Zarządzanie bezpieczeństwem i higieną pracy
Czynniki zagrożeń zawodowych
OŚWIETLENIE

 

OŚWIETLENIE

TEMATY BADAWCZE - streszczenia WYNIKI PRAC BADAWCZYCH

 

Zakład Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

 

"Opracowanie metody dostosowania oświetlenia miejsc pracy zmianowej do chronotypu pracownika z uwzględnieniem dobowej zdolności do pracy", (II.N.04.A), okres realizacji: 2017-2019 r.

 

Celem projektu było opracowanie metody dostosowania oświetlenia miejsc pracy zmianowej uwzględniającej okresy obniżonej dobowej zdolności do pracy pracowników zmianowych o skrajnych chronotypach przez ekspozycję na światło o różnym rozkładzie widmowym (barwie).

 

Dostosowanie oświetlenia miejsc pracy zmianowej z wykorzystaniem oprawy oświetleniowej umożliwiającej dynamiczną zmianę rozkładu widmowego światła w rytm cyklu dobowego z uwzględnieniem chronotypów człowieka
Autor: dr hab. inż. Agnieszka Wolska, prof  CIOP-PIB
2019 r.

 

 

Zakład Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

 

"Opracowanie metody wieloźródłowej projekcji scen świetlnych i obrazów 2D jako narzędzia do tworzenia środowiska semi-cave wykorzystywanego w badaniach psychofizjologii widzenia", (II.N.02), okres realkizacji: 2017-2019 r.

 

Celem projektu było opracowanie metody pozwalającej w instalacji SEMI-CAVE symulować wybrane środowiska pracy w celu badania ich wpływu na psychofizjologię widzenia oraz samopoczucie pracowników. Aby osiągnąć założony cel, należało w istniejącej instalacji SEMI-CAVE dokonać korekt geometrii i luminancji poszczególnych obrazów 2D wyświetlanych przez 6 projektorów tak, aby uzyskać „bezszwowy” obraz wyświetlanych scen tworzących środowisko wirtualne. Punktem wyjścia do przeprowadzenia korekcji geometrycznych sklejania bezszwowego obrazu była analiza możliwości synchronizacji wyświetlanych obrazów, a w szczególności sterowników graficznych zastosowanych do obsługi projektorów oraz podsystemu sterowników. Następnie dokonano analizy metod korekcji geometrycznej na poziomie wyświetlania, w wyniku której stwierdzono, że dla instalacji SEMI-CAVE najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie przekształcania czworokąta w czworokąt z wykorzystaniem metody LT/DLT. Uwzględniając powyższy wniosek, opracowano algorytm przekształcenia czworokąta w czworokąt, który jest stosowany zarówno jako standardowy sterownik na poziomie shadera, jak i jako jedna z wielu aplikacji służących do przygotowania obrazów rzeczywistych obiektów na potrzeby SEMI-CAVE.

 

Instalacja SEMI-CAVE w CIOP-PIB. Możliwości jej wykorzystania wprojektowaniuwizualnego środowiska pracy sprzyjającego dobrostanowi pracownika
Autor: dr hab. inż. Agnieszka Wolska, prof  CIOP-PIB
2019 r.

 

Zakład Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

"Opracowanie metody badania oraz wykonanie modelu zautomatyzowanego urządzenia do pomiaru natężenia oświetlenia ewakuacyjnego" (2.Z.08), okres realizacji 2014-2016 r.

 

Celem projektu było opracowanie metody badania natężenia oświetlenia ewakuacyjnego oraz wykonanie modelu zautomatyzowanego urządzenia do pomiaru tego oświetlenia.

 
Materiały informacyjne: Oświetlenie ewakuacyjne - projektowanie - metody badania – minimalizacja błędów pomiarowych
Autor: mgr inż. Andrzej Pawlak
2016 r.

 

Zakład Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

"Opracowanie metody badań i oceny zagrożeń olśnieniem przykrym na zewnętrznych stanowiskach pracy" (2.Z.09), okres realizacji 2014-2016 r.

 

W celu poprawy warunków pracy wzrokowej i ograniczenia zagrożenia wypadkowego związanego z olśnieniem na zewnętrznych stanowiskach pracy w niniejszym zadaniu podjęto się opracowania obiektywnej metody badania olśnienia.

 
Olśnienie przykre na zewnętrznych stanowiskach pracy - wykonywanie badań i ocena
Autor: dr hab. inż. Agnieszka Wolska, prof. nadzw. CIOP-PIB
2016 r.

 

Zakład Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

"Stanowisko i procedury badania elektrycznych źródeł promieniowania optycznego dla potrzeb oceny zagrożenia fotobiologicznego promieniowaniem optycznym" (2.Z.10), okres realizacji 2014-2016 r.

 

Celem zadania było wykonanie stanowiska oraz opracowanie procedury dotyczącej badania elektrycznych źródeł promieniowania optycznego dla potrzeb oceny zagrożenia fotobiologicznego promieniowaniem optycznym.

 
Ocena zagrożenia fotobiologicznego promieniowaniem optycznym emitowanym przez elektryczne źródła promieniowania
Autor: mgr inż. Andrzej Pawlak
2016 r.

 

 

Zakład Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

 

"Metoda zapobiegania obniżonemu poziomowi czujności pracowników w wieku 55+ przez ekspozycję na różną barwę i intensywność światła", (I.P.04), okres realizacji 2014-2016

 

W celu ograniczenia spadku poziomu czujności u pracowników umysłowych w wieku 55+ w porze wczesno popołudniowej, w niniejszym projekcie podjęto się opracowania metody zapobiegania obniżonemu poziomowi czujności poprzez ekspozycję na światło o rożnej barwie i intensywności.

 
Profilaktyka obniżonego poziomu czujności pracownikóa umysłowych z wykorzystaniem ekspozycji na światło o określonej barwie i intensywności. Zalecenia.
Autor: dr hab. inż. Agnieszka Wolska, prof. nadzw. CIOP-PIB
2016 r.

 

 

Zakłas Techniki Bezpieczeństwa

Pracownia Promieniowania Optycznego

 

Badanie wpływu olśnienia na zdolność spostrzegania u osób starszych dla potrzeb określania ujednoliconego wskaźnika ograniczenia olśnienia (UGR) przy projektowaniu oświetlenia pomieszczeń pracy

 

W wyniku realizacji projektu badawczego nr IV.B.06 pt . Badanie wpływu olśnienia na zdolność spostrzegania u osób starszych dla potrzeb określania ujednoliconego wskaźnika ograniczenia olśnienia (UGR) przy projektowaniu oświetlenia pomieszczeń pracy opracowano zalecenia dla projektantów oświetlenia i pracodawców dotyczące zapewnienia odpowiedniego oświetlenia dla osób starszych ze szczególnym uwzględnieniem wyboru wartości wskaźnika ograniczenia olśnienia (UGR), które są dostępne pod linkiem:

 

 

Zapewnienie odpowiedniego oświetlenia dla osób starszych ze szczególnym uwzględnieniem wyboru wartości wskaźnika ograniczenia olśnienia (UGR) - Zalecenia dla projektantów oświetlenia
dr hab. inż. Agnieszka Wolska, CIOP-PIB
2013 r.

 

 

"Dobór systemu oświetlenia dla stanowisk pracy z monitorami ciekłokrystalicznymi LCD TFT"

Celem zadania badawczego było opracowanie wytycznych doboru otoczenia świetlnego (kreowanego przez różne systemy oświetleniowe) dla stanowisk pracy z monitorami ciekłokrystalicznymi LCD TFT w celu ograniczenia uciążliwości pracy wzrokowej. Otoczenie świetlne (tj. oświetlenie rozważane w aspekcie fizjologicznych i psychologicznych skutków), dla modelowanych systemów oświetleniowych określane było zarówno poprzez parametry oświetleniowe jak i ocenę subiektywną tych systemów oświetleniowych oraz badanie zmęczenia wzroku i wydajności pracy.
Dla wszystkich badanych systemów oświetleniowych przyjęto, jako parametr odniesieniowy średnie natężenie oświetlenia na blacie stołu pod komputer, które zgodnie z PN 84/E 02033 "Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym", wynosiło co najmniej 500 lx. Zapewnienie przez każdy z badanych systemów oświetleniowych ww. poziomu natężenia oświetlenia decydowało o wartościach pozostałych mierzonych parametrów oświetlenia wpływających na otoczenie świetlne w badanym pomieszczeniu.
Na podstawie przeprowadzonej analizy statystycznej wyników badań sformułowano następujące zalecenia dotyczące doboru systemu oświetleniowego dla stanowisk z monitorami ciekłokrystalicznymi przedstawiono poniżej.

-  Przy pracach wykonywanych na komputerze wymagających dużego skupienia uwagi na informacjach wyświetlanych na ekranie przez dłuższy czas (czytanie tekstu na ekranie, edycja tekstu, odszukiwanie danych itp.) zaleca się stosowanie systemu oświetlenia bezpośredniego z oprawami typu dark-light.

-  Przy pracach wykonywanych na komputerze wymagających częstego korzystania z różnej jakości dokumentów preferuje się stosowanie oświetlenia złożonego. Jednak warunkiem stosowania tego rodzaju oświetlenia jest wyposażenie stanowiska w odpowiednią, niskoluminancyjną oprawę oświetlenia miejscowego.

-  W dużych pomieszczeniach biurowych z wieloma stanowiskami pracy zaleca się stosowanie systemu oświetlenia złożonego realizowanego przez oprawy oświetlenia pośredniego i odpowiednią oprawę oświetlenia miejscowego.

-  W dużych pomieszczeniach biurowych z wieloma stanowiskami pracy nie zaleca się stosowania systemu oświetlenia bezpośredniego z uwagi na duże prawdopodobieństwo nieodpowiedniego ustawienia stanowisk pracy względem opraw oświetleniowych lub baraku możliwości ustawienia wszystkich stanowisk tak, aby  występowanie olśnienia odbiciowego było wyeliminowane.

-  Przy pracach wykonywanych przy komputerze sporadycznie, każdy z przedstawionych w pracy systemów oświetleniowych może być zastosowany.

-  Stosowanie systemu pośredniego lub bezpośrednio-pośredniego powinno równocześnie zapewniać ograniczenie luminancji ścian oraz innych dużych powierzchni w polu pracy wzrokowej do wartości mniejszych od 100 cd/m2.

-  Przy doborze systemu oświetlenia zawsze pożądane jest uwzględnienie rodzaju wykonywanej pracy przy komputerze oraz preferencji użytkowników, co do sposobu oświetlenia, zwłaszcza jeśli są to kobiety lub osoby starsze.

-  Jeśli nie można uzyskać danych o preferencjach oświetleniowych użytkowników, dla których projektuje się nowe oświetlenie, to można kierować się następującymi przesłankami:
_ jeśli w danym pomieszczeniu pracują w większości mężczyźni, to wskazane jest stosowanie systemu pośredniego lub bezpośredniego (z oprawami typu dark-light),
_ jeśli w danym pomieszczeniu pracują w większości osoby o dużym doświadczeniu przy pracy z komputerem wówczas wskazane jest stosowanie systemu pośredniego,
_ jeśli w danym pomieszczeniu pracują w większości osoby o małym doświadczeniu przy pracy z komputerem wówczas nie zaleca się stosowania systemu pośredniego,
_ jeśli w danym pomieszczeniu pracują w większości osoby starsze wówczas wskazane jest stosowanie systemu złożonego,
_ jeśli w danym pomieszczeniu pracują w większości kobiety lub osoby o małym doświadczeniu przy pracy z komputerem, wówczas powinno ograniczać się, w szczególności, wartości średnich luminancji ścian i powierzchni stanowiska pracy (najlepiej poniżej 60 cd/m2).

Zakład Techniki Bezpieczeństwa
Pracownia Promieniowania Optycznego


"Opracowanie metody projektowania układu świetlnooptycznego niskoluminancyjnej oprawy oświetlenia miejscowego maszyn oraz wykonanie jej prototypu

W ramach realizacji zadania przeprowadzono analizę istniejących metod obliczeniowych układów świetlno-optycznych opraw oświetleniowych, ze szczególnym uwzględnieniem metod luminancyjnych oraz strumieniowych. Na podstawie analizy odpowiednich norm, piśmiennictwa oraz wyników pomiarów i obliczeń własnych określono podstawowe wymagania oświetleniowe, parametry geometrii układu świetlno-optycznego oprawy oświetlenia miejscowego oraz typy źródeł światła najodpowiedniejsze do zastosowania w oprawach oświetlenia miejscowego. Dane te posłużyły do opracowania metody służącej do wyznaczania zwierciadlanych profili odbłyśników obrotowo-symetrycznych i walcowych zapewniających skuteczne ograniczenie olśnienia i realizujących z dużą równomiernością założony rozkład oświetlenia na płaszczyźnie roboczej. Metoda ta obejmuje algorytmy oraz symulacje komputerowe obliczeń różnych profili odbłyśników z uwzględnieniem średnicy źródła światła. Na podstawie otrzymanych wyników obliczeń wykonano dwa modele niskoluminancyjnych odbłyśników dla dwururkowych świetlówek kompaktowych o mocy 11  i 24 W oraz pomiary rozkładów natężenia oświetlenia i luminancji. Następnie wykonano prototyp oprawy oświetlenia miejscowego wg modelu oraz jego uproszczoną dokumentację konstrukcyjną. Prototyp ten poddano badaniom fotometrycznym oraz mechanicznym i elektrycznym. W wyniku przeprowadzonych badań fotometrycznych stwierdzono zgodność:
- rozkładów natężenia oświetlenia na ustalonej płaszczyźnie roboczej, wyznaczonych na podstawie wyników pomiarów modelu odbłyśnika oraz prototypu oprawy z wynikającymi z obliczeń teoretycznych
- rzeczywistej szerokości oświetlanego obszaru z wyznaczoną wcześniej wartością teoretyczną, która wynosiła 1,2 m.
Ze względu na przeznaczenie projektowanych opraw do oświetlania miejscowego maszyn muszą mieć one zwiększony stopień ochrony IP. Aby to zapewnić przeanalizowano możliwość stosowania kloszy osłonowych wykonanych z różnych materiałów oraz zbadano ich wpływ na rozkład natężenia oświetlenia na powierzchni roboczej. Wykonano dwa modele opraw oświetlenia miejscowego o różnych mocach oraz badania świetlno-optyczne ww. modeli bez klosza i z kloszami z różnych materiałów. Na ich podstawie stwierdzono, że w przypadku opraw o zwiększonym stopniu ochrony IP należy stosować wyłącznie klosze przezroczyste, które praktycznie nie wpływają na rozkład natężenia oświetlenia, a klosze rozpraszające powodują jego znaczną zmianę. Opracowano, z wykorzystaniem opracowanej metodyki i wyników badań modeli, założenia projektowe do wykonania typoszeregu opraw oświetlenia miejscowego maszyn, które zawierają charakteryzujące go parametry (m. in. możliwy do uzyskania zakres średnich wartości natężenia oświetlenia od 600 do 4 350 lx poprzez zastosowanie świetlówek kompaktowych o mocach od 7 do 36 W), wraz z propozycjami rozwiązań konstrukcyjnych. Projektowany typoszereg przeznaczony jest do oświetlania miejscowego zarówno stanowisk w przemyśle, takich jak np.: obsługa obrabiarek do metali i drewna, maszyn do obróbki plastycznej metali, stanowiska kontroli technicznej, jak i stanowisk typu biurowego, w tym wyposażonych w komputery. Na tego typu stanowiskach zastosowanie niewłaściwych opraw oświetlenia miejscowego (np. z żarówkami halogenowymi) powoduje znaczne zwiększenie luminancji co sprzyja powstawaniu olśnienia u osób je obsługujących. W związku z czym narząd wzroku pracując w gorszych warunkach, ma zmniejszoną zdolność do rozpoznawania szczegółów pracy wzrokowej oraz szybciej ulega zmęczeniu, co pośrednio obniża wydajność pracy i zwiększa ryzyko powstania wypadków. Także zastosowanie w projektowanym typoszeregu opraw, do zasilania świetlówek kompaktowych, elektronicznych układów zapłonowych eliminuje efekt stroboskopowy oraz zjawisko tętnienia światła, które wpływa na nadmierne obciążenie systemu adaptacji oka.
Obecnie w kraju nie produkowane są oprawy oświetlenia miejscowego spełniające założenia do projektowanego typoszeregu opraw. Nawet europejski lider w produkcji takich opraw - austriacka firma WALDMANN nie ma w swojej ofercie niskoluminancyjnych, o asymetrycznym rozsyle strumienia świetlnego opraw miejscowych przeznaczonych do oświetlania dużych powierzchni na ww. stanowiskach pracy.
W celu znalezienia potencjalnych możliwości uruchomienia małoseryjnej produkcji opracowanych opraw oświetlenia miejscowego podjęto rozmowy z dwoma potencjalnymi producentami opraw oświetleniowych.

Zakład Techniki Bezpieczeństwa
Pracownia Promieniowania Optycznego


"Badania zagrożenia promieniowaniem nadfioletowym (UV) na stanowiskach spawalniczych oraz promieniowaniem podczerwonym (IR) na stanowiskach pracy w hutach przy zastosowaniu techniki spektroradiometrycznej".

Celem zadania badawczego było opracowanie charakterystyk zagrożenia promieniowaniem nadfioletowym (w zakresie długości fali 200 do 400 nm) na stanowiskach spawalniczych oraz promieniowaniem podczerwonym (w zakresie długości fali 780 do 3000 nm) na stanowiskach hutniczych. Charakterystyki te zostały opracowane w postaci komputerowej bazy danych (PODULT) i zawierają dane takie jak: wartości skuteczne natężenia napromienienia, rozkłady widmowe, ocenę zagrożenia związanego z promieniowaniem optycznym dla różnych metod spawania i procesów hutniczych oraz zalecane na danym stanowisku środki ochrony.
Przeprowadzone pomiary promieniowania nadfioletowego potwierdziły wysoki poziom promieniowania nadfioletowego występujący podczas procesów spawalniczych. W wyniku badań poszerzony został zakres wiedzy na temat rozkładów widmowych promieniowania łuków spawalniczych oraz ich zmian w zależności od  parametrów spawania takich jak: prąd spawania, rodzaj i średnica elektrody, materiał spawany, długość łuku spawalniczego.
Wykonane przy użyciu techniki spektroradiometrycznej pomiary gęstości widmowej natężenia napromienienia pozwoliły znacznie dokładniej niż przy zastosowaniu innych metod pomiarowych ocenić skuteczność biologiczną nadfioletu emitowanego podczas różnych procesów spawania.
Przeprowadzone pomiary promieniowania podczerwonego potwierdziły wysoki, w porównaniu z wartościami dopuszczalnymi, poziom promieniowania podczerwonego występujący podczas gorących procesów hutniczych, zwłaszcza na stanowiskach w hutach żelaza, gdzie występują największe temperatury oraz źródła promieniowania mają największe wymiary. W wyniku badań poszerzony został zakres wiedzy na temat rozkładów widmowych promieniowania podczerwonego na różnego typu stanowiskach technologicznych w hutach szkła, metali żelaznych i nieżelaznych oraz ich zmian w zależności od rodzaju procesu technologicznego i temperatury źródła promieniowania.
Opracowana komputerowa baza danych umożliwiać będzie jej użytkownikom oszacowanie zagrożenia związanego z emisją nadfioletu na stanowiskach spawalniczych bez konieczności wykonywania pomiarów tego promieniowania. Jest to szczególnie ważne, przy braku odpowiednich mierników do pomiarów wartości skutecznych promieniowania optycznego. Powyższa baza jest rozszerzeniem możliwości systemu komputerowego STER oraz jest częścią składową programu do szacunkowej oceny ryzyka związanego z promieniowaniem optycznym na stanowiskach pracy PODULT.

Zakład Techniki Bezpieczeństwa
Pracownia Promieniowania Optycznego

 
01 Portal wiedzy o BHP - Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy