ОСВЕЩЕНИЕ КАК ОБЪЕКТ КОМПЛЕКСНОГО ЭРГОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Более 80% информации об окружающей среде человек получает визуально; свет — возбудитель органа зрения, первичного чувствительного канала для получения этой информации. Освещение не только необходимо для выполнения процессов жизнедеятельности, но оно также имеет значительное влияние на психическое состояние и физическое здоровье вообще {рис. 5). Свет оказывает на организм человека тонизирующий эффект, улучшает теплообмен, влияет на иммунобиологические процессы. Его «двойная» природа в современной среде обитания — мы делим освещение на естественное и искусственное — изначально требует соблюдения ряда правил при формировании нашего окружения:

1) благоприятные условия для пребывания в помещении и для трудовых процессов создаются при естественном освещении, обеспечивающем связь с внешним пространством;

2) наиболее приемлем вариант, учитывающий смену времени суток. Он возникает при совмещенном
освещении, включающем компонент естественного света при сохранении визуальной связи с внешним
миром;

3) сокращение времени пребывания в помещении при искусственном «дневном» освещение, т.к. оно
при длительном воздействии вызывает: большую напряженность в работе; ухудшение координации;
ухудшение психомоторики; замедленную, вялую реакцию сердечно-сосудистой и дыхательной систем;
снижение активности вегетативной нервной системы.

При естественном освещении производительность труда на 10% выше, чем при искусственном, однако сила естественного освещения непостоянна, т.к. зависит от времени года, суток, ориентации, высоты соседних зданий, чистоты стекол и т.д.

При использовании искусственного освещения монотонность приводит к повышенной психоэмоциональной чувствительности, ощущению тоски, тревоги, сокращению производительности труда. Так, в торговых учреждениях, размещенных в подземных зонах, обслуживающему персоналу рекомендуется проводить там не более 4 часов подряд. Статичный характер освещения быстрее приводит к утомляемости.

Динамическое освещение — изменение освещенности — необходимо для нормального протекания процессов жизнедеятельности человека. Физиологические процессы протекают ритмично, в т.н. «околосуточном» режиме. Освещение помещений оказывает влияние на зрительную оценку интерьеров, восприятие его габаритов, деталей, колористического решения.

В эргономике обычно пользуются следующими фотометрическими понятиями:

• световой поток, измеряемый в люменах (лм);

• освещенность — мера количества света, падающего на поверхность от окружающей среды
и локальных источников, измеряется в люксах, один люкс (лк) равен 1 лм/м² освещаемой
поверхности;

• яркость — фотометрическая величина, соответствующая психологическому ощущению
светимости, определяется освещенностью, умноженной на коэффициент отражения, который
является отношением отраженного светового потока к падающему световому потоку.

Эти понятия (категории), сведенные в эмпирические комбинации (приемы освещения), позволяют проектировщику реализовать основные цели организации освещения в помещениях:

• обеспечить оптимальные зрительные условия для различных видов деятельности;

• содействовать достижению целостности восприятия среды и эмоциональной выразительности интерьера.

Оптимальное освещение на рабочем месте характеризуется следующими основными параметрами:

• уровень освещенности;

• распределение освещенности;

• направление света (светового потока);

• распределение тени;

• отсутствие зон блескости (бликов);

• цвет света (светового потока);

• цветопередача (точность восприятия цвета объекта в зависимости от цвета света).

На рабочих местах освещение дополнительно выполняет следующие задачи:

• физиологическую (дает возможность человеку видеть, работать, творить);

• эксплуатационную (позволяет считывать, распознавать визуальную информацию всевозможного вида);

• психологическую (создает благоприятные стимулы и настроение);

• обеспечивает безопасность (создает предпосылки к большей безопасности работы);

• гигиеническую — стимулирует поддержание чистоты.

Освещение может быть общим, местным и комбинированным, а также рассеянным, направленным, отраженным.

Независимо от способа освещения уровень необходимой освещенности определяется следующими параметрами:

• точность зрительной работы — наивысшая, очень высокая, средняя и т.д.;

• наименьший размер объекта различения, в мм — от 0,15 до 5;

• разряд зрительной работы, от 1-го до 9-го;

• контраст объекта различения с фоном — малый, средний, большой;

• характеристика фона — темный, средний, светлый.

Качество освещения любых помещений должно оцениваться комплексно, во взаимодействии системы требований и факторов освещенности.

Как правило, искусственное освещение делится на общее и местное, и расчет этих систем делается раздельно.

При установке светильников в целях обеспечения оптимального освещения необходимо соблюдать следующие правила:

• прямые световые лучи не должны попадать в глаз под углом меньше 30° к горизонту;

• угол падения не должен способствовать возникновению слепящих отраженных лучей;

• тень от человека не должна закрывать его рабочую зону.

Типичная ошибка малоопытных проектировщиков — утверждение, что источник света на рабочем месте должен располагаться слева, чтобы исключить тени в рабочей зоне. Это справедливо для «правши», а для «левши» источник должен находиться справа.

Один из наиболее вредных дефектов освещения — блескость. Под блескостью понимается специфическое свойство ярко освещенной поверхности вызывать ослепление или дезадаптацию (адаптация — приспособление, дезадаптация — отсутствие адаптации) наблюдателя. Из-за блескости при прямом освещении эффективность чтения, например, по прошествии трех часов, снижается на 80%, в то время как при системе отраженного света и отсутствии блескости снижение составляет лишь 10%.

Цвет света, или спектральный состав светового потока, если пользоваться научной терминологией, существенно влияет на вид освещенного предмета. Это влияние, выражающееся в зависимости цвета предмета от спектра излучения источника, характеризуется понятием цветопередачи. Оценить цветопередачу конкретного источника света можно, сравнив ее с цветопередачей эталонного источника.

Расчет необходимого количества светильников общего освещения в помещениях производится по формуле (при высоте подвеса светильников 1 м над освещаемой поверхностью)

где n — количество светильников, шт.; к — коэффициент, учитывающий цвет и тон стен, потолка и пола (1,5—2,5); 1 — длина помещения, м; b — ширина помещения, м; Ет — заданная освещенность, лк; Ф — световой поток источников света одного светильника, лм. Уровень (величина) освещенности зависит от высоты подвеса светильников и убывает пропорционально квадрату ее изменения, т.е.

Поэтому количество светильников необходимо увеличивать пропорционально квадрату изменения высоты подвеса. Например, для рабочей поверхности высотой 0,8 м и при высоте подвеса светильников 2,5 м от пола, т.е. когда расстояние от освещаемой плоскости до светильников равно 2,5 - 0,8 = 1,7 м, их количество должно быть увеличено в три раза (1,7² = 2,89 = 3).

Минимальные требования к освещенности помещений и рабочих мест (освещенность в лк и цвет света) приведены в табл. 2.

Примечания: nw — обычный белый свет; ww — теплый белый свет; tw — дневной белый свет.

Сведения о различных источниках света (световой поток в лм, соотнесенный с мощностью в Вт, ориентировочный срок службы) даны в табл. 3.

Примечание: для создания уровней освещенности 75 и 100 лк следует увеличить приведенное в таблице количество ламп в 1,5 и 2 раза, соответственно.

При применении местного освещения рабочего места в комбинации с общим освещением последнее должно составлять не менее 20 % освещенности рабочего места.

Необходимо учитывать, что с возрастом падает чувствительность к свету: потребность в освещенности у человека 30-летнего возраста в два раза, у 40-летнего в три, а у 50-летнего в шесть раз больше, чем у 10-летнего.

Освещение помещений, открытых пространств, отдельных зон и предметов в них, а также создание светоцветовых эффектов осуществляется светотехническим оборудованием. Это оборудование включает в себя: собственно светильники (в т.ч. источники света — лампы), арматуру их крепления, электрическую часть с электроустановочными элементами (электросеть, выключатели и переключатели, светорегуляторы, розетки и пр.).

Основной функциональный элемент светильника — источник света. Наиболее распространенные источники света для внутренних нужд (рис. 6):

• лампы накаливания традиционного исполнения;

• галогенные лампы накаливания;

• люминесцентные лампы трубчатые и фигурные.

Освещение открытых территорий (улиц, площадей, придомовых территорий, спортивных площадок и т.д.), а также наружное освещение и световое оформление зданий, памятников, фонтанов и пр., обычно осуществляется разрядными лампами высокого давления, которые подразделяются на три группы:

• дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ);

• металлогалогенные (МГЛ);

• натриевые лампы высокого давления (НЛВД).

Две последние группы ламп (МГЛ и НЛВД) с улучшенной цветопередачей мощностью до 70—100 Вт начинают все чаще использоваться в общественных и жилых зданиях.