Környezet
Suplicz Sándor
2
A. Fizikai környezet • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6.
Világítás Zaj Rezgés Klíma Levegőminőség Meteorológiai tényezők 3
A munkakörnyezet ergonómiai értékelése
• Területei: – Munkatevékenység – Munkahely-elrendezés – Használati eszközök – A. Fizikai környezet – B. Szociális környezet
4
A beteg épület következményei
nehéz légzés fejfájás
szorító mellkas
letargia
száraz torok influenza-szerű
bedugult orr
orrfolyás viszkető száraz szem 5
6
helyiség
meleg lev.
megvilágítás
állanó zaj
hideg levegő
ingadozó lev.hőm.
huzat
levgő min.
száraz lev.
ablak hiánya
A fizikai környezeti (SBS) panaszok okai
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Munkahelyi panaszok összesítve 7,1
munkatárs
9,7
főnök
12,8
túlóra
23,9
szűk tér dohányzás
24,7
világítás
25,5
stressz
31,2
zaj
32,7
klíma
65,4 0
10
20
30
40
50
60
%
70
A képernyős munkahelyek növekvő térhódítása • Az ülő testhelyzetben (képernyő előtt) végzett munka arányának folyamatos és jelentős növekedése 80-as évektől kezdődően: • Példák (2004. évi adatok): Németország: 40millió munkavállaló – 17millió képernyős munkahely. A munkaidő 75%-a számítógéppel végzett munka. Svédország: 4millió munkavállaló - 2,5 millió képernyős munkahely • A számítógép (Internet) iskolai és otthoni 8 használatának rohamos növekedése
Fénytani alapok • Fényáram: a fényforrás teljesítménye (lm) • Fényerősség: az egységnyi térközbe kisugárzott energia (cd)
• Megvilágítás erőssége: egységnyi felületre eső fényáram (lx) 9
Fényvisszaverődés • Tükrözés - a beeső sugár, a visszaverődő sugár és a beesési merőleges egy síkban van - a visszaverődési szög egyenlő a beesési szöggel • Összetett visszaverődő felületek fényvisszaverődési tényező: R=B/E*100
αα
B-fénysűrűség, E- megvilágítás erőssége
Szétszórt (diffúz)
Tükrös 10
Összetett
A megvilágítás fő fajtái • Természetes megvilágítás • Mesterséges megvilágítás • Általában vegyesen alkalmazzuk a kettőt
11
Természetes megvilágítás • Az ember számára a legelőnyösebb • Dolgozók igénylik, fontos tényező a jó közérzet megteremtésében • Változó fényerősségeloszlás: évszak- és 12 napszakfüggő!
lx
Mesterséges megvilágítás
13
14
A fényerősség eloszlása • Mesterséges
• Természetes – kizárólag természetes alkalmazása mellett az ablakterület a helyiség alapterületének 15-20%-a legyen
15
– tevékenység ismeretében tervezhető – asztalok az ablakoktól függetlenül elhelyezhetők
A világítás rendszere szerint lehet: • Általános megvilágítás – cél: fény szétszórása, árnyékok, káprázás elkerülése
• Helyi megvilágítás – finom munkák esetében feltétlenül
16
Munkahelyi megvilágítás • Tényezői: – fény eloszlása a munkaterületen – megvilágítás erőssége – fényforrások és felületek minősége és színe – szemlélt tárgyak és részletek fényességi kontrasztja Munkahelyekre vonatkozó szabvány: MSZ 6240/1986. 17
A fény eloszlása a munkaterületen • Mesterséges fényforrásokból eredő fény 3 fő fajtája: – közvetlen (direkt) megvilágítás – diffúz (szórt) megvilágítás – közvetett (indirekt) megvilágítás
• Egyedi elbírálást igényel a kiválasztás! 18
A szem alkalmazkodása 1:3-nál nagyobb fényerőváltozásra a szem a pupilla izommozgásával válaszol.
19
A megvilágítás erőssége
Kruithoff – diagram a kellemes megvilágítás
20
Színhőmérséklet
21
A megvilágítás térbeli egyenletessége • Azonos megvilágítást igénylő helyiség általános világítása: – legkisebb és az átlagos megvilágítás aránya 1:3
• Ha a világítás helyi és általános megvilágításból tevődik össze: – legalább 40%-ot az általános világítás adja
• Helyi megvilágítás a munkafelületen általános nélkül: – legkisebb és az átlagos megvilágítás aránya 1:6 22
Káprázás • Ha egy viszonylag erős fényforrás vagy annak visszavert képe megjelenik a Kritikus tartomány látómezőben – direkt – tükrözött
A képernyőn szembe tükröződő belső tér
23
40°
Káprázás • Hatásai: – csökkenti a láthatóságot, vizuális diszkomfortérzetet okoz, ingerültté tesz, sietteti a szem kifáradását ezáltal csökkenti a termelékenységet, növeli a balesetveszélyt
• Direkt ill. tükrözött káprázás csökkentése : – látómező központja körüli 60 fokon belüli fényforrások eltávolítása; szemellenző használata – indirekt megvilágítás alkalmazása; tompa, matt felületek használata – tükröződés csökkentése 24 monitorszűrővel
A megvilágítás erőssége • Különböző munkatevékenységek más-más erősségű megvilágítást igényelnek - MSZ 6240 • Mosdó, pihenő, lépcsőház: legalább 100 lx • Társalgó, konyhai előkészítő, étkező: legalább 200 lx • Oktatóterem, tárgyaló, mosogatás, önkiszolgáló étterem, természetes megvilágítással rendelkező iroda: legalább 300 lx • Természetes megvilágítással jellemzően nem rendelkező iroda, főzés-sütés, tálalás, pénztár: legalább 500 lx 25
Megvilágítás erőssége teljesítmény jegyzetelés ceruzával
idő (sec)
• Megvilágítás erőssége (lx) hogyan befolyásolja a teljesítményt - a munka elvégzésének időtartamát (mp) látásigényes feladatok esetén?
tű befűzése
mikrométer leolvasása
26
erősség (lux)
Látásteljesítmény %
• látásélesség, kontrasztérzékenység, vizuális feldolg. gyorsasága
100
80
Elfogadhatatlan
60
Kápráztat
40
tájékozó O l v a s á s dás
20
1
10
100 27
1 000
A nap 10 000 50 000
cd/m2
• Különböző munkatevékenységek más-más erősségű megvilágítást igényelnek • Felületi fényességviszonyok helyes kialakítása – látási feladat és közvetlen környezete 1,2:1 – látási feladat és távolabbi környezete 3:1 közötti arány maximuma 28
Fényforrások és felületi minősége és színe • Mennyezet, falak, padló, bútorok, gépek fényvisszaverési tényezőjével is számolnunk kell • Erősen visszaverő felületek esetén kisebb erősségű fényforrások is elegendőek 60-95% 40-60%
15-30% 29
• Egyenletes világítás – dinamikus világítás • Természetes hatáshoz közelítés • Energiatakarékosság – fényérzékelő elemek szabályozzák a belső világítást
30
A dinamikus világítás W
Káprázás
A tevékenységre előírt minimális érték
31
Idő/óra
A természetes fény eloszlása oldalról érkező fény esetén
32
Árkádia konferenciaterem • Felülről világítva, árnyékok nélkül
33
Magas beltér világítása
34
Egyterű iroda indirekt megvilágítással
35
A természetes fény és a funkció hatásának figyelembevétele
36
Egy otthonos tárgyaló A kellemnek ára van 1kw! ? 37
A színek • • • • • • • • • •
vidám / szomorú színek nyugtató / stimuláló színek hőérzet tér-érzet (optikai hatás) világosság-érzet rendteremtő, biztonság-érzetet adó természetes (fent világos, lent sötét) tanult jelentés (például: KRESZ - piros, zöld, sárga, kék) figyelmeztetés (piros, sárga-fekete) a lényeges elkülönítése a lényegtelentől (a felesleges kontraszt elkerülése) 38 eltérő szín - eltérő funkció
Színek, fényviszonyok
40
Tárgyak és részletek fényességi kontrasztja • Tárgylátás feltétele: – a tárgyról és környezetének kontúrjáról ugrásszerűen eltérő fény érkezzék a szemünkbe
• Fárasztó szemünknek a világos és a sötét felületek közötti átállás, adaptáció
41
Nem megfelelő megvilágítás hatásai • Szemizomzat idő előtt elfárad • Fejfájás, idegesség • Általános szellemi és fizikai fáradtság • Teljesítménycsökkenés, selejtek, balesetveszély • Szemkárosodás
42
Világítástechnikai jellemzők ellenőrzése • Mérés előkészítése:
– helyiség jellemzőinek megadása
• rendeltetés, veszélyforrások, berendezés, mérési pontok helye
– világítási berendezés jellemzőinek megadása
• • • •
• lámpatestek elrendezése, fáziselosztás, kapcsolási fokozatok, fényforrások jellemzői, általános állapot
Megvilágításmérés Fénysűrűségmérés Visszaverési tényező mérése Korrigált színhőmérséklet és színvisszaadás ellenőrzése • Mérési eredmények megadása 43
Fizikai környezet • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6.
Világítás Zaj Rezgés Klíma Levegőminőség Meteorológiai tényezők 44
Hangtani alapok • Hangmagasság – másodpercenkénti rezgések száma határozza meg – mértékegysége: Hz
Hallható hang
10-12
45
küszöb alatti hang
20
20000 Frekvencia /Hz/
ultrahang
1 infrahang
– frekvencia (Hz) – intenzitás (W/m2) – életkor
Intenzivitás /W/m2/
• Hallástartomány befolyásoló tényezői:
szuperhang
Hangtani alapok • Hangerősség
– egységnyi felületen merőleges irányban, időegység alatt átáramló energia (intenzitás) mennyisége adja – mértékegysége: W/m2 • Hangnyomásszint (logaritmikus skála) – hangnyomás (N/m2 ) lineáris skála átszámításából – mértékegysége: decibel (dB) – kérdéses hang hangnyomásszintje: n=20 * log p/p0 – p0= 2*10-5 N/m2 - az 46 egyezményes hangnyomás
Hangtani alapok • Az emberi fül az azonos erősségű hangokat az eltérő frekvenciákon különböző erősségűnek érzékeli • Fon-skála (Robinson és Dadson) – 1000 Hz frekvencián megegyezik a decibel skálával
• Son-skála – lineárisan megválasztott hangosságegység – hitelesítési pont: 40 fon 47
Hangtani alapfogalmak • • • • • • •
Hangnyomás: Hangnyomásszint: Hangintezitás: Hangintezitás szint: Hangosság:
skálán, [son]
P [N/m²] Lp=20 log P/P0 [dB] (P0=2*10-5 Pa) I [W/m²] LI=10 log I/I0 [dB] (I0=10-12 W/m²) N Élettani hangosságérték, dimenzió nélküli log. mértékegysége a
Hangtani alapfogalmak • Hangosságszint: LN [phon] • Hangteljesítmény: P=I*S [W] I : intenzitás S : felület
A hallásterület a beszéd (kockázás) és zene (kockázás + vízszintes vonal) tartományaival • A-A: hallásküszöb • B-B: fájdalomküszöb • C: 55 éves férfiak átlagos hallásküszöbe • D: ipari zajártalom okozta hallásküszöb eltolódás
Egyenlő hangosságszintek görbéi
51
Súlyozó szűrők frekvencia görbéi dB 0 C
-10
B -20 -30
A
-40 -50 20
63
2000
16000
Hz
A zajok károsító hatása Slawin-görbe • 2000 Hz 82dB dB 120 110 100 A szűrő tükrözött
90
görbéje
80 70 20
2000
8000
Hz
A zaj hatása • Vegetatív reakciók már 65 dB felett • Hallószervre gyakorolt hatások – adaptáció: tartósan azonos erősségű inger éri, ezért bizonyos idő után csökken vagy meg is
szűnik az érzet – kifáradás: folyamatos ingerlés után más ingerre is csökkent mértékű a reakció – maradandó károsodás: hosszabb ideig nagy 54 zajban végzett munka egy idő után károsít
A zaj hatása • Pszichikus hatások – megszokták, nem érzik terhesnek,
azonban hozzáállástól függetlenül kifejti károsító hatását
• Teljesítményre gyakorolt hatás – egymásnak ellentmondó vélemények 55
A zaj hatása • Maradandó halláskárosodás megelőzése érdekében – egyenértékű hangnyomásszint 85 dB érték alatt legyen – legnagyobb hangnyomásszint sose haladja meg a 125 dB értéket
56
A zaj hatásai • fokozottan igényes irodai munkahelyek 50 dBA • igényes irodai munkahelyek 55 dBA • közepes igényű irodai munkahelyek 60 dBA • kevéssé igényes irodai munkahelyek 65 dBA • nagyobb figyelmet igénylő fizikai munkahely 70 dBA • számítógépterem és konyhaüzem 75 dBA 57
Munkahelyekre vonatkozó szabvány: MSZ 18152/2-83.
A zaj mérése • Mérés előkészítése: – – – – – –
Vonatkozó szabvány: MSZ 18150/2-84.
helyiség kialakításának felmérése zajforrások meghatározása mérési pontok felvétele helyiség ablakai és ajtói zárva szokásos napi munkavégzés mikrofon 1,25 méter magasan, mérést végző személytől 0,5 méternél távolabb
• Egyenértékű hangnyomásszint értékeinek mérése • Részletes frekvenciaelemzés • Zajexpozíció vizsgálata integráló zajszintmérő 58
Védekezés a zajártalom ellen • Zajforrás csökkentése – kevésbé zajos gépek – meglévő gépeken végrehajtott szerkezeti változtatások – rugalmas alátét
• Akusztikai viszonyok megváltoztatása • Megfelelő munkaszervezés • Egyéni védőeszközök – füldugó, zajvédő sisak 59
• Alkalmasságvizsgálatok, orvosi felügyelet
Fizikai környezet • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6.
Világítás Zaj Rezgés Klíma Levegőminőség Meteorológiai tényezők 60
A rezgések • Amplitúdó – növekedésével egyenes arányos a hatása
• Frekvencia – alacsony: tartó- és mozgatószervek károsodása – magas: perifériás vérkeringésben funkcionális zavarok
• Emberi testhez viszonyított iránya, az érintkező testrész és az expozíció ideje 61
Alacsony frekvenciájú rezgések hatásai • Vegetatív idegrendszeri tónusváltozás – emésztőszervek, légzés, vérkeringés
• Belsőfül labirintusszerv zavarása – hányás, émelygés, szédülés, tartós károsodás
• Hasüregi szervek rezonanciája – Szövetroncsolódás (vándorvese)
• Gerincoszlop károsodása • Érzékszervek zavarása
• Pszichikai hatások
62
A rezgés elleni védekezés • Csökkentsük a rezgést a forrásnál
– kisebb rezgést előidéző gépek – meglévő gépeken végrehajtott szerkezeti változtatások – rugalmas alátét • Szerszámok állapotának ellenőrzése, hibajavítás
• Munkafolyamat elemzése • Munkarend • Egyéni védőeszköz • Alkalmasságvizsgálatok • Orvosi ellenőrzés
63
Fizikai környezet • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6.
Világítás Zaj Rezgés Klíma Levegőminőség Meteorológiai tényezők 64
4. Klimatikus környezet • Meghatározó tényezők: – hőmérséklet – páratartalom – légmozgás – hősugárzás • A hőmérséklet a döntő, a többi tényező inkább módosító jellegű • „Összesített klímamérőszám” – Yaglou (1927): „Effektív hőmérséklet” 65
Munkahelyekre vonatkozó szabvány: MSZ 21875-79.
Levegő-víz egyensúlya tsz.(°C):száraz hőmérséklet
tn. (°C):nedves hőmérséklet
th.(°C):harmatponti hőmérséklet X(g/kg)=abszolút nedvesség.
tsz.° tn.
th.°
φ vagy rh (%)=relatív nedvesség
i(J): entalpia (hőtartalom) 66
Effektív hőmérséklet Nomogram az effektív hőmérséklet kiszámítására, ha az ember ruhátlan, Yaoglu nyomán Hamar 1969 KS ts = 28 °C tn = 26 °C w = 2 m/s EH = 23 °C
Effektív hőmérséklet ts = 28 °C tn = 26 °C w = 2 m/s
EH = 23 °C
A kellemes hőérzet diagramja 100
• I.: teljesen megfelelő • II.: elviselhető
80
• III.: nem megfelelő
60
I.
• A: ülő foglalkozás, légsebesség 20 cm/s
• C: nehéz testi munka, légsebesség 20 cm/s • D: nehéz testi munka, légsebesség 20…30 cm/s
40
II.
II. III.
20
Relatív nedvesség [%]
• B: ülő foglalkozás, légsebesség 20…30 cm/s
I.
III.
0
A
100
B
80
60
I.
40
I.
II.
II.
III.
20
III.
0 15
20
25
C
30
15
Hőmérséklet [°C]
20
25
D
30
Elégedetlenek aránya a padlóhőmérséklet függvényében %
80 40 20 10 8
5
10
15 20
25 30
35 40
45
°C
A szubjektív hőmérséklet • Kifejezhető oC-ban • Módosító tényezők: – életkor – testalkat – ruházat
71
Biztosítandó hőmérséklet értékek • Zárt térben levő munkahelyeken biztosítandó értékek • • • •
hideg évszak léghőm. szellemi munka 20-22 könnyű fizikai munka 18-20 közepes fizikai munka 14-18 nehéz fizikai munka 12-14
meleg évszak léghőm. effekt. 21-24 19-21 17-19 15-17
hőm. 20 19 15 13
• Ha a 2. oszlopban előírt intervallum nem valósítható meg, akkor a 3. oszlopot kell figyelembe venni 72
oC
A munkahelyi klíma fiziológiai hatásai • Az emberi test hőszabályozása hőszabályozási központ
a hőmennyiség szállítása vérkeringés útján izzadás
hő keletkezése remegés útján 73
A munkahelyi klíma fiziológiai hatásai • Az emberi test hőmérsékleti térképe
36 37
37 32
28 34 31
74
(°C)
A ruházat hőszigetelése • Egysége a
„clo”
1 clo = 0,155 m²C/W
• Mezítelen embernél
0
• Könnyű nyári ruha
0,5
• Könnyű munkaruha
0,6
• Tipikus üzletember
1
• Vastag téli öltözet
3-4
A munkahelyi klíma fiziológiai hatásai
• Az emberi szervezet és a környezete közötti hőmennyiségcsere
Kcal / óra
W
– hővezetés – hőszállítás – hősugárzás – verejtékezés 76 szobahőmérsékl
Bőr és maghőmérséklet változása hő terhelésnél
φ = 90 % φ < 60 %
Δ t min= 1 °C
t test °C 40
mag bőr 35
30 25
30
35
40
°C
Balesetek gyakorisága a levegő hőmérsékletének és az életkornak a függvényében fő
Vetítési alap:10000 fő/ év t ≥ 27 °C
350
A t = 21-26 °C B
300 250 t = 21 °C
200
C
150 20
30
40
50
60
Életkor(év)
Két rossz beépítés
79
Fizikai környezet • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6.
Világítás Zaj Rezgés Klíma Levegőminőség Meteorológiai tényezők 80
5. A légszennyezés • Tényezők – légcsere hiánya – káros anyagok jelenléte • füst, por • gáz, gőz
• vegyi anyagok • sugárszennyezés
• Hatások (koncentráció, expozíció függő) 81
Friss levegő térfogatáram • Ha a levegő szennyezettsége csak emberi tartózkodásból ered • • • •
szellemi munka könnyű fizikai munka közepesen nehéz fizikai munka nehéz fizikai munka
82
30 m3/h,fő 30 40 50
A káros hatások elleni védekezés • Szellőztetés • Ionizáló használata • Növények, melyek párásítják a levegőt • Külön dohányzóhelyiség • Rendszeres, gondos takarítás
83
Légtechnikai vizsgálatok • A mérés körülményei: – szellőztető-berendezés használatának körülményei – helyiségek kialakítása – mérési pontok meghatározása – ajtók, ablakok csukott állapotban • Klímatényezők meghatározása – hőmérséklet, relatív páratartalom, légsebesség • Klímamérés értékelése • Huzathatás vizsgálata, értékelése • Betáplált levegő mennyiségének mérése, értékelése • Oxigén és szén-dioxid mérése, értékelése 84
Vonatkozó szabvány: MSZ 04-135-2:1983.
Fizikai környezet • 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6.
Világítás Zaj Rezgés Klíma Levegőminőség Meteorológiai tényezők 85
Meteorológiai tényezők • Tényezők – légköri elemek: légnyomás, hőmérséklet, légnedvesség, légmozgás, ionizáció – időjárási frontok esetén érzékeljük leggyakrabban
• Hatások – meteorológiai tényezők szerint: frontok, talajmenti levegőfajták, magaslégköri levegőfajták, napkitörések – időjárás-érzékenységi típus szerint: hidegérzékeny, gyengén hidegérzékeny, vegyes érzékenységű, gyengén melegérzékeny, melegérzékeny – hatás jellege szerint: vegetatív hatások (testhőmérséklet, pulzus), pszichés hatások (reflexidő megnő, nyugtalanság), balesetekre 86 gyakorolt hatás, teljesítményre gyakorolt hatás
A munkahellyel kapcsolatos megelégedettség és az egyes környezeti tényezők hatása
87
