БЖД. Учебное пособие нижнекамск 2015 2 удк 614. 8 Г 20
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ТРУДА И КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 2.1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на человека, его здоровье и потомство. Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи: - обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе; - создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны среды обитания, так и себе подобных [15]. Опасность – потенциальный источник возникновения ущерба по ГОСТ Р 54934-2012/OHSAS 18001:2007 «Системы менеджмента безопасности труда и охраны здоровья. Требования» [2]. Согласно ГОСТ 12.0.003-74 [16] опасности (опасные и вредные производственные факторы ОВПФ) делятся на физические, химические, биологические и психофизиологические (социальные). Физические ОВПФ: движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные части производственного оборудования, электрический ток, повышенная или пониженная температура поверхностей, повышенная или пониженная температура окружающей среды, повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука, инфразвука, различные излучения запыленность, загазованность воздуха, недостаточная освещенность, пульсация светового потока, взрывы, пожары и многое другое. Химические ОВПФ по характеру воздействия на организм подразделяются на: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие раковые опухоли), мутагенные (влияющие на генетический аппарат клетки), влияющие на репродуктивную функцию. Биологические ОВПФ: микроорганизмы (бактерии, вирусы и т.д.) и макроорганизмы (растения и животные), воздействие которых вызывает травмы и заболевания. Психофизиологические ОВПФ: физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения и др.). Различают ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек- среда обитания»: - комфортное (оптимальное) - гарантируют сохранение здоровья человека и целостности среды обитания; 22 - допустимое - гарантируют невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и/или в среде обитания; - опасное - вызывают при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды; - чрезвычайно опасное - приводят человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде. Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) – недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды. Аспекты безопасности необходимо учитывать в деятельности по стандартизации во многих областях для большинства видов продукции, процессов и услуг. Не может быть абсолютной безопасности — некоторый риск, определенный в стандарте [16] как остаточный, будет оставаться. Риск – сочетание вероятности нанесения ущерба и тяжести этого ущерба [17]. 2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ ФОРМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Труд – форма целесообразной деятельности человека, направленная на создание потребительской стоимости. С точки зрения физиологии следует различать понятия «труд» и «работа». Под работой понимают все виды деятельности, связанные с затратами энергии и выходом организма из состояния покоя. При любом виде труда выполняют работу, которая не всегда может быть отнесена к трудовой деятельности. Многообразные формы трудовой деятельности делятся на три основные группы по характеру выполняемых человеком функций: - физический труд; - механизированные формы физического труда; - умственный труд. Физическим трудом называют выполнение человеком энергетических функций в системе «человек – орудие труда». Тяжесть труда – это характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечно-сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Тяжесть труда характеризуется физической динамической нагрузкой, массой поднимаемого и перемещаемого груза, общим числом стереотипных рабочих движений, величиной статической нагрузки, характером рабочей позы, глубиной и частотой наклона корпуса, перемещениями в пространстве [18]. Физическая тяжесть труда – это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего 23 энергетического обеспечения. Классификация труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учетом вида нагрузки (статическая и динамическая) и нагружаемых мышц. Физическая работа может быть статической и динамической. Динамическая работа – процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. Статическая работа – это поддержание человеком усилий без перемещения тела и конечностей в пространстве. Такая работа характеризуется произведением массы груза на длительность его удержания и считается более утомительной по сравнению с динамической работой. Напряженность трудового процесса – это показатели сенсорной нагрузки на центральную нервную систему и органы чувств работника [19]. Напряженность труда – это характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные нагрузки, степень монотонности нагрузок, режим работы [18]. Характеристика отдельных категорий работ [20]: Категории работ разграничиваются на основе общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт). К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т. п.). К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121- 150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.). К категории IIа относятся работы с интенсивностью энергозатрат 151- 200 ккал/ч (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно- ткацком производстве и т. п.). К категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 201- 250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.). 24 К категории III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.). Механизированные формы физического труда в системе «человек – машина». Человек выполняет умственные и физические функции. Деятельность человека происходит по одному из процессов: детерминированному – по заранее известным правилам, инструкциям, алгоритмам действий, жесткому технологическому графику и т.п.; недетерминированному – когда возможны неожиданные события в выполняемом технологическом процессе, неожиданное появление сигналов. Умственный труд (интеллектуальная деятельность) объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти (управление, творчество, преподавание, наука, учеба и т.п.), а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. После напряженной умственной работы восстановление организма происходит медленнее, чем после напряженной физической работы. Для данного вида труда характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является одним из условий формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда. 2.3. КАТЕГОРИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА И РАБОТ Условия труда – совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работника [9]. Согласно руководству Р 2.2.2006-05 «Гигиенические критерии оценки, классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса», условия труда подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные. Оптимальные условия труда (1-й класс) – такие условия, при которых сохраняется здоровье работающих и высокий уровень трудоспособности. Работа протекает в оптимальных микроклиматических условиях, неблагоприятные факторы отсутствуют или не превышают уровней, установленных в качестве безопасных для населения. Допустимые условия труда (2-й класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест. Возможные 25 изменения функционального состояния организма восстанавливаются к началу следующей смены и не оказывают неблагоприятного влияния на здоровье работающего и его потомство. Допустимые условия труда считаются условно безопасными. Вредные условия труда (3-й класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, по своим уровням превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего и (или) его потомства. Вредные условия труда подразделяются на 4 степени вредности: Первая степень (класс 3.1) – условия труда характеризуются такими уровнями вредных факторов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся за более длительное время, чем к началу следующей смены, и увеличивают риск повреждения здоровья. Вторая степень (класс 3.2) – уровни вредных факторов вызывают стойкие функциональные изменения, повышенную заболеваемость, появляются начальные признаки профзаболеваний (но происходит это после 10-15 лет работы). Третья степень (класс 3.3) – условия труда с такими уровнями вредных факторов, которые приводят к развитию профзаболеваний легкой и средней степени тяжести с потерей проф. трудоспособности, а также к повышенному уровню заболеваемости с временной утратой трудоспособности. Четвертая степень (класс 3.4) – условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профзаболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечаются значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности. Опасные условия труда (4-й класс) характеризуются такими уровнями вредных производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу жизни и высокий риск развития острых проф. поражений, в том числе и тяжелых форм. 2.4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА. МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕНИЯ Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях. Температура, скорость движения воздуха, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха получили название параметров микроклимата. Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность. При температуре воздуха более 30°С работоспособность человека начинает падать. Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и 26 загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2…3 % путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6 % влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15…20 % приводит к смертельному исходу. Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1 %, в том числе 0,4…0,6 NaCl). При неблагоприятных условиях потери жидкости может достигать 8 – 10 л за смену и до 60 г поваренной соли (всего в организме около 140 г NaCl). Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. При высокой температуре воздуха легко расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки. Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливаются пункты подпитки подсоленной (около 0,5 % NaCl) газированной питьевой водой из расчета 4…5 л на человека в смену. Целью нормирования параметров микроклимата является обеспечение терморегуляции организма. Под терморегуляцией понимают совокупность физиологических и химических процессов в организме человека, направленных на поддержание постоянства температуры тела. Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 (2001) [21]. Показателями, характеризующими микроклимат, являются: температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового излучения. Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах, выполняемых стоя. При нормировании параметров микроклимата учитываются период года, категория тяжести выполняемых работ, постоянство и непостоянство рабочего места. Различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше, холодный – ниже +10°С. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений представлены также в СанПиН 2.2.4.548-96. В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 (2001) могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия. Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены. Допустимые микроклиматические условия – это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции 27 и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей человека. Охлаждающий микроклимат – это сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме (>0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры "ядра" и/или "оболочки" тела (температура "ядра" и "оболочки" тела - соответственно температура глубоких и поверхностных слоев тканей организма) [18]. Нагревающий микроклимат – это сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко) [18]. Для измерения параметров микроклимата используются приборы: термометры, психрометры, гигрометры, анемометры, актинометры, пирометры и другие. К основным мероприятиям для обеспечения норм параметров микроклимата относятся: - технологические мероприятия: замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования, внедрение автоматизации и механизации; - санитарно-технические мероприятия: теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование источников тепла либо рабочих мест, мелкодисперсное распыление воды, общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха; - организационные мероприятия: ремонт помещения с целью уплотнения оконных, дверных проемов и др. Расход приточного воздуха L, м 3 /ч, для системы вентиляции следует определять расчетом и принимать больший из расходов. L = V·K, где V – объем помещения, м 3 , K – нормируемая кратность воздухообмена, ч -1 [22]. Расход приточного воздуха определим по формуле wz in G L q q , где G – расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч; q wz – концентрация вредного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за их пределами, мг/м 3 ; q in – концентрация вредного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 (q in ≤ 30% q wz ). 28 2.5. ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ. ИСКУССТВЕННОЕ И ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность. Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380-760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора. В производственных помещениях используется три вида освещения: - естественное (источником его является солнце); - искусственное (когда используются только искусственные источники света); - совмещенное – освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. В производственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: - боковое (одно- и двухстороннее) – через светопроемы (окна) в наружных стенах; - верхнее – через аэрационные и световые фонари в перекрытиях; - комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения. Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95* (СП 52.13330.2011), СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами – толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах – толщиной самой тонкой линии). Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение разделяется на эвакуационное и резервное. При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения. Эвакуационное освещение подразделяется на: освещение путей эвакуации, эвакуационное освещение зон повышенной опасности и эвакуационное освещение больших площадей (антипаническое освещение). Аварийное освещение предусматривается на случай нарушения питания основного (рабочего) освещения и подключается к источнику питания, не зависимому от источника питания рабочего освещения [23]. Эвакуационное подразделяется на освещение путей эвакуации, эвакуационное освещение зон повышенной опасности и эвакуационное освещение больших площадей. Для путей эвакуации шириной до 2 м 29 горизонтальная освещенность на полу вдоль центральной линии прохода должна быть не менее 1 лк. Эвакуационное освещение зон повышенной опасности должно составлять 10% нормируемой освещенности для общего рабочего освещения, но не менее 15 лк. Минимальная освещенность для эвакуационного освещения больших площадей должна быть не менее 0,5 лк на всей свободной площади пола. Резервное освещение предусматривается на случай нарушения питания основного рабочего освещения. Освещенность от резервного освещении должна составлять не менее 30% нормируемой освещенности для общего рабочего освещения. Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным относятся: Световой поток (F) – это мощность видимого излучения, т.е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям за единицу времени (в связи со зрительным восприятием – величина не только физическая, но и физиологическая), измеряется в люменах (лм). Сила света (J) – это пространственная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока dF, исходящего от источника и равномерно распределяющегося внутри элементарного телесного угла dΩ, к величине этого угла, измеряется вканделах (кд): J dF d . Освещенность (Е) – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока dF, равномерно падающего на поверхность dS, к ее площади, измеряется в люксах (лк): Освещенность определяется люксметром E dF dS Яркость (L) поверхности под углом α к нормали – это отношение силы света dJ, излучаемой освещаемой поверхностью в каком либо направлении, к площади dS проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению, кд/м 2 (нт): cos dJ L dS Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света. Расчет искусственного освещения ведем по методу «светового потока» по формуле E S z k F n u , где F – световой поток одной лампы, лм; E – нормированная освещенность, лк; S – площадь помещения, м 2 ; z – поправочный коэффициент светильника (z = 1,11,3); k – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (k = 1,11,3); n – число светильников; u – коэффициент использования, зависящий 30 от типа светильника, показателя (индекса) помещения, коэффициентов отражения. Индекс помещения i определяется по формуле A B i h A B При боковом естественном освещении требуемая площадь световых проемов определяется по формуле 0 0 0 100 n H zn z S e K S K r , где S n – площадь пола помещения, м 2 ; e H – нормированное значение коэффициента естественного освещения (КЕО), %, зависящее от светового пояса и разряда зрительной работы (определяется по справочной литературе); K zn – коэффициент запаса (K zn = 1,22,0); η 0 – световая характеристика окна; K z – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; r – коэффициент, учитывающий отражение света от стен, потолка и пола при боковом освещении; 0 – общий коэффициент светопропускания. |