Zasady wykorzystania symulacji komputerowych do oceny zgodności z wymaganiami dyrektywy2004/40/WE odnośnie do bezpieczeństwa i higieny pracy w polach elektromagnetycznych

Pole elektromagnetyczne jest czynnikiem, który podlega zgodnie z wymaganiami przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, obowiązkowej ocenie w środowisku pracy, ze względu na zagrożenie jakie może powodować dla pracowników. Poziom narażenia pracowników jest oceniany klasycznymi metodami pomiarowymi (tj. przez pomiary różnych parametrów natężenia pola elektrycznego i magnetycznego) lub z wykorzystaniem wyników symulacji komputerowych. Rola tych różnych metod oceny warunków ekspozycji pracowników jest odmienna. Do przeprowadzenia symulacji komputerowych wymagane jest specjalistyczne oprogramowanie i komputer o dużej mocy obliczeniowej oraz ich użytkownik dobrze zapoznany z zagadnieniami zagrożeń elektromagnetycznych i metodami dozymetrii komputerowej, a także numeryczne modele ciała pracownika, źródła pola elektromagnetycznego i materialnych obiektów znajdujących się na stanowisku pracy. W związku z tym są to badania wymagające bardzo dobrego warsztatu naukowego, a ich duża pracochłonność i wysoki koszt powodują, że ich wykonanie jest szczególnie uzasadnione przy badaniach naukowych, analizie poziomu narażenia jaki, może być dopuszczony przez wymagania przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przy ocenie poziomu emisji pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez urządzenia produkowane seryjnie (w ramach badań produktu wykonywanych przez producentów). Zastosowanie symulacji komputerowych do oceny warunków ekspozycji na rzeczywistych stanowiskach pracy może być jedynie wykonane w odniesieniu do wybranych modeli, odpowiadających typowemu sposobowi wykonywania określonej pracy lub modelowi odpowiadającemu najgorszemu przypadkowi narażenia przy takiej pracy. Pomiary natężenia pola elektrycznego i magnetycznego można wykonać na każdym stanowisku pracy. Umożliwiają więc wykonanie indywidualnej oceny poziomu narażenia każdego pracownika. Mogą też być one wykorzystane przy opracowywaniu danych do tworzenia modeli numerycznych stanowisk pracy, weryfikacji wybranych wyników obliczeń oraz w laboratoryjnych badaniach emisyjności poszczególnych urządzeń. W niniejszej publikacji zaprezentowano zasady wykorzystania wyników symulacji komputerowych do oceny poziomu narażenia pracowników na pola elektromagnetyczne, ze szczególnym uwzględnieniem oceny spełnienia wymagań zawartych w dyrektywie 2004/40/WE i polskich przepisach bezpieczeństwa i higieny pracy. Opracowanie jest przeznaczone dla specjalistów dokonujących oceny ryzyka zawodowego pracowników obsługujących urządzenia wytwarzające pola elektromagnetyczne oraz prowadzących nadzór warunków pracy w przedsiębiorstwach. Zaprezentowane zasady wykorzystania wyników symulacji komputerowych na potrzeby oceny poziomu narażenia pracowników oraz przegląd badań naukowych odnoszących się do oceny zagrożeń elektromagnetycznych mogą być również pomocne dla zespołów badawczych podejmujących się wykonania symulacji numerycznych. Metodyka wykorzystania metod numerycznych do rozwiązywania zadań polowych, omówiona w licznych specjalistycznych opracowaniach naukowych oraz w poradnikach wykorzystania poszczególnych pakietów oprogramowania, nie jest przedmiotem niniejszego opracowania.

Electromagnetic field is an environmental factor that, in accordance with occupational safety and heath (OSH) regulations, is subject to compulsory assessment in the working environment because of the risk it may cause to the workers. The level of workers exposure is assessed by classic measurement methods (i.e. by measuring various parameters of electric and magnetic field strength) or with the use of computer simulation results. Both methods play various roles in OSH engineering. Computer simulations require specialist software, high-performance computers, and a highly skilled user. Numerical models of the human body, sources of electromagnetic fields and material objects present in the workplace are also necessary. Therefore, this type of investigation requires high-class scientific skills and techniques. As they are time-consuming and entail high costs, it is especially justified to conduct them as part of scientific research aimed at analyzing exposure level that may be permitted by OSH regulations and at assessing the emission of EMF generated by mass production devices (as part of product tests performed by the manufacturers). The use of computer simulations for exposure assessment at real work stations can only be performed with reference to selected models, representing the typical scenarios of performing a job, or to a model representing a scenario for the worst case of exposure conditions when performing such a job. Measurements of electric and magnetic field strength may be performed at each individual work place, so they make it possible to make individual assessment of exposure level for each worker. They can also be used in developing data necessary to design numerical models of the workplace, verification of selected calculation outcomes and in laboratory testing of electromagnetic emission from particular devices. This publication presents the principles of the use of computer simulation outcomes for assessing the level of workers exposure to electromagnetic fields, with special focus on the assessment of compliance with Directive 2004/40/EC provisions and with requirements of OSH regulations compulsory in Poland. The study is intended for experts dealing with the assessment of occupational hazards to the workers who operate devices generating electromagnetic fields and with supervising work conditions in an enterprise. The principles of using computer simulation outcomes for assessing workers' exposure level, and the review of research on electromagnetic hazards assessment, presented in the article, may also be instrumental for researchers dealing with computer simulations. The principles of using numerical methods for solving field tasks discussed in a great number of specialist scientific studies and guides for using particular software packets are not the subject of the present paper.