Факторы световой среды

Освещение является одним из важнейших производственных условий работы. Через зрительный аппарат человек получает порядка 90 % инфор­мации. От освещения зависит утомление работающего, производитель­ность труда, его безопасность. Достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной дея­тельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, ока­зывает влияние на суточный ритм физиологических функций организма человека. Практика показывает, что только за счет улучшения освещения на рабочих местах достигался прирост производительности труда от 1,5 до 15%. Зрительный аппарат человека воспринимает широкий диапазон ви­димых излучений от 380 до 770 нм, т.е. от ультрафиолетовых до инфра­красных излучений.

Для характеристики зрительных условий работы используются раз­личные световые физические величины:

Световой поток F – это мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению. Единицей светового потока принимается люмен (лм).

Сила света I – характеризует плотность светового потока, то есть отношение светового потока к телесному углу. Единицей силы света явля­ется кандела (кд).

Освещенность Е – это плотность светового потока на освещаемой поверхности, измеряется в люксах (лк).

Яркость поверхности L в данном направлении – это отношение си­лы света, отраженного от поверхности, к проекции ее на плоскость, пер­пендикулярную к отраженному лучу. Единицей яркости является НИТ (НТ), то есть кандела на кв.метр (кд/м²).

Коэффициент отражения (r) – это способность поверхности отражать световой поток, т.е. . Коэффициент отражения измеряют в процентах или долях единицы.

Фон – поверхность, к которой прилегает объект различения. В зависи­мости от величины коэффициента отражения различают фон светлый (> 0,4), средний (= 0,2-0,4), темный (< 0,2).

Коэффициент контраста объекта с фоном определяется отношением абсолютной величины разности яркости объекта L_о и фона L_ф к яркости фона, т.е.

.

При выполнении различных зрительных работ возможны случаи, когда при одном и том же значении коэффициента контраста либо фон светлее объекта – прямой контраст, либо фон темнее объекта – обращенный контраст. Исследованиями было установлено, что прямой контраст более благоприятен для зрения – уменьшается время зрительного восприятия, снижается утомляемость глаз. Этот факт нужно учитывать при планировании зрительных работ, например, для операторов технологических процессов – необходимо использовать прямой контраст при выводе информации на средства отображения.

Коэффициент пульсации освещенности К_п – это характеристика от­носительной глубины колебаний освещенности (при использовании газо­разрядной лампы).

,

где: E_max, E_min – максимальная и минимальная освещенность во времени.

Наиболее важную роль в трудовом процессе имеют такие функции зрения, как контрастная чувствительность, острота зрения, быстрота разли­чения деталей, устойчивость видения и цветовая чувствительность.

Контрастную чувствительность характеризует видимость V – это способность глаза воспринимать объект наблюдения.

,

где: К – действительный контраст объекта и фона; К_п – пороговый контраст, т.е. наименьший контраст, при котором рассматриваемый объект будет различим гла­зом на фоне.

Наличие в поле зрения больших яркостей вызывает ослепленность и может привести к повреждению сетчатой оболочки.

Блескость источника – возможность попадания в поле зрения ярких поверхностей источников света. Показатель блескости Р (усл. ед.)

P = (S – 1) × 1000,

где: ;

V₁ и V₂ – видимость объекта наблюдения соответственно при экранировании и при наличии блескости.

Под остротой зрения понимается максимальная способность разли­чать отдельные объекты. При увеличении освещенности до определенного уровня растет острота зрения. В прямой зависимости от уровня освещенно­сти находится скорость зрительного восприятия, а также устойчивость яс­ного видения, под которой понимается способность глаза удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали. Наилучшие условия цве­тоощущения создаются при естественном освещении. Цвет влияет на дру­гие зрительные функции. Так, острота зрения, скорость зрительного вос­приятия и устойчивость видения имеет максимум в желтой зоне спектра. При использовании прямого контраста зрительное утомление меньше, чем при обращенном. Увеличение освещенности при пря­мом контрасте улучшает видимость, а при обращенном ухудшает.

При установлении нормы освещенности необходимо учитывать: раз­мер объекта различения (установлено восемь разрядов от I до VIII), кон­траст объекта с фоном и характер фона. На основании этих данных по таблицам строительных норм и правил СНиП 23-05-95 определяется норма освещенности Е_н (лк).

Основной характе­ристикой естественного освещения служит коэффициент естественного ос­вещения (КЕО), то есть отношение естественной освещенности внутри здания Е_В к одновременно измеренной наружной освещенности горизон­тальной поверхности Е_Н снаружи помещения. КЕО обозначается через "е":

Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. е_Н, необ­ходимо учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы. Поми­мо этого, учитывается географическая широта местоположения здания и ориентировка окон помещения по сторо­нам горизонта введением ко­эффициента солнечного светового климата c_m.

Тогда норма КЕО:

е = e_Нc_m,

где: е_Н – табличное значение КЕО, определяемое на основании разряда зрительной работы и вида естественного освещения.

При естественном освещении нормируется его неравномерность, т.е. отношение максимальной к минимальной освещенности .

Чем выше разряд зрительной работы, тем меньше допускается нерав­номерность освещенности.

Гигиенические нормативы естественного и искусственного освещения в настоящее время не разработаны.