Физиологическое значение освещения

Физиологическое значение освещения.

Зрительный анализатор человека (глаза) воспринимает электромагнитные излучения в диапазоне длин волн l 0,38 – 0,76 мкм как видимый свет. Кванты света, обладая большой энергией, влияют на структуру и метаболизм клеток и тканей живых организмов: стимулируют дыхание, кровообращение, деятельность желез внутренней секреции и процессы роста, синтез витамина D и некоторых гормонов (серотонина – «гормона радости»), усвоение кальция, фосфора и других минеральных элементов. Наибольшая чувствительность зрения проявляется в желто–зеленой части спектра (l 0,55–0,58 мкм); длинные красные лучи (l 0,76 мкм) возбуждают нервную систему; более короткие синие, зеленые лучи действуют успокаивающе. Достаточное освещение обеспечивает безопасность, высокое качество и производительность труда, которая возрастает на 15–18%. При неблагоприятных условиях видения (недостаточной или значительно изменяющейся освещенности и т.п.) глаза человека приспосабливаются благодаря особым свойствам аккомодации и адаптации.

Аккомодация – способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, находящихся от него на разных расстояниях. Адаптация – способность глаза изменять чувствительность при изменении условий освещения.

Излишне яркий источник света вызывает ослепление (в первый момент человек практически не видит).В зависимости от разности яркостей излучения процесс адаптации значительно замедляется (до нескольких минут). Ослепление, особенно систематическое (при сварочных работах), вызывает раздражение и резь в глазах, головные боли, травмирует орган зрения и нервную систему.

Рациональное освещение должно соответствовать гигиеническим (иметь благоприятный спектральный состав, обеспечивать достаточную освещенность, равномерность, отсутствие слепимости) и экономическим требованиям.

Характеристики освещения и световой среды.

Освещение (естественное, искусственное и совмещенное) и формируемую им световую среду характеризуют следующие основные показатели.

Световой поток Ф, люмен (лм)– часть потока световой энергии, которую воспринимает и оценивает орган зрения человека. Полный световой поток характеризует излучение, распространяемое от источника по всем направлениям. Для практических целей важнее оценить поток, идущий в определенном направлении или падающий на конкретную поверхность (площадь).

Сила света J, кандела (кд) – величина пространственной плотности светового потока (т. к. источник света может излучать энергию в разных направлениях неравномерно).

Освещенность Е, люкс (лк) – отношение падающего на поверхность светового потока Фпад (лм) к величине площади этой поверхности S (м²). Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.

Е=лк (1)

Коэффициент отражения r, % – характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток; определяется как отношение отраженного светового потока Фотр к падающему потоку Фпад; r зависит от цвета

и фактуры поверхности и может изменяться в широких пределах от 0,02 до 0,95 (т.е. от 2 до 95 %). Световые свойства поверхностей характеризуют коэффициенты отражения – r, пропускания ¾ t, поглощения ¾ а, при этом во всех случаях r + t +а=1. Данные коэффициенты – это часть светового потока, которую, соответственно, поверхность отражает, пропускает или поглощает. Солнце и искусственные источники света – первичные источники светового потока, генераторы излучений. Поверхности объектов, от которых свет отражается – вторичные источники света.

Яркость поверхности L, кд/м² – отношение силы света (J кд), излучаемого поверхностью, к площади (S,м²) этой поверхности. Величина яркости объекта тем больше, чем больше коэффициент отражения rи падающий на поверхность световой поток Ф. Избыточная яркость обычно связана не со слишком большой освещенностью Е, а с очень высокой отражательной способностью поверхности (например, зеркальным отражением). При этом может возникать явление ослепленности. Если объект и поверхность (фон), на которой располагается объект, имеют близкую по величине яркость, то интенсивность восприятия световых потоков, поступающих от фона и объекта, одинакова (или различается слабо). Соответственно, зрительный анализатор не различает объект на данном фоне.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: – светлым – при коэффициенте отражения поверхности более 0,4 (r > 40%); – средним – при r от 0,2 до 0,4 (r = 20 – 40%); – темным – при r менее 0,2 (r < 20%). Чтобы объект был хорошо виден, яркости объекта и фона должны различаться, контрастировать.

Контраст объекта различения с фоном К – определяется отношением разности между яркостью объекта (Lо, кд/м²) и фона (Lф, кд/м²) к яркости фона.

Контраст объекта различения с фоном считается большим – при К более 0,5 (объект и фон сильно отличаются по яркости); средним – при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым – при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Объект различения – рассматриваемый объект, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы. Размер объекта различения – минимальный размер наблюдаемого объекта (его части или дефекта) определяет характеристику работы и ее разряд. Например, при размере объекта менее 0,15 мм работе присваивают разряд наивысшей точности (I разряд); при размере 0,15 – 0,3 мм – разряд очень высокой точности (II разряд); при размере 0,3 – 0,5 мм – разряд высокой точности (III разряд) и т.д. (см. табл.11). Чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность Е (лк) рабочих мест, и наоборот.

Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы устанавливают при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего.

Коэффициент пульсации освещенности Кп, % – критерий оценки колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока ламп при питании их переменным током. Кп для газоразрядных ламп составляет 25 – 65%; ламп накаливания – менее 7%; галогенных ламп – около 1%.

Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия источника света.

Виды и конструктивные особенности производственного освещения.

Световую среду формируют Солнце и световые установки.

Различают три вида производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное.