40 Вопрос.

Освещение.Основные светотехнические характеристики. Негативное воздействие показателей освещения на организм человека.

Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влияния на человека, определяются: спектральным составом света, который максимально должен быть приближен к солнечному; достаточным уровнем освещенности, учитывающим условия зрительной работы; необходимой равномерностью освещения и устойчивости уровня; отсутствием блесткости и мерцания. Для выполнения этих требований организуют различные виды и системы освещения.

Виды и системы освещения. Нормирование

Как уже говорилось выше, освещение рабочих мест может быть естественным и искусственным. Естественное осуществляется через окна (боковое), через застекленные перекрытия (верхнее) или комбинированное (через окна и перекрытия). Оно зависит от времени суток, года и атмосферных условий. От этих недостатков свободно искусственное освещение, создаваемое с помощью искусственных источников света (лампы накаливания или газоразрядные). Оно подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, сигнальное.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения трудового процесса и прохода людей. Во внерабочее время включается дежурное освещение.

Аварийное освещение применяется для продолжения работы при внезапных отключениях энергоснабжения, когда отключение рабочего освещения может привести к чрезвычайной ситуации. При аварийном освещении часть светильников общего освещения питаются током от автономного источника и в случае отключения основной сети должны обеспечить освещенность не менее 5 % от нормы рабочего освещения [15].

Эвакуационное освещение необходимо при аварийной остановке для вывода (эвакуации людей из помещения).

Охранное освещение размещается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Сигнальное освещение предназначено для фиксации границ опасной зоны (например, сигнальное освещение мачт).

Искусственное освещение бывает местное, общее и комбинированное. Общее – это такое освещение, когда системы освещения размещаются в верхней зоне помещения и освещают всю площадь, занятую оборудованием рабочих мест. Если светильники концентрируют световой поток непосредственно на рабочее место, то такое освещение называется местным. В темное время суток наличие общего освещения обязательно! Комбинированное освещение (общее плюс местное) необходимо для получения более высоких уровней освещенности. Совокупность  естественного и искусственного освещения называется совмещенным. Оно необходимо также для обеспечения более высоких уровней освещенности. Уровень освещенности зависит от разряда зрительской работы, определяемой размерами объекта различения и точности выполняемых работ, а также от подразряда работ, определяемых контрастностью и фоном. Количество нормируемых разрядов зрительской работы – 8 [15]. Например, при выполнении работы высокой точности (III разряд), подразряд «а» (контраст – малый, фон – темный) освещенность при комбинированном освещении на рабочем месте должна быть обеспечена значением в 2000 лк, а при общем – 500 лк, используя люминесцентные (газоразрядные) лампы, или соответственно 1500 лк и 300 лк, используя лампы накаливания. Необходимо учитывать при выборе источников света, что в видимом спектре могут быть не только составляющие солнечного света, но и другие, которые неблагоприятно влияют на зрение (последние медицинские исследования показали, что в спектре света люминесцентных ламп такие составляющие присутствуют!)

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);

Световой поток измеряется в лаборатории, используя интегральный сферический прибор. Эта характеристика - дополнительная к дальность освещения. Два источника света, размещенные на одинаковом расстоянии, могут на самом деле светить с разной интенсивностью. Как и дальность освещения, световой поток уменьшается при разрядке источника питания.

- сила света J – пространственная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока dф, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dΩ, к величине этого угла; J== dф/dΩ ; измеряется в канделах (кд);

- освещенность Е – поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dф, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м2), к ее площади: Е=dф/dS, измеряется в люксах (лк);

- яркость L поверхности под углом α к нормали –это отношение силы света dJα, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению: L = dф/(dScosα), измеряется в кд•м-2.

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 р) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр к падающему на нее световому потоку Фпад; р == Фотр/Фпад.

В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02...0,95; при р >0,4 фон считается светлым; при р = 0,2...0,4–средним и при р <0,2–темным.

Контраст объекта с фоном k – степень различения объекта и фона –характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знаки, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона;

k = (Lop–Lo)/Lop 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 kЕ–это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока. KЕ=100(Emax-Emin)/(2Eср), где Emax, Emin Ecp – максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период колебаний.

Показатель ослепленности Ро – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой. Po=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/kпop, где kпор –пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.

Форма светового пучка светодиода зависит от источника света и от линз. Есть два типа пучков:

- широкие пучки;

- узкие, сфокусированные пучки.

Каждый пучок имеет также остаточную компоненту, которая гораздо шире основного пучка. Этот периферийный свет делает налобный фонарь более универсальным и удобным для использования. Широкий пучок создает ближний свет для деятельности при медленном перемещении.

В сфокусированном пучке весь свет концентрируется для освещения на больших расстояниях, и пучок можно точно направить. Этот тип пучка предназначен для деятельности, связанной с быстрым движением или ориентировании на маршруте.

Существуют также несколько уровней освещения: максимальный, оптимальный и экономичный. Выбирая мощность пучка, пользователь приспосабливает освещение к своим нуждам. В дополнение к этим тремя уровням освещения, есть также мигающий режим для подачи сигнала (для спасения, указания пути, и т.д.) с исключительным временем работы.

Около 80% информации человек получает посредством зрения. Качество этой информации во многом зависит от освещения.

Действие света на организм человека многообразно. Уровень освещенности оказывает влияние на психические функции и физиологические процессы в организме человека. Хорошее освещение действует тонизирующе, стимулирует активность, предупреждает развитие утомления, повышает работоспособность.

Неправильное организованное освещение рабочих мест и рабочей зоны не только утомляет зрение, но и вызывает утомление всего организма в целом. Недостаточное освещение, слепящие источники света и резкие тени от оборудования и других предметов притупляют внимание, вызывают ухудшение или потерю ориентации работающего, что может быть причиной травматизма. Установлено, что неудовлетворительное освещение является причиной примерно 5% несчастных случаев на производстве. При недостаточной освещенности сокращается время ясного видения — время, в течение которого глаз человека сохраняет способность различать рассматриваемый объект.

Важное значение для безопасности труда имеет процесс зрительной адаптации, т.е. приспособлена к изменяющимся уровням освещенности. Световая адаптация при переходе к большей яркости происходит довольно быстро — в течение нескольких минут, приспособление к более низким уровням освещенности (темновая адаптация) — значительно медленнее, течение 30 минут и более. В процессе адаптации расширяется или сужается зрачок, поэтому частые переходы от одних уровней освещенности к другим приводят к развитию зрительного утомления. Излишняя яркость вызывает временное ослепление. Неравномерное освещение, требующее частой переадаптации глаз, может привести к профессиональным заболеваниям. Так что далеко не всегда действие света на организм человека положительное.

Недостаточное освещение приводит к сильному напряжению глаз, быстрой утомляемости, близорукости, снижению качества работы, увеличению брака. Слишком яркое освещение раздражает сетчатку глаза, ослепляет, глаза быстро устают, растёт производственный травматизм.

Рациональное освещение производственных помещений.

Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест способствует лучшему выполнению работающим своих обязанностей обеспечению комфортных условий труда. В нормальных документах по ОТ сформулированы основные требования к производственному освещению: достаточная освещенность рабочих поверхностей; равномерное распределение яркости; отсутствие резких теней; спектр светового потока должен быть близок к естественному; постоянство освещенности во времени.