Intenzita osvětlení jako důležitý parametr k zajištění BOZP

Na příkladu výrobního závodu, kde se provádějí montážní operace, obsluha CNC strojů, kontrola kvality, pohyb dopravních prostředků aj. bude popsán nevhodný a doporučený postup při zajištění vhodného osvětlení pracovišť.

Osvětlení, jako jeden z klíčových faktorů zdravého pracovního prostředí, přímo působí na zdravotní stav zaměstnance a navíc má velmi významný vliv na jeho psychickou pohodu, pracovní výkon atd. Lidské oko nejlépe snáší a vnímá denní sluneční světlo. Ve firmách, které pracují ve směnném provozu, se ale umělému světlu či přisvětlení neubráníme. V případě špatného či nedostatečného osvětlení pracoviště může dojít u zaměstnanců k pocitům snížené psychické pohody či dlouhodobě vést až k déletrvajícím poruchám, které se mohou projevovat sníženou vnímavosti, stresem apod., což často vede k pracovnímu úrazu nebo jiné nežádoucí události.

Dle R. Kohoutka (2009) platí, že vlivem špatného osvětlení bývá snížena výkonnost při tělesné a duševní práci až o 30 %.  V zaměstnání je kladen důraz zejména na výkon, přesnost, rychlost a správnost výrobních operací. Světelné podmínky v práci jsou proto pro tyto úkony velmi důležité. Celý pracovní prostor by tedy měl být dostatečně a rovnoměrně osvětlen, světlo by nemělo vrhat rušivé stíny či vytvářet světelné kontrasty a nesmí v žádném případě oslňovat. Sítnice oka by měla být vystavena jen takovému jasu, aby se oko dokázalo okamžitě adaptovat. Dle R. Kohoutka (2009) je také vhodné například použít vhodný úhel dopadu světla (30 stupňů), který oslnění zabraňuje.[1.]

Stále je tradováno, že se dětem či dospělým kazí zrak, pokud nebudou mít při čtení rozsvícené světlo. Tato pověra byla již několikrát vyvrácena (R.C. Vreeman, A.E. Carroll, 2007) [2.]. Jediné, co se při opakovaných výzkumech prokázalo, bylo, že při slabším světle se oči více unaví. Oční svaly jsou při namáhání a nedostatku světla rychleji vyčerpané, může se přidat celková únava a ospalost a tato reakce vede občas k rozostření zraku. Tato reakce je ale pouze dočasná a nevede tudíž k žádnému trvalému poškození zraku. K únavě očí dochází také při častém či intenzivním sledováním monitoru. Nemůžeme zde ale mluvit o ohrožení zdraví, ale usilovné soustředění, které má za následek zpomalení mrkání oka a jeho zvlhčení slzami pak vede k problémům se zaostřením. V literatuře se podobný jev označuje jako syndrom počítačového vidění (Computer vision syndrom - CVS) - k únavě očí se přidává bolest hlavy a bolest šíjového svalstva. Žádná studie ovšem nepotvrdila, že by sledováním monitoru docházelo k zhoršování zraku.[2.]

Teoretická východiska

Dle Nařízení vlády č. 361/2007 Sb.[3.], platí, že: „…k osvětlení pracoviště včetně spojovacích cest se užívá denní, umělé nebo sdružené osvětlení. Osvětlení pracoviště a spojovacích cest mezi jednotlivými pracovišti denním, umělým nebo sdruženým osvětlením musí odpovídat náročnosti vykonávané práce na zrakovou činnost a ochranu zdraví v souladu s normovými hodnotami a požadavky. Normovou hodnotou se rozumí konkrétní hodnota denního, umělého nebo sdruženého osvětlení obsažená v příslušné české technické normě upravující hodnoty denního, sdruženého   umělého osvětlení (ČSN EN 12464-1). Normovým požadavkem se rozumí technický požadavek obsažený v téže české technické normě. Osvětlení nesmí být příčinou oslňování“ (cit.[3.]).

Norma ČSN EN 12464-1 tedy definuje základní požadavky na osvětlení pro vnitřní prostory ve vztahu ke zrakové pohodě a zrakovému výkonu. Základem pro projekční činnost je splnění nejen požadované osvětlenosti, ale také dalších kvalitativních a kvantitativních požadavků. Při projektování je potřeba se zaměřit na:

1. zrakovou pohodu - zaměstnanci se velmi dobře cítí (nepřímo zvyšuje úroveň produktivity);
2. zrakový výkon – zaměstnanci jsou schopni vykonávat zrakové úkony při obtížných podmínkách a během dlouhé doby;
3. bezpečnost.

Základní parametry, které definují požadavky na osvětlení, jsou:

1. rozložení jasu;
2. osvětlenost;
3. oslnění;
4. podání barev a barevný tón světla;
5. míhání světla a stroboskopické jevy.[4.]

Je potřeba si uvědomit, že normové hodnoty udávají minimální požadavky pro většinu parametrů (rozložení jasu, osvětlenost, oslnění, rovnoměrnost, podání barev, míhání a stroboskopické jevy). Jsou zde ale parametry (např. barevný tón), které nejsou definovány. A právě barevný tón světla¹ je z hlediska pracovního prostředí velmi důležitý. Vhodně vybraná teplota chromatičnosti pro konkrétní pracoviště má vliv nejen na ekonomické aspekty (kvalitnější práce, lepší soustředění), ale hlavně na snížení stresu (zlepšení psychické pohody zaměstnance), snížení nemocnosti, atd. Kvalitnější osvětlení, které se svými hodnotami blíží dennímu osvětlení (vysoká teplota chromatičnosti), může u zaměstnance napomoci k zachování tzv. cirkadiánního rytmu², čímž je udržována pozornost člověka v průběhu noční směny. Lze tedy konstatovat, že vhodně navržená teplota chromatičnosti podporuje pocit celkové a psychické pohody.[5.] Pokud má zaměstnanec pocit pohody, více se koncentruje na práci, čímž může dojít ke snížení pravděpodobnosti vzniku pracovního úrazu.

Obecně lze tedy konstatovat, že pro zajištění optimálních podmínek pro zaměstnance je potřeba zlepšit světelné podmínky (pracovní prostředí) na pracovišti. Nástrojem pro zlepšování pracovního prostředí je ergonomie. Ergonomie jako přizpůsobování pracovních podmínek možnostem člověka je interdisciplinární věda, která zahrnuje mnoho různých oborů a nauk (kinantropologie, antropologie, fyziologie práce, psychologie atd.), řeší komplexně pracovní činnosti zaměstnance na konkrétním pracovním místě a zabývá se studiem vzájemných vztahů mezi člověkem, strojem (strojním zařízením) a pracovním prostředím (pracovištěm) jako základními aspekty ergonomie [7.].

Prostřednictvím principu systémového přístupu nahlížíme na základní aspekty a jejich vzájemné vazby jako na určitý systém a zvažujeme všechny jeho děje a části ve významových souvislostech [8.]. Cílem systému je optimalizace vzájemného působení jednotlivých aspektů, za účelem dosažení co nejvhodnějších pracovních podmínek pro zaměstnance, např. zlepšení pracovního prostředí a snížení míry rizikových faktorů, následnému zlepšení jeho výkonu, a tím i kvality práce. Systém můžeme zobrazit pomocí modelu (obrázek č. 1).

Obrázek č. 1 – Model systému působení jednotlivých aspektů a jejich vazeb

Základním stavebním úkolem v procesu osvětlování pracovišť je projekt osvětlení. Ten je zpracován na základě podkladů dodaných investorem. Je zcela zřejmé, že po výstavbě haly a instalaci technologie budou stále pracoviště, kde bude potřeba dodatečné instalovat osvětlení. Hlavním důvodem je, že nelze při projektování zcela určit konkrétní světelné podmínky v pracovní rovině na dílčích pracovních pozicích po instalaci technologie. Otázkou zůstává, na kolika pracovištích se bude muset dodatečně instalovat osvětlení.

Základem každého dobrého projektu osvětlení je tedy co možná nejpřesnější zadání. V praxi mohou nastat tři varianty:

1. zadání bude velmi obecné (osvětlení prázdné haly bez zohlednění instalované technologie - lze očekávat, že dodatečná instalace bude velmi nákladná;
2. investor dodá přesné rozmístění technologie, ale těsně před instalaci se rozhodne vše přemístit - nejhorší případ – náklady jsou nejvyšší;
3. investor předá projektantovi přesné rozmístění technologie - v tomto případě lze navrhnout osvětlení bez dodatečné instalace.

První a druhá varianta mohou představovat problém pro investora, protože nedostatečně osvětlené pracoviště představuje nevhodné pracovní prostředí pro zaměstnance. Často se navíc stává, že investor již nemá dodatečné náklady na instalaci dodatečného osvětlení (nepočítal s nimi v rozpočtu) a tento problém neřeší. Náklady na instalaci dodatečného osvětlení se mohou pohybovat řádově až v desítkách procent z celkové sumy peněz vynaložené na instalaci osvětlení.

Nevhodný postup

Při stavbě výrobního závodu a následné instalaci technologie byla použita varianta č. 1. Nejdříve byla postavena samotná hala včetně instalace osvětlovací soustavy dle projektu (závěsné svítidlo s halogenidovou výbojkou o výkonu 400 W a teplotě chromatičnosti Tc = 4300 K)³. Osvětlení bylo projektováno na hodnotu 300 Lx – položka 2.13.4 (střední obrábění) a 2.13.11 (střední stupeň montáže) [4.] s rovnoměrným rozložením. Po instalaci bylo provedeno měření akreditovanou společností, čímž bylo ověřeno splnění požadavků stanovených projektovou dokumentací (naměřené hodnoty se pohybovaly od 437 Lx do 487 Lx). Zde je potřeba doplnit, že hala byla prázdná, bez technologie.

Po instalaci technologie bylo provedeno další měření akreditovanou společností na vybraných místech. Tímto měřením bylo zjištěno, že osvětlení pracovišť zcela nevyhovuje hygienickým požadavkům pro osvětlení. Jedním z důvodu bylo, že technologie byla přímo pod osvětlovacími tělesy, čímž došlo ke stínění (obrázek č. 2).

Obrázek č. 2 – umístění technologie pod osvětlením

Na základě výsledků byla provedena hloubková analýza, při které byly všechny pracovní pozice v rámci výrobní haly zakresleny do výkresové dokumentace a proměřeny. Pouze 14 % pracovních pozic splnilo požadované parametry.

Tato hloubková analýza byla podkladem pro vypracování nového projektu na osvětlení, který byl po schválení vedením společnosti uskutečněn. Dodatečná instalace osvětlení pracovních pozic byla provedena pomocí zářivkových těles s dvěma lineárními zářivkami o výkonu 58 W a teplotě chromatičnosti Tc = 4000 K, které byly umístěny následovně:

1. nad každým koridorem mezi jednotlivými výrobními linkami (měření výrobku, ovládání a nastavování strojů), byly instalovány 3 – 4 zářivková tělesa;
2. nad každým inspekčním stolem (pokud nebyl již dostatečně osvětlen v rámci procesu instalace technologie), stanicí vizuální kontroly, atd.

Až touto instalací byly splněny legislativní a normové požadavky. Náklady na dodatečnou instalaci představovaly cca 20 % celkových nákladů na původní osvětlení.

V průběhu instalace dodatečného osvětlení došlo následně v rámci výrobní haly k výměně hlavního osvětlení celé haly – původní závěsná svítidla s halogenidovou výbojkou o výkonu 400 W a teplotě chromatičnosti Tc = 4300 K byla nahrazena závěsnými zářivkovými tělesy s šesti lineárními zářivkami o výkonu 58 W a teplotě chromatičnosti Tc = 4000 K, navíc s možností plynulého měnění intenzity osvětlení. Tato změna byla provedena zejména pro úsporu energie a s ní souvisejících nákladů. Typ osvětlení nebyl vhodně zvolen ve vztahu k chromatičnosti – pokles o 300 K.

Doporučený postup

Investor měl předat projektantovi nejen výkresovou dokumentaci haly a požadovat návrh osvětlení samotné haly, ale také mu měl dodat rozmístění technologie (rozmístění obráběcích linek a pracovních stanic). Projektant by pak mohl pravidelnou síť osvětlení haly (zajištění rovnoměrnosti osvětlení, estetičnosti atd.) posunout dle rozložení obráběcích linek (při zachování požadovaných parametrů) tak, aby řada světel byla nad uličkou, nikoli nad linkou. Tímto krokem by zajistil dostatečné osvětlení například uliček mezi výrobními linkami (obrázek č. 3).

Obrázek č. 3 – umístní technologie mimo osvětlení

Další důležitý faktor pro přípravu projektu osvětlení je úvaha o dodatečném osvětlení. Je zcela logické, že když na nějaké úkony potřebuji 500 nebo 750 Lx a osvětlení haly je projektováno na 300 Lx, že budu muset instalovat osvětlení na všech pracovištích, abych splnil tento požadavek. Kdyby se tato úvaha udělala před návrhem osvětlení, mohl by zaměstnavatel s touto částkou počítat v rozpočtu a nemusel by řešit dodatečně náklady na instalaci dodatečného osvětlení.

Aby lidé mohli pracovat za optimálních světelných podmínek, je potřeba osvětlit jejich pracoviště vhodnými zdroji osvětlení. Často proto musíme po instalaci hlavního osvětlení haly a technologie instalovat dodatečné osvětlení na vybrané pracoviště. Náklady spojené s tímto dodatečným osvětlení závisí hlavně na investorovi a jeho zadání. Pokud investor předá projektantovi kvalitní a přesné zadání (kromě projektové dokumentace stavby dodá také rozložení technologie, pracovišť atd.), může projektant navrhnout takové osvětlení, že již nebude potřeba tolik investovat do instalace dodatečného osvětlení.

Obecně platí, že pokud investor předá projektantovi nedostatečnou projektovou dokumentaci (špatné zadání), tak po instalaci základního osvětlení nastanou s největší pravděpodobností nevhodné světelné podmínky. Jedinou možností zlepšení pracovního prostředí (ergonomie) je tak instalace dodatečného osvětlení, čímž samozřejmě stoupnou celkové náklady na instalaci osvětlení.

Ušetřené finanční prostředky se mohou poté investovat od instalace kvalitnějšího osvětlení – zejména se zaměřením na teplotu chromatičnosti, jako na jeden z důležitých parametrů kvalitního pracovního prostředí (ostatní parametry jsou již dodrženy dodatečnou instalací). Jako příklad zde mohu uvést LED osvětlovací těleso, které má vyšší teplotu chromatičnosti, než klasické osvětlení (4300 K – 5600 K). Proto zaměstnavatel nahradil klasické výbojkové lampy zářivkovými tělesy z důvodu úspory energie. Pokud by se ušetřily finanční prostředky na instalaci dodatečného osvětlení, mohly by se investovat od výměny hlavního osvětlení a místo zářivkových těles se mohly instalovat LED osvětlovací tělesa, čímž by došlo ke zlepšení pracovního prostředí.

¹Tento parametr je charakterizován vzhledem barvy vyzařovaného světla neboli chromatičnosti, vyjadřuje se pomocí teploty chromatičnosti (jednotkou je Kelvin - K) – chladně bílá (nad 5300 K), teplá bílá (pod 3300 K).[4.]

²Cirkadiánní rytmus neboli biologické hodiny člověka ovlivňující funkčnost jeho těla, připravenost k práci a schopnost udržovat všeobecnou pozornost v průběhu dne.[6.]

³ Poznámka autora - osvětlovací soustava je definována více parametry, uvedené parametry jsou důležité pro tento článek.

Seznam literatury

[1.] KOHOUTEK, R., 2009. Faktory pracovního prostředí a jejich působení na člověka. [online]. [cit. 2016-03-11]. Dostupné z: http://rudolfkohoutek.blog.cz/0901/psychologicke-pusobeni-faktoru-pracovniho-prostredi [2.] VREEMAN, R.C., CARROLL, A.E., 2007. Medical myths. British Medical Journal, 335: 1288-1289, [online]. [cit. 2016-03-11]. Dostupné z: http://www.bmj.com/content/335/7633/1288.full
[3.] Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, ve znění pozdějších předpisů. In: Bezpečnost a ochrana zdraví při práci. Ostrava: Sagit, 2017, s. .  ISBN 978-80-7488-054-4
[4.] ČSN EN 12464-1 Světlo a osvětlení – Osvětlení pracovních prostorů - Část 1: Vnitřní pracovní prostory. Praha: Český normalizační institut, 2003
[5.] FUKSA, A. Měřítka podání barev. In: Světlo. Praha, 2014. ISSN 1212-0812. [online]. [cit. 2016-03-09].
[6.] DUNCAN, Linda et al. Ergonomic and the management of musculoskeletal disorders. 2. vydání. St. Louis, Missouri 63146: Butterworth Heinemann, 2014. ISBN 0-7506-7409-1.
[7.] MAREK, Jakub; SKŘEHOT, Petr. Základy aplikované ergonomie. 1. vydání. Praha: VÚBP, v.v.i., 2009. ISBN 978-80-86973-58-6.
[8.] MOLNÁR, Zdeněk. Úvod do základů vědecké práce. [online]. [cit. 2016-03-11]. Dostupné z: http://www.utb.cz/file/22670_1_1/.