Оптимизация параметров освещенности рабочего места

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Курсовая работа

Оптимизация параметров освещенности рабочего места



Содержание

Введение

Основные документы, регламентирующие требования к параметрам освещенности, их измерениям и оценке

Гигиенические требования к освещению рабочего места

Измерения и оценка параметров освещенности

Основные меры и способы оптимизации состояния освещения

Список использованной литературы

производственная среда параметр освещенность



Введение

Освещенность - важный фактор производственной и окружающей среды. Для нормальной жизнедеятельности человека крайне важны солнечные лучи, свет, освещение. Напротив, недостаточные уровни, низкое качество естественной и искусственной освещенности, особенно при выполнении работ, напряжении органа зрения, являются одной из значимых причин ухудшения зрения среди населения, в том числе работающих. Основные количественные и качественные характеристики освещенности могут быть обеспечены правильной эксплуатацией безопасных и соответствующих своему назначению источников света и освещения, а также государственным надзором и контролем за выполнением гигиенических регламентов и норм освещенности.

В настоящее время основная тенденция и важная закономерность развития источников света - это их дальнейшее совершенствование, в том числе повышение экономичности, надежности, эффективности, безопасности, качества цветопередачи. В этом плане следует отметить перспективу внедрения и использования люминесцентных, особенно компактных люминесцентных ламп, возможности регулировки уровней освещенности на основе использования инфракрасных и других датчиков, определяющих присутствие людей в помещении, различных систем управления светом, в том числе дистанционных. Активно внедряются экономически выгодное световодное освещение, создаются управляемые совмещенные системы освещения и передачи солнечного света в помещениях, дистанционное управление лампами.

Природа зрительной системы организма человека во многом определяет, по сути, эффективность восприятия окружающей, в том числе производственной, среды, а эффективная деятельность зрительного анализатора, органа зрения в целом определяется понятием зрительной работоспособности, которая должна рассматриваться в зависимости от факторов, оказывающих на нее наибольшее влияние. Термин "зрительная работоспособность" используется на практике для оценки способности человека заметить, опознать и обработать деталь, находящуюся в поле зрения, основываясь на скорости, точности и качестве восприятия. Зрительная работоспособность также зависит от характеристик выполняемого задания (размер, форма, расположение, цвет и др.) и способности восприятия, на которую влияют условия освещения, его качественные и количественные характеристики.

Для каждого рода занятий с точки зрения и гигиенического обеспечения зрительных работ, и эффективного использования энергетических ресурсов должен быть индивидуальный, регулируемый по основным параметрам источник света и освещения. Такой подход вполне оправдан, ведь свет обеспечивает поступление почти 90% всей информации, являясь, по словам академика С.И. Вавилова, "необходимым условием для работы глаза, самого тонкого, универсального и могучего органа чувств". Какой же должна быть эта нормальная освещенность?

Качество света определяется мощностью источника света, спектром излучения, его соответствию условиям выполняемой работы, отдыха и т.д. А если сказать кратко, то это правильная эксплуатация безопасных и соответствующих своему назначению источников освещения.

Для условий трудовой деятельности различают три основных вида освещения: естественное (только за счет солнечного света, инсоляции), искусственное (используются только искусственные источники света и освещения) и совмещенное (иногда называют смешанным), когда недостаточное естественное освещение дополняется искусственным светом.

Высокая зрительная работоспособность и производительность труда тесно связаны между собой рациональным производственным освещением. И основные требования к освещению на рабочем месте вне зависимости от источника света должны быть следующими:

- достаточность освещения, что должно обеспечить комфортные условия для общей работоспособности и оптимальные уровни яркости для работы зрительного анализатора;

- обеспечение безопасного выполнения работы;

- равномерность освещения во времени и пространстве, чтобы предметы и объекты, имеющие разную отражательную способность и значительную яркость, воспринимались органом зрения в полном объеме.

Зрительная работоспособность характеризует количественную оценку способности человека заметить, опознать и выполнить работу по обработке детали, находящейся в поле зрения, с учетом скорости, точности и качества восприятия. Работоспособность зрительного анализатора зависит от характеристик задания (размер, форма, положение, цвет, коэффициенты отражения деталей и фона) и способности восприятия, на которую влияют условия освещения, а также от таких параметров, как прямая или отраженная блескость, неравномерность освещенности и др.

Следствием работы в плохих условиях освещения (недостаточные уровни, различные отвлекающие внимание помехи и т.п.), а также в результате утомления из-за прилагаемых усилий для опознания недостаточно четких или сомнительных объектов, сигналов может быть зрительная усталость, снижение работоспособности органа зрения.

А выполнение зрительной работы, особенно длительной и напряженной, при недостаточных количественных и качественных характеристиках и параметров освещенности может вести к развитию ряда нарушений и заболеваний органа зрения. Наиболее часто отмечаются такие нарушения и дефекты зрения, как близорукость (ложная и истинная - миопия), дальнозоркость (истинная - гиперметропия и старческая - пресбиопия). В ряде случаев раннее развитие пресбиопии иногда рассматривают как производственно-обусловленную или профессиональную патологию. При нарушении функционирования зрительной системы организма происходят изменения адаптации (процесс приспособления глаза к яркости, цвету или конечное состояние этого процесса), аккомодации (процесс фокусировки глаза, обеспечивающий максимальную остроту зрения при изменении расстояния до объекта различения).

В этой связи актуальна разработка и внедрение мер по оптимизации количественных и качественных характеристик освещения рабочих мест на основе современных методов контроля, измерений и оценки источников света и параметров освещенности, установленных соответствующими нормативно-методическими документами.

По своему функциональному назначению освещение подразделяется на четыре вида - рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

Рабочее освещение создает требуемую по нормам освещенность, обеспечивая необходимые условия работы. Рабочее освещение создается светильниками. Светильником называется световой прибор, состоящий из источника света и осветительной арматуры. Светильники в помещениях располагаются рядами по вершинам прямоугольников, ромбов, равносторонних треугольников на высоте, обеспечивающей нормальную освещенность.

Светильники рабочего освещения включаются, как правило, на напряжение 220 В. При перерыве в электроснабжении рабочего освещения должно быть предусмотрено аварийное освещение для продолжения работы или эвакуационное - для эвакуации людей из рабочего помещения.

Аварийное освещение устраивается в помещениях, в которых внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям для людей или оборудования, может вызвать длительное расстройство технологического процесса. При аварийном освещении освещенность на рабочих местах должна быть не менее 10% рабочей освещенности, установленной для нормальных условий.

Светильники аварийного освещения располагаются и работают совместно со светильниками рабочего освещения, но подключаются к независимому источнику питания. Если светильники рабочего и аварийного освещения чередуются, то при отключении рабочего освещения аварийное освещение будет обеспечивать 50% освещенности, что позволяет продолжать многие виды работ.

Эвакуационное освещение необходимо для создания условий безопасного выхода из рабочей зоны и из помещения при погасании рабочего освещения. Если в помещении работают более 50 человек, эвакуационное освещение необходимо даже при отсутствии оборудования в этом помещении. Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,3 лк.

Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк. В темное время суток во многих помещениях и вдоль границ территории необходимо искусственное охранное освещение для несения дежурства пожарной и военизированной охраны.

Различают три системы рабочего освещения - общее, местное и комбинированное.

Общее освещение предназначено для создания необходимой освещенности рабочих поверхностей, объектов различения и помещения в целом. Оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение обеспечивает равномерное распределение освещенности заданного уровня по всей площади помещения. При этом светильники, как правило, выбираются одного типа и мощности и устанавливаются на одной высоте.

При локальном размещении светильников обеспечивается нужное направление светового потока, лучшее освещение, чем при равномерном освещении, благодаря устранению теней от оборудования. Положение светильников выбирается в зависимости от расположения рабочих поверхностей или производственного оборудования.

Местное освещение предназначается для освещения отдельных рабочих поверхностей. Светильники обычно устанавливаются в непосредственной близости от объекта различения. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных в отношении поражения электрическим током должны включаться на напряжение не выше 36 В.

Сочетание общего и местного освещения называется системой комбинированного освещения.

Выбор той или иной системы освещения определяется характером работы и особенностями технологического процесса. Правильность выбора системы освещения определяет эффективность осветительной установки.



Основные документы, регламентирующие требования к параметрам освещенности, их измерениям и оценке

Нормативные величины искусственного освещения для промышленных предприятий в СССР впервые были разработаны под руководством профессора П.М. Тиходеева и утверждены Народным комиссариатом труда СССР в 1928 г. За прошедший период нормы освещенности неоднократно пересматривались, дополнялись (в основном в сторону повышения требований к уровням освещенности рабочих мест, условиям выполнения зрительных работ).

В настоящее время параметры освещенности при проведении государственного надзора и контроля за освещением регламентируются основными документами: СанПиН 2.2.1/2.1.1. 2585-10, Закон РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения", Положение о Государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации и Положение о Государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденные Постановлением Правительства Российской Федерации от 5 июня 1994 года, № 625, Руководство "Общие требования к построению, изложению и оформлению санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных и методических документов" от 9 февраля 1994 года Р1.1.004-94 где описаны требования к уровням освещения для производственных условий на рабочих местах, для административных, санитарно-бытовых, общественных и жилых зданий и помещений.

Эти документы - основные в области измерений и оценки условий освещения. Различные дополнительные требования, рекомендации по оптимизации условий освещения отражены и в других нормативных и методических документах. Для ряда отраслей промышленности, отдельных производств, отличающихся дополнительными требованиями к качеству продукции и соответствующими особенностями выполнения зрительной работы, разработаны специальные отраслевые нормы, включающие требования и регламенты по освещенности рабочих мест с учетом специфики отдельных производств.

Приведем перечень основных, наиболее часто встречающихся терминов, некоторых сокращений, определений, содержащихся в вышеуказанных документах.

Аварийное освещение разделяют на освещение безопасности и эвакуационное; выделяют охранное и дежурное освещение (освещение в нерабочее время).

Блеск - свойство поверхности отражать световой поток, проявляющейся в ярком, искрящемся свете.

Блескость (а не блесткость!) - свойство светильников, других источников света или светящихся и отражающих поверхностей нарушать условия комфортного зрения и (или) ухудшать контрастную чувствительность.

Боковое естественное освещение - естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.

Верхнее естественное освещение - естественное освещение помещения через верхние фонари, световые проемы в стенах, в местах перепада высот здания.

Естественное освещение формируется за счет прямого или отраженного света неба, проникающего через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. В светотехнической и гигиенической литературе часто используется термин "второй свет" - свет, поступающий в помещение, отделенное от источника света перегородкой со светопроемом.

Искусственное освещение - освещение, создаваемое светильниками, осветительными установками, прожекторами и другими искусственными источниками света.

Комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное освещение. Контраст объекта различения с фоном, К - отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона. Коэффициент естественной освещенности, КЕО,% - отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной поверхности внутри помещения светом неба (непосредственным или отраженным), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Коэффициент запаса или коэффициент учета снижения освещенности - соотношение между освещенностью, обеспечиваемой источником света в данный момент, и начальной освещенностью, создаваемой новым источником света; учитывает снижение уровней естественного и искусственного освещения в процессе эксплуатации ввиду загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, ламп, источников света, снижения отражающих свойств поверхностей помещения.

Коэффициент отражения - отношение светового потока, отраженного поверхностью, к световому потоку, падающему на эту поверхность.

Коэффициент пульсации освещенности, Кп - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током промышленной частоты; оценивается в процентах как отношение разницы между максимальной и минимальной величинами освещенности за период наблюдения к удвоенной величине показателя средней освещенности.

Коэффициент светового климата, m - коэффициент, учитывающий особенности светового климата как совокупность условий естественного освещения местности за период более 10 лет.

Локализованное освещение - освещение, обеспечивающее повышенную освещенность в одной или нескольких точках рабочего места, рабочей зоны, помещения.

Мерцание - воспринимаемое органом зрения ощущение прерывистости, чередования или колебания света.

Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, направляющими световой поток непосредственно на рабочие места.

Недостаточность естественного освещения - конструктивные и другие особенности помещения и условия световой среды, при которых величина КЕО на рабочем месте менее нормированного значения.

Общее освещение - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение). Если источники света расположены в верхней зоне, но применительно к расположению производственного оборудования, то используют термин "общее локализованное освещение".

Общий индекс цветопередачи, Ra - величина, предназначенная для определения степени соответствия цвета объектов, освещенных исследуемым источником света, цвету этих объектов при эталонном освещении.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Освещенность, Е (люкс, лк; 1 лк = 1лм/м2) - плотность светового потока, падающего на какую-либо точку поверхности или отношение падающего на поверхность светового потока к площади освещаемой поверхности.

Отраженная блескость - характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.

Отсутствие естественного освещения - состояние естественного освещения в помещении, при котором величина КЕО менее 0,1% (отсутствие фонарей, световых проемов и др.).

Показатель дискомфорта, М - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающий неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения; оценивается в относительных единицах.

Показатель ослепленности, Р - критерий оценки слепящего действия осветительной установки; оценивается в относительных единицах.

Поле зрения - поверхность или часть пространства, видимая из данной точки неподвижным глазом.

Прямая блескость - характеристика отражения светового потока, создаваемая в основном источниками света, осветительными приборами, а также яркостью окна (светового проема), создаваемой солнечными лучами, инсоляцией.

Рабочая поверхность - поверхность в пределах рабочего места, на которой производится зрительная работа, нормируются и измеряются параметры освещенности.

Световая отдача (источника света, ламп), лм/Вт - частное от деления испускаемого источником полного светового потока на полную мощность, потребляемую им.

Световой поток, лм (люмен) - световая мощность, излучаемая источником или принимаемая поверхностью.

Световой прибор - устройство, содержащее источник света (лампу) и светотехническую арматуру и предназначенное для освещения или световой сигнализации.

Сила света, кд (кандела) - световой поток, распространяющийся внутри телесного угла в заданном направлении.

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

Стробоскопический эффект - явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках, выполненных газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током. Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Цветовая температура - температура излучателя Планка (черного тела), при которой его излучение имеет ту же цветность, что и излучение рассматриваемого объекта.

Цветопередача - общее понятие, характеризующее влияние спектрального состава, распределения источника света на зрительное восприятие цветности объектов, сознательно или бессознательно сравниваемое с восприятием тех же объектов, освещенных стандартным источником света.

Яркость, L, кд/м2 - поверхностная плотность светового потока, отнесенная к единице площади проекции светящей поверхности на плоскость, перпендикулярную заданному направлению.

Надо сказать, что в справочной, методической и другой литературе, кроме указанных выше, могут использоваться другие трактовки и определения.

Для характеристик естественного освещения часто используется термин "второй свет".

Наряду с термином "расчетная поверхность" выделяют расчетную рабочую поверхность - условная горизонтальная поверхность, на которой рассчитывают среднюю освещенность при проектировании освещения (обычно выбирают ее на расстоянии 0,85 м от уровня пола).

Приведем и некоторые пояснения к определениям и терминам, касающихся светильников, световых приборов (далее - СП). Классификация световых приборов осуществляется по ряду признаков. К главным признакам относятся: основная светотехническая функция, характер светораспределения, условия эксплуатации, основное назначение светового прибора.

По основной светотехнической функции СП разделены на приборы для освещения (осветительные приборы) и приборы для световой сигнализации (светосигнальные приборы). Они могут также совмещать обе эти функции. По характеру распределения светового потока от ламп световые приборы разделяются на светильники, прожекторы общего и специального назначения, проекторы (световой поток концентрируется на поверхности малого размера или в малом объеме).

По своему основному назначению светильники классифицируют: для промышленных и производственных зданий; для общественных зданий и жилых (бытовых) помещений; для наружного освещения; для подземных рудников и шахт; для кинематографических и телевизионных студий. По способу установки различают светильники стационарные (потолочные, настенные, встраиваемые, подвесные, пристраиваемые, венчающие, консольные, торцевые) и нестационарные (настольные, напольные, ручные, головные).

Светильники общего освещения предназначены для общего освещения помещений, зданий и открытых пространств, тогда как светильники местного освещения рассчитаны в основном на освещение рабочих поверхностей. Светильниками или световыми приборами комбинированного освещения называют приборы, создающие (поочередно или одновременно) как общее, так и местное освещение.

Основная характеристика условий световой среды - освещенность (отношение падающего на поверхность светового потока (измеряется специальной единицей - люмен) к величине площади этой поверхности. Уровень освещенности измеряют и оценивают специальной единицей люкс (лк). При наиболее высоком стоянии солнца уровни освещенности, создаваемые на поверхности земли, достигают 120 000-130 000 лк при мощности светового потока на каждый квадратный метр земной поверхности около 700 Вт. При стоянии солнца над горизонтом освещенность на поверхности земли составляет около 1 000 лк, тогда как, например, лунный свет дает освещаемость всего лишь менее 1 лк. Свет или видимое излучение проникает в кожу на глубину около 2 см и оказывает полезное влияние на целый ряд проходящих в организме биологических процессов. На рабочих местах наиболее распространенных профессий, не требующих высокого напряжения со стороны органа зрения, нормируемые уровни освещенности составляют 150-250 лк.

Яркость - основная световая величина, на которую реагирует зрительный анализатор, орган зрения. Определяется она плотностью силы света в направлении глаза. Основная единица измерения яркости - кандела на 1 кв. м (кд/м2). Яркость освещенных поверхностей, в свою очередь, зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.

Качество производственного освещения определяет ряд условий, в том числе равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней, ограничение прямой и отраженной блескости, уменьшение или устранение колебаний светового потока ("вибрации света"), степень неравномерности освещенности и др.

Чрезмерно слепящую яркость (блескость) рассматривают как свойство различных ярко светящихся поверхностей вызывать нарушения зрительных функций, условия комфортного зрения или ухудшать контрастную чувствительность. Различают прямую и отраженную блескость. Прямая блескость создается в основном светильниками, источниками света, осветительными приборами, а также яркостью окна (светового проема), создаваемой солнечными лучами, инсоляцией. Отраженная или вторичная блескость создается рабочими поверхностями, обладающими свойством зеркального отражения светового потока по направлению к глазу работника. Иначе говоря, блескость возникает тогда, когда яркость светильников или светового проема значительно превышает общую яркость поверхностей интерьера помещения или в результате отражения светового потока светильников или инсоляции от блестящих поверхностей.

Условно различают две формы блескости. Так, слепящая блескость нарушает и искажает видимость деталей или объектов, но не обязательно вызывает выраженные зрительные неудобства, тогда как дискомфортная блескость, напротив, проявляется в первую очередь неудобством, ощущаемым работником дискомфортом, а качество видимости рассматриваемых объектов чаще всего и не нарушается. Изменение нормального состояния зрительных функций, возникающее при наличии в поле зрения блескости, ярких светящихся поверхностей, называется ослепленностью или слепимостью, что приводит к нарушению видимости, утомлению органа зрения, снижению работоспособности и т.п. Показатель ослепленности подлежит контролю при обследовании и входит в число нормируемых показателей.

Гигиенические требования к освещению рабочего места

Для пояснения укажем, что рабочая поверхность - основной объект при установлении регламентированных норм освещенности. Под рабочей поверхностью, как объекта для нормирования требуемых уровней освещенности, понимают поверхность рабочего стола, верстака, станка, части оборудования или изделия, на которой производится работа и для которой нормируется или на которой измеряется освещенность. По расположению рабочей поверхности выделяют горизонтальную и вертикальную поверхности. Иногда выделяется и наклонное расположение рабочей поверхности.

Объектом различения считается рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется воспринимать глазом в процессе работы. Объектом различения могут быть, например, нить волокна, ткани, точка, линия, знак, пятно, трещина, риска и т.п., а поверхность, на которой находится и рассматривается требуемый объект различения, называют фоном.

В зависимости от типа источника света выделяют светильники с лампами накаливания и газоразрядными лампами. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения и имеют ряд положительных характеристик, например таких, как простота в изготовлении и удобство в эксплуатации, так как они не требуют специальных электротехнических устройств при подключении к сети питания, а окружающая среда, в том числе повышенная или пониженная температура воздуха, практически не оказывает влияния на их работу. Различают вакуумные лампы накаливания, газонаполненные, зеркальные, биспиральные, галоидные, галогенные и др. Достаточно известны недостатки и отрицательные характеристики ламп накаливания: низкая светоотдача (менее 20 лм/Вт), небольшой срок эксплуатации (1-3 тыс. ч), превращение в световой поток только 5-15% потребляемой энергии. Кроме того, цветовая температура ламп накаливания, от которой зависит спектральный состав излучения, составляет 2 800-3 600 0К (градусов Кельвина), определяя его преимущественно красно-оранжево-желтый цвет, что часто ведет к искажению цветовосприятия. Поэтому такие лампы не используют при зрительных работах, требующих различения цветовых характеристик.

Газоразрядные ртутные лампы низкого, высокого и сверхвысокого давления генерируют свет в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металла и по принципу люминесценции ("холодное свечение"), при этом различные виды энергии (химической, электрической) превращаются в световую, исключая стадию перехода в тепловую энергию. Преимуществами разрядных ламп, по сравнению с лампами накаливания, являются высокая световая отдача (в 2-5 раз выше, чем ламп накаливания), срок службы 5-15 тыс. ч. Учитывая высокую цветовую температуру, важнейшее преимущество разрядных ламп - возможность получения светового потока практически в любой части спектра. Недостатки газоразрядных ламп такие: необходимость специального пускорегулирующего устройства, длительное время разогрева (для некоторых ламп), пульсация светового потока, а также неустойчивая работа при температуре воздуха ниже ноля.

Лампы накаливания и газоразрядные лампы часто обозначаются в технической и другой документации следующими символами: Н - лампы накаливания общего назначения; С - лампы-светильники; И - кварцевые галогенные (накаливания); Л - прямые трубчатые люминесцентные; Ф - фигурные люминесцентные лампы; Э - эритемные люминесцентные; Р - ртутные лампы типа ДРЛ; Г - ртутные типа ДРИ, ДРИШ; К - ксеноновые (не разрешается использовать внутри помещений, в том числе производственных).

Достаточно часто в литературе, в том числе справочной, используются и такие условные обозначения ламп и источников света: ГЛН - галогенные лампы накаливания; ГЛ (или ГРЛ) - газоразрядные лампы, ГЛВД - газоразрядные лампы высокого давления; ДРИ - металлогалогенные лампы высокого давления с излучающими добавками; ДРЛ - дуговые ртутные люминесцентные лампы высокого давления; МГЛ - металлогалогенные лампы; ЛЛ - люминесцентные лампы; ЛБ - люминесцентные лампы белого света; ЛХБ - люминесцентные лампы холодного белого света; ЛТБ - люминесцентные лампы теплого белого света; ЛЕЦ - люминесцентные лампы естественного света с улучшенной цветопередачей; ЛД - люминесцентные лампы дневного света; ЛДЦ - люминесцентные лампы дневного света с улучшенной цветопередачей; КЛЛ - компактные люминесцентные лампы и др.

Качественное и экономное освещение рабочих мест невозможно без использования соответствующих светильников - источников света, заключенных в специальную осветительную арматуру. Основные функции электрического светильника - это правильное распределение (перераспределение) светового потока лампы и защита органа зрения от чрезмерной яркости источника света. Осветительная арматура светильника, кроме эстетического компонента, защищает источник света, лампу от механических повреждений, влияния вредных химических веществ, пылей, копоти, влаги. Арматура также предназначена для крепления светильника и подключения его к источнику питания. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащитные; по назначению светильники бывают местного и общего освещения. Излучаемый световой поток может по-разному распределяться в пространстве, и это распределение по отдельным направлениям характеризуется так называемыми кривыми силами света.

Соответствие применяемого типа ламп и светильников требованиям норм особенно важно при работах, связанных с высокими запросами к цветопередаче и цветоразличению. Следует иметь в виду возможную взаимозаменяемость ламп с учетом их цветопередачи, цветности излучения и световой отдачи. В помещениях, где выполняются работы с повышенными требованиями к цветоразличению, необходимо применение ламп одного типа в системе общего и комбинированного освещения, а используемые источники света должны иметь спектр излучения, близкий естественному. Для определения степени соответствия цвета объектов, освещенных данным, исследуемым источником света, цвету этих же объектов, который освещается стандартным, эталонным источником, используется показатель "индекс цветопередачи", Rа. Этот показатель может достигать своего максимального значения, равного 100, когда спектральное распределение данного, изучаемого источника света и эталонного, стандартного источника является практически одинаковым. При выборе источника света по показателям цветопередачи также необходимо учитывать цветовую температуру источника света (К) - температуру "черного тела" с излучением светового потока, наиболее близким к излучению рассматриваемого источника света. Эти показатели (индекс цветопередачи и цветовая температура) наряду с другой информацией (мощность, марка или модель светильника и т.д.) должны быть отражены в прилагаемой к светильникам документации. Отметим, что цвет - это неотъемлемая часть света, которая во многом определяет уровень зрительного восприятия, вид окружающего пространства, а для быстрого и точного распознавания различных объектов, деталей цвет - наиболее полезный и значимый фактор, при этом восприятие цветов улучшается при увеличении освещенности только в некоторых пределах. Важно, что цвета остаются и сохраняются в относительно постоянном соотношении при освещении, спектральный состав которого близок к естественному, дневному свету. Если спектральный состав сильно отличается от дневного, то меняется и зрительное восприятие цветового ощущения, а разные источники света могут улучшать или ухудшать способность работника различать цвета.

Особенности цветопередачи определяет еще один показатель - индекс цветопередачи, максимальное значение которого равно 100. Уменьшается он по мере того, как цветопередающие свойства лампы удаляются от соответствующих характеристик стандартного источника света. При выполнении работ по различению цветовых объектов при относительно невысоких требованиях к цветоразличению (сборка изделий в радиоэлектронной промышленности, прядение, намотка проводов и т.п.) индекс цветопередачи в зависимости от требуемых уровней освещенности должен быть 40-50 Rа; при работах, где требования к цветоразличению отсутствуют, индекс цветопередачи составляет при общем освещении от 50 Rа (при освещенности 500 лк и выше) до 25 Rа, когда нормируемый уровень освещенности на данном рабочем месте менее 150 лк.

Разряды зрительных работ установлены не только для производственных условий, но и для общественных, административно-бытовых зданий.

В местах и зонах предприятий и организаций, где работы не проводятся, в проходах уровни освещенности должны составлять 25% от общей освещенности, но не менее 75 лк при использовании газоразрядных ламп и 30 лк при использовании ламп накаливания; при проектировании освещения в производственных помещениях можно применять и так называемое локализованное освещение, когда выделяются основные и вспомогательные рабочие зоны. На рабочих местах, расположенных вне зданий и помещений, нормируемые уровни освещенности составляют от 2 до 50 лк с учетом разряда зрительной работы; нормируется и высота расположения осветительных установок вне зданий.

Величина коэффициента пульсации (Кп,%) не должна превышать 10% для работ наивысшей и очень высокой точности (I-II разряд), 15% - при работах высокой точности (III разряд). При работах IV-VII разрядов, а также VIII разряда (подразряд "а") коэффициент пульсации не должен превышать 20%. Отметим, что свет от любых ламп, питающихся от сети переменного тока, характеризуется периодическими колебаниями, не всегда заметными при использовании в качестве источников света обычных ламп накаливания (далее - ЛН) и люминесцентных ламп (далее - ЛЛ). Напротив, очень заметными являются периодические колебания в тех случаях, когда источник освещения - газоразрядные лампы (далее - ГРЛ). Такие колебания вызывают ощущение мерцания или стробоскопический эффект, а чаще и оба вместе. Периодические колебания частотой 100 Гц происходят быстро и редко могут быть замечены глазом, характерны они для ламп при питании переменным током (50 Гц). Иногда могут быть заметны колебания от люминесцентных ламп (могут восприниматься как мерцание) на краях ЛЛ, возле электродов. Надо сказать, что мерцание усиливается со старением, увеличением срока эксплуатации, износом ЛЛ.

Стробоскопический эффект - это кажущиеся неподвижность или изменение движения объекта, освещенного светом, периодически изменяющейся интенсивности с соответствующей частотой. Этот эффект (создается в основном вращающимися машинами и другими движущимися объектами) - выраженная помеха для нормальной зрительной работы, если стробоскопическое изображение появляется в зоне наблюдаемого объекта или на самом объекте наблюдения и требующего постоянного наблюдения. В этих ситуациях создается выраженный потенциальный риск, когда это касается вращающихся частей, например машины, и создается ложное впечатление малой скорости, неподвижности или даже вращения в противоположном направлении. В качестве мер профилактики используют систему освещения вращающихся деталей лампами накаливания (местное или локализованное освещение). Стробоскопический эффект снижается распределением ламп на три фазы, использованием в ЛЛ двойных цепей с фазовым сдвигом; но наиболее эффективный способ снижения мерцаний и стробоскопических эффектов - питание ламп током высокой частоты.

Таким образом, технические регламенты и гигиенические нормы устанавливают порядок использования в качестве источников света и освещения различных ламп, но с учетом конкретных условий зрительной работы, необходимости обеспечения безопасности и эффективности труда.

Измерения и оценка параметров освещенности

Измерения и оценка условий освещения включают следующие этапы:

- изучение документации, оценка соответствия светильников требованиям по защите от воздействия среды;

- обследование условий освещения и измерения его уровней;

- оформление результатов с проверкой соответствия показателей освещения нормам, установление класса условий труда по показателям освещенности рабочего места;

- анализ причин несоответствия условий освещения рабочих мест нормам и разработка мер по оптимизации условий освещения".

Фактически основная задача при работе с нормативной документацией заключается в определении требований к освещению исследуемых рабочих мест.

До начала измерений устанавливаются требования к освещению рабочих мест, в том числе к нормируемым показателям качества, определяемым коэффициентом пульсации освещенности, показателем ослепленности и ограничением отраженной блескости. Отдельно определяются нормы при использовании ламп накаливания, для помещений без естественного освещения или его недостаточности, требования к освещению характерных рабочих поверхностей (столы для ведения документации, шкалы измерительных приборов и т.д.) и плоскостей их расположения (горизонтальная, вертикальная или наклонная), в которых следует проводить измерения и последующее нормирование освещенности.

Требуемая на рабочей поверхности освещенность определяется с учетом размера объекта различения, контраста объекта с фоном, коэффициента отражения фона (степень так называемой светлоты поверхности, на которой различается объект).

Так, в соответствии с размером объекта (определяется в мм) устанавливается разряд зрительной работы. Если наименьший размер рассматриваемого объекта (обрабатываемого изделия) менее 0,15 мм, то выполняемая работа относится к работам наивысшей точности, а к грубым работам (очень малой точности; VI разряд) относятся работы с объектами, размер которых более 5 мм.

Характеристики фона оцениваются с визуальным определением его коэффициента отражения (обозначается как "p") и выражаемого как "темный" (величина коэффициента p менее 0,2 относительных единиц), "средний" (при 0,2 < p < 0,4), "светлый" при величине коэффициента отражения более 0,4 относительных единиц.

Важный параметр - контраст объекта различения с фоном с определением соответствующего коэффициента К. На практике довольно просто устанавливается величина коэффициента К, когда он более 0,5 (рассматриваемый на таком фоне предмет хорошо различим), а когда менее 0,2 (контраст малый), в остальных случаях контраст и величина К принимается как средняя (0,2 < К < 0,5).

Снижение контраста возникает при появлении бликов, действующих как вуалирующая яркость, а также при переводе взгляда на зону, освещенную более ярко в результате временного снижения чувствительности глаза. Отметим, что яркость объекта различения для каждого конкретного случая величина постоянная, поэтому оптимизация показателя контраста объекта различения с фоном проводится путем изменения фона. Общий подход здесь известный: если деталь темная, то фон должен быт светлым и наоборот. Широкое распространение как искусственный фон получили и так называемые "световые столы", когда контроль за объектом различения, его параметрами проводится путем просмотра в проходящем свете.

Светильники, используемые для освещения рабочих мест, должны иметь степень защиты с учетом условий среды, в которой они эксплуатируются. Соответствующий контроль степени защиты светильников обязателен, если рабочие места расположены в помещениях с пожароопасными, взрывоопасными, агрессивными средами и другими неблагоприятными факторами и условиями производственной среды.

Перед обследованием освещенности должны быть заменены перегоревшие лампы, проведена чистка светильников и ламп, остекление и чистка светопроемов. Затем производится сбор данных по следующим показателям: наличие или отсутствие естественного освещения, его состояние; тип, параметры размещения и состояние светильников (загрязнение, укомплектованность отражателями, рассеивателями, наличие расфазировки и т.д.), устанавливается число не горящих ламп.

Следует обратить внимание на наличие и выполнение графика чистки светильников и остеклений светопроемов, стен, потолков, состояние остекления. Так, чистку стекол световых проемов нужно производить не менее двух раз в год для производственных помещений с незначительным пылевыделением и не реже четырех раз - для помещений со значительным выделением пыли. Светильники необходимо чистить не реже одного раза в квартал с учетом характера запыленности данного производственного помещения. Например, наведение "светового порядка", включая чистку светильников, остеклений световых проемов, уборку и чистку стен, потолков, может повысить освещенность в помещении на 1-2 ступени шкалы.

Важна и своевременная замена перегоревших ламп.

Основные параметры и характеристики ламп оцениваются визуально по их внешнему виду, габаритам колбы, по маркировке на колбе или цоколе, а также данным прилагаемой к светильникам документации. Правильный выбор ламп особенно необходим при тех зрительных работах, выполнение которых требует высокой степени цветоразличения обрабатываемых материалов, изделий, рассматриваемых объектов. В помещениях, где выполняются работы с повышенными требованиями к цветоразличению, необходимо применение ламп одного типа в системе общего и комбинированного освещения, а используемые источники света должны иметь спектр излучения, близкий к естественному, дневному свету.

Вопросы цветопередачи, правильного и точного зрительного восприятия цвета регулирует такой показатель, как индекс цветопередачи (мера соответствия восприятия цветовых характеристик объекта, освещаемого изучаемым источником в сравнении с эталонным, стандартным источником света).

Иными словами, чем выше указанная (в технической документации, паспорте) величина индекса цветопередачи источника света, тем выше (при визуальном восприятии) степень соответствия цвета при освещении объекта данным источником цветовосприятию при освещении от стандартного, эталонного источника.

Измерения освещенности позволяют провести соответствие условий освещения нормам; кроме того, полученные данные можно сравнить с результатами выполненных ранее измерений для решения, например, вопросов качества и экономичности освещения, необходимости замены, модернизации системы освещения.

Инструментальные измерения производятся люксметрами (Ю-116, Ю-117, "Кварц-21", "Аргус-01", ТКА и др.), спектральная погрешность которых не должна превышать 10%, а корректирующая косинусная насадка должна учесть влияние света, наклонно (под углом) падающего на фотоэлемент допускается использовать для замеров люксметры с погрешностью более 10% при условии введения поправочного коэффициента на спектральный состав источников света.

При работе с люксметром датчик прибора, приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (вертикальная, горизонтальная или наклонная). Измерительный прибор не должен располагаться вблизи источников сильных магнитных полей; не допускается установка измерителя на металлические поверхности.

На фотоэлемент не должны падать случайные тени или тени от человека и оборудования. Однако если рабочее место затеняется в процессе работы самим работающим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных, вынужденных по разным причинам условиях организации труда на этом рабочем месте.

При измерении уровней естественного освещения коэффициент естественной освещенности (далее - КЕО) является основным показателем для оценки достаточности инсоляции или естественного, дневного света. При его определении необходимо учитывать, что ориентировочная оценка естественного освещения в помещениях может быть выполнена по значениям КЕО, имеющимся в проектной документации, а для точных значений КЕО проводятся измерения.

В крупногабаритных помещениях контрольные точки располагаются при боковом освещении в зависимости от разряда зрительной работы, а при верхнем или комбинированном освещении - на пересечении вертикальной плоскости разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола, при этом первая и последняя точка принимаются на расстоянии 1 м от стен или перегородок. Число контрольных точек для измерения, в том числе точка, в которой нормируется освещенность, должно быть не менее пяти. Допускается деление помещения на зоны с преимущественно верхним освещением и преимущественно боковым естественным освещением. В этом случае нормирование освещения проводится по каждой зоне.

При определении параметров естественной освещенности важнейшим условием корректного проведения измерений является их выполнение при сплошной, покрывающей весь небосвод, равномерной десятибалльной облачности (сплошная облачность, просветы отсутствуют). Если измерения проводятся южнее 480 северной широты, то степень балльности можно не учитывать. Для выполнения измерений достаточно сплошной облачности, покрывающей весь небосвод.

Проводится одновременное измерение естественной освещенности внутри помещения (Евн) и наружной освещенности (Енар) на горизонтальной площадке под полностью открытым, не затененным различными строениями и предметами небосводом (на крыше здания или в другом возвышенном месте). Измерения производятся с помощью двух люксметров двумя наблюдателями: один выполняет измерения освещенности на открытой территории, второй - в помещении. Для соблюдения одномоментности измерений наблюдатели должны быть оснащены хронометрами, а также проводить измерения одновременно.

Величина коэффициента естественного освещения определяется как отношение величины естественной освещенности внутри помещения к величине естественной освещенности вне помещения по формуле:

КЕО = 100 Евн / Енар,%.

В протоколе измерений должны быть отражены дата и время измерений, в том числе по контрольным точкам для каждого измерения, характеристика помещения (этаж, наличие оборудования, мебели) и светопроемов, наличие солнцезащитных устройств, озеленения и противостоящих зданий.

При отсутствии или недостаточности естественного освещения нормативные уровни освещенности следует откорректировать. Нормы искусственного освещения разрабатываются в предположении, что в дневное время рабочие помещения имеют достаточное естественное освещение, поэтому его оценка - необходимый этап обследования условий освещения.

Измерения искусственной освещенности должны проводиться в темное время суток, но при этом нет необходимости в полной, абсолютной темноте. Вполне достаточно соблюдения отношения естественной освещенности к искусственной не более 0,1. Измерение освещенности при эвакуационном освещении проводится при условии, когда значение естественной освещенности не превышает 0,1 лк. В начале и после выполнения измерений следует проводить контроль напряжения на щитках распределительных сетей освещения.

Освещенность рабочего места должна измеряться на рабочей поверхности, указанной в нормах. Перед измерениями выбирают контрольные точки для замеров освещенности, которые размещают в центре помещения под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен. Так определяется минимальная освещенность.

При измерении средней освещенности площадь помещения условно разбивают на равные, по возможности квадратные участки, центры которых и являются контрольными точками для измерений. Минимальное количество контрольных точек для измерения устанавливают исходя из размеров помещения и высоты подвеса светильников.

При расположении в помещении крупногабаритного оборудования контрольные точки не должны располагаться на этом оборудовании ввиду возможного переотражения светового потока. Если рабочих поверхностей несколько, то освещенность измеряется на каждой из них, указанной в нормах. При наличии протяженных поверхностей на каждой из них должно быть выбрано несколько точек, позволяющих оценить различные условия освещения. При комбинированном освещении рабочих мест вначале измеряют суммарную освещенность от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения и измеряют освещенность от светильников общего и местного освещения.

При проведении санитарного надзора определяются коэффициент естественной освещенности и освещенность рабочей поверхности при искусственном освещении. Показатели ослепленности, пульсации освещенности, отраженная блескость, яркость, другие условия освещения рабочих мест определяются при расследовании жалоб работающих, установлении связи состояния здоровья с условиями труда, при проведении арбитражных замеров, а также при некоторых видах точных, прецизионных работ, требующих повышенной нагрузки зрительного аппарата.

Значимость этих показателей и параметров особенно велика при выполнении точных зрительных работ, требуемом высоком качестве изготавливаемой продукции, изделий, оценке их цветовых характеристик и цветоразличения. С гигиенических позиций указанные показатели играют важную роль для нормального выполнения работ, требующих высокой степени зрительного напряжения, их невыполнение может быть одной из причин повышенной утомляемости, ощущения дискомфорта, ухудшения функционального состояния органа зрения, а в ряде случаев - травматизма и других нарушений состояния здоровья работников.

Нормирование и контроль за показателем "отраженная блескость" особо важны при работе с объектами различения и рабочими поверхностями, обладающими направленно-рассеянным и смешанным отражением (металлы, пластмассы, стекло, глянцевая бумага и т.п.). Для ограничения отраженной блескости регламентируется уровень яркости рабочей поверхности в зависимости от ее площади.

Показатель "яркость" определяется в случаях, когда есть указания на необходимость ее ограничения.

Контроль отраженной блескости может проводиться субъективно - путем установления на рабочем месте слепящего действия бликов отражения, ухудшения видимости объектов различения и жалоб работников на дискомфорт зрения.