Metody minimalizacji zagrożenia promieniowaniem widzialnym przy doborze oświetlenia na stanowisku pracy z monitorami.

Praca przy monitorach jest związana z występowaniem co najmniej dwóch różnych zadań wzrokowych:

- czytanie drukowanego tekstu na dokumencie i znaków na klawiaturze,

- czytanie znaków na monitorze (znaki mogą być jasne na ciemnym tle lub ciemne na jasnym tle).

Projektowanie oświetlenia do pracy przy komputerze wymaga więc stosowania oświetlenia zapewniającego dobre warunki widzenia dla obu wyżej wymienionych zadań wzrokowych. Wysoki poziom natężenia oświetlenia jest niezbędny na płaszczyźnie klawiatury i stołu, natomiast w płaszczyźnie ekranu jest niekorzystny ze względu na obniżenie kontrastu jaskrawości znaków i tła na ekranie.

Zaleca się unikania kierunkowych odbić opraw oświetleniowych i ograniczenia oświetlenia na ekranach monitorów. Zaleca się także, aby luminancja powierzchni pracy (dotyczy to średniej luminancji) nie była większa od 3-krotnej wartości luminancji obserwowanych powierzchni występujących w centralnym polu widzenia oraz l0-krotnej wartości luminancji dalszych powierzchni w peryferyjnym polu widzenia (np. ściany, sufit, podłoga).

W celu ograniczenia olśnienia odbiciowego od opraw należy stosować właściwie rozmieszczone oprawy oświetleniowe z odpowiednim rastrem (parabolicznym, metalizowanym) oraz odpowiednio rozmieszczone stanowiska pracy.

Oprawy oświetleniowe o takich rozsyłach światłości są korzystne ze względu na następujące zalety:

-  stanowiskach pracy zlokalizowanych między dwoma liniami opraw świetlówkowych uzyskuje się większe natężenie oświetlenia niż pod oprawami w przejściach komunikacyjnych,

- nieobrotowa bryła fotometryczna umożliwia intensywniejsze oświetlenie stanowisk pracy z boku w porównaniu z innymi kierunkami.

W celu uzyskania efektywnego oświetlenia (również energooszczędnego) należy wziąć pod uwagę poniższe zasady:

- w urządzeniu oświetleniowym należy dążyć do użycia najbardziej wydajnych źródeł światła,

- źródła światła należy eksploatować w warunkach znamionowych (nie obniżając ich strumienia świetlnego),

- sprzęt oświetleniowy należy utrzymywać w dobrym stanie,

- w czasie pracy w ciągu dnia należy w pełni wykorzystać światło dzienne (np. przez ustawienie stanowisk pracy w pobliżu okien), a w przypadku konieczności doświetlania stanowisk pracy światłem elektrycznym, należy włączać tylko niezbędne sekcje oświetlenia.

Analizując wyżej wymienione metody minimalizacji zagrożeń przy najczęściej spotykanym stanowisku pracy z monitorem odnosimy wrażenie, że nie ma możliwości aby pracownik posadzony przy tak dobrze wyposażonym i ustawionym stanowisku pracy nie był wydajny i co gorsza narażonym na potencjalne zagrożenia od strony promieniowania widzialnego.

Niestety tak nie jest. W zakładach pracy można znaleźć wiele stanowisk pracy, dla których odpowiednie warunki oświetleniowe odgrywają istotną rolę a mimo tego nie są one przestrzegane.

Niewłaściwe warunki oświetleniowe wywołują wiele niekorzystnych zmian i reakcji organizmu ludzkiego, między innymi zmęczeniem oczu oraz zmęczeniem nerwowym. Pierwszy rodzaj zmęczenia występuje wskutek jednostronnego i intensywnego obciążenia poszczególnych funkcji oka. Rozumie się przez to obciążenie mięśni akomodacyjnych czy wcześniej już rozpatrywane przeciążenie, uszkodzenie siatkówki.

Zmęczenie to objawia się:

- bólami głowy,

- łzawieniem i zaczerwienieniem powiek i spojówek,

- zmniejszeniem zdolności akomodacji,

- zmniejszeniem zdolności widzenia,

- wrażliwości na kontrasty i szybkości spostrzegania.

Objawy te są spowodowane przede wszystkim niewystarczającym oświetleniem i wadą wzroku.

Zmęczenie nerwowe występuje przy pracach o wysokich wymaganiach percepcji wzrokowej.

Objawami zmęczenia nerwowego jest:

- uczucie niechęci i ogólna ociężałość,

- tendencje do bólu głowy i nudności,

- bezsenność i utrata apetytu.

Należy tu również zwrócić uwagę na to, że obydwa rodzaje zmęczenia sumują się podczas prac wzrokowych co wpływa na zmniejszenie wydajności, jakości pracy oraz zwiększenie częstości wypadków przy pracy.

Wniosek nasuwa się jeden aby tego uniknąć należy stosować odpowiednie oświetlenie, które wpływa na wydajność pracy przy równoczesnym zmniejszeniu obciążenia pracującego człowieka. Rzeczą oczywistą są tu częstsze szkolenia z powyższego zakresu w celu przypomnienia o bezpieczeństwie i higienie pracy oraz o zminimalizowaniu wypadków przy pracy. Zalecany jest tu nadzór medyczny w postaci okresowych badań lekarskich wykonywanych co 3 lata.

Sposoby oświetlenia miejscowego.

Sposoby oświetlania miejscowego polegają na doborze oprawy oświetlenia miejscowego ze względu na jej średnią luminancję i wielkość powierzchni świecącej oraz na odpowiednim jej umieszczeniu w stosunku do oka obserwatora. Umieszczenie to wynika z charakterystyki odbiciowej przedmiotu pracy wzrokowej oraz wymagań dotyczących oświetlenia. Charakterystyka przedmiotu pracy wzrokowej zależy od jego wartości współczynników odbicia i przepuszczania oraz od faktury jego powierzchni. Powierzchnia może być z załamaniami, pęknięciami, rysami, wżerami itp., która wpływa na charakterystykę odbicia światła, które może być kierunkowe, rozproszone, kierunkowo-rozproszone.

W praktyce przyjmuje się cztery charakterystyczne sposoby oświetlenia miejscowego, polegające na zróżnicowaniu umieszczania opraw:

- układ a doświetlający zapewnia równomierne doświetlenie bez cieni pola pracy wzrokowej lub uwidocznienie szczegółów o małym kontraście. Kierunek padania strumienia świetlnego w tym układzie nie odgrywa znaczącej roli,

- układ b odbijający do oczu zapewnia uwidocznienie szczegółu przez postrzeganie odbicia od przedmiotu pracy wzrokowej o zróżnicowanych właściwościach odbijających światło. Układ ten umożliwia dostrzeżenie np. pęknięć, znaków zrobionych punktakiem na matowym materiale, podziałek na suwmiarce itp.,

- układ c odbijający kierunkowo umożliwia ujawnienie nierównomierności powierzchni przez zauważenie cieni powstałych od tych nierównomierności na skutek skierowania światła pod małym kątem względem powierzchni obserwowanego przedmiotu. Promienie odbite kierunkowo nie trafiają do oka,

- układ d ujawniający szczegóły w świetle przechodzącym (z oprawą rozpraszającą) umożliwia prześwietlenie przedmiotu, np. obserwacja światłoczułych materiałów, pęknięć w materiale lub ciągłości ścieżek na płytce drukowanej.

W każdym z tych układów można zastosować, między innymi, różne typy opraw oświetlenia miejscowego. Odpowiedni układ umieszczania i typu oprawy oświetlenia miejscowego dobiera się po uwzględnieniu występujących na stanowisku pracy warunków pracy wzrokowej takich jak kontrast i charakterystyka odbiciowa przedmiotu pracy wzrokowej oraz zasad oświetlania.

Narażenie pracowników na promieniowanie widzialne.

Zagrożenie pracowników promieniowaniem widzialnym rozpatruje się z punktu widzenia możliwości uszkodzenia siatkówki oka. Zagrożenie to jest charakteryzowane przez wartości skuteczne luminacji energetycznej źródła, natężenia promieniowania i czas ekspozycji.

Podstawowe funkcje promieniowania widzialnego.

Światło na stanowiskach pracy i w jego otoczeniu wpływa bezpośrednio na szybkość i pewność widzenia oraz określa w jaki sposób widzimy formy, sylwetki, barwę i właściwości powierzchni przedmiotów tam występujących. Aby praca wzrokowa była optymalna, stanowisko pracy oraz pomieszczenie, w którym się ono znajduje, muszą być tak oświetlone, aby występowała wygoda widzenia. Występuje ona wtedy, gdy spełnione są co najmniej trzy następujące warunki:

- zdolność rozróżniania szczegółów jest pełna,

- spostrzeganie jest sprawne pozbawione ryzyka dla człowieka,

- spostrzeganie nie prowadzi do odczucia pewnej przykrości, niewygody, nadmiernego zmęczenia, a przeciwnie jest połączone z pewną przyjemnością.

Wystąpienie wygody widzenia zależy od czynników określających cechy ilościowe i jakościowe oświetlenia oraz od wrażliwości osobniczej. Oświetlenie wnętrz przede wszystkim powinno zapewniać:

- bezpieczeństwo ludzi przebywających we wnętrzu,

- odpowiednie warunki do wykonywania zadań wzrokowych,

- pomoc w kreowaniu właściwego otoczenia świetlnego.

Podstawowe rodzaje oświetlenia.

Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje oświetlenia:

- oświetlenie ogólne czyli równomierne oświetlenie pewnego obszaru bez uwzględnienia szczególnych wymagań dotyczących oświetlenia niektórych jego części,

- oświetlenie miejscowe czyli dodatkowe oświetlenie przedmiotu pracy wzrokowej, z uwzględnieniem szczególnych potrzeb oświetleniowych, w celu zwiększenia natężenia oświetlenia, uwidocznienia szczegółów itp. To oświetlenie jest załączane niezależnie od oświetlenia ogólnego,

- oświetlenie złożone to oświetlenie składające się z oświetlenia ogólnego i oświetlenia miejscowego.

Wybór odpowiedniego rodzaju oświetlenia powinien być uzależniony od wymaganego poziomu natężenia oświetlenia. Dla poziomów natężenia oświetlenia pracy poniżej 200 luksów zaleca się stosowanie oświetlenia ogólnego. Dla poziomów natężenia oświetlenia z przedziału 200 – 750 luksów zaleca się stosowania oświetlenia ogólnego jako wyłącznego rodzaju oświetlenia, wtedy gdy występuje potrzeba jednakowego lub prawie jednakowego oświetlenia danej przestrzeni. Stosuje się je tam, gdzie nie jest wiadome rozmieszczenie stanowisk pracy i gdzie są one rozmieszczone równomiernie w całym pomieszczeniu a praca wzrokowa tam wykonywana wymaga rozróżnienia szczegółów o podobnej wielkości. Natomiast dla poziomów natężenia oświetlenia powyżej 750 luksów zaleca się stosowanie oświetlenia złożonego.

Podstawowe wielkości promieniowania widzialnego.

                       

Strumień świetlny jest to ta część promieniowania optycznego emitowanego przez źródło światła, które widzi oko ludzkie w jednostce czasu. Jednostką strumienia świetlnego jest lumen (lm). Jest to strumień świetlny wysyłany równomiernie we wszystkich kierunkach przez źródło światła o natężeniu 1 kandeli w jednostkowym kącie bryłowym równym 1 steradianowi.

Światłość jest to gęstość kątowa strumienia świetlnego źródła światła w danym kierunku.  Światłość charakteryzuje rozsył strumienia świetlnego w przestrzeni, czyli ilość strumienia świetlnego wysyłanego przez źródło światła w niewielkim kącie bryłowym otaczającym określony kierunek. Jednostką światłości jest kandela cd = lm/sr, gdzie sr to steradian – jednostka kąta bryłowego a kandela to 1/60 część natężenia światła wysyłanego w kierunku prostopadłym przez ciało doskonale czarne o powierzchni 1 cm² w temperaturze krzepnięcia platyny równej 1760^oC.

Natężenie oświetlenia to gęstość powierzchniowa E strumienia świetlnego padająca na daną płaszczyznę, czyli inaczej mówiąc jest to stosunek strumienia świetlnego padającego na płaszczyznę do jej pola powierzchni E = F/S. Natężenie oświetlenia w polu bezpośredniego oświetlenia powinno być uzależnione od natężenia oświetlenia w polu zadania. Jednostką natężenia oświetleniowego jest luks (lx), gdzie lx = lm/m², gdy na 1 m² tej powierzchni pada równomiernie strumień świetlny równy 1 lumenowi.

Luminacja to światło, które odbije się od powierzchni i dotrze do oka obserwatora. Ogólnie luminacja jest ilością światła wysyłaną z określonej powierzchni, promieni odbitych. Ilość odbitego światła zależy nie tylko od natężenia światła, ale także od barwy i rodzaju powierzchni odbijającej promienie. Luminację posiada wszystko to co widzimy. Również źródło światła ma określoną luminację, gdyż światło wysyłane jest zawsze z określonej powierzchni, czasami bardzo małej. Jednostką luminacji jest cd/m².

Rozkład luminacji w polu widzenia wpływa na poziom adaptacji wzroku i na wygodę widzenia. Dla jej zapewnienia zalecane jest unikanie zbyt wysokich luminacji, które mogą spowodować wzrost olśnienia, zbyt wysokich kontrastów luminacji, które powodują zmęczenie ze względu na ciągłą readaptację wzroku oraz zbyt niskich luminacji i zbyt niskich kontrastów wywołanych w monotonnych środowiskach pracy.

Luminacje powierzchni mogą być określane współczynnikiem odbicia i natężeniem oświetlenia na określonych powierzchniach.

Promieniowanie Widzialne

      Definicja.

Promieniowanie widzialne czyli światło jest promieniowaniem elektromagnetycznym zdolnym do wywoływania bezpośrednio wrażeń wzrokowych, z których wynika widzenie. Oświetlenie jest jednym z ważniejszych czynników wpływających na wydajność i wypadki przy pracy oraz zdrowie i bezpieczeństwo pracowników. Odpowiednie oświetlenie wpływa na podniesienie wydajności pracy przy równoczesnym zmniejszeniu obciążenia pracującego człowieka.

Granice widmowego przedziału promieniowania widzialnego nie są ściśle określone i zależą od wartości strumienia energetycznego docierającego do siatkówki oka oraz od czułości oka obserwatora. 

Ogólne przyjmuje się, dolną granicę przedziału między 360 i 400 nm, a górną między 760 – 830 nm.

Metody minimalizacji zagrożeń promieniowaniem UV.

Metody minimalizacji zagrożeń promieniowaniem UV wiążą się ze stosowaniem środków ochrony szczególnie przy pracach spawalniczych, które można podzielić na środki techniczne i ochrony osobistej. Jednym z wielu środków technicznych może być stała lub przenośna ścianka i parawan, pomalowany farbą pochłaniającą promieniowanie UV na bazie bieli cynkowej lub tytanowej o barwie ciemnoszarej, aby nie odbijały nadmiernie intensywnego światła emitowanego przez łuk elektryczny. Ścianki i parawany mają odgradzać poszczególne stanowiska spawaczy.

Następną metodą techniczną może być stosowanie odpowiedniej wentylacji mechanicznej, która ma ochronić przed silnymi źródłami promieniowania UV mogącymi powodować wytwarzanie ozonu.

Przechodząc tu do środków ochrony osobistej mamy tu na myśli tarcze lub przyłbice spawalnicze zaopatrzone w filtry spawalnicze dobrane zgodnie z Polskimi Normami, które osłaniają twarz, uszy i szyję, jak również rękawice spawalnicze.

Następnym środkiem ochrony osobistej twarzy mogą być filtry chroniące przed nadfioletem szczególnie wykorzystywanych przy lampach kwarcowych i bakteriobójczych.

Analizując powyższe metody minimalizacji zagrożeń promieniowaniem UV można dojść do podobnych wniosków co w rozdziale poprzednim. Wiem z doświadczenia, że jeżeli osłony lub parawany są zamontowane na stałe i oddzielają poszczególne stanowiska spawaczy to nie ma wątpliwości, że one zostaną zastosowane. Problem się pojawia w momencie kiedy te osłony i parawany są przenośne, gdyż nie zawsze są wtedy stosowane. Co do stosowania tarcz, przyłbic to nie ma większej wątpliwości, że taki spawacz dla ochrony osobistej to zastosuje. Oczywiście występuje tu następny problem stosowania rękawic ochronnych i to z bardzo błahego powodu jakim jest nie możliwość uchwycenia palnika czy szczypiec do elektrody przez spawacza w tych rękawicach. Problem i może błahy bo można zastosować inne rękawice ale czy aby na pewno będą one równie dobrze ochraniać jak te do tego przeznaczone?

Wspomnieć tu należy również o zatrudnianiu młodocianych przy pracach w warunkach narażenia na promieniowanie UV, które jest zabronione, szczególnie gdzie emitowane jest przez technologiczne urządzenia przemysłowe, w ty w szczególności przy spawaniu, cięciu i napawaniu metali.

Reasumując powyższe, skłaniamy się po raz kolejny do przeprowadzenie szkoleń ze szczegółową ich weryfikacją oraz wspominam o konieczności nadzoru medycznego. Profilaktyka medyczna w tym przypadku jest zalecana w postaci badań okresowych wykonywanych co 3 lata a dla pracowników, którzy przekroczyli już 50 rok życia, narażonych na UV powyżej 10 lat takie badania okresowe wykonujemy co 2 lata.

Oddziaływanie promieniowania UV na człowieka.

Oddziaływanie promieniowania nadfioletowego na organizm człowieka nie jest wyłącznie negatywne. Dzięki wytwarzaniu w skórze witaminy D mając tu na myśli promieniowanie UV-B i jest ono stosowane w odpowiednich dawkach, nie przekraczających wartości dopuszczalnych jest elementem korzystnym. Poza działaniem bezpośrednim ma ono również oddziaływanie pośrednie polegające na tym, że w powietrzu otaczającym źródła promieniowania nadfioletowego, pod działaniem fotonów o dużej energii zachodzą reakcje fototechniczne, przy których powstają tlenki azotu NO oraz ozon, których wdychanie jest szkodliwe.

UV-A oddziałując na skórę, wywołuje w niej swoisty rodzaj pigmentacji o odcieniu szarym, które może wywołać słaby rumień skóry. Oddziałując na oczy, nie powoduje jeszcze stanu zapalnego, powodując natomiast efekt fluorescencji przejrzystych ośrodków gałki ocznej. Efekt ten występuje na niektórych stanowiskach kontroli technicznej, gdzie wykorzystuje się fluorescencje różnych substancji pod wpływem promieniowania UV-A.

UV-B wywołuje głównie rumień skóry takie jak zaczerwienienie, obrzęk aż do powstania pęcherzy. Ten zakres nadfioletu średniego jest nazywany również podzakresem erytemalnym od łac. nazwy rumienia - erythema. Narażenie pracowników na promieniowanie nadfioletowe charakteryzowane jest przez wartości skuteczne napromieniowania erytemalnego. Najwyższa dopuszczalna wartość skuteczna napromieniowania erytemalnego dla ośmiogodzinnego dnia pracy wynosi 30 J/m².

UV-C nosi nazwę bakteriobójczego oraz koniunktywalnego od łac. nazwy zapalenia spojówek – coniunctivitis. Skutki narażenia oczu na działanie tego podzakresu promieniowania nadfioletowego to zapalenia spojówek i równoczesne zapalenie rogówki. Objawy zaczynają się po paru godzinach uczuciem piasku w oczach i następnie w zależności od dawki promieniowania występują dalsze objawy w postaci obrzęków i ropienia, wymagające leczenia okulistycznego.

Narażenie pracownika na promieniowanie nadfioletowe.

Narażenie pracownika na promieniowanie nadfioletowe charakteryzowane jest przez wartości skuteczne napromieniowania oka i skóry a zagrożenie pracowników promieniowaniem nadfioletowym charakteryzowane jest przez wartości skuteczne.

Jak już wspominałem wcześniej najwyższa dopuszczalna wartość skuteczna napromienienia oka i skóry w ciągu dobowego wymiaru czasu pracy, bez względu na długość jego trwania, wynosi 30 J/m². Natomiast najwyższe dopuszczalne całkowite, nie selektywne napromienienia oka promieniowaniem pasma 315 – 400 nm wynosi 10 000 J/m² w ciągu dobowego wymiaru czasu pracy.