6. Безопасность жизнедеятельности.

6.1. Опасные и вредные факторы при проектировании системы «Умный Дом»

Практическая любая деятельность человека сопровождается воздействием на него опасных и вредных факторов. Безопасность жизнедеятельности ‑ это наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой, целью которой является сохранение здоровья и жизни человека, защиты его от опасностей техногенного, антропогенного и природного происхождения и создания комфортных условий для жизни и деятельности. Работа над данным дипломным проектом связано с использованием видеодисплейного терминала (ВДТ) и персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ). Этот вид деятельности не исключает наличие таких негативных факторов, как неудовлетворительное освещение, неправильная организация рабочего места, шумы, вибрации, электромагнитные излучения (ЭМИ), неблагоприятный микроклимат, возможность поражения электрическим током, опасность возникновения пожаров.

6.2. Освещение рабочего места

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает большую часть информации (около 90%), поступающей из окружающего мира. Очень много несчастных случаев происходит из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных персоналом, по причине трудности распознавания того или иного предмета. Свет создаёт нормальные условия для трудовой деятельности.

Недостаток освещения вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущение неудобства или напряженности. Неудовлетворительная освещенность  в рабочей зоне может являться причиной снижения производительности и качества труда, получения травм.

Свойства света как фактора эмоционального воздействия, широко используется путем правильной и рациональной организации освещения. Необходимая освещенность может быть достигнута за счёт регулирования светового потока источника освещения, включения и выключения части ламп в осветительных приборах, изменение спектрального состава света, применение осветительных приборов подвижных конструкций, позволяющий изменять направление светового потока.

Освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное. Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный, и экономичнее. Искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, используются при недостатке естественного света. На производстве, в организациях и учреждениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы дневного света, так как они имеют большую светоотдачу (40-110 лм/Вт) и срок службы (8000-12000 часов). Колба ламп заполнена парами ртути. Свет от такой лампы близок по своему спектру к солнечному свету.

Для обеспечения условий, необходимых для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие требования: однородное освещение; оптимальная яркость; отсутствие бликов; соответствующая контрастность; правильная цветовая гамма; отсутствие стробоскопического эффекта или мерцания света.

Помещения с ВДТ и ПЭМВ должны иметь естественное и искусственное освещение:

• расположение рабочих мест не допускается подвальных помещениях;
• естественное освещение должно осуществляться через светопроёмы, ориентированные преимущественно на север и на северо-восток;
• освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк;
• общее освещение следует выполнять в виде сплошных прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест;
• следует ограничить отраженную блескость на рабочих поверхностях. Система освещения должна отвечать требованиям долговечности, экономичности, электробезопасности, пожаробезопасности, эстетичности, удобства и простоты эксплуатации.

6.3. Организация рабочего места

Организация рабочего места крайне важна для здоровья человека его производственного процесса. Площадь на одно рабочее место с ВДТ и ПЭВМ должна составлять не менее 6 м², объем не менее 20 м³ на одного работающего. Поверхность пола должна быть ровной, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, обладать антистатическим свойствами.

Расстояние между рабочими столами с видеомониторами (тыльной стороной одной ПЭВМ и экраном другой ПЭВМ) должно быть не менее 2 м. Расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов – не менее 1,2 м. Рекомендуется работать с тёмным экраном ЭВМ. Не допускается наличие окон перед глазами.

Высота рабочей поверхности стола для взрослых пользователей должна регулироваться в пределах 680 – 800 мм. При отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности должна составлять 725 мм. Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, глубиной на уровне  колен ‑ не менее 450 мм, на уровне вытянутых ног – не менее 650 мм. Рабочая поверхность стола не должна иметь острых углов и краев. Покрытие стола должно иметь матовую или полуматовую фактуру.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстояния спинки от переднего края сиденья. Рабочий стул оборудуется стационарными или съемными подлокотниками, регулируемыми по высоте над сиденьем и внутреннему расстоянию между подлокотниками. Поверхность сиденья, спинки и других элементов стула должна быть полумягкой, с нескользящим, не электризующимся и воздухопроницаемым покрытием. Конструкция рабочего стула должна обеспечивать:

• ширину и глубину поверхности сидения не менее 400 мм;
• поверхность сиденья закругленным передним краем;
• регулировку высоты поверхности сидения в пределах 400–550 мм и углами наклона вперёд до 15^о и назад до 5^о;
• высоту опорной поверхности спинки 300200 мм, ширину – не менее 380 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости – 400 мм;
• угол наклона спинки вертикальной плоскости в пределах 030^о;
• регулировку расстояния спинки от переднего края сидения в пределах 260 - 400 мм;
• стационарные и съемные подлокотники длиной не менее 250 мм и шириной 50-70 мм;
• регулировку подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 23030 мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350 – 500 мм.

Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм. Рабочее место должно быть оборудованы подставкой для ног шириной не менее 300 мм, глубиной не менее 400 мм, регулировкой по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20^о. Поверхность подставки должны быть рифлёный и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 300-100 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности. В качестве материалов для отделки помещений рекомендуется использовать диффузионно-отражающие с коэффициентом отражения для потолка 0,7-0,8, для стен 0,5-0,6, для пола 0,3-0,5. Стены покрываются приглушенными красками.

6.4. Шум

Шумом принято называть любые нежелательные звуки различной интенсивности и частоты. Шум является одним из наиболее существенных негативных факторов производственной среды. Шум влияет на весь организм человека. Он угнетает центральную нервную систему, приводит к снижению внимания и увеличения ошибок при выполнении работы, вызывает изменения скорости дыхания, пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни, может привести к профессиональным заболеваниям.

Шум с уровнем звукового давления до 30-45 дБ привычен для человека. Повышение этого уровня ведёт к неблагоприятным последствиям. В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 шум на рабочих местах в помещениях конструкторских бюро, расчётчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ не должен превышать 50 дБА. В помещениях, где работают инженерно-технические работники, осуществляющие лабораторный, аналитический или измерительный контроль, помещениях операторов ЭВМ (без дисплеев) – 60 дБА, в помещениях с шумными агрегатами вычислительных машин – 75дБА.

Для защиты от шума можно использовать следующие меры:

• снижение звуковой мощности источника звука;
• размещение рабочих мест с учетом направленности излучения звуковой энергии;
• удаление рабочих мест от источника звука;
• акустическая обработка помещений (применяются звукопоглощающие материалы с коэффициентом поглощения не менее 0,3);
• звукоизоляция;
• применение глушителей (абсорбционные, реактивные, комбинированные, экранные);
• применение средств индивидуальной защиты (вкладыши, наушники, шлемы).
• вибрации, направления оси вибрационного воздействия, индивидуальных способностях.

6.5. Электромагнитные излучения

Электромагнитная волна – это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется электромагнитным полем (ЭМП).

Электромагнитное поле обладает энергией, а электромагнитная волна,  распространяясь в окружающем пространстве, переносит эту энергию.

Электромагнитные поля (ЭМП) воздействуют на живые существа. Наиболее чувствительны к ЭМП центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональная и репродуктивная системы.

Нормирование электромагнитного излучения (ЭМИ) радиочастотного диапазона осуществляется в соответствии с СанПиН 2.2.4.119-03. Предельно допустимая энергетическая нагрузка в диапазоне частот от 30 кГц до 300 МГц, создаваемая электрическим полем, колеблется в пределах 20000-800 (В/м) 2 ч.

Основной источник ЭМИ от персональной электронно-вычислительной машины – трансформатор высокочастотной строчной развертки, который размещается в задней или боковой части терминала и катушки (отклоняющие).

Мероприятия по снижению излучений включают:

• мероприятия по сертификации ПЭВМ и аттестации рабочих мест;
• применение экранов и фильтров;
• организационно-технические мероприятия;
• применение средств индивидуальной защиты путем экранирования пользователя целиком или отдельных зон его тела;
• увеличение расстояния от источника излучения;
• использование и применение профилактических напитков;
• ПЭВМ должны иметь гигиенический сертификат.

При установке на рабочем месте ПЭВМ должна быть правильно подключена к электропитанию и надежно заземлена. Рекомендуется устанавливать между рабочими местами специальные защитные экраны, имеющие покрытие, имеющие покрытие, поглощающее низкочастотные ЭМИ.

Средства индивидуальной защиты оператора: белый хлопчато-бумажный халат с антистатической пропиткой, экранный защитный фильтр класса «полная защита», специальные спектральные очки. Нормы излучения для ПЭВМ представлены в таблице 6.5.1.

Таблица 6.5.1 – Нормы излучения для ПЭВМ

Наименование параметров		ВДУ ЭМП
Напряженность электрического поля	В диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц В диапазоне частот 2 кГц – 400 кГц	25 В/м 2,5 В/м
Плотность магнитного потока	В диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц В диапазоне частот 2 кГц – 400 кГц	250 нТл 25 нТл
Электрический потенциал экрана видеомонитора		500 В

6.6. Микроклимат помещений

Человек постоянно находится в состоянии обмена теплотой с окружающей средой. Наилучшее тепловое самочувствие человека будет тогда, когда тепловыделения организма человека полностью отдаются окружающей среде, то есть происходит тепловой баланс. Средняя температура тела человека 36,5. Даже незначительные отклонения от этой температуры в ту или другую сторону приводят к ухудшению самочувствия.

Параметрами микроклимата, при которых выполняет работу человек, являются температура окружающей среды, скорость движения воздуха, и относительная влажность воздуха.

Гигиеническое нормирование параметров производственного микроклимата установлено системой стандартов безопасности труда (СанПиН 2.2.4.5.548-96). Значения параметров микроклимата устанавливаются в зависимости от способности человеческого организма к акклиматизации в разное время года и категории работ по уровню энергозатрат. Основным способом обеспечения требуемых параметров микроклимата и состава воздушной среды является применение систем вентиляции, отопления и кондиционирования.

Оптимальные параметры микроклимата: температура воздуха не более 22- 24, относительная влажность воздуха 40-60 %, скорость движения воздуха не более 0,1м/с (для холодного периода года и категории работ «лёгкая», то есть работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения).

Обеспечение хорошей вентиляции (в данном случае приточно-вытяжная), регулярное проветривание помещений – необходимое условие для обеспечения оптимальных условий для труда человека и сохранения его здоровья. Если в помещении возможно естественное проветривание, а объем помещения, приходящегося на одного человека, не менее 20 м³, производительность вентиляции должна быть не менее 20 м³/ч на одного человека. При объеме помещения на одного человека менее 20 м³ производительность вентиляции должна быть не менее 30 м³/ч.

В жаркое время года желательно проводить воздушное душирование, заключающееся в обдуве работающего потоком воздуха с целью увеличения интенсивности конвективного теплообмена и отвода теплоты за счет испарения. Пример передвижного устройства воздушного душирования – бытовой вентилятор. Воздушные и воздушно тепловые завесы устраиваются для защиты людей от охлаждения проникающим через двери холодным воздухом. С целью поддержания параметров микроклимата в допустимых пределах применяют кондиционирование воздуха (кондиционеры на охлаждение). Наиболее распространены в помещениях с ВДТ и ПЭВМ два типа систем кондиционирования – раздельный и совмещенный, в которых используются автономные и неавтономные кондиционеры. Для отопления помещений, где располагаются ВДТ и ПЭВМ, используются водяные, воздушные и напольно-лучистые системы центрального отопления. Местное отопление не применяют.

6.7. Электробезопасность

Электрический ток широко используется в промышленности, технике, быту, на транспорте. Электрический ток оказывает на человека термическое (ожоги участков тела, нагрев до высокой температуры органов), электролитическое (разложение воды, крови, лимфы на ионы), биологическое (раздражение и возбуждение живых тканей организма, судорожное сокращение мышц, нарушение внутренних биологических процессов) и механическое воздействие.

Действие электрического тока на человека приводит к травмам или гибели людей.

Основными факторами, определяющими степень поражения электрическим током, являются сила тока, протекающего через тело человека, частота тока, время воздействия и путь протекания тока через тело человека.

Протекание через  организм переменного тока промышленной частоты (50 Гц) человек начинает ощущать при силе тока 0,6-1,5 мА. Большие токи вызывают у человека болезненные ощущения. При величине тока 10-15 мА человек не может самостоятельно освободиться от проводника тока. При 25-50 мА происходит нарушение в работе легких и сердца. При 100 мА и более наступает фибрилляция сердца, а ток более 5А вызывает немедленную остановку сердца.

Наиболее опасен ток промышленной частоты 50 Гц. Постоянный ток и ток больших частот менее опасен, и пороговые значения для него больше. Наиболее опасен путь протекания тока «правая рука ‑ ноги» (правой рукой чаще всео работает человек).

Очевидно, что чем продолжительнее протекает ток через тело человека, тем он опаснее. Аналогично, чем больше напряжение, тем больше и опаснее электрический ток.

Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже может изменяться в довольно широких пределах от 3 до 100 кОм, а иногда и больше. Основной вклад в электрическое сопротивление человека вносит наружный слой кожи – эпидермис, состоящий из ороговевших клеток. При нежной, влажной и потной коже или повреждении эпидермиса (ссадины, раны) электрическое сопротивление тела может быть очень небольшим. Человек с такой кожей наиболее уязвим для электрического тока. В расчетах на электробезопасность обычно принимают величину сопротивления тела человека, равную 1000 Ом.

Для защиты от поражения электрическим током применяются следующие технические меры защиты:

• применение малых напряжений;
• электрическое разделение сетей;
• электрическая изоляция;
• контроль и профилактика повреждения изоляции.

6.8. Пожарная безопасность

Пожар – неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни и здоровья людей.

Соблюдение правил пожарной безопасности снижает вероятность возникновения пожаров.

Над и под машинными залами ЭВМ не допускается размещать пожароопасные и взрывоопасные помещения и склады. Ремонтировать блоки ЭВМ непосредственно в машинных залах не разрешается. В машинных залах ЭВМ допускается иметь в небьющейся таре не более 0,5 л легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) для мелкого ремонта и технического обслуживания машин. Не разрешается оставлять без наблюдения включенную в сеть радиоэлектронную аппаратуру, используемую для испытаний и контроля ЭВМ. Не реже одного раза в квартал необходимо производить очистку от пыли агрегатов и узлов, кабельных каналов и межпольного пространства. При отделке офисов необходимо использовать только те отделочные материалы, которые прошли испытание в пожарной лаборатории на горючесть и распространение огня и имеют сертификаты по пожарной безопасности.

Компьютеры и их обеспечение должны иметь отдельное электроснабжение, не совмещенное с общим электропитанием здания, в котором расположены офисные помещения.

Обязательно должна быть смонтирована автоматическая пожарная сигнализация, все помещения обеспечены первичными средствами пожаротушения (огнетушителями), а при определенных требованиях и автоматической системой пожаротушения.

Во всех производственных, административных, складских и вспомогательных помещениях на видных местах должны быть вывешены таблички с указанием номера телефона вызова пожарной охраны.

На каждом предприятии приказом (инструкцией) должен быть установлен соответствующий их пожарной опасности противопожарный режим, в том числе:

• определены и оборудованы места для курения;
• определены места и допустимое количество одновременно находящихся в помещениях сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
• установлен порядок уборки горючих отходов и пыли, хранения промасленной спецодежды;
• определен порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по окончании рабочего дня;
• регламентированы: порядок проведения временных огневых и других пожароопасных работ; порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы; действия работников при обнаружении пожара;
• определен порядок и сроки прохождения противопожарного инструктажа и занятий по пожарно-техническому минимуму, а также назначены ответственные за их проведение.

В зданиях и сооружениях (кроме жилых домов) при единовременном нахождении на этаже более 10 человек должны быть разработаны и на видных местах вывешены планы (схемы) эвакуации людей в случае пожара, а также предусмотрена система (установка) оповещения людей о пожаре. Руководитель объекта с массовым пребыванием людей (50 человек и более) в дополнение к схематическому плану эвакуации людей при пожаре обязан разработать инструкцию, определяющую действия персонала по обеспечению безопасной и быстрой эвакуации людей, по которой не реже одно раза в полугодие должны проводиться практические тренировки всех задействованных для эвакуации работников.

Работники предприятий, а также граждане обязаны:

• соблюдать на производстве и в быту требования пожарной безопасности, стандартов, норм и правил, утвержденных в установленном порядке, а также соблюдать и поддерживать противопожарный режим;
• выполнять меры предосторожности при пользовании газовыми приборами, предметами бытовой химии, проведении работ с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (ГЖ), другими опасными в пожарном отношении веществами, материалами и оборудованием;
• в случае обнаружения пожара сообщить о нем в пожарную охрану и принять возможные меры к спасению людей, имущества и ликвидации пожара.

В помещениях с персональными компьютерами наиболее вероятны пожары классов А и Е, то есть горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (А) или самовозгоранием электроустановок (Е).

В таблице 6.8.1 приведены рекомендуемые нормы оснащения огнетушителями.

Таблица 6.8.1 – Рекомендуемые нормы оснащения огнетушителями

Класс пожара	Количество и типы огнетушителей
А	2 воздушно-пенных ОВП-10 2 порошковых
Е	2 углекислотных ОУ-5 (ОУ-8) или 4 углекислотных ОУ-2.
А и Е	2 углекислотных ОУ-5 и 2 воздушно-пенных ОВП-10

Это далеко не полный перечень правил безопасности, которые необходимо соблюдать всем без исключения в процессе трудовой деятельности и в быту. Следует помнить, что ни один человек не застрахован от воздействия неблагоприятных факторов и их последствий.