Общая часть
Специальная часть
Охрана труда и окружающей среды
Анализ условий работы оператора ПК
В контексте рассмотренной ситуации - вопросы безопасной жизнедеятельности человека, можно рассмотреть на одном из этапов жизненного цикла изделия (в данном случае программы) – как во время разработки, так и в процессе эксплуатации. Очевидно, что и тот и другой процесс – эквивалентны с точки зрения безопасности (и там и там человек выполняет работу за персональным компьютером, в помещении определенного типа, причем в течение длительного периода времени).
Вообще говоря, обеспечение безопасной жизнедеятельности человека в значительной степени зависит от правильной оценки опасных, вредных производственных факторов. Одинаковые по тяжести изменения в организме человека могут быть вызваны различными причинами. Это могут быть какие-либо факторы производственной среды, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, нервно-эмоциональное напряжение, а также разное сочетание этих причин.
Для ясности, постараемся изложить соображения по мерам безопасности работы оператора ПЭВМ в следующем порядке: сначала будут перечислены все возможные негативные факторы, воздействующие на человека в этой работе. Затем, наиболее существенные из них будут рассмотрены подробнее, с указанием эффектов воздействия, а так же возможных методов их предотвращения или устранения.
Факторы, негативно воздействующие на человека.
Помещение, где проводилась разработка и тестирование программного модуля – находится в 24 корпусе 24 Московского Авиационного Института (МАИ) на кафедре 609. В этой лаборатории (будем называть его лабораторией программиста) на человека могут негативно действовать следующие физические факторы:
– повышенная и пониженная температура воздуха;
– чрезмерная запыленность и загазованность воздуха;
– повышенная и пониженная влажность воздуха;
– недостаточная освещенность рабочего места;
– превышающий допустимые нормы шум;
– повышенный уровень ионизирующего излучения;
– повышенный уровень электромагнитных полей;
– повышенный уровень статического электричества;
– опасность поражения электрическим током;
– блеклость экрана дисплея.
К химически опасным факторам, постоянно действующим на программиста, относятся следующие:
– возникновение, в результате ионизации воздуха при работе компьютера, активных частиц.
Биологические вредные производственные факторы в данном помещении отсутствуют.
К психологически вредным факторам, воздействующим на оператора в течение его рабочей смены, можно отнести следующие:
– нервно - эмоциональные перегрузки;
– умственное напряжение;
– перенапряжение зрительного анализатора.
Далее более подробно рассмотрены опасные и вредные факторы, воздействующие на программиста, возникшие в связи с разработкой данной системы.
Анализ негативных факторов
Микроклимат рабочей зоны программиста
Микроклимат на рабочем месте оказывает большое влияние на состояние здоровья и производительность труда менеджера. Ввиду того, что видеотерминалы являются источником тепловыделений, это может привести к повышению температуры и снижению относительной влажности воздуха на рабочих местах, что способствует раздражению кожи. В соответствии ГОСТ 12.1.005-88 работы, выполняемые программистом, относятся к категории 1а. Для помещения, где размещено рабочее место менеджера, принимаются следующие допустимые микроклиматические условия:
Период года
|
Температура воздуха, СО
|
Скорость движения воздуха, м/с
|
Относительная влажность воздуха, %
|
Холодный
|
21-25
|
не более 0,1
|
40-75
|
Теплый
|
13-28
|
0,1 – 0,2
|
40-55
|
С учетом специфики производственного процесса, т. е. повышенной температуры и пониженной влажности в помещении, организуется система вентиляции на базе одного кондиционера с возможностью регулировки температуры и влажности воздуха, а также предусматривается приточная система вентиляции. Отопление помещения – центральное водяное от городских тепловых сетей. Возможно, использование электрического обогревателя средней мощности на особо холодный период времени и во время демисезонного отключения отопления (СанПиН 2.2.4.548-96).
Основным параметром, определяющим характеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменится воздух в помещении (СанПиН 2.2.4.548-96):
, где
Для расчета примем .
Необходимый для обмена объем воздуха определим исходя из уравнения теплового баланса:
, где
С = 1000 – удельная теплопроводность воздуха (Дж/кг*К)
Y = 1.2 – плотность воздуха (мг/см)
Температура уходящего воздуха определяется по формуле:
где
t = 1-5 градусов – превышение t на 1м высоты помещения
градусов – температура на рабочем месте
Н = 3.5 м - высота помещения
Таким образом, градусов.
, где
Q1 – избыток тепла от электрооборудования и освещения
Q2 – теплопоступление от солнечной радиации
Q3 – тепловыделения людей
, где
Е = 0,55 – коэффициент потерь электроэнергии на теплоотвод (Е=0.55 для освещения)
р – мощность. Суммарная мощность для 12 ламп по 60 Вт, 8 компьютеров по 500 Вт и 1 принтера мощностью 130 Вт будет равняться: p = 4012 + 8*500 + 130 = 4610 Вт
Вт
, где
m = 2 – число окон
S = 5 м2 – площадь окна
k - коэффициент, учитывающий остекление. Для двойного остекления k = 0,6;
Qc = 127 Вт/м - теплопоступление от окон.
Вт
, где
q = 70 Вт/чел.,
n = 8 – число людей.
Вт
Таким образом, Вт
Из уравнения теплового баланса следует, что:
м3
Итого, необходимая кратность воздухообмена:
Освещение рабочего места
Работа, выполняемая с использованием вычислительной техники, имеют следующие недостатки:
- вероятность появления прямой блесткости;
- ухудшенная контрастность между изображением и фоном;
- отражение экрана.
В связи с тем, что естественное освещение слабое, на рабочем месте должно применяться также искусственное освещение. Так же, целесообразно устанавливать плоскость экрана дисплея параллельно лучам наружного света, во избежание бликов.
Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм. Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности (СаНПиН 2.2.2/2.41340-03).
Согласно СаНПиН 23–05–95 существует три вида освещения - естественное, искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе) .
Естественное освещение - освещение помещений дневным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений. Естественное освещение характеризуется тем, что меняется в широких пределах в зависимости от времени дня, времени года, характера области и ряда других факторов.
Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем, когда не удается обеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения (пасмурная погода, короткий световой день). Освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным, называется совмещенным освещением.
Общее - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное - освещение, при котором к общему добавляется местное освещение.
Согласно СаНПиН 2.2.2/2.41340-03 в помещений вычислительных центров необходимо применить систему комбинированного освещения.
При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения 0,30,5мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения 0,51,0 мм) КЕО должен быть не ниже 1,0%. В качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно (СаНПиН 2.2.2/2.41340-03).
Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры, следующие при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенность должна составлять 300лк, а комбинированная - 750лк аналогичные требования при выполнении работ средней точности - 200 и 300лк соответственно (СаНПиН 2.2.2/2.41340-03).
Кроме того все поле зрения должно быть освещено достаточно равномерно это основное гигиеническое требование. Иными словами, степень освещения помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие, приводит к их быстрой утомляемости (СаНПиН 23–05–95).
СаНПиН 23–05–95 предусматривает следующие показатели:
Сила света I – пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла dw
Показатель ослепленности Р – критерий слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:
Коэффициент пульсации освещенности Кп, % – критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой
где Емакс и Емин – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Еср – среднее значение освещенности за этот же период, лк.
Для определения количества светильников необходимо определить световой поток, падающий на поверхность по формуле, согласно СаНПиН 2.2.2/2.41340-03:
, где
F - рассчитываемый световой поток, Лм;
Е - нормированная минимальная освещенность, Лм (определяется по таблице).
S - площадь освещаемого помещения;
Z - отношение средней освещенности к минимальной
К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ);
n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (РС) и потолка (РП)).
Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:
, где
S - площадь помещения;
h - расчетная высота подвес;
A - ширина помещения;
В - длина помещения.
Рассчитать необходимое количество ламп можно по формуле:
, где
N - определяемое число ламп;
F - световой поток, Лм;
Fл- световой поток лампы, Лм.
Воздействие шума на программиста. Защита от шума.
Основными источниками шума на рабочем месте менеджера, оборудованном видеотерминалами, являются копировальная техника, принтер, сканер, факс, модем и оборудование для кондиционирования воздуха, в самих видеотерминалах – вентиляторы систем охлаждения и трансформаторы (СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96).
Допустимые параметры уровней звука и звукового давления по ГОСТ 12.1.003-83 представлены ниже.
Вид трудовой деятельности
|
Уровни звукового давления, Дб, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
|
Уровень звука и эквивалентный уровень звука, дБА
|
31,5
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
8000
|
|
Работа в залах обработки информации на вычислительных машинах
|
96
|
83
|
74
|
68
|
63
|
60
|
57
|
55
|
54
|
65
|
Уровень шума, согласно СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96, на рабочем месте менеджера при работе на компьютере не превышает 65 дБА, при работе на принтере он превышает нормы на 2-3 дБА.
Снижение шума обеспечивается за счет использования современного малошумного оборудования (современных компьютеров, дисководов, лазерных принтеров, сканеров и т. д.), применением звукопоглощающих материалов при облицовке помещения, различных звукопоглощающих устройств (прокладок под принтер) и, кроме того, рациональной планировкой рабочего места и удалением принтера и дисководов от менеджера, работающего на видеотерминале (СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96).
Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников (СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96):
где
Li – уровень звукового давления i-го источника шума;
n – количество источников шума.
Уровни звукового давления источников шума, действующих на менеджера на его рабочем месте представлены ниже.
Источник шума
|
Уровень шума, дБ
|
Жесткий диск
|
40
|
Вентилятор
|
45
|
Монитор
|
17
|
Клавиатура
|
10
|
Принтер
|
45
|
Сканер
|
42
|
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах, согласно СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96, являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, определяемые по формуле:
Р - среднеквадратичная величина звукового давления, Па;
Р0 - исходное значение звукового давления в воздухе равное 2·10-5Па.
Допускается, согласно СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96, в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБА, измеренный на временной характеристике «медленно» шумомера, определяемый по формуле:
РА - среднеквадратичная величина звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера, Па.
Опасность повышенного уровня напряженности электромагнитного поля
Электромагнитные поля, характеризующиеся напряженностями электрических и магнитных полей, наиболее вредны для организма человека. Основным источником этих проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей работе автоматизированные информационные системы на основе персональных компьютеров, являются дисплеи (мониторы), особенно дисплеи с электронно-лучевыми трубками. Они представляют собой источники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье программиста.
Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений от монитора компьютера, согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, представлены ниже
Наименование параметров
|
Допустимое значение
|
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см. вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более:
|
в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц
|
25 В/м
|
в диапазоне частот 2 - 400 кГц
|
2,5 В/м
|
Плотность магнитного потока должна быть не более
|
в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц
|
250 нТл
|
в диапазоне частот 2 - 400 кГц
|
25 нТл
|
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать
|
500 В
|
Максимальный уровень, согласно СанПин 2.6.1.2523-09, рентгеновского излучения на рабочем месте оператора компьютера обычно не превышает 10мкбэр/ч, а интенсивность ультрафиолетового и инфракрасного излучений от экрана монитора лежит в пределах 10100мВт/м2.
Для снижения воздействия этих видов излучения рекомендуется применять мониторы с пониженным уровнем излучения (MPR-II, TCO-92, TCO-99), устанавливать защитные экраны, а также соблюдать регламентированные режимы труда и отдыха.
Для случаев облучения лиц, указанных в п. 2.1.1 СанПиН 2.2.4/2.1.8.989-00, от антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования, с частотой не более 1 Гц и скважностью не менее 20, предельно допустимая интенсивность воздействия определяется по формуле:
где К - коэффициент ослабления биологической активности прерывистых воздействий, равный 10. Независимо от продолжительности воздействия интенсивность воздействия не должна превышать максимального значения, указанного в таблице 3.3 (1000 мкВт/см2).
При одновременном облучении от нескольких источников ЭМИ РЧ, для которых установлены одни и те же предельно допустимые уровни, должны соблюдаться следующие условия:
Е - напряженность электрического поля, создаваемая источником ЭМИ под i-тым номером;
Н1 - напряженность магнитного поля, создаваемая источником ЭМИ под i-тым номером;
ППЭ1 - плотность потока энергии, создаваемая источником ЭМИ под i-тым номером;
Т1 - время воздействия i-того источника;
n - количество источников ЭМИ.
Разные виды ионизирующего излучения при одной и той же поглощенной дозе оказывают на ткани живого организма различный биологический эффект, что определяется их относительной биологической эффективностью — ОБЭ.
где Dx — доза данного вида излучения, для которого определяется ОБЭ; Do — доза образцового излучения.
Произведение коэффициента качества (К) и поглощенной дозы (D) называется эквивалентной поглощенной дозой (Н):
|