Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

ОСВЕЩЕНИЕ.

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С по­мощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90 %), поступающей из окружающего мира. Свет — это клю­чевой элемент нашей способности видеть, оценивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Очень часто мы считаем это само собой разумеющимся. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого самочувствия, как душевное состоя­ние или степень усталости, зависят от освещения и цвета окружаю­щих нас предметов. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных случаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных ра­бочим, по причине трудности распознавания того или иного пред­мета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Свет создает нормальные условия для трудовой деятельности.

Нарушения зрения, связанные с недостатками системы освеще­ния, являются обычным явлением на рабочем месте. Благодаря способности зрения приспосабливаться к недостаточному освещению, к этим моментам иногда не относятся с должной серьезностью.

Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущении неудобства или напряженности. Длите­льное пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, зрительно­му и общему утомлению. Кроме создания зрительного комфорта свет оказывает на человека психологическое, физиологическое и эс­тетическое воздействие. Свет — один из важнейших элементов ор­ганизации пространства и главный посредник между человеком и окружающим его миром. Неудовлетворительная освещенность в ра­бочей зоне может являться причиной снижения производительно­сти и качества труда, получения травм.

Свойства света как фактора эмоционального воздействия широ­ко используются путем правильной и рациональной организации освещения. Необходимая освещенность может быть достигнута за счет регулирования светового потока источника освещения, вклю­чения и выключения части ламп в осветительных приборах, измене­ния спектрального состава света, применения осветительных прибо­ров подвижной конструкции, позволяющей изменять направление светового потока.

Как устроен глаз и как видит человек

Глаз представляет собой сложную оптическую систему. Оптиче­ская часть глаза состоит в основном из двояковыпуклой линзы — хрусталика, дифрагмированного отверстием в радужной оболочке — зрачком. Хрусталик создает на светочувствительной по­верхности сетчатки, устилающей глазное дно, действительное, уме­ньшенное и обратное изображение фиксируемых глазом предметов.

Сетчатка имеет сложное строение и состоит из приемников све­та — палочек, колбочек и нервных клеток. Свет, проникший в глаз, воздействует на фотохимическое вещество элементов сетчатки и разлагает его. Достигнув определенной концентрации, продукты распада раздражают нервные окончания, заложенные в палочках и колбочках. Возникшие при этом импульсы по зрительному нерву поступают в нервные клетки зрительного центра головного мозга. В результате человек видит цвет, форму и величину предмета. Сет­чатка глаза содержит 130 миллионов палочек и 7 миллионов колбо­чек. Колбочки отвечают за цветное зрение, палочки не различают цветов.

Приспособление глаза к различению объекта осуществляется за счет трех процессов:

• аккомодация — изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза (при изменении кривизны хрусталика проис­ходит изменение величины фокусного расстояния — осуще­ствляется «наводка на фокус»);

• конвергенция — поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересекались на рассматриваемом объекте;

• адаптация — приспособление глаза к данному уровню осве­щения.

Процесс адаптации заключается в изменении площади зрачка. При адаптации глаза кроме изменения площади зрачка происходят другие процессы. Например, при увеличении яркости происходит подавление палочек и уменьшение количества светочувствительного вещества в колбочках, а при высоких яркостях — частичном экра­нировании нервных окончаний клетками пигментного эпителия, находящегося в глубине сетчатки. При адаптации глаза к малым яр­костям происходят обратные явления.

Хорошо известно, что при переходе из светлого помещения в темное способность различать детали возникает медленно, и, наобо­рот, при выходе из темного помещения в светлое первоначально возникает состояние ослепленности.

При переходе от больших освещенностей к практической тем­ноте процесс адаптации происходит медленно и заканчивается за1…5 часа. Обратный процесс идет быстрее и длится 10... 15 минут.

В обоих случаях речь идет о полной переадаптации зрения; при из­менении яркости не более чем в 5... 10 раз переадаптация происхо­дит практически мгновенно.

Проиллюстрировать процессы перестройки зрения можно на та­ких простейших опытах.

Характеристики освещения и световой среды

Существуют два источника света — Солнце и искусственные ис­точники, созданные человеком. Основные искусственные источни­ки света, применяемые ныне, — электрические источники, прежде всего лампы накаливания и газоразрядные лампы. Источник света излучает энергию в виде электромагнитных волн, имеющих различ­ную длину волны. Человек воспринимает электромагнитные волны как свет только в диапазоне от 0,38 до 0,76 мкм.

Освещение и световая среда характеризуется следующими пара­метрами.

Световой поток— часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток — это не только физическая, но и физиологическая величи­на, т. к. характеризует зрительное восприятие, для него введена спе­циальная единица измерения люмен (лм).

Сила света.  Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяю­щегося от источника света в некотором телесном угле  (измеряет­ся в стерадианах), к величине этого телесного угла

Сила света измеряется в канделах (кд).

Солнце и искусственные источники света — это первичные ис­точники светового потока, т. е. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источни­ки — поверхности объектов, от которых свет отражается.

Коэффициентом отражения  называется доля светового потока, падающего на поверхность, которая отражается от нее:

Величина же светового потока, отраженного поверх­ностью предмета и распространяющегося в некотором телесном угле, отнесенная к величине этого угла и площади отража­ющей поверхности, называется яркостью

Объекта

Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз и тем сильнее сигнал, поступающий от глаза в зрительный центр. Таким образом, казалось бы, чем больше яр­кость, тем лучше человек видит объект. Однако это не совсем так. Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую по величине яркость, то интенсивность засветки участков сетчатки световым потоком, поступающим от фона и объекта, оди­накова (или слабо различается), величина поступающих в мозг сиг­налов одинакова, и объект на фоне становится неразличимым.

Для лучшей видимости объекта необходимо, чтобы яркости объ­екта и фона различались.

Если объект резко выделяется на фоне (например, черная линия на белом листе) контраст считается большим, при среднем контра­сте объект и фон заметно различаются по яркости, при малом конт­расте объект слабо заметен на фоне (например, линия бледно-жел­того цвета на белом листе). При К< 0,2 контраст считается малым, при К= 0,2...0,5 контраст средний, а при К> 0,5 — большим.

Величина яркости объекта тем больше, чем больше коэффици­ент отражения и падающий на поверхность световой поток.

Для характеристики интенсивности падающего на поверхность от источника света светового потока введена специальная величина, получившая название освещенности.

      Освещенность — это отношение падающего на поверхность све­тового потока  к величине площади этой поверхности.

Измеряется освещенность в люксах (лк), 1 лк= 1 лм/м².

Таким образом, чем больше освещенность и контраст, тем луч­ше видно объект, а следовательно, меньше нагрузка на зрение. Сле­дует обратить внимание на то, что слишком большая яркость отри­цательно воздействует на зрение. Как правило, большая яркость связана не со слишком большой освещенностью, а с очень больши­ми коэффициентами отражения (например, зеркальным отражени­ем). При большой яркости имеет место очень интенсивная засветка сетчатки, и разлагающийся светочувствительный материал не успе­вает восстанавливаться (регенерироваться) — возникает явление ослепленности. Такое явление, например, возникает, если смотреть на раскаленную вольфрамовую нить лампы накаливания, обладаю­щей большой яркостью.

Одной из характеристик зрительной работы является фон — по­верхность, на которой происходит различение объекта. Фон харак­теризуется способностью поверхности отражать падающий на нее свет. Отражательная способность определяется коэффициентом от­ражения г. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения изменяются в широких пределах — 0,02...0,95. Фон считается светлым при г>0,4, средним при значе­ниях г в диапазоне 0,2...0,4 и темным при г< 0,2.

Важной характеристикой, от которой зависит требуемая осве­щенность на рабочем месте, является размер объекта различения.

Размер объекта различения — это минимальный размер наблюдаемо­го объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы. Например, при на­писании или чтении, чтобы видеть текст, необходимо различать толщину линии буквы — толщина линии и будет размером объекта различения при написании или чтении текста. Размер объекта раз­личения определяет характеристику работы и ее разряд.

Например, при размере объекта менее 0,15 мм разряд работы наивысшей точ­ности (I разряд), при размере 0,15...0,3 мм — разряд очень высокой точности (II разряд); от 0,3 до 0,5 мм — разряд высокой точности (III разряд) и т. д. При размере более 5 мм — грубая работа.

Очевидно, чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на кото­ром выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабо­чего места, и наоборот.

      Факторы, определяющие зрительный комфорт. Для того чтобы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в сис­теме освещения должны быть реализованы следующие предварите­льные требования:

• однородное освещение;

• оптимальная яркость;

• отсутствие бликов;

• соответствующая контрастность;

• правильная цветовая гамма;

• отсутствие стробоскопического эффекта или мерцания света. Важно рассматривать свет на рабочем месте, руководствуясь не

только количественными, но и качественными критериями. Пер­вым шагом здесь будет изучение рабочего места; точности, с кото­рой должны выполняться работы; объем работы; степень перемеще­ний рабочего при работе и т. д. Свет должен включать компоненты как рассеянного, так и прямого излучения. Результатом этой комби­нации должно стать тенеобразование большей или меньшей интен­сивности, которое должно позволить рабочему правильно воспри­нимать форму и положение предметов на рабочем месте. Раздража­ющие отражения, которые затрудняют восприятие деталей, должны быть устранены, так же как и чрезмерно яркий свет или глубокие тени.

Виды освещения и его нормирование.

Освещение подразделяется на естественное, искусственное и со­вмещенное.

Естественное освещение разделяется на боковое (световые прое­мы в стенах), верхнее (прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше) и комбинированное (наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно). Величина освещенности Е в помещении от естественного света небосвода зависит от времени года, вре­мени дня, наличия облачности, а также доли светового потока Ф от небосвода, которая проникает в помещение.

Эта доля зависит от размера световых проемов (окон, световых фонарей); светопроница­емости стекол (сильно зависит от загрязненности стекол); наличия напротив световых проемов зданий, растительности; коэффициен­тов отражения стен и потолка помещения (в помещениях с более светлой окраской естественная освещенность лучше) и т. д.

Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше естественная освещенность в помещении, тем ме­ньше времени приходится пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической энергии.

При недостатке освещенности от естественного света используют ис­кусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По своему конструктивному испол­нению искусственное освещение мо­жет быть общим, общим локализован­ным и комбинированным.

При общем освещении все места в помещении получают свет от общей осветительной установки. В этой си­стеме источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень осве­щения должен быть равен уровню освещения, требуемого для выполнения предстоящей работы. Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места не являются постоянными.

Такая система должна соответствовать трем фундаментальным требованиям. Прежде всего, она должна быть оснащена антиблико­выми приспособлениями (сетками, диффузорами, рефлекторами и т. д.). Второе требование заключается в том, что часть света должна быть направлена на потолок и на верхнюю часть стен. Третье требо­вание состоит в том, что источники света должны быть установлены как можно выше, чтобы свести ослепление до минимума и сделать освещение как можно более однородным.

     Общая локализованная система освещения предназначена для уве­личения освещения посредством размещения ламп ближе к рабо­чим поверхностям. Светильники при таком освещении часто дают блики, и их рефлекторы должны быть расположены таким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения работа­ющего. Например, они могут быть направлены вверх.

     Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение (местный светильник, например настольная лампа), со­средотачивающее световой поток непосредственно на рабочем мес­те. Использование местного освещения совместно с общим реко­мендуется применять при высоких требованиях к освещенности.

Применение одного местного освещения недопустимо, т. к. воз­никает необходимость частой переадаптации зрения, создаются глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факторы. Поэтому доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 10 %:

Кроме естественного и искусственного освещения может при­меняться их сочетание, когда освещенности за счет естественного света недостаточно для выполнен… Продолжение »