Влияние освещенности рабочего места на безопасность и производительность труда

Рациональное освещение рабочих мест является одним из элементов благоприятных условий труда. Неправильное и недостаточное освещение может приводить к возникновению опасных и вредных производственных факторов на производстве. Наиболее комфортные условия труда обеспечиваются только естественным солнечным светом.

Для создания оптимальных условий зрительной работы расчетные характеристики системы освещения должны быть увязаны с цветовым окружением. Так, при светлой окраске интерьера благодаря увеличению количества отраженного света уровень освещенности повышается на 20 – 50% (при той же мощности источников света), резкость теней уменьшается, яркостной контраст между светильниками и поверхностями, на которых они размещаются, снижается, световые потоки равномерно распределяются по помещению.

Если интерьер окрашен в темные тона, то для создания хорошей освещенности необходимо использовать более мощные источники света, т.к. темные поверхности поглощают значительную часть светового потока. В результате создаются контрастные светотени, утомляющие глаза. Причиной утомляемости может быть также чрезмерная яркость поверхностей окружающих конструкций. Блестящие поверхности образуют световые блики, которые могут вызывать временное ослепление.

При чрезмерной яркости источников света и окружающих предметов появляются головные боли, резь в глазах, расстройство зрения. Неравномерность освещения и разная яркость окружающих предметов приводят к частой переадаптации глаз во время работы, и, как следствие, к быстрому утомлению органов зрения. Поэтому хорошо освещенные поверхности, находящиеся в поле зрения, лучше окрашивать в светлые тона, коэффициент отражения которых находился бы в пределах 30 – 60%.

Известно, что полное отсутствие оттенков в помещении, наличие только белого – черного также утомляет зрение, как и множество ярких цветов. Поэтому, прежде чем проектировать цветовое оформление помещения, необходимо знать вид деятельности, который будет в нем осуществляться. После чего для каждого конкретного помещения определяется одна из цветовых гамм (А, Б, В).

Цветовая гамма А содержит возбуждающие цвета (в основном красные) и используется в тех помещениях, где необходимо взбодрить человека, восполнить дефицит эмоций, двигательной активности.

Гамма Б включает в свой состав тонизирующие цвета - оранжевый, желтый, травяные и лиственные оттенки зеленого и применяется там, где не требуется духовно воздействовать на человека, но нужно добиться максимальной его работоспособности, деловой активности.

Гамму В представляют успокаивающие цвета – синий, зелено-голубой, голубой. В эти цвета следует оформлять деловые помещения (кабинеты администрации, приемные, вестибюли).

Цветом можно также компенсировать некоторые недостатки помещения, например, избыток тепла компенсируют синий и голубой цвета; в холодных помещениях желательно присутствие теплой гаммы цветов; белый цвет рекомендуется для помещений с избыточной влажностью; более насыщенные и контрастные цвета нужны для пыльных помещений, т.к. пыль «съедает» цвет, делает его мягче; в многолюдных помещениях желательна спокойная гамма цветов, способствующая снижению утомляемости. Запахи также можно нейтрализовать цветом, например, зеленый, синий, голубой с белым и черным приглушают сладкие запахи, горькие нейтрализуются теплой цветовой гаммой, очень неприятный запах «тонет» в белом, светло-голубом, светло-сером.

В зависимости от спектрального состава светового потока, излучаемого источником света, цвета окружающих поверхностей воспринимаются по разному. В связи с этим, при создании комфортного светоцветового климата в помещении наряду с правильным решением цветового окружения большое значение имеет правильный выбор источников света.

Основные светотехнические величины и единицы их измерения

Для гигиенической оценки освещенности используются качественные и количественные светотехнические показатели, принятые в физике.

К основным количественным показателям относятся лучистый и световой потоки, сила света, видность, освещенность, коэффициент отражения и яркость. К качественным показателям следует отнести фон, видимость, контраст.

Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм, воспринимаемый человеческим глазом.

Лучистый поток(Ф) – это мощность лучистой энергии электромагнитного поля в оптическом диапазоне волн и измеряется в ваттах.

Световой поток (F). Видимое излучение, оцениваемое по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз, называется световым излучением, а мощность такого излучения – световым потоком. За единицу светового потока принят люмен (лм), который имеет размерность кандела ´ стерадиан (кд´ср).

Видность (В)– отношение светового потока к лучистому. Максимальная видность В_макс при длине волны 554 нм составляет 683 лм/ Вт. Видность излучения характеризует чувствительность глаза человека к различным составляющим светового спектра.

Сила света(J). Обычно источники света излучают световой поток неодинаково в различных направлениях. Для оценки светового потока в определенном направлении используется понятие силы света, которая представляет собой отношение светового потока к телесному углу:

,

где Ф – световой поток, лм; w – телесный угол (угол с площадью круга на поверхности сферы, равной квадрату радиуса данной сферы), стерадиан, (ср).

За единицу силы света принимается кандела (кд), которая равна 1 лм/ср. Кандела является основной светотехнической единицей, устанавливаемой по специальному эталону.

Оба приведенных показателя (световой поток и сила света) являются пространственными величинами.

Яркость поверхности(L). Видимость предмета человеческим глазом зависит от той части светового потока, которая, отражаясь от освещаемой поверхности, падает на сетчатку глаза.

Яркость поверхности в данном направлении – это отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом же направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. За величину яркости принят нит (нт), который имеет размерность 1 кд/м²:

,

где J – сила света, кд; – угол между нормалью к светящейся поверхности и данным направлением, град; S – площадь, м².

Яркость поверхности зависит от силы света, угла падения светового потока на плоскость, цвета поверхности и т.д.

Установки искусственного освещения имеют такие дополнительные характеристики, как степень слепящего действия источника света, пульсация, спектр света.

Освещенность (Е). Этот показатель характеризуется плотностью светового потока на единицу площади и выражается в люксах (лк). Световой поток в 1 лм на 1 м² плоской поверхности равен 1 лк:

.

Освещенность в 1 лк не позволяет выполнять большинство видов работ (для сравнения – освещенность поверхности Земли в лунную ночь составляет примерно 0,2лк, а в солнечный день доходит до 100000 лк).

Контраст объекта различия с фоном(К) характеризуется как процентное отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта различения и фона к яркости фона. Оценивается контраст как малый – до 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости); средний – 0,2-0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и большой – свыше 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости).

Коэффициент отражения(ρ) характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку.

При работе газоразрядных ламп обычно их световой поток пульсирует. Критерием оценки изменения освещенности поверхности вследствие периодического изменения во времени светового потока источника света является коэффициент пульсации освещенности(Кп),который можно определить по формуле

Кп = 100( Е_макс – Е_мин )/2Е_ср,

где Е_макс, Е_мин, Е_ср – соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебаний.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4; средним – при коэффициенте отражения поверхности 0,2-0,4; темным – менее 0,2.

Показатель ослепленности (Р) – это критерий оценки слепящего действия источников света, вычисляется по формуле:

Р =1000 (V₁/V₂ - 1),

где V₁ – видимость объекта различения при экранированном источнике света; V₂ – видимость при разэкранированном источнике света.

Видимость V - величина, комплексно характеризующая зрительные условия работы. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном и др. Оценивается видимость числом пороговых контрастов К_пор, содержащихся в действительном К_д контрасте:

V = К_д / К_пор

Пороговый контраст – наименьший различимый глазом контраст.

Следует отметить, что на глаз действуют совместно как качественная, так и количественная характеристики света, обеспечивающие определенную степень работоспособности человека.