Навігація
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Параметри освітлення в життєдіяльності людини

Достатній рівень освітлення всіх робочих приміщень, використовуваного обладнання, робочих місць, об'єктів і засобів праці, робочих поверхонь є необхідною умовою забезпечення не тільки високої ефективності праці людини в техносфери, але й безпеки його життєдіяльності. Відомо, що саме зір постачає людині понад 85% всієї інформації, що надходить із середовища його перебування. Органи зору людини пристосовані до сприйняття світлової енергії в діапазоні довжин хвиль від 0,380 до 0,760 мкм (3800-7600 А), відповідних зміні кольору від темно-фіолетового до темно-червоного. Максимум чутливості людського ока доводиться на довжину хвилі, рівну 0,554-0,556 мкм і характерну для жовто-зеленого кольору.

Для організації комфортного освітлення виробничого приміщення і робочого місця людини важливі наступні фактори в сукупності:

  • достатня освітленість об'єкта і засоби праці, робочої поверхні, відповідна точності вироблених людиною робіт;
  • висока контрастність спостереження об'єкта праці в порівнянні з його заднім фоном;
  • відсутність сліпучих джерел світла високої яскравості в полі зору;
  • відсутність відблисків відбитого світла, блескости на об'єкті праці або робочої поверхні;
  • розташування джерел світла і додаткового підсвічування, що забезпечує максимальну зосередженість людини на об'єкті праці;
  • колірна гамма об'єктів середовища проживання, сприяюча максимальної ефективності праці людини і його мінімальної стомлюваності.

Під впливом освітлення багато фізіологічні параметри людини, наприклад, такі, як серцевий ритм, дихання, тиск кровообігу, активність головного мозку, робота ендокринної системи, суттєво змінюють свої значення, приводячи до підвищення або зниження життєвого тонусу, працездатності, активності організму.

Нормальні світлові умови в побуті та на виробництві, велике число сонячних днів у році, яскравість фарб природи і продумані колірні рішення всередині приміщень благотворно впливають на людину, створюють у нього комфортне світовідчуття і гарний настрій.

І навпаки, хронічний брак світла в житті людини, сірість і тьмяність фарб середовища її проживання дуже згубне позначаються на стані людського організму, викликаючи пригнічений стан, роздратованість, функціональні порушення центральної нервової системи, головного мозку, травлення, створюють передумови для загострення старих і появи нових захворювань.

До числа найбільш важливих параметрів, що характеризують освітлення середовища проживання людини, відносяться: яскравість джерела освітлення або об'єкта спостереження, світловий потік випромінювання, сила світла від джерела, спектральний склад світлового випромінювання, освітленість поверхні світловим потоком, коефіцієнт пульсації освітленості поверхні в часі, коефіцієнт відбиття поверхні фону.

Кожен з перерахованих фізичних параметрів освітлення зумовлюється конкретними умовами навколишнього середовища, які, існуючи об'єктивно, вносять свій внесок у загальну інтегральну оцінку людиною ступеня комфортності світлового режиму середовища проживання і вимагають особливого обліку при формуванні останньої.

Основними фізіологічними функціями людського зору, що відіграють важливу роль при виконанні різного роду робіт, є також світлова чутливість зору, гострота зору, контрастна чутливість розрізнення об'єкта з фоном, ступінь осліпленості джерелом світлового випромінювання, адаптація зору, латентний період зору, стійкість ясного бачення. Перераховані фізіологічні параметри зору індивідуальні для кожної окремої людини і в цьому сенсі носять суб'єктивний характер, але тим не менш можуть бути усереднені для переважної кількості працюючих людей, формуючи деякий математичне очікування цих показників, а також їх середньоквадратичне відхилення.

Таким чином, ефективність життєдіяльності людини та її праці однаково тісно пов'язана як з об'єктивно існуючими фізичними параметрами освітлення, так і з фізіологічними особливостями суб'єктивного сприйняття цього освітлення людським зором і центральною нервовою системою людини. Розглянемо деякі з названих вище параметрів і їх комфортні значення, забезпечувані в техносфери.

Одним з базових понять освітлення є світловий потік (Фс), що дорівнює кількості світлової енергії, що проходить через одиницю площі в один квадратний метр, і вимірюваний в люменах (лм). Просторова щільність світлового потоку, распростаняет від джерела світла всередині одиниці тілесного кута в один стерадіан, позначається як сила світла (Jс) і вимірюється в канделах (кд).

Яскравість (В з) випромінюючої або відбиває поверхні під кутом а до нормалі визначається як відношення формованої цією поверхнею сили світла в даному напрямку до площі S проекції цієї поверхні на площину, перпендикулярну даному напрямку, і вимірюється в канделах на квадратний метр (кд / м2) :

Яскравість палаючої свічки приблизно дорівнює 1 кд / м2. Звичайне хмарне денне освітлення відповідає яскравості близько 10 кд / м2. Яскравість полуденного сонця досягає 15 • 104 кд / м2. Нарешті, абсолютна сліпуча яскравість для людського зору відповідає величині 22,5 • 104 кд / м2. Нормальними і навіть комфортними для життєдіяльності людини вважаються значення яскравості в діапазоні від 50 до 1500 кд / м2 (оптимальне - 500 кд / м2).

Спектральний склад світлового випромінювання припускає наявність у видимій людиною (оптичної) частини електромагнітного поля наявність семи основних кольорів (фіолетового, синього, блакитного, зеленого, жовтого, помаранчевого, червоного) і більше сотні різних колірних відтінків. Невидима людиною частину спектру електромагнітного випромінювання з довжиною хвилі менше 0,380 мкм носить назву ультрафіолетового випромінювання і межує при довжині хвиль 0,010 мкм з рентгенівським випромінюванням (рис. 3.5).

Чутливість зору людини до спектру видимого світла і суміжних областях випромінювання електромагнітного спектра

Рис. 3.5. Чутливість зору людини до спектру видимого світла і суміжних областях випромінювання електромагнітного спектра

З іншого боку спектра видимого світлового випромінювання при довжині хвилі більш 0,76 мкм також розташовується невидима людиною частина електромагнітного поля, яка отримала назву інфрачервоного випромінювання і, будучи характеристикою теплового виділення енергії, простягається до величини довжини хвилі електромагнітного поля, рівної 340 мкм.

Сприятливий для людини спектральний склад видимого світла позначається як комфортний світловий клімат і сприяє досягненню максимальної ефективності праці людини. Найкращим по спектру для людини є природне денне освітлення. У вечірній і нічний час доби для зору сприятливі звичайні лампи розжарювання, спектр випромінювання яких близький до природного освітлення, їх єдиним недоліком є досить малий коефіцієнт корисної дії (власне на освітлення витрачається лише 8-15% споживаної цими лампами електроенергії). Істотно більш економічними є так звані газорозрядні лампи денного світла, які випускаються в декількох модифікаціях: ЛД - з блакитним відтінком світіння; ПХБ - холодно-білого кольору з жовтуватим відтінком світіння; ЛТБ - тепло-білого кольору з рожевим відтінком світіння. Підбір марки газорозрядних ламп залежить від характеру виконуваної роботи і загального колірного рішення робочих приміщень, забезпечуючи комфортний світловий клімат людини.

У зв'язку з цим, говорячи про складі спектру світлового випромінювання, слід зазначити комбінований характер цього параметра. З одного боку, розроблений і активно використовується об'єктивний метод спектрального аналізу на базі різних технічних приладів (спектрографов, спектрометрів). У той же час світловий спектр освітлення, що сприймається людиною, є важливим суб'єктивним фактором середовища проживання, від сприйняття якого істотно міняються багато фізіологічні показники життєдіяльності людського організму і настрій самої людини.

Іншою найважливішою характеристикою освітлення є так звана освітленість (Е з) робочої поверхні і об'єкта праці, під якою розуміється відношення падаючого на поверхню світлового потоку (Фс) до площі (Sс) цієї освітленої поверхні, що вимірюється в люксах (лк):

Саме освітленість середовища проживання людини фігурує найчастіше в різних рекомендаціях і будівельних нормативах щодо забезпечення комфортних умов трудової діяльності.

Для нормальної життєдіяльності людини і комфортних умов праці цілком прийнятним вважається діапазон освітленості 100-700 лк. Для виконання більш дрібних і точних робіт завжди необхідний більший рівень освітленості. Низькі рівні освітленості робочих приміщень 50-30 лк взагалі небажані, так як продуктивність праці людини при цьому істотно знижується (на 15- 28%). Певні види трудової діяльності вимагають відповідної достатньої освітленості робочих місць загальним і додатковим місцевим освітленням:

  • • 100 лк - загальне освітлення аудиторій, приміщень для невідповідальних робіт з великими об'єктами, складських приміщень і т.д .;
  • • 200 лк - груба обробка на верстаті об'єктів малої точності, робота з світяться об'єктами, будь-які види спостереження за виробничими процесами, прийом відвідувачів і т.д .;
  • • 300 лк - освітлення робочих столів аудиторій, виконання свердління, клепки, штампування, грубої збірки, забарвлення, розбирання кореспонденції, робота з картотекою і т.д .;
  • • 400 лк - читання, обробка текстів, робота з об'єктами середньої точності, звичайна конторська робота і т.д .;
  • • 500 лк - освітлення дошки в аудиторії, бухгалтерська робота, малювання, розмітка і виготовлення шаблонів, робота за верстатом, обробка скла (гранування, полірування) і т.д .;
  • • 700 лк - шиття, робота з дрібними контрастними деталями і т.д .;
  • • +1000 лк - креслення, робота з дрібними деталями високої точності, контрольні операції, лікарський огляд і т.д .;
  • • 2000 лк і вище - прецизійна робота з деталями найвищої точності.

Для характеристики рівня природного освітлення виробничих, навчальних, торгових і житлових приміщень використовується так званий коефіцієнт природного освітлення (К ео),%, рівний відношенню значення освітленості с1) досліджуваного ділянки всередині приміщення до одночасно виміряному значенню освітленості с0) від розсіяного світла небосхилу на горизонтальній ділянці поверхні зовні будівлі:

Величина цього коефіцієнта унормована спеціальними Будівельними нормами і правилами (СНіП) для кожного з п'яти світових поясів (поясів світлового клімату) Російської Федерації відповідно з характером виконуваних всередині приміщень робіт і необхідним для цього рівнем освітленості. Звичайно значення коефіцієнта природного освітлення знаходяться в діапазоні від 0,1% (для епізодично відвідуваних приміщень) до 3,5% (для робіт найвищої точності при бічному освітленні) і до 6% (при верхньому або комбінованому освітленні).

Якщо рівень природного освітлення недостатній для виконання робіт заданої категорії точності, то його доповнюють штучним електричним освітленням і отримують суміщене освітлення необхідного рівня освітленості. У кожному разі вихідним параметром для проектування будівель, виробничих приміщень та інтер'єру є саме необхідна освітленість. Виходячи з неї визначають потребние значення коефіцієнта природного освітлення, можливі архітектурні рішення будівель, необхідне число і потужність світильників.

Іншим непрямим показником освітленості приміщень, хоча й більш наближеного характеру, є світловий коефіцієнт (К з), який визначається як відношення площі скління (Sст) світлових прорізів приміщення до площі підлоги (SП) цього приміщення:

Як правило, величина цього показника для комфортних умов праці людини має наступні значення:

  • • 0,1 - для підсобних і складських приміщень;
  • • 0,13 - для адміністративних приміщень;
  • • 0,17 - для аудиторій та інших навчальних приміщень;
  • • 0,2 - для торгових приміщень і спортивних залів.

Використання чисто штучного або суміщеного

освітлення змушує враховувати ще один показник, що відноситься до об'єктивних і не залежних від людини параметрах освітлення, а саме - коефіцієнт пульсації освітленості (До Е). Величина цього коефіцієнта визначається наявністю перепадів напруги в електромережі при включенні і виключенні потужного електрообладнання, а також фізичною природою самих освітлювальних приладів. Коефіцієнт пульсації освітленості,%, розраховується наступним чином:

де Emax, Emin, Eср - відповідно максимальна, мінімальна і середня освітленість на одному і тому ж робочому місці, обумовлена змінами світлового потоку в часі.

Для галогенних ламп коефіцієнт пульсації освітленості невеликий і становить лише 1%, для звичайних ламп розжарювання він становить близько 7%, для газорозрядних ламп може досягати 25-65%. Існуючі рекомендації обмежують величину зазначеного коефіцієнта для комфортних умов праці людини при виконанні різних видів робіт гранично максимальними значеннями не більше 20%.

Нарешті, ще один фізичний параметр, що характеризує оптичні умови роботи людини, пов'язаний з відбивною здатністю фонової поверхні, що знаходиться за об'єктом розрізнення, його називають коефіцієнтом відбиття поверхні фону (ρ). За своїм фізичним змістом даний коефіцієнт виражає відношення світлового потоку (ФС1), відбитого від фонової поверхні, до світлового потоку (Фс0), спочатку падаючого на ніс:

Значення коефіцієнта відбиття фону можуть змінюватися в дуже широких межах - від 0,02 до 0,95. При цьому чим більше значення даного показника, тим світліше фонова поверхню для спостерігача. При значеннях ρ <0,2 фон сприймається як темний, при значеннях ρ = 0,2: 0,4 - середній, а при ρ> 0,4 фон вважається світлим.

Як правило, для людини в техносфери має значення не сам фон як такої, а контраст (ступінь відмінності по яскравості) між об'єктом спостереження і фоном. Безрозмірна величина контрасту (K до) визначається за наступною формулою:

де В зі, В сф - яскравість відповідно об'єкта спостереження та фону.

При значеннях До до <0,2 контраст вважається малим, при До = 0,2: 0,5 він оцінюється як середній, а при К до> 0,5 говорять про великий контрасті. Для успішного виконання робочих операцій і забезпечення комфортних умов трудової діяльності бажано, щоб рівень контрасту був близький до значення 0,5. При цьому залежно від конкретної операції буває переважно, щоб виконувалося співвідношення В зі> У сф, тобто мав би місце прямий контраст (як, наприклад, при складанні годинникового механізму), або, навпаки, потрібно, щоб В зі сф, що характерно для зворотного контрасту (як, наприклад, при затягання чорної нитки в голку). Наявність в чисельнику формули модуля різниці значень яскравості об'єкта і фону дозволяє оцінювати контраст тільки за його абсолютною величиною, яка і є найбільш значущою.

Для організації аварійного, евакуаційного, охоронного і сигнального видів освітлення надзвичайно важливим параметром є світлова чутливість зору людини, під якою розуміється мінімальна освітленість поверхні або об'єкта, помітна людиною в темряві. Аварійне освітлення повинно забезпечувати освітленість поверхонь не менше 2 лк, охоронне освітлення - не менше 0,5 лк, евакуаційне освітлення - не менше 0,5 лк на підлозі проходів і не менше 0,2 лк на відкритих територіях. Взагалі ж мінімальний рівень світловий розрізнюваності людського зору в темряві становить 10-6 лк.

Гострота зору характеризується здатністю людини розрізняти дрібні деталі об'єктів спостереження. Такого роду роздільна здатність людського зору дозволяє розрізняти об'єкт розміром в одну кутову хвилину, що відповідає лінійним розміром об'єкта 1,45 мм при його спостереженні з відстані 5 м (фізіологічний граничний кут зору).

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук