К количественным показателям освещения относятся. Классификация производственного освещения

04.08.2023

Свет имеет сложную корпускулярно-волновую природу и представляет собой часть оптической области спектра. К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны от 0,38 до 0,78 мкм. В этом диапазоне волны (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение. Для гигиенической оценки освещения используются следующие показатели :

Световой поток Ф – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет, характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).

Один люмен – это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).

Сила света J – пространственная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока DФ(лм), исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла DW (стерадиан), к величине этого угла, измеряется в канделах (кд):

Телесный угол - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего .

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока DФ(лм), равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади DS (м 2), измеряется в люксах (лк):

Один лк – это освещенность 1 м 2 поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

Яркость L поверхности под углом a к нормали – отношение силы света DJ а (кд), излучаемой освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади DS (м 2) проекции этой поверхности, на плоскость перпендикулярную к этому направлению, измеряется в кд/м 2:

где a – угол между направлениями силы света и вертикалью.

Одна кд/м 2 – это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м 2 силу света в 1 кд.

Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах :

где Е В – освещенность в точке внутри помещения, создаваемая светом видимого через световой проем участка небосвода, лк; Е н – освещенность в тот же момент времени вне производственного помещения, создаваемая равномерно рассеянным светом всего небосвода, лк.

Объект различения – наименьший элемент рассматриваемого предмета или дефект, которые необходимо различить в процессе работы (например, линия, знак, нить, пятно, риска, трещина, символ и т. п.).

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности.

Коэффициент отражения r определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф отр к падающему на нее световому потоку Ф пад:

Значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02…0,95. r > 0,4 – фон считается светлым; r = 0,2…0,4 – средним; r < 0,2 – темным.

Контраст объекта с фоном k – степень различия объекта и фона
характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, риски или др. элементов) и фона:

k > 0,5 считается большим (объект резко выделяется на фоне);

k = 0,2…0,5 – средним (объект и фон заметно отличаются по яркости);

k < 0,2 – малым (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности k E – критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока используемых источников света:

где Е max , Е min и Е ср – максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период колебаний. k E = 15 – 65 % для газоразрядных ламп;
k E = 7 % для обычных ламп накаливания; k E = 1 % для галогенных ламп.

Пульсации освещенности возникают из-за питания источников света переменным напряжением. Особо большие значения они имеют при использовании малоинерционных источников света, которыми являются люминесцентные лампы. Пульсации освещенности на рабочей поверхности не только утомляют зрение, но и могут вызывать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта за счет появления стробоскопического эффекта.

Малое значение коэффициента пульсации для ламп накаливания объясняется большой тепловой инерцией нити накала, препятствующей заметному уменьшению светового потока лампы накаливания Ф лн в момент перехода мгновенного значения переменного напряжения сети через 0
(рисунок 3.1).

В то же время газоразрядные лампы (в т. ч. люминесцентные) обладают малой инерцией и меняют свой световой поток Ф лл почти пропорционально амплитуде напряжения питающей цепи. Нормативные значения k E для газоразрядных ламп представлены в таблице 3.1.

Для уменьшения коэффициента пульсации освещенности люминесцентные лампы включаются в разные фазы трехфазной электрической цепи. На правой нижней кривой рисунка 3.1 показан характер изменения во времени суммарного светового потока, создаваемого тремя люминесцентными лампами 3Ф лл, включенными в первом случае в одну фазу (фазу А сети), а затем в разные фазы трехфазной сети .

Лекция 10

Производственное освещение

В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и совмещенное освещение.

Основные требования к освещению

Основной задачей рациональной организации освещения является поддержание освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей. При организации освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения. Для повышения равномерности естественного освещения больших помещений применяется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка и стен способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения. Освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов и, тем самым, повышает утомляемость. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими стеклами, при естественном освещении необходимо использовать солнцезащитные устройства. Для улучшения видимости объектов должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость. Блесткость – это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменить 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 питающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп. При организации 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. Все эти требования учитываются действующими нормами проектирования и правилами эксплуатации освещения в помещениях и на открытых пространствах.

Основные светотехнические показатели и величины

В результате преобразования подводимой к телам энергии, в частности тепловой или электрической, при определенных условиях возникает электромагнитное излучение, количественно характеризующееся мощностью – лучистым потоком. Та часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах, лм.

Световой поток может быть различно распределен в пространстве. Интенсивность его излучения в любом направлении характеризуется силой света I , определяемой отношением светового потока к телесному углу w , в пределах которого свет распространяется

В свою очередь телесный угол определяется отношением площади S , вырезанной им из сферы произвольного радиуса R , к квадрату радиуса

Полный телесный угол пространства, окружающего точку равен 4p ср (стерадиан), телесный угол каждой из полусфер, верхней и нижней, равен 2p ср. Единица силы света - кандела (кд). Кандела – это световой поток в люменах, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср, лм/ср. понятие силы света применимо только к точечным источникам, размеры которых малы по сравнению с расстоянием до них.

Схематическое изображение светотехнических единиц

Падая на поверхность площадью S , световой поток Ф создает ее освещенность Е , определяемую соотношением

Единица освещенности – люкс, лк. Это освещенность поверхности площадью 1 м 2 световым потоком 1 лм, лм/м 2 . Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств. Зрительное восприятие в основном определяется яркостью В равномерно светящейся плоской поверхностью площадью 1 м 2 в перпендикулярном к ней направлении при силе света 1 кд. Поэтому

Единица яркости – кд/м 2 . Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Свет и зрительная информация об окружающем мире воспринимаемая глазом человека, передаются по зрительному нерву в мозг, в котором формируется субъективный зрительный образ. Основными показателями работоспособности глаза являются контрастность, острота зрения, вероятность различения, время зрительного восприятия, поле зрения и ослепленность.

Для различения предметов человеком, прежде всего, необходима разность яркости предмета и фона, т.е. контрастность . Количественно контрастность определяют как отношение разности яркости предмета и фона к яркости предмета (фона)

Оптимальным значением яркости считают 0,6 – 0,9.

Нормальная видимость предметов зависит от угловых размеров предметов, различения, времени экспозиции и вероятности различения. Характеристикой пространственного порога зрения является острота зрения . Она определяется величиной, обратной минимальным размерам предмета, при которых он различим глазом. Размеры предмета выражают в угловых величинах, которые связаны соотношением

где a - угловой размер предмета различения; h – линейный размер предмета; l - расстояние от глаз до предмета.

У людей с нормальным зрением порог остроты зрения при нормальной яркости соответствует примерно 1¢. Оптимальные условия различения предметов будут при a ³ 30 - 40¢.

Нормирование освещенности

Освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях регламентируется строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

В основу нормирования освещенности положены следующие показатели, характеризующие условия зрительной работы: размер объекта различения и его коэффициент отражения, фон, контраст объекта с фоном.

Объект различения – рассматриваемый объект, отдельная его часть или дефект, которые следует контролировать в процессе работы.

Размер объекта – наименьший размер, который необходимо выделить при проведении работ.

Коэффициент отражения объекта r 0 различается по светлоте так же, как и фон. Объект может быть светлым при r 0 > 0,4, средним при 0,2 £ r 0 £ 0,4 и темным при r 0 < 0,2.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: светлым при коэффициенте отражения поверхности r Ф , на которой рассматривается объект, более 0,4; среднесветлым при коэффициенте отражения от 0,2 до 0,4; темным при коэффициенте отражения менее 0,2.

Контраст объекта с фоном К характеризуется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона или между их коэффициентами отражения к коэффициенту отражения фона. Контраст объекта с фоном бывает большим, средним или малым в зависимости от его численного значения:

o большим – при К > 0,5 (объект и фон резко разняться по яркости);

o средним – при 0,2 £ К £ 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);

o малым – при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

При нормировании осветительных условий для заданной зрительной работы при искусственном освещении необходимо знать:

разряд работы, который зависит от размера объекта различения;

подразряд работы, который зависит от контраста объекта с фоном и характеристики фона.

В соответствии со СНиП 23-05-95 все зрительные работы делятся на 8 разрядов. Разряды от I до V разбиты на четыре подразряда в зависимости от контраста объекта различения с фоном и характеристики фона.

Естественное освещение

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы (окна) в наружных стенах. Образуемое в результате взаимодействия прямого и отраженного света диффузное освещение помещений создает благоприятное распределение яркости, что оказывает положительное действие на зрение. Естественное освещение подразделяется на боковое - через световые проемы в наружных стенах или через прозрачные части стен, выполненные из пустотелых стеклянных блоков; верхнее - через световые проемы, устраиваемые в покрытии или через прозрачные части покрытия; и комбинированное - через световые проемы в покрытии и стенах или через прозрачные ограждения покрытий и стен. Во всех производственных помещениях с постоянным пребыванием в них людей для работ в дневное время следует предусматривать естественное освещение как более экономичное и совершенное с точки зрения медико-санитарных требований по сравнению с искусственным освещением. Особенность естественного освещения – чрезвычайно широкий диапазон изменения и непостоянство. Поэтому оценивать естественное освещение в абсолютных единицах освещенности – люксах не представляется возможным. В качестве нормируемой величины принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности е (КЕО ), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке помещения Е ВН к одновременной освещенности точки Е НАР , находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения и освещенной рассеянным светом всего небосвода

Схема определения коэффициента естественной освещенности

Следовательно, коэффициент естественной освещенности показывает, какую долю от одновременной горизонтальной освещенности на открытом месте при диффузном свете небосвода составляет освещенность в рассматриваемой точке помещения. Наружная освещенность для разных местностей различна и колеблется в широких пределах. В пределах России в ясный день полуденная освещенность колеблется от 4000 лк (в декабре) до 38000 лк (в июне). Наименьшую расчетную освещенность в помещении определяют при наружной освещенности 5000 лк.

Достаточность естественного освещения в помещении регламентируется специальными нормами, которыми установлены значения КЕО в зависимости от следующих 4-х факторов:

§ характера и точности зрительной работы;

§ системы освещения;

§ коэффициента светового климата, определяемого в зависимости от района расположения здания на территории России;

§ коэффициента солнечности, зависящего от ориентации здания относительно сторон света.

Нормированные значения КЕО, е N , для зданий, располагаемых в различных районах следует определять по формуле

где N - номер группы обеспеченности естественным светом по табл.; е Н - значение КЕО; т N - коэффициент светового климата.

В зависимости от напряжения зрительного аппарата при выполнении работы освещенность на предприятиях делят на 8 разрядов – от наивысшей точности до общего наблюдения за ходом производственного процесса.

В помещениях с боковым односторонним освещением нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в точке на рабочей плоскости, наиболее удаленной от светового проема. При боковом двустороннем освещении и симметричных световых проемах нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в середине помещения, а при наличии в середине помещения свободного прохода - на границах этого прохода. Если световые проемы несимметричны, за минимальное значение коэффициента естественной освещенности принимается наименьшее значение коэффициента из числа вычисленных для различных точек помещения с предполагаемой наименьшей освещенностью.

В помещениях, освещаемых верхним или комбинированным светом, нормируется среднее значение коэффициента естественной освещенности в пролете или помещении, который определяется по формуле

где е Ф - среднее значение коэффициента естественной освещенности от фонаря; е О - среднее значение коэффициента естественной освещенности от окон.

Кроме интенсивности естественного освещения, нормируется равномерность естественного освещения, которая в производственных помещениях 1 и 2-го разрядов работ с верхним освещением должна быть не менее 0,5, а для работ 3 и 4-го разрядов - не менее 0,3.

Равномерность освещения характеризуется отношением минимального коэффициента естественной освещенности e min к максимальному его значению е max на рабочей плоскости в пределах характерного разреза помещения (обычно посредине помещения по оси светового проема или по оси простенка между световыми проемами).

Для производственных помещений с боковым и комбинированным освещением неравномерность естественного освещения не нормируется.

Размеры и расположение световых проемов в помещениях, а также соблюдение норм освещенности проверяются расчетом. При этом руководствуются следующими соображениями.

Световой поток, падающий в ту или иную точку помещения, суммируется из прямого диффузного света от небосвода е Н (с учетом светопотерь), света, отраженного от внутренних поверхностей помещения е О , и света, отраженного от поверхности земли е З . Таким образом, e = е Н + е О + е З .

Освещенность е Н , получаемая в помещении от диффузного света небосвода, зависит от величины световых проемов и их размещения. Она увеличивается с увеличением площади световых проемов, а также при размещении световых проемов в верхней части стен и в покрытии зданий. Освещенность е О , получаемая за счет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения, зависит от цвета пола, окраски стен и потолка. В помещениях со светлыми полами, с потолком и стенами, окрашенными белой краской, освещенность повышается в 2 и более раза. Освещенность e З учитывается только для зданий с боковым освещением. Отраженный свет от поверхности территории, прилегающей к зданию, при боковом освещении помещений, имеющих светлую окраску потолка, увеличивает освещенность в помещениях на 30% и более при светлом грунте (песок) или при покрытии грунта светлой керамической плиткой.

Схема определения коэффициента естественной освещенности с учетом отраженного света

Рабочие места предприятий быта по зрительной характеристике относятся обычно к 3 и 4 разрядам работ с нормируемым КЕО = 1, 5 – 2,0. В помещениях, в которых осуществляют работы различной точности, значение КЕО принимают по точности работы, преобладающей в данном производстве. При расположении зданий ниже 45° северной широты КЕО умножают на 0,75, при расположении зданий севернее 60°северной широты – на 1,2.

При устройстве естественного освещения надо учитывать, что боковое освещение применяется в зданиях при отношении глубины помещения к высоте не более 8. Световые проемы в наружных стенах могут быть в виде отдельных окон, ленточные (одна или несколько лент по высоте стены) и сплошные. Проемы в виде отдельных окон устраиваются в тех зданиях, где производится грубая обработка изделий, а также в складских зданиях. Если необходимо иметь хорошее естественное освещение на большую глубину помещений, предусматривают ленточное или сплошное остекление. В зданиях, имеющих отношение глубины помещения к высоте более восьми, возникает необходимость устройства световых фонарей (световые фонари - это остекленные надстройки, возводимые над проемами, устраиваемыми в покрытии здания).

Расчет естественного освещения

Расчет естественного освещения сводится к определению площади оконных проемов производственного помещения. Этот расчет должен определить правильное отношение площади оконных проемов к площади пола. Правильное соотношение этих площадей обеспечивает минимально допустимое значение коэффициента естественной освещенности на рабочем месте.

Расчет осуществляют по формуле

где S 0 - площадь оконных проемов, м 2 ; S П - площадь помещения, м 2 ; e N - нормируемый КЕО; К З - коэффициент запаса – величина, принимаемая в зависимости от запыленности производственного помещения (при запыленности рабочей зоны свыше 5 мг/м 3 К З = 2,0; от 1,0 до 5,0 мг/м 3 – К З = 1,8; менее 1 мг/м 3 – К З = 1,5); h 0 - световая характеристика окна, равная площади светового проема в % от площади пола (принимают по таблицам СНиП 23 – 05 – 95); t 0 - общий коэффициент светопропускания (определяют по формуле t 0 = t 1 × t 2 × t 3 , где t 1 – коэффициент светопропускания материала, t 2 – коэффициент, учитывающий потерю света в переплетах светопроема; t 3 – коэффициент, учитывающий потерю света в несущих конструкциях; r 1 - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента естественной освещенности благодаря свету, отраженному от светлых поверхностей оборудования, стен и потолка помещения; К ЗД – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями.

Коэффициент r 1 зависит от средневзвешенного коэффициента отражения поверхностей помещения Р СР , %, который при боковом и верхнем освещении определяется по формуле

где Р ПТ, Р СТ, Р ПП – коэффициент отражения потолка, стен, пола, %; S ПТ, S СТ, S ПП – площади потолка, стен, пола, м 2:

где В – ширина помещения, м; L – длина помещения – расстояние между стенами, перпендикулярными к наружной стене, м; Н – высота помещения, м.

Отношение площади окон к площади пола для производственных помещений обычно должно быть 1: 4 ¼ 1: 6.

К атегория: Электромонтажные работы

Основные световые величины

К основным световым величинам относят: световой поток, освещенность и силу света.

Мощность излучения лампы, которая оценивается по световому ощущению, производимому на глаз человека, называют световым потоком и выражают в люменах (лм). Падая на какую-либо поверхность, световой поток освещает ее. Световой поток обычной стеариновой свечи составляет 10-15 лм, электрической лампы накаливания мощностью 25 Вт и напряжением 220 В - свыше 200 лм.

Отношение светового потока лампы (лм) к потребляемой лампой мощности (Вт), или величина светового.потока получаемой на 1 Вт потребляемой мощности, называют световой отдачей (светоотдачей), которая характеризует экономичность ламп.

Световой поток, приходящийся на единицу освещаемой поверхности, называют освещенностью и выражают в люксах: E=F/S (или 1 лк = 1 лм/1 м2), где F - световой поток, лм, S - освещаемая площадь, м2.

Плотность светового потока в данном направлении называют силой света и выражают в канделах (кд). Она характеризует распределение светового потока источника света.

Предметы, окружающие нас, способны отражать, поглощать или пропускать световой поток. Различают три вида отражения и пропускания света телами: рассеянное, направленное (зеркальное) и направленно-рассе-янное.

Рассеянное, или диффузное, отражение характерно для предметов, которые светятся с яркостью, одинаковой во всех направлениях, например гипс, мел, молочное стекло. Предметы, которые рассеивают падающий на них свет и одновременно начинают сами светиться, но с неравномерной яркостью, обладают направленно-рассеянным отражением, например матовое стекло, глянцевая бумага. Материалы, диффузно отражающие и пропускающие свет, широко применяют при изготовлении светотехнических приборов и устройств.

Светлые тона окраски помещений с установленным оборудованием максимально отражают падающий на них свет, что позволяет создавать уровень требуемой освещенности при использовании источников света меньшей мощности и с меньшим световым потоком по сравнению с темной окраской.

Освещенность нормируется для каждого помещения и рабочего места. На основе установленных норм освещенности проектируют освещение производственных помещений, учреждений, культурно-бытовых объектов, территорий, при этом норма освещенности газоразрядными лампами в 1,5 - 3 раза выше, чем лампами накаливания. Освещенность, требуемую по нормам, создает рабочее освещение, а при наличии аварийного - оба вида освещения. Аварийное освещение для продолжения работы должно создавать освещенность не менее 5% (2 лк) нормы для общего освещения, а эвакуационное - не менее 0,5 лк на полу по основным проходам помещений и лестницам.

При комбинированном освещении требуемая освещенность рабочих мест достигается в основном с помощью местного освещения, а от светильников общего освещения - не менее 10% нормы освещенности.

- Основные световые величины

Большое количество информации, получаемой человеком из внешнего мира, поступает через зрительный канал.

Качество получаемой информации, получаемой посредством зрения, во многом зависит от освещения.

Неудовлетворительное освещение может исказить информацию; кроме того, оно утомляет не только зрение, но вызывает утомление организма в целом. Неправильное освещение может также являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы и блики от них, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации работающих.

Кроме того, при неудовлетворительном освещении снижается производительность труда и увеличивается брак в работе.

Освещение помещений определяется

1. Основные характеристики освещения

К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны 380 - 780 нм. В этом диапазоне волны определенной длины (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение.

Освещение характеризуют следующие величины.

Световой поток Ф - видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Один люмен - это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср) .

Сила света I - пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла dω

Единицей измерения силы света является кандела (кд). Одна кандела это сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении с площади 1/600000 м 2 черного тела при температуре затвердевания платины Т = 2045 К и давлении 101325 Па.

Телесный угол ω- часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса к квадрату последнего.

Единицей измерения телесного угла является стерадиан (ср).Если S= r 2 , то ω = 1 ср.

Освещенность E - поток, падающий на бесконечно малую поверхность площадью dS или поверхностная плотность светового потока. Единица освещенности - люкс (лк). Один лк - это освещенность 1 м 2 поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

Яркость L - поверхностная плотность силы света светящейся поверхности в данном направлении или поток, проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла dwв направлении оси этого телесного угла.

где a- угол между направлениями силы света и вертикалью.

Для диффузно отражающих поверхностей

где r- коэффициент отражения, определяется отношением отраженного от плоскости светового потока к падающему световому потоку на эту плоскость

Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м 2). Одна кд/м 2 - это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м 2 силу света в 1 кд . Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом.При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т.е. светлота.

Показатель ослепленности Р - критерий слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности К п , % -критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой

где Е макс и Е мин - соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Е ср - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Показатель дискомфорта М - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, выражающийся формулой

где L с - яркость блесткого источника, кд/м 2 , ω - угловой размер блесткого источника, ср, φ θ - индекс позиции блесткого источника относительно линии зрения, L ад - яркость адаптации, кд/м 2 .

Измерение параметров освещения. Основным параметром, используемым при оценке освещения, является освещенность е , измеряемая в лк.

Для измерения освещенности используются люксметры различных типов.

Примером аналогового люксметра может служить прибор Ю - 116 , принцип работы которого основан на явлении фотоэлектрического эффекта.

Под влиянием светового потока, падающего на селеновый фотоэлемент, в замкнутой цепи возникает ток, величина которого пропорциональна световому потоку. Прибор проградуирован в люксах. Существенным преимуществом селенового фотоэлемента по сравнению с другими типами фотоэлементов является то, что его кривая спектральной чувствительности наиболее близко совпадает с кривой относительной видности человеческого глаза. При измерении освещенности фотоэлемент устанавливается в рабочей плоскости (горизонтальной или вертикальной) на некотором расстоянии от оператора, проводящего измерения, чтобы тень не падала на фотоэлемент.

В настоящее время нашли широкое применение аналого - цифровые приборы, позволяющие измерять не только освещенность, но и другие параметры, характеризующие освещение, например, коэффициент пульсации или яркость.

Примером аналого - цифрового прибора может служить пульсметр-люксметр «Аргус-07», который применяется для измерения освещенности и коэффициента пульсации. Принцип прибора основан на преобразовании светового потока, создаваемого протяженными объектами, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный освещенности, который затем преобразуется аналог - цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока. В измерительной головке установлен первичный преобразователь излучения - полупроводниковый кремниевый фотодиод с системой светофильтров, формирующих спектральную чувствительность, соответствующую кривой видности. Показания коэффициента пульсации индицируются в процентах, при этом прибор определяет максимальное, минимальное и среднее значение освещенности пульсирующего излучения и рассчитывает значение коэффициента пульсации по приведенной выше формуле.

2. Действие освещения на человека

Высокая зрительная работоспособность и производительность труда тесно связаны с рациональным производственным освещением.

Для зрительного анализатора (ЗА) многообразие окружающего мира представлено различием предметов, объектов, характеризующихся размером, светлотой, контрастом с фоном и удаленностью от глаз.

Чем меньше размер объекта (до определенного предела) и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся далеко, но плохо освещенный.

Следовательно, для нормальной работы ЗА ему необходимо предъявлять объекты не менее определенного размера и контраста с фоном и при достаточной освещенности.

Для зрительного анализатора как функциональной системы конечным результатом действия является восприятие окружающего мира, которое возможно только при наличии света (рис. 4.1.).

Неудовлетворительное освещение может исказить информацию; кроме того, оно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом.

Периферический отдел ЗА (глаза) состоит из трех основных функциональных частей:

светочувствительная и различительная (сетчатка),
оптическая (зрачок, роговица, хрусталик, стекловидное тело),
мышечная (мышца зрачка, хрусталика и глазного яблока).

Сетчатка содержит светочувствительные элементы, которые распределены неравномерно: в центре преобладают колбочки, а по мере удаления к периферии - палочки.

Палочки обладают высокой степенью чувствительности к видимому излучению, действуют обычно при низкой освещенности (осуществляют сумеречное зрение) и не реагируют на цвета. Колбочки менее чувствительны к свету, действуют в дневное время и способны воспринимать цвета (осуществляют дневное зрение).

Следует подчеркнуть, что ЗА человека реагирует на яркость, т.е. на световой поток, отразившийся от предмета по направлению к глазу. Отражательная способность или светлота окружающих нас предметов неодинакова. Вот почему при постоянстве освещения мы можем воспринимать многообразие оттенков окружающего нас мира.

При воздействии меняющегося светового потока на сетчатку в ней происходят процессы зрительной адаптации, то есть процессы приспособления ЗА к работе в изменившихся условиях световой среды.

Различают два вида адаптации - темновую и световую .

При темновой адаптации (при переходе от света к темноте) зрачок расширен и в сетчатке происходят сложные процессы. При этом повышается чувствительность сетчатки к свету и создаются условия для выполнения зрительной работы в условиях недостаточной яркости (темноты). Указанные выше процессы длительны по времени и являются причиной быстрого зрительного утомления.

При световой адаптации (при переходе от темноты к свету) происходят обратные процессы, а при высоких уровнях яркости в адаптацию включается и зрачковый рефлекс, который незначителен по времени и не способствует выраженному зрительному утомлению.

Основной интегральной зрительной функцией является восприятие освещенного объекта. Эту функцию характеризует острота зрения , т.е. способность глаза видеть форму освещенного объекта, различать его очертания.

В основе интегральной функции ЗА лежит световая и контрастная чувствительность .

Световая чувствительность - способность сетчатой оболочки глаза реагировать на видимое излучение. Световая чувствительность глаза тем выше, чем меньше световая энергия, которая способна вызвать в ЗА ощущение света. Световая чувствительность может изменяться в весьма широких пределах воспринимаемых яркостей. Эта способность ЗА называется зрительной адаптацией.

Контрастная чувствительность характеризует различительную функцию глаза. Условием, позволяющим увидеть объект, является наличие яркостного контраста между ним и фоном. Способность глаза различать едва заметные разности яркостей обозначается термином контрастная чувствительность. Она характеризуется тем минимальным различием в уровнях яркости детали и фона, при котором глаз в состоянии воспринимать объект данного размера при заданной яркости фона.

При зрительной работе важна и скорость различения объекта.

В производственных условиях необходимо, чтобы детали и мелкие предметы, которые обрабатываются, различались в возможно более короткий промежуток времени, то есть особую роль играет скорость или быстрота зрительного восприятия. Проявление интегральной функции зрительного аппарата - остроты восприятия - во времени характеризует зрительную работоспособность.

Выполнение зрительной работы при недостаточной освещенности может привести к развитию некоторых дефектов глаза.

Дефекты глаза делят на два основных вида:

а) близорукость ложная и истинная;

Причиной развития близорукости кроме наследственных факторов может являться большая зрительная нагрузка, выполняемая при недостаточной освещенности.

б) дальнозоркость истинная и старческая.

У молодых людей ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 7 - 10 см, по мере старения хрусталик теряет свою эластичность и ближайшая точка ясного видения отодвигается все дальше и дальше - развивается старческая дальнозоркость. Если молодой работник при недостаточной освещенности может рассматривать мелкие предметы на расстоянии 30 - 40 см от глаза, то работник со старческой дальнозоркостью должен использовать либо очки, либо увеличивать освещенность до оптимальных величин, при которых усиление оптической силы глаза происходит за счет зрачкового рефлекса. Раннее развитие старческой дальнозоркости иногда рассматривается как профессиональная патология.

3. Виды производственного освещения

Существуют следующие виды производственного освещения:

естественное,
искусственное,
совмещенное.

Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное освещение подразделяется на:

боковое - естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах ;
верхнее - естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;
комбинированное (верхнее и боковое)- сочетание верхнего и бокового естественного освещения .

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.

Без естественного освещения допускается проектировать помещения, которые определены соответствующими главами Строительных Норм и Правил.

Процесс проектирования естественного освещения производственных помещений осложняется рядом обстоятельств, присущих естественному источнику света. К ним относится, прежде всего, непостоянство естественного света. На естественное освещение производственных помещений оказывают влияние эксплуатационные условия, характер застекления светопроемов, загрязнение стекол и др.

Искусственное освещение - освещение помещения только источниками искусственного света.

Искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

рабочее - освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий;
аварийное - разделяется на освещение безопасности и эвакуационнное освещение;
охранное - освещение в нерабочее время;
дежурное - освещение в нерабочее время.

Искусственное освещение может быть двух систем:

общее освещение - освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение ) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение );
комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения производственных рабочих мест не допускается.

Искусственное рабочее освещение предназначено для создания необходимых условий работы и нормальной эксплуатации зданий и территорий. Рабочее освещение следует предусматривать для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Совмещенное освещение производственных зданий следует предусматривать:

для производственных помещений, в которых выполняются работы I- IIIразрядов;
для производственных и других помещений в случаях, когда по условиям технологии, организации производства или климата в месте строительства требуются объемно-планировочные решения, которые не позволяют обеспечить нормированное значение КЕО (многоэтажные здания большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с пролетами большой ширины и т.п., а также в случаях, когда технико-экономическая целесообразность совмещенного освещения по сравнению с естественным подтверждена соответствующими расчетами.

4. Нормирование различных видов освещения

При нормировании освещенности производственных помещений регламентируется ее минимальный допустимый уровень в зависимости от характеристик и вида выполняемой зрительной работы.

Выбор значений нормируемых параметров осуществляется в соответствии со

СНиП 23 - 05 - 95 «Естественное и искусственное освещение».

Все зрительные работы (ЗР) можно разделить на три основных вида.

К первому виду следует отнести все ЗР, при выполнении которых не требуется использование оптических приборов (рис. 4.2). При этом объект различения может находиться как близко, так и далеко от глаз.

Ко второму виду ЗР (рис. 4.3) относятся такие работы, при выполнении которых требуется использовать оптические приборы (лупы, микроскопы и т.д.), так как размер рассматриваемого объекта не может быть воспринят глазом даже при высоких уровнях яркости.

К третьему виду ЗР (рис. 4.4) относятся работы, связанные с восприятием информации с экрана, при которых имеются особые требования к организации производственного освещения.

Характеристиками зрительной работы являются:

размер объекта различения (при условии его удаления от глаза не более чем на 0,5 м) - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуется различить в процессе работы;
контраст объекта различения с фоном (К) - определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона

Контраст объекта различения с фоном считается: большим - значеник К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним - значение К находится в промежутке от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым - значение К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости);

светлота фона - светлота поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при r> 0,4 (r- коэффициент отражения поверхности); средним - при rот 0,2 до 0,4, темным - при r< 0,2.

Чем меньше размер объекта различения (до определенного предела) и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся далеко, но плохо освещенный. Следовательно, для нормальной работы зрительного анализатора ему необходимо предъявлять объекты не менее определенного размера и контраста с фоном и при достаточной освещенности.

В соответствии со СНиП 23 - 05 - 95 «Естественное и искусственное освещение» все зрительные работы, выполняемые без использования оптических приборов характеризуются:

разрядом зрительной работы , который определяется в зависимости от размера объекта различения, то есть в зависимости от точности выполняемой зрительной работы;
подразрядом зрительной работы, который определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном и светлоты фона; для большинства разрядов зрительной работы существуют по четыре подразряда: а, б, в, г; например, подразряд «а» означает, что контраст объекта различения с фоном - малый, а характеристика фона - темный.

Для различных видов освещения нормируемые показатели различны.

При искусственном освещении в соответствии со СНиП 23 - 05 - 95 для каждого разряда и подразряда зрительной работы нормируются :

освещенность в лк,
показатель ослепленности Р,
коэффициент пульсации К п, %.

Нормированные значения освещенности в люксах, отличающиеся на одну ступень, следует принимать в соответствии со СНиП 23 - 05 - 95по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Освещенность при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещенности:

на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более;
то же при системе общего освещения для разрядов I - V, VI;
на две ступени при системе общего освещения для разрядов VIи VIII.

Нормы освещенности по СНиП 23 - 05 - 95 следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в следующих случаях:

при работах I - IV разрядов, если зрительная работа выполняется более половины рабочего дня;
при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего освещения составляет 150 лк и менее (работа на дисковых пилах и т.п.);
при специальных повышенных санитарных требованиях на предприятиях пищевой и химико-фармацефтической промышленности), если освещенность от системы общего освещения - 500 лк и менее;
при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании работающих, если освещенность от системы общего освещения - 750 лк и менее;
при постоянном поиске объектов различения на поверхности размером 0,1 м 2 и более;
в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет.

При наличии одновременно нескольких признаков нормы освещенности следует повышать не более чем на одну ступень.

При естественном и совмещенном освещении в соответствии со СНиП 23 - 05 - 95 для каждого разряда зрительной работы в зависимости от характеристики освещения (верхнее, боковое или комбинированное) нормируется коэффициент естественной освещенности КЕО.

КЕО - это отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственно или после отражений), к одновременно измеренному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах:

В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннем боковом освещении - в точке посередине помещения.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

Нормируемые значения освещенности, регламентируемые СНиП 23-05-95 , приводятся в точках ее минимального значения на рабочей поверхности внутри помещений для разрядных источников света, кроме специально оговоренных случаев; для наружного освещения - для любых источников света.

Для освещения помещений следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе и галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

В табл.4.1 представлены нормируемые значения для различных видов и систем освещения в соответствии со СНиП 23-05-95 .

Характе- ристика зрительной работы	Наименьший или эквив. размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе- ристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение		Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации		КЕО, ен, %
						при системе комбини- рованного освещения		при системе общего освещения			при верхнем или комбини- рованном освещении	при боковом освещении	при верхнем или комбини- рованном освещении	при боковом освещении
						всего	в том числе от общего	при системе общего освещения	P	Кп, %	при верхнем или комбини- рованном освещении	при боковом освещении	при верхнем или комбини- рованном освещении	при боковом освещении
Наивысшей точности	Менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000 4500	500 500	- -	20 10	10 10	-	-	6,0	2,0
			б	Малый Средний	Средний Темный	4000 3500	400 400	1250 1000	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2500 2000	300 200	750 600	20 10	10 10
			г	Средний Большой «	Светлый « Средний	1500 1250	200 200	400 300	20 10	10 10
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Темный	4000 3500	400 400	- -	20 10	10 10	-	-	4,2	1,5
			б	Малый Средний	Средний Темный	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000 1500	200 200	500 400	20 10	10 10
			г	Средний Большой «	Светлый « Средний	1000 750	200 200	300 200	20 10	10 10
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000 1500	200 200	500 400	40 20	15 15	-	-	3,0	1,2
			б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 600	200 200	300 200	40 20	15 15
			г	Средний Большой «	Светлый « Средний	400	200	200	40	15
Средней точности	От 0,50 до 1,00	IV	а	Малый	Темный	750	200	300	40	20	4	1,5	2,4	0,9
			б	Малый Средний	Средний Темный	500	200	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	400	200	200	40	20
			г	Средний Большой «	Светлый « Средний	-	-	200	40	20
Малой точности	От 1,00 до 5,00	V	а	Малый	Темный	400	200	300	40	20	3	1	1,8	0,6
			б	Малый Средний	Средний Темный	-	-	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	-	-	200	40	20
			г	Средний Большой «	Светлый « Средний	-	-	200	40	20
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном		-	-	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах	Более 0,5	VII		То же		-	-	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Общее наблюдение за ходом производ- ственного процесса:	Постоянное	VIII	а	То же		-	-	200	40	20	3	1	1,8	0,6
	периоди- ческое при постоян- ном пребы- вании людей в помещении		б	То же		-	-	75	-	-	1	0,3	0,7	0,2
	периоди- ческое при периоди- ческом пребывании людей в помещении		в	То же		-	-	50	-	-	0,7	0,2	0,5	0,2
	Общее наблюдение за инженер- ными коммуни- кациями		г	То же		-	-	20	-	-	0,3	0,1	0,2	0,1

5. Особенности освещения рабочих мест, оснащенных компьютерами

Повсеместное распространение персональных компьютеров (ПЭВМ) привело к тому, что у их пользователей возникает целый ряд жалоб на здоровье.

Наибольшее число жалоб связано с термином «компьютерный зрительный синдром » (КЗС). Люди, проводящие большую часть времени за экраном видеомонитора предъявляют жалобы на жжение, рези и ощущение песка в глазах, покраснение глазных яблок, боли в области глазниц, лба и при движении глаз. Довольно часто отмечается затуманивание зрения, замедленная перефокусировка с ближних объектов на дальние и обратно, двоение предметов, быстрое утомление при чтении. Эти явления обычно объединяют термином «астенопия » (что буквально переводится, как «отсутствие силы зрения »).

Такие жалобы встречаются в 40 - 60 % случаев у значительной части пользователей ПЭВМ и сильно зависят как от времени, проведенного у экрана видеомонитора, так и от характера работы на ПЭВМ.

Наибольшее утомление для глаз возникает при работе в диалоговом режиме. Наименьшая нагрузка возникает при считывании информации, наибольшая - при ее вводе.

Особую нагрузку для зрительного анализатора представляет компьютерная графика, особенно выполнение и корректировка чертежей на экране видеомонитора.

Длительная работа с компьютером не вызывает органических заболеваний глаз. Единственное изменение, происходящее в органах зрения - проявление или прогрессирование близорукости.

В результате длительного исследования зрительных функций у людей, работающих с компьютером в течение нескольких лет , выявлено уменьшение объема аккомодации (наведение на резкость хрусталика) по сравнению с возрастной нормой и увеличение процента близорукости по сравнению с людьми того же возраста, не работающими на компьютере.

За рабочую смену у пользователя ПЭВМ происходит уменьшение объема аккомодации глаз. У некоторых пользователей развивается временная близорукость. Кроме того, наблюдается сдвиг мышечного равновесия глаз, снижение контрастной чувствительности зрения и другие зрительные нарушения.

Очевидно, возникновение расстройств зрительного анализатора связано с характером экранного изображения и организацией освещения рабочего места, оборудованного ПЭВМ.

У компьютерного изображения есть несколько отличий от изображения нанесенного на бумагу:

компьютерное изображение - самосветящееся, а не отраженное;
оно имеет значительно меньший контраст, который уменьшается еще более за счет внешнего освещения;
не является непрерывным и состоит из отдельных точек - пикселей;
является мерцающим (мелькающим), т.е. эти точки с определенной частотой зажигаются и гаснут;
не имеет таких четких границ, как изображение на бумаге, потому, что у пикселей не ступенчатый, а плавный перепад яркости с фоном.

Именно эти особенности экранного изображения видеомониторов затрудняют аккомодацию глаза. Светимость создает иллюзию удаленности, низкий контраст обуславливает снижение аккомодационного ответа, точечность изображения вызывает увеличение амплитуды нормальных колебаний аккомодации, мелькание уменьшает точность восприятия, а размытость границ заставляет непрерывно искать точку ясного видения.

В настоящее время в России действуют несколько государственных стандартов, в которых сформулированы жесткие требования к визуальным эргономическим параметрам видеомониторов, используемых в ПЭВМ; в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.2/2.4.1340 - 03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» сформулированы гигиенические требования к видеомониторам.

При организации рабочих мест, оснащенных ПЭВМ особое внимание уделяется освещению.

Освещение при работе с ПЭВМ имеет свои особенности. Это связано с тем, что зрительный анализатор (глаз) при работе за компьютером, как правило, воспринимает как отраженный от клавиатуры и документов световой поток, так и прямой световой поток с видеомонитора.

Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение , соответствующее требованиям действующей нормативной документации.

Коэффициент естественной освещенности КЕО в помещениях с использованием ПЭВМ должен быть не ниже 1,2%.

Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеомониторы были ориентированны боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева.Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа занавесей, внешних козырьков, жалюзи и т.д.

Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных и административно-общественных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).

При этом освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна составлять 300 - 500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.

Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окон, светильников и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м 2 .

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м 2 и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м 2 .

Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20.

Показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40, в дошкольных и учебных помещениях не более 15.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м 2 , защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.

Светильники местного освещения должны иметь не просвечивающийся отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1 - 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания, в том числе галогенных.

Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей.

Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.

При отсутствии светильников с ЭПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.

Коэффициент запаса для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4. (Коэффициент запаса (К з)- расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения.)

Коэффициент пульсации не должен превышать 5%.

Общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеомониторов. При расположении ПЭВМ по периметру помещения линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

Качественные и количественные показатели освещения представляют собой набор параметров, которые суммарно обеспечивают высококачественное освещение в любом помещении. В нашей статье мы подробно познакомимся со всеми из них, и оценим их влияние на различные системы освещения.

Но прежде чем говорить о параметрах, давайте кратко познакомимся с видами освещения. Ведь каждый из них характеризуется своими особенностями, которые могут достаточно существенно отличаться.

	Освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное. Естественное освещение - это световой поток, который мы получаем от солнца за счет световых проемов в здании. Эти световые проемы могут быть на боковых стенах или на крыше. Соответственно естественное освещение может быть боковым, верхним и совмещенным, это когда естественный свет падает и от боковых и от верхних световых проемов.
	Искусственное освещение – это тот свет, который мы получаем от искусственных источников света, будь то свеча или светодиодная лампа. Искусственный свет так же может падать на освещаемую поверхность сбоку, сверху или быть совмещенным.
	И наконец, совмещенное освещение. Оно применяется в тех случаях, когда естественного освещения недостаточно для создания необходимого уровня освещённости на рабочей поверхности. В этом случае рабочая поверхность частично освещается за счет естественного, а частично за счет искусственного света, как на видео. Такое-то освещение и называется совмещенным.

Качественные и количественные параметры освещения

Понятие «Высокое качество освещения» формируется, опираясь на целый ряд качественных и количественных показателей. Давайте разберемся в этих показателях и оценим их влияние. При этом попытаемся сделать это максимально доступным языком.

Количественные показатели освещения

Для каждого из видов освещения есть свои количественные показатели. Давайте рассмотрим все из них, и определимся, от чего они зависят, и на что влияют.

Первым из таких показателей обычно указывают световой поток. Это величина, которая оценивает количество световой энергии по ее восприятию глазом. Измеряется она в люменах. Проще говоря это количество света, проникающего через окно или излучаемое светильником.
От светового потока на прямую зависит обычно задаваемая норма освещения помещения. Ведь она является ее производной. Освещенность помещения равна световому потоку, разделенному на площадь помещения.

Следующим качественным показателем является сила света. Она характеризует плотность светового потока в заданном направлении. То есть, допустим у нас есть светильник, весь свет, излучаемый им, является его световым потоком. Но в определённую точку распространяется только часть света. Она и называется силой света. Этот показатель часто используют при расчете светящихся полос и местного освещения.

Еще одним количественным показателем, который зависит от угла восприятия является яркость света. Этот показатель определяется как сила света, излучаемая поверхностью, расположенной перпендикулярно источнику излучения. Измеряется это величина в кд/м 2 .

Так же к количественным показателям освещения относят коэффициент отражения поверхности. Ведь любая поверхность имеет свойство отражать свет. Эта способность определяется специальным коэффициентом, который определяется как соотношение светового потока, ниспадающего на поверхность, к отраженному световому потоку.

Но нормы обычно опираются и на такой показатель как освещенность помещения или объекта. Он является своеобразной суммарной составляющей всех количественных показателей, но в первую очередь светового потока, силы света и коэффициента отражения поверхности. Этот параметр указывает то количество света, которое необходимо человеку для ориентации в пространстве и выполнения определенного вида работ.

Обратите внимание! В нормах приводится минимальная освещённость для объекта или помещения. Поэтому в реальных условиях она должна быть выше. С учетом коэффициента запаса, эксплуатационных коэффициентов и других переменных, этот показатель становится выше на 20-50%.

Показатели освещения качественные

Но для определения, дают качественное освещение светильники или нет, одного только количества света недостаточно. Важным аспектом является и качество такового освещения и в этом плане показателей никак не меньше если не больше. И приоритетность того или иного параметра определить достаточно сложно.

Начнем наш разговор с такого параметра как коэффициент пульсации светильников. Как вы, наверняка, знаете, многие типы ламп, такие как диодные, люминесцентные, натриевые и некоторые другие, дают не ровный свет, как лампы накаливания, а пульсируют. Иногда эту пульсацию можно увидеть даже не вооружённым глазом. Но в большинстве случаев глаз ее не воспринимает на сознательном уровне.
В связи с этим инструкция по освещению строго нормирует этот показатель и даже ввела так называемый коэффициент пульсации. Он представляет собой отношение разницы максимального и минимального светового потока светильника к его среднему значению.

Следующим важным параметром является показатель ослепленности света. Этот показатель зависит от многих параметров. Но в первую очередь это яркость светильника и угол падение света на радужную оболочку глаза человека.
Этот показатель важен в контексте того, что экономически более выгодно поставить один светильник с большим световым потоком для освещения всего помещения . Но с точки зрения комфорта, это не очень удобно. Поэтому СНиП 23-05-95 вводит такую норму, как показатель ослепенности, которые нормирует этот показатель и фиксирует защитные углы падения света.

Еще одним качественным показателем является показатель дискомфорта. Он является соотношением яркости освещения объектов в поле зрения. Проще говоря, освещение объектов в поле зрения не должны иметь значительных перепадов по освещенности, иначе это вызывает утомление глаза.

Обратите внимание! Показатель дискомфорта применим только для жилых, общественных и административных зданий. Для промышленных объектов данный показатель не нормируется.

Иногда количественные и качественные факторы пересекаются. Это касается так называемого фактора цилиндрической освещенности — это освещённость боковой стенки вертикального цилиндра, который имеет размеры, стремящиеся к нулю.
Говоря более простым языком это объемность света. Ведь одним из основных факторов данного показателя является отражаемость света от стен и пола. Этот фактор очень важен для выставочных залов, торговых залов и других подобных помещений.

Еще одним важным фактором является цветопередача. Не секрет что разные типы светильников излучают свет, цветовая гамма которого далека от солнечного. В результате различимы далеко не все цвета, либо неправильно передается их яркость. Поэтому для помещений, где важна цветопередача, следует учитывать этот фактор, хотя цена освещения от этого может возрасти.

Следующим качественным показателем света является его температура. Она измеряется в «К» и обычно варьирует в пределах от 2000 до 7000К. Показатель в 2000К считается теплым светом, а показатели выше 5000К считаются холодным белым светом.
Еще одним фактором является равномерность освещения. Этот фактор очень похож на показатель дискомфорта, только он учитывает не яркость объектов в поле зрения, а перепад освещенности.

Равномерность освещения нормируется практически для всех помещений, и даже уличное — имеет свои нормы по перепаду. Для достижения максимальной равномерности, нормативные документы даже разработали специальные схемы расположения светильников для различных помещений. При этом важно отметить, что нормируется не отношение максимальной освещенности к минимальной, а средней к минимальной.

Еще одним показателем, который мы кстати подбираем своими руками является контрастность объекта различения и фона. Она характеризуется как отношение яркости объекта и фона. Большим контрастом считается показатель в 0,5 и выше, а значение в 0,2 и меньше считаются малоконтрастными. Данный фактор особенно важен для выставочных залов, общественных и жилых зданий, уличного освещения фасадов и некоторых других объектов.

Закончим же мы наш разговор одним из важнейших параметров для естественного освещения – КЕО. Расшифровывается он как коэффициент естественного освещения и характеризуется, как отношение естественной освещенности внутри здания к освещённости на открытом участке вне здания. Причем это отношение рассчитывается в строго определенной точке помещения. Например, при боковом освещении в метре от стены противолежащей окну.
СНиП 23-05-95 строго нормирует этот показатель и, отталкиваясь от него, делается вывод о необходимости расширения световых проемов или, в зависимости от технико-экономических обоснований, монтаж совмещенного освещения.

Вывод

Нормы освещения помещений и уличного освещения достаточно строги. Они содержат массу показателей, которые должны сделать освещение не только достаточным, но и комфортным.

При этом в нашей статье мы раскрыли лишь основные из них, а существуют еще производные и другие показатели, от которых освещение зависит, но которые не характеризуют его. Поэтому если вы задались целью создать действительно качественное освещение, то советуем просмотреть другие статьи на нашем сайте, которые более детально раскрывают каждый из этих показателей.