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 тонизирующе, 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 555нм (желто-зеленого цвета). Свет имеет различные физические характеристики: световой поток (мощность лучистой энергии по производимому ею зрительному ощущению, измеряется в люменах [лм] –световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле в 1стерадиан (телесный угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную квадрату ее радиуса) при силе света 1кандела (единица силы света)).
Сила света: световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадиану [кд - кандела].
Освещенность(Е): распределение светового потока (Ф) на поверхности площадью S. Е=Ф/S [лк=лм/м2]
Освещенность(Е) измеряют в люксах [лк] – это освещенность поверхности S=1м световым потоком Ф=1лм.
С точки зрения гигиены труда освещенность имеет существенное значение, т.к. по ней нормируются условия освещения в производственных помещениях и рассчитываются осветительные установки. В физиологии зрительного восприятия важен также уровень яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Яркость зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается, измеряется в нитах [нт]. Частые изменения уровней яркости приводят к снижению
зрительных функций, развитию переутомления вследствие переадаптации глаза, а зраительное утомление приводит к снижению зрительной и общей работоспособности (Адаптации: световые – при повышении яркостей в поле зрения происходит быстро, в течение 5-10 мин.; темновые – приспосбление глаза к низким уровням яркости, в течение 0,5-2часов).
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.
Q=Фq/Ф (коэф. отражения равен отношению отраженного телом светового потока к падающему). Например, q светлой деревянной поверхности = 35% (40%),
qчистого побеленного потолка = 75% (80%).
R= Фr/Ф
A=Фa/Ф
Гигиенические требования к производственному освещению.
К этим требованиям относят:
Равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней
Ограничение прямой и отраженной блескости (от источников света и зеркальных поверхностей)
Ограничение или устранение колебаний светового потока
Особенно опасны для зрения движущиеся тени, которые заставляют глаз часто переадаптироваться, что ведет к утомлению и последующему ухудшению зрения.
В конце 80х в гигиене освещения возникло новое направление – динамическое освещение в течение рабочего дня. Такой вид освещения, меняющийся по показателям интенсивности или спектра – эффективный способ профилактики утомления. Его эффективно использовать в помещениях с недостаточным естественным освещением, при напряженных зрительно-эмоциональных и монотонных работах.
Вообще существует 3 вида освещения:
Естественное (источник - Солнце) - ЕО
Искусственное (только искусственные источники) - ИО
Смешанное (ЕО+ИО)
ЕО: освещение помещений светом неба – прямым или отраженным, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях (по СНиП – строительные нормы и правила)
Создается прямыми солнечными лучами и диффузным светом неба (солнечные лучи, рассеянные атмосферой).
ЕО – 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.
В помещениях используют:
Боковое ЕО (через световые премы в наружных стенах [СНиП])
Верхнее ЕО (через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания[СНиП])
Комбинированное (верхнее ЕО + боковое ЕО)
ЕО верхним или комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем боковое (т.к. в глубине помещения может быть недостаток света). Однако во многих случаях применение толбко ЕО недопустимо (снижение ЕО из-за загрязнения воздуха, облачности, природных явлений). Поэтому используют совмещенное освещение – сочетание ИО и ЕО. ИО в системе совмещенного может функционировать постоянно или включаться с наступлением сумерек.
НОРМАТИВЫ ЕО: Оценка ЕО производится в относительных показателях коэффициента естественной освещенности – КЕО. КЕО – отношение ЕО в рассматриваемой точке внутри помещения (Ев) к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности без прямого солнечного света.
КЕО=(Ев/Ен)*100%
На величину КЕО влияют размер и конфигурация помещения, размеры и расположение светопроемов, отражающая способность внутренних поверхностей помещения и затеняющих его объектов. Нормы КЕО есть в СНиП, например, в бытовых помещениях этот показатель не должен быть ниже 25%.
ИО: осуществляется лампами накаливания и газоразрядными. 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.
На производстве применяют общее и местное освещение. Общее освещение – освещение, при котором светильники располагаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). Местное освещение – дополнительное к общему, создаваемое светильником, концентрирующим световой поток непосредственно на рабочих местах; местное освещение без общего не применяется.