1 1. ERGONOMİ ve TASARIM GİRİŞ İnsanoğlu sosyo-ekonomik sistemlerin işleyişinde önemli bir rol oynar. Örneğin, bugün kullandığımız araç-gereç, makine, iş istasyonları ve nesnelerin bir çoğu insan yapısıdır. Aynı zamanda insan, bunların direkt veya dolaylı olarak kullanıcısı durumundadır. Tarih boyunca bu böyle olmakla birlikte, zamanla ihtiyaçların ve teknolojinin gelişmesi neticesinde, insan yapısı ürünler, daha büyük oranda insan yaşamının ayrılmaz bir parçası olmaya başlamıştır. İnsan yapısı bu ürünler karmaşıklaştıkça, ürünlerin kullanımıyla ilgili sağlık ve verimlilik sorunları dikkat çekmeye başlamıştır. Çalışma yerindeki prodüktivite, iş tatminsizliği, sağlık ve güvenlik problemleri artıkça Ergonomiye olan ilgi de buna paralel olarak artmıştır. Örneğin, Kore savaşı sırasında eğitim uçuşları esnasında ölen Amerikalı pilotların sayısının, savaşta ölen pilotlardan daha fazla olduğunun görülmesi, dikkatleri pilot kabininin gösterge ve kontrol kollarının tasarımına çevirmiştir. Ergonomi insan, nesne ve sistem arasındaki etkileşim ile ilgilenen bir bilim dalıdır. İnsanların işte, evde ve yaşamlarının her aşamasında kullandıkları sistem, alet, prosedür, eylem ve hareketlerin tasarımıyla ilgilenir. Tasarımın amacı, sistem, ürün, iş ve çevrenin, insanın fiziksel ve zihinsel kabiliyetlerine uygunluğunu sağlamaktır. Sistemin işleyişini aksaksız sürdürebilmesi için, tamamlayıcı bir tedbir olarak, sistem kullanıcısının eğitilmesi gerekir. Ancak ideal olan, sistemlerin özel eğitime gerek kalmayacak şekilde tasarlanmasıdır. Ergonomi, anlayış olarak insanın doğasında olan bir kavram olduğundan dolayı tarih boyunca insanın kullandığı kesme aletleri, testere, kazma vs. gibi aletler insanların rahat kullanımına uygun şekilde tasarlanmaya çalışılmıştır. Bununla birlikte yunanca ergo(iş) ve nomos(kural,kanun) kelimelerinden türemiş olan Ergonomi sözcüğü, ilk olarak Wojciech Jastrzebowski tarafından de kullanılmıştır. Yirminci yüzyılın başında Ergonomi&#;nin temel ilgi alanı, insanın işe adaptasyonunun sağlanması olduğundan, araştırmalar daha çok işçilerin seçimi, sınıflandırılması ve eğitimi konularında yoğunlaşmıştır. Günümüzde ise, geçmişte olduğu gibi, insanın işe adaptasyonu değil, işin insana adaptasyonu Ergonominin temel felsefesi olmuştur.
2 Avrupa da, Ergonomi lerde endüstriyel uygulamalarla başlamış ve iş prosesleri ile çalışma yerlerinin tasarımında, İş Fizyolojisi, Biyomekanik ve Antropometri bilim dallarından yararlanmıştır. Amaç, çalışanların rahat ve huzuru ile imalatta verimliliği artırmaktı. Amerika Birleşik Devletleri nde ise, İnsan Faktörleri Mühendisliği (Human Factors Engineering), İnsan Faktörleri (Human Factors) ve Mühendislik Psikolojisi (Engineering Psychology), İkinci Dünya savaşı yıllarında askeri problemlere çözüm arama uygulamalarıyla gelişmişlerdir. Burada insan faktörlerinin orijini, Deneysel Psikoloji ve Sistem Mühendisliğine dayanmaktadır, amaç sistem performansını optimize etmektir. İlgi Alanı Tecrübeye dayalı tasarım Çalışma yerleri ve iş prosesleri Askeri uygulamalar, Cockpit tasarımı Uzay araçları ve cokcpit tasarımı Otomotiv ve end. ürünler Bilgisayar donanım tasarımı Otomasyon tasarımı Yazılım ve teknoloji tasarımı Yıllar Şekil 1. Ergonomi nin Tarihsel Gelişimi ve Değişen İlgi Alanı Web ve mobil uygulama tasarımı lı yıllardan sonra özellikle Amerika da, Ergonomi askeri alana has bir bilim dalı olmaktan çıkmış, uzay araçları, eczacılık, bilgisayar, otomobil ve diğer tüketim ürünleri üzerinde de ergonomik araştırmalar yaygınlaşmaya başlamıştır li yıllarda bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak insan-bilgisayar etkileşimi üzerinde çalışmalar yoğunlaştırılmıştır. Donanım ve yazılım tasarımının, insanın fiziksel ve bilişsel özelliklerine uyumunun sağlanması bu çalışmaların temel ilgi odağı olmuştur. Bunun yanında ergonomik 2
3 dataların sistematik bir şekilde depolanması, yapılan ürün, iş yeri ve sistem tasarımlarının bilgisayar ekranında simüle edilerek çeşitli analizlerin yapılması amacıyla çeşitli yazılımlar geliştirilmiş ve Uzman Sistem uygulamaları ağırlık kazanmaya başlamıştır ERGONOMİ VE TASARIM Bir çok bilim dalında olduğu gibi, Ergonomi de insan-nesne sistemlerini incelerken, deneysel ve uygulamalı çalışmalarla ispatlanmış bir çok kabuller yapar. Örneğin, insan-nesne sistemlerinin etkinliği, sistem içerisindeki insanın fonksiyonlarının etkinliği ile ilişkilendirilir. İnsan, sistem içerisindeki fonksiyonlarını etkin bir şekilde icra edemezse, sistemin performansı da olumsuz yönde etkilenir. Diğer bir kabul ise, insanın uygun bir şekilde motive edildiği takdirde daha başarılı olacağı varsayımıdır. Tasarımcılar, insanı güdüleyen iş çevresinin karakteristikleri üzerinde çalışmalı ve bunları insanın önemli roller üstlendiği organizasyonlarda hayata geçirmelidirler. Ergonominin belki de en önemli kabulü, ekipman, alet, makine ve çevresel koşulların insan performansını, dolayısıyla da insan-nesne sisteminin performansını etkilediği kabulüdür. Bundan hareketle ürünler, aletler, makinalar, iş istasyonları ve çalışma metotları, insan kabiliyetleri ve sınırları göz önünde bulundurularak tasarlandıkları takdirde, sonuç tersi durumdan çok daha iyi olacaktır. Tasarım ile Ergonomi ayrı iki disiplin olmalarına rağmen, bir bütünün iki parçası gibi birbirlerini tamamlayıcı nitelikte işlev görürler. Ergonomi&#;yi, ürün, çalışma yeri ve sistemlerin tasarımında insan odaklılığı esas aldığından, bir yaklaşım veya bir felsefe olarak görmek ve insan için tasarım (design for people) olarak adlandırmak mümkündür ERGONOMİ Basit olarak Ergonomiyi insan ile kullandığı nesne ve iş gördüğü çevre arasındaki etkileşimi inceleyen bir bilim dalı olarak tanımlamak mümkündür. Ergonomi; -verimli, emniyetli, rahat ve etkin bir kullanım sağlamak amacıyla, -alet, makine, sistem, görev, iş ve çevrenin en iyi şekilde tasarımı için, -insan davranışı, kabiliyetleri, sınırları ve diğer karakteristikleri ile ilgili bilgileri keşfeder ve uygular. 3
4 Yukarıdaki tanımda dikkati çeken en önemli bir nokta, Ergonominin tasarım amaçlı olduğu hususudur. Böylelikle Ergonomi, bu yönüyle yararlandığı diğer bilim dallarından farklılık arz eder. Zira Antropoloji, Psikoloji, Sosyoloji ve Tıbbi Bilimler gibi bilim dalları insan davranışını anlamaya ve bunun modelini kurmaya çalışırlar, bilgiyi tasarım amaçlı olarak kullanmazlar. Ergonomi&#;yi üç ayrı açıdan değerlendirmek mümkündür. Temel ilgi alanı, amaçlar ve yaklaşım: İlgi alanı: İnsan ve onun ürün, nesne, sistem ve çevre ile olan etkileşimi. Amaç : İnsanın rahatlık, sağlık ve güvenliği ile birlikte sistemin performansını da arttırmak. Yaklaşım: Tasarımda insan karakreristiklerinin (yetenek ve sınırlarının) sistematik kullanımı. Ergonomi, yapılacak olan iş için, ürün-kullanıcı uyumunu mümkün olduğu kadar en üst düzeyde gerçekleştirmektir. Aşağıdaki hususlar ise amaca ne denli ulaşıldığını ortaya koyar. - Fonksiyonel etkinlik (verimlilik, iş performansı vs.) - Kullanım rahatlığı - Sağlık, güvenlik ve huzur Şekil 2. de Ergonomi ve amaçları şematik olarak gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi, Ergonomi, iş-çevre-ürün-insan arasındaki etkileşimi insan merkezli bir yaklaşımla ele alır. Burada, insan-iş uyumu, büyük ölçüde fonksiyonel etkinlikle ilgili ölçüleri verirken, insan-ürün uyumu kullanım kolaylığı ve rahatlıkla ilgili ölçülerin, insan-çevre uyumu ise sağlık ve güvenlik ile ilgili ölçülerin ağırlıklı olarak tayin edicisi durumundadır. Fonksiyonel etkinlik İş İnsan Rahatlık ve kullanım kolaylığı Ürün Çevre Sağlık ve güvenlik Şekil 2. Ergonomi nin İlgi Alanı ve Amaçları 4
5 TASARIM Tasarım, çok çeşitli alanlarda kullanıldığından, dolayısıyla çok geniş bir uygulama alanına sahip olduğundan, tasarımın genel bir tanımını yapmak oldukça zordur. Bu zorluk, tasarım alanlarının gruplandırılmasında da (endüstriyel tasarım, mühendislik tasarımı, mimari tasarım v.b.) yaşanmaktadır. Tasarımı, yeni bir sistemin veya nesnenin icat edilmesi veya geliştirilmesi olarak tanımlamak mümkündür. Ancak mühendislik tasarımı perspektifiyle ele alındığında, tasarım, bir ürün veya sistem geliştirmek amacıyla yapılan ardışık karar verme süreci olarak tanımlanabilir. Bu süreçte bütün kararlar, tahmin veya değerlendirme kriterine göre alınır ve süreç boyunca, mümkün olan en iyi kararların alınması hedeflenir. Bu kararlar alınırken daha önceden belirlenmiş performans gereksinimleri ve kısıtlar dikkate alınarak uygulanabilirlik üzerinde durulur. İhtiyaçların, performans gereksinimlerinin ve sınır şartlarının belirlenmesi konuları, tasarım sürecinin ilk aşamalarında netliğe kavuşturulması gereken hususlardır. Tasarlanan ürün, süreç, çalışma yeri veya sistem ve bunların, temel teknik kavram, prensip ve terminolojileri, genellikle tek bir kişinin başa çıkabileceği türden olmadığından, tasarım grubunun kurulması ve iteratif bir çalışma metodunun takip edilmesi gerekmektedir. Tasarım grubu teşkil edilirken tasarım sürecinde yapılması gereken işlerde uzman kişiler seçilmelidir. Bu kişiler, alanlarında yeterli teknik bilgiye vakıf olmalarının yanı sıra, aynı zamanda da takım çalışması ruhuna sahip olmaları ve grup elemanları arasında uyumun sağlanabilmesi için beşeri ilişkiler açısından da iyi bir düzeyde olmaları gerekir. Tasarım sürecinin aşamaları aşağıdaki şekilde ifade edilebilir: 1. Problemin ayrıntılı bir şekilde tanımlanması (amaç, kısıtlar v.s.) 2. Alternatif çözüm önerilerinin ortaya konması, geliştirilmesi ve uygulanabilirliklerinin araştırılması 3. Alternatifler arasından en iyisinin seçilmesi 4. Uygulama ve değerlendirme 5. Sürekli Geliştirme 5
6 Yukarıda kısaca belirtilen tasarım aşamaları, aşağıdaki üç yardımcı fonksiyon ile desteklenir: 1. Kontrol ve onaylama 2. Simülasyon ve modelleme 3. Veri ve bilgileri elde etme ve rahatlıkla kullanılabilir bir şekle dönüştürerek hazırlama Bir tasarım sürecinin başarısı için, organizasyonun tüm öğeleri arasında ortak amaç ve anlayışın olması gerekir. Bu hususta, özellikle yönetimin tasarım politikasının, başarıyı yakalamadaki önemi açıktır. Bu meyanda özellikle organizasyonel düzeyde bilgi paylaşımı ve organizasyonel öğrenme, bir kuruluşun tüm faaliyetlerinde olduğu gibi tasarım grubunun, istenen yapıya kavuşturulmasında dikkate alınması gereken hususlardır. Böylelikle ergonomik yaklaşımın tasarım sürecine entegrasyonu konusunda da önemli bir mesafe kat edilmiş olur. Bir tasarım sürecinin arzu edilen neticeler vermesi, sürecin sağlam bir teorik alt yapıya, stratejik metot ve tekniklere dayanması ile mümkündür. Bu bağlamda DFX (Design For X) olarak adlandırılan çeşitli stratejiler geliştirilmiştir. Burada X, tasarım sürecinde üzerinde odaklanan tasarım parametresini göstermektedir. Bu stratejilerden; maliyeti esas alanı DFC (Design For Cost), üretimi esas alanı DFM (Design For Manufacturing), montajı esas alanı DFA (Design For Assembly), kaliteyi esas alanı DFQ (Design For Quality) olarak isimlendirilmektedir. Bu stratejilerin uygulama alanı işletmelerin öncelik sırasına göre değişiklik arz etmektedir. DFX stratejilerinin yanı sıra ve bunlardan daha da önemlisi DFH (Design For Human) stratejisinin geliştirilmesi ve tasarım sürecinde, her halükârda birincil önemi haiz bir esas olarak ele alınması zarureti gün geçtikçe artmaktadır. Tasarım, rekabetçi bir ortamda, insanın özellik ve ihtiyaçları dikkate alınarak, teknik ve sosyal bilgilerin avantaja dönüştürülmesini sağlayan stratejik bir silahtır. Bu silahın etkin kullanımı, Ergonomi&#;nin entegre edildiği iyi bir tasarım stratejisi ile mümkündür. Tablo 1. de aşamaları verilen böyle bir tasarım sürecinin başarılı olabilmesi için aşağıdaki niteliklere sahip olması gerekmektedir: -İş ve görevlerin açık bir şekilde izahı yapılmış olmalıdır. -Tasarım süreci, sistemin işleyişini belirleyici nitelikteki elemanlar üzerinde yoğunlaşmalıdır. 6
7 -Birbirleriyle ters orantılı olan amaç kriterleri (kalite-maliyet, esneklik-stabilite, katılımcılık-kontrol vb.) optimize edilmelidir. -Amaç, açık bir şekilde ifade edilmeli ve bu konuda, grup elemanları arasında ortak anlayış ve uyum olmalıdır. -Tüm aşamalar arasında sürekli bir geri besleme sağlanmalıdır. -Değerlendirme, belirlenmiş amaç kriterlerine göre makro ve mikro seviyede yapılmalıdır. Tablo 1. Procrustes eline geçirdiği yolcuları bu yatağa yatırıyor, eğer yolcu yatağın boyundan uzunsa, ayaklarını keserek; kısa ise, vücudunu gerdirerek yolcunun boyunu, yatağın buyuna uyduruyordu. Günümüzde gerek ürün ve iş yeri tasarımı ve gerekse iş tasarımında, Procrustes in yaklaşımıyla akraba sayılabilecek yaklaşımlarla karşılaşmak mümkündür. Ülkemizde çalışma yeri üzerinde yapılan bir çalışmada, çalışma yerlerinin %&#;unun ergonomik açıdan kötü durumda oldukları görülmüştür. Aynı araştırmada 7
8 ergonomik açıdan iyi tasarlanmış çalışma yerlerinin oranı sadece % iken, orta derecede iyi olan işletmelerin oranı % 38 olarak tespit edilmiştir. Bu da, ülkemizde, tasarım sürecinde ergonomik veri/bilgi ve metotların göz ardı edildiğini göstermektedir. Son zamanlara kadar ve halen bir çok kuruluşta, tasarım süreci, Ergonomi&#;nin entegre edildiği bir çatı altında, rekabet gücünün artırılmasında bir araç olarak kullanılmaktan ziyade, teknolojik gereksinimlerin öncelikli olarak ele alındığı teknoloji yönelimli bir yaklaşımla ele alınmaktadır. Teknoloji yönelimli yaklaşımda temel amaç, sistemin işlevselliğinin ve kârının, maliyete oranını maksimize etmektir. Bunun için de esas üzerinde durulan nokta, sistemin teknik özelliği ve teknik işlevselliği olmaktadır. Böylece potansiyel kullanıcıların karakteristikleri, gereksinimleri ve beklentileri, çoğu zaman göz ardı edilmektedir. Bunun uzun vadedeki maliyetini (pazar kaybı, rekabet gücünün azalması, ergonomik faktörlerin göz ardı edilmesinden kaynaklanan hataların düzeltilmesinin, çok masraflı ve zaman alıcı olması v.s.) gören kuruluşlar, insan odaklı tasarım yaklaşımını benimsemeye başlamışlardır. Tasarımı yapılan bir sistemin optimizasyonu, ilk aşamalardan itibaren ergonomik kriter ve verilerin, tasarımın tüm aşamalarına, sistematik bir şekilde entegrasyonu ile mümkündür. Ergonomi uzmanları, tasarım prosesinde genel olarak aşağıdaki işlerin yapılmasından sorumludurlar: - Sistemin bütünlüğü içerisinde kullanıcının özelliklerini, gereksinimlerini ve işlevini belirleyerek analiz etmek. - Alternatif tasarım seçeneklerinin önermek ve değerlendirmek. - Prototip tasarımın veya uygulamaya konan tasarımın öğelerini ergonomik açıdan değerlendirmek ve geliştirmek. Ergonomi uzmanı bu işleri yaparken, tasarlanan sistemle ilgili bilgi ve verilerin, tasarımcıya, rahatlıkla kullanabileceği şekilde sunulmasını da sağlamalıdır. Tasarımcının, ergonomik yöntem ve tekniklere yeterince vakıf olmaması durumunda çeşitli iletişim problemleri meydana gelebilmektedir. Ergonomistin tasarım sürecindeki görevlerini biraz daha spesifikleştirirsek, bunları aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür: - Potansiyel kullanıcı popülasyonlarının karakterize edilmesi. (kabiliyetler, özellikler, gereksinimler v.s.) - Sınır şartlarının tespiti. - İş çevresinin tanımlanması. (fiziksel, bilişsel, organizasyonel, sosyal v.s.) 8
9 - Kullanıcı veya donanım/yazılım tarafından yapılacak işlerin tanımlanması ve analizi. - Kullanıcının uzmanlık seviyesine göre sistemin yapılandırılması ve yardımcı materyallerin tasarımı. Tablo 2.&#;de Ergonomi&#;nin tasarımdaki yeri, tasarım safhalarına göre yaptığı işler ve kullandığı metotlar gösterilmiştir. Tablo 2. Ergonomi nin Tasarım Sürecindeki Görevleri ve Kullandığı Metotlar Aşamalar Ergonomi&#;nin Görevi Kullanılan Metot (5T) Tanımlama Kullanıcı grubunun tanımlanması ve analizi Ergonomik tasarım kılavuzları Tasarlama Sistemin öğelerinin belirlenmesi ve kullanıcının görevlerinin tanımlanması Ergonomik tasarım kılavuzları Tatbikat Kullanıcı ile uyumsuzlukların tespiti ve düzeltilmesi Lab. çalışmaları Kullanıcı testleri Takip Sistemin kalitesinin ergonomik açıdan izlenmesi ve veri/bilgi toplama Sistemin, kullanıcı açısından performansını ölçme ve değerlendirme Alan çalışmaları Kullanıcı testleri Tekamül Sistemin kullanıcı uyumunun ve performansının geliştirilmesi Kullanıcı testleri Alan çalışmaları Lab. çalışmaları Bir sistemin kalitesinin, ergonomik açıdan değerlendirilmesi, aşağıdaki yöntemlerden bir veya bir kaçı ile yapılabilir: - Bilimsel kılavuzlara dayanılarak hazırlanan kontrol listeleri - Performans ölçümleri (zaman, hata v.s.) - Fizyolojik ölçümler (nabız atışı, O 2 tüketimi v.s.) - Psikometrik değerlendirmeler (kabul edilebilirlik oranı v.s.) - Davranışsal gözlemler (video kaydı v.s.) - Kullanıcı görüşleri (görüşmeler, anketler v.s.) Ergonomi&#;nin, disiplinler arası bir bilim oluşu ve farklı disiplinlerin bilgi ve yöntemlerini kullanması, bu disiplinler ile disiplinler arası karaktere sahip olan tasarım arasında bir köprü vazifesi üstlenmesine sebep olmuştur. Bir tasarımın başarısı, bu köprünün sağlamlık derecesi ile doğru orantılıdır. Bu köprünün sağlam bir şekilde kurulabilmesi ise, 9
10 tasarım sürecinin sorumluluğunu üstlenen tasarımcının, temel ergonomi bilgisine sahip olmasını gerektirir. Tasarım süreci geçmiş bilgilerin (retrospective) yanı sıra geleceğe yönelik (prospective) bilgilerin de kullanılmasını gerektirir. Tasarımda kullanılacak geçmişe ait bilgiler, tutulan kayıtlardan, geleceğe yönelik bilgiler ise, ergonomik verilerden veya ergonomik testlerden elde edilebilmektedir. Tek başına bir tasarımcı, ergonomik verilerin ergonomik bilgilere dönüştürülmesinde çeşitli zorluklarla karşılaşır. Bundan dolayı bir ergonomist ile işbirliği yapmak şarttır. Bu zorlukların başlıca sebepleri ise şunlardır (Şekil 3): - Tasarım eğitimi veren okullarda yetersiz ergonomi eğitimi - Tasarım ile Ergonomi arasında terminolojik farklılıklardan kaynaklanan dil engeli - İnsan yapısının karmaşıklığı - Metodoloji eksikliğine bağlı olarak tasarım prosesinin karmaşıklığı - Ergonomik veri ve bilgilerin elde edilmesindeki zorluklar - Ergonomik araştırmaların kısa vadedeki maliyeti Bu güçlüklerin üstesinden gelebilmek ve Ergonomi ile tasarım açısından pratik bir çözüm bulmak oldukça zordur. Ancak, bu güçlükleri minimize edebilmek için, eğitim ile başlayan, tasarım yönetimi ile devam eden ve ergonomik bir model ile sona eren makro düzeyde bir yaklaşıma gereksinim vardır. Ergonomik Verilerin Ergonomik Bilgilere Dönüştürülmesindeki Zorluklar Yetersiz Ergonomi Eğitimi Dil Engeli İnsan Yapısının Karmaşıklığı Tasarım Prosesinin Karmaşıklığı Bilgilerin Elde Edilmesindeki Zorluklar Ergonominin Kısa Vadedeki Maliyeti Şekil 3. Ergonomik Verilerin Ergonomik Bilgilere Dönüştürülmesinde Zorluklar Kullanıcı özellikleri Kullanıcı ihtiyaçları Geçmişe ait veriler Standart ve kanunlar Yönetim politikası İnsan 10 Orta/uzun vadeli başarı İnsan-sistem uyumu Performans artışı Yüksek iç/dış motivasyon Yüksek emniyet
11 Şekil 4. Ergonomik Tasarım Sürecinin Girdi-Çıktıları İnsanın, fiziksel, zihinsel, ruhsal, sosyal ve kültürel yapısıyla kompleks bir varlık olması, ihtiyaç ve beklentilerinin sürekli değişmesi, ergonomik tasarım çalışmalarının, süreklilik arzetmesini ve Sürekli İyileştirme (Continuous Improvement) felsefesine paralel olarak yürütülmesini zorunlu kılmaktadır. Bu noktadan hareketle, Şekil 4. te ergonomik tasarım süreci döngü şeklinde sembolize edilmiş ve girdi-çıktıları gösterilmiştir. Bu döngüde, tasarım sürecinin tüm aşamalarında insan odaklılık esas olduğundan, insan/kullanıcı, döngünün merkezinde gösterilmiştir. Tasarım sürecinin bütün aşamalarında, kullanıcıların direkt veya dolaylı katılımı söz konusudur. Bu durum kullanıcılarda yüksek iç/dış motivasyona sebep olmak suretiyle verimlilik artışına neden olur ERGONOMİYE BİR SİSTEM YAKLAŞIMI Günümüzde en fazla kullanım alanı bulmuş sözcüklerden biri, sistem sözcüğüdür. Öyle ki, sistem sözcüğüne her yerde ve her zaman rastlayabileceğimizi söylemek hiç de abartma olmayacaktır. Gerek günlük konuşmalarda, gerekse çeşitli toplantılarda bu kelime çok kullanılmaktadır. Ancak bu denli yaygın ve farklı kullanıma rağmen, bazı ortak noktalardan yola çıkarak sistemi, aralarında bir ilişkiler kümesi sergileyen, karşılıklı etkileşim içerisinde belli bir amaca yönelmiş öğeler topluluğu olarak tanımlamak mümkündür. Buna göre; - Sistem, öğelerden oluşur. - Öğeler arasında ilişkiler vardır. - Sistemin belli amacı vardır. Ergonomi&#;de de temel kavramlardan birisi sistem kavramıdır. Ergonomik açıdan bir sistem, tek başlarına elde edemeyecekleri belli amaçlara ulaşabilmek için bir araya gelmiş karşılıklı etkileşim içerisinde bulunan insan, makine ve diğer öğelerden oluşur. Ergonomide sistem yaklaşımı, amacın tanımlanarak analiz edilmesinde, amaca ulaşabilmek için gereksinimlerin tespit edilerek derecelendirilmesinde ve amaca etkin bir şekilde ulaşılmasını sağlayacak iyi koordine edilmiş bir sistemin kurulmasında çok önemli rol oynar. 11
12 Şekil 5. Ergonomi&#;ye bir sistem yaklaşımını (çevre-operatör-makine) göstermektedir. Bu sistem, Ergonomi&#;nin iki ana kolu olan makine/ürün tasarımının yanı sıra çalışma sistemlerinin tasarımında da rahatlıkla uygulanabilir. Operatör, sistemin orijini durumundadır. Çevreden gelen görsel ve işitsel sinyalleri algılayarak, veriyi işlemden geçirip karar verir ve sinyale cevap olarak bir çıktı üretir. Operatörün tecrübesiz olduğu bir işte algılama, bilgi işleme ve karar verme prosesleri yavaş işler. Rutin işlerde ise bu işlemler otomatiğe yakın bir hızlılıkla gerçekleşir. Cevap, bir makine veya aleti sözlü veya elle kontrol şeklinde cereyan eder. Burada iş performansını etkileyen yetenek, deneyim, cinsiyet, motivasyon, yaş gibi modülasyon değişkenleri bulunur. Stres de algılama, karar verme ve kontrol etme aşamalarını etkileyen önemli bir değişkendir. ÇEVRE OPERATÖR MAKİNA ORGANİZASYON İletişim Sorumluluk Eğitim İş arkadaşları GÖREV İçerik Dağılım Geri-besleme FİZİKSEL ÇEVRE Gürültü İklim Aydınlatma Çalışma alanı MODÜLASYON DEĞİŞKENLERİ Yetenek, cinsiyet, yaş, motivasyon, Algılama - Görsel - İşitsel Bilgi işleme Stres - Zaman - Bilgi Karar verme Cevap - Elle - Sözlü ÖZELLİKLER Otomasyon Bilgisayar Diğer tasarım değişkenleri Kontroller Aletler Düğmeler Göstergeler Görsel İşitsel Performans gereksinimleri Performans sınırları Performans yetenekleri Performans yeterlilikleri Negatif Sonuçlar:Hatalar, kazalar, yaralanmalar, fizyolojik stres, subjektif ölçüler Pozitif Sonuçlar: Verimlilik, zaman, kalite, subjektif ölçüler Şekil 5. Ergonomiye Bir Sistem Yaklaşımı Bu sistem yaklaşımında çevre, işin gerçekleştirildiği ortamın yanı sıra işin kendisini de kapsamaktadır. İşin içeriği, tasarımı ve görev dağılımı organizasyonlar tarafından 12
13 belirlendiğinden, organizasyonel konular da burada önemli bir yer tutar. Operatör, çeşitli kaynaklardan (iş performansı, iş arkadaşları, yönetim vb.) geri-besleme alır. Operatörün performans kabiliyetleri, makinanın performans yeterlilikleriyle karşılaştırılır. Amaç, makinayı iş performansını maksimize edecek şekilde tasarlamaktır. İyi tasarlanmış kontrol ve göstergeler, insanın rahat kullanımını sağlamakla beraber, iş performansını da iyileştirirler. Eğer insanın performans kabiliyetleri makinanın performans yeterliliklerinden büyükse, makinanın tasarımı geliştirilmeye çalışılmalıdır. Sistemin emniyet durumu, çevrenin performans gereksinimleri ile operatörün performans sınırları karşılaştırılarak ölçülebilir. Eğer çevrenin performans gereksinimleri operatörün performans sınırları dışında kalıyorsa hata yapma ve yaralanma riski fazla demektir. Bu durumda daha güvenli çevre koşulları tasarlanmalıdır. Makine-çevre alt-sistemlerinde aşağıdaki hususlar geliştirilebilir: -Bilginin algılandığı göstergeler (görsel, işitsel) -İşçi ve makine arasında uygun iş bölümü -Ortam koşullarının (gürültü, iklim, aydınlatma) optimizasyonu -İş gücü yeterliliği, yetki ve sorumluluk dağıtımı, iletişim ve koordinasyon sistemlerinin tasarımı gibi organizasyonel parametreler ERGONOMİDE KULLANILAN MODELLER Modelleme, farklı öğeler arasındaki ilişkilerin tanımlanmasında kullanılan bir yöntemdir. Modeller, kullanıldıkları alanlara göre değişik şekillerde tanımlanabilirler. Ürün tasarımında, model, bir nesnenin bütün özelliklerini bünyesinde barındıran bir kopyası olarak tanımlanırken, Ergonomi&#;de ise model, ekipmanların, olayların, işin ve işin gerçekleştirilmesinin sembolik temsili olarak tanımlanabilir. Model, bir teori değildir. Teorinin amacı, farklı unsurlar arasındaki fonksiyonel ilişkileri tanımlamaktır. Modelin esas amacı ise unsurlar arasındaki fonksiyonel ilişkileri kullanarak, modelin değişkenlerindeki değişikliklerin etkilerini tahmin ve kontrol etmektir. Modeller, genellikle yeni bir sistemin geliştirilmesinde kullanılırlar ve sistemin geliştirilme aşamalarını belirterek, kılavuz görevi görürler. 13
14 Ergonomi&#;de kullanılan modeller de, Ergonomi&#;nin kullanıldığı alana göre çeşitli farklılıklar arz ederler. Ürün tasarımı, iş tasarımı, işyeri tasarımı v.b. alanlarda kullanılan modellerin her biri diğerinden farklı olabilmektedir. Ergonomi&#;de kullanılan modelleri, 1. Uygulama-yönelimli modeller, 2. Sonuç-yönelimli modeller, 3. İnsan modelleri Fiziksel Modeller Antropometrik modeller Biyomekanik modeller Arayüz modelleri Bilişsel Modeller 4. Tasarım süreç modelleri olmak dört grup altında toplamak mümkündür. Bu modeller ile ilgili ayrıntılı bilgiler aşağıda kısaca verilmiştir UYGULAMA YÖNELİMLİ MODELLER Uygulama yönelimli modeller, insan ile yaptığı iş, kullandığı makine ve bulunduğu çevre arasındaki etkileşimi incelerler. Ergonomi biliminin ilk yıllarından itibaren bu tip modeller geliştirilerek kullanılmaya başlanmıştır. Bu modeller, başlangıçta mikro düzeyde (insan-makine arayüzü tasarımında) kullanılırken Organizasyonel Ergonominin gelişmesiyle insan-organizasyon, insan-dış çevre etkileşimi gibi makro düzeylerde de uygulama alanı bulmuştur. Kullanıcı ile sistemin girdi-çıktı karakteristiklerini içerirler ve kapalı çevrim sistemi şeklindedirler. Bu modellerin asıl amacı, sistemin tüm muhtemel etkileşimlerini (insan-makine, insan-iş, insan-çevre, insan-organizasyon, insan-insan v.s.) inceleyip, bu öğeler arasındaki uyumluluğu maksimum düzeyde gerçekleştirerek insanın rahat çalışmasını sağlamak ve sistemin etkinliğini artırmaktır. Şekil 5 teki model bu tip modellere örnek olarak gösterilebilir SONUÇ YÖNELİMLİ MODELLER 14
15 Bu modellerde, daha ziyade, Ergonomi&#;nin uygulanmasıyla elde edilmek istenen sonuçlar üzerinde durulur. Bu modellere göre bir işin, çalışma yerinin, sistemin veya ürünün, güvenli, etkin, rahat, tatmin edici olması v.b. kriterlere göre tasarımı ve değerlendirilmesi söz konusudur. Kullanıcının rahatı ve performansı, önceden belirlenmiş amaç ve kriterler açısından ölçülür ve kabul edilebilir seviyede olup olmadığı saptanır. Elde edilen bulgular daha sonraki iyileştirmelerde kullanılır. Üzerinde çalışılan sistemin çıktıları üzerine çok sayıda parametre etki ediyorsa, sonuç yönelimli modellerin kullanılmasında çeşitli güçlüklerle karşılaşılır. Bu güçlüğün üstesinden gelebilmek için, sistemin işleyişini etkileyen tüm faktörler belirlenerek analiz edilmeli ve model, bazı faktörler göz ardı edilerek dikkatli bir şekilde formülize edilmelidir. Böylelikle beklenmeyen sonuçların elde edilmesi önlenmiş olur. Şekil 6.&#;da iş tasarımında Ergonomi&#;nin kullanılmasını gösteren sonuç yönelimli bir model görülmektedir. Şekilden görüldüğü gibi, dört faktör, çalışanın sağlığını ve performansını, direkt veya çalışanın bu faktörleri algılayış tavrına göre, dolaylı olarak etkilemektedir. Çalışanın sağlığı ve performansı, iş sisteminin arzu edilen seviyede olup olmadığını gösterir ve subjektif veya objektif yöntemlerle ölçülebilir. İşin içeriği Objektif ölçme Çalışanın sağlığı Çalışma yeri ve çevre Teknoloji Tavırlar (kişisel farklılıklar) Çalışanın performansı Organizasyonuny aşayabilirliği Prosedürler Subjektif ölçme Şekil 6. Çalışma Sisteminin Tasarımında Sonuç Yönelimli Bir Model İNSAN MODELLERİ 15
16 Ergonomi&#;de insan modelleri, insanların, çeşitli ortam ve şartlardaki davranışlarını (hız, doğruluk, kaza sıklığı, potansiyel tehlikeler, verimlilik v.b.) incelerler. Bu modellerde, insanın, çalışma ortamındaki fiziksel ve bilişsel performansı incelenirken, kullanıcı ile sistem arasındaki etkileşim genellikle mikro seviyede ele alınır. Bu modeller, insanın çalışma ortamındaki performansını göstermenin yanı sıra, insan ile ilgili bilgi ve verilerin, alternatif tasarım seçeneklerinin geliştirilmesinde kullanılmasını da sağlarlar. Bu modelleri fiziksel ve bilişsel modeller olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür FİZİKSEL MODELLER Fiziksel modeller, insanın statik ve dinamik antropometrik ölçüleri, çalışma postür (duruş) analizi, vücudun çeşitli organlarında meydana gelen gerilmeleri inceleyerek, insanın bu fiziksel özelliklerinin, insan-sistem arayüzü tasarımında kullanılmasını sağlar. Büyük oranda Antropometri, Fizyoloji ve Mühendislik bilimlerinden faydalanan bu modeller, antropometrik modeller, biyomekanik modeller ve arayüz modelleri olmak üzere üç gruba ayrılabilirler. Antropometrik modeller: Bu modeller, insanın, antropometrik ölçülerini, statik ve dinamik çalışma pozisyonlarını dikkate alarak, uzanma, duruş, eğilme ve boşluk mesafesi gibi insanın rahat çalışabilmesi için gerekli olan fiziksel alanların hesaplanmasında kullanılırlar. Başlangıçta, ölçüler tablo ve diyagramlar aracılığıyla kullanılırken, günümüzde bu iş için CAD ortamında çalışan özel bilgisayar yazılımları geliştirilmeye başlanmıştır. Bu bilgisayar yazılımları kullanılarak ekranda simülasyon yapmak suretiyle görüş alanı, çalışma alanı, uzanma ve boşluk mesafeleri gibi değişkenler rahatlıkla değiştirilebilir. Farklı ölçülere sahip popülasyonların ölçüleri bilgisayara girilmek suretiyle veya yazılımdaki veri tabanı kullanılarak ekrandaki insan modelinin ölçüleri de değiştirilebilir. Böylelikle bir tasarım yapılırken, antropometrik verilerin, tasarımın ilk aşamalarında kullanılması ve tasarımın simüle edilerek test edilmesi sağlanmış olur. Şekil 7.&#;de Chrysler firması tarafından, arabaların iç tasarımında kullanılmak üzere geliştirilen CYBERMAN adlı, CAD sistemi ile tasarlanmış insan modeli görülmektedir. 16
17 Şekil 7. CYBERMAN Biyomekanik modeller: Biyomekanik modeller, iş ortamında, insan vücudunun çeşitli organlarının hareketini ve bu organların maruz kaldığı gerilmeleri inceleyerek, insan vücudunun, duruş, güç ve hareketinin sınırlarını tespit eder ve tasarım amaçlı olarak kullanır. Bilgisayarın yaygınlaşmasıyla el, ayak, sırt, boyun v.b. insan vücudunun organları üzerindeki biyomekanik analizler de bilgisayar ortamında yapılmaya başlanmıştır. 17
18 Şekil 8. SAMMIE İle Yapılan Kompleks Bir İnsan-Araba Arayüzü Modeli Arayüz modelleri: Arayüz modelleri, antropometrik ve biyomekanik modellerin her ikisinin işlevlerini yapabilen modellerdir. Bu modeller özellikle spesifik tasarımlar için geliştirilirler. Bunun yanında geniş bir uygulama alanına sahip modeller de bulunmaktadır. Bunlardan en yaygın olarak bilinen SAMMIE (System for Aiding Man-Machine Interaction Evaluation), Nottingham Üniversitesi tarafından yazılmış ve daha sonraları Loughborough University of Technology tarafından geliştirilmiştir. Bu program interaktif yapıda 3 boyutlu bir insan modelidir. Bu program ile uzanma mesafeleri, görüş testleri, postür analizleri ve biyomekanik analizler yapılabilmektedir BİLİŞSEL MODELLER Bilgi teknolojisindeki hızlı gelişmeler ve çalışma sistemlerinin karmaşıklaşması, insanın, bilgiyi algılama, karar verme ve problem çözme gibi bilişsel özellikleri üzerinde çalışılması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Bilişsel modeller, tasarım prosesinde direkt olarak kullanılmaz. Ancak çeşitli alanlarda uygulamaya yönelik olarak tasarım kılavuzlarının 18
19 hazırlanmasında ve problemlerin formülasyonunda kullanılırlar. İnsanın bilgi işleme sürecini gösteren bir model, Şekil 9.&#;da gösterilmiştir. Dikkat / Motivasyon Bilgi Duyu organı Algılama Kısa süreli hafıza Cevabın seçilmesi Cevabın kontrolü Hareket Çıktı Kalıcı hafıza Şekil 9. Bilgi İşleme Sürecinin Aşamaları TASARIM SÜREÇ MODELLERİ Tasarım süreç modelleri, tasarım sürecinin aşamalarını ve hangi aşamada ne tür ergonomik bilgi/veri ve metotların kullanıldığını gösteren modellerdir. Ergonomi tasarım amaçlı bir bilim dalı olduğundan, ergonomik veri/bilgi ve metotların, tasarımın ilgili aşamalarına sağlıklı bir şekilde entegre edilmesi gerekmektedir. Bu amaçla bir çok çalışma yapılmış ve bir çok bilim adamı ergonomik tasarım modelleri geliştirmiştir. Ancak bu modellerin ortak bir özelliği, genel ve basit olmalarıdır. Spesifik alanlarda geliştirilen modeller ise, Ergonomi&#;nin tasarım prosesindeki rolü ve sunduğu verilerin, hangi aşamalarda ve nasıl kullanılacağı ile ilgili yeterince uygulanabilir değildir. Bundan dolayı spesifik alanlarda daha uygulanabilir tasarım modellerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Yukarıda yapılan sınıflandırmaya göre, modelleri kesin sınırlarla birbirlerinden ayırmak mümkün değildir. Zira bir model, aynı anda birden fazla modeli kapsayabilir veya birden fazla sınıfın bazı özelliklerine sahip olabilir. Bu tip modellere kompozit model denir. 19
20 2. FİZİKSEL ERGONOMİ Fiziksel Ergonomi (Physical Ergonomics) -Fziksel çevrenin tasarımı (gürültü,aydınlatma,havalandırma vs.) -Sağlık ve güvenlik tasarımı (yaralanma riski,kontrolü,elle taşıma ve koruyucu araçgereç) -Performans modelleme -Vücut konumunun incelenmesi -Uzanma mesafesi -Mühendislik antropometrisi -Robotlu sistemlerde insan -Ekran önü çalışmasının tasarımı GÜRÜLTÜ Sesin Oluşumu Genel olarak maddenin titreşimi ve bu titreşimin hava, su gibi bir ortam aracılığı ile kulağa iletilmesi ses, hoşa gitmeyen ve rahatsız edici sesler gürültü olarak tanımlanır. Sağlıklı bir insan kulağı frekansı 16 ile (20 ) Hz arasında olan değişiklikleri ses olarak algılayabilir. Bu aralığın altındaki titreşimler infarasound; üstündeki titreşimler ise ultrasound olarak tanımlanır. Ses Şiddeti Duyma organı kulak ses dalgalarının hava basıncında meydana getirdikleri basınç değişimlerini statik atmosfer basıncının yaklaşık katından başlayıp katına kadar olanını algılayabilir. Kulağa gelen 1 khz frekansa sahip ses dalgalarının, kulak tarafından algılanabilmesi için basıncı en az 0, N/m 2 olmalıdır. Bu sınır p o duyma eşiği olarak tanımlanıfunduszeue.infoınç arttıkça algılanan ses şiddeti de artar. (0, N/m 2 = Pa = bar = ubar) İnsan kulağı, basıncı duyma eşiği 0, N/m 2 den 20 N/m 2 ye kadar olan hava dalgalarını çeşitli düzeyde ses olarak algılar, basınç daha da arttıkça kulakta basınçla birlikte gittikçe artan, rahatsız edici bir ağrı da duyulmaya başlanır. Ses şiddeti L p hesaplanırken; ölçülen ses basıncı p, duyma eşiği basıncı p o a bölünüp,kareleri alınmış ve elde edilen değerin logaritması alınmıştır. Ancak elde edilen değerin birimi çok büyük olduğundan sonuç 10 ile çarpılarak değerlendirilmiş, birimine de Latince decem = onda bir kelimesinin ve telefonun mucidi Graham Bell in adının birleştirilmesinden türetilen db (desibel) denmiştir. L p =10 log (p 2 /p o 2 )db =20 log (p / p o ) db Ses dalgalarının Pascal =N / m 2 cinsinden basınçları ve duyma eşiğine oranlanması ve logaritmalarının alınmasıyla elde edilen db cinsinden düzeyleri ve göreceli ses şiddetleri Tablo 1 de karşılaştırmalı olarak görülmektedir. Ses yoğunluğu ( I ), bir sesin duyma 20
21 eşiğindeki sese göre kaç kat yüksek olduğunu gösterir. Tablo 2. de ise çeşitli seslerin ses düzeyleri verilmiştir. Tablo 1. Ses dalgalarının basıncı, yoğunluğu, göreceli şiddeti ve ses düzeyleri Ses basıncı [Pa] Ses yoğunluğu [W/m²] Göreceli ses şiddeti Ses düzeyi [Bell] Ses düzeyi [desibel] ,2 0,02 0, 0, 0, (10 12 ) (10 11 ) (10 10 ) (10 9 ) (10 8 ) (10 7 ) (10 6 ) (10 5 ) (10 4 ) (10 3 ) (10 2 ) 10 (10 1 ) 1 (10 0 ) Tablo 2. Çeşitli Seslerin db cinsinden değerleri Yakında patlayan bomba (Kulakta ani hasar) Pervaneli uçak 5 m Pnömatik çekiç 1 m Otomobil klaksonu 5 m Kamyon 5 m Gürültü üst sınırı Çok açılmış radyo Normal konuşma 1 m Otomobil 10 m Sakin akan nehir Trafiksiz sakin mahalle Sakin bahçe, yaprak hışırtısı Cep saati, tık-tık lar Tam algılanamayan ses Kesin sessizlik db db db db 90 db 85 db 80 db 70 db 60 db 50 db 40 db 30 db 20 db 10 db 0 db Şiddet ve frekans Kulağın duyduğu frekans bölgesi,en küçük frekans 16 Hz den başlayarak birbirinin iki katı olan bölgelere bölünürse on bölge elde edilir: 21
22 16;32;64;;;;;;;; Hz. Her bir bölgeye 1 oktav denilir. Bu tanımlamayla duyulabilen ses aralığı da 10 oktavdır. Frekans iki katına çıkınca ses de iki kat incelir. Kadın sesi erkek sesinden ortalama bir oktav daha incedir. Makine sesleri elbette makinenin cinsine bağlıdır, genelde makine gürültüleri çok alçak frekanslardan başlayıp Hz civarında sona erer. Fren sesi, jet motoru veya kereste işlerken kullanılan dairesel testerenin sesleri bu sınırın üstündedir. Şekil 1. Ses düzeyi L ve ses basıncı arasındaki ilişki Şekil 2. Ses düzeyi ve ses yoğunluğu I arasındaki ilişki Bir dizi deneyler sonucunda, Hz frekansta duyma eşiği p o dan daha büyük ses basınç düzeylerine ihtiyaç olduğu tespit edilmiştir. Bundan, ses duyma eşiğinin frekansa bağlı bir değer olduğu, bir tek db değeri vermekle eşiğin ifade edilemeyeceği anlaşılır. Örneğin Hz de sesin duyma eşiği 0, Pa iken Hz de 0, p a dır; yani Hz deki 22
23 sesi duyabilmek için Hz deki sesi duymak için gerekli olan basıncın çok daha fazlasına, 10 katına gereksinim vardır. Gürültüyü ölçme ve değerlendirme Sesin şiddetini ölçmeye yarayan cihazlara sesölçer veya sonometre denilmektedir. Sesölçerlerde genellikle A, B ve C olmak üzere 3 filtre mevcut olup sesin şiddetinin frekans, yoğunluk, basınç gibi parametreleri baz alarak ölçüm yaparlar. Kulak duyarlılığının frekansa göre değişkenlik göstermesi nedeniyle, desibel değeri gürültünün insan kulağına olan etkisini ölçmekte yeterli olmamaktadır., Bu nedenle Ergonomide kulağın duyarlılığını esas alarak frekansa göre ölçüm yapan db(a) değerleri kullanılır. Birden fazla kaynaktan gelen sesin etkisi Ortamda birden fazla ses kaynağı varsa bu kaynaklardan gelen seslerin düzeyleri logaritmik değerlerle ifade edildiği için, toplam düzeylerinin bulunmasında da logaritmik hesap kuralları uygulanır. Örnek 1. Bir atölyedeki torna tezgahının ses düzeyi 70 db funduszeue.info tezgahın hemen yanına aynı tezgahtan bir tane daha yerleştirilip,ikisi birlikte çalıştırılınca toplam ses düzeyi ne kadar olur? Şekil 2 ye göre 70 db ses düzeyinin ölçüldüğü noktada ses enerji yoğunluğu W/m 2 Ölçüm noktasına makinaların mesafesinin farklı olabileceğini, bu farktan dolayı enerjide azalma olabileceğini ihmal edersek, iki tezgah birlikte çalışırken ses enerji yoğunluğu iki kata çıkacak ve W/m 2 olacaktıfunduszeue.infoı diyagrama bakarak W/m 2 ses enerji yoğunluğuna karşı gelen ses şiddetinin 73 db olduğunu okuruz. Ancak bazı özel durumlara da dikkat etmek gerekir. Atölyede,bazı yönlerde iki tezgahtan yayılan ses dalgalarında,aynı frekanslı dalgalardan tesadüfen öyle çakışanlar olabilir ki,o noktada basınç iki kata çıkabilir db e karşı gelen basınç 0, N/m 2 dir.(şekil 1), iki kata çıkınca basınç N/m 2 olur ki bunun karşıtı da 76 db dir. Bu sonuç ise ikinci bir tezgah çalıştırıldığında bazı frekanslarda,atölyenin bazı noktalarında gürültü artışının 3 db değil 6 db olabileceğini gösterir. Ancak genel olarak, aynı iki ses kaynağının ses düzeyi bir kaynağın ses düzeyine 3 db eklemekle elde edilir. Birbirinin aynı iki tezgah çalışırken birini durdurmakla da ses 3 db azalır. Örnek 2. 23
24 db düzeyinde gürültülü çalışan makine, atölyeden pleksi-cam bir duvar ile ayrılmıştır. Pleksicam ses basıncının sadece %10 unu atölye tarafına geçirecek özelliğe sahiptir. Atölyedeki ses düzeyi ne kadardır? db in basınç karşılığı 10 N/m 2 dir, (şekil 1). Bu ses basıncının %10 u pleksicam duvar nedeniyle atölyeye ulaşabildiğine göre, atölyeye geçen ses basıncı 1 N/m 2 dir. 1 N/m 2 ses basıncı ise 94 db e karşılık gelmektedir. Ses pleksicam duvar nedeniyle atölye tarafına 20 db azalmıştır. Eğer makine 80 db ile çalışıyor olsaydı,aynı pleksicam duvar ses kaç db azaltırdı? 80 db 0,2 N/m 2 ses basıncına karşı gelmektedir. Cam duvardan atölyeye bu basıncın %10 u, yani 0,02 N/m 2 geçecektir, bunun karşılığı da 60 db dir. Ses yine 20 db azalmıştır. Yukarıdaki örnekler basınç-yoğunluk-ses şiddeti arasındaki ilişkiyi gösteren hazır diyagramlardan yararlanarak sonuçlandırılmıştır. Elde hazır diyagramın olmadığı durumlarda hesaplayarak da aynı sonuçlara,hatta daha kesin sonuçlara ulaşılır. Ses düzeyi değerleri logaritmik ölçekli olduğundan toplama ve çıkarmalarında logaritmik hesap kurallarını uygulamak gerekir. Hatırlatma açısından logaritmik temel işlem kuralları ve birer örnek aşağıda verilmiştir. Örnek 3. Eşdeğer iki ses kaynağından gelen seslerin ortak etkisi 70 db şiddetinde ses yayan iki makine aynı anda çalışmaya başlasa: L 1 =70 db = 10 log 10 7 L T = L 1 + L 2 = 10 log ( )= 10 log ( ) = 10 log log 10 7 Log 2 = 0, ve log 10 7 =7 olduğundan L T = , = 73 db Elde edilir. Birinci makine çalışırken, aynı şiddette gürültü yayan ikinci bir makine de çalıştığında ses şiddeti 3 db artmaktadır. Örnek 4. Biri 80 db(a), diğeri 70 db(a) ses çıkaran iki makinanın çalıştığı ortamda ne kadar ses şiddeti olur? L t = 10 Log ( )= Log(1,1)=80,41 db 24
25 Ses Emisyonu Ses İmisyonu Kulağa ulaşan ses imisyon, tek bir kaynağın yaydığı ses ise emisyondur. Kaynağın şiddeti nicelik olarak yaydığı ses gücü P ile ifade edilir, şekil 3. DIN e göre bir kaynağa belirli uzaklıktaki noktada ses yoğunluğu (I), ses gücü (P) nin kaynağı sarıp kapsayan alan (S) ye bölünmesiyle elde edilir. Eğer aranan kaynağın ses gücü ise, bu da ses yoğunluğu I ve kaynağı saran alan S nin çarpılmasıyla elde edilecektir. I = P / S I: Ses yoğunluğu(w/m 2 ), P: Ses gücü (W) S: Alan (m 2 ) Şekil 3. Ses Emisyonu ve Ses İmisyonu Gürültünün Duyma Yeteneğine Etkisi Gürültünün kulağa etkisi şiddetine ve etkidiği süreye bağlıdır. Risk oluşturan ses düzeyi aşıldığında belirli dinlenme zamanından sonra geçen geçici sağırlık olayı ile karşılaşılır. Gürültünün etki süresi arttıkça sürekli duyma kaybı gerçekleşir. Risk düzeyinin altında da örneğin 80 db(a) da karşılıklı konuşma esnasında birbirlerini iyi anlamada zorluklar yaşanır. Yüksek şiddette gürültü altında kalındığında en azından belirli bir süre boyunca duyabilme yeteneği azalır, bu kötüleşme audiometre ile ölçülebilir. İşitme kaybı L. T L: Gürültü şiddeti T: Gürültüde kalınan süre Tablo 3. Çeşitli Gürültü Düzeylerinde Kalabilme Süreleri 25
26 Gürültü Şiddeti Süre (saat/gün) 80 7, Geçici Sağırlaşma (TTS=Temporary Threshold Shift) Gürültülü ortamda uzun süre bulunmanın sebep olduğu geçici duyma kaybı kulağın yetersiz beslenmesinin doğurduğu yorgunluğa bağlanmaktadır. Geçici sağırlık kişiden kişiye farklılık arz etmekteyse de, genel olarak şunlar söylenebilir: Gürültülü ortamdan çıktıktan 2 dakika sonra yapılan TTS 2 ölçümleri (2 rakamı deneyin akustik yükün bitiminden 2 dakika sonra yapıldığını gösterir) duyu kaybının farklı frekanslarda farklı büyüklükte olduğunu göstermişfunduszeue.infoıca akustik yükün şekil, frekans dağılımları, şiddeti ve süresi de geçici duyu kaybında büyük rol oynar. Geçici sağırlaşma diye adlandırdığımız, duyma eşiğinin geçici yükselmesi, fizyolojik açıdan yorgunluk anlamına gelir. Ancak işgününden sonraki yaşamımızda da duyu organımıza ihtiyaç olduğuna göre kulağın dinlenmesi, duyma kabiliyetinin eski haline gelmesinin zamanla ne şekilde oluştuğunun da bilinmesi gerekir. Şekil 4 te 30, ve dakikalık süre boyunca db(a) şiddetinde gürültülü ortamda bulunduktan ve gürültülü ortamdan çıktıktan sonra TTS değerlerinin değişimi görülmektedir. 26
27 Şekil 4. Geçici Sağırlığın (TTS) Gürültü Etkisinde Meydana Gelmesi (sol sütun) ve Ortadan Kalkması (sağ sütun) db düzeyinde bir geçici sağırlık kısa bir etki süresi sonrasında oluşmakta ve 4 saatlik gürültüye maruz kalma süresinde de fazla bir artış gözlenmemektedir. Fakat kısa süre gürültü etkisinden sonra geçici sağırlık çok çabuk ortadan kalkarken, uzun süre gürültü etkisinde ise geçici sağırlık ortadan kalkıncaya kadar uzun bir süre geçmekte, kulağın dinlenmesi için daha uzun zamana gereksinim duyulmaktadır. Zaman ekseninde gösterilen dakika çok önemlidir, çünkü dakika sonra, işçinin 16 saatlik dinlenme süresi bitmiş ve bir sonraki iş vardiyası başlamış olacaktır. Sürekli sağlık tehlikesi ile karşılaşmamak için hiç değilse yeni vardiya başlangıcında bir evvelki iş gününün geçici sağırlığı ortadan kalkmış olmalıdır. Aksi takdirde 16 saat sonra hala mevcut olan TTS değerleri sürekli sağırlığa yol açar. Sürekli sağırlaşma (PTS=Permanent Threshold Shift) Şekil 5. Yaş, gürültü şiddeti ve süreye bağlı olarak sürekli sağırlık riskinin belirlenmesi Gürültünün Kulakla Doğrudan İlişkisi Olmayan Etkileri Gürültü işitme organımızla ilgisi olmayan başka rahatsızlıklara da sebep olur. Bunların başlıcaları: - Psikolojik stres, - Konsantrasyon yeteneğinin olumsuz etkilenmesi, - Başkalarının neden olduğu ve susturmaya olanağımız olmayan yabancı gürültünün rahatsızlığı, - Kan damarlarının daralması, adrenalin salgısının artması,kalp atışının hızlanması, 27
28 - Mide ülseri,uykusuzluk gibi psikosomatik hastalıklardır. - Kaza sayısının artması ve ve verimliliğin azalması. - Çalışmanın her aşamasında, iletişim kurmada, sinyalleri algılamada olumsuz etkiler söz konusunudur. Bu rahatsızlıklar teknik yöntemlerle ölçülüp tespit edilmeseler bile varlığı kabul edilen rahatsızlıklardır. Bu rahatsızlıklar ses düzeyinin şu veya bu değeri aşmasıyla değil de kişinin sesi rahatsız edici bir gürültü olarak algılayıp algılamaması ile ilgilidir. Yan komşudan gelen müzik sesini, o müzikten hoşlanan biri rahatsız edici bulmazken, gece vardiyasından dönen ve uyumak isteyen işçi huzur kaçırıcı, rahatsız edici olarak algılar, organizması aşırı stres göstergesi sayılabilecek davranışlar gösterir. Gürültüyü Önlemenin Teknik Temelleri Ses dalgaları çeşitli nedenlerden oluşur. Örneğin kesme işleminde takım ve parçanın birbirlerine temaslarında parçaya uygulanan kuvvetlerin parçayı titreştirmesi, iki parçanın birbirine temasında bunlardan en az birini titreşmesi ve içten yanmalı motorlarda hava yakıt karışımının patlayarak yanmaya başlaması gibi. Cisimlerin hareketi, birbirlerine teması, karşılıklı birbirlerine kuvvet uygulamaları makinelerde ses oluşumunun temel kaynakları olduğuna göre, gürültüyü önlemede dikkatleri bu yöne yoğunlaştırmada yarar vardır. Gürültünün zararlı etkisinden kişileri koruma üç şekilde olabilir: 1.Gürültünün oluşmaması ve azaltılması. Birincil önlemler (sessiz çalışan makine konstrüksiyonu,gürültüsüz iş yöntemlerini seçme ) 2.Gürültünün yayılmasını önlemek, gürültüyü olduğu yere hapsetmek. İkincil önlemler. funduszeue.infoşisel koruyucularla gürültünün etkilerinden korunma. Üçüncü gurup önlemler. 28
29 Şekil 6. Saç Kasada Gürültü Sönümleme Çalışmaları Otomotiv yan sanayiinde cıvata üreten bir fabrikada cıvatalar üretimden sonra el ile makineden alınıp bir saç kasaya atılmakta. Dolan kasalar cıvataların paketleneceği bölüme taşınmaktadır. Cıvatalar çelik saç kasalara atılırken kasalardan kasa boş iken etrafa db(a), yarı doluyken db(a) düzeyinde ses yayılmaktadır. Şekil 6. Bu rahatsız edici, zararlı bir gürültü düzeyidir. Kasayı daha kalın malzemeden yapmak sesi biraz azaltsa da, hem sönümleme yeterli değildir, hem de maliyet artar. Bunun yerine kasa içerisine cıvatalar içine fırlatıldığında çarpacakları PVC sert plastikten yapılmış bir eğik plaka koymak (b) veya çerçevesi T profillerden oluşmuş yüzeyleri çelik tel kafesten yapılmış kasa (c) kullanmak suretiyle ses düzeyi ve db(a) ya indirmek mümkün olmuştur. 29
30 Şekil 7. Tamburda Gürültü Sönümleme Çalışmaları Bir başka örnekte döküm parçalarının temizlendiği temizleme taburudur, şekil 7. 1 metreküp hacimli, 1,5 metre uzunluğundaki tamburda ağırlıkları kg olan döküm parçaları cüruflardan temizlenmektedir. Tamburdan 1 metre mesafede ölçülen ses düzeyi db(a) dır. Tamburun iç yüzeyine aşınmaya da dayanıklı ve tamburun saç kalınlığının en az iki katı kalınlıkta çelik hasır içeren sert kauçuk kaplayarak hem tamburun ana malzemesinin aşınması önlenmiş hem de tamburdan yayılan ses düzeyi 80 db (A) düzeyine indirgenmiştir. Gürültüyü kaynağında, yolda ve alıcıda olmak üzere üç şekilde kontrol etmek mümkündür. Her hangi bir gürültü probleminde bu üç unsur önem derecesine göre belirlenmelidir. En iyi yaklaşım, şüphesiz ki gürültüyü kaynağında yok etmektir. Bunun mümkün olmadığı durumlarda, gürültüyü yolda ve alıcıya ulaştığı noktada önleme yolları denenmelidir. Şekil 8 de bir makineye uygulanabilen gürültü önleme yöntemleri ve etkinlikleri gösterilmiştir. 30
31 Şekil 8. Bir Makinaya Uygulanan Gürültü Azaltma Yöntemlerinin Karşılaştırılması 31
32 funduszeue.infoATMA Tanım, Önem Uygun aydınlatma koşulları altındaki bir salonda verilen konferansta sunulan, kontrastları zengin renkli bir slayt, bir iki saniyelik zaman sürecinde izleyiciye, ne kadar hızlı konuşulursa konuşulsun sözle iletilebilecek bilgiden çok fazla bilgiyi iletir. Optik algılamamız akustik algılamamızdan çok daha fazla bilgi akışını sağlayacak düzeydedir. Çevremizde olup bitenlerin; %80 ini gözümüzle, %10 unu kulağımızla, %5 ini ise dokunarak algılarız. Optik duyu kanalımız hem günlük özel yaşamımızda, hem de iş yaşamımızda bu nedenle çok önemlidir. İş yerinin doğru aydınlatılmasıyla sadece iş performansı artırılmaz, aynı zamanda olası hatalar, tehlikeler de fark edilir ve önlenir. İnsan gözünün görebildiği ışık, dalga boyu nm arasında olan, frekansı Hz dolayındaki elektromanyetik dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar frekansı 50 Hz olan alternatif akımdan başlayıp radyo, televizyon dalgaları, röntgen ışınları ve frekansı Hz olan kozmik ışınlara kadar geniş bir yelpazeye yayılırlar. En alçak ve en yüksek frekanslar ve en uzun en kısa dalga boyları arasında den fazla bir oran mevcuttur.(şekil1) Şekil 1. Elektromanyetik Işınların Dalga Boyu ve Frekansları Nasıl radyo, televizyon çeşitli dalga boyları için bir alıcı aygıt iseler, gözümüz de frekans bandının içinde üstten ultraviyole (morötesi), alttan infraruj (kızılötesi) ışınlarla sınırlı olan, çok dar bir alandaki görülebilir ışık dalgaları için alıcı aygıttır. 32
33 Işık akımı : Işık kaynağından yayılan ve bir alana gelen ışık miktarına ışık akımı denir. Işık kaynağından göze gelen ve göz tarafından değerlendirilen ışık miktarı da ışık akımı olarak tanımlanır. Işık akımının birimi lümendir. Bir aydınlatma sisteminde, aydınlatan lambanın gücü P (Watt) değil, aydınlatılan alana gelen ışık akımı önemlidir. Kullanılan lambanın cinsine göre (akkor lamba, radyum lambası, flüoresan lamba) bir verimi vardır, yani aldığı elektrik enerjisinin belirli bir kısmını ışık akımı olarak yayar, Işık kaynağının verimi : η= / P [Lümen /Watt] tır. Işık Şiddeti I: Işık akımının, incelenen yöndeki hacimsel açıya bölünmesiyle ışık şiddeti elde edilir, birimi candela dır : I= / Hacimsel açı küre alanının kürenin yarıçap karesine bölünmesine eşittir. Birimi [sr] Steradyanttır. Tüm küre alanı için = 4. sr dır. Işık şiddeti 1 cd olan ve bir kürenin merkezindeki nokta şeklindeki ışık kaynağının kürenin tüm alanına yayıldığı toplam ışık akımı =4. lümendir. Aydınlatma şiddeti E : Pratikte bizim için önemli olan alanlar vardır, o alanların özellikle iyi aydınlatılmasını isteriz. Birim alana düşen ışık akımı aydınlatma şiddetidir, birim lükstür. E = / A (lm/m²=lüks) Işık incelenen alan dikey gelmiyorsa aydınlatma şiddeti: E =.cos / A İfadesinden hesaplanır. ışığın geliş yönü ile düzlem arasındaki açıdır. Bir noktadaki aydınlatma şiddeti kaynağın ışık şiddeti I ile noktanın kaynağa olan mesafesi r nin yardımıyla E= I / r² (cd/m 2 =lüks) denkleminden hesaplanır. Işık eğik geliyorsa E = I cos / r² denklemi kullanılır. Işık kaynağı tarafından aydınlatılan alan, ışık kaynağına olan mesafenin karesiyle doğru orantılı olduğundan, lambaya olan mesafenin iki katına çıkması aydınlatma şiddetinin dörtte bir değerine inmesi demektir. İş yerlerinde genel aydınlatma yerine, tezgaha çok yakın bir lamba yerleştirerek çok daha güçlü aydınlatma şiddeti elde edilebilir. 33
34 Tablo 1. Önerilen aydınlatma şiddeti değerleri Kaba çalışma, depolar, ardiyeler Orta hassasiyet, paketleme ve sevkiyat Basit montaj, kalın telle bobin sarma, takım tezgahında çalışma Hassas çalışma, okuma, yazma, araştırma laboratuarı, hassas Makine montajı, marangoz tezgahlarında çalışma, hassas aletlerle iş Çok hassas işler, teknik resim çizme, renk kontrolü, hassas alet ayarı Saat v.b. montajı, elektrikli alet kontrolü lüks lüks lüks lüks lüks Işık (aydınlatma) yoğunluğu : Bir yüzeyin aydınlığı, gözümüze parlak veya loş gelmesi, yaydığı veya yansıttığı ışığa bağlıdır ve ışık yoğunluğu ile tanımlanır. Işık yoğunluğunun birim cd/m² dir. Fizyolojik açıdan önemli bir büyüklüktür ve görme koşullarının değerlendirilebilmesi için görüş alanında ışık yoğunluğunun nasıl dağıldığını bilmek gerekir. Aydınlatılan hacmin duvarlarının refleksiyon (ışığı yansıtma) derecesi, odanın, iş alanının ışık yoğunluğunu etkiler. Işık yoğunluğu L birim alanının yaydığı ışık şiddetidir: L = I / A (cd / m²) Söz konusu alana bakan kişinin bakış doğrultusu ile alanın normali arasında açısı varsa : L= I / A. cos Şekil 2. Fiziksel Büyüklükler 34
35 Şekil 3. Işık Kaynağından Uzaklaştıkça Aydınlatma Şiddetinin Azalması Pratikte aydınlatma şiddeti E nin ölçülmesi yeterlidir. Aslında görebilmemiziçin gerekli olan, aydınlatma şiddeti değil, baktığımız nesneden gözümüz yönünde yansıtılan ışık miktarıdır ki bu da ışık yoğunluğudur. Yüksek bir görüş performansının gerektiği yerlerde en az cd/m 2 ışık yoğunluğuna ihtiyaç vardır. Kontrast: Bir cismi iyi görebilmek, doğru algılayabilmek o cismin aydınlatılmasındaki kontrasta, yani ışık yoğunluğu farklılıklarına bağlıdır. Gözün kontrast hassasiyeti, adaptasyonu, ışık yoğunluğu diyebileceğimiz ortamın temel aydınlığına bağlıdır. Normal gün ışığı ile aydınlatılmış bir odada veya lamba ile cd/m² düzeyinde aydınlatılmış bir ortamda, ortamla bakılan cisim arasında göreceli ışık yoğunluğu farkı % ise, cisim rahat algılanabilir. Göreceli ışık yoğunluğu, bakılan cisim ile ortamın temel ışık yoğunluğu arasındaki farkın temel ışık yoğunluğuna bölünmesiyle elde edilir. Kötü aydınlatılmış ortamlarda veya tam zıddı öğle güneşinin aydınlattığı ve refleksiyon derecesinin büyük olduğu karlı bir ova veya bir sahilde cisimleri algılayabilmek için %10 a varan büyüklükte ışık yoğunluğu farkı yani kontrast gereklidir. Bir nesneyi görebilmek için aydınlığın değil kontrastın daha önemli olduğunu günlük yaşamımızda da görmekteyiz : Aydınlık bir salonda slayt gösterisini algılayabilmek için pencerelere perde çekmek zorunda kalırız, televizyonu veya bilgisayar ekranını aydınlık bir pencere önünde oldukça zor izleyebilir. Göz kamaşması Gözün görevi çevremizde bulunan nesneleri, göz merceğinin yardımıyla, gözün arka duvarında retina üzerine optik olarak resmetmektir. Göz kamaşması iş yerinde aydınlatmadan doğan şikayetlerin başında gelir. Yaşları arttıkça insanlar, ışık yoğunluğuna daha az dayanabilmektedirler. Göz kamaşmasının nedeni göze gelen ışığın korneadan, mercekten ve camsı bölgeden geçerken sapması ve çevreye 35
36 yansımasıdır. Bu ışıklar retinada oluşan resme ulaşırlar ve resmin kontrastını azaltırlar (Şekil 4). Bir ışık kaynağından gözümüze doğrudan gelen veya parlak bir düzlemden yansıyarak dolaylı gelen her ışık kamaşmaya sebep olur. Bir aydınlatma sisteminde, çalışma pozisyonunda göz tarafından ışık kaynağı görünmüyor ve çalışma alanının hiçbir noktası da parlamıyorsa o zaman kamaşmasız bir sistemden bahsedebiliriz. Gözde kamaşmaya sebep olan ışığın aydınlatma yoğunluğu, aydınlatma şiddeti ile doğru, kamaşma açısının karesi ile ters orantılıdır. L s = c. E / γ 2 Kamaşma açısı, ışık kaynağı, göz ve bakılan nesne arasındaki açıdır (Şekil 4). Şekil 4. Göz kamaşması ve Kamaşma açısı Aynı aydınlatma koşulları altında, tavandan aydınlatılmış iki salondan alçak salondaki göz kamaşma tehlikesi, kamaşma açısı daha büyük olan yüksek salondakinden daha büyüktür. Yan taraflara ve yükseklere yerleştirilmiş ışık kaynakları kamaştırma açısından daha az tehlikelidir. Işık kaynağının yatay ve düşey düzlemde bakış istikametine yaklaşması, aydınlık şiddetinin artması ve aydınlatılan alanın büyümesi görme kabiliyetimizi daha fazla olumsuz etkiler. Deneyimler kamaşma açısının kesinlikle 30 den büyük olması gerektiğini göstermektedir. 36
37 Yanlış Aydınlatma Doğru Aydınlatma Modern aydınlatma sistemlerinde göz kamaşması rahatsızlıkları daha ziyade yansıyan ışık yüzündendir. Bunu önlemenin veya tehlikeyi azaltmanın çareleri, aydınlatma yoğunluğu düşük, büyük alanlı ışık kaynakları kullanmak ve çalışma alanında parlak materyaller kullanmamaktır.işyerinde işlenen malzemenin kendisi parlaksa ve ışığı büyük oranda yansıtıyorsa indirekt aydınlatma ile veya olaya uygun özel işyeri lambaları ile ışığın göze yansımasını engelleyerek göz kamaşması önlenmeye çalışılır. Işığın göze geliş açısının görme kalitesini ne kadar değiştirdiği şekil 5 te görülmektedir. Bakılan nesnenin aydınlığı lüks, kamaşma kaynağından dolayı göze gelen ışığın düzeyi de 37
38 50 lüks ise açı 5 iken görme kalitesi % 84 azalır, göz yorulur, dayanamaz hale gelir; açı 10 ye çıktığında kalite azalması % 69 olmuştur, göz kendisini zorlamak zorunda hisseder. Açı büyüdükçe kalite düşmesi ve gözün rahatsızlığı da azalır. (Şekil 5) Şekil 5. Işığın göze geliş açısı ve etkisi Çalışma düzeninde en iyi aydınlık dağılımı için kural, bakılan alan, manuel çalışma alanı, çevre alanı arasında aydınlatma yoğunluğu düzeyinin oranında olmasıdır. Bir yazı masası için, okunan kağıdın aydınlatma yoğunluğu düzeyi 9 ise, masa alanında 3, odanın genelinde de 1 olmalıdır. (Şekil 6) Şekil 6. İş parçası, çalışma alanı ve çevre alanlarının aydınlatma yoğunluklarının birbirine oranı olmalıdır. 38
39 İyi bir aydınlatma sadece görme duyumuzu, görsel performansımızı etkilemez, aynı zamanda, çabuk ve doğru hesaplama, mantıksal düşünme, daha iyi dikkat gibi merkezi sinir sisteminin çeşitli alanlarının aktivitesi de artar (Şekil 7). Kötü aydınlatma ise yorulmaya, motivasyon kaybına ve nihayet performansın düşmesine yol açar. Şekil 7. İyi aydınlatma ile iyileştirilebilecek performans değişkenleri İş yerinde, işin kusursuz yapılabilmesi ve daha da önemlisi çalışanların göz sağlığının korunması,iyi bir aydınlatmanın yapılmasını gerektirir. Bir iş ortamındaki aydınlatma gereksinimi, yapılan işin özelliğine, işgörenlerin göz fonksiyonlarının normalliğine,işin özellikleri nedeniyle detay algılama gibi kriterlere bağlıdır. Şekil da üç ayrı iş için yapılan deneysel bir çalışmada, aydınlatma seviyesinin, işi bitirme zamanına etkisi incelenmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi,başlangıçta aydınlatmanın artırılmasıyla performansta hızlı bir artış görülürken, zamanla bu artış hızı azalmaktadır. Belli bir aydınlatma seviyesinden sonra da performansta tekrar bir azalma söz konusu olmaktadır. Bu durum, yazı yazma işlemini temsil eden eğride rahatlıkla görülebilmektedir. 39
40 Şekil Aydınlatma Seviyesi - Performans İlişkisi Çeşitli iş ortamlarında ve farklı iş istasyonlarının gerektirdiği aydınlatma tipi ve seviyeleri uzun araştırmalara konu olmuş ve halen olmaktadır. Bu konuda çeşitli ülkelerdeki Aydınlatma Mühendisleri Dernekleri farklı yerlerin aydınlatma tipi ve seviyeleri ile ilgili önerilerde bulunmaktadırlar. İş yerinde, önerilen aydınlatma seviyeleri, lüks ten başlayıp, yapılan işin özelliğine ve hassasiyetine göre lüks e kadar çıkabilmektedir. Son zamanlarda aydınlatma tekniği önemli ölçülerde gelişmiş, her çeşit işyeri veya iş istasyonlarının optimal aydınlatılması konusunda önemli bir bilgi birikimi sağlanmıştır. Özel aydınlatma gereksinimi olan iş ve işlemlerde de, aydınlatma düzeyi, ışığın geliş açıları, gerektiğinde daha iyi aydınlatma için hareketli düzeneklerin geliştirilmesi gibi yaklaşımlar geliştirilmiştir. Ergonomik yaklaşımda da öncelikle işgörenlerin göz ve görme fonksiyonları dikkate alınarak sağlıklı bir düzen öngörüldüğü gibi, insan faktörünün en verimli bir şekilde çalışabileceği aydınlatma koşulları aranır. İş yerlerinde gün ışığından oluşan aydınlanma şiddetinin dışarıda açık havadaki aydınlatma şiddetine oranına gün ışığı oranı denir. DIN iş yerlerinde yapılacak işe göre gün ışığı ile aydınlatma halinde tavsiye edilen gün ışığı oranları Tablo 2 de verilmiştir. 40
41 Tablo 2. Gün Işığı Oranı Aydınlatma düzeyi Min. Gün ışığı oranı (%) Örnek Düşük 1 Pek girilip çıkılmayan depo vb. Orta 2 Normal depo Yüksek 5 Büro Çok Yüksek 10 Hassas cihaz atölyesi Doğrudan ve Dolaylı Aydınlatma Genel aydınlatma düzeyinin dışında kontrastın ve ışığın oda içinde yayılmasının görme koşullarına etkisi büyüktür. Bir ölçü aletinin, örneğin bir sayacın kapağına bakılacak küçük cam parçalarının bir atölyede, normal iş yerinde kirlilik, çizik v.b hatalara karşı kontrol edilmesi, kontrol eden kişi için büyük bir görsel yüktür. Camı ışığa tutarak kontrol ederken, camın arkasındaki yüzeyin şekli, civardaki diğer ışık kaynaklarından göze ulaşan ışık, camdaki hataları algılamayı zorlaştırır. Şekil 8 sağda görülen işyeri düzenlemesinde cam siyah bir altlık üstündedir ve özel bir işyeri lambası tarafından aydınlatılmaktadır. Bu konumda muhtemel hatalar çok kolay görülebilir. Solda ise bir makaradaki bakır sargıların uçlarının lehimlenmesi şematik olarak gösterilmiştir. Hem tel hem de metal altlık yaklaşık aynı refleksiyon derecesine sahiptirler ve bunlardan yansıyıp göze gelen ışık lehimlenecek bakır tel uçlarının görülmesini engellemektedir. Ortadaki düzenlemede metal altlık yüzeyine paralel yönde ışık gönderilerek üzerindeki telde aydınlık ve gölgeli bölgeler oluşturulmakta ve telin gözle görülmesi kolaylaşmaktadır. 41
42 Şekil 8. Kontrastın görsel algılamaya yardımı Yönlendirilmiş ışınlar aydınlık ve gölge oluşturarak kontrastı kuvvetlendirirler, yandan gelen güneş ışığının duvarı yaladığında duvarın pürüzleri çok belirgin bir şekilde ortaya çıkarması buna güzel bir örnektir. Işık kaynağından bakılan nesneye doğrudan gelen ışık hacimsel görmeyi kolaylaştırır. Duvardan, tavandan veya lambanın bir yanından yansıyan ışık (difüz ışık) stereoskopik görmeyi engeller. Direkt aydınlatma sayesinde gölgelerin oluşması, üç boyutlu parçaların hem göz hem de elin koordineli çalışmasıyla yapılması gereken montaj işlerini de kolaylaştırır. Bürolarda ise bunun tersi diffüz aydınlatma ( aydınlatılmış tavan ) veya dolaylı aydınlatma (ışığı önce tavana ve duvarlara yönlendiren abajurlu lamba) istenir, eğer gölge oluşturan direkt aydınlatma kullanılırsa elin gölgesi okuma, yazma veya görmeyi zorlaştıracaktır. Göz Yorulması Araştırmalar hem düşük hem de yüksek aydınlatma şiddetlerinin gözü erken yorduğunu göstermektedir. Göz sürekli bakmaktan değil, farklı noktalara özellikle de farklı uzaklıklara bakarken yaptığı hareketlerden dolayı yorulur. Görme olayını gerçekleştiren sinir hücreleri yorulmazlar, yorulma konsantrasyon gerginliğinden ve işin monotonluğundan kaynaklanır. Bir iş, görsel performans yeteneğinin, görme kabiliyetimizin sınırındaysa veya sınıra yakınsa bu işi yapabilmek için kişi kendini zorlayacak, kendini tümüyle işine konsantre edecektir, bu da onu çabuk yoracaktır. Sabit mesafede, tek bir noktaya bakarak yapılan işlerde de göz kasları, statik zorlamada çabuk yorulan diğer kaslar gibi yorulacaktır. Meşrubat sanayiinde şişelerin temizliğinin kontrol edilmesi gibi görülecek nesnelerin çok küçük olması, çevre ile yeter kontrastın bulunmaması durumunda veya işçinin görme yeteneğinin zayıf olması halinde, arka planın eşit biçimde aydınlık tutulması ve büyüteç kullanılması gibi önlemler alınmalıdır. Monoton işlerde zaman zaman gözleri kısa süre kapatmak, iki iş adımı arasında iş alanı çevresinde bir uzağa bir yakına bakmakta yorulmayı geciktirmek açısından yarar sağlar. Çalışma esnasında sürekli yakına bakmak durumunda olan kişiler, birkaç metre uzaklığa bakarak gözlerini dinlendirebilirken, şehirlerarası yolda otobüs kullanan bir şoför gibi uzağa bakarak çalışanlar ise, iş izin veriyorsa arada bir daha yakın mesafeye bakarak gözlerini dinlendirebilirler. Yalnız uzak-yakın arası akkomodasyon süresinin iki saniye kadar olduğunu düşünerek, iş güvenliğini tehlikeye atacak davranışlarda bulunmamak gerekir. 42
43 İşyerinde Renk Yapay aydınlatmada renklerin iyi ve doğru anlaşılabilmesi için ışık kaynağının emisyon spektrumu gün ışığının spektrumuna benzer olmalıdır. Eğer yapay ışık kaynağı, sadece monokromatik ışık yayan bir Natriyum buharı lambası ise, yani tüm ışık enerjisi tek dalga boyunda bir ışık ise, bu lamba tarafından aydınlatılan nesneler de ancak o dalga boyunda ışık yansıtacaklarından bakılan nesnelerin renkleri anlaşılamaz. Fotokimyasal prosesleri etkilemedikleri için fotoğrafçılıkta, bazı elektronik eleman üretiminde bu lambalar kullanılır ve renkler algılanamaz. Renklerin çok iyi algılanmasında en iyi lamba Xenon lambalardır. İçerdikleri sarı-kırmızı tonun ağırlığı nedeniyle akkor lambalar renk algılamasını olumsuz etkiler. Civa buharlı lambalar da aynı şekilde renkleri doğru göstermez. İçinde mavi, yeşil ve kırmızı renkleri içeren 3 bantlı lamba ile renkler oldukça iyi ve gerçekçi olarak algılanır. Renk kontrastı: Renkler bir renk çemberi üzerinde kırmızıdan başlayarak, altmışar derece aralıklı turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor dile sıralandığında (Şekil 9) karşılıklı gelen renkler karşıt renkler dir, aralarında da geçiş renkleri vardır. Bakılan alanda bu karşıt renkler yan yana geldiyse birbirlerinin görünme özelliklerini, parlaklıklarını artırırlar. Şekil 9. Karşıt Renkler İşyerinde Aydınlatma ve Görmeye ilişkin Kurallar 43
44 İş yerinde görsel faaliyetlerin verimi birinci derecede aydınlatmanın doğru yapılıp yapılmadığına bağlıdır. Yanlış aydınlatma hem anlamsız bir enerji harcamasına hem de iş güvenliğini açısından bir çok risklere neden olur. İşin cinsi, incelenen nesnelerin rengi, detayları, kontrast farklarına bağlı olarak aşağıdaki temel kuralların bilinmesi ve bunlara uyulması gerekir: 1. Aydınlatılan nesne ne kadar koyu renkte ise, gerekli aydınlatma şiddeti o kadar büyüktür 2. İncelenen detay ne kadar küçükse, aydınlatma şiddeti de o kadar büyük olmalıdır. 3. Aralarında büyük kontarst farkı olmayan, küçük detaylar içeren siyah bir nesne için lüks veya daha büyük aydınlatma şiddeti sağlamak gerekir. Ancak bu kadar şiddetli aydınlatılan alanda beyaz renkte büyük alanlar bulunmamalıdır. 4. Kontrast zayıfladıkça, aydınlatma şiddeti artırılmalıdır. 5. Açık renkli veya beyaz renkte büyük alanlar yüksek aydınlatma şiddetinde göz kamaşmasına neden olurlar. 6. Fizyolojik optik iyi bir hacim etkisi refleksiyon derecesi yaklaşık 0,4 olan döşeme, duvar boyası, perde ve mobilya ile ve nispeten yüksek aydınlatma şiddeti ile sağlanır. Ancak bu yöntem fazla enerji harcattırır. 7. Her tarafta aynı kalitede görüşün sağlanması istenen büyük hacimlerde, her bölgeyi eşit derecede aydınlatan genel aydınlatma yöntemi uygulanmalıdır. 8. Genel aydınlatılmış işyerlerinde, gerektiğinde montaj masası, makine ek bir lambayla da aydınlatılabilir. Bu durumda özel aydınlatılan yer ile genel aydınlatmanın aydınlatma şiddeti oranları 2/1 olmalıdır. 9. Çalışılan alanın aydınlık, çevresinin ise biraz az aydınlık olması halinde görme daha iyidir. Ancak iş alanının yakın çevresinin (işçinin kolu ile ulaşabileceği alan) ışık yoğunluğu iş alanının ışık yoğunluğunun 1/3 ünden daha küçük, geniş çevrenin ışık yoğunluğunun iş alanının ışık yoğunluğuna oranı ise 1/9 un altına düşmemelidir. Yakın çevre kesinlikle çalışma alanından daha aydınlık olmamalıdır. Aydınlatmadan en büyük şikayet doğrudan kamaşma ya da yansımadan dolayı göz kamaşmasıdır. Doğrudan göz kamaşmasını önlemek lambaların cinsi, yerleştirme düzeni ve oturma pozisyonunda değişikliklerle giderilebilir. Yansıma kamaşmasını gidermek için mat renkli iş alanı, mat renkli nesneler seçilmelidir. Bu mümkün olmadığı takdirde difüz aydınlatma(örneğin; önü kafesli lambalar) uygulanır veya özel lambalar kullanılır. İçerisinde kırmızı da bulunan sıcak renk içeren lambalar, soğuk beyaz veya mavi içeren lambalara göre daha rahatlık, huzur verici olarak algılanır. Sıcak-beyaz ışık insanı sağlıklı gösterir. Işıktaki kırmızılık oranı fazla olunca doğallık kaybolur, özellikle yaşlı insanlarda hipermetropmuşlar gibi yakını iyi görememe problemi doğurur. Yaşlı işçiler hem göz kamaşmasından şikayet ederler,hem de daha fazla ışığa ihtiyaç funduszeue.info işçiler için iş alanına göz kamaştırmayan özel lambalarla ek aydınlatma uygulanmalıdır. 44
45 Eğer iş yeri gün ışığı ile aydınlatmaya göre düzenlendiyse, gün ışığından lamba ile aydınlatmaya geçişte aydınlatma şiddetinde büyük farklılıklar olmamalıdır. İş yeri gün ışığı ile yeterince aydınlatılamıyor ve sürekli lamba ile aydınlatılıyorsa, yine de işçilerin dış dünya ile ilişkisini sağlamak amacıyla iş yerinde mutlaka pencere bulunmalıdır. Penceresiz iş yerleri, bir fotoğraf laboratuarı gibi, fonksiyonu gerektiren yerlerle sınırlı tutulmalıdır. Görüş alanındaki nesneler, aydınlatma her yerde aynı şiddette sağlandıysa, kendi doğal ışık yoğunluğu ve doğal kontrastında görünürler. Ancak çevre çok aydınlık değil ise görebilme yeteneği daha iyidir. 45
46 4. İKLİMLENDİRME İşyerlerinde ortamın iklimlendirme koşullarını etkileyen faktörler; 1-Hava ısısı 2-Isı kaynaklarından yayılan ısı 3-Ortam nemliliği 4-Hava hareketleri şeklinde özetlenebilir. Şüphesiz insanların giyimleri ve yaptıkları işlerin güçlük derecelerinin de dikkate alınması gerekecektir. Yukarıdaki dört etkenden en önemlisi genelde, hava ısısıdır. Ancak, her insanın tercih ettiği ısı düzeyi dikkate alınırsa bu konuda bir düzenleme yaparak beğendirmek oldukça zordur. Buna rağmen; iş verimi, genel sağlık, uzun dönemde iş hevesi gibi konularda önemli etkileri olan ortam ısısının titizlikle ele alınması gerekir. Şekil 1. Kişiye,işe ve ortama bağlı klima faktörleri 1. Hava ısısı Gelişmiş endüstri ülkelerinde, hafif fiziksel işler yapan işçilerin çalıştığı fabrikalarda en rahat ortam ısısının 18,3 C olduğu kabul edilmiştir. Bu ısı düzeyindeki ortamda dahi çalışanlardan 1/7 si bu ısı düzeyinden şikayetçi olmuşlardıfunduszeue.info bulunan çalışma ortamının alt ve üst hudutlarının da 15, C olduğu saptanmıştır. Büro çalışanları ve daha az hareketli işler yapan işgörenlerin tercih ettikleri ortam ısısı ise bir ölçüde de olsa daha yüksektir (19,,8 C). Çalışanların fiziksel aktivitesi arttıkça, ortam ısısı değerlerini düşürmek 46
47 gerekmektedir. Ağır endüstriyel işlerde, işgörenlerin kendilerini rahat hissettikleri ortam ısısı hudutları 12,,6 C olarak saptanmıştır. Açık ısı kaynakları ve yayılan ısı karşısında çalışan işçilerin ise daha düşük ortam ısısı düzeyini benimsedikleri görülmüştür. 2. Yayılan ısı Hafif işlerle uğraşan işgörenlerin bulunduğu bir ortamda yayılan ısının, toplam ısı etkisi ısı ortamı koşullarının sağladığı konfor duygusunu bozmamalıdır. Yüksek ısı yayan kaynakların bulunduğu işyerlerinde, işgörenlerin bu yüksek radyant ısıdan korunmaları gerekir. Tam tersine, duvarların ve pencerelerin soğuk olması nedeniyle ısı kayıpları ve işgörenlerin vücut ısısı kayıplarına neden olan soğuk kaynaklarının önüne bu etkinin yayılmasını önleyecek perdelemelerin yapılması, kolay bir önlem olmasına rağmen, çok önemli bir rahatlık etkisi sağlar. 3. Havanın nemliliği Normal ortam ısı koşularında havanın nemlilik derecesinin önemli bir etkisi olmaz. Ancak, bu koşullarda dahi, aşırı nemden kaçınılmalıdır. Nemlilik, mevcut ortam ısı koşularında, işyeri havasını doymuşluk düzeyine kadar getirecek su buharı değerine (% nemli) göre yüzde oranı şeklinde ifade edilir. Böylece elde edilen yüzde değerine (göreceli nemlilik derecesi diyebiliriz. Genelde göreceli nemlilik derecesinin %70 ten yukarı çıkmaması gerekir. Çok kuru hava, burun içini, ağız boşluğunu ve soluk yollarını kurutur ve rahatsızlık verir. Bu etki ortam ısısı yükseldikçe daha fazla hissedilir.yüksek düzeyde nemlilik ise, kapalı bir yerde çalışan insanların, burun ve boğazlarında bir dolgunluk duygusu oluşturur. En önemlisi de ortam ısısı yükseldikçe, ter buharlaşması önemli ölçülerde azalır ve bir yapışkanlık hissedilir. funduszeue.info hareketleri Ortam ısısı ve yayılan ısı düzeyleri normal sınırlar içinde iken, ideal hava akımı mm/sn civarındadır. Hava hareketi mm/sn nin üzerine çıktığında, çalışma ortamı esintili kabul edilir. mm/sn altında hava değişimi olan yerlerde ise, hava hareketlerinin rahatlığı kalmaz ve bu ölçüde hava akımı olan işyerleri havasız etkisi yapar. Hava hareketlerinin fark edilmesinde, hareket halindeki havanın insan bedenine çarpması sonucu deride meydana getirdiği ısı değişikleri rol oynar. Hareketli havanın ısı düzeyi düşük olduğu zaman şikayetler artar. Bunun nedeni, insan bedeninin soğuğa daha duyarlı olmasıdır. Hava akımı aynı kaldığı halde, ortam ısıtılırsa, aynı boyutlarda şikayete neden olmaz. Rahat ısı ortamının üst sınırına yaklaştıkça işgörenlerin daha esintili havayı tercih ettikleri bilinmektedir. Rahat bir hava akımı sağlamak kadar, işyerinde hava hareketlerini kontrol etmek de oldukça güçtür. İşyerinde birkaç pencere bulunması, tavanın alçak ve kişi başına düşen devinim hacimlerinin dar olması gibi faktörler işgörenlerin rahatlıklarını etkiler. Rahatsızlık yaratan işyerlerinde teknik tasarımlar ve havalandırma sistemleri ile bu tür sakıncalar önlenebilir. En basit önlem gibi görünmesine rağmen, uzun kanatlı vantilatörler 47
48 genellikle etkilidirler. Bu tür pervanelerin hızlı çalıştırılmaktan çok, ayarlanmış bir şekilde dönüş yapması gerekir. Yukarıda sayılan dört faktörün yanı sıra başta hava basıncı olmak üzere, hava iyonizasyonu, topraktaki radyoaktivite, havadaki kimyasallar da iklimin elemanları olarak ifade edilse de, insanın çevresiyle ısı alışverişini etkileyen ve yaşam için gerekli vücut sıcaklığının 37 C civarında tutulmasının sağlayan dört faktör, işyeri iklimini belirler. Çevre ile ısı alışverişini bu dört iklim faktörünün dışında kullanılan giysinin izolasyon değeri ve yapılan işin zorluğuna göre organizmanın ürettiği ısı miktarı etkiler. Kişinin klimayı algılamasında bunlara ek olarak vücut yapısı (konstitasyon) ve o anki durumu (kondisyon) da rol oynar. Kişinin yaşadığı, çalıştığı ortamda bulunduğu hacme, giysisi ve çalışma düzeyine, dolayısıyla harcadığı enerjiye ve ortamdaki klima büyüklüklerine bağlı olarak termik huzur veya rahatsızlık hisseder. Algılanan bu hisse termik konfor duygusu denir ( Şekil 2). 48
49 Şekil 2. Termik konforu oluşturan parametreler İnsan Vücudunda Sıcaklık İnsan vücudunda sıcaklık dağılımını incelediğimizde dış yüzeyden, deriden içeriye doğru gidildiğinde sıcaklığın biraz değiştiğini görürüz.dışarıya doğru sıcaklık daha düşüktür. Çevrenin 20 C ve 35 C olması hallerinde vücut kesitindeki sıcaklık dağılımı Şekil 3 te görülmektedir. Sıcaklık dağılımı açısından insan vücudunu çekirdek ve kabuk diye iki ayrı birime ayırabiliriz: -Beyin, göğüs, karın ve bu bölgedeki iskelet kasları çekirdek bölgesini oluşfunduszeue.info bölgenin kütlesi kişiye göre değişir, toplam kütlenin % i kadardır. İnsan vücudunun işlevlerini yapabilmesi için dışarıdan aldığı, kendi ürettiği ve dışarıya verdiği ısı enerjisi arasında bir dengenin oluşması ve bu denge durumunda vücut çekirdek sıcaklığının 37 C civarında olması gerekir. -Kol, bacak ve göğüs karın bölgesinin dış kısmı kabuk bölgesini oluşturur ki bu da toplam kütlenin % idir. Kabuk bölgesi çekirdek bölgesinin ısıl dengesini korumada bir tampon görevi yapar. 49
50 Şekil 3. Ortam sıcaklığının 20 C ve 35 C olmasına göre insanda çekirdekten deriye doğru sıcaklık değişimi İnsan ve Çevresi Arasında Isı Transferi İnsanla çevresi arasında ısı transferi dört şekilde oluşur: İletim (Kondüksiyon) Taşınım (Konveksiyon) Buharlaşma (Evaporasyon) Işınım (Radyasyon) İletim (Kondüksiyon): Kendinden daha sıcak veya daha soğuk bir cisme temas eden insan vücudu ile temas edilen cisim arasındaki ısı funduszeue.infoı iletimi ile ısı transferi birinci derecede, deriye temas eden maddenin ısı iletim katsayısına bağlıdır. İletim yoluyla dışarıya verilen ısı enerjisinin toplam ısı enerjisine oranı yaklaşık %5 tir. Taşınım (Konveksiyon): Vücut sınırını oluşturan deri ile onu çepeçevre saran hava arasındaki ısı alışverişi ısı taşınımıdır. Taşınımla ısı transferi havanın hızına bağlıdır. Giyilen elbise deri ile hava arasında bir izolasyon sağlandığından taşınımı etkiler. Toplan ısı transferinin % i taşınılma gerçekleşir. 50
51 Buharlaşma (Evaporasyon): Bedenimizin ısı bilançosunu dengede tutan en önemli olaydır. Burada özellikle dikkat edilmesi gereken husus, sadece buharlaşan terin vücudun serinlemesine katkısı olduğudur, yoksa damlayan terlerin böyle bir fonksiyonu yoktur. Buharlaşan ter ile vücuttan ısı enerjisi alınıp dış ortama verilir. Dışa verilen ısının yaklaşık %60 ı bu yolla gerçekleşir. Dış ortamın sıcaklığı insanın kendini rahat hissettiği aralığın üstüne çıkacak olursa, ısınan deride meydana gelen reflekslerle yoğun bir terleme başlar. Terin buharlaşabildiği derinin alanı, deri üzerindeki sınır tabakadaki ve dış ortam havasındaki su buharı basınçları arasındaki fark, havanın bağlı nem oranı terlemede ve terleme ile bedenin soğumasında etkilidir. Havanın nemi ne kadar az ise terin buharlaşması o kadar kolay olur, aksi halde ter buharlaşamaz, ısı vücutta kalır ve bayılmaya kadar varan rahatsızlıklara neden olur. Rüzgar hızının vücudun soğumasına burada etkisi yoktur, zira bir yandan su buharının basınç farkını büyütürken, diğer sıcaklığın 25 C nin üstüne çıktığı, vücut sıcaklığına yaklaştığı durumlarda giysili bir insan taşınım veya radyasyonla çevreye fazla bir ısı veremez; vücut sıcaklığını dengelemek için geriye sadece terin buharlaşması kalır. Belirli bir sıcaklıktan sonra şiddetle terlememizin nedeni budur. Işınım (Radyasyon): Isınan kütlelerin çevrelerine uzun dalga boylu elektromanyetik dalgalar yaymaları, bu dalgaların diğer kütleler tarafından absorbe edilecek ısıya çevrilmesidir. Arada herhangi bir taşıyıcıya gereksinim duymayan radyasyon sayesinde insan vücuduyla çevresindeki her türlü kütle arasında da bir ısı transferi oluşur. Vücuttan dışarıya verilen ısı enerjisinin yaklaşık % kadarı da radyasyon yoluyladır. Radyasyonda en önemli etken sıcaklıklar arasındaki farktır. Ayrıca alanların büyüklüğü de radyasyonu etkiler. Havanın nemi, rüzgar hızı radyasyonu etkilemez. İnsanlar çalıştıkları ortamlarda,sıkça bedenin ısı dengesini etkileyen termal koşullarla karşılaşırlar. Normal çalışmalarda vücudun ısısı 37±1 C dir. Vücut ısısı soğuk havalarda oksijenle besin maddeleri yakılarak, sıcak havalarda ise terleme fonksiyonu ile dengede tutulur. Ancak aşırı soğuk ve aşırı sıcak havalarda bu denge dış müdahale olmadan korunamaz. Bunun sonucunda önemli sağlık sorunları ve performans düşüşü meydana gelir. Vücudun termal dengesi aşağıdaki denklem ile ifade edilir. ± S =Q ± ݱ K ± I ± B S: Vücut ısı stoku Q: İç ısı üretimi veya enerji metabolizması İ: İletim (temas) yolu ile ısı alışverişi(conductance) K: Konveksiyon (taşınım) yolu ile ısı alışverişi (Convective heat exchange) I: Işınımla (elektromanyetik dalgalarla) oluşan ısı alışverişi (Radiavite heat exchange) B: Buharlaşma yolu ile oluşan ısı alışverişi (Evaporative heat exchange) Eğer S=0 ise vücut termal dengede demektir.vücut ısı stoku,bedenden çevreye bir ısı kaybı söz konusu ise negatif,ısı kazancı söz konusu ise pozitif funduszeue.info de bazı işler için uygun ortam sıcaklıkları verilmiştir. 51
52 Şekil 4. Farklı çevre sıcaklılarında çevre ile vücut arasında ısı alışverişi Hava Koşullarının İnsan Üzerindeki Etkileri Vücudun ürettiği ısı miktarı ile dışarıya verdiği ısı miktarı arasındaki eşitliği ifade eden termik denge soğuk ortam, sıcak ortam gibi dış klimatik etkenlerle veya büyük oranda, enerji çevriminden dolayı vücudun fazla ısı enerjisi üretmesi gibi iç etkenle bozulabilir. Organizma fizyolojik sıcaklık dengeleme mekanizmasıyla belirli sınırlar içerisinde kalmak kaydıyla termik zorlamaya uyum sağlayabilir, ancak bunun bir sınırı vardır. İşyerlerinde bu sınırı aşan durumlarla karşılaşıldığında koruyucu teknik önlemler ve uygun elbiseler ile organizmanın termik yükünü azaltma yoluna gidilir. Kolayca ölçebildiğimiz ve en önemli klima faktörü olarak kabul edilmesi gereken ortam sıcaklığı vücut sıcaklığını etkilediği gibi, kalp atış hızını, solunumu, dolayısıyla oksijen alma miktarını, hatta terlemeden dolayı kilo kaybetmeyi de etkiler. Bu etkilemenin nasıl olduğu Şekil 5 te ifade edilmiştir. 52
53 Şekil 5. Ortam sıcaklığının kalp atış frekansı,oksijen soluma,zayıflama ve vücut sıcaklığına etkisi Vücut çekirdek sıcaklığı organizmanın ısıl kontrol mekanizması sayesinde değişme göstermezken, deri sıcaklığı ortam sıcaklığı ile birlikte değişmektedir. Çevre sıcaklığı düşük iken, ısıl dengeyi koruyabilmek için vücut daha fazla ısı üretmektedir, bunu da düşük sıcaklıklarda daha fazla oksijen alıp, daha fazla besin yakarak sağlar. Sıcaklık 30 C yi aştığında ise ısı dengesi terleme yoluyla sağlanır. Bu şekilde terin buharlaşmasıyla yüksek ısı dışarıya verilmektedir. Kan dolaşım sistemi insanın ısı transport sistemidir. Düşük sıcaklıklarda kalp atış frekansı düşmekte, böylelikle çekirdek bölgeden dışarıya ısı enerjisinin akışı yavaşlatılmaktadır. Sıcaklık artınca da kalp atışları hızlanmakta, daha fazla ısı deriye doğru gönderilmekte ve orada ısı alışverişi sağlanmaktadır. Efektif sıcaklığa göre işgörenin performansı da değişir. Efektif sıcaklık 25 C yi geçtikten sonra performansın önemli ölçüde azalmaya başladığı deneylerle kanıtlanmıştır. Performansı 8 saatlik vardiya sürecindeki performans olarak ölçtüğümüzde, ortam sıcaklığı arttıkça, ağır işlerde performans kaybının hafif işlere göre daha da büyük olduğu görülmüştür (Şekil 6). Örneğin ortam sıcaklığı 26 C olduğunda performans kaybı büroda çalışanlarda %4, hafif bedensel işte %10, orta ağırlıkta işte %20, ağır işte çalışanda ise %44 civarındadır. Görüldüğü gibi ağır işte çalışanlarda ortam sıcaklığının artmasıyla performans kaybı daha 53
54 büyüktür. Maden işletmelerinde efektif sıcaklık önemli rol oynarken, demir-çelik ve cam sanayinde ısıl radyasyon işi zorlaştıran ana iklim faktörüdür. Şekil 6. Efektif sıcaklığın artmasıyla performansta düşme oranı Tablo 1. İdeal klimatik ortam için, çeşitli işlerde önerilen minimum, optimum ve maksimum klima değeri 54
55 VÜCUDUN DIÞARIDAN ISI ALMA DÜZEYÝDÜÞER SICAKTAN BÝTKÝNLÝK TEMEL ORGANLAR VE BÖLGELERDE YETERSÝZ KAN DOLAÞIMI ORTAM ISISI STRESÝ DERÝVE VÜCUT ISISI YÜKSELÝR KAN DOLAÞIMI HIZLANIR VÜCUT ÝÇ ISISI DERÝYE VE DIÞARIYA YÖNELÝR ÝLETÝM VE YAYILMA YOLU ÝLE ISI KAYBI ARTAR TERLEME BUHARLAÞMA ÝLE ARTAN ISI KAYBI ORTAM ISISI ÇOK YÜKSEK ÝSE VÜCUT ISI YAYAMAZ VE ISI ALMAYA BAÞLAR TUZ KAYBI SIVI KAYBI TER BEZLERÝYORGUNLUÐU ISI KRAMPLARI SUSUZLUK TERLEMENÝN AZALMASI BUHARLAÞMA ÝLE ISI KAYBININ YETERSÝZLÝÐÝ YAKICI SICAK TÜM VÜCUDUN DENGESÝBOZULUR VÜCUT ÝÇ ISISINDA ARTIÞ DEVAM EDER Şekil 7. Isı stresinin etkileri SICAK ÇARPMASI İşgörenlerin, dayanılabilir ısı düzeylerine yaklaşık bir hafta içinde alıştıkları ve böyle bir uyum gösteren işgörenlerin de verimliliklerinin arttığı gözlemlenmiştir. Vücut ısısının sınırlı ölçülerde düşüşüne, organizma uzun süreler dayanabildiği halde, aynı ölçülerde ısı yükselmesi ısı stresi etkisi yapmaktadır. 55
56 ISI KAYBI AZALIR DONMA YETERSÝZ KAN VE ISI TAKVÝYESÝ SOÐUK ORTAM STRESÝ DERÝ ISISI DÜÞER KAN DOLAÞIMI YAVAÞLAR VÜCUT ÝÇ ISISI DERÝYE VE DIÞARIYA YÖNELÝR ÝLETÝM VE YAYILMA YOLU ÝLE ISI KAYBI ARTAR DERÝDE KILLARIN DÝKÝLMESÝ DERÝÜRPERMESÝ UZUN DÖNEM ETKÝLERÝ KASLARIN ISI DÜZEYÝNÝN DÜÞMESÝ GIDA TÜKETÝMÝ ARTAR ENERJÝGEREKSÝNÝMÝ NORMALMETABOLÝK DÜZEYÝN KATINA ÇIKAR TÝTREME METABOLÝZMA YÜKSELÝR VÜCUT YAÐLANIR DERÝALTINDA KORUYUCU BÝR DOKU OLUÞUR Şekil 8. Soğuk ortam stresinin etkileri Hissedilen Sıcaklık Kişinin kendini iklim açısından rahat hissetmesi ısı transferi olayını etkileyen faktörlere yani havanın sıcaklığı, çevre alanların sıcaklığı, havanın nemi ve rüzgar hızına bağlıdır. Bu faktörlerin her biri bulunduğumuz ortamda kendimizi rahat hissetmemiz için önemli bir rol oynar, aralarındaki ilişki ise oldukça karmaşıktır. Bu karmaşık ilişkinin sonucunun herhangi bir sayısal ifade ile verebilmek için pek çok araştırma yapılmış ancak genel tatmin edici bir sonuca ulaşılamamıştır. Bunun için kişilerin sübjektif algılamalarından yararlanma yoluna gidilmiş ve hissedilen sıcaklık veya efektif sıcaklık tanımları ortaya konmuştur. Tablo 2. Aynı sıcaklık hissi (25 C) algılanması oluşturan klima faktörü kombinasyonlarına bir örnek 56
57 Hava sıcaklığı termometre ile, rüzgar hızı anemometre ile ölçülür. Nem ise psikrometre ile ölçülür. Aynı sıcaklık hissinin algılanmasına (normal efektif sıcaklık) neden olan bazı klima faktörü kombinasyonları Tablo da görüfunduszeue.info tablodan anlaşıldığı gibi nem ve rüzgar hızına bağlı olarak 25 C ile 37 C arasındaki tüm sıcaklıkları 25 C imiş gibi algılamamız mümkündür. 57
58 5. KASSAL ÇALIŞMA Kas, kimyasal enerjiyi, mekanik enerjiye çeviren bir mekanizma olarak tanımlanabilir. Kasın kasılması esnasında kimyasal enerji potansiyeli, mekanik enerjiye dönüşmektedir. Kimyasal enerji, enerji taşıyan besinlerin yanması sonucu meydana gelmektedir. Solunum yoluyla alınan oksijen, akciğerlerden kana geçmekte ve kan aracılığıyla iletilmektedir. Kasların fonksiyon yeteneği, esas itibariyle kan temini ile belirlenmektedir. Kemik ve eklemlerin hareket edebilmeleri ancak kaslarla mümkündür. Kaslar hareket sisteminin aktif elemanlarıdır. Kaslar bağ dokusu ile işlevsel bir birim oluşturan kas hücrelerinden oluşur, kasılmaları kuvvet doğurur. Kaslar vücut ağırlığının % 40 ını meydana getirir. Kaslar iskelet kasları (çizgili kaslar) ve düz kaslar olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Ergonomi açısından önemli olan kaslar iskelet kaslarıdır. İskelet Kasları (Çizgili Kaslar): İskelet etrafında bulunan, hareketi sağlayan ve beynin bilinç merkezi tarafından kontrol edilen yani isteğimizle hareket ettirdiğimiz kaslardır, kasılma, kısalma hızları çok yüksektir. Çabuk yorulurlar, gözde, ağızda, sırtta, karında da iskelet (çizgili kaslar) kasları mevcuttur. Düz Kaslar: Otonom kumanda edilen, oldukça yavaş, isteğimiz dışında, kendiliğinden çalışırlar. Daha çok sindirim, dolaşım, solunum sistemi, enerji çevrimine katılan sistemlerde ve kalpte bulunur. Kasların Fonksiyonları Bedensel görünümümüz ve hareketten sorumlu olan iskelet kasları, kemiklere bağlıdır ve kemiklerin etrafında toplanan kaslar birbirlerine zıt yönlerde hareket ederler, başlıca fonksiyonları şunlardır: - Kaslar,vücudumuzun hareketini sağlar. - Düz kaslar, sindirim, boşaltım ve üreme sistemlerinin hareketini sağlar, kan basıncını ayarlar ve kanı tüm vücuda pompalar. - İskelet kasları bir iş yaptığı zaman ısı da üretir. Vücut ısısının %85 i iskelet kaslarının hareketiyle meydana gelir. - Kas dokuları uyarılara tepki verebilme, uyarıları iletme, kasılma, uzama ve esneme yeteneklerine sahiptir. Kassal Çalışma Şekilleri Kassal çalışma, esas itibariyle dinamik ve statik çalışma olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Statik çalışma, kasların devamlı gergin durumda iş gördüğü durumlarda söz konusudur. Statik çalışma gerektiren işler yorucudur. Bunun nedeni, gerekli kan dolaşımının sağlanamamasıdır. İstirahat halinde iken ihtiyaç kadar kan kaslara iletilmekte; dinamik çalışmada ise kan ihtiyacı artmakla birlikte yeterli miktar karşılanabilmektedir. Halbuki statik çalışmada, dinamik çalışmaya nazaran daha az kana ihtiyaç duyulmasına rağmen, kaslar, gergin olmaları sebebiyle damarlara basınç yapmakta ve kan dolaşımını funduszeue.info da yorulmaya neden funduszeue.info durum şekil 1 de şematik olarak gösterilmiştir. 58
59 Şekil 1. Dinamik ve Statik Çalışma Durumları Dinamik çalışmada kasılmalar ve gevşemeler değişmektedir. Böylece gevşeme esnasında oksijen ve enerji taşıyan maddeler, kaslara iletilmekte ve kasılmayı engelleyen maddeler buradan uzaklaştırılmaktadır. Statik kassal çalışma söz konusu olduğu zaman, kan dokusu devamlı olarak kasılmış olan kas tarafından sıkıştırılır. Böylece kan dolaşımı engellenmekte ve tamamen kesintiye uğramaktadır. Bu durumda, kasların kan ihtiyacı yeteri derecede karşılanamamaktadır. Dinlenme halinde, dinamik çalışmada ve belirli iş ağırlığına kadar statik çalışmada olduğu gibi, kan ihtiyacı ve kan dolaşımı dengelenmektedir. Yalnız statik çalışmada iş ağırlığı sınırı çok düşüktür. Bu sınırın üzerindeki ağırlıklarda kan ihtiyacı yeterince karşılanamadığından, ağır kas yorgunlukları ortaya çıkmaktadır. Uzun süreli statik çalışma, insan vücudu üzerinde kalıcı zararlar meydana getirebilir. İş düzenleme ile bu zararların önüne geçmek gerekir. Kas gücüne dayalı işlerde aşağıdaki tedbirlerin alınması, çalışanların sağlığı üzerinde muhtemel kalıcı zararların önlenmesi bakımından önemlidir. - Uygun çalışma ve dinlenme süreleri uygulanmalıdır. - Vücuda statik duruşları minimize edecek şekilde pozisyon verilmelidir. - Statik işlerden mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır. - Kas yükü akış yönü, vücudun uzun eksenine paralel olmalıdır. 59
60 İŞ YÜKÜ VE ENERJİ GEREKSİNİMİ Bir insanın bir iş yaparken tükettiği oksijenden ve solunum yoluyla dışarıya attığı karbondioksit gazından işin yapılması için gerekli enerji miktarını yaklaşık olarak hesaplamak mümkündür. Diğer taraftan nabızda, solunum hızında ve vücut ısısında meydana gelen değişiklikler de bir işin yapılması için gereken enerjinin hesaplanmasında bir kriter olarak kullanılabilir. Solunum ve dolaşım sistemlerinin yapılan işe uyum sağlaması hemen gerçekleşemez. Bu uyumun sağlanması için geçen süre zarfında ihtiyaç duyulan oksijen, kaslardaki kimyasal enerji kaynaklarından karşılanıır. Uyum dönemi sırasında kimyasal enerji depolarından karşılanan bu oksijen miktarına oksijen borçlanması denir (Şekil 2). Şekilden de görüldüğü gibi, bu uyum sağlandıktan sonra, oksijen tüketimi belli bir düzeyde devam eder. İş bitiminde ise, oksijen tüketimi bazal metabolizma düzeyine yavaş yavaş inerek azalır. Oksijen borcunun geri ödendiği bu döneme toparlanma dönemi denir (Şekil 2). Şekil 2 Bedensel bir çalışma sırasında oksijen alma düzeyinde ortaya çıkan değişiklikler 60
61 Bir fiziksel çalışmanın başlangıcında solunum ve dolaşım fonksiyonları, metabolik gereksinimlere uyum sağlayıncaya kadar, iş görenin kas hücreleri, "anerobik" yoldan enerji oluştururlar. Uyum sağladıktan sonra ise gerekli enerji "erobik" yoldan karşılanır. Erobik yoldan karşılanan enerjinin bir üst sınırı vardır ve bu sınır değere, maksimum erobik kapasite denir. Bu kapasite üzerinde, vücudun iş yapabilmesi için anerobik rezervlerin kullanılması gerekir ki, bu da bireyin aşırı zorlanmasına neden olur. Erobik kapasitenin yüksek olması, yorgunluğa karşı direnç ve iş verimi açısından önemlidir. Ancak bu kapasitenin tek başına, yüksek iş kapasitesi ve verimliliğin ölçüsü değildir. İş yerindeki ortam koşullarının, iş düzeninin ve temposunun, yardımcı araç ve gereçlerin uygun yerleşiminin, duruş ve oturuş pozisyonları, işçilerin iş hevesleri de önem taşımaktadır. Enerji Gereksinimi Yaşamımızın temel faktörü olan enerjinin tamamına yakın kısmını aldığımız besinlerden, çok azını da çevrenin ısı enerjisinden elde ederiz. Çocukluk ve gençlik, büyüme aşaması veya hastalık sonrası iyileşme dönemi gibi özel dönemlerin dışında enerji bilançosu dengeli olmalıdır. Alınan enerjinin harcanana göre azlığı veya çokluğu, zayıflık veya şişmanlığa neden olur. Ekonomileri gelişmiş zengin ülkelerde yağ ve şekerin normal ihtiyacın %, proteinin ise % kadar fazlasının alındığı,dolayısıyla çok fazla kişinin aşırı şişman olduğu gözlemlenmektedir. Bu ülkelerdeki bir başka sağlıksız gelişme de alkol tüketimidir. Örneğin Federal Almanya da kadınlar enerji ihtiyaçlarının %11,4 ünü ( kj/gün) sına yetecek kadarını alkollü içeceklerden sağlamaktadır. İnsanın ideal ağırlığı konusunda çeşitli öneriler vardır. Bu önerilerin en eskisi Broca tarafından de yapılan öneridir: İdeal ağırlık (kg) =Boy (cm) Bazal Metabolizma İnsan vücudunu tam dinlenme halinde iken temel yaşam fonksiyonlarını devam ettirebilmesi için gerekli en düşük enerji miktarına bazal metabolizma denilmektedir. Bazal metabolizma değerleri yaşa, ağırlığa, boya ve cinsiyete bağlıdır. Bazal metabolizmanın cinsiyete ve yaşa göre değişimi aşağıda verilen şekilde görülmektedir. 61
62 Şekil 3. Bazal metabolizmanın cinsiyete ve yaşa bağlı olarak değişimi İnsanın 24 saatlik enerji gereksinimi üç farklı çevrimden oluşur: Temel çevrim(bazal metabolizma), serbest zaman çevrimi, iş çevrimi. Temel Çevrim(Bazal Metabolizma) TÇ: TÇ yemeğini 12 saat önce yemiş olan denekte ölçülür. Nötr bir klimatik ortamda (sıcaklık C, göreceli nem oranı %, rüzgar hızı <0,1 m/s) hareket etmeksizin yatan bir kişinin bir günde harcadığı enerji olarak tanımlanıfunduszeue.infoği 12 saat önce yemiş olması, organizmanın besini sindirmek için bir enerji harcamaması içindir. Temel çevrim hücrelerinin canlı kalabilmesi, kalp atış, nefes alma, kasların yaşam için gerekli düzeyde gerginliği, tüm organların beslenebilmesi için gerekli olan enerjidir. Temel çevrimde harcanan enerjinin organlara dağılım oranı aşağıdaki gibidir: %26 İskelet kaslarında %26 Karaciğerde %18 Kalpte %9 Beyinde %7 Böbrekte %14 Diğer organlarda Temel enerji çevrimi kişi bebeklikten yetişkinliğe doğru ilerledikçe artar ve 20 yaş civarında günlük temel çevrim ortalama kj ile maksimum değere ulaşır ve yaşla birlikte tekrar azalmaya başlar. Kişilerin temel enerji çevrimi birbirlerinden çok farklıdır. Psikolojik bir stres bile çevrim miktarını etkileyebilmektedir. Ayrıca yaş, cinsiyet, boy ve ağırlığın da temel çevrimi etkilediği bilinmektedir. Sağlıklı kişilerle yapılan ölçümlere dayanılarak elde edilen ampirik bir denklemle temel çevrim (TÇ) enerjisinin kişisel yaklaşık değeri aşağıda verildiği gibi elde edilebilir: Erkekler: TÇ = B + m Y kj/24 saat Kadınlar: TÇ = B + m Y kj/24 saat 62
63 TÇ : Temel Çevrim (kj/gün) B : boy (cm); m: ağırlık (kg); Y: yaş (yıl) Örnek: 30 yaş, 70 kg, cm boy Erkek için; = = Kadın için; = = Temel enerji çevriminin kütleyle arttığı hemen anlaşılabilen bir durumdur, kütle arttıkça beslenecek hücre de artacaktır, aynı şekilde uzun boylularda dolaşım yolları da daha uzundur, fazla enerji gerektirir. İnsanlar yaşlandıkça sindirim de yavaşladığından, gerek duydukları enerji azalacaktır. Kadınlar ve erkekler arasında temel çevrimde farklılık olmasının gerekçesi ise kadınlarda yağ miktarının kas kütlesine oranının erkeklere göre daha büyük olmasıdır. Yağ hücreleri kas hücreleri ile karşılaştırıldığında daha az enerji harcarlar. Ayrıca deri altı yağ tabakasının daha kalın ve yoğun olması organizmanın ısı kaybını azaltır, sonuç olarak kadınlarda temel çevrim biraz daha azdır. Kaba bir ortalama değer olarak temel çevrim erkeklerde kj/gün; kadınlarda kj/gün alınabilir. 30 yaşındaki kadınlar ve erkekler için hesaplanmış günlük enerji temel çevrim değerleri ağırlık ve boya göre tablo 5,2-a ve b de hesaplanmıştır. Erkekler de bu değerden yaşı 30 dan büyük olursa yaş başına 29 kj çıkarılır veya 30 dan küçükse yine yaş başına 29 kj eklenir. Kadınlarda ise 21 kj çıkarılır veya eklenir. Tablo yaşında erkeklerde ağırlık ve boya göre temel çevrim TÇ (kj/gün) Ağırlık (kg) Boy (cm) Tablo yaşında kadınlarda ağırlık ve boya göre temel çevrim TÇ (kj/gün) Ağırlık (kg) Boy (cm)
64 Aynı kişide bir gün içinde yapılan temel çevrimi ölçmek için en dikkatli ve hassas yöntemlerle yapılan deneylerde bile ortalama değerlerde %3 lük bir sapma, farklı günlerde yapılan deneylerde ise erkeklerde %3,5; kadınlarda (periyot özelliklerinden dolayı biraz daha yüksek) %4,7 sapma görülmüştür. Ancak yukarıda denklemlerle elde edilen temel çevrim değeri ile ölçülen temel çevrim değeri arasında fark var ise bunun patolojik bir nedeni olabileceğini düşünmek gerekir. Fark yüzdesi büyüdükçe patolojik sorun olasılığı da artar.(tablo ) Tablo 3. Temel çevrim enerjisinin normal değerlerden sapması arttıkça patolojik sebep olasılığı da artar. Temel çevrimin normal Patolojik sebep olasılığı (%) değerden sapma oranı (%) Serbest zaman çevrimi SÇ: Hiçbir iş yapılmasa bile temel çevrimde hesaplanan enerji yeterli değildir. Meslek gereği yapılan işin dışındaki, günlük faaliyetler için harcanan enerji serbest zaman enerjisi olarak tanımlanır. Oldukça pasif bir yaşam süren kişilerde kj/gün olarak hesaplanan bu enerji kişisel aktivitenin derecesine göre günlük kj ve biraz daha üstü de olabilir. Temel çevrim ve serbest zaman çevriminin toplamını, alınan oksijen üzerinden de yaklaşık olarak hesaplamak mümkündür. İnsanın oksijen gereksinimi kütlesine bağlıdır, bedensel iş yapmazken, 1 kg kütle için dakikada yaklaşık 0, lt oksijene ihtiyaç vardır. Ortalama 70kg kütlesindeki kişi olarak dakikada 0,28 lt oksijen alır, bir günde alınan oksijen lt dir. Respiratorik oran (besinin yakılmasında CO 2 /O 2 oranı) değeri 0,85 olan besinin 1 lt oksijen tarafından yakılmasıyla 20,4 kj enerji elde edilir. Bu hesaba göre lt oksijenin yaktığı besinin vereceği enerji kj dur ki bu değer yukarıda verilen temel çevrim ve serbest zaman çevrimi toplamları ile uyum içerisindedir. İş Çevrimi İÇ: 64
65 Günlük yaşamımızda yaptığımız işin ağırlığına göre temel çevrim ve serbest zaman çevriminin ötesinde de enerji harcarız. Bu çevrim iş çevrimidir. Çeşitli araştırma kurumlarının yaptıkları ölçümleri dayanarak kabaca da olsa işi sınıflandırıp bu işlerdeki iş çevrimini yaklaşık belirlemek ve işin tamamında harcanarak enerji hesaplamak olasıdır. Bir sınıflandırma örneği Tablo dedir. Yapılan işe göre oksijen ihtiyacı yukarıda verilen,dinlenme halindeki işçinin 1 dakikada kilo başına 0, lt oksijen değerinin çok üstüne, katına kadar çıkabilir.iş çevrimi işin ağırlığına göre 8 saatlik vardiyada erkeklerde kj,kadınlarda kJ ulaşabilir,tablo Tablo 4. Erkek ve kadın işçilerde iş ağırlığına göre harcanan enerji İşin ağırlığı Erkek işçiler (kj) Kadın işçiler (kj) Çok hafif iş < < Hafif iş Orta ağır iş Ağır iş Çok ağır iş Çok ağır iş gören kişinin günlük toplam enerji çevrimi yuvarlak olarak kj a çıkmaktadır. Sürekli olarak kj dan daha fazla bir enerji çevrimi gerçekleştirmek ideal çevre şartlarında bile, sıradan bir kişi için mümkün değildir. Araya dinlenme günleri koymak gerekir. Bir kaç hafta için kj enerji çevrimi, belirli bir zaman diliminde yapılması gereken işlerde, örneğin tarımda hasat mevsiminde, mümkün olabilir. Maraton koşmak veya Boğazı yüzerek geçmek gibi yüksek enerji isteyen spor faaliyetlerinde, böyle bir performans için aylarca hatta yıllarca hazırlanmış bir kişi birkaç gün için bu sınırın da üstüne, belki kj toplam enerji çevrimi değerine çıkabilir. Günlük Enerji Gereksinimi Günlük enerji gereksinimini belirlemek için, iş başında harcanan enerjiye ek olarak iş dışındaki etkinlikler için de gerekli olan enerji gereksiniminin saptanıp iş başındaki enerjiye eklenmesi gerekir. Günlük gerekli enerji; E= I + S + U eşitliğinden yararlanarak hesaplanmalıdır. Bu eşitlikte; E : günlük enerji miktarı I : işbaşındaki gerekli enerji miktarı S : Serbest zamanda gerekli enerji miktarı U : Uykuda gerekli enerji miktarı olup, bunların ortalama değerleri ve günlük toplam enerji gereksinimi; saatte 8 saatte I : kcal/h kcal 65
66 S : kcal/h kcal U : 70 kcal/h kcal Toplam kcal/gün YORULMA VE DİNLENME SÜRELERİ Çalışmanın doğal sonucu olarak meydana gelen fiziksel ve zihinsel bitkinliğe yorgunluk denir. Yorgunluk, çalışma esnasında veya işten sonra hissedilir. Kasların yaptığı işin ağırlık derecesi maksimum kapasiteye yaklaştıkça fiziksel iş yükünün yorgunluk etkisi de artar. Hafif iş yükü ile yapılan çalışmalar yorgunluk oluşmadan uzun süre devam ettirebilir. Bu tür çalışmalar, ağır fiziksel yük ve dinlenme aralarıyla çalışmaktan daha iyidir. Fiziksel aktivitelerde, harcanan enerji miktarına göre çalışma-dinlenme sürelerinin hesabında kabul edilen norm, standartların altında enerji tüketilen işlerde ( kcal/dk) işten dolayı herhangi bir dinlenmeye gerek olmadığıdır. Aşağıda işlerin ağırlık derecelerine göre, harcanan enerji miktarı ve oksijen tüketimi tablo halinde sunulmuş ve dinlenme sürelerini hesabında formüller verilmiştir. Tablo 5. İşlerin Ağırlık Derecesine Göre Harcanan Enerji Miktarı ve Oksijen Tüketimi İşin Ağırlık Derecesi Harcanan enerji (kcal/dk) Kalp atış sayısı O 2 Tüketimi (lt/dak) Şiddetli > veya fazla > Çok ağır Ağır Normal Hafif veya daha az Dinlenme sürelerinin hesaplanması: R t = 0 K S R t = T(K-S) K-BM x C.K>S R t : Dinlenme süresi(dak) K : İşin enerji maliyeti (kcal / dak) S : Standart enerji maliyeti (kcal / dak) Erkekler için = 5 kcal / dak Kadınlar için = 4 kcal / dak T : İşin süresi (dak) BM : Basal metabolizma (kcal / dak) Erkekler için = kcal / dak Kadınları için= kcal / dak C : Katsayı yaş için = yaş için = yaş için =
67 yaş için = yaş için = Örnek: Altyapı inşaatında çalışan 35 yaşındaki erkek bir işçi 2 saat boyunca çalışmakta ve 30 dakika dinlendikten sonra tekrar çalışmaya devam etmektedir. Çalıştığı 2 saat boyunca kcal enerji harcayan işçinin çalışma-dinlenme düzeni konusunda ne söylenebilir? (S = 5 kcal/dk, C=) Çözüm: K=/=10 kcal/dak Sonuç=75 dakika YÜK KALDIRMA Tablo 6. Belirli Yaş Grupları için Öngörülen Rahatça Kaldırılabilir Ağırlıklar Erkek Kadın
68 Şekil 4. Yük Kaldırmada Doğru Hareketler 68
69 6. ÇALIŞMA SİSTEMLERİ TASARIMI İş sistemi içinde insan özellikleriyle uyumlu bir rol üstlenmediyse, sağlığı, iş güvenliği, verimi bundan olumsuz etkilenecektir. İş ve işyerinin insana uyumlu olması için; -İşyeri işgörenin beden ölçülerine göre düzenlenmeli -İş görenin hareket ve kuvvet yeteneklerine uymalı -İş araç-gereçleri, işe ilişkin bilgi, işgörenin duyu organlarınca kolay ve doğru algılanmalı -İş görenin sürekli ortaya koyabileceği performans düzeyinin üstünde olmamalı -Çevre koşulları işi zorlaştıracak düzeyde olmamalıdır. İnsan vücudunun şeklini ve yapısını inceleyen bilim dalına anatomi, insanın beden ölçülerini inceleyen bilim dalına ise antropometri denir. İskelet Sistemi Kemik sisteminin bütününe iskelet denir. İnsan iskeleti birbirlerine kafatası kemikleri gibi hareketsiz, ya da kol, bacak kemikleri gibi hareketli eklemlerle bağlanmış den fazla () kemikten meydana gelir. İskelet hareketini yaptıran kaslardır. İskelet vücut ağırlığının % kadarını oluşturur. İskeletin görevleri: Organlara ve organizmanın yumuşak birimlerine destek olmak,onları korumak, Vücudun dış görünümünü sağlamak, Kasların iş yapabilmesi için manivela görevi yapmak, İşlevlerine göre farklı gelişmiş eklemlerin de katkısıyla beden dinamiğini, hareketlerini gerçekleştirmektir. Önemli Tanımlar Abduksiyon: Ortadan uzaklaştırmak (sakin durma halinden uzaklaşma) 69
Daha göster
