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Arbeitswissenschaften/Ergonomie (Subject) / 4. Arbeitsumgebung (Lesson)

(eigene) Kontrollfragen

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  • Welche lichttechnischen Größen gibt es? Lichtstrom (Lumen) = gesamte von einer Lichtquelle abgegebene sichtbare Strahlung Lichtstärke (Candela) = von einer Lichtquelle in einem bestimmten Raumwinkel abgegebene sichtbare Strahlung Beleuchtungsstärke (Lux) = auf eine Fläche treffender Lichtstrom Leuchtdichte (Candela/m2) = Energie, die als sichtbares Licht ins Auge tritt
  • Was ist Reflexion? Ermittlung der Leuchtdichte aus Lichtstärke bzw. Beleuchtungsstärke über Reflexionsgrad Reflexionsgrad beschreibt die Eigenschaft von Oberflächen zur Reflexion eintreffender Lichtstrahlen Je größer der Reflexionsgrad, desto größer die Leuchtdichte Je heller/glatter die Oberfläche, desto größer der Reflexionsgrad
  • Wofür ist die Leuchtdichte ein Maß? Maß des Eindrucks der Helligkeit selbstleuchtender oder beleuchtender Flächen
  • Was ist die Hell-Dunkel-Adaption? Hell-Dunkel-Adaption: Anpassung des Auges an unterschiedliche Lichtverhältnisse Dunkeladaption: Vorgänge bei der Anpassung des Auges, die bei Umstellung vom Sehen im Hellen zum Sehen im Dunkeln notwendig sind Dunkeladaption dauert wesentlich länger: spontane Adaption Adaption der Zapfen Adaption der Stäbchen (40 min)
  • Welche Sehveränderung gibt es? altersabhängige Zunahme der Blendempfindlichkeit Abhängigkeit des Sehwinkels von der Sehentfernung und dem Abstand zwischen Details Sehschärfe (Visus) = Ausmaß der Fähigkeit eines Lebewesens, durch das Sehorgan diverse Umweltstrukturen als solche wahrzunehmen und zu erkennen = Kehrwert des Auflösungsvermögens => nimmt mit dem Alter ab!
  • Wie ist die Beleuchtungsstärke abhängig von den Sehbedinungen? Größe der zu erkennenden Details--> Je kleiner, desto höhere Beleuchtungsstärke Kontrast zwischen Detail und Untergrund--> Je geringer, desto höhere Beleuchtungsstärke Sehentfernung--> Je größer, desto höhere Beleuchtungsstärke Reflexion durch Flächen in der unmittelbaren Umgebung--> Je geringer, desto höhere Beleuchtungsstärke
  • Wie wirkt sich die Beleuchtung auf Leistung & Ermüdung aus? Höhere Beleuchtungsstärke höhere Leistung geringere Ermüdung
  • Welche Lärmquellen werden als Lärmbelästigung empfunden? Straßenverkehr Flugverkehr Schienenverkehr Bewerbe & Industrie laute Nachbarn Sportanlagen
  • Definition Schall, Schalldruck, Schallfrequenz Schall: durch Freisetzung von Energie verursachte, periodische Veränderung der Eigenschaften von Flüssigkeiten, Gasen oder festen Körpern Schalldruck: Maß der Belastungshöhe durch Schall, durch die Schallwelle verursachte, periodische Veränderung des Drucks (Einheit: Pa) Schallfrequenz: Häufigkeit der Schwankungen des Drucks je Zeiteinheit (Einheit: Hertz (Hz) = Druckschwankungen pro Sekunde), Tonhöhe
  • Definitionen der physikalischen Grundlagen von Lärm/Schall Schallfrequenz: Tonhöhe in Hz Schallleistung P: Emissionsmaß für die von einem Schallerzeuger in einer Zeiteinheit abgestrahlte Schallenergie Schallintensität I: Immisionsmaß für die Schallleistung, die auf eine Fläche wirkt Schalldruck p: Lautstärke in Pa. Wechseldruck, der durch die Schallschwingungen hervorgerufen wird
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  • Was verändert sich bei mehreren Schallquellen? Erhöhung des bewerteten Schalldruckpegels in dB bei zwei Schallquellen 1. Schallquelle: 90 dB 2. Schallquelle: 93 dB Abstandsdämpfung im Freien (6 dB(A) bei Verdopplung) Abstandsdämpfung im Raum (2-4 dB(A) bei Verdopplung)
  • Geräuscheemission und -immission Immission: Ziel: Beurteilung der Lärmeinwirkung Kennwerte: Beurteilungspegel, Spitzenwertschalldruckpegel Emission: Ziel: Beurteilung der Emission Kennwerte: Schallleistungspegel, Emissionsschalldruckpegel
  • Welche Schädigungen können im Ohr durch Lärm hervorgerufen werden? Starker, allgemeiner Lärm: Die Haarzellen (Hörzellen) des Innenohres werden geschädigt und sterben langsam ganz ab Ein lärmschwerhöriges Hörsystem erzeugt häufig die sehr lästigen Ohrgeräusche (Tinnitus) Lärmspitzen (Explosionen) Zerreißen des Trommelfells sowie Zerstörungen am System des Schall-Leitungsapparates Hörzellen werden geschädigt oder sterben ab Ohrgeräusche treten oft auf und sind dauerhaft
  • Wie verschiebt sich die Hörschwelle bei Lärmschwerhörigkeit bzw. Altersschwerhörigkeit? Lärmschwerhörigkeit bis 2.000 Hz Schwankungen zwischen -10 und -20 dB ab 2.000 Hz starker Abfall (bis 4000 Hz) auf -70 dB ab 4000 Hz auf - 50 dB Altersschwerhörigkeit ähnlich wie Lärmschwerhörigkeit, jedoch ab 2.000 Hz langsamerer Abfall 16.000 Hz: -60 dB
  • Welcher Gehörschutz ist der sinnvollste? Stöpsel Kapsel Watte
  • Was sind Beispiele für präventiven Lärmschutz? Körperschalldämmung (Körperschallisolierung) durch elastische Lagerung von Maschinen auf Schwingelementen (z.B. Körperschalldämmung durch elastische Befestigung von Rohrleitungen) Verringerung der Lärmbelästigung durch Kunststoffpuffer an einem Maschinenschlitten. Lärmminderung um 34 dB(A). Lärmreduzierung durch zeitliche & räumliche Dehnung der Schlagenergie Verringerung der Fallhöhe von Stahlrohren von 1m auf 0m. Lärmbelastungsreduzierung um 31 dB(A). Wirkung durch Verringerung der Schlagenergie Verringerung der Schlagintensität durch Veränderung der Geometrie. (z.B. schräge Mitnehmer verhindern das harte & laute Aufschlagen von Flaschen)
  • Einwirkungen von Schwingungen auf den Menschen wichtige Größen zur Beurteilung von Schwingungen Einleitungsstelle zum Körper Frequenz der Schwingungen Beschleunigung der Schwingungen Dauer der Einwirkung Eigenfrequenz und Resonanz Resonanzfrequenzen im menschlichen Körper abhängig von Ausgleichsmechanismen (Muskelkontraktionen) Muskulaturermüdung Füllgrad der Organe
  • Welche Beschwerden können durch Schwingungen ausgelöst werden? frequenzabhängig Starke Atembeschwerden (besonders bei 1-4 Hz) Schmerzen in der Bauchhöhle und im Brustkorb, Muskelreaktionen, Kieferresonanz, starkes Unbehagen (bis 10 Hz) Rückenschmerzen (v.a. 8-12 Hz) Muskelspannungen, Kopfschmerzen, Sehstörungen, Rachenschmerzen, Sprachstörungen, Reizungen in Darm und Blase (vorzugsweise bei 10-20 Hz) See-, Reisekrankheit (0,2-0,7 Hz, besonders bei 0,3 Hz)
  • Welche Berufskrankheiten sind durch Schwingungen bedingt? BK 2103: Erkrankungen durch Erschütterung BK 2104: vibrationsbedingte Durchblutungsstörungen an den Händen BK 2110: Bandscheibenbedingte Erkrankungen der Lendenwirbelsäule durch langjährige, vorwiegend vertikale Einwirkung von Ganzkörperschwingungen im Sitzen --> Knochen- & Gelenkerkrankungen
  • Wie werden Schwingungen beurteilt? Korrekturfaktor Der Mensch reagiert auf Schwingungen aus x- und y-Richtung empfindlicher als aus z-Richtung. Um Schwingungen aus verschiedenen Richtungen vergleichbar zu machen werden sie mit Korrekturfaktoren k gewichtet awe= k*awx,y,z [m/s2] k = 1 (z-Richtung), = 1,4 (x,y-Richtung) Frequenzbewertung Nicht auf alle Frequenzen des Schwingungsgemisches reagiert der Organismus gleichermaßen. Bei Ganzkörperschwingungen liegt der für den Menschen wichtige Bereich zwischen 0,1 und 80 Hz. Ermittlung der Belastung durch Schwingungen Belastung abhängig von Intensität & Einwirkungsdauer aw = awe * √(Te/T0)      = Beurteilungsbeschleunigung Ab einer Beurteilungsbeschleunigung von 0,8 m/s2 ist mit einer deutlichen Gefährdung zu rechnen. Bei Beurteilungsbeschleunigungen zwischen 0,45 m/s2 und 0,8 m/s2 wird auf eine mögliche Gefährdung verwiesen
  • Was sind Möglichkeiten zur Minderung von Schwingungsbelastungen? Gefahrenquelle vermeiden/beseitigen Sicherheitstechnische Maßnahmen organisatorische Maßnahmen Nutzung persönlicher Schutzausrüstung Verhaltensbezogene Sicherheitsmaßnahmen Fahrbahn verbessern (Glätten, Abschrägen, Füllen von Schlaglöchern) Kranbahn (Glätten von Verbindungsstößen, Entfernen von Rattermarkern) hohe Schwingungsstärken durch Schienen im Fahrbereich, durch aufgebrochenen Beton/Asphalt Erhöhung der Gefährdung durch Fahrt über abgesackte Betonplatten/Kopfsteinpflaster --> schwingungsgedämpfter Fahrersitz!
  • Wie sind Hand-Arm-Vibrationen zu bewerten? Schwingungen, die über das Hand-Arm-System in den Körper eingeleitet werden, entstehen meist beim Arbeiten mit Werkzeugen, die rhythmische Rückstoßerschütterungenerzeugen oder schnelle Vibrationen an haltenden oder stützenden Körperteilen bewirken. Schwingungsgesamtwert: ahv [m/s2] = √(a2hwx+ a2hwy + a2hwz) Bei Hand-Arm-Schwingungen spielt es keine Rolle, aus welchen Richtungen die Schwingungen einwirken. Frequenzbewertung Im Bereich von 8-1000 Hz können Hand-Arm-Schwingungen schädlich sein Ermittlung der Belastung durch Hand-Arm-Schwingungen ahv = ahv * √(Te/T0) Ab Tages-Schwingungsbelastung von 3 m/s2 ist mit einer Gesundheitsgefährdung zu rechnen
  • konkrete Präventionsmaßnahmen (Vibrationen) technisch Vibrationsminderung bei Schleifmaschinen durch ein Auto-Balancing-System Schlagbohrmaschine mit Antivibrationssystem organisatorisch Wechsel der Arbeitstätigkeit (Rotationsprinzip) Einhaltung der täglichen Expositionsdauer & Unterbrechung der Schwingungseinwirkung (Pausen) aktive & passive Erholung persönlich Vibrationshandschuh (schützt vor Vibrationen & Kälte)
  • Definieren Sie die physikalischen Klimafaktoren. Lufttemperatur: bezeichnet die Temperatur des umgebenden Mediums Luft [°C] Luftfeuchtigkeit: beschreibt den Wasserdampfgehalt der Luft "relative Feuchte in %" = Grad der Sättigung der Luft mit Wasserdampf absolute Feuchtigkeit = Wasserdampfmasse / Luftmenge [g/m3] Wasserdampfdruck [kPa] = Maß für die Sättigung der Luft mit Wasserdampf Luftgeschwindigkeit: Strömungsgeschwindigkeit der Luft [m/s] Wärmestrahlung: beschreibt Wärmeübergang durch Strahlung zwischen zwei Körpern unterschiedlicher Temperatur. Intensität der Strahlung = Wärmestromdichte = Wärmestrahlung [W/m2]
  • Wie erfolgt die Klimamessung? Messung von Temperatur, Luftfeuchte und Luftgeschwindigkeit mit einem Gerät. Wärmestrahlung wird in der Regel nur an besonders exponierten Arbeitsplätzen erfasst, besonderes Messgerät nötig. Genaue Dokumentation von Messort und –zeit bei Klimamessungen Bei der Raumtemperatur müssen fest definierte Messregeln eingehalten werden.
  • Was ist das Klimasummenmaß? Entwicklung einer Maßzahl, die der thermischen Wahrnehmung des Menschen entspricht. Das bekannteste ist das Klimasummenmaß nach YAGLOU, in dem drei Messgrößen verwendet werden: Trockentemperatur, Feuchttemperatur und Luftströmungsgeschwindigkeit. Ermittelt wird die Normaleffektivtemperatur (NET) bzw. die Basiseffektivtemperatur (BET). Die Normaleffektivtemperatur gilt für normal bekleidete Menschen, die Basiseffektiv-temperatur gilt für unbekleidete Menschen. Das Klimasummenmaß nach YAGLOU berücksichtigt nicht die Wärmestrahlung und nicht die Arbeitsschwere.
  • Was sind personenbezogene Klimafaktoren? Arbeitsschwere Gesundheitszustand Kleidung Kondition --> Wechselwirkungen mit den physikalischen Klimafaktoren!
  • Wie wirkt sich Kleidung auf den thermischen Widerstand aus? unbekleidet: 0 feste Arbeitskleidung: 1,0 Polarkleidung: ab 3,0 Einheit clo (clothing): 1 clo= 0,043 °C · m² · h/kJ
  • Erklären Sie den Wärmehaushalt des Menschen! lebensnotwendig: konstante Körperkerntemperaturweitgehend von 37°C, bei Hitze und Kälte. erhebliche eigene Wärmeproduktion. Auf Dauer Bestreben nach ausgeglichener Wärmebilanz (d.h. Wärmeproduktion und Wärmeaufnahme entsprechen der Wärmeabgabe) Wärmeproduktion durch Nahrungsaufnahme durch Muskelaktivität Wärmeaufnahme durch Umgebungswärme Wärmeabgabe an die Umgebung (Atmung, Verdunstung, Konvektion, Leitung)
  • Was sind Bedingungen am Hitzearbeitsplatz? Bei hohen Temperaturen nimmt die Bedeutung der Schweißverdunstung zum Wärmeausgleich zu. Bei zu hoher Umgebungstemperatur kann der Körper keine Wärme mehr durch Wärmestrahlung abgeben. Ist die Umgebungstemperatur zu hoch, kann der Körper keine Wärme mehr durch Konvektion abgeben. Mögliche Wirkungen auf den Menschen: Nachlassen der Konzentration, Schnelle Ermüdung, Kreislaufprobleme bis hin zum Kreislaufkollaps, Hitzschlag.
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  • Was sind Bedinungen am Kältearbeitsplatz? In kalter Umgebung steigert der Mensch die körpereigene Wärmeproduktion durch erhöhte Muskelaktivität (Kältezittern). Bei Kälte wird die Wärmeabgabe gedrosselt. Das geschieht durch eine geringere Durchblutung der Extremitäten. Die Wärme wird dadurch besser im Körperkern behalten. Mögliche Wirkungen auf den Menschen: Beeinträchtigung bei feinmotorischen Arbeiten, Gefahr durch Unterkühlung, Gefahr der Erfrierung Zusätzlich bei hoher Luftgeschwindigkeit: Auskühlung, Beschwerden durch Zugluft

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