Характеристика производственной освещенности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

Дилдэбек. Д.С, Жайлаубаев. Ж.Ж, Байсалбаева Р.А.

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, г. Тараз

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для здоровья и высокой производительности труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств.

Среди факторов внешней среды, влияющих на организм, свет занимает одно из первых мест. Свет, воздействуя через орган зрения, вызывает возбуждение, распространяющееся до больших полушарий коры головного мозга. Не случайно известный французский архитектор Шарль Ле Корбюзье отмечал: "Материалами для застройки городов являются солнце, пространство, растительность, сталь и бетон. Их роль точно соответствует порядку перечисления". И с его мнением трудно не согласиться - для нормальной жизнедеятельности человека крайне важны солнечные лучи, свет, освещение.

Многочисленными исследованиями воздействия естественного света на организм человека установлено, что свет влияет на разнообразные физиологические процессы в организме, способствует росту, активизирует процессы обмена веществ, повышает газообмен.

Основная информация об окружающем мире - около 90% - поступает через зрительное восприятие. Именно поэтому гигиенически рациональное производственное освещение имеет огромное положительное значение.

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 над выполнением гигиенических регламентов и норм освещенности [1].

В данной работе мы рассмотрим основные светотехнические характеристики, естественное освещение, искусственное освещение, смешанное освещение, источники света и осветительные приборы, контроль над освещением рабочего места и последствия неправильного освещения.

Основные светотехнические характеристики. Освещенность - важный фактор производственной и окружающей среды.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение помещений оказывает положительное воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, помогает сохранить высокую работоспособность.

Свет представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38 - 0,76 мкм. Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

- световой поток - часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряемую в люменах [лм];

- освещенность - поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади, измеряется в люксах [лк];

- яркость поверхности под углом к нормали - это отношение силы света, излучаемого освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению.

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели, как фон, контраст объекта с фоном, показатель ослепленности и видимости.

Фон - это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку.

Контраст объекта с фоном - степень различения объекта и фона - характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знака, пятна, трещины или других элементов) и фона.

Показатель ослепленности - критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой.

Видимость - способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции [1].

Виды освещения. Освещение является важным элементом среды обитания. В условиях недостаточного освещения, повышается утомляемость, снижается производительность труда, увеличиваются частота и тяжесть травматизма. Недостаточное освещение способствует развитию близорукости и пресбиопии, снижает устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов. Освещение подразделяется на естественное, искусственное и смешанное (рис. 1).

Рис. 1

Естественное освещение. Естественное освещение обеспечивается в основном рассеянным светом небосвода и дополняется светом прямых лучей Солнца (инсоляцией), а также светом Солнца и неба, отраженным от облаков, зданий, земной поверхности и других объектов. Оно является наиболее благоприятным в гигиеническом отношении и должно максимально использоваться во всех помещениях, где длительное время находятся люди. Компонентом естественного освещения является УФ-излучение (ультрафиолетовое излучение), оказывающее благоприятное воздействие на организм человека. Недостаток УФ-излучения (ультрафиолетовое излучение) в естественном свете в затененных участках, в местах с сильно загрязненным атмосферным воздухом и в помещениях с плохим естественным освещением является одним из факторов, предрасполагающих к развитию рахита у детей, снижению иммунитета и, как следствие, к повышенной заболеваемости. При длительном существенном недостатке естественного освещения могут нарушаться и биоритмы организма, которые синхронизированы с суточной и годовой динамикой световой среды на Земле [2].

Естественное освещение разделяется на боковое (световые проемы в стенах), верхнее (прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше) и комбинированное (наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно). Величина освещенности в помещении зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а также доли светового потока, которая проникает в помещение (рис. 2.)

Эта доля зависит от размера световых проемов (окон, световых фонарей); светопроницаемости стекол (сильно зависит от загрязненности стекол); наличия напротив световых проемов зданий, растительности; коэффициентов отражения стен и потолка помещения (в помещениях с более светлой окраской естественная освещенность лучше) и т. д.

Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше естественная освещенность в помещении, тем меньше времени приходится пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической энергии [1].

а)

б)

Рис. 2. а) боковое естественное освещение Верхнее естественное освещение; б) Комбинированное естественное освещение

производственная освещенность

Искусственное освещение. Искусственное освещение обеспечивается искусственными источниками света: электрическими лампами накаливания или газоразрядными лампами (например, люминесцентными).

Оно продлевает время активной деятельности человека, позволяет создать постоянные уровни освещенности на рабочем месте, легко регулируется. В то же время искусственному освещению присущ ряд недостатков: слепящая яркость ламп, специфический спектр светового потока, снижающий биологическое воздействие света и зачастую искажающий цвет окружающих предметов, пульсация освещенности при использовании газоразрядных ламп, а также общая монотонность освещения.

Искусственное освещение может быть общим равномерным, общим локализованным (над рабочими местами) или комбинированным, состоящим из общего освещения помещения и местного освещения рабочих мест или отдельных зон помещения.

При общем освещении все места в помещении получают свет от общей осветительной установки. В этой системе источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень освещения должен быть равен уровню освещения, требуемого для выполнения предстоящей работы. Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места не являются постоянными.

Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям. Светильники при таком освещении часто дают блики, и их рефлекторы должны быть расположены таким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения работающего. Например, они могут быть направлены вверх.

Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение (местный светильник, например настольная лампа), сосредотачивающее световой поток непосредственно на рабочем месте. Использование местного освещения совместно с общим рекомендуется применять при высоких требованиях к освещенности.

Кроме того, искусственное освещение подразделяется на несколько видов: рабочее, аварийное, эвакуационное, дежурное, местное.

Рабочее освещение предназначено для выполнения производственного процесса.

Аварийное освещение - для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного освещения используются лампы накаливания, для которых применяется автономное питание электроэнергией.

Эвакуационное освещение - для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Для эвакуации людей уровень освещения основных проходов и запасных выходов должен составлять не менее 0,5 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых территориях.

Дежурное освещение - освещение в нерабочее время.

Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемому светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Не рекомендуется использование только местного освещения при напряженной зрительной работе, т.к. большая разница в яркости рабочего места и окружающего пространства приводит к повышенному утомлению. В то же время в помещениях, предназначенных для отдыха, благоприятные условия создает одно местное освещение отдельных зон. Для помещений разного назначения должен подбираться цвет освещения: в рабочих помещениях он должен быть максимально близким к дневному, а в помещениях, предназначенных для вечернего отдыха, - имитирующим закатные лучи Солнца.

Особого внимания требует искусственное освещение помещений, не имеющих естественного света или достаточного естественного освещения. В таких помещениях должны создаваться повышенные уровни освещенности. В этом случае доля общей искусственной освещенности в системе комбинированного освещения должна составлять не менее 20% суммарного освещения. При длительном пребывании людей в помещениях с дефицитом естественного освещения должны использоваться искусственные источники УФ-излучения (ультрафиолетовое излучение) [2].

Условия освещенности в производственных, общественных и жилых зданиях и на территории населенных мест регламентируются государственными нормами естественного и искусственного освещения (рис. 3).

Рис. 3. Общее равномерное Общее локализованное искусственное освещение искусственное освещение

Смешанное (совмещенное) освещение. Кроме естественного и искусственного освещения может применяться их сочетание, когда освещенности за счет естественного света недостаточно для выполнения той или иной работы. Такое освещение называется совмещенным.

Для выполнения работы наивысшей, очень высокой и высокой точности в основном применяют совмещенное освещение, т. к. обычно естественной освещенности недостаточно.

Многие считают, что смешанное освещение вредно для глаз. Однако это не совсем так. Смешанное освещение состоит из различных по длине волн, это обстоятельство делает его менее желательным, чем, например, достаточное естественное освещение. Но отрицательного влияния на организм человека оно не оказывает. Вредно выполнять зрительную работу при недостаточном уровне естественного освещения, и в этом случае смешанное освещение будет благоприятствовать зрительным функциям. Поэтому включать электрический свет следует не дожидаясь, пока совсем стемнеет.

Источники света и осветительные приборы. Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явления люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, отсутствию дополнительных пусковых устройств, надежности работы при колебаниях напряжения и т. д. лампы накаливания находят широкое применение в промышленности. Наряду с отмеченными преимуществами лампы накаливания имеют и недостатки: у них низкая световая отдача, сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс. ч) в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света.

Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача 40-110 лм/Вт. Они имеют значительно больший срок службы - у некоторых типов ламп он достигает 8-12 тыс. ч. Газоразрядные лампы могут иметь световой поток любого желаемого спектра. Основным недостатком газоразрядных ламп является пульсация светового потока. К недостаткам следует отнести также длительный период разгорания, необходимость применения специальных пусковых приспособлений, облегчающих зажигание ламп.

В последние годы все большее распространение получают галогеновые лампы- лампы накаливания с йодным циклом. Наличие в их колбе паров йода позволяет повысить температуру накала нити, то есть световую отдачу лампы (до 40 лм/Вт). Срок службы лампы до 3 тыс. ч. Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному, чем спектр лампы накаливания.

При выборе источников света для производственных помещений необходимо руководствоваться общими рекомендациями: отдавать предпочтение газоразрядным лампам как энергетически более экономичным и обладающим большим сроком службы; для уменьшения первоначальных затрат на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию необходимо по возможности использовать лампы наименьшей мощности, но без ухудшения качества освещения (рис. 4).

Рис. 4. Газоразрядные лампы Лампы накаливания

Контроль над освещением рабочего места. Нормальная производственная и рабочая деятельность возможна лишь при освещении, которое было правильно спроектировано и выполнено. Человек воспринимает больше всего информации извне именно зрительно. А ее качество при неудовлетворительном освещении страдает. Каких высоких результатов можно ожидать от работников, зрение которых утомлено. А ведь именно такие проблемы ждут тех, кто трудится при нерационально выполненном освещении. Кроме того, оно часто становится причиной повышения риска травматизма на производстве или несчастных случаев.

Контроль условий освещенности производится путем проведения светотехнических расчетов или измерения освещенности с помощью люкcметров, яркометров или радиометров. Качественные характеристики освещенности, которые также регламентируются нормами (равномерность освещения, допустимый уровень пульсации освещенности и яркостного дискомфорта), проверяются расчетными методами, изложенными в соответствующих методических указаниях. (рисунок 5.)

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном [4].

Гигиенические требования к освещению рабочих мест:

- интенсивность, равномерность, тенеобразующие и цветопередающие свойства освещения должны соответствовать назначению помещения, характеру зрительной работы или роду отдыха;

- при этом оно должно быть безопасным, бесшумным, легко регулируемым, не оказывать слепящего действия и не ухудшать микроклимат и воздушную среду в помещении;

- освещение рабочего места обязательно должно создавать наиболее комфортные условия для деятельности;

- на предприятии должна существовать возможность индивидуально управлять освещением конкретного рабочего места;

- важно также учитывать в процессе организации освещения наличие дневного света;

- энергоэффективность - одно из главных требований, предъявляемых к рабочему освещению;

- ущерб для окружающей среды должен быть минимизирован.

Освещенность любого рабочего места должна обязательно контролироваться не реже одного раза в год.

В свете всего вышеизложенного становится ясно, что достичь высокой работоспособности коллектива, можно только соблюдая все требования, предъявляемые к освещению рабочих мест [3].

Рис. 5. Люксметр АТТ -1508 Яркометр ТКА-ПКМ-02 УФ-радиометр ТКА-ПКМ(13)

Последствия неправильного освещения. Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Продолжительная работа при недостаточном освещении приводит к снижению производительности и безопасности труда. Из-за неправильного освещения образуется глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факторы, зрение быстро утомляется, что приводит к дискомфорту.

Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные например, резким изменением напряжения в сети, также обуславливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению.

Неправильное освещение может быть причиной таких заболеваний, как близорукость, спазм, аккомодация, зрительное утомление, и других болезней, понижает умственную и физическую работоспособность, увеличивает число ошибок в производственных процессах, аварий и несчастных случаев. Огромно значение света в профилактике зрительного утомления и наиболее распространенных расстройств зрения, в частности близорукости.

Крайне нецелесообразны в помещении слепящие источники света. При взгляде на ярко освещенный предмет или яркий свет зрачок суживается гораздо быстрее, чем происходит его расширение после перевода взгляда на нормально освещенный предмет. При этом человек плохо различает текст или предметы. Поэтому устраивать световые проемы, спереди от человека недопустимо [5].

Требования к освещению рабочих мест, безусловно, должны неукоснительно соблюдаться. Ведь люди, как правило, проводят большую часть жизни на работе или в закрытых помещениях, где неправильное освещение может подорвать их здоровье.

Заключение. В данной работе мы рассмотрели основные светотехнические характеристики, естественное освещение, искусственное освещение, смешанное освещение, источники света и осветительные приборы, контроль над освещением рабочего места, последствия неправильного освещения и пришли к выводу, что правильное освещение рабочего места оказывает существенное влияние на человека и его здоровье, а также на производительность и безопасность его труда.

В настоящее время основная тенденция и важная закономерность развития источников света - это их дальнейшее совершенствование, в том числе повышение экономичности, надежности, эффективности, безопасности и 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. Уже сегодня активно внедряется экономически выгодное светодиодное освещение, создаются управляемые совмещенные системы освещения и передачи солнечного света в помещениях, дистанционное управление лампами. Фактически речь уже идет о "моем, личном, персональном свете", разработке разных источников освещения для отдельных, конкретных видов трудовой деятельности, отдыха и т.д. А в некоторых случаях, в том числе в условиях производства, нанимателю приходится решать следующий вопрос, связанный с освещением рабочих мест: "Рекомендовать работнику обратиться к офтальмологу, подобрать очки, поменять вид работ или следует повысить освещенность? ".

Литература

1. Гигиена окружающей среды, под ред. Г.И. Сидоренко, М., 1985; Справочная книга по светотехнике, под ред. Ю.Б. Айзенберга, М., 1983.

2. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних профессиональных учебных заведений С.В.Белов, В.А.Девисилов, А.Ф.Козьяков и др.; под общ. ред. С.В.Белова-М: Высшая школа, 2002.

3. Охрана труда: Учебник для студентов средних профессиональных заведений. Девисилов В.А. - М: Форум - Инфра - М, 2002.

4. CHиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. М. 1995.

5. Гуторов М.М. Основы светотехники и источники света. М.: Энергоатомиздат, 1983.

Размещено на Allbest.ru