć swój udział w niedostosowaniu pracy do człowieka, ze wszystkimi konsekwencjami dla pracownika i zakładu pracy z tego płynącymi. Z zagadnieniem tym łączy się również analiza przystosowania człowieka do pracy, w której wyróżnia się przystosowanie do wykonywanych funkcji (obejmuje predyspozycje psychofizyczne i przygotowanie do zawodu) oraz przystosowanie do materialnych i społecznych warunków pracy.

Przystosowanie człowieka do ergonomicznie ujętych warunków pracy jest więc jednym z aspektów przystosowania człowieka do pracy. Poza ramami tak rozumianego przystosowania pozostaje przygotowanie pracownika do zawodu i przystosowanie do społecznych warunków pracy.

O ile przystosowanie pracy do człowieka jest regulowane w sposób świadomy, o tyle przystosowanie człowieka do pracy przebiega bądź to w sposób automatyczny (przystosowanie biologiczne), bądź też w zależności od świadomej działalności człowieka (przystosowanie psychospołeczne).

Przystosowanie człowieka do materialnych warunków pracy w pewnych granicach jest regulowane automatycznie. W określonym zakresie ustrój ludzki może samoczynnie przystosować się do materialnych warunków pracy. Wymagane jest jednak działanie polegające na ergonomicznym przystosowaniu materialnych warunków pracy do ograniczonej wydajności ludzkiego organizmu. Z badań wynika, że wiele niekorzystnych zjawisk związanych z materialnymi warunkami pracy wymienianych jest przez pracowników jako czynniki nieprzystosowania do pracy.

⁶Tężec jest chorobą zakaźną, która charakteryzuje się długotrwałymi i bolesnymi skurczami mięsni, oddziałuje ona również silnie na ośrodki nerwowe.

Tabela 12. Czynniki charakteryzujące materialne warunki pracy

Czynniki rzeczowe		Czynniki fizyczne		Czynniki chemiczne	Czynniki biologiczne
L		2		3	4
Maszyny i urządzenia podstawowe: korpus, silnik i urządzenia napędowe, urządzenia robocie i uchwyty mocujące obrabiany surowiec, urządzenia sygnalizacyjne urządzenia sterujące. Wyposażenie pomocnicze Urządzenia warsztatowe, Urządzenia magazynowe i transportowe. Pomieszczenia pracy: przejścia (drzwi, schody, drogi), podłogi, ściany, - okna. Stanowisko pracy kierunek kształtowania pracy w jego przedmiotowym znaczeniu: - zapewnienie pracownikom możliwości zajęcia wygodnej pozycji przy pracy.	Mikroklimat środowiska pracy; ciśnienie atmosferyczne powietrza, temperatura powietrza będąca pochodną ciepła powietrza, wilgotność powietrza zależna od zawartości pary wodnej, ruch powietrza wywołany różnicami ciśnienia i temperatury lub działaniem specjalnych urządzeń technicznych, promieniowanie podczerwone, cieplne, którego emitorem może hyc każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego, jonizacja powietrza wywołana promieniowaniem jonizującym, które polega na oderwaniu elektronu od obojętnego elektrycznie atomu, co prowadzi do powitania w substancji dodatnio naładowanych jonów ujemnych elektronów.	nostką luminacji jelit nit, odpowiada on luminacji, jaką daje powierzchnia l m^2 przy należeniu światła l cd. III. Barwa w miejscu pracy: - barwy czerwona, żółta i pomarańczowa pobudzają system nerwowy, barwy niebieska i szara wywołują przeciwne reakcje, działające hamująco na układ nerwowy. Hałas w miejscu pracy: częstotliwość dźwięku mierzona w herzach (Hz) okrcila liczbę drgań źródła dźwięku na sekundę, natężenie dźwięku wyrażone w decybelach (dB) - zakres pełnej słyszalności zawiera się pomiędzy progiem słyszalności, któremu odpowiada 0 dB, a progiem bólu 130 dB, głośność dźwięku wyrażona w fenach od-	częstotliwość - liczba pełnych drgań w ciągu l s, - okres - odwrotność częstotliwości. VI. Energia promienista: promieniowanie naturalne promieniowanie jonizujące (pochodzi z dwóch źródeł: x przestrzeni kosmicznej oraz ze źródeł ziemskich) promieniowanie nadfioletowe (ultrafioletowe), niewidzialne promieniowanie elektromagnetyczne; źródłem promieniowania jest sionce, w warunkach laboratoryjnych i w celach leczniczych do jego wytworzenia stosuje się lampy kwarcowe i łukowe lampy węglowe, - promieniowanie świetlne, promieniowanie elektromagnetyczne (-alfa, -beta, -gamma, -rentgenowskie oraz promieniowanie neutronowe i protonowe).	Aerozole i gazy toksyczne: chemiczne czynniki organiczne: rozpuszczalniki przemysłowe (benzyna), dwuchloroctan, trój chloroetan, etyloketon, mctyloketon), - polimery syntetyczne (polichlorek winylu, polietylen, poliamid, poliestry, fenoplasty, żywice mocznikowe, żywice silikony), substancje organiczne stosowane w rolnictwie (pestycydy: nikotyna, pyretrum rotcnon, DDT, związki chloroor-ganiezne i fosforoorganiczne), materiały pędne (benzyna, etylina, oleje pędne), smary i mieszaniny oziębiające (oleje silnikowe, dwusiarczek wegla), - inne związki chemiczne (aminy, azbest, benzyn, glikol),	Choroby: odzwierzęca, - tężec, - zakaźne.

ukształtowanie (pola) płaszczyzny pracy, stosownie do typowej dla danego stanowiska pozycji przy pracy, - właściwe ukształtowanie przestrzeni roboczej i wnętrza pomieszczenia, w którym odbywa się praca.

-Oświetlenie miejsca pracy: - strumień świetlny ilość światła wypromieniowanego przez źródło światła w jednostce czasu (jednostką strumienia świetlnego jest lumen), - światłość - należenie źródła światła jest to stosunek strumienia świetlnego do kąta bryłowego; jednostką światłości jest kandela, - natężenie oświetlenia jest to stosunek strumienia świetlnego do powierzchni wyraźnej w metrach; jednostką natężenia oświetlenia jest lux, - luminacja, czyli jaskrawość, jest to stosunek należenia światła powierzchni odbijającej, przepuszczającej lub emitującej światło; jed-

zwierciadła wrażenie akustyczne w zależności od kombinacji częstotliwości i natężenia dźwięku. Drgania mechaniczne: - drgania nieregularne (wstrząsy), - drgania o charakteru: ruchu periodycznego (wibracja), * wibracja miejscowa (35-2S0Hz), * wibracja ogólna (100-200 Hz), * wibracja kombinowana złożona zarówno z wibracji miejscowych, jak i ogólnych. Wibracja cechuje się następującymi parametrami fizycznymi: - amplituda, największe wychylenie drgającego lub wahającego się ciała od poziomu równowagi,

Zapylenie powietrza oddziałujące fizycznie na organizm człowieka w szczególności poprzez podrażnienia dróg oddechowych. Estetyka miejsca pracy: jakość wzornictwa przemysłowego miejsca pracy (urządzeń, środków pomocniczych, narzędzi, odzieży roboczej), jakość architektoniczna wzornictwa przemysłowego wnętrza (rozwiązanie układu przestrzennego, jakość podłóg, oszklenia, kolorystyka konstrukcji budowlanych, dróg transportowych), stosowanie w wydziałach wykresów poglądowych, zazielenienie, stosowanie muzyki funkcjonalnej.

2. chemiczne czynniki nieorganiczne: polimery syntetyczne (polikrzemiany, polifosforany), substancje nieorganiczne, stosowane w rolnictwie pestycydy: arszenik, sole rtęci, ołowiu. talu, cynku, związki przemysłowe (arsen, ind, kadm, miedź, ołów, platyna, rtęć, selen, telur, uran), - pyły (związki arsenu, cynku, miedzi), - gazy i pary (chloru i fluoru).

Źródło: Por. S. Lachiewicz, B. Madalińska, Kształtowanie rzeczowych warunków pracy, w: Nauka o pracy, pod red. J. Nowakowskiego, PWN, Warszawa 1979, 8. 165-177; J.A. Zajdel, Ochrona przed promieniowaniem jonizującym, wyd. 2, IW CRZZ, Warszawa 1972, s. 5 i 6;

L. Nawara, Materiały do nauczania ergonomii i ochrony pracy. Skrypty uczelniane AGH nr 782, Kraków 1980, b. 310; J. Grzybowska, Odziaływanie czynników współczesnego Środowiska na organizm człowieka, PWN, Warszawa 1974, s. 80-82; W.A. Fiłowa, A.A. Gołubiewa, E.J. Lublina, Związki między budową substancji a ich toksykologia ilościowa, PZWL, Warszawa 1978, s. 174; R. Wójtowicz, Zarys ergonomii technicznej, PWN, Warszawa 1978, b. 112.

wplyw

środowiska pracy na organizm człowieka

Istotnym zagadnieniem jest badanie omówionych czynników określających materialne warunki pracy. Tą problematyką zajmuje się higiena pracy⁷.

Każdy z materialnych czynników określających warunki pracy powoduje różne reakcje fizjologiczne. Niektóre z tych czynników działają adekwatnie, np. hałas jest adekwatnym bodźcem dla narządu słuchu, a promieniowanie świetlne dla narządu wzroku. Jednakże obok adekwatnego oddziaływania na poszczególne układy i narządy organizmu ludzkiego mogą oddziaływać łącznie czynniki zaliczane do materialnych warunków pracy. I tak hałas może spowodować nie tylko adaptację czy zmęczenie narządu słuchu, niedosłyszenie zawodowe, ale także może stanowić przyczynę zmian czynnościowych w ośrodkowym układzie nerwowym, w przemianie materii i krążeniu. W wielu przypadkach oddziaływanie ogólne czynników materialnych powoduje poważniejsze skutki niż adekwatne.

Materialne warunki pracy mogą obejmować czynniki fizyczne i chemiczne, które bądź niwelują się, bądź też wzajemnie się nakładają, potęgując oddziaływanie na ustrój. W całokształcie materialnych warunków pracy trudno jest wyodrębnić czynniki wiodące. W związku z tym przyjęto tezę, że materialne warunki pracy stanowią integralną, nierozerwalną całość i właśnie jako całość oddziałują na ustrój człowieka.

Z przedstawioną problematyką łączą się ściśle metody oceny wpływu czynników określających warunki pracy na ustrój ludzki. Stosowane w praktyce metody opierają się:

— na pomiarach i ocenie intensywności poszczególnych czynników,

— na porównaniu uzyskanych wartości z normami,

— na ocenie zmian zachodzących w ustroju ludzkim pod wpływem badanych czynników i sumarycznego oddziaływania środowiska jako całości.

Ostatecznym celem badania materialnych warunków pracy jest ustalenie pewnych norm i opracowanie środków zapewniających

⁷ Przedmiotem zainteresowania higieny pracy jako nauki jest człowiek znajdujący się w określonych warunkach społecznych i podlegający wpływom określonych czynników, które występują w środowisku zewnętrznym. Higiena pracy ma na celu wyeliminowanie lub zmniejszenie intensywności działania czynników ujemnych.

normy higieniczne

zadania higieny pracy

możliwość ich przestrzegania⁸. Wynikiem badań są np. normy higieniczne, które są opracowane w formie wskaźnika ilościowego, cechującego warunki środowiska zewnętrznego (środowiska pracy), odpowiadające wymogom biologicznym ustroju człowieka. Ustalone dotychczas normy higieniczne dotyczą przede wszystkim wpływu izolowanych czynników na organizm człowieka. Istnieje potrzeba pogłębienia badań w opracowywaniu norm higienicznych, ujmujących łączne oddziaływanie czynników materialnych. Niestety, ze względu na znaczną liczbę możliwych kombinacji współdziałania tych czynników prace nad powyższym zagadnieniem nie są zaawansowane.

Normy higieniczne opracowuje się, stosując metody sanitarno-higieniczne, fizjologiczne, kliniczne i doświadczalne (laboratoryjne). Opracowanie normy higienicznej nie wyczerpuje zakresu praktycznych zadań higieny pracy. Żadna bowiem norma nie jest w stanie zapewnić bezpieczeństwa człowieka. Zadanie higieny pracy sprowadza się do ustalenia metod i środków odizolowania człowieka od ewentualnego szkodliwego działania czynników środowiskowych. Stosuje się w tym celu różnego rodzaju odzież ochronną. Jednocześnie opracowuje się środki techniczne zmniejszające stopień nasilenia czynników środowiska (izolacja termiczna lub akustyczna, ekranizacja źródeł promieniowania). Realizacja tych wszystkich przedsięwzięć technicznych, ogólnolekarskich i fizjologicznych wymaga współpracy higienistów ze specjalistami w dziedzinie konstrukcji maszyn i urządzeń, technologii, procesów produkcyjnych, akustyki, toksykologii, organizacji metod pracy czy ekonomiki pracy. Ocena wpływu materialnych warunków pracy na postawy pracowników jest na ogół jednoznaczna. Twierdzi się, że poprawa materialnych warunków pracy z reguły opłaca się, ponieważ zmniejsza zachorowalność, wypadkowość, absencję oraz fluktuację, jak również zwiększa zadowolenie z pracy, a więc w ostatecznym rezultacie poprawia ekonomiczne efekty gospodarowania.

⁸ W Polsce przyjęto normę jako taką wartość, która nie wywołuje skutków biologicznych, włączając w to efekty genetyczne, podczas wykonywania pracy zawodowej.

czynniki

kształtujące

mikroklimat:

3.2. Mikroklimat, jego części składowe i metody optymalizacji

Optymalizacja mikroklimatu w zakładach przemysłowych jest zagadnieniem bardzo skomplikowanym w porównaniu z optymalizacją mikroklimatu w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych⁹. Większa złożoność tego zagadnienia w budownictwie przemysłowym wynika ze znacznego zróżnicowania natężenia intensywności procesu pracy wykonywanej przez zatrudnionych tam pracowników. Znaczny wpływ na kształtowanie mikroklimatu mają także technologie stosowane w poszczególnych rodzajach przemysłu. Powoduje to zróżnicowanie wymagań co do podstawowych własności charakteryzujących mikroklimat otoczenia.

Do podstawowych czynników kształtujących mikroklimat środowiska należy zaliczyć temperaturę powietrza, wilgotność, ruch powietrza, promieniowanie cieplne oraz ciśnienie atmosferyczne.

Wszystkie części składowe mikroklimatu wywierają wpływ na ogólne samopoczucie człowieka, jego sprawność fizyczną i umysłową, na wydajność pracy oraz zachowanie dobrego stanu zdrowia. Mikroklimat decyduje o gospodarce cieplnej organizmu, jak również o wielkości i rodzaju reakcji przystosowawczych ¹⁰.

Ośrodek regulacji cieplnej w mózgu zapewnia w warunkach normalnych stałą temperaturę ciała na poziomie 37°C. Utrzymanie stałej temperatury wyznaczającej bilans cieplny ustroju polega na tym, że ilość ciepła wytworzonego lub pobieranego z zewnątrz musi być równa ilości ciepła oddanego otoczeniu. Regulacja stałej temperatury ustroju odbywa się poprzez fizjologiczne i fizykalne mechanizmy adaptacji cieplnej (por. tab. 13).

Każdy człowiek posiada wrodzone możliwości oceny stanu warunków mikroklimatycznych. Dlatego też jako miarę komfortu cieplnego coraz częściej przyjmuje się subiektywne odczucie

⁹ Mikroklimat kształtuje się pod wpływem naturalnych czynników klimatycznych oraz w wyniku świadomej lub nieświadomej działalności człowieka. Można więc wyróżnić mikroklimat naturalny i sztuczny.

¹⁰ Por. Ergonomia, pod red. J. Lewandowskiego, a. 35-97.

Tabela 13. Mechanizmy adaptacji cieplnej w organizmie człowieka

Regulacja fizjologiczna	Regulacja fizykalna
Regulacja -wewnętrznej temperatury organizmu przez krążenie krwi	Regulacja wewnętrznej temperatury organizmu poprzez przewodzenie ciepła przy bezpośrednim zetknięciu z zimniejszym lub cieplejszym przed­miotem
Regulacja wewnętrznej temperatury organizmu przez wytwarzanie ciepła
Regulacja wewnętrznej temperatury organizmu przez wydzielanie potu	Regulacja wewnętrznej temperatury organizmu poprzez konwekcję (unoszenie ciepła)
	Regulacja wewnętrznej temperatury organizmu przez promieniowanie cieplne (elektromagnetyczne)
	Regulacja wewnętrznej temperatury organizmu poprzez wyparowanie wody

Źródło: Opracowanie własne.

temperatura efektywna

* nomogram podstawowy i normalny

temperatury przez człowieka (temperatury odczuwane lub rzeczywiste) . Odczucia te są zależne od odporności organizmu, stanu zdrowia, wieku i przyzwyczajeń.

Wieloletnie badania, mające na celu znalezienie najbardziej odpowiednich dla organizmu ludzkiego kombinacji parametrów klimatycznych, doprowadziły do opracowania skali termometrycznej temperatur efektywnych¹². Badania Houthena i Yoglou wykazały, że różne kombinacje czynników metereologicznych:

temperatury, wilgotności, ruchu powietrza mogą powodować jednakowe odczucia. Opracowane przez nich nomogramy dotyczą osób rozebranych (lub częściowo rozebranych) — monogram podstawowy oraz osób przebywających w pomieszczeniach w odzieży zwykłej - nomogram normalny. Obszar wartości TE (temperatur efektywnych) od 17,2 do 21,7°C nazwano pasmem komfortu, natomiast obszar od 18,1 do 18,9°C — linią komfortu.

¹¹ Komfort cieplny jest takim stanem warunków mikroklimatycznych, w którym człowiek nie odczuwa negatywnego wpływu czynników meteorologicznych.

¹² Wprowadzenie pojęcia temperatury efektywnej nie oznacza, że można im szkody dla organizmu osób pracujących zmieniać poszczególne parametry składające się na to pojęcie.

czynniki meteorologiczne:

* temperatura

wilgotność

Są to wrażenia subiektywne osób wykonujących lekką pracę fizyczną¹³.

W tym miejscu wydaje się celowe omówienie wpływu poszczególnych czynników metereologicznych na zmiany w organizmie ludzkim o charakterze fizjologicznym, wpływające wydatnie na wyniki pracy.

Przedstawione wyniki badań fizjologicznych potwierdzają inne wyniki badań praktycznych, które dowodzą, że powyżej temperatury 32 - 35°C nie jest możliwe prawidłowe wykonywanie prac wymagających większego wysiłku fizycznego. Ujemne skutki dla organizmu i wyników pracy człowieka wywołuje także obniżenie temperatury otoczenia. Wykonywanie prac w niskich temperaturach powoduje spadek precyzji ruchów pracownika, ograniczenie wrażliwości zmysłu dotyku oraz możliwość wystąpienia przeziębień i schorzeń dróg oddechowych.

Istotnym czynnikiem meteorologicznym wpływającym w dużym stopniu na odczuwanie temperatur przez organizm jest wilgotność. Za normy graniczne wilgotności względnej powietrza przyjmuje się wartości 30-70%¹⁴. Odczuwanie wilgotności jako komfortowej jest uzależnione od temperatury otoczenia. I tak można przyjąć, że wilgotność względna w granicach 40-45% w okresie ogrzewania pomieszczeń jest odczuwana jako komfortowa. W okresie letnim, przy pięknej pogodzie, wilgotność względna jest przyjemnie odczuwana przy 40-60%. Należy podkreślić, że z medycznego punktu widzenia zawartość wilgoci w powietrzu ma istotniejszy wpływ na komfortowy klimat pomieszczeń aniżeli temperatura.

¹³ Według A. Mincha pas komfortu przy wykonywaniu pracy o średniej ciężkości przesuwa się o 1°C, a przy wykonywaniu ciężkiej pracy o 2,5°C. Granice komfortu cieplnego są u kobiet o 1°C wyższe niż u mężczyzn, a u osób w wieku ponad 40 lat również o 1°C wyższe.

¹⁴ Badania fizjologiczne potwierdziły opinię kliniczną, że wilgotność poniżej 30% prowadzi do niekorzystnego wysuszania błony śluzowej. Nadmierna wilgotność powietrza utrudnia parowanie potu i pogarsza samopoczucie przy temperaturach wysokich, co może szybko doprowadzić do przegrzania organizmu. Wysoka wilgotność w niskich temperaturach otoczenia powoduje szybką utratę ciepła przez organizm, zwłaszcza w wyniku zmniejszenia wartości izolacyjnych odzieży. Por. E. Grandjean, Ergonomia mieszkania, aspekty fizjologiczne i psychologiczne w projektowaniu. Arkady, Warszawa 1978, a. 193.

ruch powietrza

Kolejnym czynnikiem, który może wpływać na odczuwanie temperatury, jest ruch powietrza. W przypadku gdy temperatura jest niższa od temperatury ciała człowieka, to nawet niewielki ruch powietrza wywołuje uczucie chłodu. W temperaturze 25 - 30°C najbardziej odpowiednia jest prędkość ruchu powietrza 0,1 - 0,2 m/s. Większa prędkość jest niepożądana, wywołuje bowiem nieprzyjemne odczucie. Odwrotnie, zbyt mały ruch powietrza działa niekorzystnie, ponieważ utrudnia organizmowi oddawanie ciepła.

Zaleca się, aby ruch powietrza nie przekraczał 0,2 m/s, ponieważ inaczej powstaje nieprzyjemne uczucie przeciągu¹⁵. Przy pracach siedzących, precyzyjnych, zaleca się ruch powietrza nie przekraczający 0,1 m/s. Dla osób pracujących w pomiesz­czeniach charakteryzujących się nieznacznym wydzielaniem ciep­ła - 20 kcal/m³/h — przyjmuje się parametry prędkości ruchu powietrza według normy (por. tab. 14).

Tabela 14. Dopuszczalna prędkość ruchu powietrza w pomieszczeniach w zależności od rodzaju pracy i temperatury otoczenia

Rodzaj pracy fizycznej	Ciepły okres roku		Chłodny okres roku
		temperatura ze­wnętrzna zwięk­szona 0:	maksymalna prędkość ruchu powietrza w m/s	temperatura	maksymalna prędkość powie­trza w m/s
Lekka	3°C	0,3	18-21°C	0,3
Średniolekka	3°C	0,5	14-18°C	0,4
Ciężka	3°C	0,8	10-15°C	0,5

Źródło: Por. E. Jedrych, Cz. Szmidt, Z. Waszak, Kształtawanie fizycznego środowiska pracy, w; Nauka o pracy, s. 184.

Podsumowując tematykę związaną z wpływem materialnych warunków pracy na pracującego człowieka należy stwierdzić, że obok oddziaływania psychologicznego, mogącego wywierać

¹⁵ Badania E. Grandjeana przeprowadzone w pomieszczeniach biurowych wykazały, że przy prędkości ruchu powietrza 0,2 m/s około 30% pracowników uskarżało się na nieprzyjemne przeciągi. Przypuszcza się, że prędkość przepływu powietrza nie była rzeczywistą przyczyną skarg. Prawdopodobnie pewne znaczenie miało odsłonięcie części ciała (karku, rąk).

etapy procesu widzenia:

wpływ na stan zdrowia pracującego, działanie omawianych czynników odchylających się od optimum wywiera wyraźny wpływ na wydajność i jakość pracy, a także na wypadkowość w pracy.

3.3. Ogólne zasady fizjologii widzenia. Oświetlenie stanowisk pracy i barwa

Kontakt człowieka z otoczeniem odgrywa ważną rolę w organizacji pracy. W powodzi sygnałów odbieranych przez zmysły człowieka sygnały optyczne odgrywają najistotniejszą rolę, tak ze względu na ilość odbieranych tą drogą informacji, jak i z uwagi na ich różnorodność. Dlatego też warunkiem zapewnienia kon­taktu z otoczeniem jest sprawny organ wzroku i prawidłowe oświetlenie. Niewłaściwe oświetlenie ogranicza bądź wyklucza pracę zmysłu wzroku. W warunkach procesu pracy dąży się do racjonalnego ukształtowania środowiska świetlnego. Prawidłowe oświetlenie stanowiska pracy jest jednym ze wskaźników kultury pracy i poziomu organizacji, wywierających wpływ na wydajność i zadowolenie z pracy.

Receptorem fal świetlnych jest siatkówka oka, której pobudzenie zostaje przekazane przez nerwy wzrokowe do kory mózgowej (por. rys. 18)^l6.

Pierwszym etapem czynności widzenia jest powstanie ostrego, odpowiednio oświetlonego obrazu oglądanego przedmiotu na obu siatkówkach. Następnym etapem jest pobudzenie receptorów wzrokowych —transformacja bodźca świetlnego w energię procesu nerwowego. Dalsze etapy obejmują kodowanie, przesyłanie i integrację informacji wzrokowej w poszczególnych strukturach podkorowych i w korze mózgowej. Szczególnym przedmiotem naszego zainteresowania jest pierwszy etap procesu widzenia ¹⁷.

^{1 7}Nerw wzrokowy człowieka liczy około miliona równolegle biegnących włókien. Teoretycznie rzecz biorąc, każde z nich może niezależnie od pozostałych uczestniczyć w przenoszeniu informacji od siatkówki oka do głębszych warstw kory mózgowej, zwłaszcza do jej pola wzrokowego. Por. M. Wykowska, Ćwiczenia, s. 109-269.

¹⁷ Pozostałe trzy etapy dotyczą mechanizmów funkcjonujących poza układem wzrokowym. Są one przedmiotem zainteresowania opracowań ściśle specjalistycznych. Pojęcia „nerwów wzroku" nie należy mylić z pojęciem „układ wzrokowy". Narząd wzroku to całość narządów i struktur nerwowych uczestniczących w procesie widzenia. Jest to pojęcie szersze od układu wzrokowego, który dotyczy tylko gałki ocznej.

Rys. 18. Schemat narządu wzroku (według E. Grandjeana)

l - rogówka i soczewka, 2 — odbiór obrazu na siatkówce, 3 — przebieg impulsów nerwowych wzdłuż nerwu wzrokowego, 4 — punkt rozdzielczy i sterowanie zwrotne w optycznym układzie oka, 5 — spostrzeganie światła zewnętrznego w sferze świadomości

Źródło: Por. Grandjean, Ergonomia, s. 223

- ostrość widzenia

Właściwym organem odbiorczym (fotoreceptorem) są komórki wzrokowe siatkówki, wśród których rozróżnia się czopki nastawione na widzenie w ciągu dnia i pręciki umożliwiające widzenie przy słabym oświetleniu. W komórkach tych, w wyniku reakcji fotochemicznych, energia świetlna zostaje przekształcona na impulsy nerwowe, które są dalej przesyłane przez nerw wzrokowy.

Znajomość podstawowych zasad fizjologii widzenia umożliwi lepsze zrozumienie oddziaływania promieniowania świetlnego na narząd wzroku. Ilościowy i jakościowy stan oświetlenia warunkuje ostrość widzenia, stopień adaptacji i akomodacji, szybkość rozróżniania, stałość wyraźnego widzenia i wrażliwość kontrastową.

Ostrość widzenia określa się na podstawie możliwości widzenia oddzielnego dwóch punktów blisko siebie położonych (l mm) z odległości 10 cm. Ostrość widzenia pogarszają wszystkie wady wzroku oraz złe oświetlenie. Należy mieć również na uwadze, że ostrość widzenia maleje wraz z wiekiem.

Jak stwierdzają liczni autorzy, ostrość wzroku zwiększa się wraz ze zwiększeniem natężenia oświetlenia oraz przy zastosowaniu odpowiedniego kontrastu, np. tablic czarno-białych. Chociaż nieodpowiednie oświetlenie nie bywa przyczyną chorób zawodowych w rozumieniu prawnym, niemniej może spowodować schorzenia narządu wzroku. Ma ono ponadto wpływ na wydajność pracy poprzez oddziaływanie na ostrość widzenia. Dlatego też normy oświetlenia miejsca pracy o charakterze wartości zalecanych winny być traktowane w praktyce jako optymalne. Minimalne wartości natężenia oświetlenia w zakładach pracy zawierają tabele 15 i 16.

Tabela 15. Minimalne natężenie oświetlenia w zakładach przemysłowych

Rodzaj pracy lub pomieszczeń	Oświetlenie w luksach	Rodzaj oświetlenia
Małe detale, nieznaczny kontrast, długi czas pracy, duże tempo i duża dokładność	1100	Ogólne i miejscowe (niekiedy specjal­nych typów)
Małe detale, kontrast zadowalający, niewielka odległość powierzchni roboczej od oczu, nie wymagane duże tempo pracy	550-1100	Ogólne i miejscowe
Normalna praca przy stole typu biurowego	250-550	Oświetlenie miejscowe
Praca nie trwająca długo, z możliwością przerw	110-220	Dopuszczalne oświetlenie ogólne
Praca bez konieczności obserwacji, dobry kontrast, duże obiekty	55-110	Oświetlenie ogólne
Obserwacja przy przemieszczaniu, kierowanie ruchem dużych obiektów	22-55	Oświetlenie ogólne, dopuszcza się możliwość uzupełniającego oświetlenia miejscowego
Przejścia, schody, korytarze	10-20	Oświetlenie ogólne

Źródło: Por. O. A. Sidorow, Fizjologiczeskije faktory człowieka, Moskwa 1962, cyt. za Z. Jethon, P. Krasucki, A. Rogoziński, Normy fizjologiczna-higieniczne w medycynie przemyslowej, wyd. 2, PZWL, Warszawa 1982, g. 137.

Podczas pracy fizycznej i umysłowej wskazane jest, aby przedmioty spostrzegane znajdowały się w odległości około 30 cm od oka pracownika oraz pod odpowiednim kątem widzenia

Tabela 16. Najmniejsze dopuszczalne natężenie oświetlenia w wybranych pomieszczeniach przemysłowych

Rodzaj pomieszczenia, urządzenia lub czynności	Najmniejsze dopuszczalne natężenie oświetlenia w luksach
		Polska
		żarówki	lampy fluorescencyjne	USA
l	2	3	4
Budownictwo
- warsztaty zbrojarskie	50	100	200
Przemysł elektrotechniczny
- impregnacja uzwojeń maszyn elektronicznych i transformatorów	50	100	500
- wyrób kabli i przewodów, używanie maszyn elektrycznych, nawijanie cewek drutem o średnicy ponad 0,2 mm	100	200	1000
- nawijanie cewek cienkim drutem w emalii (o średnicy poniżej 0,2 mm), wyrób lamp elektrycznych i elektronowych na automatach	200	300	1000-2000
- bardzo dokładne czynności (nawijanie, łączenie) przy wyrobie aparatów pomiarowych oraz radio-i teletechnicznych, wyrób skrętek i elektrod do lamp oraz montaż ręczny zestawów do lamp elektrycznych i elektronowych	500-1000	700-1000	2000-5000
Przemysł poligraficzny
- drukarnie
• matrycowanie, odlewanie	100	200	1500
• prasy, galwanoplastyka	200	200	700
• składanie maszynowe, chemigrafia, kontrola odbitek	200	300	1500-2000
• rysowanie litograficzne, grawerowanie	500	700	1500

cd. tab. 16

l	2	3	4
Wytwórnia obuwia
— rozwój skóry, montaż spodów	100	200	500
— montaż wierzchów, wykończenie i kontrola:
• materiałów jasnych	100	200	1000-1500
• materiałów ciemnych	300	500	1500-3000
Przemysł włókienniczy
— otwieranie bel, łamanie	20	-	300
— sortowanie	100	200	300
— zgrzeblanie:
• materiałów jasnych	50	100	-
• materiałów ciemnych	150	300	-
— czesanie:	-	-	300
• materiałów jasnych	50	100	-
• materiałów ciemnych	150	300	-
— przędzenie wstępne	50	100	-
— przędzenie końcowe:	-	-	500-1000
• materiałów jasnych	100	200	-
• materiałów ciemnych	300	500	-
— tkanie:
• bawełny	100	200	700
• wełny	200	300	700-2000
— przeciąganie, przeglądanie, brakowanie:
• przy ręcznym przesuwaniu tkaniny	200	300	700
• przy mechanicznym przesuwaniu tkaniny	500	700	3000

Źródło: Por. Z. Jethon, P. Krasucki, A. Rogoziński, Normy fizjologiczno higieniczne, s. 139-143.

(por. rys. 19). Odnosi się to do tzw. oka miarowego, w którym promienie przechodzące poprzez układ optyczny oka zostają skupione na siatkówce¹⁸. W przypadku wad wzroku obraz nie

18 Oko miarowe odpowiada warunkom optycznym, w których ogniskowa odpowiada długości osi optycznej oka.

Rys. 19. Zmiana ostrości widzenia w zależności od kąta widzenia Źródło: Por. M. Wykowaka, Ergonomia, s. 41

— adaptacja narządu wzroku

powstaje na siatkówce, co powoduje nieostre widzenie. Najczęściej spotykaną wadą jest krótkowzroczność. W krótkowzroczności gałka oczna jest wydłużona w kierunku przednio-tylnym l promienie świetlne przecinają się przed siatkówką. Dla korekcji stosuje się soczewki rozpraszające, które przemieszczają ogniskową z przestrzeni przed siatkówką na jej powierzchnię. U dalekowidza gałka oczna jest nieco spłaszczona w porównaniu do oka miarowego. Promienie świetlne przecinają się poza gałką oczną. Dla korekcji stosuje się soczewki skupiające.

Zmiany warunków oświetlenia, przede wszystkim zaś jaskrawości światła, powodują konieczność adaptacji narządu wzroku. Rozróżnia się adaptację do ciemności i adaptację do światła. Podłoże materialne procesu adaptacji stanowią procesy fizjologiczne i fotochemiczne powodujące zmiany czułości wzroku. Pełna adaptacja oka do ciemności trwa 30 min, przy czym największe zmiany zazwyczaj zachodzą w ciągu pierwszych

— olśnienie

10 min¹⁹. Adaptacja całkowita trwa około 50-60 min, przy czym narząd wzroku osiąga granice swoich możliwości²⁰. Czas adaptacji zależy od pręcików siatkówki. Czopki są bardziej czułe na światło żółte, pręciki zaś na niebiesko-zielone.

Przy zmianie oświetlenia zmienia się stosunek jasności różnie zabarwionych przedmiotów. W procesie odwrotnym, adaptacji do światła, wszystkie barwy o różnej długości fal są widoczne, pomimo zróżnicowanego stopnia wrażliwości względnej oka. Zjawisko to znane jest pod nazwą efektu Parkiniego. Tak więc proces adaptacji do światła przebiega odmiennie niż proces adaptacji w ciemności. Największe jego tempo występuje w pierwszych 2-3 min, przy czym bezwzględny próg pobudliwości osiąga najwyższy poziom po 8-10 min. Obniżenie się czułości (wrażliwości) wzroku jest tym szybsze, im wyższa jest jaskrawość, do której dostosowuje się narząd wzroku. Nagła zmiana warunków oświetlenia w czasie przejścia z ciemności do jasnego światła wywołuje w pierwszym momencie zjawisko olśnienia²¹. Odróżnia się olśnienie bezpośrednie, gdy źródło światła znajduje się na osi wzroku, i pośrednie, gdy źródło nie znajduje się na osi. Ze względu na skutki występuje oślnienie oślepiające, przeszkadzające, przykre.

Olśnienie powoduje szybsze zmęczenie narządu wzroku i zmęczenie ogólne. Wywołuje ono upośledzenie czynności

¹⁹ Zdolność adaptacji zależy od ogólnego stanu ustroju, zwłaszcza zaś zaopatrzenia go w witaminy A i B. Brak tych witamin w organizmie może spowodować znaczne upośledzenie adaptacji do ciemności, dające obraz tzw. kurzej ślepoty. Procesy adaptacyjne (do ciemności i światła) wyraźnie zmniejszają się pod wpływem zmęczenia ogólnego i zmęczenia narządu wzroku.

²⁰ Jeżeli praca wymaga stałego zaadaptowania do ciemności, a z konieczności podczas krótkich przerw pracownik musi wychodzić do pomieszczeń dobrze oświetlonych, wskazane jest zakładanie na ten czas okularów z czerwonym filtrem, który pozwala na utrzymanie osiągniętej adaptacji oka.

²¹ Jest to wiele odruchów obronnych przed nadmiernie silnym światłem. Olśnienie przejawia się skurczem źrenicy, zaciśnięciem szpary powiekowej, odczuciem rozlanego światła i upośledzeniem widzenia. Olśnienie może wystąpić nie tylko pod wpływem nadmiernego kontrastu jaskrawości przedmiotów obserwowanych w stosunku do tła. Intensywność olśnienia zależy od czasu obserwacji, wielkości powierzchni wywierającej działanie olśniewające (złe umieszczenie źródła światła, odbicie światła od błyszczących części metalowych maszyn) oraz barwy światła. Światła pomarańczowe i czerwone olśniewają w mniejszym stopniu aniżeli zielone i niebieskie.

— akomodacja

szybkość rozróżniania

adaptacyjnej. Niekiedy jest możliwe występowanie tzw. powidoków, które najpierw mają barwę światła olśniewającego, następnie zaś barwę dopełniającą. Powidoki powstają wskutek tego, że pobudzone miejsce siatkówki nie powraca do normy natychmiast po przerwaniu działania bodźca świetlnego, lecz jeszcze przez jakiś czas przesyła impulsy do ośrodków kory mózgowej.

Jedną z podstawowych właściwości narządu wzroku jest zdolność akomodacji. Polega ona na przystosowaniu oka do patrzenia na przedmioty bliskie i dalekie. Zmiana siły refrakcyjnej (załamywania) w czasie akomodacji dokonuje się przez zmianę kształtu soczewki. Procesowi akomodacji sprzyja kontrast barw przedmiotów oraz tła, na którym są umieszczone. Siła akomodacji w wieku 60 lat przeciętnie wynosi 1,2D i jest prawie dziesięciokrotnie mniejsza niż w wieku 18-20 lat (10,2 - 11,6D). W wieku 75 lat zdolność akomodacji zanika zupełnie²².

Projektując urządzenia sygnalizacyjne należy uwzględniać nie tylko siłę akomodacji, lecz również jej szybkość, to jest czas niezbędny do odpowiedniej zmiany krzywizny soczewki w razie konieczności przeniesienia wzroku z przedmiotu dalszego na bliższy lub odwrotnie. Mając na uwadze, że czas prostej reakcji wzrokowo-ruchowej wynosi zaledwie 0,25 s, należy tak projektować, aby odległość między źródłami sygnałów świetlnych (tarczami przyrządów pomiarowych) nie powodowała przekroczenia czasu akomodacji wielkości optymalnych (0,15-0,20 s).

Szybkość rozróżnienia przedmiotów obserwowanych i stałość wyraźnego widzenia zwiększają się wraz z podwyższeniem poziomu oświetlenia i zmniejszają się pod wpływem podwyższenia luminacji²³. Szybkość rozróżniania szczególnie wyraźnie zwiększa się, gdy poziom oświetlenia podwyższa się w granicach do 400 - 500 Lx, natomiast stałość wyraźnego widzenia — do 130-150 lx. Z przeprowadzonych badań wynika, że zwiększenie

²² Silę akomodacji zazwyczaj mierzy się w dioptriach (D). Jest to wielkość równa odwrotności odległości (mierzonej w metrach) od oka do najbliższego punktu wyraźnego widzenia.

²³ Jasność powierzchni nazywa się luminiscencją — l luks jest to jednostka oświetlenia charakteryzująca natężenie światła. Odpowiada ona oświetleniu l m powierzchni przez strumień światła o sile l lumena. Jednostką strumienia świetlnego jest lumen (Im).

oświetlenia od 30 do 120 lx powoduje podwyższenie sprawności narządu wzroku o 14-22%, ponadto szybkość i wyraźność rozróżniania zależą od różnicy barw lub jaskrawości przedmiotów obserwowanych i tła, na którym one występują. Za miarę kontrastu jaskrawości przyjmuje się stosunek jaskrawości (B₁ i B₂) przedmiotów rozróżnianych do większej z tych jaskrawości (B₁):

mierniki stopnia zmęczenia narządu wzroku

Zależność dostrzeganego kontrastu natężenia oświetlenia wyraża się w tym, że po to, aby dostrzec określony przedmiot, kontrast powinien być tym większy, im mniejsze jest natężenie oświetlenia. Relacje te można zilustrować następującymi przykładami. Współczynnik jaskrawości białego papieru wynosi 0,8 (biały kolor zatrzymuje 20% jasności), natomiast pozostałe 80% w postaci promieni odbitych trafia do oka, powoduje wrażenie widzenia kremowego — 0,6 - 0,7, żółtego — 0,35 - 0,67, jasnozielonego — 0,43 - 0,67, ciemnozielonego — 0,1 - 0,2 i czarnego 0,01. Jeśli więc czytanie dotyczy tekstu napisanego czarnymi literami na białym tle, a natężenie oświetlenia wynosi 50 lx, jaskrawość białego papieru wynosi 50x0,8=40 lx, natomiast jaskrawość liter wynosi zaledwie 0,5 lx (50 x 0,01 ==0,5 lx). Różnica jaskrawości przedmiotów obserwowanych i tła wynosi w tym przykładzie 40—0,5=39,5 Ix. Gdyby papier był kremowy, różnica zmniejszyłaby się do 29,5 lx, natomiast w razie czytania tekstu wydrukowanego na ciemnozielonym papierze — do 4,5 lx. W celu otrzymania tego samego poziomu kontrastu należy zwiększyć natężenie oświetlenia w przypadku pierwszym do 66,6 lx, natomiast w drugim do 400 lx.

Stan czynnościowy narządu wzroku jest zależny od czasu trwania pracy. Miernikami stopnia zmęczenia są: krytyczna częstotliwość migotania, widzialność i stałość wyraźnego widzenia. Punktem odniesienia jest wielkość tych wskaźników zaobserwowana przed rozpoczęciem pracy. Uniknięcie nadmiernego zmęczenia wzroku i związanych z tym ujemnych konsekwencji w postaci spadku ilości i jakości pracy, schorzeń wzroku oraz złego samopoczucia pracowników wymaga racjonalnego oświetlenia pomieszczeń pracy.

rodzaje oświetlenia światłem naturalnym

źródła światła sztucznego

Wzrok ludzki przystosowany jest do oświetlenia naturalnego, którego źródłem jest słońce²⁴. Skład widmowy światła słonecznego umożliwia dokładne rozróżnienie barw, natomiast korzystne rozproszenie światła przez atmosferę pozwala na dobre widzenie plastyczne przedmiotów. Światło naturalne (dzienne) stwarza najlepsze warunki widzenia dla każdej pracy, a tym samym zapewnia największe bezpieczeństwo pracy.

W praktyce przemysłowej stosuje się dwa rodzaje oświetlenia światłem naturalnym — górne i boczne. Oświetlenie górne stosowane jest w budynkach parterowych oraz na ostatnich piętrach budynków wielokondygnacyjnych. Oświetlenie górne stanowią różnego rodzaju świetliki: trapezowe, trójkątne, latarniowe, wklęsłe, szedowe. Najczęściej stosowane są świetliki szedowe.

Oświetlenie boczne stosowane jest w pomieszczeniach o niewielkiej głębokości, których konstrukcja umożliwia instalację okien. Należy zwrócić uwagę, aby wielkość okien w stosunku do podłogi pozostawała w proporcji 1:5 przy pracach prezycyjnych, 1:7 przy pracach średnio dokładnych, 1:10 przy pracach nie wymagających precyzji. Przy ustaleniu wielkości okien należy dodatkowo brać pod uwagę wiele czynników, które mają wpływ na ilość i jakość światła, a przede wszystkim rodzaj i liczbę szyb, nachylenie szyb, kolor ścian i sufitów, położenie i wysokość budynków sąsiednich²⁵. Odległość między budynkami stojącymi naprzeciw nie powinna być mniejsza niż dwukrotna wysokość budynku²⁶. Pomieszczenia do pracy mogą być oświetlane wyłącznie światłem sztucznym w przypadkach uzasadnionych względami technologicznymi oraz gdy oświetlenie światłem dziennym jest niewskazane lub niemożliwe (kraje położone w pobliżu koła polarnego). Obecnie w praktyce przemysłowej źródła światła sztucznego dzieli się na: temperaturowe (żarówki) i gazowyładowcze (świetlówki, lampy rtęciowe, lampy sodowe).

²⁴ Światło słoneczne daje oświetlenie 100 000 luksów, a światło księżyca -0,4 luksa. Praca wymaga przeciętnie oświetlenia wielkości 100 luksów, a praca precyzyjna — 1000 luksów.

²⁵ Wysokość parapetu powinna odpowiadać wysokości stołu, przy którym się pracuje.

²⁶ Wadą oświetlenia bocznego jest jego nierównomierność w czasie oraz znaczne zmniejszanie się natężenia oświetlenia w miarę oddalania się od okna. Stąd też stanowiska pracy wymagające dokładnego widzenia winny być oddalone od okna najwyżej na odległość równą podwójnej wysokości tego okna.

rodzaje opraw oświetleniowych

Żarówki dają światło o barwie jasnożółtej, wpływającej korzystnie na samopoczucie człowieka, ale utrudniającej prawidłową ocenę barwy. Wadą żarówek przy oświetleniu stanowisk pracy jest ich promieniowanie cieplne. Temperatura powierzchni osłony lampy może dochodzić do 60°C i więcej. Przy niewielkiej odległości od głowy pracownika żarówka może powodować bóle głowy wskutek bezpośredniego nagrzania.

Świetlówki, w odróżnieniu od żarówek, mogą dostarczać światło o dowolnym składzie widmowym, a więc zbliżonym do widma światła dziennego. Wydajność lamp jarzeniowych jest 3-4 razy większa od żarówek. Świetlówki znajdują coraz większe zastosowanie w przemyśle. Charakteryzują się one dużą sprawnością świetlną i trwałością (trwałość świetlówek wynosi około 6000 godz., natomiast żarówek do 1000 godz.). Podstawową wadą świetlówek jest pulsowanie²⁷.

Źródła światła są wyposażone w oprawy oświetleniowe, umożliwiające racjonalne wykorzystanie strumienia świetlnego. Najczęściej stosowane są 4 rodzaje opraw o następujących właściwościach.

1) Lampy do oświetlenia bezpośredniego wysyłają 90% lub więcej światła. Zbudowane są one w kształcie stożka skierowanego na oświetlaną powierzchnię. Światło to daje ostre cienie. Lampy te można zalecić wówczas, gdy oświetlenie ogólne zmniejsza kontrasty i cienie.

2) Lampy do oświetlenia rozpraszającego (pośredniego) mają zazwyczaj postać kuli mlecznej. Wysyłają one równomierne oświetlenie we wszystkich kierunkach. Światło takie daje cienie o nieostrych brzegach, dobrze oświetlające płaszczyzny pionowe. Ten rodzaj lamp stosowany jest jako oświetlenie ogólne w mieszkaniach, domach towarowych, sklepach, biurach itp. Jako oświetlenie w miejscach pracy lampy te można zalecić przy czynnościach wymagających niewielkiej precyzji lub średniej dokładności.

²⁷ Gdy częstotliwość pulsowania odpowiada częstotliwości bodźców świetlnych dochodzących do oka od przedmiotu będącego w ruchu, może wystąpić zjawisko stroboskopowe. Polega ono na wrażeniu bezruchu przedmiotu wirującego. Zjawisko to przyśpiesza zmęczenie wzroku, działa niekorzystnie na system nerwowy, może być przyczyną wypadków przy pracy. Znane są proste środki, tzw. układy antystroboskopowe, które osłabiają lub też likwidują to zjawisko.

systemy

oświetlenia

sztucznego

3) Typowym przykładem lamp do oświetlenia wielokierunkowego są kule ze szkła opalizującego. Dają one równomierne oświetlenie we wszystkich kierunkach, a światło tych lamp powoduje często olśnienie i dlatego nie należy ich stosować w pomieszczeniach do pracy. Nadaj ą się natomiast do magazynów, korytarzy, urzędów pocztowych, pomieszczeń pomocniczych.

4) Lampy do oświetlenia pośredniego kierują 90% strumienia świetlnego na sufit. Dają one równomierne oświetlenie płaszczyzn zarówno poziomych, jak i pionowych, nie tworząc cieni. Nie zaleca się stosowania tych lamp w pomieszczeniach do pracy, jeśli nie zainstalowano tam dodatkowego oświetlenia stanowisk roboczych. Lampy takie nadają się najlepiej do oświetlenia pawilonów wystawowych i pomieszczeń handlowych.

Ze względu na sposób rozmieszczenia opraw oświetleniowych rozróżnia się trzy systemy oświetlenia sztucznego: oświetlenie ogólne, oświetlenie miejscowe (punktowe) i oświetlenie złożone.

1) System oświetlenia ogólnego polega na równomiernym rozmieszczeniu punktów świetlnych na całej powierzchni sufitu, co zapewnia oświetlenie całego pomieszczenia, niezależnie od lokalizacji stanowisk pracy. Taki sposób może być stosowany w pomieszczeniach, w których wymagane natężenie oświetlenia nie przekracza 200 lx.

2) Oświetlenie miejscowe polega na umieszczeniu punktów świetlnych bezpośrednio nad stanowiskami pracy. System ten zapewnia pożądane natężenie oświetlenia miejsca pracy, bez potrzeby stosowania wysokich natężeń oświetlenia w pozostałych częściach pomieszczenia. Stosowany jest w pomieszczeniach, w których wymaga się natężenia oświetlenia od 200 do 500 lx. Przy projektowaniu oświetlenia miejscowego (punktowego) winny być brane pod uwagę względy fizjologiczne. Najistotniejsze jest, aby źródło światła nie było umieszczone na wprost oczu, a światło padało z lewej strony. Niewłaściwe jest również siedzenie tyłem do światła (okna, lampy). Źródło światła nie powinno znajdować się w polu widzenia. Winno być ono umieszczone pod kątem nie mniejszym niż 30° w stosunku do linii wzroku. Kąt 60° zapewnia całkowite wyeliminowanie olśnień (por. rys. 20).

3) Trzeci system oświetlenia — złożony - polega na jednoczesnym stosowaniu oświetlenia miejscowego i ogólnego. System ten wykorzystywany jest do oświetlenia pomieszczeń, w których

stosowanie barw

Rys. 20. Kąt między poziomym kierunkiem spojrzenia i prostą łączącą oko z punktem świetlnym

Źródło: Por. E. Grandjean, Ergonomia, s. 236

najmniejsze średnie natężenie oświetlenia powinno wynosić 500 lx. Dla uniknięcia zbyt dużych kontrastów w polu widzenia udział oświetlenia ogólnego powinien wynosić przynajmniej 15% miejscowego.

Duże znaczenie oświetlenia zarówno dla zdrowia człowieka, jak i sprawności jego działania wskazuje na celowość zapewnienia pracownikowi możliwie wysokiego komfortu świetlnego i optymalnego dostosowania cech oświetlenia do właściwości narządu wzroku człowieka oraz rodzaju wykonywanej przez niego pracy.

Z oświetleniem wiąże się problematyka stosowania barw w pomieszczeniach pracy. Nie należy kierować się tutaj wyłącznie efektami estetycznymi, ale także działaniem psychologicznym i fizjologicznym barw na pracownika. Barwy wykorzystuje się do subiektywnego kształtowania ocen środowiska. Poszczególne grupy barw wywierają określony psychologiczny wpływ na człowieka. Jest to związane ze skojarzeniami ludzi, wynikającymi z ich doświadczeń życiowych, obserwacji zjawisk w przyrodzie bądź potocznej symboliki barw. O charakterze skojarzeń z konkretnymi barwami i ich swoistym wpływie na psychikę człowieka informuje tabela 17.

Tabela 17. Działanie psychologiczne barw

Barwa	Wpływ na odczuwanie				Działania psychologiczne
		przestrzenne	temperatury	wilgotności		hałasu
Czerwona	przybliżający	ciepło	sucho	głośno	silnie pobudza umysłowo, przyśpiesza oddychanie, tętno i reakcje mięśni, kojarzy się z zagrożeniem, wywołuje nerwowość
Pomarańczowa	b. zbliżający	ciepło	sucho	głośno	nastraja pogodnie, zachęca do działania, pobudza do wytrzymałości, poprawia samopoczucie
Żółta	podwyższający	ciepło	sucho		ożywia, nastraja pogodnie, wzbudza aktywność, inwencję, wzmaga siłę woli, przeciwdziała ociężałości fizycznej, sprzyja pracy umysłowej
Zielona	oddalający	chłodno	wilgotno	cicho	działa łagodząco i uspokajająco, wzmaga cierpliwość, wpływa na wzrok kojąco, podtrzymuje aktywność, sprzyja pracy koncepcyjnej
Niebieska	oddalający	zimno	wilgotno	cicho	uspokaja, obniża tętno, sprzyja koncentracji umysłowej, zmniejsza napięcie nerwowe
Fioletowa Brązowa	b. zbliżający b. zbliżający	zimno neutralny	—	—	agresywna, niepokojąca, zniechęcająca pobudzająca

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: E. Jędrych, Cz. Szmidt, Z. Waszak: Kształtowanie, g. 86.

Badania naukowe oraz praktyczne doświadczenia dowiodły, że odpowiednio dobrana barwa może stanowić skuteczny środek w służbie ochrony pracy poprzez:

— ułatwienie pracy dzięki kształtowaniu optymalnych warunków widzenia, spostrzegania i orientacji,

klasyfikacja barw ze względu na ich przydatność

barwa a zagrożenia

barwa a estetyka

— informowanie o zagrożeniu, a przez to zmniejszenie prawdopodobieństwa zajścia wypadku,

— poprawę samopoczucia dzięki podnoszeniu kultury pracy i estetyki wnętrz.

Badania nad psychologicznym działaniem, jak również badania nad stosunkiem barw do otoczenia doprowadziły do stworzenia praktycznej klasyfikacji barw z punktu widzenia ich przydatności do stosowania we wnętrzach fabrycznych, do malowania maszyn, urządzeń oraz znaków ostrzegawczych itp.

Wykorzystując właściwości barw, można je stosować dla ułatwienia orientacji w procesie pracy. Istotne usprawnienie do naszego spostrzegania wnosi wykorzystanie zjawiska kontrastu barwnego, który wyostrza kontury przedmiotów, uwypukla ich kształty, strukturę powierzchni, ułatwiając pracę wzrokową. Przykładowo przy obróbce przedmiotów z drewna, skóry lub innego materiału w kolorze brązu wskazane jest podłoże o barwie matowej zieleni lub matowo-niebieskiej. Przy obróbce stali i innych metali o kolorze szaroniebieskim otoczenie powinno być jasnobeżowe bądź kremowe. W przypadku gdy obrabiany materiał jest wielokolorowy, najlepiej stosować tło szare.

Poza optymalizacją warunków widzenia i spostrzegania barwa może pełnić również funkcję informacyjno-ostrzegawczą. Szczególną rolę odgrywają informacje dotyczące zagrożeń; ze względu na ich wagę kod barwny został ujęty w normę państwową, która przewiduje stosowanie czterech podstawowych barw:

czerwonej — sygnalizującej kategoryczny nakaz, żółtej — ostrzegającej przed możliwością niebezpieczeństwa, zielonej — sygnalizu jącej bezpieczeństwo, niebieskiej — informującej, służącej jako zasadnicze tło tablic.

Oddziaływanie barw na człowieka wykorzystane być winno do poprawy estetyki w miejscu pracy oraz do utrzymania ładu i porządku. Należy podkreślić, że odpowiednio dobrane barwy w pomieszczeniu pracy wpływają pozytywnie na wydajność i jakość pracy, a także na dobre samopoczucie pracownika. Należy w związku z tym oczekiwać działań zmierzających do dostosowania barw w pomieszczeniach pracy do biologicznych cech człowieka.

definicja hałasu

infradźwięki i ultradźwięki

skala natężenia dźwięku:

• obiektywna

— subiektywna (fonowa)

3.4. Hałas, wibracja i promieniowanie elektromagnetyczne

Znaczenie hałasu jako czynnika środowiskowego zwiększa się równolegle ze wzrostem industrializacji i urbanizacji. Rozwój techniki, przemysłu, środków komunikacji spowodował szereg negatywnych skutków, które zagrażają środowisku życia i pracy ludzi. Do tych skutków zaliczyć można m.in. hałas i drgania.

Hałas oznacza dźwięki, które przeszkadzają lub utrudniają wykonywanie pracy bądź też w danym miejscu i czasie są niepożądane i szkodliwe dla zdrowia²⁸. Największy związek z fizjologicznym oraz psychologicznym działaniem hałasu mają:

częstotliwość dźwięku mierzona w hercach (Hz), natężenie dźwięku mierzone w decybelach (dB), głośność dźwięku wyrażona w fenach.

Częstotliwość dźwięku określa liczbę drgań źródła dźwięku na sekundę. Człowiek słyszy dźwięki, których częstotliwość mieści się w granicach 16 - 20 000 Hz. Dźwięki o częstotliwości niższej niż 16 Hz są odczuwane jako drgania — infradźwięki, a zakres powyżej 20000 Hz należy do ultradźwięków. Zakres pełnej słyszalności zawiera się pomiędzy progiem słyszalności, któremu odpowiada natężenie dźwięku O dB, a progiem bólu — 130 dB (por. tab. 18).

Istnienie różnicy między intensywnością podniety a intensywnością wrażenia zmysłowego determinuje konieczność wprowadzenia - obok skali obiektywnej — również skali subiektywnej. Jest to uzasadnione, ponieważ intensywność wrażenia zależy nie tylko od natężenia dźwięku, lecz również od jego częstotliwości. Dlatego też opracowując skalę obiektywną jako punkt odniesienia przyjęto działanie dźwięku o określonej częstotliwości (1000 Hz). Skala subiektywna obejmuje natomiast cały zakres częstotliwości dźwięków słyszalnych. Jest to tzw. fenowa skala natężenia dźwięku opracowana na podstawie badań doświadczalnych, w wyniku których stwierdzono, że dwa różne dźwięki o rozmaitych częstotliwościach, lecz o jednakowym natężeniu, wywołują różne wrażenia subiektywne, wyczuwalne przez narząd słuchu człowieka.

²⁸ Wrażenie słuchowe jest wytwarzane pracz periodyczną zmianę ciśnienia akustycznego w stosunku do ciśnienia statycznego powietrza. Intensywność wrażemu słuchowego zwana jest poziomem dźwięku. Jednostka, poziomu dźwięku Jest decybel (dB).

Tabela 18. Przykładowe natężenie dźwięków spotykanych w życiu codziennym, słyszanych z niewielkiej odległości

Cieśninie akustyczne dźwięku wyrażone w paskalach (Pa)	Natężenie dźwięku wyrażone w decybelach (dB)	Źródło dźwięku
20	130	Granica bólu — silnik odrzutowy, syrena alarmowa
20	110-130	Hamowanie silników piły tarczowej, prasy pneumatycznej, młota pneumatycznego
2	90-110	Walcowanie, tkalnie, teksturowanie, nitowanie
0,2	70-90	Krosna bezczółenkowe, automaty tokarskie, samochody ciężarowe
0,02	50-70	Maszyna do pisania, głośna rozmowa, biuro zatrudnienia
0,002	30-50	Cicha ulica, spokojne pomieszczenia biurowe
0,0002	10-30	Szept, szmer, liście w lesie, studio radiowe
0,00002	0	Próg słyszalności

Źródło: Por. E. Jędrych, Cz. Szmidt, Z. Waszak, Kształtowanie, g. 206, oraz Ergonomia 2, Travail 2, Wyd. Baconniere, Dunod-Paris 1965, s. 4.

Badając działanie biologiczne hałasu stwierdzono, że zależnie od parametrów fizycznych powoduje on różnorodne wrażenia. Rodzaj tych wrażeń zależny jest nie tylko od widma hałasu, czyli mieszaniny dźwięków o różnych amplitudach i częstotliwościach, lecz również od kolejności ich występowania i przyzwyczajenia do ich charakteru. Wiadomo, że niekiedy intensywne, ale rytmiczne dźwięki tworzące określoną melodię odczuwane są jako przyjemna muzyka. Ponadto doznania powodowane przez zespoły dźwięków są uwarunkowane przez czynniki psychosocjologiczne i osobnicze. Oznacza to, że definicja hałasu winna opierać się na kryteriach subiektywnych (psychologicznych).

Oceniając hałas tak z fizycznego, jak i biologicznego punktu widzenia, należy brać pod uwagę nie tylko jego natężenie, lecz również widmo, tj. rozkład natężeń według poszczególnych pasm częstotliwości. Dźwięki o wysokiej częstotliwości wywierają bardziej szkodliwy wpływ niż dźwięki niskie. Ponadto hałas

oddziaływanie hałasu:

w postaci poszczególnych impulsów jest bardziej szkodliwy niż hałas stały, a hałas nieoczekiwany powoduje większe zaburzenia psychofizyczne w porównaniu do hałasu np. środowiska pracy.

Biologiczny wpływ hałasu jest przedmiotem badań wielu autorów. Opublikowane wyniki dotyczą zarówno oddziaływania hałasu na narząd słuchu, dla którego wszelkie zjawiska akustyczne stanowią bodziec adekwatny (swoisty), jak i na inne narządy i układy ustroju ludzkiego - oddziaływania nieadekwatne (nieswoiste, ogólne — por. rys. 21 i 22)²⁹.

Rys. 21. Wpływ hałasu na człowieka Źródło: Por. E. Jędrych, Cz. Szmidt, E. Waszak, Kształtowanie, s. 206

— adekwatne na narząd słuchu

Hałas, oddziałując w sposób adekwatny na narząd słuchu, może spowodować trzy postacie reakcji: adaptację, zmęczenie (odwracalne i nieodwracalne) oraz uraz akustyczny. Szybkość występowania i intensywność stanu adaptacji oraz zakres widma, w stosunku do którego podwyższa się próg słyszalności, zależą od intensywności i czasu działania bodźca akustycznego. Intensywność adaptacji w stosunku do częstotliwości powyżej 2000 Hz

²⁹ Podobnie R. Chocholle pisze o działaniu hałasu bezpośrednim (na ucho i czuciowe drogi słuchowe) oraz pośrednim (na psychikę i czynności rozmaitych urządów i układów ustroju ludzkiego).

wynosi 10 dB, natomiast w stosunku do częstotliwości powyżej 1000 Hz - 15 dB³⁰.

Przewlekłe oddziaływanie hałasu może spowodować zmęczenie, objawiające się niedosłyszeniem zawodowym — odwracalnym lub nieodwracalnym —powodującym zmniejszenie wrażliwości na dźwięki. Niestety zmęczenie może przybrać postać urazu akustycznego, spowodowanego mechanicznym uszkodzeniem błony bębenkowej lub narządu Cortiego.

Rys. 22. Człowiek w środowisku Źródło: Por. G. Gwóźdź, Człowiek w Środowisku, a. 892

—ogólnie, nieswoiste oddziaływanie na organizm

W zakresie objawów nieswoistego oddziaływania hałasu szczegółowo zbadano jego wpływ na czynności psychiczne oraz na stan czynnościowy układu krążenia. I tak stwierdzono, że hałas powoduje nieprzyjemne uczucie przykrości, utrapienia, niepokoju, udręczenia, lęku, męki i trwogi. W warunkach występowania hałasu zmniejsza się zdolność skupienia uwagi, utrudnione jest

³⁰ W środowisku pracy może wystąpić zjawisko maskowania. Polega ono na zmianie czułości ucha na dany ton, w czasie gdy działa inny ton. Przy jednoczesnym działaniu dwóch dźwięków efekt maskowania jest tym większy, im bardziej zbliżone są ich częstotliwości. Jeżeli wysokość dźwięków jest wyraźnie zróżnicowana, to istnieje tendencja do maskowania dźwięków o wysokiej częstotliwości tonem o niskiej częstotliwości. V warunkach przemysłowych, gdzie tło stanowi hałas o znacznej intensywności, wszelkie przekazywanie informacji akustycznej jest utrudnione.

dźwięki niesłyszalne

wykonywanie prac precyzyjnych, wymagających udziału procesów myślowych, oraz przedłuża się czas reakcji prostej i złożonej. Oznacza to, że hałas przeszkadza w wykonywaniu prac związanych z obserwacją, percepcją i analizą informacji, których źródłem są urządzenia sygnalizacyjne.

Hałas wpływa także na układ krążenia: częstość tętna, ciśnienie tętnicze, przyśpieszenie akcji serca³¹. Bardzo istotne zmiany stwierdzono w zakresie czynności narządów zmysłów. Hałas powoduje upośledzenie funkcji adaptacji do ciemności — podwyższa się próg widzenia (zmniejsza wrażliwość oka w stosunku do promieni pomarańczowo-czerwonych i zwiększa w stosunku do promieni niebiesko-zielonych). Pod wpływem hałasu o intensywności zbliżonej do progu bólu występują także zmiany w czynności narządu równowagi.

W warunkach hałasu obniża się wydajność pracy. Robotnicy narażeni na stale oddziaływanie hałasu uskarżają się na bóle i zawroty głowy, bezsenność i brak apetytu. Stwierdza się u nich ponadto nieprawidłowe reakcje termiczne, zaburzenia wzroku, węchu i smaku oraz stan pobudzenia i zachwianej równowagi nerwowo-psychicznej. W warunkach takich jest znacznie większa zapadalność na choroby układu nerwowego, przede wszystkim na nerwice.

Ujemny wpływ na organizm ludzki wywierają obok hałasu dźwięki niesłyszalne, o bardzo małej częstotliwości, nie przebaczającej 30 Hz (drgania infraakustyczne), oraz o bardzo .wysokiej częstotliwości, z reguły powyżej 16 000 - 20 000 Hz (drgania ultraakustyczne)³².

³¹ Hałas i wibracja powodują zmniejszenie krwinek czerwonych, a także zmianę aktywności enzymatycznej krwinek białych. Por. M. Krause, Ergonomia, 8. 64-97.

³² Źródłami Ultradźwięków są różnego rodzaju urządzenia transportowe (samochody, w których źródłem infradźwięków są zawirowania powietrza), pojazdy napędzane silnikami wysokoprężnymi, transport lotniczy. Poza środkami transportu źródłem tego rodzaju dźwięków jest przemysł (urządzenia, z których wypływa gaz pod ciśnieniem), urządzenia wentylacyjne lub też stoły wibracyjne. Ultradźwięki powstają w czasie pracy urządzeń telekomunikacyjnych, wiertarek szybkoobrotowych, sprężarek, turbin. Ultradźwięki powstają również na krawędziach skrzydeł samolotów.

Zapobieganie szkodliwemu oddziaływaniu hałasu ultra-i ultradźwięków ma istotne znaczenie dla organizmu człowieka (por. rys. 23). Profilaktyka w tej dziedzinie powinna polegać przede wszystkim na przestrzeganiu norm higieniczno-sanitarnych (por. tab. 19 i 20). W przypadku gdy nie istnieje możliwość ich przestrzegania, stosuje się następujące sposoby ochrony pracownika przed hałasem. Pierwszy z nich polega na ograniczeniu natężenia hałasu u jego źródła. Zaleca się tutaj stosowanie odpowiednich konstrukcji maszyn, amortyzację drgań maszyn,

sposoby ochrony przed hałasem

Rys. 23. Metody zwalczania hałasu Źródło: Por. M. Wykowska, Ergonomia, s. 138

Tabela 19. Krańcowe dopuszczalne normy hałasu w dB

Rodzaj hałasu	Średniogeometryczne częstotliwości pasm oktawowych
		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	Hałas przenikający od zewnątrz do pomieszczeń znajdujących się na terenie zakładów przemysłowych: — biura projektów, laboratoria bez własnych źródeł hałasu, sale maszyn matematycznych — dyrekcja zakładów, przychodnie lekarskie	71	61	54	49	45	42	40	38
		79	70	63	58	55	52	50	49
Hałas powstający w pomieszczeniach i przenikający do pomieszczeń znajdujących się na terenie zakładów przemysłowych: — sale maszyn matematycznych, hale precyzyjnego montażu	79	70	63	58	55	52	50	49
— laboratoria, kabiny do obserwacji i sterowania	94	87	82	78	75	78	71	70
— stanowiska robocze w halach i na terenie zakładów przemysłowych	103	96	91	88	85	83	81	80

Źródło: Por. S. Klonowicz, Warunki materialne, s. 296.

Tabela 20. Poprawki do krańcowo dopuszczalnych norm hałasu, zależnie od jego rodzaju i czasu oddziaływania*

Rodzaj oddziaływania	Rodzaj hałasu
		szerokopasmowy	impulsowy lub toniczny
Oddziaływanie stałe lub przez co najmniej 4 godz.	0	- 5
Oddziaływanie przerywane w razie sumarycznego oddziaływania podczas zmiany roboczej przez: 1,5 godz.	+ 5	0
0,75 godz.	+10	+ 5
0,5 godz.	+15	+10
0,25 godz.	+20	+15

* „Toniczny" oznacza hałas, którego widmo 1/3-oktawowe ma poziom co najmniej o 10 dB przewyższający poziom w sąsiednich pasmach. „Impulsowy" oznacza wywołujący wrażenie częstych kolejnych uderzeń.

Źródło: Por. S. Klonowicz, Warunki materialne, s. 297.

stosowanie dźwiękochłonnej ich obudowy w pomieszczeniach maszyn i urządzeń o zbliżonej głośności działania. Drugi sposób zwalczania hałasu polega na stosowaniu zabezpieczenia akustyczno-budowlanego. Racjonalne kształtowanie formy geometrycznej poprzez unikanie projektowania pomieszczeń zbyt niskich i nadmiernie wydłużonych, mających właściwości skupiania energii dźwiękowej, może spowodować obniżenie natężenia hałasu o 5-10 dB. Istotne znaczenie ma także takie usytuowanie budynków i pomieszczeń, przy których obiekty będące źródłem hałasu zostaną oddalone bądź oddzielone konstrukcyjnie od obiektów ochranianych. Między źródłem dźwięków a otoczeniem stosuje się także przegrody naturalne (pasy zieleni złożone z krzewów lub drzew) o odpowiedniej zdolności tłumienia dźwięków. Jeżeli mimo stosowanych zabezpieczeń natężenie dźwięku jest zbyt wysokie, pozostaje ostatni sposób ochrony przed hałasem — indywidualne ochrony narządu słuchu (wkładki do uszu, antyfony, nauszniki, hełmy) lub środki ochrony antywibracyjnej (rękawice, buty, pasy).

Zagadnienie zwalczania hałasu do niedawna deprecjonowano, jako związane z pewnego rodzaju komfortem. Najnowsze ergonomiczne badania wykazały, że hałas powoduje ujemne skutki gospodarcze, zwiększa on bowiem bezpośrednie koszty produkcji. Analiza wykazała, że hałas powoduje konieczność zwiększenia rezerw magazynowych, zmniejszenie szybkości rotacji środków finansowych, zwiększoną absencję chorobową, niewykorzystanie stanowiska roboczego (pracy), zwiększoną liczbę godzin nadliczbowych, zwiększoną liczbę błędów i braków.

drgania mechaniczne

wibracje i wstrząsy

Rys. 24. Częstotliwość rezonansowa narządów i mięśni ciała Źródło: Por. G. Gwóźdź, Człowiek w środowisku, a. 895

W higienie pracy rozróżnia się dwa zasadnicze rodzaje drgań mechanicznych: drgania o charakterze ruchu periodycznego —wibracje - oraz nieregularne wstrząsy i udary. Jedną z postaci drgań periodycznych są wibracje. Występują one w samolotach i na okrętach. W przemyśle źródłami wibracji są narzędzia pneumatyczne, wiertarki, szlifierki i niektóre urządzenia energetyczne³³.

³³ W przypadku gdy energia jest dostarczana układowi w sposób ciągły, mamy do czynienia z wibracją, natomiast gdy amplituda wychylenia osiąga w krótkim czasie maksimum, a potem występuje przerwa, mówimy o wstrząsie, jak np. przy nagłym hamowaniu czy uderzeniu szybko poruszającego się ciała. Natomiast jeśli pojedynczy impuls mechaniczny, którego czas trwania jest krotki, wywołuje nagły i duży efekt, wówczas zjawisko to nazywamy udarem.

Rozróżnia się dwa zasadnicze typy wibracji, a mianowicie:

wibrację miejscową, oddziałującą przede wszystkim na te części ciała człowieka, które znajdują się w bezpośredniej styczności z elementami drgającymi, oraz wibrację ogólną, powodującą przemieszczanie ciała w przestrzeni i przede wszystkim oddziałującą na cały ustrój³⁴.

Budowa człowieka sprzyja biernej obronie przed oddziaływaniem drgań i wstrząsów. Istnieje progowa intensywność wstrząsów, powyżej której wyczerpuje się możliwość amortyzacji biernej i rozpoczyna się amortyzacja czynna (por. rys. 24).

3.5. Substancje toksyczne i pyły na stanowiskach pracy

Zanieczyszczenie środowiska jest konsekwencją nieracjonalnie wprowadzonego postępu technicznego, w wyniku którego używane są szkodliwe dla zdrowia substancje chemiczne tak w procesach technologicznych w przemyśle, jak i środki do użyźniania gleby w rolnictwie, a także detergenty zamiast mydeł w gospodarstwie domowym. Ponadto używa się w różnych dziedzinach działalności gospodarczej izotopów promieniotwórczych oraz innych środków toksycznych³⁵. Największe niebezpieczeństwo zatruć związkami chemicznymi występuje przed wszystkim w przemyśle, rolnictwie i budownictwie.

W warunkach przemysłowych w bardzo wielu środowiskach pracy spotykamy zanieczyszczenia powietrza, które w zdecydowanej większości przypadków stwarzają zagrożenie dla zdrowia ludzi. Charakter i rozmiary tego zagrożenia są wyznaczone przez rodzaj i siłę biologiczną działania substancji chemicznych, rodzaj kontaktu i czas trwania ekspozycji.

Powietrze w pomieszczeniach pracy często jest zanieczyszczone różnymi substancjami, które są wchłaniane do organizmu człowieka trzema drogami: przewodami oddechowym i pokarmowym oraz przez skórę.

³⁴ Reakcje organizmu na bodziec wbracyjny możemy podzielić na: reakcje subiektywne, zaburzenia funkcji psychosomatycznych i zaburzenia fizjologiczne ustroju.

³⁵ Toksykologia jest nauką o naturze substancji trujących, ich właściwościach, działaniu, przemianach w ustroju żywym, diagnostyce i leczeniu zatruć.

rodzaje substancji trujących

Substancje trujące występują w różnych postaciach gazów, par oraz aerozoli. Gazy i pary szkodliwe dla organizmu ludzkiego można podzielić na cztery grupy w zależności od sposobu ich działania na człowieka, a mianowicie na: duszące, drażniące, narkotyczne i trujące (por. tab. 21). W zwykłych warunkach temperatury i ciśnienia atmosferycznego mogą one być przyczyną zatrucia z różnymi objawami.

Tabela 21. Najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS) niektórych substancji chemicznych szkodliwych dla zdrowia w powietrznym środowisku pracy według norm obowiązujących w Polsce i USA

Klasyfikacja chemicznych substancji trujących według sposobu ich działania	Najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS) (w mg/m^3)
		Polaka 1976	USA 1978
Gazy duszące: denek węgla - cyjanowodór w przeliczeniu HCN - tlenek azotu	30,0 0,3 5,0	55,0 0,5 -
Gazy drażniące chlor dwutlenek siarki trójtlenek siarki siarkowodór - amoniak	1,5 20,0 1,0 10,0 20,0	3,0 13,0 1,0 15,0 18,0
Gazy narkotyczne: benzen - anilina	30,0 5,0	30,0 19,0
Pary trujące: - rtęć organiczna - rtęć nieorganiczna	0,01 0,1	0,01 0,05

synergizm

Źródło: Por. N. Rozmarynowicz, J. HoraL, K. Jaokowgki, Ochrona dróg oddechowych, IW CRZZ, Warszawa 1978, g. 96-109.

Zatrucia zawodowe mogą być także spowodowane substan­cjami nieorganicznymi. Większość zatruć tymi substancjami następuje poprzez drogi oddechowe. W zatruciach substancjami nieorganicznymi dużą rolę odgrywa „synergizm", a więc współ­działanie dwu lub więcej trucizn. I tak ludzie nadużywający

rodzaje zatruć

pył przemysłowy:

— klasyfikacja

pyłu

przemysłowego

alkoholu są bardziej podatni na zatrucia ołowiem. Trucizny z tej grupy substancji atakują przede wszystkim układ nerwowy (centralny i obwodowy), następnie układ krwiotwórczy, krew obwodową, nerki i wątrobę.

Najczęściej występującymi zatruciami w miejscu pracy są zatrucia ołowiem, a w szczególności takimi związkami, jak czteroetylenek ołowiu zawarty w benzynie etylizowanej. Na drugim miejscu znajdują się zatrucia rtęcią. Z innych zatruć przemysłowych metalami spotyka się zatrucia kadmem, cynkiem, miedzią, niklem, magnezem, glinem, kobaltem oraz berylem.

Jedną z wielu postaci aerozoli jest pył przemysłowy. Z higienicznego punktu widzenia do pyłu przemysłowego nie zalicza się pyłów związków silnie trujących, np. ołowiu, arsenu, lub wykazujących silne działania farmakologiczne, np. niektórych leków, a także pyłów radioaktywnych, z uwagi na ich ogólne i swoiste działania na organizmy żywe. Pył przemysłowy obejmuje jedynie te aerozole, które na ogół w trakcie wieloletniego wdychania powodują przewlekłe zmiany w drogach oddechowych człowieka, prowadząc stopniowo do ciężkiego uszkodzenia narządu oddechowego i krążenia.

Cechy pyłu przemysłowego, takie jak stopień rozdrobnienia, fazy rozproszenia (dyspersja), kształt ziaren pyłu, skład chemiczny, struktura krystaliczna, rozpuszczalność w wodzie i płynach ustrojowych, właściwości wybuchowe oraz rodzaj ładunku elektrostatycznego, mają istotne znaczenie z punktu widzenia oceny ryzyka zawodowego osób narażonych na wdychanie pyłu oraz podejmowanie środków zapobiegawczych. Klasyfikacja pyłu przemysłowego na pewne grupy nie jest łatwa z uwagi na różnorodne jego właściwości. Do najczęściej stosowanych należy podział w zależności od pochodzenia. Rozróżnia się tu:

1) pyły organiczne:

— pochodzenia zwierzęcego,

— pochodzenia roślinnego,

— pochodzenia chemicznego (tworzywa sztuczne itp.),

2) pyły nieorganiczne (mineralne, metaliczne),

3) pyły mieszane.

* pyły o oddziaływaniu:

* drażniącym

* zwłókniającym

* uczulającym

Bardziej przydatna dla celów sanitarno-higienicznych jest klasyfikacja oparta na biologicznych właściwościach pyłu przemysłowego, tj. sposobach jego oddziaływania na żywy organizm człowieka. Zgodnie z tym podziałem rozróżnia się pyły o działaniu drażniącym, zwłókniającym, uczuleniowym i toksycznym.

Pyły o działaniu drażniącym obejmują takie substancje, jak: węgiel, żelazo, karborund, szkło, aluminium, związki baru itp. Substancje te wdychane do płuc z powietrzem zostają częściowo zatrzymane i zdeponowane w układzie limfatycznym płuc. Nie zwiększają one predyspozycji ustroju w kierunku gruźlicy płuc i innych chorób o charakterze infekcyjnym, a także nie powodują uszkodzenia czynnościowego płuc.

Drugą grupę stanowią pyły o działaniu zwłókniającym. Należą do nich krystaliczne formy dwutlenku krzemu (SiO₂), jak:kwarc, krystobalit, trydynamit oraz krzemiany, np. azbest, kaolin, szpat palny, pył z kopalni węgla lub rud żelaznych³⁶. Związki te prowadzą do uszkodzenia układu oddechowego i krążenia. Zwiększają one predyspozycję płuc w kierunku gruźlicy i chorób o charakterze infekcyjnym, jak również niekiedy w kierunku nowotworów układu oddechowego (azbest).

Do trzeciej grupy zaliczamy pyły uczulające pochodzenia organicznego, jak pyły: bawełny, wełny, konopi, lnu, drewna, sierści, jedwabiu itp. oraz niektóre pyły pochodzenia chemicznego, np. pyły leków, pyły niektórych metali, jak: arsenu, miedzi, chromu itp., a także inne, jak masy perłowej, sporyszu, pudru, kalafonii itp. Na drodze uczuleniowej są one przyczyną takich schorzeń, jak: dychawica oskrzelowa, gorączka włókniarzy i gorączka poniedziałkowa, gorączka odlewników. Zwiększają też one predyspozycje ustroju w kierunku chorób pochodzenia infekcyjnego oraz są przyczyną anatomicznego i czynnościowego uszkodzenia narządu oddechowego i krążenia.

* Zwiadu krzemu należą do najbardziej agresywnych w stosunku do tkanki płucnej — jednym z wielu związków krzemu jest dwutlenek krzemu, który w krystalicznej postaci (krzemiance) drogami oddechowymi dostaje się do wnętrza organizmu, powodując krzemicę, która może mieć przebieg gwałtowny bądź przewlekły. Przewlekłą postać krzemicy stwierdza się w górnictwie węglowym i rud metali, w przemyśle kamieniarskim, ceramicznym, materiałów budowlanych i szklanym.

* toksycznym

sprint ODO

Ostatnią grupą są pyły o działaniu toksycznym. Są one najczęściej wyłączone z problematyki pyłochłonnych uszkodzeń zdrowia, ponieważ nie pozostają długo w płucach w formie cząstek stałych, a działanie ich, typowe dla trucizn, omawia się w odpowiednich rozdziałach toksykologii przemysłowej. Większość z nich to na ogół związki dobrze rozpuszczalne w wydzielinie śluzówki dróg oddechowych. Niektóre z nich, jak kwasy, alkalia, związki chromu czy siarki, wywołują chemiczne podrażnienia błon śluzowych, inne, jak ołów, mangan i środki owadobójcze, po rozpuszczeniu w drogach oddechowych ulegają wchłonięciu do krwi, powodując typowe zatrucia tymi związkami.

Istotne znaczenie dla osoby przebywającej w warunkach zanieczyszczenia powietrza ma rodzaj wykonywanej pracy. Przy czynnościach zaliczanych do prac ciężkich o wydatku 5-6 kcal/min (21-26 kJ/min) wentylacja minutowa płuc wzrasta średnio 4 do 5 razy w porównaniu z pracą lekką, z czym wiąże się 4-5 razy większa wymiana powietrza przez płuca wraz z zawartymi w nich zanieczyszczeniami. Dlatego też w takich warunkach, w których występują zanieczyszczenia gazowe lub cząstkowe, należy zmniejszyć obciążenie osoby pracującej fizycznie do niezbędnego minimum przez wprowadzenie maszyn i urządzeń technicznych eliminujących pracę ciężką.

Toksyczne oddziaływanie par, gazów i aerozoli na organizm stwarza konieczność podejmowania działań w zakresie ochrony zdrowia. Celowi temu służy sprzęt ochrony dróg oddechowych, zwany w skrócie „sprzęt ODO". Sprzęt ten jest zróżnicowany z uwagi na różnorodność występujących w gospodarce narodowej zagrożeń i z uwagi na charakter jego zastosowania. Na ogół za kryterium podziału sprzętu przyjmuje się zasady jego działania, a bardziej szczegółowe podziały uwzględniają również jego przeznaczenie. Jako przykład może służyć klasyfikacja przyjęta w USA oraz klasyfikacja opracowana przez Centralny Instytut Ochrony Pracy. Zgodnie z tą propozycją sprzęt ochrony dróg oddechowych można podzielić na sprzęt zbiorowej i indywidualnej ochrony dróg oddechowych (por. rys. 25).

Skuteczne zwalczanie zatruć winno polegać na usuwaniu ich przyczyn i niedopuszczeniu do przeniknięcia substancji trującej -

Rys. 25. Schemat klasyfikacji sprzętu ochrony dróg oddechowych

metody

zapobiegania

zatruciom

do organizmu. Zapobieganie zatruciom sprowadza się w zasadzie do:

• zmiany surowców lub metod produkcji,

• -hermetyzacji lub izolacji procesów niebezpiecznych,

• stosowania wentylacji i wyciągów,

• utrzymania czystości i porządku,

• stosowania ochron osobistych.

Zwalczanie zapylenia nie sprowadza się jedynie do stosowania ogólnych i miejscowych urządzeń odpylających. Dobre efekty w walce z pyłami osiąga się przez zraszanie środowiska pracy wodą, tam gdzie pozwala na to proces technologiczny. W ten sposób można uzyskać zmniejszenie zapylenia w granicach 40-60%. W przypadkach zautomatyzowanej produkcji, wymagającej okresowego nadzoru, można stosować ochrony osobiste przed pyłem, tj. maski, hełmy i skafandry z dostarczanym powietrzem, aparaty tlenowe itp. Pewną rolę przy ograniczaniu skutków zatrucia odgrywa właściwe odżywianie pracowników, a więc podawanie mleka lub innych posiłków.

Walka z pyłami w przemyśle ma znaczenie nie tylko społeczno-humanitarne, ale i ekonomiczne. Przewlekłe i ostre choroby dróg oddechowych powoduj ą wzrost absencji, spadek wydajności pracy, wzrost kosztów produkcji.

Pytania kontrolne

1. Jakie elementy tworzą układ warunków pracy w zakładzie?

2. Jakie czynniki charakteryzują materialne warunki pracy?

3. Od jakich czynników zależy ostrość wzroku?

4. Zasady stosowania światła naturalnego i sztucznego na stanowisku pracy.

5. Wykorzystanie właściwości barw do optymalizacji warunków i spostrzegania w procesie pracy.

6. Jakie ujemne skutki biologiczne i ekonomiczno-społeczne powoduje hałas w środowisku pracy?

7. Metody zapobiegania ujemnemu oddziaływaniu hałasu na człowieka.

8. W jakich postaciach mogą występować substancje toksyczne, oddziaływujące szkodliwie na organizm człowieka w procesie pracy?

9. W jaki sposób można przeciwdziałać szkodliwemu oddziaływaniu substancji toksycznych na ustrój człowieka?

Literatura zalecana

Ergonomia, pod red. J. Lewandowskiego, Wydawnictwo MARCUS S. C., Łódź 1995.

Grandjean E.: Ergonomia mieszkania, aspekty fizjologiczne i psychologiczne w projektowaniu, „Arkady", Warszawa 1978.

Krause M.: Ergonomia. Praktyczna wiedza o pracującym człowieku i jego środowisku, wyd. Śląska Organizacja Techniczna, Katowice 1992.

Nawara L.; Materiały do nauczania ergonomii i ochrony pracy. Skrypty uczelniane AGH nr 782, Kraków 1980.

Tykowaka M.: Ćwiczenia laboratoryjne z ergonomii. Wydawnictwo AGH, Kraków 1995.

Wykowska M.: Ergonomia, Wydawnictwo AGH, Kraków 1994.

---