Естественное и искусственное освещение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

I. Световая среда

1.1 Естественное и искусственное освещение помещений

1.2 Гигиенические, биологические, эмоциональные аспекты освещения

1.2.1 Оптимальные условия для зрительного комфорта и работы

1.2.2 Влияние освещения на эмоции человека

1.2.3 Влияние освещения на настроение человека

1.2.4 Влияние освещения на работоспособность человека

1.3 Оценка освещения

1.4 Определение освещения на рабочем месте

1.5 Освещение на рабочем месте с компьютерами. Пульсация освещения

II. Анализ и оценка результатов исследований проводимых в ООО «Стройтансгаз-М»

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Люди обладают замечательной способностью приспосабливаться к окружающей их среде и к своему ближайшему окружению. Из всех видов энергии, которую люди могут использовать, свет является самой важной. Свет - это ключевой элемент нашей способности видеть, так как нам необходимо оценивать форму, цвет и перспективу предметов, окружающих нас в повседневной жизни. Большую часть информации, которую мы получаем через наши органы чувств, поступает к нам через свет, примерно 80%.Очень часто, и потому что мы привыкли к тому, что это у нас всегда есть, 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 техники безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Это объясняется тем, что очень много несчастных случаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим, потому что ему или ей было трудно распознать тот или иной предмет или осознать степень риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров с агрессивными веществами и так далее.

Исходя из всего вышесказанного, целью курсовой работы явилось рассмотрение правовых и нормативных основ производственного освещения, с использованием инструментальных, лабораторных методов исследований с последующим оформлением результатов.

Для реализации данной цели нами были поставлены следующие задачи:

1. Дать характеристику основным источникам света.

2. Изучить значимые изменения, происходящие под воздействием света в параметрах психического развития (эмоции, настроение, работоспособность).

3. Выявить проблемы освещенности.

4. Проанализировать освещенность рабочих мест на соответствие действующим санитарным правилам и нормам.

В качестве объекта исследования курсовой работы является ОАО «Стройтрансгаз-М».

Предметом исследования является работа, проводимая лабораторией промышленной санитарии Научно-технического центра ООО «Промэкспертиза», на основании договора подряда с ОАО «Стройтрансгаз-М» аттестации рабочих мест по условиям труда. Основными источниками информации для написания курсовой работы послужили законодательные акты Российской Федерации, санитарные нормы, строительные нормы и правила, ГОСТы Российской Федерации, Руководство Р2.2.2006-05, методические пособия; материалы, полученные из книжных изданий, статьи из научных работ, а так же оперативные данные лаборатории промышленной санитарии Научно-технического центра ООО «Промэкспертиза».

Курсовая работа содержит две главы. В первой главе рассматривается литературные данные по данной теме.

Во второй главе анализируется результат проведенных исследований рабочих мест ОАО «Стройтрансгаз-М».

I. Световая среда

1.1 Естественное и искусственное освещение помещений

Одним из ведущих факторов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма человека, является полноценная световая, ультрафиолетовая и инфракрасная среда, создаваемая Солнцем и разнообразными искусственными источниками, отличающимися спектральной характеристикой (рис.1).

Видимому излучению, свету, как одному из раздражителей внешней среды, обладающему значительным биологическим действием и сопутствующему человеку во всей его жизни, принадлежит основная роль в регуляции важнейших функций организма.

Гигиеническое значение видимого излучения, которое в естественных условиях меняется в широких пределах, речь, в конечном итоге, идет об изменениях функций зрительного анализатора, ибо изменения, происходящие в анализаторе, будут с известной полнотой отражать влияние адекватного раздражителя.

Зрительный анализатор - один из основных органов чувств. Он не только выполняет роль периферического рецепторного аппарата, но и имеет ведущее значение в объединении всех органов чувств в единую функциональную систему анализаторов [см.: 7]. Кроме того, зрительный анализатор принадлежит важнейшая роль в регуляции биологических ритмов, а следовательно, и основных процессов жизнедеятельности организма.

Видимое излучение, являясь составной частью радиационного климата, есть адекватный раздражитель зрительного анализатора, через который поступает до 90% информации об окружающем нас мире.

Естественным источником света является Солнце, температура поверхности которого равна примерно 6 000°С. Интегральное излучение Солнца, приходящее к верхней границе атмосферы, характеризуется солнечной постоянной, т.е. тем количеством лучистой энергии, которое проходит за минуту через площадку 1 см2, перпендикулярно к солнечным лучам при среднем расстоянии между Землей и Солнцем около 150 млн. км. Различают тепловую солнечную постоянную, равную 1,895 кал/см2 мин (около 1317 Вт/м2), и световую солнечную постоянную, равную 137 000 лк . На поверхности Земли указанные постоянные несколько меньше и определяются как астрономическими факторами (вращение Земли вокруг оси и отклонение (Солнца), так и оптическими свойствами атмосферы, через которую проходит солнечное излучение.

Для характеристики естественного светового климата местности имеет значение длительность астрономического дня, продолжительность периода сияния Солнца, высота его стояния. От высоты стояния Солнца зависит и его спектральная характеристика, которая, в свою очередь, предопределяет биологическое действие интегрального солнечного излучения. В зависимости от высоты стояния Солнца меняется уровень освещенности как при безоблачной погоде -- в тени и на солнце, так и при пасмурной.

Организм человека в разной степени реагирует на воздействия того или иного характера естественного светового климата: как специфическими, так и неспецифическими сдвигами, направленными, в конечном счете, на уравновешивание организма со средой. Однако неполноценный световой климат и, в частности, длительное отсутствие видимого излучения, может явиться причиной изменения не только функционального состояния отдельных органов и систем, но и развития ряда патологических нарушений, среди которых особое место занимают аномалии рефракции. Наиболее отчетливо зависимость числа лиц с аномалией рефракции от характера естественного радиационного климата проявляется в условиях Севера.

Так, среди подростков Заполярья (возраст 15-17 лет) лиц, имеющих миопическую рефракцию, в 2-3 раза больше, чем среди подростков, проживающих в южных районах страны.

Динамические наблюдения за лицами, проживающими в разных климатических районах, позволили выявить, что весной у проживающих на Севере наблюдается более заметное ухудшение физиологических функций, чем осенью. Это свидетельствует о том, что проживание на Севере в зимний период года при низких уровнях освещенности, создаваемых лишь искусственными источниками излучения, без какого-либо естественного освещения, не способствует поддержанию зрительных функций на том уровне, который имеет место у них же в осенний период. Кроме того, для организма небезразличны характер и степень воздействия естественного светового климата, оказывающего широкое общебиологическое действие. Циркадная система, начинающая нервный путь от сетчатой оболочки глаза, контролирует суточные ритмы сна и бодрствования, температуры тела, гормональную секрецию и другие физиологические функции, включая и познавательную деятельность. Световое излучение является первичным стимулом, регулирующим циркадную систему, хотя другие внешние раздражители (звук, тепло, социальные сигналы) также могут влиять на функции чувств времени.

Сегодня существует понятие синдрома «сезонного расстройства» (СР). У людей с диагнозом «сезонного расстройства» наблюдаются эмоциональные депрессии, большой упадок физических сил, повышенный аппетит и потребность в сне, а также желание замкнуться в себе в осенне-зимний период. Светотерапия, как метод лечения данного синдрома, широко применяется и оказывает положительное воздействие на людей с нарушениями сна, менструального цикла, пищеварения. Эта область терапии широко развивается, и световое лечение успешно используется при болезнях, связанных с СР и работой в ночную смену. Причем результаты объективных исследований биохимии крови на содержание в ней мелатонина позволили установить, что при освещенности 800 лк в организме человека не возникают изменения, характерные для светлого времени суток, и только освещенность 2500 лк вызывает изменение биохимии крови, характерное для светового дня [см.: 7].

Отсутствие или недостаток естественного света в производственных помещениях связаны со строительством безоконных и бесфонарных зданий или зданий соответствующих строительно-планировочных решений (одноэтажных многопролетных или многоэтажных зданий большой ширины) с недостаточной естественной освещенностью.

С отрицательным воздействием на работающих отсутствия естественного света связано явление «светового голодания». «Световое голодание» -- это состояние организма, обусловленное дефицитом ультрафиолетового излучения и проявляющееся в нарушении обмена веществ и снижении резистентности организма. Кроме того, продолжительная работа в помещении без естественного света может оказывать неблагоприятное психофизиологическое воздействие на работающих из-за отсутствия связи с внешним миром, ощущения замкнутости пространства, особенно в небольших по площади помещениях, монотонности искусственной световой среды. Все это вызывает неприятные субъективные ощущения у работающих, приводит к ухудшению их самочувствия, настроения и снижению работоспособности.

Высокая производительность труда тесно связана с рациональным производственным освещением, которое может создаваться естественным и искусственными источниками света.

Видимое излучение относится к группе производственных факторов, для которых, кроме оптимальной величины, следует определять и тот минимальный уровень, т.е. нижнюю границу оптимума - «не менее», за пределами которой зрительный анализатор не может выполнять данную работу в заданном объеме. Верхняя же граница в условиях искусственной световой среды будет определяться техническими и энергетическими возможностями сегодняшнего дня.

Непосредственной причиной травм при неудовлетворительным освещении может быть как непосредственное ухудшение условий наблюдения и плохая видимость в рабочей зоне, так и повышенное утомление работающих, приводящие к снижению концентрации внимания.

Возможность отрицательного воздействия условий освещения на работающих обусловливается рядом факторов:

1) отсутствием или недостаточностью естественного света;

2) пониженной освещенностью;

3) повышенной яркостью;

4) прямой и отраженной блескостью;

5) повышенной пульсацией освещенности;

6) повышенным уровнем ультрафиолетового излучения.

Оценка параметров световой среды по естественному и искусственному освещению проводится по критериям, приведенным соответствии с Руководством Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда», СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение», СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиеническое требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам организация работы», СанПиН 2.2.2.1332-03 «Гигиенические требования к организации работы на копировально-множительной технике», отраслевыми и ведомственными нормативными документами по освещению, и в соответствии с Методическими указаниями «Оценка освещения рабочих мест».

Естественное освещение оценивается по коэффициенту естественной освещенности (КЕО). При расположении рабочего места в нескольких зонах с различными условиями естественного освещения, в т.ч. и вне зданий, класс условий труда присваивается с учетом времени пребывания в этих зонах.

Искусственное освещение оценивается по ряду показателей (освещенности, прямой блесткости, коэффициенту пульсации освещенности и другим нормируемым показателям освещения). После присвоения классов по отдельным показателям проводится окончательная оценка по фактору "искусственное освещение" путем выбора показателя, отнесенного к наибольшей степени вредности.

При выполнении на рабочем месте различных зрительных работ или при расположении рабочего места в нескольких зонах (помещениях, участках, на открытой территории и т.п.) оценка условий труда по показателям искусственного освещения проводится с учетом времени выполнения этих зрительных работ или с учетом времени пребывания в разных зонах работы. При этом вначале определяется класс условий труда с учетом времени воздействия по каждому показателю отдельно, а затем присваивается класс по фактору "искусственное освещение" в соответствии с методикой, изложенной в Методических указаниях "Оценка освещения рабочих мест".

Общая оценка условий труда по фактору "Освещение" производится с учетом возможности компенсации недостаточности или отсутствия естественного освещения путем создания благоприятных условий искусственного освещения и, при необходимости, компенсации ультрафиолетовой недостаточности.

1.2 Гигиеническое, биологическое значение освещения на производстве

1.2.1 Оптимальные условия освещения для зрительного комфорта и работы

При изучении условий освещения, необходимых для зрительного комфорта и работы следует рассмотреть факторы, влияющие на способность видеть мелкие детали. Их можно разделить на две категории: показатели наблюдателя и характеристики работы [см.: 20].

Показатели наблюдателя включают:

· чувствительность зрительной системы индивидуума к размеру, контрасту, времени видения;

· переходные свойства адаптации;

· подверженность ослеплению;

· возраст;

· мотивационные и психологические особенности.

Характеристики работы включают:

· конфигурацию детали;

· контраст между деталью и фоном;

· фоновая яркость;

· зеркальность детали.

При рассмотрении конкретной работы или задания, нужно ответить на следующие вопросы: Хорошо ли видны детали работы? Не похоже ли на то, что выполнение работы займет много времени? Если при выполнении работы будут допущены ошибки, будут ли серьезными их последствия?

Для того чтобы обеспечить оптимальные условия освещения рабочего места, важно рассмотреть требования, предъявляемые к осветительной установке. В идеале освещение работы должно обеспечить зрительное восприятие цвета, размера, рельефа и свойств поверхности работы, одновременно избегая возникновения потенциально опасных теней, бликов и резко контрастного окружения вокруг самой работы.

Ослепление

Ослепление имеет место, когда в поле зрения возникает чрезмерная яркость. Воздействие ослепления на зрение можно разделить на две группы, именуемые соответственно ослепление, вызывающее потерю способности видеть и дискомфортное ослепление.

Рассмотрим пример ослепления от фар приближающегося автомобиля в темное время. Глаз не может мгновенно адаптироваться к фарам автомобиля и к гораздо меньшей яркости дороги. Это является примером ослепления, вызывающего потерю трудоспособности, так как сильная яркость источников света лишает способности видеть из-за рассеяния света по глазной среде.

Ослепление, вызывающее потерю способности видеть, пропорционально яркости агрессивного источника света.

Дискомфортное ослепление, которое более вероятно в помещениях, может быть уменьшено или полностью устранено путем уменьшения контраста между работой и ее окружающей ее обстановкой. Матовые покрытия рабочих поверхностей, обеспечивающие рассеянное отражение, предпочтительнее глянцевых или зеркально отражающих покрытий, а агрессивный источник света должен находиться вне нормального поля зрения. Обычно успешное выполнение визуальной работы имеет место, когда сама работа освещена ярче, чем ее непосредственное окружение, но не чрезмерно.

Степень дискомфортного ослепления выражается численными величинами и сравнивается с исходными значениями для того, чтобы рассчитать, будет ли уровень дискомфортного ослепления приемлемым. Метод расчета предполагаемых значений ослепления, применяемый в Соединенном Королевстве и в других местах, рассматривается под заголовком "Измерение".

1.2.2 Влияние освещения на эмоции человека

Эмоция - это один из феноменов наиболее хорошо известных в психологии. Эмоция сложна, так как включает организм на многочисленных уровнях нервной и химической интеграции, правда, научное исследование эмоции ограничивается эмоциональным поведением (в широком смысле слова) и механизмами, лежащими в его основе. Однако эмоциональное поведение сопровождается многими изменениями в организме, которые нельзя наблюдать непосредственно[см.: 6].

В общем эмоции можно рассматривать в следующих аспектах:

аспект эмпирический и относящийся к области чувства, субъективный и внутренний (исследуемый методами интроспекции):

аспект экспрессивный или поведенческий, объективный и внешний (исследуемый при помощи умозаключений на основе наблюдаемого поведения);

объективно регистрируемые физиологические процессы (электрическая активность мозга, кожно-гальваническая реакция, потенциалы мышечного действия, электрокардиограмма, закрывание глаз, температура кожи, кровяное давление):

когнитивные процессы как личностно-значимые реакции.

Одна из главных характеристик эмоциональных реакций состоит в том, что они являются преходящими (кратковременными), и ослабевают при длительной или повторяющейся стимуляции, тогда как процессы адаптации по другим временным шкалам кульминируют при ознакомлении (когда воздействие становится известным). Во всяком случае, имеются приятные и неприятные реакции.

В светотехнике пользуются самыми разными известными способами. чтобы вызывать различные эмоции от отвращения до удовольствия. Наиболее известные примеры городской световой среды, пожалуй, Пиккадилли Сёркус в Лондоне, Стрип в Лас-Вегасе, районы Токио, рождественская уличная иллюминация и т.д. Недавно были предложены варианты светового дизайна помещений, где можно полностью погрузиться в свет и цвет благодаря проекциям на четыре стены затемненного помещения очень крупных цветных изображений, либо пространственно однородных, либо представляющих собой спокойные сцены для релаксации (в диалоговом режиме).

В заключение отметим, что качество освещения является результатом комбинаций цветовых и световых параметров, способных вызвать различные индивидуальные реакции.

Так или иначе, в большинстве важных прикладных случаев, таких как создание среды в промышленных зданиях, дизайн осветительной установки можно разработать на основе строгих указаний на физиологические механизмы организма человека, так что здоровье, эмоции и т.д. будут предсказуемыми и хорошо контролируемыми. Однако имеется также очень много приложений, где главным является креативность дизайнера. Весь этот материал прекрасно представлен в работе Ван Боммеля и Вандеи Бельда [см.: 11].

Цвет освещения имеет большое эмоциональное значение, например, для создания определенной атмосферы в пространственной зоне.

Цвет освещения имеет большое биологическое значение, он влияет на здоровье, благополучие и состояние бодрости.

Важный совет: следует иметь возможность изменять и подбирать уровень освещенности и цвета.

1.2.3 Влияние освещения на настроение человека

Рассмотрим теперь некоторые примеры тонких различий, которые могли бы дезориентировать студентов. Например, в статье [см.: 4] написано. что «динамичные изменения естественного освещения оказывают положительное воздействие на настроение и стимуляцию (включая состояние бодрости и стресс)». Это совершенно понятно.

Очень ценным является также предложение Воусе относить все реакции на счет «сообщений», посылаемых окружающей световой средой и воспринимаемых человеком. Среда может влиять, в частности, на настроение людей. В свою очередь настроение может изменять их суждения и поведение, так освещение воздействует на настроение, мотивацию и повеление. Это также абсолютно понятно.

Далее, исследование поведения в очень большой степени снизано с рассмотрением эмоций. Учебная программа должна содержать сведения о различиях между настроением и эмоцией, но до сих пор не определено, каким же должен быть подход к каждой из этих реакций при проектировании осветительной установки.

Эмоциональное качество освещения проявляется в его эмоциональном влиянии на наблюдателя, которое можно анализировать и выразить количественно, обращаясь к специфическим ситуациям восприятия, пользуясь специальными методиками. Например, для выражений липа базовые эмоции -- это удовольствие. удивление, гнев, страх, грусть, презрение, и непостоянство характеристик освещения, вероятно, очень слабо повлияет на эту классификацию. С другой стороны, можно обнаружить значительное влияние освещения при изучении его воздействия на цветовые комбинации с использованием следующего набора дифференциальных семантических шкал: дружелюбный/враждебный, радостный/грустный. прекрасный/безобразный.

Рассмотрим теперь понятие настроения. Оно определено [см.: 6] как аффективный конструктор, отличающийся от понятия эмоции в нескольких отношениях. По сути, настроение не является еще одним психологическим или физиологическим явлением, но только лишь априорной категорией физиологической/психологической активности. существенным и необходимым базисным состоянием, аффективной окраской всех наших утверждений о жизни (мы всегда пребываем в том или ином настроении).

И, наконец, [см.: 9]. эмоции влияют на наши действия, тогда как настроение -- на познавательные категории и функциональные характеристики, то есть, на ассоциативные способности, креативность и скорость. Можно было бы ломать голову над термином «скорость». Он, вероятно, имеет такое же отношение к исполнению задания как «настроение» на схеме, представленной в работе [см.: 6]..

1.2.4 Влияние освещения на работоспособность и производительность труда

Как в отношении зрительной, так и обшей работоспособности, насколько нам известно, еще не дано определение среднего индивидуума для «работоспособности человека» [см.: 17]. По всем ее возможным параметрам или. по крайней мере, кажется, что неявно предполагается его существование в качестве составляющей производительности труда в промышленности, которая косвенно связана с выходом/невыходом на работу. Заметим, что данные относительно рабочих мест в промышленности представляют собой надежный ориентир для изучения ситуаций в других областях и заслуживают тщательного рассмотрения. Кроме того, хотелось бы вспомнить несколько картинок из жизни.

В непромышленных крупных и малых городах, где кустарное производство и теперь составляет основу экономики, люди часто работают в подвальных помещениях средневековых зданий, и только недавно эти рабочие места были оснащены люминесцентными лампами, создающими хорошую освещенность также магазинов, лестниц и тому подобного. В прошлом ситуация была совершенно иной, в частности, на рабочем месте, где требовалась трудная и тонкая работа, освещение зависело от местных условий (например, источник света помещали позади бутыли зеленого стекла, наполненной водой во избежание возгорания). Создавалась привлекательная и магическая обстановка, рабочее время было ненормированно без какого-либо рабочего графика, и мысль о выходе на пенсию никому не приходила в голову. Возможно, творческий характер работы удовлетворял индивидуалистические устремления, что позволяло пренебрегать удобствами. В промышленно высокоразвитых странах. когда произошла компьютеризация. некоторые компании стали позволять своим сотрудникам работать дома и соединяться с компанией в режиме онлайн. Однако говорят, что различные работники предпочитают ездить на работу и работать в офисе компании, несмотря на самые разные домашние условия. Вероятно, человеческий фактор, возникающий, когда люди работают вместе, некоторые предпочитают домашнему одиночеству и асептическому диалогу с машиной. Возможно, следует пересмотреть определение «невыхода на работу».

В завершение напомним, что в северных странах с суровыми метеорологическими условиями хождение на работу является почетным правом, а невыход на работу принижает достоинство человека и вызывает чувство вины. В южных средиземноморских странах, где усердно работают не все люди, каждый наделен правом и первейшей ценностью дневного света, и его душа дремлет, полностью погружаясь в лучи солнца. Как предельный случай можно рассмотреть людей, всю жизнь работающих шахте.

1.3 Оценка освещения

свет освещение рабочий психологический

Системы освещения, применяемые в торговых помещениях, можно подразделить на три основных категории: общего освещения, локализованного (ограниченного) освещения и местного освещения. [см.: 20]

Установки общего освещения дают, как правило, примерно равномерную освещенность по всей рабочей поверхности. В основе конструктивного решения таких систем часто лежит метод светового потока, где средняя освещенность будет равна:

Средняя освещенность (лк) =

Световой поток (лм) х Коэффициент использования х Коэффициент обслуживания

Системы локализованного освещения служат для освещения общих производственных площадей с одновременным пониженным уровнем освещенности прилегающих площадей.

Системы местного освещения служат для освещения относительно небольших производственных площадей, где выполняются работы, требующие хорошей видимости. Такие системы обычно дополняются, в определенной степени, общим освещением.

Там, где будут выполняться работы, требующие хорошей видимости, важно добиться требуемого уровня освещенности с учетом обстоятельств, влияющих на качество.

Использование дневного света для освещения рабочего места имеет как достоинства, так и недостатки. Окна, через которые дневной свет проникает в помещение, дают хорошее трехмерное восприятие предметов и, хотя спектральный состав дневного света на протяжении дня меняется, его цветопередача обычно считается отличной.

Тем не менее, нельзя достичь постоянной освещенности рабочего места, используя только естественный дневной свет из-за его изменчивости в широких пределах, и если работа выполняется при такой же освещенности, как освещенность ясного неба, то может произойти ослепление, которое отрицательно скажется на качестве работы. [см.: 20]. Поэтому использование дневного света для освещения рабочего места не дает полного успеха и главную роль здесь призвано сыграть искусственное освещение, которое поддается регулированию в гораздо большей степени.

Так как человеческий глаз воспринимает поверхности и предметы только через отраженный от них свет, то восприятие окружающей среды будет зависеть от характера поверхности и от ее отражательной способности, а также от количества и качества света.

При выборе системы освещения для того или иного помещения важно определить уровень освещенности и сравнить его с уровнями, рекомендуемыми для различных работ (смотри таблицу 1).

Освещение для визуальных работ

Способность глаза различать детали или острота зрения в значительной степени зависит от размеров предметов, с которыми предстоит работать, от контрастности и от зрительных показателей исполнителя.

Увеличение количества и улучшение качества освещения также значительно улучшают зрительные возможности. Воздействие освещения на качество выполнения работы зависит от размера важнейших элементов выполняемой работы и от контраста между собственно работой и окружающим фоном. При рассмотрении освещения, требуемого для выполнения визуальной работы важно оценить способность глаза выполнить эту работу быстро и точно. Это сочетание известно как зрительные параметры.

Расчет освещенности, достигающей рабочей поверхности, имеет первостепенную важность при проектировании освещения. Однако зрительная система человека реагирует на распределение освещенности только в поле его зрения. Картина, которую он видит в поле своего зрения, есть не что иное, как воспринимаемая им разница между цветом поверхности, отражением и освещением. [см.: 13] Яркость зависит как от освещенности поверхности, так и от ее отражательной способности. И освещенность, и яркость являются объективными количественными величинами. Однако реакция на яркость является субъективной.

Для того чтобы получить среду, которая обеспечивала бы зрительное удовлетворение, зрительный комфорт и нужные зрительные показатели, яркость в пределах поля зрения должна быть сбалансирована. В идеале яркость вокруг места выполнения работы должна постепенно уменьшаться, устраняя таким образом резкую контрастность.

Конструктивное решение системы освещения на основе метода светового потока предполагает среднюю горизонтальную ровную освещенность рабочей поверхности. Можно использовать этот метод для определения средних значений освещенности для стен и потолков внутри помещения. Можно также преобразовать средние величины освещенности в средние величины яркости, используя среднее значение коэффициента отражения поверхности комнаты.

Уравнение, устанавливающее связь между яркостью и освещенностью дано ниже:

Человеческий глаз имеет тенденцию останавливаться на той части визуальной картины, которая является наиболее яркой. Отсюда следует, что большие величины яркости обычно приходятся на участок визуальной работы. Глаз распознает деталь визуальной работы, отличая более светлые элементы от более темных элементов работы.

Изменения в яркости визуальной работы определяются путем расчета яркостного контраста:

где

= яркость работы

= яркость фона; и обе яркости измеряются в .

Вертикальные линии в этом уравнении означают, что все значения яркостного контраста должны считаться положительными.

На контрастность визуальной работы оказывают влияние и отражательные свойства самой работы.

Оптический контроль освещения

Если в светильнике используется лампа без осветительной арматуры, то вряд ли распределение света будет приемлемым, и система почти наверняка будет неэкономичной. В таких случаях эта лампа будет, вероятно, источником ослепления для людей, находящихся в комнате и даже если некоторое количество света достигнет рабочей поверхности, эффективность установки будет, скорее всего, значительно снижена из-за бликов.

Становится очевидным, что в таких случаях нужна какая-то форма оптического контроля. Наиболее часто применяющиеся методы такого контроля перечислены ниже.

Ограничение

Если лампа установлена в непрозрачном корпусе только с одним отверстием для выхода света, то распределение света будет очень ограничено.

Отражение

Этот метод использует отражающие поверхности, которые могут быть самыми разнообразными, от глубоко матовых до сильно отражающих или зеркальных. Этот метод контроля более эффективен, чем ограничение, так как потерянный свет собирается и направляется, туда где он нужен.

Рассеяние

Если лампа установлена в прозрачном материале, видимый размер источника света увеличивается с одновременным уменьшением его яркости. Применяемые на практике диффузоры, к несчастью, поглощают некоторое количество излучаемого света, что соответственным образом снижает общий коэффициент полезного действия светильника.

Рефракция

Этот метод использует эффект призмы, где обычно стеклянный или пластмассовый материал призмы "искривляет" лучи света и таким образом перенаправляет свет туда, где он нужен. Этот метод очень эффективен для общего внутреннего освещения. Его преимущество состоит в сочетании хорошего антибликового контроля с приемлемой эффективностью.

Во многих случаях в светильнике будет использовано сочетание описанных методов оптического контроля.

Распределение яркости

Распределение светоотдачи от светильника является важным при определении визуальных условий, которые затем испытываются. Каждый из четырех описанных методов оптического контроля обеспечивает различное распределение светоотдачи от светильника.

Возникновение бликов часто происходит в зонах, где установлены блоки визуальной индикации. Обычными признаками этого явления являются пониженная способность правильно считывать с дисплея текст, из-за появления на самом дисплее посторонних бликов, как правило, от потолочных светильников. Может возникнуть также ситуация, когда блики появляются также на документе, находящемся на столе внутри помещения.

Если светильники в помещении выдают сильный направленный вертикально вниз компонент светоотдачи, то любой документ на столе под таким светильником отразит источник света в глаза наблюдателю, который читает этот документ или над ним работает. Если бумага глянцевая, это еще более усугубит положение.

Чтобы решить эту проблему, нужно будет расположить светильники, используемые для распределения светоотдачи, в основном под углом к направленной вниз вертикали, таким образом, чтобы, в соответствии с основным законом физики (угол падения равен углу отражения), отражаемые блики были сведены до минимума. Распределение светоотдачи от светильника, используемое для преодоления этой проблемы носит название Ж-образное распределение (напоминающее форму крыла летучей мыши).

Распределение света от светильников может также привести к прямому ослеплению, и для решения этой проблемы потребуется установить несколько местных светильников вне 45-градусного "запретного угла".

1.4 Определение освещенности на рабочем месте

Один из часто используемых способов обследования заключается в использовании сетки из точек замера по всей рассматриваемой площади. В основе этого способа лежит то, что все внутреннее пространство помещения делится на равные участки, каждый из которых является идеальным квадратом. Освещенность в центре каждого участка измеряется на высоте стола (обычно 0,85 м над уровнем пола) и рассчитывается среднее значение освещенности. Точность величины средней освещенности зависит от числа точек замера.

Существует соотношение, которое позволяет рассчитать минимальное число точек замера, исходя из значения коэффициента комнаты, применяемого к рассматриваемому помещению.

Коэффициент комнаты (КК) = _____Длина х Ширина__________

Высота установки х (Длина + Ширина)

В этой формуле длина и ширина относятся к размерам комнаты, а высота установки является вертикальным расстоянием между центром источника света и рабочей поверхностью.

Это соотношение имеет следующий вид:

Минимальное число точек замера = ,

где "х" является величиной коэффициента комнаты, округленного до следующего большего целого числа, за исключением того, что для всех значений КК, равных или больше 3, х берется равным 4. Это уравнение дает минимальное число точек замера, но конкретные условия часто требуют использования большего числа точек замера.

При рассматривании освещения рабочего участка и его непосредственного окружения следует учитывать разницу в освещенности или равномерность освещенности.

Равномерность освещенности = Минимальная освещенность (лк)

Средняя освещенность

Для любого участка и для его непосредственного окружения равномерность должна быть не менее 0,8.

На многих рабочих местах излишне одинаково освещать все участки. Ограниченное или местное освещение может обеспечить некоторое сбережение электроэнергии, но какая бы система ни использовалась, разница в освещенности по всему помещению не должна быть чрезмерной.

Разница в освещенности выражается следующим образом:

Разница в освещенности = Максимальная освещенность

Минимальная освещенность

В любой точке самого большого участка помещения разница в освещенности не должна быть больше соотношения 5:1.

Приборы, используемые для измерения освещенности и яркости, обычно имеют спектральную чувствительность, которая отличается от чувствительности зрительной системы человека. Поэтому значения чувствительности корректируются, часто при помощи фильтров. Если эти фильтры встроены, то в характеристике приборов имеется упоминание "с цветокорректировкой".

Люксметры имеют дополнительную коррекцию, для направления падающего света, попадающего на ячейку детектора. Приборы, которые способны точно измерять освещенность от меняющихся направлений падающего света, называются "с косинусной коррекцией".[см.: 20]

Измерение коэффициента ослепления

Эта система, часто используемая в Соединенном Королевстве и с некоторыми изменениями в других местах, является двухэтапным процессом. На первом этапе вычисляется значение нескорректированного коэффициента ослепления (НКО).

Высота Н является вертикальным расстоянием между центром источника света и уровнем глаз сидящего наблюдателя, которое обычно принимается равным 1,2 м над уровнем пола. Основные измерения комнаты затем преобразуются в кратные Н. Таким образом, если Н = 3,0 м, то длина = 4Н и ширина = 3Н. Для того чтобы определить самый худший вариант в соответствии со схемаминужно сделать 4 отдельных расчета НКО.

Таблицы, составленные производителями осветительного оборудования, указывают для данных значений коэффициента отражения для ткани в пределах комнаты значения нескорректированного коэффициента ослепления для каждого сочетания значений X и Y.

Второй этап этого процесса заключается в применении поправочных коэффициентов для значений НКО, зависящих от светоотдачи лампы и от отклонения в значении высоты (Н).

Окончательная величина коэффициента ослепления сравнивается затем с Ограничивающим Коэффициентом Ослепления для определенных помещений, указанных в таких справочниках как Нормы для внутреннего освещения.

1.5 Освещении на рабочих местах с компьютерами

Пульсация освещения

Среди показателей качества световой среды особое место занимает пульсация освещенности. Это, пожалуй, самый неблагоприятный и, вместе с тем, самый непонятный показатель освещения.

Что же такое - «пульсация освещенности»? Дело в том, что осветительные установки питаются переменным током. Световой поток источников света при питании их переменным током промышленной частоты 50 Гц за период колебаний изменяется дважды и пульсирует с частотой 100 Гц. Это явление особенно характерно для газоразрядных источников света. Процесс электрического разряда в этих лампах практически безынерционен и следует за частотой переменного тока, в связи с чем зависящее от этого процесса излучение люминофора, обладающего лишь малым послесвечением, также непостоянно во времени.

Частота пульсаций светового потока 100 Гц превышает критическую частоту слияния световых мельканий, поэтому колебания света зрительно не воспринимаются, однако их отрицательное воздействие на организм человека установлено в многочисленных исследованиях. Электрофизиологические исследования показали, кто пульсация неблагоприятно влияет на биоэлектрическую активность мозга, вызывая повышенную утомляемость. Это обусловлено изменением основной ритмической активности нервных элементов мозга, перестраивающих присущую им частоту этой активности в соответствии с частотой световой пульсации. Выявлено также неблагоприятное влияние колебаний света на фоторецепторные элементы сетчатки (как палочки, так и колбочки), а также на функциональное состояние центральной нервной системы, что связано с развитием тормозных процессов и снижением лабильности нервных процессов.

Коварность пульсации светового потока в том и заключается, что глаз не ощущает колебания света, но они крайне отрицательно влияют на мозг, и человек не понимает, по какой причине он очень утомляется и плохо себя чувствует.

Неблагоприятное действие пульсации на организм человека возрастает с увеличением ее глубины. Большинство исследователей отмечает отрицательное влияние пульсаций света на работоспособность человека как при длительном пребывании в условиях пульсирующего освещения, так и при кратковременном, в течение 15-30 мин.: появляются усталость, напряжение в глазах, головная боль, трудность сосредоточения на сложной работе.

Этим диктуются требования к ограничению глубины пульсации светового по тока в осветительных установках. Основным количественным параметром освещения является нормированный уровень освещенности, поэтому в качестве критерия оценки колебаний света в системах освещения, питаемых переменным током, принят коэффициент пульсации освещенности на рабочей поверхности, характеризующий ее глубину. По определению коэффициент пульсации освещенности Кср % - это критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питанин их переменным током:

Кп = Емакс - Емин / 2Е ср *100 ,

где Емакс Емин - максимальное и минимальное значения освещенности за период колебаний, лк;

Е ср - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Особенно опасна пульсация света при наличии в поле зрения человека движущихся или вращающихся объектов, так как в этом случае может возникнуть стробоскопический эффект, что создает повышенную опасность травматизма. Стробоскопический эффект возникает, если глубина пульсации светового потока более 20 %. В ряде случаев, когда частота пульсации светового потока кратна частоте вращения или движения объекта, стробоскопический эффект может появиться даже при глубине пульсации, незначительно превышающей 5%.

Действующий в настоящее время СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» регламентирует коэффициент пульсации освещенности в зависимости от точности выполняемой работы, и требования этого нормативного документа должны неукоснительно соблюдаться. Ведомственные и отраслевые нормативные документы по освещению также содержат нормируемые значения коэффициента пульсации, и их требования следует учитывать при проектировании осветительных установок. Кроме того, ГОСТ 17677-82 «Светильники. Общие технические условия» также содержит требования по ограничению пульсации. Для ограничения пульсации светового потока, создаваемого светильниками с люминесцентными лампами, должны быть приняты меры, указанные в п. 3.2.3 ГОСТ 17677-82. Требования ГОСТ должны выполняться в обязательном порядке.

Способы снижения глубины пульсации освещенности достаточно хорошо проработаны. С ними можно ознакомиться в любой справочной литературе по светотехнике [см.:20]. Квалифицированные проектировщики знают пути ограничения пульсации освещенности.

С теорией и нормативной документацией у нас все в порядке, проблема пульсации освещенности в осветительных установках, питаемых переменным током, давно решена, и, поскольку на практике все требования НТД должны соблюдаться, теоретически все эксплуатируемые системы освещения должны обеспечивать надлежащее качество освещения.

Это теоретически. В действительности, к сожалению, картина иная. Проблема ограничения пульсации освещенности в существующих осветительных установках сегодня одна из самых актуальных. Она выявилась в ходе проведения аттестации рабочих мест.

Проверка освещения по всем параметрам световой среды выполняется по Методическим указаниям «Оценка освещения рабочих мест» (МУ ОТ РМ 01-98/ MY 2.2.4.706-98) [см.: 20]. На момент разработки этого документа прибора для измерения коэффициента пульсации не было, поэтому при контроле качества освещения этот параметр оценивался по таблицам, приведенным в МУ, либо путем измерения освещенности, создаваемой светильниками, питаемыми от разных фаз сети, и последующего расчета. При этом предполагалось, что ГОСТ 17677-82 соблюдается изготовителями. Кроме того, приходилось верить «на слово» энергетикам по поводу электрических схем подключения светильников и их расфазировки, так как при скрытой проводке визуально это "определить невозможно.

Лампы накаливания на предмет пульсации не проверялись, так как в СНиП 23-05-95 определение Кп касалось только газоразрядных ламп. Это определение сохранилось и в СНиП 23-05-95*. Полученные по табличным данным результаты вряд ли были достоверными, но других способов оценки этого параметра не существовало.

С появлением прибора, позволяющего измерять глубину пульсации освещенности (по нашей заявке прибор был разработан Всероссийским НИИ оптикофизических измерений в 1998 г.), ситуация резко изменилась: оценка пульсации освещенности стала достоверной.

Обнаружилось, что лампы накаливания также могут давать пульсирующий свет, причем, чем меньше мощность ламп, тем больше глубина пульсации (иногда Кп бывает 15-18 %). При существующих нормах по ограничению пульсации 5-10% для отдельных видов работ возможность применения ламп накаливания сдерживается не только по причине их неэффективности, но и из-за пульсации освещенности.

Выяснилось, что требование ГОСТ 17677-82 о необходимости установки в двухламповом светильнике различных электромагнитных пускорегулирующих аппаратов ПРА - емкостного и индуктивного - отечественными заводами (в отличие от заводов республики Беларусь) не соблюдается. Оказалось, что не всегда можно верить энергетику «на слово» по поводу схем подключения светильников на разные фазы сети, так как проектные решения по ограничению пульсации освещенности по каким-то непонятным причинам зачастую остаются на бумаге.

В связи с широким внедрением в жизнь и деятельность человека ПЭВМ и ВДТ вопрос об ограничении пульсации освещенности встает особенно остро. У работающих на компьютерах возникает вполне обоснованное беспокойство по поводу повышенного утомления как органа зрения, так и организма в цепом. Именно компьютерный зрительный синдром (КЗС) характерен сегодня для пользователей компьютерной техникой. Наряду с другими факторами одной из причин этого является пульсация освещенности, так как мозг человека, по данным Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, особенно отрицательно реагирует на два и более одновременных, но различных по частоте и не кратных друг другу ритма световых раздражений. Именно это имеет место при работе на персональном компьютере: пульсации, возникающие на экране видеотерминала, и пульсации освещения.

В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» содержатся жесткие требования по ограничению пульсации -5 % - для исключения влияния на мозг колебаний света от осветительных установок. Но в том же году вышел еще один документ, содержащий требования к освещению помещений с компьютерами СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». В нем другое требование -10 %. И как ни странно, оба документа разработаны одним и тем же ведомством.

Требование по ограничению глубины пульсации освещенности до 5 % было и в ранее действовавшем документе на компьютеры - СанПиН 2.2.2.542-96. И это требование технически достижимо: разные ПРА в светильнике плюс «расфазировка» светильников либо высокочастотные ПРА - и нет проблемы. Тем не менее, как показывают результаты обследования освещения, почти все существующие осветительные установки на рабочих местах с компьютерами не обеспечивают нормируемую глубину пульсации освещенности, и при норме 5 % или даже 10 % фактические значения коэффициента пульсации составляют, как правило, 25-35%. Такое впечатление, что требования нормативных документов существуют сами по себе, а действующие осветительные установки и создаваемые ими условия освещения на рабочих местах - сами по себе. [см.: 21]

Анализ результатов аттестации рабочих мест с компьютерами и изучение состояния вопроса по рассматриваемой проблеме позволяют сделать следующие выводы:

1.Следует признать, что требования по освещению в СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 изложены нечетко, что допускает их неправильное толкование. Необходимы их уточнение и корректировка.

2.Необходимо согласовать между собой два документа одинакового ранга -СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 - в части требований к освещению рабочих мест с компьютерами, причем за базовые значения следует принять нормы, приведенные в специальном документе для компьютеров -СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

3.Требует решения вопрос о внесении в паспорта на светильники данных о величине коэффициента пульсации освещенности, создаваемой светильниками с электромагнитными ПРА при различных источниках света и схемах их включения в групповую сеть. Эта информация необходима проектировщикам и потребителям как по отечественным, так и по импортным изделиям (и это проблема органов по сертификации). В паспортах на светильники с электронными ПРА достаточно указать на отсутствие необходимости дополнительных мероприятий по ограничению пульсаций освещенности.

4.Следует доработать приборы для измерения коэффициента пульсации освещенности в части определения диапазона частот, в котором измерения корректны.

5.Необходимо, чтобы освещение проектировали, монтировали и контролировали специалисты, знающие не что такое «освещенность», а что такое - «освещение». Рекомендации по усовершенствованию действующих осветительных установок должны разрабатываться не случайными людьми, а специалистами. При этом следует выбирать варианты, наиболее приемлемые с точки зрения и светотехники, и экономики.

II. Анализ и оценка результатов проводимых исследований в филиалах ООО «Стройтрансгаз-М»

Лабораторией промышленной санитарии ООО «Промэкспертиза» проводятся на основании договора подряда лабораторно-инструментальные исследования вредных факторов производственной среды во всех структурных подразделениях ОАО «Стройтрансгаз-М» согласно годового плана и перечня объектов, утверждённого руководством.