Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration — Part 1: General requirements

Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation de l'exposition des individus aux vibrations transmises par la main — Partie 1: Exigences générales

La présente partie de l'SO 5349 spécifie des exigences générales en matière de mesurage et de présentation de l'exposition aux vibrations transmises par la main selon trois axes orthogonaux. Elle définit une pondération fréquentielle et des filtres limiteurs de bande afin de permettre une comparaison uniforme des mesurages. Les valeurs obtenues peuvent être utilisées pour prévoir les effets contraires des vibrations transmises par la main sur la gamme de fréquences couverte par les bandes d'octave comprises entre 8 Hz et 1 000 Hz. La présente partie de l'ISO 5349 est applicable aux vibrations périodiques ainsi qu'aux vibrations aléatoires ou non périodiques. Elle est applicable aussi, provisoirement, aux excitations répétées du type choc (impact). NOTE 1 La dépendance en fonction du temps de la réponse des individus aux chocs répétés n'est pas entièrement connue. Appliquer la présente partie de l'ISO 5349 à ces vibrations avec la plus grande prudence. La présente partie de l'ISO 5349 fournit des indications pour l'évaluation de l'exposition aux vibrations transmises par la main, spécifiée en termes d'accélération de la vibration pondérée en fréquence et de durée d'exposition quotidienne. Elle ne définit pas de limites admissibles d'exposition. NOTE 2 L'annexe C traite de l'importance relative approximative des diverses caractéristiques de l'exposition aux vibrations qui sont censées avoir des répercussions sur la santé.

General Information

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Publication Date
09-May-2001
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Completion Date
14-Sep-2021
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ISO 5349-1:2001 - Mechanical vibration -- Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration
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ISO 5349-1:2001 - Vibrations mécaniques -- Mesurage et évaluation de l'exposition des individus aux vibrations transmises par la main
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5349-1
First edition
2001-05-01
Mechanical vibration — Measurement
and evaluation of human exposure
to hand-transmitted vibration —
Part 1:
General requirements
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation de l'exposition des
individus aux vibrations transmises par la main —
Partie 1: Exigences générales
Reference number
ISO 5349-1:2001(E)
©
ISO 2001

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ISO 5349-1:2001(E)
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ii © ISO 2001 – All rights reserved

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ISO 5349-1:2001(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms, definitions and symbols.2
3.1 Terms and definitions .2
3.2 Symbols .2
4 Characterization of hand-transmitted vibration .2
4.1 General considerations.2
4.2 Measuring equipment for hand-transmitted vibration.3
4.3 Coupling of the hand to the vibration source.5
4.4 Quantity to be measured.5
4.5 Multi-axis vibration .5
5 Characterization of hand-transmitted vibration exposure .6
5.1 General.6
5.2 Daily exposure duration.6
5.3 Daily vibration exposure .6
6 Information to be reported.7
Annex A (normative) Frequency-weighting and band-limiting filters.8
Annex B (informative) Guidance on health effects of hand-transmitted vibration.11
Annex C (informative) Relationship between vibration exposure and effects on health .15
Annex D (informative) Factors likely to influence the effects of human exposure to hand-transmitted
vibration in working conditions .18
Annex E (informative) Preventive measures to be adopted by those responsible for occupational
health and safety.19
Annex F (informative) Guidelines for reporting additional information .21
Bibliography.24
© ISO 2001 – All rights reserved iii

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ISO 5349-1:2001(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 5349 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 5349-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and
shock, Subcommittee SC 4, Human exposure to mechanical vibration and shock.
This first edition of ISO 5349-1 cancels and replaces ISO 5349:1986, of which it constitutes a technical revision. It
is, in most respects, compatible with its predecessor, but differs from it technically in several important respects.
In the previous version, the evaluation of vibration exposure was based on the directional component with the
greatest frequency-weighted root-mean-square acceleration. In the present version, the evaluation is based on the
“vibration total value”, i.e. the root-sum-of-squares of the three frequency-weighted root-mean-square component
values. This change recognizes the fact that the vibration characteristics of some power tool types are not
dominated by a single directional component.
Vibration exposures based on the root-sum-of-squares method will have values greater than those reported for a
single direction of vibration. Measurement of vibration in three axes will result in a vibration total value of up to
1,7 times (typically between 1,2 and 1,5 times) the magnitude of the greatest component. For data obtained in
accordance with ISO 5349:1986, the vibration total value can be calculated from the three component values as
shown in 4.5 of this part of ISO 5349. Where only the greatest single-axis value is available, the vibration total
value shall be estimated from this value using a suitable multiplying factor as discussed in 4.5.
The daily vibration exposure in accordance with this part of ISO 5349 is based on the 8-h energy-equivalent
acceleration value. The previous version used a reference duration of 4 h. The change to the more conventional
8-h reference duration brings the evaluation of vibration exposure into line with the “time-weighted average”
procedures commonly used for the evaluation of human exposures to noise and to chemical substances. The use
of the 8-h reference duration is purely a matter of convention and does not imply that a “typical” daily exposure
duration is 8 h. Conversion of 4-h equivalent magnitudes to 8-h values is achieved easily, by applying a multiplying
factor of 0,7.
The frequency weighting previously had a slope of zero at frequencies below 16 Hz and –6 dB per octave at higher
frequencies and applied over the frequency range covered by the octave bands from 8 Hz to 1 000 Hz. It is now
defined mathematically in annex A as a realizable filter characteristic, designated W . Band-limiting filters are also
h
defined with cut-off frequencies of 6,3 Hz and 1 250 Hz. The one-third-octave band weighting factors, also given in
annex A, differ slightly from those in the previous version in that they describe the W curve with band-limiting
h
included.
iv © ISO 2001 – All rights reserved

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ISO 5349-1:2001(E)
The guidance in annex C on the relationship between vibration exposure and the development of vascular
symptoms, is broadly compatible with that in annex A of the previous version, but is restricted to consideration of a
prevalence of 10 % in order to limit the potential for inappropriate use of the relationship. Compared to the previous
version, daily vibration exposures are now expressed as 8-h energy-equivalent values and the values quoted have
been multiplied by a factor of 1,4 to estimate the increase resulting from the change from evaluation using the
greatest single-axis value to evaluation using the vibration total value.
International Standard ISO 5349 consists of the following parts, under the general title Mechanical vibration —
Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration:
Part 1: General requirements
Part 2: Practical guidance for measurement at the workplace
Annex A forms a normative part of this part of ISO 5349. Annexes B to F are for information only.
© ISO 2001 – All rights reserved v

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ISO 5349-1:2001(E)
Introduction
Intensive vibration can be transmitted to the hands and arms of operators from vibrating tools, vibrating machinery
or vibrating workpieces. Such situations occur, for example, when a person handles tools such as pneumatic,
electric, hydraulic or internal combustion engine-driven chain saws, percussive tools or grinders.
Depending on the type and place of work, vibration can enter one arm only, or both arms simultaneously, and may
be transmitted through the hand and arm to the shoulder. The vibration of body parts and the perceived vibration
are frequently a source of discomfort and possibly reduced proficiency. Continued, habitual use of many vibrating
power tools has been found to be connected with various patterns of diseases affecting the blood vessels, nerves,
bones, joints, muscles or connective tissues of the hand and forearm.
The vibration exposures required to cause these disorders are not known precisely, neither with respect to vibration
magnitude and frequency spectrum, nor with respect to daily and cumulative exposure duration. The guidance
given in this part of ISO 5349 is derived from limited quantitative data available from both practical experience and
laboratory experimentation concerning human response to hand-transmitted vibration, and on limited information
regarding current exposure conditions. It is thus difficult to propose a comprehensive method for the evaluation of
vibration exposure. However, the use of the information given in this part of ISO 5349 should protect the majority of
workers against serious health impairment associated with hand-transmitted vibration. It may also assist in the
development of new hand-operated power tools to reduce the risk of vibration-related health effects. It does not
define safe exposure ranges in which vibration diseases cannot occur.
The use of this part of ISO 5349 will contribute to the gathering of consistent data in order to improve occupational
safety. In particular, it is hoped that such data will serve to extend the present knowledge of dose-effect
relationships.
This part of ISO 5349 specifies the general requirements for the measurement and evaluation of human exposure
to hand-transmitted vibration. It is supplemented by the information given in ISO 5349-2, which gives practical
guidance for the implementation of appropriate measurement and evaluation techniques at the workplace.
Instrumentation to be used for measurements made in accordance with ISO 5349 is fully specified in ISO 8041.
Annex A contains definitions for the frequency weighting W and for band-limiting filters, required for measurement
h
of frequency-weighted acceleration in accordance with ISO 5349.
Annex B contains information on the health effects of hand-transmitted vibration, while annex C gives guidance
which may assist competent authorities responsible for the definition of exposure limits or action levels as required.
Annex D contains information on other factors which can affect human response to hand-transmitted vibration and
annex E contains guidance on preventive measures for those responsible for occupational health and safety.
To facilitate further progress in this field and to allow the quantitative comparison of exposure data, uniform
methods for measuring and reporting exposure of human beings to hand-transmitted vibration are desirable.
Further information is contained in annex F.
vi © ISO 2001 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5349-1:2001(E)
Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human
exposure to hand-transmitted vibration —
Part 1:
General requirements
1 Scope
This part of ISO 5349 specifies general requirements for measuring and reporting hand-transmitted vibration
exposure in three orthogonal axes. It defines a frequency weighting and band-limiting filters to allow uniform
comparison of measurements. The values obtained can be used to predict adverse effects of hand-transmitted
vibration over the frequency range covered by the octave bands from 8 Hz to 1 000 Hz.
This part of ISO 5349 is applicable to periodic and to random or non-periodic vibration. Provisionally, this part of
ISO 5349 is also applicable to repeated shock type excitation (impact).
NOTE 1 The time dependency for human response to repeated shocks is not fully known. Application of this part of
ISO 5349 for such vibration is to be made with caution.
This part of ISO 5349 provides guidance for the evaluation of hand-transmitted vibration exposure, specified in
terms of a frequency-weighted vibration acceleration and daily exposure time. It does not define limits of safe
vibration exposure.
NOTE 2 Annex C is concerned with the approximate relative importance of various characteristics of the vibration exposure
which are believed to produce health effects.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 5349. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 5349 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 2041, Vibration and shock — Vocabulary.
ISO 5349-2, Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted
vibration — Part 2: Practical guidance for measurement at the workplace.
ISO 8041,Humanresponsetovibration — Measuring instrumentation.
IEC 61260, Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters.
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ISO 5349-1:2001(E)
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 5349, the terms and definitions given in ISO 2041 apply.
NOTE For the convenience of users of this part of ISO 5349, a glossary of terms relating to medical conditions is given in
annex B.
3.2 Symbols
In this part of ISO 5349, the following symbols are used.
a (t) instantaneous single-axis acceleration value of the frequency-weighted hand-transmitted vibration
hw
2
at time t, in metres per second squared (m/s );
a root-mean-square (r.m.s.) single-axis acceleration value of the frequency-weighted hand-
hw
2
transmitted vibration, in metres per second squared (m/s );
2
a , a , a values of a , in metres per second squared (m/s ), for the axes denoted x, y and z respectively;
hwx hwy hwz hw
a vibration total value of frequency-weighted r.m.s. acceleration (sometimes known as the vector
hv
sum or the frequency-weighted acceleration sum); it is the root-sum-of-squares of the a values
hw
2
for the three measured axes of vibration, in metres per second squared (m/s );
a daily vibration exposure (8-h energy-equivalent vibration total value), in metres per second
hv(eq,8h)
2
squared (m/s );
A(8) a convenient alternative term for the daily vibration exposure a ;
hv(eq,8h)
D group mean total (lifetime) exposure duration, in years;
y
T total daily duration of exposure to the vibration a ;
hv
T reference duration of 8 h (28 800 s);
0
W frequency-weighting characteristic for hand-transmitted vibration.
h
4 Characterization of hand-transmitted vibration
4.1 General considerations
The method specified in this part of ISO 5349 takes account of the following factors which are known to influence
the effects of human exposure to hand-transmitted vibration in working conditions:
a) the frequency spectrum of vibration;
b) the magnitude of vibration;
c) the duration of exposure per working day;
d) the cumulative exposure to date.
Other factors which may influence the effects of vibration exposure, but for which standardized methods for
reporting do not yet exist, are listed in annex D.
2 © ISO 2001 – All rights reserved

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ISO 5349-1:2001(E)
4.2 Measuring equipment for hand-transmitted vibration
4.2.1 General
Measurement of hand-transmitted vibration shall be undertaken using instrumentation conforming to the
requirements of ISO 8041. This equipment shall be checked for correct operation before and after use. The
calibration shall be traceable to a recognized standard maintained by an accredited laboratory.
4.2.2 Vibration transducers
The vibration transducer may be an accelerometer which may be designed to make general vibration
measurements (for non-percussive tools) or may be specifically designed for large peak accelerations such as
those produced by percussive tools.
The vibration transducers shall be able to withstand the range of vibration magnitudes and shall have stable
characteristics. The dimensions of the transducers shall be such that they do not interfere with the operation of the
machine and such that the location of the point of measurement can be identified.
ISO 5349-2 contains further guidance on the selection of transducers.
4.2.3 Location and orientation of transducers
The vibration transmitted to the hand shall be measured and reported for three directions of an orthogonal
coordinate system such as defined in Figure 1.
For practical vibration measurements, the orientation of the coordinate system may be defined with reference to an
appropriate basicentric coordinate system (see Figure 1) originating, for example, in a vibrating appliance,
workpiece, handle or control device gripped by the hand (see ISO 8727 for further information).
The vibration in the three directions should preferably be measured simultaneously. Measurements made
sequentially along each of the three axes are acceptable, provided the operating conditions are similar for all three
measurements. The measurements shall be made on the vibrating surface as close as possible to the centre of the
gripping zone of the machine, tool or workpiece. The location of the transducers shall be reported.
NOTE The vibration magnitude can vary considerably with position on the vibrating surface.
Further guidance on transducer positioning is given in ISO 5349-2.
4.2.4 Mounting of transducers
The transducers should be mounted rigidly. Further information on accelerometer mounting is given in ISO 5348
and ISO 5349-2. Practical guidance on mounting transducers in difficult situations (such as on resilient surfaces or
where the vibration is impulsive), and on the use of hand-held adaptors, is also given in ISO 5349-2.
© ISO 2001 – All rights reserved 3

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ISO 5349-1:2001(E)
a) “Handgrip” position (In this position, the hand adopts a standardized grip on a cylindrical bar)
Key
����� Biodynamic coordinate system
--------------- Basicentric coordinate system
b) “Flat palm” position (In this position, the hand presses down onto a sphere)
NOTE The origin of the biodynamic coordinate system is the head of the third metacarpal (distal extremity). The z -axis
h
(i.e. hand axis) is defined as the longitudinal axis of the third metacarpal bone and is oriented positively towards the distal end of
the finger. The x -axis passes through the origin, is perpendicular to the z -axis, and is positive in the forwards direction when
h h
the hand is in the normal anatomical position (palm facing forwards). The y -axis is perpendicular to the other two axes and is
h
positive in the direction towards the fifth finger (thumb). In practice, the basicentric coordinate system is used: the system is
generally rotated in the y-z plane so that the y -axis is parallel to the handle axis.
h
Figure 1 — Coordinate systems for the hand
4 © ISO 2001 – All rights reserved

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ISO 5349-1:2001(E)
4.3 Coupling of the hand to the vibration source
Although characterization of the vibration exposure currently uses the acceleration of the surface in contact with the
hand as the primary quantity, it is reasonable to assume that the biological effects depend to a large extent on the
coupling of the hand to the vibration source. It should also be noted that the coupling can affect considerably the
vibration magnitudes measured.
The vibration measurements shall be made with forces which are representative of the coupling of the hand to the
vibrating power tool, handle or workpiece in typical operation of the tool or process.
1)
Forces between the hand and gripping zone should be measured and reported. It is also recommended that a
description of the operator's posture be reported for individual conditions and/or operating procedures (see
annexes D and F).
4.4 Quantity to be measured
The primary quantity used to describe the magnitude of the vibration shall be the root-mean-square (r.m.s.)
2
frequency-weighted acceleration expressed in metres per second squared (m/s ).
The measurement of frequency-weighted acceleration requires the application of a frequency weighting and band-
limiting filters. The frequency weighting W reflects the assumed importance of different frequencies in causing
h
injury to the hand. The characteristics of the W frequency weighting and methods for band-limiting are given in
h
annex A.
The r.m.s. value shall be measured using a linear integration method. The integration time shall be chosen such
that a representative sample of the vibration signal is used (see ISO 5349-2).
For additional purposes (research, prevention, technical reduction of vibration) it is strongly recommended that
frequency spectra be obtained (see annex F for further information).
4.5 Multi-axis vibration
It is known that on most power tools the vibration entering the hand contains contributions from all three
measurement directions. It is assumed that vibration in each of the three directions is equally detrimental.
Measurements should therefore be made for all three directions. The frequency-weighted r.m.s. acceleration
values for the x-, y- and z-axes, a , a and a , shall be reported separately (see annex F).
hwx hwy hwz
The evaluation of vibration exposure (see clause 5), however, is based on a quantity that combines all three axes.
This is the vibration total value, a , and is defined as the root-sum-of-squares of the three component values:
hv
22 2
aa� ++a a (1)
hv hwxyzhw hw
In some cases it may not be possible to make vibration measurements in three axes. If measurements are made
only in one or two axes, the axis of greatest vibration shall be included (where this can be identified). The vibration
total value shall be estimated using the measured values available and a carefully considered multiplying factor.
The vibration magnitude in the axis of greatest vibration requires a multiplying factor in the range 1,0 to 1,7 to give
the vibration total value (for further advice, see ISO 5349-2). Where a multiplying factor is used to estimate the
vibration total value, the multiplying factor and a justification for the choice of value shall be reported, together with
the component value(s) measured.
1) An International Standard on the measurement of gripping and pushing forces is in course of preparation.
© ISO 2001 – All rights reserved 5

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ISO 5349-1:2001(E)
5 Characterization of hand-transmitted vibration exposure
5.1 General
Vibration exposure is dependent on the magnitude of the vibration and on the duration of the exposure. In order to
apply the guidance on health effects given in annex C, the vibration magnitude is represented by the vibration total
value a .
hv
5.2 Daily exposure duration
Daily exposure duration is the total time for which the hand(s) is(are) exposed to vibration during the working day.
The vibration exposure time may be shorter than the time for which the person is working with the power tools or
workpieces. It is important to base estimates of total daily exposure duration on appropriate representative samples
for the various operating conditions and durations and their intermittency (see ISO 5349-2 for further guidance).
5.3 Daily vibration exposure
Daily vibration exposure is derived from the magnitude of the vibration (vibration total value) and the daily exposure
duration.
In order to facilitate comparisons between daily exposures of different durations, the daily vibration exposure shall
be expressed in terms of the 8-h energy-equivalent frequency-weighted vibration total value, a ,as shown in
hv(eq,8h)
equation (2). For convenience, a is denoted A(8):
hv(eq,8h)
T
Aa()8 � (2)
hv
T
0
where
T is the total daily duration of exposure to the vibration a ;
hv
T is the reference duration of 8 h (28 800 s).
0
If the work is such that the total daily vibration exposure consists of several operations with different vibration
magnitudes, then the daily vibration exposure, A(8), shall be obtained using equation (3):
n
1
2
A()8=aT (3)
� hvii
T
0
i=1
where
a is the vibration total value for the i th operation;
hvi
n is the number of individual vibration exposures;
T is the duration of the i th operation.
i
The individual contributions to A(8) shall be reported separately.
2
EXAMPLE If the vibration total values for exposure times of 1 h, 3 h and 0,5 h (within the same working day) are 2 m/s ,
2 2
3,5 m/s and 10 m/s respectively, then:
22 2
1��
22 2 2
A(8)= 2m/s��1h+ 3,5 m/s 3 h+ 10m/s� 0,5h =3,4m/s
�� � � � �
��
8h
��
6 © ISO 2001 – All rights reserved

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ISO 5349-1:2001(E)
NOTE The result of the calculation in the above example is quoted to two significant figures. This does not imply an
equivalent accuracy of measurement but arises from the computation. In normal measuring situations it would require great care
to obtain an accuracy better than 10 % in the value of A(8).
It is recommended that, where criteria for acceptable vibration exposures are to be defined, these should be
specified as A(8) values.
6 Information to be reported
When an evaluation of exposure to hand-transmitted vibration is carried out in accordance with this part of
ISO 5349, the following information shall be reported:
� the subject of the exposure evaluation;
� the operations causing exposures to vibration;
� the power tools, inserted tools and/or workpieces involved;
� the location and orientation of the transducers;
� the individual root-mean-square, single-axis frequency-weighted accelerations measured;
� the vibration total value for each operation;
� the total daily duration for
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5349-1
Première édition
2001-05-01


Vibrations mécaniques — Mesurage et
évaluation de l'exposition des individus aux
vibrations transmises par la main —
Partie 1:
Exigences générales
Mechanical vibration — Measurement and evaluation of human exposure
to hand-transmitted vibration —
Part 1: General requirements




Numéro de référence
ISO 5349-1:2001(F)
©
ISO 2001

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5349-1:2001(F)
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Web www.iso.ch
Version française parue en 2002
Imprimé en Suisse

ii © ISO 2001 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5349-1:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles.2
3.1 Termes et définitions.2
3.2 Symboles.2
4 Caractérisation des vibrations transmises par la main.2
4.1 Considérations générales.2
4.2 Matériel de mesurage des vibrations transmises par la main .3
4.3 Couplage de la main et de la source de vibration.5
4.4 Grandeur à mesurer .5
4.5 Vibration multiaxiale.5
5 Caractérisation de l'exposition aux vibrations transmises par la main.6
5.1 Généralités .6
5.2 Durée d'exposition quotidienne.6
5.3 Exposition quotidienne aux vibrations .6
6 Informations à consigner.7
Annexe A (normative) Pondération fréquentielle et filtres limiteurs de bande .8
Annexe B (informative) Guide relatif aux effets sur la santé des vibrations transmises par la main .12
Annexe C (informative) Relation entre l'exposition aux vibrations et les effets sur la santé .17
Annexe D (informative) Facteurs susceptibles d'influencer les effets de l'exposition des individus aux
vibrations transmises par la main dans les conditions de travail.20
Annexe E (informative) Mesures préventives à adopter par les personnes responsables de l'hygiène et
de la sécurité du travail.21
Annexe F (informative) Principes directeurs pour consigner des informations complémentaires .24
Bibliographie.27

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ISO 5349-1:2001(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 5349 peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 5349-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs
mécaniques, sous-comité SC 4, Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
Cette première édition de l'ISO 5349-1 annule et remplace l'ISO 5349 :1986, dont elle constitue une révision
technique. À bien des égards compatibles avec la version précédente, elle en diffère sur plusieurs aspects
techniques importants.
Dans la version précédente, l'évaluation de l'exposition aux vibrations était fondée sur la composante directionnelle
ayant la plus grande valeur efficace d'accélération pondérée en fréquence. Dans la version actuelle, l'évaluation
est fondée sur la «valeur totale de vibration», c'est-à-dire la résultante quadratique des trois valeurs efficaces des
composantes pondérées en fréquence. Ce changement reconnaît le fait que les caractéristiques de vibration de
certains types de machines ne sont pas dominées par une seule composante directionnelle.
Les expositions aux vibrations fondées sur la méthode de la résultante quadratique ont des valeurs supérieures
aux expositions selon une seule direction de vibration. Le mesurage des vibrations suivant trois axes donne une
valeur totale de vibration équivalant au plus à 1,7 fois (généralement entre 1,2 et 1,5 fois) l'amplitude de la plus
grande composante. Pour les données obtenues conformément à l'ISO 5349:1986, la valeur totale de vibration
peut être calculée à partir des trois valeurs de composantes, comme indiqué en 4.5 de la présente partie de
l'ISO 5349. Lorsque seule la plus grande valeur d'axe unique est disponible, la valeur totale de vibration doit être
estimée à partir de cette valeur en utilisant un facteur de multiplication approprié, comme indiqué en 4.5.
L'exposition quotidienne aux vibrations conformément à la présente partie de l'ISO 5349 est fondée sur la valeur
d'accélération continue équivalente pour une période de 8 h. La version précédente utilisait une durée de référence
de 4 h. Le changement pour une durée de référence de 8 h plus traditionnelle «aligne» l'évaluation de l'exposition
aux vibrations sur les méthodes de «moyenne pondérée en fonction du temps», couramment utilisées pour
l'évaluation de l'exposition des individus au bruit et aux substances chimiques. L'utilisation de la durée de référence
de 8 h est purement et simplement une question de convention et n'implique pas qu'une durée d'exposition
quotidienne «type» soit de 8 h. La conversion d'amplitudes équivalentes pour une période de 4 h en valeurs pour
une période de 8 h s'effectue facilement, en appliquant un facteur de multiplication de 0,7.
La pente précédente de la pondération fréquentielle, qui était nulle aux fréquences inférieures à 16 Hz et -6 dB par
octave à des fréquences supérieures, s'appliquait à la gamme de fréquences couverte par les bandes d'octave
comprises entre 8 Hz et 1 000 Hz. Cette pondération fréquentielle est définie à présent, de manière mathématique
à l'annexe A, comme une caractéristique de filtre réalisable, appelée W . Les filtres limiteurs de bande sont
h
également définis avec des fréquences de coupure de 6,3 Hz et de 1 250 Hz. Les facteurs de pondération de
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ISO 5349-1:2001(F)
bande de tiers d'octave, également donnés à l'annexe A, diffèrent légèrement des facteurs donnés dans la
précédente édition en ce sens qu'ils décrivent la courbe W en incluant la limitation de bande.
h
Le guide donné à l'annexe C sur la relation entre l'exposition aux vibrations et le développement de symptômes
vasculaires, qui est largement compatible avec celui de l'annexe A de la précédente édition, est néanmoins limité à
l'observation d'une prévalence de 10 % dans le but de réduire la possibilité d'une utilisation inappropriée de la
relation. À la différence de la version précédente, les expositions quotidiennes aux vibrations sont désormais
exprimées comme valeurs continues équivalentes pour une période de 8 h; Les valeurs énoncées ont été
multipliées par un facteur de 1,4 afin de tenir compte de l'augmentation due au changement de la méthode
d'évaluation qui utilise la valeur totale de vibration au lieu de la plus grande valeur selon l'axe dominant.
L'ISO 5349 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Vibrations mécaniques — Mesurage
et évaluation de l'exposition des individus aux vibrations transmises par la main:
— Partie 1: Exigences générales
— Partie 2: Guide pratique pour le mesurage sur le lieu de travail
L'annexe A constitue un élément normatif de la présente partie de l'ISO 5349. Les annexes B à F sont données
uniquement à titre d'information.
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ISO 5349-1:2001(F)
Introduction
D'intenses vibrations peuvent être transmises, par les outils, machines et pièces travaillées vibrant(e)s, aux mains
et aux bras des personnes qui les utilisent. Ceci s'observe, par exemple, quand une personne manipule des
machines telles que scies à chaînes pneumatiques, électriques, hydrauliques ou à moteurs à combustion interne,
machines à percussion ou meuleuses.
Selon le poste de travail, ces vibrations peuvent affecter un seul bras, ou les deux simultanément, et peuvent être
transmises par la main et le bras à l'épaule. Les vibrations des parties du corps et les vibrations perçues sont
fréquemment source de gêne et éventuellement de diminution du rendement. Une utilisation prolongée et
habituelle de bon nombre de machines vibrantes provoque, d'après les expériences, divers types de maladies
affectant la circulation sanguine, les nerfs, les os, les articulations, les muscles ou les tissus associés de la main et
de l'avant-bras.
Le niveau d'exposition aux vibrations provoquant ces troubles n'est pas connu avec précision, ni en ce qui
concerne l'amplitude des vibrations et le spectre des fréquences, ni en ce qui concerne la durée quotidienne et
cumulative d'exposition. Les indications figurant dans la présente partie de l'ISO 5349 sont le résultat des données
quantitatives limitées disponibles, découlant tant de l'expérience pratique que de l'expérimentation en laboratoire
sur la réponse humaine aux vibrations transmises par la main, ainsi que des informations limitées en ce qui
concerne les conditions actuelles d'exposition. Il est donc difficile de proposer une méthode globale d'évaluation de
l'exposition aux vibrations. Toutefois, il convient que l'utilisation des informations données dans la présente partie
de l'ISO 5349 garantisse la protection de la majorité des travailleurs contre une altération sérieuse de la santé
associée aux vibrations transmises par la main. Ces informations permettent également la mise au point de
nouvelles machines tenues à la main afin de réduire le risque d'effets sur la santé, provoqués par les vibrations.
Ces mêmes informations ne définissent pas de limites admissibles garantissant la non-apparition de maladies dues
aux vibrations.
L'utilisation de la présente partie de l'ISO 5349 permettra de rassembler des données importantes de façon à
améliorer la sécurité au travail. En particulier, il est souhaitable que ces données servent à élargir les
connaissances actuelles sur le rapport dose-effet.
La présente partie de l'ISO 5349 spécifie les exigences générales en ce qui concerne le mesurage et l'évaluation
de l'exposition des individus aux vibrations transmises par la main. Elle est complétée par les informations données
dans l'ISO 5349-2, qui fournissent un guide pratique pour la mise en œuvre de techniques de mesurage et
d'évaluation appropriées sur le lieu de travail. L'appareillage à utiliser pour les mesurages effectués conformément
à l'ISO 5349 est entièrement spécifié dans l'ISO 8041.
L'annexe A contient les définitions de la pondération fréquentielle W et des filtres limiteurs de bande, nécessaires
h
au mesurage de l'accélération pondérée en fréquence conformément à l'ISO 5349.
L'annexe B contient les informations relatives aux effets sur la santé des vibrations transmises par la main, tandis
que l'annexe C donne des indications qui peuvent faciliter l'action des autorités compétentes responsables de la
définition des limites d'exposition ou des niveaux d'action, le cas échéant. L'annexe D contient des informations sur
les autres facteurs susceptibles d'affecter la réponse des individus aux vibrations transmises par la main, et
l'annexe E contient des indications sur les mesures préventives que doivent prendre les personnes responsables
de l'hygiène et de la sécurité du travail.
Pour faciliter les progrès dans ce domaine et permettre une comparaison quantitative des caractéristiques
d'exposition, il est souhaitable de mettre au point des méthodes uniformes de mesurage et de présentation de
l'exposition des individus aux vibrations transmises par la main. D'autres informations sont contenues dans
l'annexe F.

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NORME INTERNATIONALE ISO 5349-1:2001(F)

Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation de l'exposition
des individus aux vibrations transmises par la main —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 5349 spécifie des exigences générales en matière de mesurage et de présentation de
l'exposition aux vibrations transmises par la main selon trois axes orthogonaux. Elle définit une pondération
fréquentielle et des filtres limiteurs de bande afin de permettre une comparaison uniforme des mesurages. Les
valeurs obtenues peuvent être utilisées pour prévoir les effets contraires des vibrations transmises par la main sur
la gamme de fréquences couverte par les bandes d'octave comprises entre 8 Hz et 1 000 Hz.
La présente partie de l'ISO 5349 est applicable aux vibrations périodiques ainsi qu'aux vibrations aléatoires ou non
périodiques. Elle est applicable aussi, provisoirement, aux excitations répétées du type choc (impact).
NOTE 1 La dépendance en fonction du temps de la réponse des individus aux chocs répétés n'est pas entièrement connue.
Appliquer la présente partie de l'ISO 5349 à ces vibrations avec la plus grande prudence.
La présente partie de l'ISO 5349 fournit des indications pour l'évaluation de l'exposition aux vibrations transmises
par la main, spécifiée en termes d'accélération de la vibration pondérée en fréquence et de durée d'exposition
quotidienne. Elle ne définit pas de limites admissibles d'exposition.
NOTE 2 L'annexe C traite de l'importance relative approximative des diverses caractéristiques de l'exposition aux vibrations
qui sont censées avoir des répercussions sur la santé.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 5349. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 5349 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 2041, Vibrations et chocs — Vocabulaire
ISO 5349-2, Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation de l'exposition des individus aux vibrations
transmises par la main — Partie 2: Guide pratique pour le mesurage sur les lieux de travail
ISO 8041, Réponse des individus aux vibrations — Appareillage de mesure
CEI 61260, Électroacoustique — Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction d'octave
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ISO 5349-1:2001(F)
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 5349, les termes et définitions donnés dans l'ISO 2041 s'appliquent.
NOTE Par souci de commodité à l'intention des utilisateurs de la présente partie de l'ISO 5349, un glossaire des termes
relatifs aux conditions médicales est donné à l'annexe B.
3.2 Symboles
Les symboles suivants sont utilisés dans la présente partie de l'ISO 5349.
a (t) valeur instantanée de l'accélération pondérée en fréquence des vibrations unidirectionnelles
hw
2
transmises par la main au temps t, en mètres par seconde carrée (m/s );
a valeur efficace de l'accélération pondérée en fréquence des vibrations unidirectionnelles

hw
2
transmises par la main, en mètres par seconde carrée (m/s );
2
a , a , a valeurs de , en mètres par seconde carrée (m/s ), pour les axes x, y et z respectivement;

hwx hwy hwz ahw
a valeur totale de vibration de l'accélération efficace pondérée en fréquence (parfois connue sous

hv
le nom de somme vectorielle ou de somme d'accélération pondérée en fréquence); c'est la
résultante quadratique des valeurs a pour les trois axes de vibration mesurés, en mètres par
hw
2
seconde carrée (m/s );
a exposition quotidienne aux vibrations (valeur totale de vibration continue équivalente pour une

hv(eq,8h)
2
période de 8 h), en mètres par seconde carrée (m/s );
A(8) autre terme approprié pour l'exposition quotidienne aux vibrations ;
ahv(eq,8h)
D durée d'exposition totale moyenne (sur la durée de vie) du groupe, en années;
y
T durée d'exposition totale quotidienne à la vibration ;
ahv
T durée de référence de 8 h (28 800 s);

0
W caractéristique de pondération fréquentielle pour les vibrations transmises par la main.

h
4 Caractérisation des vibrations transmises par la main
4.1 Considérations générales
La méthode spécifiée dans la présente partie de l'ISO 5349 tient compte des facteurs suivants, dont on sait qu'ils
influencent les effets de l'exposition des individus aux vibrations transmises par la main dans les conditions de
travail:
a) le spectre de fréquences des vibrations;
b) l'amplitude des vibrations transmises;
c) la durée d'exposition par journée de travail;
d) l'exposition cumulative à ce jour.
Les autres facteurs susceptibles d'influencer les effets de l'exposition aux vibrations, mais pour lesquels des
méthodes normalisées pour les consigner n'existent pas encore, sont énumérés en annexe D.
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ISO 5349-1:2001(F)
4.2 Matériel de mesurage des vibrations transmises par la main
4.2.1 Généralités
Le mesurage des vibrations transmises par la main doit être effectué à l'aide d'un appareillage conforme aux
exigences de l'ISO 8041. Le bon fonctionnement de ce matériel doit être vérifié avant et après utilisation.
L'étalonnage doit être traçable selon un référentiel reconnu conservé par un laboratoire accrédité.
4.2.2 Capteurs de vibrations
Le capteur de vibrations peut être un accéléromètre pouvant être conçu pour effectuer des mesurages généraux
de vibrations (pour les machines qui ne sont pas à percussion) ou pouvant être spécialement conçu pour des
accélérations de crête élevées, telles que celles produites par les machines à percussion.
Les accéléromètres doivent être capables de résister à la gamme d'amplitudes et doivent présenter des
caractéristiques de stabilité. Les capteurs doivent avoir des dimensions qui ne perturbent pas le fonctionnement du
matériel et qui permettent d'identifier l'emplacement du point de mesurage.
L'ISO 5349-2 contient d'autres indications sur le choix des capteurs.
4.2.3 Emplacement et orientation des capteurs
Les vibrations transmises à la main doivent être mesurées et consignées pour les trois directions d'un système de
coordonnées orthogonales, tel que celui défini à la Figure 1.
Pour des mesurages pratiques des vibrations, l'orientation du système de coordonnées peut être définie par
référence à un système de coordonnées basicentriques appropriées (voir Figure 1) ayant, par exemple, son origine
au niveau du matériel, de la pièce travaillée, de la poignée ou de la commande qui vibre, et saisi(e) par la main
(voir l'ISO 8727 pour de plus amples informations).
Il convient, de préférence, de mesurer simultanément les vibrations dans les trois directions. Les mesurages
effectués de manière séquentielle le long de chacun des trois axes sont acceptables, sous réserve que les
conditions de fonctionnement soient similaires pour l'ensemble des trois mesurages. Ces mesurages doivent être
effectués sur la surface vibrante le plus près possible du centre de la zone de préhension de la machine, de l'outil
ou de la pièce travaillée. L'emplacement des capteurs doit être consigné.
NOTE L'amplitude des vibrations peut varier de manière considérable avec la position sur la surface vibrante.
D'autres indications sur le positionnement des capteurs figurent dans l'ISO 5349-2.
4.2.4 Montage des capteurs
Il convient que le montage des capteurs soit rigide. Les normes ISO 5348 et ISO 5349-2 donnent de plus amples
informations sur le montage des accéléromètres. La norme ISO 5349-2 donne également un guide pratique de
montage des capteurs dans des situations difficiles (telles que sur des surfaces élastiques ou lorsque les vibrations
sont de type impulsif), ainsi qu'un guide pratique d'utilisation d'adaptateurs tenus à la main.
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ISO 5349-1:2001(F)

a) Position «préhension» (dans cette position, la main exerce une force de préhension
normalisée sur une barre cylindrique)

Légende
 Système de coordonnées biodynamiques
--------------- Système de coordonnées basicentriques
b) Position «paume à plat» (dans cette position, la main exerce une pression sur une sphère)
NOTE L'origine du système de coordonnées biodynamiques se situe au sommet du troisième métacarpien (extrémité
distale). L'axe z (c'est-à-dire l'axe de la main) est défini comme l'axe longitudinal du troisième os métacarpien et il est orienté
h
positivement vers l'extrémité distale du doigt. L'axe x passe par l'origine; il est perpendiculaire à l'axe z et il est positif vers
h h
l'avant, lorsque la main est dans la position anatomique normale (la paume regardant en avant). L'axe y est perpendiculaire
h
aux deux autres axes et il est positif dans la direction du cinquième doigt (le pouce). Dans la pratique, on utilise le système de
coordonnées basicentriques: le système est généralement tourné dans le plan y-z de sorte que l'axe y soit parallèle à l'axe de
h
la poignée.
Figure 1 — Système de coordonnées de la main
4 © ISO 2001 – Tous droits réservés

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ISO 5349-1:2001(F)
4.3 Couplage de la main et de la source de vibration
Bien que la caractérisation de l'exposition aux vibrations utilise habituellement, comme grandeur de base,
l'accélération de la surface en contact avec la main, il est raisonnable de poser comme hypothèse que les effets
biologiques peuvent dépendre dans une large mesure du couplage de la main et de la source de vibration. Il
convient également de noter que le couplage peut affecter de façon considérable les amplitudes de vibrations
mesurées.
Les mesurages des vibrations doivent être effectués avec des forces représentatives du couplage de la main et de
la machine, de la poignée ou de la pièce travaillée qui vibre, pour un fonctionnement représentatif de la machine
ou un procédé type.
1)
Il convient de mesurer et de consigner les forces entre la main et la zone de préhension . Il est également
recommandé de consigner la description de la position de l'opérateur pour chaque condition et/ou mode de
fonctionnement (voir annexes D et F).
4.4 Grandeur à mesurer
La première grandeur utilisée pour décrire l'amplitude des vibrations doit être l'accélération efficace pondérée en
2
fréquence, exprimée en mètres par seconde carrée (m/s ).
Le mesurage de l'accélération pondérée en fréquence requiert l'application de filtres de pondération fréquentielle et
de filtres limiteurs de bande. La pondération fréquentielle W reflète l'importance supposée de fréquences
h
différentes eu égard aux risques de blessure auxquels elles exposent la main. Les caractéristiques de la
pondération fréquentielle W ainsi que les méthodes de limitation de bande sont données à l'annexe A.
h
La valeur efficace doit être mesurée à l'aide de la méthode d'intégration linéaire. Le temps d'intégration doit être
choisi de manière à utiliser un échantillon représentatif du signal de vibrations (voir l'ISO 5349-2).
Pour d'autres objectifs (recherche, prévention, réduction technique des vibrations), il est fortement recommandé
d'obtenir des spectres de fréquence (voir l'annexe F pour d'autres informations).
4.5 Vibration multiaxiale
On sait que sur la plupart des machines, les vibrations qui affectent la main sont tridimensionnelles. On suppose
que les vibrations dans chacune des trois directions ont un potentiel préjudiciable équivalent. Il convient donc
d'effectuer les mesurages dans les trois dimensions. Les valeurs efficaces des accélérations pondérées en
fréquence pour les axes x-, y- et z-, a , a et a , doivent être consignées séparément (voir annexe F).
hwx hwy hwz
L'évaluation de l'exposition aux vibrations (voir article 5) est toutefois fondée sur une grandeur qui combine
l'ensemble des trois axes. C'est la valeur totale de vibration, a , qui est définie comme la résultante quadratique
hv
des trois composantes:
22 2
aa= + a + a (1)
hv hwx hwyzhw
Dans certains cas, il peut ne pas être possible de procéder aux mesurages des vibrations sur trois axes. Si les
mesurages sont effectués uniquement sur un ou deux axes, l'axe dominant doit être inclus (lorsqu'il peut être
identifié). La valeur totale de vibration doit être estimée à l'aide des valeurs mesurées disponibles et d'un facteur de
multiplication soigneusement choisi. L'amplitude des vibrations sur l'axe dominant requiert un facteu
...

Questions, Comments and Discussion

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