Влияние освещения на условия деятельности человека
Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.
Ощущение зрения происходит под воздействием видимого излучения (света), которое представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38 - 0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:
- световой поток Ф - часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм);
- сила света J - пространственная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dОМЕГА, к величине этого угла: J = dФ / dОМЕГА; измеряется в канделах (кд);
- освещенность Е - поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dФ, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (кв. м), к ее площади: E = dФ / dФ; измеряется в люксах (лк);
- яркость L поверхности под углом альфа к нормали - это отношение силы света dJальфа, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению: L = dJальфа / (dScosa); измеряется в кд x кв. м.
Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели, как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.
- Фон - это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон
характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой
поток. Эта способность (коэффициент отражения p) определяется как отношение
отраженного от поверхности светового потока Ф к падающему на нее
световому потоку Ф ; p = Ф / Ф.
В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента
отражения находятся в пределах 0,02 - 0,95; при p > 0,4 фон считается
светлым; при p = 0,2 - 0,4 - средним и при p < 0,2 - темным.
- Контраст объекта с фоном k - степень различения объекта и фона -
характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки,
линии, знака, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона; k =
(L - L ) / L считается большим, если k > 0,5 (объект резко выделяется
на фоне), средним при k = 0,2 - 0,5 (объект и фон заметно отличаются
по яркости) и малым при k < 0,2 (объект слабо заметен на фоне).
- Коэффициент пульсации освещенности k - это критерий глубины
колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:
k = 100 (E - E ) / (2E ),
где E, E, E - минимальное, максимальное и среднее значения
освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп k = 25 - 65%, для
обычных ламп накаливания k = 7%, для галогенных ламп накаливания k = 1%.
- Показатель ослепленности P - критерий оценки слепящего действия,
создаваемого осветительной установкой:
P = 1000 (V1 / V2 - 1),
где V1 и V2 - видимость объекта различения соответственно при
экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.
Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков,
козырьков и т. п.
- Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она
зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с
фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых
контрастов в контрасте объекта с фоном, т. е. V = k / k, где k -
пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом
уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.
Основные требования к производственному освещению
Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75 лк производительность труда повысилась на 8%. При дальнейшем повышении до 100 лк - на 28% (по данным проф. А. Л. Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности.
При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и, соответственно, снижению производительности труда. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.
Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов, их различение и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами, при естественном освещении - используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и др.).
Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т. е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.
Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.
При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях - для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.
Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва.
Приборы для измерения параметров световой среды <*>
<*> Предлагаемые приборы разработаны и изготовлены предприятиями группы "ОКТАВА-Электрон-Дизайн" - octava. ru.
- Диапазон измерения освещенности: 1 - 20 000 лк.
- Диапазон длин волн: 0,38 - 0,80 мкм.
- Коэффициент пульсации: 1 - 100%.
- Основная относительная погрешность измерения освещенности: 8%.
- Основная относительная погрешность измерения коэффициента пульсации: 10%.
- Область применения прибора: промышленные предприятия и организации (службы охраны труда и техники безопасности, службы главного энергетика), учебные заведения, научные центры, музеи, библиотеки и архивы, предприятия транспорта и связи, центры метрологии и сертификации, медицинские учреждения, центры Госсанэпиднадзора, сельское хозяйство и мн. др. Рекомендован для применения по результатам испытаний и экспертиз министерств и ведомств. Широко применяется при аттестации рабочих мест.
- Назначение: прибор предназначен для измерения: освещенности (в лк) в видимой области спектра, яркости (в кд/кв. м) накладным методом ТВ-кинескопов, дисплейных экранов и самосветящихся протяженных объектов. Специально разработан для контроля видеотерминалов в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96.
Основные технические данные и характеристики:
освещенности: 10 - 200 000 лк;
яркости: 10 - 200 000 кд/кв. м.
- Основная относительная погрешность измерения: освещенности - 8%, яркости - 10%.
- Вид индикации - цифровой жидкокристаллический индикатор.
- Время непрерывной работы прибора, ч: не менее 8,0.
- Рабочие условия эксплуатации прибора: 1) температура окружающего воздуха, град. Цельсия: от 0 до 40; 2) относительная влажность воздуха при температуре окружающего воздуха 25 град. Цельсия, % относительной - не более 95; 3) атмосферное давление, кПа: 80 - 110.
- Для питания прибора используется батарея типа "Крона" ТУ 16-729.060-91.
- Масса прибора, кг (не более): 0,39.
ТЕС 0693 ТУ У 14256766.002-99 выпускается с государственной проверкой.
Назначение: предназначен для измерения освещенности, создаваемой источниками естественного и искусственного видимого света и яркости несамосветящихся объектов. Применяется для проведения санитарно-гигиенических исследований при аттестации рабочих мест (рекомендованы Госстандартом и Министерством охраны здоровья Украины, России, Белоруссии).
│Диапазон измерения освещенности <**>, лк │ -1 5 │
│Спектральный диапазон чувствительности прибора, мкм │ 0,38 - 0,78│
│Диапазон измерения яркости <**>, кд/кв. м │ 5│
│Пределы основной допустимой относительной погрешности, % │ +/-5 │
│- при измерении освещенности │ +/-5 │
│- при измерении яркости │ +/-7 │
│- при измерении энергетической освещенности │ +/-5 │
│- при индивидуальной аттестации │ +/-36 │
│Время непрерывной работы без подзарядки аккумуляторов, ч │ 6 │
│Номинальная потребляемая мощность, Вт │ 0,1 │
<**> По специальному заказу диапазон может быть расширен, а также введена функция измерения энергетической освещенности.