Физиолого-гигиеническое значение освещения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра общей военной гигиены

Реферат на тему:

Физиолого-гигиеническое значение освещения

Подготовил:

курсант 3 курса 2 факультета

младший сержант

Данилейко Д.С.

г. Санкт-Петербург 2009 г.

1. Освещение

свет зрение освещение

Освещение - использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира. [С.В. Алексеев, В.Р. Усенко "Гигиена труда". - М.: Медицина, 1988]

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для здоровья и высокой производительности труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Обеспечивая непосредственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом: достаточное освещение действует тонизирующее, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций человека. Основная информация об окружающем мире - около 90% - поступает через зрительное восприятие. Именно поэтому гигиенически рациональное производственное освещение имеет огромное положительное значение.

С точки зрения физики свет - это видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380-760нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора. Лучше всего глазом воспринимаются лучи с длиной волны 555 нм (желто-зеленого цвета).

Световой поток может отражаться или поглощаться поверхностью, либо пропускаться. Поэтому световые свойства поверхности характеризуются не только падающим световым потоком, но и коэффициентами отражения (q), пропускания (r) и поглощения (a), причем

q + r + a =1

Видимые лучи солнечного спектра (760--390 нм) обеспечивают функцию зрения, положительно влияют на эмоции, определяют естественный биоритм организма, влияют на интенсивность обменных процессов. Не менее важен для человека ультрафиолетовый спектр (300--290 нм), который стимулирует обмен веществ, кроветворение, процессы регенерации тканей, обладает антирахитическим (синтез витамина D) и бактерицидным действием.

Как известно, функция зрения складывается из ряда физиологических реакций глаза. Основными свойствами зрения являются:

- контрастная чувствительность (способность глаза отличать предмет от фона),

- острота зрения (степень различения мелких деталей),

- скорость различения деталей,

- устойчивость ясного видения (способность фиксировать детали предмета).

При недостаточной освещенности вышеперечисленные свойства зрения не реализуются, быстро наступает зрительное утомление, снижаются внимание, работоспособность, повышается возможность производственного травматизма.

Для осуществления функции зрения необходимы также равномерность освещения, отсутствие слепящего действия света, соответствующий спектральный состав его источника. Так, неравномерное освещение предмета и фона вызывает частую смену аккомодации глаза при переводе взгляда с одной поверхности на другую и, следовательно, его утомляемость, а как следствие -- снижение трудоспособности.

Слепящий свет (яркий солнечный свет или источник искусственного освещения) также вызывает значительные нарушения зрения -- понижение контрастной чувствительности, устойчивости видения и ослепленность. Защиту глаз от ослепленности следует обеспечивать при использовании, как естественного света, так и его искусственных источников. При архитектурно-планировочных решениях зданий предусматривают меры по солнцезащите: ориентацию по странам света, веранды, временные элементы оборудования -- шторы, экраны и др. При использовании искусственных источников света защита глаз от слепящего действия света достигается за счет применения осветительной арматуры с отражателями, высоты подвеса светильников, устранения из поля зрения полированных поверхностей.

Для характеристики источника света немаловажное значение имеет и его спектральный состав. В пределах видимой части солнечного спектра (380--760 нм) глаз обладает неодинаковой чувствительностью к волнам различной длины. В желто-зеленой части спектра максимальная чувствительность глаза при дневном освещении соответствует длине волны 555 нм. По мере удаления в сторону более длинных (красных) и более коротких (синих) волн чувствительность глаза резко падает (отсюда различия в видении предметов днем и в сумерках). Поэтому приближение искусственных источников света к спектру дневного света в пределах длины волны 555 нм является наиболее благоприятным в гигиеническом отношении.

2. Виды освещения

В жилых, общественных и производственных зданиях обычно используют два вида освещения: естественное -- освещение солнечным светом и искусственное -- освещение лампами накаливания, газоразрядными и др. В помещениях с постоянным пребыванием людей предусматривают естественное освещение, поскольку солнечный свет необходим для нормальной жизнедеятельности человека. Одно из важнейших гигиенических требований к освещенности рабочих мест производственных помещений -- обеспечение функции зрения человека, которая находится в прямой зависимости от степени освещенности рассматриваемого предмета.

Естественное освещение - биологически наиболее ценный вид освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Оно обладает высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, сочетающим равномерное распределение энергии в области видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. ЕО благоприятно влияет на психофизиологическое состояние человека. Однако во многих случаях применение только ЕО недопустимо (снижение ЕО из-за загрязнения воздуха, облачности, природных явлений). Поэтому используют сочетание ИО и ЕО. Искусственное Освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно или включаться с наступлением сумерек.

Естественное освещение в помещении определяется коэффициентом естественной освещенности (КЕО):

e= (Eв/Eн) 100%,

где Eв освещенность внутри помещения;

Eн наружная освещенность, создаваемая рассеянным светом открытого небосвода.

Значение КЕО в помещениях устанавливается нормами СНиП I.I.479.

Нормированное значение КЕО определяется с учетом характера зрительных работ, системы освещения, географического расположения здания и рассчитывается по формуле:

eн=emc,

где m коэффициент светового климата, зависящий от географического расположения здания;

c коэффициент солнечности климата.

Угол падения

Угол падения световых лучей образован двумя линиями, исходящими из одной точки на столе к верхнему и нижнему краю окна. Величина этого угла уменьшается по мере удаления от окна. Нормальная освещенность естественным светом будет обеспечиваться, если угол падения световых лучей будет составлять менее 27 градусов. Этот показатель позволяет только ориентировочно судить об уровне естественной освещенности помещений, так как не учитывает многих факторов, влияющих на величину и продолжительность освещения. К нему необходимо прибегать, когда КЕО определить невозможно (отсутствуют графики, номограммы и соответствующие таблицы).

Угол отверстия

Угол отверстия позволяет судить о величине небесного свода, непосредственно освещающего исследуемое место. Чем больше угол, тем больше видимый участок неба и тем лучше освещение.

Угол отверстия образован также двумя линиями, исходящими из точки наблюдения к верхнему краю окна и к верхней точке противостоящего здания или дерева (затемняющего свет предмета), расположенного перед окном вне здания. Величина этого угла характеризует видимую часть небосвода, т. е. дает представление о степени затемнения помещения высокими предметами, находящимися перед окнами. Величина угла отверстия должна составлять не менее 5 градусов.

Световой коэффициент

Световой коэффициент - это отношение застекленной поверхности окон к площади пола в помещении. Он выражается дробью. В числителе ставят величину застекленной поверхности окон, а в знаменателе - величину площади пола. Числитель принимают за единицу, а в знаменателе в таком случае ставят число, показывающее, какую часть площади пола занимает застекленная поверхность окон, Норма светового коэффициента зависит от характера освещения. Для жилых помещений он должен быть не менее 8-10.

Все вышеперечисленные показатели естественного освещения в той или иной степени связаны с инсоляцией помещений.

Инсоляция - это облучение поверхностей прямыми солнечными лучами.

ИО в современных городах в связи с теснотой застроек является преобладающим, а в безоконных помещениях единственным. В настоящее время разработаны осветительные установки, которые по яркости, характеру, спектру излучаемого света приближаются к дневному, что позволяет дополнять недостаток ЕО искусственным "дневным" светом - освещение, при котором светильники располагаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). дополнительное к общему, создаваемое светильником, концентрирующим световой поток непосредственно на рабочих местах; местное освещение без общего не применяется. Источники искусственного света - лампы накаливания и люминесцентные лампы. В настоящее время в производстве чаще используют люминесцентные лампы, т.к. по спектру излучения они ближе к естественному освещению. Лампы накаливания применяются при местном освещении, т.к. люминесцентные могут вызвать стробоскопический эффект, и при аварийном (для эвакуации из помещения при аварийном отключении раб. освещения), в этом случае для них применяется автономное питание электроэнергией.

Источники искусственного освещения не должны оказывать слепящее действие. Для этого следует применять соответствующую арматуру и придерживаться регламентированной высоты подвеса светильников. Осветительная арматура устраняет также образование резких теней и блескость на освещаемой поверхности.

Источники света, заключенные в арматуру, делят на три основные группы: светильники прямого, рассеянного и отраженного света.

— Светильники прямого света около 90 % его направляют на освещаемую поверхность, создавая тем самым значительную ее освещенность. Но при этом могут образовываться резкие тени и блескость, возможно также слепящее действие источника света. Такие светильники применяются для освещения вспомогательных помещений, санузлов.

— Светильники рассеянного света равномерно рассеивают световой поток (молочный шар). Слепящее действие их весьма незначительно, на освещаемой поверхности не образуются резкие тени, что позволяет создать вполне удовлетворительные условия освещения. В связи с этим рассеянный свет применяется для освещения жилых и общественных зданий.

— Светильники отраженного света направляют световой поток вверх, который отражается от потолка под разными углами и рассеивается. При этом тени почти полностью устраняются. Однако такие светильники имеют существенный недостаток: чтобы обеспечить с их помощью должную освещенность, необходимо увеличить мощность источников света. КПД светильников отраженного света равен 50 %.

— Источники искусственного освещения. К ним относятся лампы накаливания и люминесцентные лампы. В современных лампах накаливания в качестве тела сопротивления применяется вольфрам, который позволяет повысить температуру накаливания нити до 2900 К (температура Кельвина на 273,15° выше температуры Цельсия). Чем выше температура нити накала, тем большая часть излучаемой нею энергии воспринимается глазом в виде света, тем выше скорость испарения вольфрама и тем короче срок службы лампы. В связи с этим для уменьшения скорости испарения вольфрама лампы наполняют инертным газом (аргоном, криптоном, ксеноном). Средняя продолжительность службы лампы 1000 ч.

— Лампы накаливания имеют ряд недостатков, первым среди которых является малый коэффициент полезного действия: только 7-13 % общего количества излучаемой энергии превращается в световую. Кроме того, лампы накаливания обладают такой яркостью, которая во много раз превышает допустимую для глаз (для предупреждения вредного влияния яркости нити накала приходится применять специальную арматуру). К недостаткам относят также отсутствие ультрафиолетового излучения в световом потоке, вследствие чего лампа накаливания не оказывает биологического действия, свойственного солнечному.

— Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта веществом, способным светиться (люминофор). Внутри трубки находятся пары ртути и аргон. По краям лампы впаяны электроды (вольфрамовые спирали). После включения лампы в сеть между электродами образуется ртутная дуга с выделением ультрафиолетового излучения. Последнее, воздействуя на люминофор (цинк-бериллий), возбуждает их и заставляет светиться. Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания. Подбором люминофоров можно получить от люминесцентной лампы свет различной окраски, в частности белый, очень близкий к дневному. Кроме того, люминесцентное освещение дает рассеянный свет, не имеет большой яркости и не создает резких теней. Люминесцентные лампы более экономичны, светоотдача люминесцентных ламп в несколько раз превышает светоотдачу электрических ламп накаливания и может достигать 50-70 лм на 1 Вт. Срок службы люминесцентной лампы в среднем составляет 5000 ч. Самым важным преимуществом по сравнению с лампами накаливания является то, что 25 % подаваемой энергии на люминесцентную лампу превращается в свет.

— В зависимости от типа люминофора различают лампы дневного света (ЛД), белого (ЛБ), холодного белого (ЛХБ) и тепло-белого света (ЛТБ). Лампы ЛД применяют в помещениях, где производятся работы, требующие тонкого различения цветов и оттенков. Лампы ЛБ применяют для освещения жилых зданий и общественных помещений. В свете ламп ЛТБ преобладает розовый оттенок, поэтому их применяют для освещения зрелищных предприятий, фойе, холлов гостиниц и т. д.

— При питании от сети переменного тока в световом излучении люминесцентных ламп происходят значительные колебания, способствующие появлению стробоскопического эффекта - множественных изображений движущихся предметов.

3. Гигиенические требования к освещению в учебных заведениях

Для окраски парт рекомендуется зеленая гамма цветов, а также цвет натуральной древесины с Q (коэф. отражения) 0,45. Для классной доски - темно зеленый или коричневый цвет с Q=0,1 - 0,2. Стекла, потолки, полы, оборудование учебных помещений должны иметь матовую поверхность во избежание образования бликов. Поверхности интерьера учебных помещений следует окрашивать в теплые тона, потолок и верхние части стен окрашивают в белый цвет. Нельзя помещать растения на подоконники. должно быть установлено 12 действующих люминесцентных светильников. Классная доска освещается двумя установленными параллельно ей светильниками (на 0,3м выше верхнего края доски и на 0,6 в сторону класса перед доской). Общая электромощность на класс в этом случае составляет 1040 Вт. должно быть установлено 7-8 действующих световых точек общей мощностью 2400 Вт. Светильники в учебном помещении располагают двумя рядами параллельно линии окон при расстоянии от внутренней и наружной стен 1,5 м, от классной доски 1,2 м, от задней стены 1,6 м; расстояние между светильниками в рядах 2,65 м. Светильники очищают не реже одного раза в месяц (запрещается привлекать учащихся к очистке осветительной арматуры).

4. Гигиенические требования к освещению жилища

Ориентация светонесущей стены здания должна обеспечить достаточную освещенность помещений прямыми солнечными лучами и одновременно исключить возможность избыточного перегревания помещений в жаркий период года. Так, в умеренном климате лучшей ориентацией окон в жилых комнатах является юго-восток или юг. Большое значение имеет также и величина окон. Чем больше их размер, тем больше проникает в помещение световых лучей. Верхний край окна следует ближе располагать к потолку, что способствует более глубокому проникновению света в помещения. Освещение зависит от величины простенков между окнами, количества оконных проемов и характера переплетов на них. Ширина простенков не должна превышать полуторную ширину оконных проемов. Глубина помещения (расстояние от стены с окнами до противоположной стены) также оказывает влияние на освещение и не должна превышать более чем в 2 раза расстояние от верхнего края окна до пола, т. е. должна быть не более 6,5 м. Степень чистоты остекления также влияет на освещенность. Так, через грязные, запыленные стекла не проходит около 50 % световых лучей. Поверхность оконного стекла должна быть ровной, так как волнистое стекло, как и грязное, задерживает световые лучи. Занавеси на окнах могут поглощать до 40 % света. Освещенность помещений зависит от окраски стен, потолка и мебели. Темные цвета больше поглощают световых лучей и тем самым снижают степень освещенности. Потолок должен быть окрашен белой краской, стены светлой.

— Исходя из перечисленных выше особенностей зрения, можно сформулировать основные гигиенические требования к освещению рабочего места:

— 1) величина освещенности должна обеспечивать функцию зрения,

— 2) необходимо равномерное распределение освещенности на поверхности рабочего места, а также отсутствие резких теней между рабочим местом и фоном,

— 3) источник света не должен оказывать слепящего действия,

— 4) при использовании искусственного источника света спектральный состав его должен быть близок к дневному в пределах максимального видения (550--555 нм).

На предприятиях общественного питания как естественное, так и искусственное освещение должно проектироваться в соответствии с требованиями «Естественное освещение», «Искусственное освещение» и «Предприятия общественного питания». Исходя из санитарных норм и правил торговые залы, производственные и административные помещения, как правило, должны иметь естественное освещение. Без естественного освещения допускается проектировать только такие помещения, как гардеробные, туалеты, умывальные, душевые, бельевые, кладовые, помещения для нарезки хлеба, буфеты, моечные, помещения заведующих производством, раздаточные, сервизные, экспедиции, расположенные в технических помещениях, коридорах, а также в помещениях, находящихся в подвалах.

— Ваш рабочий стол (то место, где ребенок делает уроки; ваш домашний компьютерный уголок) должен быть правильно освещен. Только тогда вы сможете работать наиболее продуктивно, и ваши глаза будут гораздо меньше уставать.

Подбирая освещение, учтите:

- Освещение должно быть комфортным для вас. Поэтому обязательно прислушивайтесь к собственным ощущениям. Что хорошо для одного человека, некомфортно для другого.

- Желательно, чтобы освещение было равномерным. При переходе взгляда от более яркого фрагмента поля зрения к менее яркому (например, от экрана монитора к листку с текстом отчета) мы всегда чувствуем дискомфорт. Поэтому постарайтесь либо исключить более яркие предметы из поля зрения (на время чтения отчета выключайте монитор компьютера), либо постарайтесь сделать различие в яркости минимальным (подстройте монитор на то время, пока будете переносить данные с листка в компьютер). Кстати, еще и поэтому ребенку нельзя смотреть "краем глаза" телевизор, если он делает уроки. Располагайте монитор компьютера так, чтобы прямо за ним не было окна.

- Наиболее целесообразно совмещение местного и общего освещения. Одно только локальное освещение не может дать необходимую равномерность. А только общее освещение, возможно, потребует от вас чрезмерного напряжения при работе с мелкими деталями.

- Если вам приходится пользоваться и дневным, и искусственным освещением, старайтесь, чтобы они не воспринималось как два совершенно особых, раздельных и даже конкурирующих между собой потока. При отсутствии перепадов вполне можно пользоваться смешанным освещением без ущерба для глаз.

- И еще один маленький совет. Не забывайте периодически - не реже двух раз в месяц - протирать ваши светильники. И, конечно же, сразу заменять нерабочие лампы.

Размещено на Allbest.ru