3. Производственное освещение
3.1. Основные светотехнические величины
видимая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до 760 нм; с одной стороны к ней примыкает область ультрафиолетовых, а с другой – инфракрасных излучений.
Видимой области излучения каждой длине волны соответствует определенный свет от фиолетового (380…450 нм) до красного (620…760 нм). На практике чаще всего приходится иметь дело со светом сложного спектрального состава, состоящим из волн различной длины.
Основными понятиями, характеризирующими свет, является световой поток, сила света, освещенность и яркость.
Световым потоком называется поток лучистой энергии, оцениваемой глазом по световому ощущению. Единицей светового потока является люмен (лм) – световой поток излучаемый точечным источником света силой в одну канделу, помещенным в вершину телесного угла в один стерадиан.
Пространственною плотность светового потока принято называть силой света. Единицей силы света является кандела (кд) – сила света точечного источника, испускающего световой поток в один люмен, равномерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан. Кандела является основной светотехнической единицей, устанавливаемой по специальному эталону.
Освещенность Е характеризует поверхностную плотность светового потока и определяется отношением светового потока, падающего на поверхность, к ее площади: Е=Ф/S, где Ф – световой поток; S – площадь.
Следует иметь в виду, что освещенность не зависит от свойства освещаемой поверхности; ее формы, цвета и т.п. одинаковый световой поток создает равную освещенность на темных и светлых поверхностях при условии равенства площадей. Единицей освещенности является люкс (лк). Один люкс равен освещенности поверхности площадью в 1 м2, по которой равномерно распределен световой поток, равный 1лм. Освещенность в 1 лк не позволяет выполнять большинство видов работ. Оценить понятие освещенность можно, зная, что освещенность поверхности Земли в лунную ночь составляет 0,2 лк, а солнечный день доходит до 100000 лк. Человек различает окружающие предметы только благодаря тому, что они имеют разную яркость.
Яркостью L называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению (см. рис.3.1):
L=I/S·cosα (3.1)
где I – сила света, излучаемая поверхностью в заданном направлении кд;
S – площадь поверхности, м2;
α – угол к нормали светящейся поверхности.
Рис.3.1. Проекция света на поверхность:
1 – источник света; 2 – поверхность; – угол к нормали поверхности;
– прямой угол 900.
Свет является естественным условием нашего сушествования. Он влияет на состояние высших психических функций на физиологические процессы в организме. Хорошее освещение действует тонизируюше, создает хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов нервной деятельности.
В зависимости от спектрального состава свет может оказывать возбуждающее действие и усиливать чувства тепла (оранжево-красный) или, наоборот, - успокаивающее (желто-зеленый), или усиливать тормозные процессы (сине-фиолетовый).
Многочисленными исследованиями установлено большое влияние освещённости рабочих поверхностей на производительность труда. Например по данным НИИ труда, увеличение освещённости в сборочных цехах с 200 до 800 лк и с 250 до 600 лк привело к увеличению производительности труда соответственно на 7,8 и 5,7 %. В механическом цехе увеличение освещенности с 100 до 200 лк вызвало рост производительности труда на 4,3% и снизило брак на 1,2 %.Особо велико влияние освещённости на производительность труда для технологических процессов с большим обьёмом зрительных работ. В таких условиях увеличение освещённости в 10 раз ( от 100…150 до 1000…1500лк) приводит к росту производительности труда на 5…6% для работ средней сложности и на 15,5% работ высшей сложности.
Увеличение освещённости способствует улучшению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зрительного восприятия. При плохом освещении человек быстро устаёт, работает менее продуктивно, возврастает потенциальная опасность ощибочных действий и несчастных случаев. По имеющимся данным, до 5% травм можно обьяснить недостаточным или нерациональным освещением, а в 20% оно способствовало возникновением травмы. Наконец, плохое освещение может привести к профессиональным заболеваниям, например, таким, как рабочая миопия (близорукость ), спазм аккомодации.
У лиц которые по характеру работы или в силу географических условий частично или полностью лишены естественного света, может возникнуть световое голодание в виде недостатка витамина D.