Организация рабочих мест с персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ). Учебное пособие

УДК 658.382 (076)

Н.Н. Симакова. Организация рабочих мест с персональными электрон- но-вычислительными машинами (ПЭВМ). Учебное пособие/ФГОБУ ВПО СибГУТИ. – Новосибирск, 2013г. – 78 стр.

Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей и всех пользователей ПК.

Рассмотрены основные факторы негативного воздействия компьютера на организм человека, даны практические советы по организации рабочих мест в соответствии с нормативными требованиями.

Для подготовки студентов, обучающихся по направлению «Телекоммуникации».

Кафедра безопасности жизнедеятельности и экологии

Табл. – 7, рис. – 27, cписок литературы 21 наим.

Рецензенты: д.ф.-м.н., профессор НГТУ С.М. Коробейников, к.т.н., доцент НГТУ М.Д. Горбатенков, к.м.н., доцент СибУПК Ю.С. Кухта

Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ в качестве учебного пособия.

©ФГОБУ ВПО Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2013

3

Введение

Сегодня персональные компьютеры (ПК) или персональные электронновычислительные машины (ПЭВМ), или видеодисплейные терминалы (ВДТ) используются в самых разных областях деятельности человека. Во многих профессиях они являются либо объектом труда, либо рабочим инструментом. Работа, обучение, общение, быт, игры – далеко не полный перечень сфер использования компьютеров.

К сожалению, многочисленные пользователи персональных компьютеров часто забывают, а порой и просто не знают о том, что компьютеры вместе с пользой несут в себе и ряд факторов, отрицательно сказывающихся на здоровье.

Проблемы безопасности при работе с ПК актуальны для России. Понимание необходимости уменьшения рисков для здоровья пользователей ПК пришло к нам значительно позже приобретения компьютеров и их бурного внедрения во все сферы жизни и деятельности. В настоящее время практически каждый имеет возможность купить персональный компьютер и работать с ним, не подозревая о том вреде, который он может нанести собственному здоровью при неумелом обращении.

Впроизводственных условиях компьютер становится определяющим фактором влияния на здоровье и работоспособность работника.

Инструкции по безопасности, руководства по применению и другая сопровождающая компьютеры техническая документация не содержит в настоящее время практически никакой информации по рассматриваемой проблеме. Не всегда корректно, полно и четко написаны нормативные документы, допускающие неоднозначное толкование.

Впоследнее время стали появляться публикации о том, что интенсивная работа с компьютером являются причиной возникновения ряда болезней. Более того, многие ученые считают, что не исключена возможность долговременных последствий из-за воздействия излучения дисплея. Вопросы самого различного характера возникают постоянно. В данной работе предпринята попытка ответить на некоторые из них.

4

1.Влияние компьютера на здоровье человека

1.1Факторы воздействия компьютера на человека

Отрицательное воздействие компьютера на человека является комплекс-

ным.

На пользователя ПК может воздействовать ряд опасных и вредных факторов, наиболее значимые из которых следующие:

1.Повышенный уровень напряжения в электрических цепях питания и управления ПК, который может привести к электротравме оператора при отсутствии заземления оборудования (источник - переменный ток промышленной частоты 50Гц напряжением 220В, служащий для питания ПК, а также токи высокой частоты напряжением до 1200В систем питания отдельных схем и узлов дисплея).

2.Излучения от экрана монитора. Как показали результаты многочисленных научных работ с использованием новейшей измерительной техники зарубежного производства, монитор ПК является источником:

-электромагнитного излучения в низкочастотном, высокочастотном

исверхвысокочастотном диапазоне;

-мягкого рентгеновского излучения от электроннолучевой трубки

(ЭЛТ) (этот фактор имеет место только у старых видеодисплейных терминалов (ВДТ) выпуска ранее 1992 года);

-ультрафиолетового излучения;

-инфракрасного излучения;

-электростатического поля.

3.Не соответствующие нормам параметры микроклимата: повышенная температура из-за постоянного нагрева деталей ПК, пониженная влажность.

4.Нарушение норм по аэроионному составу воздуха, особенно в помещениях с разной системой приточно-вытяжной вентиляции и (или) с кондиционерами, при этом концентрация полезных для организма отрицательно заряженных легких ионов кислорода воздуха (аэроионов) может быть в 10-50 раз ниже нормы, а концентрация вредных положительных ионов значительно превышать норму.

5.Пониженный или повышенный уровень освещенности в помещении; не соответствующие санитарным нормам визуальные параметры дисплея.

Деятельность оператора предполагает, прежде всего, визуальное восприятие отображаемой на экране монитора информации, поэтому значительной нагрузке подвергается зрительный аппарат работающих с ПК. Наиболее сильно влияет на зрение:

5.1. Несовершенство способов создания изображения на экране монитора. Эта группа факторов включает в себя:

-неоптимальные параметры схем развертки ЭЛТ;

-несовместимость параметров монитора и графического адаптера;

-недостаточно высокое разрешение монитора, расфокусировка, несведение лучей и низкий уровень других его технических характеристик;

5

- избыточная или недостаточная яркость изображения.

5.2. Непродуманная организация рабочего места, которая является причиной:

-наличия бликов на лицевой панели экрана;

-отсутствия необходимого уровня освещенности рабочих мест;

-несоблюдения расстояния от глаз оператора до экрана.

6. Повышенный уровень шума в системном блоке компьютера являются:

-вентилятор процессора;

-вентилятор видеокарты;

-вентилятор блока питания;

-вентиляторы системного блока;

-жесткий диск;

-оптические приводы.

Повышенный уровень шума также может быть от работающих вентилятора охлаждения ПК и принтера, от неотрегулированных источников, люминесцентного освещения. Работающий компьютер создает акустические шумы, включая ультразвук.

7.Повышенный уровень загазованности воздуха (в первую очередь - по углекислому газу и аммиаку, которые образуются при выдыхании); повышенное содержание в воздухе патогенной (вызывающей заболевания) микрофлоры (прежде всего – стафилококка) особенно зимой при повышенной температуре в помещении, плохом проветривании, пониженной влажности, нарушении аэроионного состава воздуха. Совсем недавно ученые обнародовали данные о наличии связи между появлением аллергии, головной болью, кожным зудом и работой за компьютером. Исследования, проведенные группой ученых из Швеции, показали, что при работе компьютера в атмосферу выделяется трифенил фосфат, входящий в состав огнестойкого материала, используемого для отливки корпуса мониторов. При включенном мониторе пластик нагревается, а вещество высвобождается и попадает в организм, вызывая аллергические реакции.

8.Психофизиологическая напряженность труда, включающая:

-монотонность труда;

-повышенное умственное напряжение из-за большого объема перерабатываемой и усваиваемой информации;

-повышенное нервно-эмоциональное напряжение (при этом ускоряется вывод из организма многих жизненно важных и необходимых витаминов и микроэлементов);

-длительные статические нагрузки. Кроме того, наличие внешних постоянно действующих факторов:

-наличие в воздухе рабочей зоны вредных веществ (окиси углерода, озона, аммиака, окислов азота, серы и т.п.), солей тяжелых металлов и органических соединений (фенола, бензопирена, формальдегида, полихлорированных бефенилов, свободных радикалов и др.);

-резкое ухудшение качества воздуха по аэроионному составу, увеличения в нем содержания различных аллергенов, грибков, вирусов, бакте-

6

рий, микроорганизмов; рост информационных нагрузок извне (причем не только во время работы на ПК).

Все это вызывает дополнительные психические перегрузки, стрессы, что также повышает вероятность заболеваний органов зрения и других наиболее нагруженных и ослабленных органов.

Если перечисленные факторы воздействуют на человека, организм которого не совсем здоров, то такое комплексное отрицательное воздействие значительно усугубляется. (По статистике людей, страдающими желудочнокишечными заболеваниями, (прежде всего гастритами, дисбактериозами различной степени), бронхолегочными заболеваниями, или испытывающих недостаток многих жизненно-важных витаминов, макро- и микроэлементов, белков, аминокислот – почти 90%).

1.2 Основные жалобы при работе с ПК

Специалисты различных направлений и специальностей после тщательных исследований пришли к выводу, что причиной отклонений здоровья пользователей являются не столько сами компьютеры, сколько недостаточно строгое соблюдение принципов эргономики. В работе, связанной с компьютерами, нет ничего, что делало бы неизбежным боль, физический дискомфорт, нарушение зрение или функций опорно-двигательного аппарата. Человек должен быть здоровым и энергичным даже после длительной работы за компьютером.

Однако многие операторские рабочие места из-за недостаточности имеющейся информации, как у руководителей учреждений, так и самих пользователей, продолжают сохранять прежний вид, что способствует появлению жалоб операторов.

Так, многие люди, постоянно работающие с компьютером, отмечают, что часто через короткое время после начала работы появляются головные боли, болезненные ощущения в области мышц лица, шеи, ноющие боли в позвоночнике, резь в глазах, слезоточивость, нарушение четкого видения, боли при движении рук. Степень болезненности ощущений пропорциональна времени работы за ПК.

Из-за длительного сидения в неподвижной позе у некоторых операторов ПК развивается мышечная слабость, происходит изменение формы позвоночника (синдром длительных статических нагрузок СДСН). Подобные явления – спутники любой "сидячей работы".

У работающих с отображаемой на экране информацией по 7 и более часов в день вероятность возникновения астенопии (слабости зрения) и воспаление глаз значительно выше, чем у людей, работа которых не связана с компьютером. Кроме того, выявлено, что среди профессиональных операторов отмечается повышенная частота заболеваний глаукомой и катарактой. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) такие операторы вынуждены каждые 6-9 месяцев менять очки в сторону их усиления.

7

Из-за несоблюдения норм и правил с компьютером женщинамиоператорами в период беременности в значительной степени повышается риск выкидыша.

Постоянные пользователи ПК чаще и в большей степени подвергаются психологическим стрессам, функциональным нарушениям центральной нервной системы, болезням сердечно-сосудистой системы и верхних дыхательных путей. Низкочастотные электромагнитные поля при взаимодействии с другими отрицательными факторами могут инициировать раковые заболевания и лейкемию. Пыль, притягиваемая электростатическим полем монитора, как и любая пыль, иногда становится причиной дерматитов лица, обострения астматических симптомов, раздражения слизистых оболочек.

Хотя картина воздействия компьютеров на организм человека, описанная выше, выглядит довольно мрачной, нужно помнить, что подобные последствия возможны лишь в случае абсолютного игнорирования проблемы. Каждый пользователь должен знать опасность "в лицо", чтобы иметь возможность ее избежать.

1.3 Электромагнитные излучения мониторов

Стремительное развитие компьютерной техники привело к двум (с точки зрения гигиены труда) важным явлениям:

-во-первых – на рабочих местах пользователей этого нового достижения техники появились сложные электронные устройства, обладающие не только пространственными свойствами традиционных потребителей электроэнергии промышленной частоты 50Гц, но и генерирующие внутри себя целый спектр электрических сигналов различной частоты и интенсивности;

-во-вторых – стал резко расширяться круг пользователей современной техники; от узких специалистов до многочисленных менеджеров и руководителей не только предприятий и фирм, но и государства; что особенно важно: новая техника вошла в быт, стала доступной, в том числе и детям – как дома, так

ив школьных и дошкольных учреждениях.

Непременной составляющей персонального компьютера является дисплей (синоним – «монитор» или обобщающий термин – «видеодисплейный терминал» – ВДТ), обеспечивающий связь машины с оператором. Дисплей является порождением телевизионной техники, и это последнее обстоятельство привело к возникновению проблемы. Дело в том, что вокруг работающего телевизора (или дисплея) из-за наличия высокого напряжения и широкого спектра электрических сигналов образуются статические и переменные электрические и магнитные поля (далее – электромагнитные поля), отрицательные результаты, воздействия которых на человека давно известны.

В области телевидении проблема обеспечения безопасности была решена элементарно просто, исходя из того физического факта, что интенсивность этих низкочастотных электрических и магнитных полей резко падает при удалении от их источника. Поэтому достаточно было в инструкциях по использованию телевизоров внести запись о предпочтительном просмотре телепрограмм с рас-

8

стояния не менее 2-3-х метров и проблемы не стало. При этом не требовалось ни разработки каких-либо норм и нормативных документов, ни проведения доработки указанных технических средств, ни применения дополнительных средств защиты при их использовании.

В компьютерной технике проблема состоит в том, что электрические и магнитные поля от дисплеев столь же интенсивны, как и от телевизоров, а усадить пользователя компьютера на расстояние 2-3м от дисплея невозможно. Таким образом, пользователь компьютера волей-неволей должен быть близок к дисплею, подвергая себя воздействию этих полей.

Под рабочим местом с персональной электронно-вычислительной машиной понимается обособленный участок общего рабочего помещения (кабинета, зала, цеха и т.п.), оборудованный необходимым комплексом технических средств вычислительной техники, и в пределах которого постоянно или временно пребывает пользователь (оператор) ПЭВМ в процессе своей трудовой деятельности.

К понятию “рабочее место” относятся также и учебные места в компьютерных классах.

На рабочих местах (РМ) с ПЭВМ можно выделить два вида пространственных полей:

-поля, создаваемые собственно ПЭВМ;

-поля, порожденные другими (посторонними) окружающими рабочее место источниками.

Вклад собственного поля ПЭВМ в суммарное поле можно оценить по разности показаний измерительного прибора при работающей и выключенной (отключенной от розеток питающей сети) ПЭВМ [21].

Современные ПЭВМ является устройством, содержащим несколько электро- и радиоэлектронных устройств с различными физическими принципами действия. Поэтому они создает вокруг себя поля с широким частотным спектром и пространственным распределением, такие как:

-электростатическое поле;

-переменные низкочастотные электрические поля;

-переменные низкочастотные магнитные поля.

Потенциально возможными вредными факторами могут быть также:

-рентгеновское и ультрафиолетовое излучения электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) дисплея ПЭВМ;

-электромагнитное излучение радиочастотного диапазона;

-электромагнитный фон (электромагнитные поля, создаваемые сторонними источниками на рабочем месте с компьютерной техникой).

Рентгеновское и ультрафиолетовое излучения экранов ВДТ можно назвать лишь потенциально существующими вредными факторами. Рентгеновское излучение возникает в результате столкновения пучка электронов с внутренней поверхностью экрана ЭЛТ. Сталкиваясь с поверхностью, электроны генерируют тормозное, в том числе рентгеновское, излучение.

Стекло монитора практически непрозрачно для рентгеновского излучения, поэтому дозы его малы. Фон, создаваемый излучением естественных ради-

9

онуклидов и космических лучей, многократно превышает излучение монитора в рентгеновском диапазоне. Тем не менее, доза рентгеновского излучения нормируется. Источником ультрафиолетового излучения является плазменный разряд на внутреннюю поверхность экрана.

Ультрафиолетовое излучение обнаруживается только в самых старых моделях дисплеев. Излучения радиочастотного диапазона от электронных узлов компьютерной техники также существенно ниже предельно допустимых уровней, регламентируемых санитарными нормами.

Источником электростатического поля является положительный потенциал, подаваемый на внутреннюю поверхность экрана для ускорения электронного луча. Напряженность электростатического поля для многоцветных дисплеев может достигать 18кВ. С наружной стороны к экрану притягиваются отрицательные частицы из воздуха, которые при нормальной влажности обладают некоторой проводимостью. Под действием поля заряженные частицы, присутствующие в воздухе, ускоряются и разлетаются, оседая на предметах вокруг компьютера, попадая на лицо, руки пользователя. Пыль, проникая в поры на пальцах, вызывает заболевания кожи рук. Кроме того, на лицо интенсивно оседает пыль, вызывая ощущение «стягивания» кожи, а у чувствительных людей – аллергические реакции. Электростатическое поле большой напряженности способно изменять и прерывать клеточное развитие, а также вызывать катаракту.

Электростатическое поле вокруг пользователя ПЭВМ зависит не только от полей, создаваемых дисплеем, но также от разности потенциалов между пользователем и окружающими предметами. Эта разность потенциалов возникает, когда заряженные частицы накапливаются на теле в результате ходьбы по полу с ковровым покрытием, при трении материалов одежды друг о друга и т.п.

В современных моделях дисплеев приняты кардинальные меры для снижения электростатического потенциала экрана. Но нужно помнить, что разработчиками дисплеев применяются различные технические способы для борьбы с данным фактором, в том числе и, так называемый, компенсационный способ, особенность которого заключается в том, что снижение потенциала экрана до требуемых норм обеспечивается лишь в установившемся режиме работы дисплея. Соответственно, подобный дисплей имеет повышенный (в десятки раз более установившегося значения) уровень электростатического потенциала экрана в течение 20...30-ти секунд после своего включения и до нескольких минут после выключения; что достаточно для электризации пыли и близлежащих предметов.

Источниками переменных электрических и магнитных полей в ПЭВМ являются узлы, в которых присутствует высокое переменное напряжение, и узлы, работающие с большими токами. Типичные пространственные распределения переменного магнитного поля и переменного электрического поля вокруг дисплея ПЭВМ показаны на рисунке 1 и рисунке 2, соответственно.

10