Конструирование рабочего места

При конструировании рабочего места необходимо принимать в расчет не среднего, а более слабого по силе человека, так как в аварийных ситуациях он может не справиться с мышечной нагрузкой, посильной для него в обычных условиях.

В процессе трудовой деятельности человек находится под влиянием материальных условий рабочей среды и работоспособность его в значительной мере зависит от этих условий. Чем больше отклонение их от оптимальных, тем быстрее снижаются работоспособность и надежность человека, быстрее наступает утомление. Исследованием влияния факторов этих условий человека занимается гигиена труда, тесно связанная с физиологией труда.

Материальные факторы рабочей среды оказывают определенное влияние на организм человека, вызывая соответствующие физиологические реакции. Например, шум раздражает органы слуха, вызывая функциональные изменения (утомление слуховых органов и даже оглушение, что может повлечь функциональные изменения в центральной нервной системе, обмене веществ, системе кровообращения и т. д.).

В рабочей среде различные физические и химические факторы действуют одновременно, взаимно усиливая или компенсируя физиологические последствия для человека. Рабочая среда представляет собой единое целое и выделить какой-то ее основной фактор не всегда возможно. Человеческий организм, находящийся в сложной взаимосвязи со средой, рассматривается физиологией как единое целое, а регуляция всех функций организма центральной нервной системой в принципе исключает независимое исследование функционального состояния отдельных органов. Но рассмотрение рабочей среды как целого не исключает вместе с тем возможности изучения ее отдельных составляющих элементов.

Изучение отдельных факторов рабочей среды требует их классификации. Физиолого-гигиеническая классификация факторов, которые могут воздействовать на оператора в системе человек — машина, включает [2]:

электрические (электрические поля, контактную разность потенциалов, атмосферное электричество — степень ионизации воздуха) ;

радиочастотные (ионизирующие, тепловые и радиочастотные излучения);

метеорологические (температуру, влажность и скорость движения воздуха);

бароакустические (атмосферное давление и его перепады, шумы звукового диапазона, инфра- и ультразвуки);

механические (ускорения, вибрации, апериодические колебания, толчки и тряску).

Гигиеническая классификация химических факторов воздушной среды включает естественный состав атмосферы и вредные примеси в воздухе. Последние делятся на газы и пары и на аэрозоли.

Целью исследования условий среды является выработка определенных санитарных (гигиенических) норм и средств их соблюдения.

При проектировании рабочего места необходимо принимать оптимальные для работоспособности человека параметры факторов среды, а если это невозможно, то как минимум должны соблюдаться предельно допустимые нормы, установленные законодательством.

Дискомфортные метеорологические условия

Дискомфортные метеорологические условия в производственных помещениях создают в основном температура и лучистая энергия в сочетании с высокой влажностью и движением воздуха. Ухудшать воздушную среду могут также пыль, газы и пары химических, радиоактивных и других веществ.

Для большинства людей комфортными являются условия при температуре 20—22° С, относительной влажности воздуха 30—60% и скорости его движения не выше 0,2 м/с . Для рабочей зоны эти параметры рассчитываются в соответствии с санитарными нормами СН 245—71, которые учитывают период года, категорию работ, количество выделяемого в помещении тепла.

Системы отопления и кондиционирования не должны давать направленного потока воздуха на людей. Температуры воздуха на поверхности пола и уровне головы не должны отличаться более чем на 5° С.

Освещение помещений должно соответствовать характеру выполняемой работы и отвечать ряду общих требований. В 1971 г. Госстрой СССР утвердил раздел П-А. 9—71 Строительных норм и правил (СНиП) «Искусственное освещение. Нормы проектирования». В них регламентированы новые характеристики осветительных установок: показатель ослепленности и дискомфорта (в целях ограничения слепящего действия светильников общего освещения), коэффициент пульсации освещенности (для производственных помещений, освещаемых газоразрядными лампами) и др.

Большое влияние на условия труда оказывает шум, который является одной из главных причин утомляемости и снижения работоспособности человека. Нормированными параметрами шума являются уровни звуковых давлений а в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 гц. Они определяются по формуле

В производственных помещениях помимо шума могут действовать одновременно и другие неблагоприятные факторы. Так, вредное влияние на организм усиливается при одновременном воздействии шума и вибрации, шума и температуры и т. д. Поэтому необходимо иметь критерии оценки комбинированного воздействия шума в сочетании с другими неблагоприятными факторами.

Наиболее неблагоприятное физиологическое воздействие на человека оказывает вибрация с большой частотой и малой амплитудой. Она вызывает утомление, головные боли, напряжение зрения. При оценке общей вибрации в соответствии с нормами СН 245—71 нормируемыми параметрами являются среднеквадратичные величины колебательной скорости в октавных полосах частот или амплитуды перемещений, передаваемые на рабочие площадки (сиденье, пол и др.) от машин, станков и другого оборудования. Оценка местной вибрации производится в соответствии с ГОСТ 17770—72 «Машины ручные. Допустимые уровни вибраций». Нормативы устанавливают допустимые величины вибрационных характеристик машин или их частей, удерживаемых в процессе работы руками.

Для предотвращения неблагоприятного воздействия шума и вибрации необходимо устранять или значительно ослаблять их появление в источниках образования, изолировать источники от окружающей среды средствами звуке- и виброизоляции, звуко- и вибропоглощения, применять рациональные планировки помеше-ний, увеличивать звукопоглощающие способности их внутренних поверхностей, применять средства индивидуальной защиты, устанавливать рациональный режим труда и отдыха.

Функциональные сдвиги в организме (быструю утомляемость, головные были, утомление зрения, нарушение сна и др.) могут вызывать электромагнитные поля сверхвысоких частот. Предельно допустимые дифференцированные уровни микроволнового облучения и интенсивность электромагнитных полей не должны превышать санитарных норм. Чтобы оградить людей от воздействия этого фактора необходимо применять общие и индивидуальные средства защиты.

Оптимизация условий трудовой деятельности должна предусматривать изучение всех факторов рабочей среды и проведение мероприятий по устранению их вредного воздействия на человека. При этом комплексное проектирование рабочего места рассматривает во взаимосвязи все факторы среды и соответствующие характеристики машин и оборудования.

Тенденции развития эргономики приводят к необходимости вывести проблему взаимосвязи человек — техника — среда за рамки трудовой деятельности и использовать разработанные эргономикой методы и критерии применительно к любой форме деятельности человека на производстве и в быту.

Роль цвета в производственной среде

Человек воспринимает внешний мир посредством органов чувств, причем основной объем информации — зрением. Окружающий мир предстает перед человеком в безграничном многообразии цвета, вызывая при этом различные состояния и эмоции. Цвет способен изменять настроение человека, рождать у него ощущение бодрости или угнетения, радости или печали. Цвет может усиливать ощущение тяжести, зрительно изменять пропорции и размеры пространства и предметов, влиять на ощущения тепла и холода, вызывать определенные вкусовые представления и т. д. В быту и особенно в производстве важна роль цвета как средства зрительной информации, особенно при процессах, протекающих в высоком темпе и таящих опасность ситуаций.В отношении людей к цвету всегда существовал научный и художественный подход. Важные открытия в области науки о цвете были сделаны И. Ньютоном и М. Ломоносовым, позже Г. Гельм-гольцем, Д. Максвеллом и др. Научные знания в области физиологии цветового зрения в начале XX в. достигли высокого уровня и техника не могла не считаться с ними. Технический прогресс, повышение скорости и точности обусловили стремление использовать цвет как резерв частичной компенсации затраченной нервной энергии, как средство интенсификации труда с целью увеличения прибылей. Чисто утилитарное отношение к цвету привело к появлению в США в 20—30-х годах теории динамичного цвета, вошедшей в общую теорию «гуманизации» производства по Тэйлору, согласно которой промышленный интерьер должен держать рабочего в состоянии постоянного напряжения, стимулируя производительность. Практическая реализация этой теории привела к появлению теории оптимальных цветов. Наиболее точное экспериментальное подтверждение оптимальности цветов середины спектра принадлежит советскому проф. Е. Б. Рабкину. Правда, система оптимальных цветов с узкофизиологическим подходом к их организации не решала целого ряда психологических задач.

Более поздние взгляды на использование цвета учитывали как физиологические особенности цветового восприятия, так и психологические возможности человека, требования соразмерности цветовых сочетаний. Помимо функционального значения цвет обладает и самостоятельными художественными возможностями, поэтому при применении его в производстве нужно исходить не просто из утилитарных позиций, но и учитывать его эмоциональное воздействие. Применение цвета как композиционного средства должно быть согласовано с другими средствами композиции. Все они в сочетании с функциональной основой призваны создать максимальные удобства и комфорт условий труда и отдыха.

Краткая характеристика цвета

Цвет — это ощущение, результат физиологического воздействия на сетчатку глаза световых волн (электромагнитных колебаний). Видимые электромагнитные излучения с длиной волны 770—380 нм * человеческим глазом воспринимаются как свет и различаются спектральным составом. Каждому из основных цветов спектра соответствует определенная длина волны: красному — 720—620 нм, оранжевому — 600—520, желтому — 580—570, зеленому — 550—520, голубому — 500—485, синему — 485—470, фиолетовому — 440—380 нм.

Восприятие предметов как цветных зависит от способности их поверхностей к отражению световых лучей. По этому признаку поверхности подразделяются на две группы: ахроматические и хроматические.

Ахроматические поверхности отражают неизбирательно. Спектральные коэффициенты отражения монохроматических излучений видимой части спектра для таких поверхностей практически равны между собой. Ахроматические поверхности, от белой до черной, включая промежуточные серые, отличаются лишь светлотой.

Хроматические, или цветные, поверхности отражают избирательно. Они отличаются тоном, насыщенностью и светлотой.

Цветовой тон определяется длиной волны, которая соответствует преобладающему монохроматическому излучению.

Насыщенность, являющаяся свойством зрительного восприятия, характеризуется чистотой Р, т. е. содержанием монохроматического цвета по отношению к белому. Иначе ее можно характеризовать степенью разбавленности чистого хроматического цвета белым.

Светлота, являющаяся также свойством зрительного восприятия, характеризуется отношением отраженного светового потока к падающему и оценивается коэффициентом отражения р.

В спектре разложения белого света доминирующими цветами являются красный, зеленый и синий, которые получили название основных. Сложением пучков света этих основных цветов в различных сочетаниях можно получить все цвета спектра (так называемый аддитивный способ сложения цветов). Это связано с физиологическими особенностями зрения. Колбочки сетчатой оболочки глаза, воспринимающие цвет, чувствительны к трем основным цветам. При этом для красного, зеленого и синего имеются свои группы колбочек со светочувствительным веществом. Восприятие любого сложного цвета осуществляется центральной нервной системой посредством объединения сигналов от колбочек, дающих сведения о количестве основных цветов в воспринимаемом.

Получение белого цвета (ахроматического) может осуществляться также путем сложения цветов двух излучений (желтого и синего, оранжевого и голубого и других пар). Такие цвета называются дополнительными. В цветовом круге они расположены примерно друг против друга.

Для красок основными цветами являются красный, желтый и синий. Составные цвета получаются путем смешения основных (так называемый субстрактивный способ получения цветов). В цветовом круге они расположены между основными цветами.

Механизм восприятия цвета

Механизм восприятия цвета еще недостаточно исследован и теория трех компонентов является наиболее распространенной и обоснованной. Эта гипотеза была выдвинута в XIX в. Д. Юмом, Г. Гельмгольцем и Д. Максвеллом. В основе современной колориметрии лежит трехкомпонентная теория — принцип трех основных цветов: красный (А=700 нм), зеленый (А= 546,1 нм) и фиолетовый (А= 435,8 нм). Получаемые от смешивания этих цветов тона охватывают практически все оттенки. Поэтому цвет может быть охарактеризован тремя числами — координатами цвета. В 1931 г. Международная осветительная комиссия (МКО) предложила использовать систему цветов, согласно которой любой цвет обозначается как сложение основных, выражаемых через X, У, Z. Любой цвет может быть выражен математически:

Независимость двух относительных коэффициентов (третий равен единице минус сумма двух независимых) позволяет охарактеризовать любой цвет с качественной стороны двумя относительными цветовыми коэффициентами при определенных основных цветах X, У, Z. Эта особенность позволяет изобразить любую цветность в виде точки в прямоугольной системе координат ХY и получить диаграмму цветности, которая связывает коэффициенты х и у с цветовым тоном и насыщенностью относительно белого цвета.

На диаграмме цветности по осям абсцисс и ординат отложены соответственно значения относительных цветовых коэффициентов х и у. На внешней кривой расположены все цвета видимого участка спектра с длиной волны 400—700 нм. Со штрихом указаны пурпурные цвета, которые не являются спектральными. Расположенная внутри точка Е соответствует белому цвету (Р=0). Прямые линии, соединяющие точку Е и соответствующие цветам с одинаковой длиной волны, пересекают линии равной насыщенности в пределах от 0,1 до 1. По известным коэффициентам х и у количественные значения чистоты определяются по кривым равной чистоты, а цветовой тон — по граничной кривой в точке пересечения ее с линией, проведенной через точку Е и точку с координатами X и У. По диаграмме цветности можно определить также дополнительные цвета, которые находятся на граничной кривой в точках пересечения ее с прямой, проведенной через точку Е.