Основы физиологии труда и условия жизнедеятельности человека в производственной среде. Лекция №2

1. Лекция №2 Основы физиологии труда и условия жизнедеятельности человека в производственной среде

2.

Учебные вопросы:
1.Теоретические основы безопасности жизнедеятельности.
2.Параметры и нормы факторов обитаемости и их влияние на
организм человека.

3.

Литература:
1. Б.И.Зотов, В.И.Курдюмов Безопасность жизнедеятельности на
производстве, М. Колос С, 2003, 432с.
2. П.П.Кукин, В.Л.Лапин, Е.А.Подгорных Безопасность
жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и
производств (Охрана труда), М. Высшая школа, 1999, 318с.
3. С.В.Белов Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. М.
Высшая школа, 1999, 448с.

4.

Основополагающую роль в научном, теоретическом аспекте
играют модели безопасности, которые служат основой для
рассмотрения большинства задач по проблемам обеспечения
безопасности в целом.
Решение сложных проблем обеспечения безопасности
жизнедеятельности основывается на едином методологическом
подходе - системном анализе таких систем как "человектехника-среда".

5.

Направления научной деятельности:
- идентификация и описание зон воздействия опасностей
техносферы и отдельных ее элементов (предприятия, машины,
приборы и т.д.);
- разработка и реализация наиболее эффективных систем и
методов защиты от опасности;
- формирование систем контроля опасностей и управления
состоянием безопасности техносферы;
- разработка и реализация мер по ликвидации последствий
проявления опасностей;
- организация обучения персонала основам безопасности и
подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности.

6.

В качестве объекта исследования в теории безопасности
используется следующие системы:
- человеко-машинные, безопасность работы которых
определяется действиями человека и надежностью машины;
- биотехнические (человек-машина-животное), безопасность
работы определяется действиями человека, поведением
животных и надежностью машины;
- технические (человек-техника-среда), безопасность работы
определяется действиями человека, надежностью машин и
условиями труда.

7.

Способы
уменьшения
влияния
квалификации
обслуживающего персонала на безопасность эксплуатации
техники:
- автоматизацией работ систем без вмешательства
обслуживающего персонала;
- сокращением числа органов управления;
- применением систем обеспечения безопасности (защиты),
исключающих влияние ошибочных действий;
- автоматизацией контроля параметров систем и параметров
защиты;
- автоматизацией обслуживания поиска неисправностей.

8.

Характерные черты сложных структур:
1.Большая масштабность (по составу, функциям, задачам).
2.Разветвленность структуры и сложный характер взаимных
связей между элементами.
3.Разнообразие природы элементов.
4.Наличие определенной свободы действий отдельных
элементов, перестраиваемость их структуры и связей.
5.Наличие общей цели.
6.Наличие и разнообразие производственных факторов
включая опасные и вредные.
7.Наличие неопределенности во взаимодействии подсистем
различных уровней.

9. Теоретико-множественная модель системы «человек – техника – среда»

Модель системы включает
следующие элементы:
(Ч) – человека,
(Т) - технику,
(С) - рабочую среду. Элементы
Ч
Zчc
Zчт
связанны между собой с помощью
технологии - (Z).
С
Zтс
Т

10.

2. Параметры и нормы факторов обитаемости и их влияние
на организм человека
2.1. Взаимодействие человека и среды обитания

11.

Характерные
состояния взаимодействия
в
системе
«человек-техника-среда»:
-
комфортное
(оптимальное),
когда
потоки
соответствуют
оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия
деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей
работоспособности и как
следствие продуктивности деятельности;
гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент
среды обитания;

12.

- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду
обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но
приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности
человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия
гарантируют
невозможность
возникновения
и
развития
необратимых негативных процессов у человека и в среде
обитания;

13.

- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и
оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая
при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к
деградации природной среды;

14.

- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за
короткий период времени могут нанести травму, привести
человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной
среде.

15.

2.2. Основные факторы обитаемости и их влияние на
организм человека

16.

Обитаемость – это совокупность условий жизни и
деятельности
персонала,
которые
определяются
конструктивными особенностями, техническими средствами,
системами жизнеобеспечения объекта и организацией
производственных процессов.

17.

Основные факторы обитаемости:
- планировка и оборудование помещений;
- микроклимат;
- воздушная среда;
- акустические и вибрационные колебания;
- радиационные излучения;
- энергетические поля;
- освещенность;
- водоснабжение.

18.

Помещения объектов производственного
подразделяются на следующие категории:
назначения
- рабочие (технологические) - для установки технологического
оборудования и рабочих мест обслуживающего персонала;
- подсобные (технические) - для установки
энергетики, системы вентиляции, водоснабжения;
аппаратуры
- бытовые (вспомогательные) - для отдыха обслуживающего
персонала, размещения мест приготовления, приема пищи.

19.

Оптимальные микроклиматические условия
характеризуются сочетанием параметров микроклимата,
которые при длительном и систематическом воздействии на
человека обеспечивает сохранение нормального
функционального и теплового состояния организма без
напряжения реакций терморегуляции.

20.

Допустимые
микроклиматические
условия
характеризуются сочетанием параметров микроклимата,
которые при длительном и систематическом воздействии на
человека
могут
вызвать
переходящие
в
быстро
нормализующиеся изменения функционального и теплового
состояния организма и напряжения реакций терморегуляции, не
выходящие за пределы физиологических приспособительских
возможностей. При этом не возникает повреждений или
нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться
дискомфортные тепловые ощущения, ухудшение самочувствия
и понижение работоспособности.

21.

Класс
ПДК
ВВ
воздухе, мг/м3
Смертел.
концентр.
в воздухе, мг/м3
1
в
0,1
НДМГ,
хлор
500
2
3
4
0,1-1,0
1,1-10
10
Азотная Укс. кисл. Спирт этил.,
кислота
Спирт
ацетон,
Н2SО4 метиловы
бензин
й
500-5000
500150000
50000

22.

Основными
мероприятиями,
обеспечивающими
микроклимат рабочего места, являются:
- устройство вентиляции;
- отопление;
- кондиционирование воздуха;
- очистка воздуха от вредных веществ;
- защита от источников тепловых излучений.

23.

Шумом называется всякий нежелательный для человека звук,
мешающий
восприятию
полезных
сигналов.
Шум
классифицируется :
- механического происхождения, возникающий вследствие
вибрации поверхностей машин, оборудования, деталей и
конструкций;
- аэродинамического происхождения, возникающий при движении
потоков воздуха или газа;
- электромагнитного происхождения, возникающий вследствие
колебаний электромеханических устройств;
- гидромеханического происхождения, возникающий вследствие
процессов в жидкостях.

24.

С физической стороны шум характеризуется звуковым давлением,
интенсивностью звука и частотой.
В акустике измеряют не абсолютные значения интенсивности или
звукового давления, а их логарифмические уровни L, взятые по
отношению к пороговому значению интенсивности звука I0 или
пороговому звуковому давлению Р0 в Беллах.
Белл – логарифмическая единица отношения двух величин
(десятичный lg отношения 2-х одноименных физических величин).
Названа в честь изобретателя телефона Александра Белла (18471922).

25.

Установлено, что органы слуха человека способны различать
прирост звука на 0,1Б, т.е. на 1дБ, поэтому на практике при
измерении звуков применяется единица - децибел.
Увеличение уровня интенсивности или звукового давления по
сравнению с порогом слышимости в 10 раз соответствует – 1Б, в
100 раз – 2Б и т.д.
L= 10·lg(I/I0),
где, I - интенсивность звука в данной среде (Вт/м2);
I0 - интенсивность звука, соответствующая порогу
слышимости 10-12Вт/м2, на частоте 1000Гц (1кГц).

26.

Интенсивность (плотность) звука (Вт/м2)
Порог слышимости
Тихий шепот
Тиканье часов
Перелистывание страниц
Учреждение
Обычный разговор
Громкая речь
Машинописное бюро
Метрополитен
Сирена, кабина самолета
Поезд экспресс
Реактивный двигатель, гром
Болевой порог
1 10-12
1 10-11
1 10-10
1 10-9
1 10-7
1 10-6
1 10-5
1 10-4
1 10-3
1 10-2
1 10-1
1
10

27.

Мощность звука (Вт)
Рояль
Человеческий голос
Тихий шепот
Большой оркестр
Мощный
громкоговоритель
2 10-9-2 10-1
1 10-9-2 10-3
1 10-9
7 10-5-70
До 100

28.

Скорость звука в среде (м/сек)
Воздух
331,46 Вода
Водород 1284 Бензин
Углек. газ 259
Спирт
1497
1166
1180
Бетон
Кирпич
Дерево
Сталь
4500
3600
до 5000
до 6000

29.

Но так как интенсивность звука пропорциональна квадрату
звукового давления, уровень интенсивности звука можно
определить исходя из величины звукового давления:
L= 10lg (I/IО)=10lg (Р2/РО2)=20lg(Р/РО),
где, РО – пороговое звуковое давление 2 10-5Па; 2 10-11кгс/см2;
Р – звуковое давление в данной точке, Па.
Давление
1атм=101325Па=101,325кПа=760мм.рт.ст=1,032кгс/см2=0,1
мПа;
1кгс/ см2=9,81 104Па;
1Па=1,02 10-5кгс/ см2=9,87 10-5атм.

30.

Измерение шума производится
шумомерами.
Уровень,
Источник шума
Расстояние до источника, м
дБ
Механические наручные часы 20
1
Шепот
40
0,3
Речь средней громкости
60
1
Городской шум
70
Автомобильный сигнал
80
6-7
Металлорежущие станки
80 - 90
на рабочем месте
Реактивные двигатели
140-170
2-3

31.

Допустимые уровни звукового давления на постоянных
рабочих местах обслуживающего персонала принимают в
соответствии с ГОСТ 12.1.000-383 ССБТ. Шум. «Общие
требования безопасности».
По шкале «А» шумомера постоянный шум не должен
превышать 65дБ.
Порог болевого ощущения находится в пределах L=120-130дБ.

32.

Звуки, превышающие по своему уровню этот порог, могут
вызвать боль и повреждения органов слуха. При уровне шума
150 дБ даже при кратковременном воздействии наступает
постоянная потеря слуха.
Смертельный уровень – 180 дБ.
Однако и абсолютная тишина неприятна для человека. Для
нормального существования человеку нужен некоторый шум.
По мнению врачей психологов – это шум присутствия живого,
дыхания и т.д. и составляет 10-15 дБ.

33.

Для устранения вредного шума применяются специальные меры, к
основным из которых относятся:
- демпфированные вибрации деталей и узлов агрегатов резиной;
- облицовка шумопоглащающими материалами;
- устройство гибких и эластичных связей между деталями;
- своевременная смазка трущихся деталей;
- звукоизоляция шумных агрегатов специальными кожухами;
- облицовка потолков и стен шумных помещений
акустической
штукатуркой.
В качестве дополнительных мер защиты применяются индивидуальные
противошумные приспособления: шумозащитные шлемы или наушники
(«беруши»).

34.

Вибрация - механические колебания упругих тел,
проявляющиеся в перемещении центра их тяжести или оси
симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении
ими формы, которую они имели в статическом состоянии.
Параметры вибрации нормирует ГОСТ 12.1.012-78. ССБТ.
Вибрация. «Общие требования безопасности».

35.

Вибрация по источникам её возникновения подразделяется
на:
- транспортную, которая возникает в результате движения
автомобилей и поездов по своим дорогам;
- транспортно - технологическую, которая возникает при работе
машин, выполняющих технологическую операцию в
стационарном положении;
- технологическую,
которая
возникает
при
работе
стационарных машин или передается на рабочие места, не
имеющие источников вибрации.

36.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется
на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело
человека, и локальную (местную), передающуюся через руки
человека.
Основными параметрами, характеризующими вибрацию,
является частота колебаний, скорость колебаний и амплитуда
смещения.

37.

Скорость колебаний находится в прямой зависимости от
частоты колебаний и амплитуды смещения:
U 2 f А А ,
где U – скорость колебания, см/сек;
f - частота колебаний, Гц;
А - амплитуда смещений, см;
- круговая частота (число полных колебаний за время 2 f )

38.

Допустимые нормы вибрации составляют значения, приведенные в
таблице:
Частота, Амплитуда, Скорость
Гц
мм
колебательных
движений, см/сек
До 3
0,6-0,4
1,12-0,76
3-8
0,4-0,05
0,76-0,35
8-30
0,05-0,09
0,35-0,26
30-75
0,09-0,005 0,26-0,22
75-100
0,005-0,003 0,22-0,19
Ускорение
колебательных
движений, см/сек2
22-14
14-18
18-32
32-112
112-120
ДБ
108
99
93
92
92

39.

Для измерения вибрации применяются виброметры и вибрографы, где
чувствительные элементы пьезоэлектрического датчика преобразует
механическую энергию в электрический сигнал.

40.

В качестве предохранительных мер против вредного
действия вибрации используют:
- специальную обувь с виброгасящей вкладкой-стелькой или
толстой резиновой подошвой;
- периодические 5-10 минутные перерывы через каждые 1-1,5
часа работы с выполнением комплекса упражнений;
- размещение источников вибрации в отдельные помещения.

41.

Организация рационального освещения рабочих мест, зон,
площадок относится к числу основных мероприятий по
обеспечению безопасности и безаварийности.

42. Определения

• Световой поток – это интенсивность лучистой
энергии, оцениваемой глазом по световому
ощущению, измеряется в люменах (Ф).
• Сила света – это пространственная плотность
светового потока или световой поток, создаваемый
в единичном телесном угле, измеряется в канделах
(I).
• Освещенность – это поверхностная плотность
светового потока, измеряется в люксах (E).

43. Освещённость - физическая величина, численно равная световому потоку Ф, падающему на единицу поверхности σ:

Ф
E
Единицей измерения освещенности в системе СИ служит
люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр, в СГС
(сантиметр-грамм-секунда) — фот (один фот равен 10 000
люксов).

44. Освещенность E от точечного источника находят по формуле:

I
E 2 cos i
r
где, I- сила света в канделах; r- расстояние до
источника света; i- угол падения лучей света
относительно нормали к поверхности.

45. Примеры

Описание
Солнечными лучами в полдень
При киносъёмке в студии
На открытом месте в пасмурный день
В светлой комнате вблизи окна
На рабочем столе для тонких работ
На экране кинотеатра
Необходимое для чтения
От полной луны
От ночного неба в безлунную ночь
Освещённость, лк
100 000
10 000
1000
100
400–500
85–120
30–50
0,2
0,0003

46.

• Освещённость в фототехнике определяют с
помощью экспонометров и экспозиметров, в
фотометрии — с помощью люксметров.

47.

ЕСТЕСТВЕННОЕ И
ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
DAYLIGHTING AND ARTIFICIAL
LIGHTING
СНиП 23-05-95
УДК 721:535.241.46:006.354(083.74)

48.

МУ 2.2.4.706-98/МУ ОТ РМ 01-98
ОЦЕНКА ОСВЕЩЕНИЯ РАБОЧИХ МЕСТ
Методические указания

49. Естественное освещение

• на боковое,
• верхнее,
• комбинированное (верхнее и боковое).

50. Искусственное освещение (по назначению)

• рабочее,
• аварийное,
• эвакуационное,
• охранное,
• сигнальное.

51. Искусственное освещение (по расположению источника света)

• местное,
• общее,
• комбинированное.

52. Санитарно-гигиенические требования

• приближенный к солнечному оптимальный состав
спектра;
• соответствие освещенности на рабочих местах
нормативным значениям;
• равномерность освещенности и яркости рабочей
поверхности, в том числе и во времени;
• отсутствие резких теней на рабочей поверхности и
блесткости предметов в пределах рабочей зоны;
• оптимальная направленность светового потока,
улучшающая различение рельефности элементов
поверхностей.

53.

Коэффициент пульсации
50( Emax Emin )
п
Eср
• где, Emax, Emin, Eср –соответственно максимальное,
минимальное и среднее значение освещенности за
период ее колебания.

54.

• Нормированные значения освещенности в люксах,
отличающиеся на одну ступень, следует принимать
по шкале: 0,2: 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20;
30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750;
1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000;
4500; 5000.
• Нормированные значения яркости поверхности в
кд/м2, отличающиеся на одну ступень, следует
принимать по шкале: 0,2, 0,3, 0,4, 0,6, 0,8, 1; 2; 3; 5;
8; 10; 12; 15; 20; 25; 30; 50; 75; 100; 125; 150; 200;
400; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 2500.
• Для естественного освещения используются
значения коэффициента естественной
освещенности (КЕО).

55. Коэффициент естественной освещенности КЕО ер

e р 100
Eр
Eн
где, Eр - освещенность на рабочем месте;
Eн - наружная освещенность, измеренная на
открытой площадке, %.

56. Типы люминесцентных ламп

• дневного света (ЛД),
• дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ),
• холодного белого (ЛХБ),
• теплого белого (ЛТБ)Ю
• белого света (ЛБ).

57. Газоразрядные лампы высокого давления

• лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные);
• галогенные лампы ДРИ (дуговые ртутные с йодидами);
• ксеноновые лампы ЛКсТ (дуговые ксеноновые трубчатые),
которые в основном применяются для освещения территорий
предприятия;
• натриевые лампы ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые).

58. Типы ламп накаливания

• вакуумные (НВ),
• газонаполненные биспиральные (НБ),
• биспиральные с криптоноксеноновым
наполнением (НБК),
• зеркальные с диффузно отражающим слоем
и др.

59.

• а - с лампой накаливания;
• b - с люминесцентными лампами.
где, -защитный угол светильника; d расстояние от края отражателя; h - глубина
утопления лампы.

60.

• По конструктивному исполнению светильники делятся на:
открытые, защищенные закрытые, пыленепроницаемые,
влагозащищенные, взрывозащищенные и взрывобезопасные.
• По распределению светового потока в пространстве светильники
бывают прямого, преимущественно прямого, рассеянного и отраженного
света.

61.

62.

• Чистка стекол световых проемов
должна производиться не менее двух
раз в год для помещений с
незначительным выделением пыли и
не реже четырех раз в год для
помещений со значительным
выделением пыли. Чистка
светильников должна производиться
4...12 раз в год в зависимости от
запыленности производственного
помещения. Проверка уровня
освещенности в контрольных точках
помещения или на отдельных рабочих
местах производится не реже 1 раза в
год.