Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90 %), поступающей из окружающего мира.
С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных случаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим, по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Свет создает нормальные условия для трудовой деятельности.
В зависимости от источника света освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.
Нормы естественного освещения
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 Е в помещении от естественного света небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а также доли светового потока Ф от небосвода, которая проникает в помещение. 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. Для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности (КЕО) и установлены минимальные допустимые значения КЕО — это отношение освещенности Ев внутри помещения за счет естественного света к наружной освещенности Ен от всей полусферы небосклона, выраженное в процентах:
КЕО не зависит от времени года и суток, состояния небосвода, а определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской стен помещений и т. д. Чем дальше от световых проемов, тем меньше значение КЕО (рис. 1).
Минимальная допустимая величина КЕО определяется разрядом работы: чем выше разряд работы, тем больше минимально допустимое значение КЕО. Например, для I разряда работы (наивысшей точности) при боковом естественном освещении минимально допустимое значение КЕО равно 2 %, при верхнем — 6 %, а для III разряда работы (высокой точности) соответственно 1,2 % и 3 %. По характеристике зрительской работы труд учащихся можно отнести ко второму разряду работы, и при боковом естественном освещении в аудитории, лаборатории на рабочих столах и партах должен обеспечиваться КЕО = 1,5 %.
Рис. 1. Распределение КЕО при различных видах естественного освещения: а — одностороннее боковое освещение; 6 — двустороннее боковое освещение; в — верхнее освещение; г — комбинированное освещение; 1 — уровень рабочей поверхности
Нормы искусственного освещения
При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общим, общим локализованным и комбинированным (рис. 2).
При общем освещении все места в помещении получают свет от обшей 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.
Рис. 2. Виды искусственного освещения: а — общее; б — общее локализованное; в — комбинированное
Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места не являются постоянными.
Такая система должна соответствовать трем фундаментальным требованиям. Прежде всего, она должна быть оснащена антибликовыми приспособлениями (сетками, диффузорами, рефлекторами и т. д.). Второе требование заключается в том, что часть света должна быть направлена на потолок и на верхнюю часть стен. Третье требование состоит в том, что источники света должны быть установлены как можно выше, чтобы свести ослепление до минимума и сделать освещение как можно более однородным (рис. 3).
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.
Рис. 3. Схема размещения светильников при общем освещении
Применение одного местного освещения недопустимо, т. к. возникает необходимость частой переадаптации зрения, создаются глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факторы. Поэтому доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 10 %:
Екомб = Еобщ+ Емест
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.
Кроме того, искусственное освещение подразделяется на несколько видов: рабочее, аварийное, эвакуационное, дежурное, охранное.
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. Светильники функционируют все время или автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.
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.
Кроме минимально-допустимой величины КЕО и доли общего освещения в комбинированном освещении в соответствии с нормами устанавливается величина минимально-допустимой освещенности Еmin (это основной нормируемый параметр). Величина Еmin зависит от разряда работы. Разряды работы делят на четыре подразряда в зависимости от светлоты фона и контраста между деталями (объектами различения) и фоном. Например, для 1-го разряда работы (наивысшей точности) устанавливаются следующие значения минимальной освещенности (табл. 1).
Таблица 1. Нормы освещенности при искусственном освещении по СНиП 23-05-95
Разряд зрительной работы
Подразряд зрительной работы
Контраст объекта с фоном
Освещение, Еmin, лк
При системе комбинированного освещения
При системе общего освещения
в том числе от общего
Примечание: характеристика зрительной работы — наивысшей точности;наименьший эквивалентный размер объекта — менее 0,15 мм.
Как видно из таблицы, Еmin отличаются для различных систем освещения. При комбинированном искусственном освещении, как более экономичном, нормы выше, чем при общем. Действительно, с помощью светильника местного освещения, расположенного вблизи рабочего места, необходимую освещенность можно обеспечить при меньших затратах электрической энергии.
Нормативные требования к освещению жилых и общественных зданий определены в Санитарно-эпидимиологических правилах и нормативах СанПиН 2.2.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», которые введены с 15.06.2003 г. Некоторые данные из указанных норм (извлечения из СанПиН 2.2.1/1278-03) для учреждений общего образования, начального, среднего и высшею специального образования, а также для жилых помещений, приведены ниже в табл. 2.
Меловые доски следует применять только зеленого или светло-зеленого цвета.
Таблица 2. Нормы освещенности по СанПиН 2.2.1/1278-03 (для образовательных учреждений)
Помещения
Боковое естественное освещение, КЕО, %
Искусственное освещение, Емин, лк
Комбинированное освещение
Общееосвещение
Классные комнаты, кабинеты, аудитории общеобразовательных школ, школ интернатов, средних специальных и профессионально-технических учреждений, лаборатории, учебные кабинеты физики, химии, биологии и прочие
300 (оптимально 500)
Аудитории, учебные кабинеты, лаборатории в техникумах и высших учебных заведениях
Кабинеты информатики и вычислительной техники
Учебные кабинеты технического черчения и рисования (рабочие чертежные доски, рабочие столы)
Мастерские по обработке металлов и древесины
300 (оптимально 500)
Кабинеты и комнаты преподавателей
Примечание: прочерк означает отсутствие предъявляемых требований
Каждый вид деятельности требует определенного уровня освещенности на том участке, где эта деятельность осуществляется. Обычно, чем сильнее затруднено зрительное восприятие, тем выше должен быть средний уровень освещенности.
Рис. 4. Зависимость остроты зрения от возраста
Представленные в табл. 1 уровни освещенности установлены для нормального зрения. С возрастом острота зрения человека снижается (рис. 4) и это требует повышения уровня освещения.
Организация рабочего места для создания комфортных зрительных условий
Кроме требований хорошей освещенности рабочее место должно иметь равномерную освещенность. Во всяком случае, не должно быть значительной разницы в освещенности различных участков рабочего места для того, чтобы не требовалось частой переадаптации зрения.
Приспособление глаза к различению объекта осуществляется за счет трех процессов:
аккомодация — изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза (при изменении кривизны хрусталика происходит изменение величины фокусного расстояния — осуществляется «наводка на фокус»);
конвергенция — поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересекались на рассматриваемом объекте;
адаптация — приспособление глаза к данному уровню освещения.
Процесс адаптации заключается в изменении площади зрачка. При адаптации глаза кроме изменения площади зрачка происходят другие процессы. Например, при увеличении яркости происходит подавление палочек и уменьшение количества светочувствительного вещества в колбочках, а при высоких яркостях — частичном экранировании нервных окончаний клетками пигментного эпителия, находящегося в глубине сетчатки. При адаптации глаза к малым яркостям происходят обратные явления.
Хорошо известно, что при переходе из светлого помещения в темное способность различать детали возникает медленно, и, наоборот, при выходе из темного помещения в светлое первоначально возникает состояние ослепленности.
При переходе от больших освещенностей к практической темноте процесс адаптации происходит медленно и заканчивается за 1. 1,5 часа. Обратный процесс идет быстрее и длится 10. 15 минут. В обоих случаях речь идет о полной переадаптации зрения; при изменении яркости не более чем в 5. 10 раз переадаптация происходит практически мгновенно.
Поэтому, поверхности книги и тетради, с которыми в данный момент осуществляется работа, должны иметь одинаковую освещенность. Подсветка с помощью небольшого светильника только поверхности тетради приведет к различию в освещенности тетради и книги. Частое обращение к последней потребует постоянной адаптации зрения, что в конечном счете приведет к быстрому зрительному утомлению, снижению работоспособности, общему утомлению, психическому напряжению. Письменный стол должен располагаться в хорошо освещенном месте, желательно у окна. Человек за письменным столом должен располагаться лицом или левым боком к окну (для левшей — правым боком) для того, чтобы избежать образования тени от тела или руки человека. Светильник искусственного освещения должен располагаться относительно тела человека аналогичным образом. Светильники должны располагаться над рабочим местом вне запретного угла, равного 45° (рис. 5). Кроме того, конструкция светильника должна исключать ослепление человека лучами, отраженными от рабочей поверхности (рис. 6, а). Для этого арматура светильника должна предусматривать направление прямых лучей, исходящих от источника, под иными углами, исключающими попадание отраженного луча в глаз человека (рис. 6, б).
Рис. 5. Схема установки светильников
Рис. 6. Правильный выбор конструкции светильника: а — ослепление отраженными лучами; б — исключение ослепления отраженными лучами
Почему сильное различие в освещенности отдельных участков помещения или различных помещений может привести к травме?
При переходе из хорошо освещенного участка или помещения на плохо освещенный участок требуется некоторый промежуток времени для адаптации глаза к низкой освещенности. В этот период человек плохо видит. Это может привести к тому, что человек споткнется, упадет, наткнется на какой-либо предмет и т. д. и получит травму. Особенно большая опасность возникает при очень сильной разнице в освещенности — более чем 20. 30 раз, что требует значительного времени для глубокой переадаптации глаза, в течение которого человек очень плохо видит или не видит вообще.
Поэтому, если освещенность в помещении и коридоре, в который осуществляется выход из помещения, сильно различается, необходимо улучшить освещение в коридоре. Для снижения вероятности получения травмы указанные выше обстоятельства особенно важно учитывать на лестничных клетках и других травмоопасных местах.
Обратите внимание на следующее:
при большем контрасте требуется меньшая освещенность; поэтому на рабочем месте желательно обеспечить большой контраст между объектом и фоном, на котором расположен объект; с темными предметами лучше работать на светлом фоне, а со светлыми — на темном фоне. Это позволит при меньшем значении освещенности успешно выполнять работу и снизить зрительное утомление;
если изменить контраст объекта с фоном путем, например, изменения коэффициента отражения фона нельзя, необходимо увеличивать освещенность на рабочем месте;
правильная организация освещения и условий для выполнения зрительных работ — залог сохранения хорошего зрения на долгие годы.
Психофизиологическое воздействие цвета на человека
Известно, что поверхности голубых тонов, а также очень темные поверхности воспринимаются человеком как «отступающие», т. е. представляются расположенными дальше, чем в действительности. Это иногда ведет к кажущемуся увеличению размеров помещения. Красные тона, наоборот, представляются «выступающими». Некоторые цвета, например светло-фиолетовые, оказывают на человека раздражающее действие и способствуют очень быстрому утомлению. Другие же, в частности зеленый, дают противоположный результат. Субъективное восприятие человеком таких внешних факторов внешней среды, как температура, шум и другие, даже запахи, в определенной степени зависит от цветности поверхностей, находящихся в поле зрения.
Психофизиологическое воздействие на человека цветности источников излучения и цвета поверхностей помещения обязательно нужно учитывать при цвето-световом оформлении интерьера. Например, для комнат отдыха, спален лучше применять ЛИ и цветовое оформление выполнять в мягких успокаивающих, например желто-зеленых, тонах. Наоборот, в помещениях, в которых должна осуществляться работа, лучше применять люминесцентные лампы, а цветовое оформление выполнять в светлых, бодрящих тонах, стимулирующих активную деятельность.
Следует обратить внимание на то, что психофизиологическое воздействие цвета на человека учитывается как весьма важный фактор, определяющий вопросы безопасности (например, окраска автомобилей, знаков безопасности, опасных участков, трубопроводов, баллонов и т. д.). Следует отметить, что цвет имеет также и субъективно-индивидуальную сторону воздействия на эмоциональную сферу человека.
Факторы, определяющие зрительный комфорт
Для того чтобы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие предварительные требования:
однородное освещение;
оптимальная яркость;
отсутствие бликов;
соответствующая контрастность;
правильная цветовая гамма;
отсутствие стробоскопического эффекта или мерцания света.
Блесткость (чрезмерная слепящая яркость) — свойство светящихся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфортного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия.
Колебания светового потока также оказывают влияние на работоспособность, развивая утомление и снижая точность выполнения производственных операций.
Важно рассматривать свет на рабочем месте, руководствуясь не только количественными, но и качественными критериями. Первым шагом здесь будет изучение рабочего места; точности, с которой должны выполняться работы; объем работы; степень перемещений рабочего при работе и т. д. Свет должен включать компоненты как рассеянного, так и прямого излучения. Результатом этой комбинации должно стать тенеобразование большей или меньшей интенсивности, которое должно позволить рабочему правильно воспринимать форму и положение предметов на рабочем месте. Раздражающие отражения, которые затрудняют восприятие деталей, должны быть устранены, так же как и чрезмерно яркий свет или глубокие тени.
Нормы освещённости созданы для того, чтобы улучшать производительность персонала во время рабочего процесса. Ведь от степени освещённости помещения зависят такие факторы, как психоэмоциональное и физическое состояние человека. В зависимости от назначения того или иного помещения нормы освещённости для него различаются, так как учитываются различные характеристики деятельности: длительность, периодичность и другие. Вопросу освещения помещения следует уделять большое внимание и следовать установленным нормам во время установки осветительных приборов.
Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп.
Данное утверждение касается любой отрасли, однако есть перечень объектов, где нормы освещённости необходимо обязательно учитывать. К ним относятся жилые и административные здания, образовательные учреждения: школы, центры дополнительного образования, центры досугового назначения и т.д.; скверы, парки, бульвары, магазины, вокзалы, зоны движения транспортных средств и пешеходов, территории вокруг общественных зданий, автомобильные заправки и парковки, предприятия общественного питания и бытового обслуживания, стадионы, площади, одним словом, места скопления большого количества людей.
Нормы освещённости регламентированы несколькими соответствующими правовыми актами. В первую очередь это СНиП (Строительные нормы и правила). Они содержат несколько нормативных документов в области строительства. Требования, изложенные в СНиП, приняты органами исполнительной власти и обязательны к осуществлению. Это:
Общие положения.
Проектные нормы.
Правила осуществления и приёмки работ.
Сметные правила и нормы.
Также нормы освещённости установлены в СанПиН, МГСН и в ряде региональных и отраслевых документов, актов, имеющихся для каждого субъекта РФ. Исполнение СанПиН (Санитарных норм и правил) обеспечивает безопасность условий жизнедеятельности человека. Документ устанавливает гарантирующую отсутствие вреда норму воздействия различных факторов, среди которых и освещение. Перечисленные в данных документах требования необходимо учитывать и при разработке нормативных и технических актов. Необходимо и их согласование с ГосСанЭпидНадзором РФ.
Для измерения уровня освещённости используются российские и международные стандарты. Основная единица измерения – Люкс (Лк). Люкс – это 1 люмен на квадратный метр. Установленные параметры относятся к плоскости столов, в случае их использования в общественном помещении (столовая, учебный класс, кабинет, библиотека и т.п.), поверхности земли или пола на лестничных проёмах, открытых площадках, площадях, стадионах, улицах.
В зависимости от типа рабочего места определяется необходимый уровень освещения – установленное количество Лк. Оптимальное количество Лк различно для тех или иных рабочих мест: офисов, складов, производственных помещений, жилых зданий. Расчёт норм освещённости осуществляется на основании характеристики зрительной работы.
Комфорт, здоровье, психологическое и физическое, и производительность персонала, учащихся и других людей сильно зависят от уровня освещённости. Поэтому при проектировке каких-либо помещений необходимо учитывать уровень освещённости, количество осветительных приборов.
Нормы освещенности офисных помещений.
Вид помещения
Норма освещенности согласно СНиП, Лк
Офис общего назначения с использованием компьютеров
Все указанные ниже нормы освещенности являются общепринятыми нормами по СНиП (Строительные Нормы и Правила) 23 — 05 — 2010 (актуализированная редакция СНиП 23 — 05 — 95), включая СП 52.13330.2011 и Санитарным правилам и нормам СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03.
Освещенность измеряется в Лк — люксах; 1 люмен/м. кв. (люмен Lm — единица величины светового потока).
Наша компания осуществила множество проектов по светодиодному освещению. Мы имеем широкий ассортимент продукции. Посетите магазин светодиодного освещения ‘Новолампа’ и Вы обязательно подберете нужный товар.
ВНИМАНИЕ! Нормы указаны для рабочей поверхности: если это кабинет или биллиардная — то это высота стола; если это лестница, дорога или допустим стадион — то это: пол, полотно дороги, поле и т.п.
Все указанные ниже нормы освещенности являются общепринятыми нормами по СНиП (Строительные Нормы и Правила) 23 — 05 — 2010 (актуализированная редакция СНиП 23 — 05 — 95), включая СП 52.13330.2011 и Санитарным правилам и нормам СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03.