Искусственное освещение должно соответствовать назначению помещения, быть достаточным, регулируемым и безопасным, не оказывать сле пящего действия и другого неблагоприятного влияния на человека и внутреннюю среду помещений.

Общее искусственное освещение должно быть предусмотрено во всех, без исключения помещениях. Для освещения отдельных функциональных зон и рабочих мест, кроме того устраивается местное освещение.

Искусственное освещение помещений стационаров осуществляется люминисцентными лампами и лампами накаливания. Рекомендуемые освещенность, источник света, тип лампы принимается в соответствии с пособием к СНиП 2,08-89 по проектированию лечебно-профилактических учреждений. Предусматриваемые для установки и применяемые люминисцентные аппараты с особо низким уровнем шума.

Светильники общего освещения, размещаемые на потолках, должны быть со сплошными (закрытыми) рассеивателями.

Для освещения палат (кроме детских и психиатрических отделений) следует применять настенные комбинированные светильники (общего и местного освещения), устанавливаемые у каждой койки на высоте 1,7 м от уровня пола.

В каждой палате, кроме того, должен быть специальный светильник ночного освещения, устанавливаемый в нише около двери на высоте 0,3 м от пола (в детских и психиатрических отделениях светильники устанавливаются в нишах над дверными проемами на высоте 2,2 м от уровня пола).

Во врачебных смотровых кабинетах необходимо устанавливать настенные светильники для осмотра больного.

Работами ряда авторов обоснован ряд гигиенических и экономических преимуществ люминисцентного освещения по сравнению с лампами накаливания. По влиянию на работоспособность, цветовосприятие и утомление зрительного анализатора лампы накаливания менее совершенны, чем люминисцентные. Поэтому при выборе источников света следует отдавать предпочтение светильникам с люминисцентными лампами типа ЛХБЦ (холодного белого цвета с исправленной цветностью излучения) и др. В противошоковых, операционных, предоперационных, перевязочных, родовых, реанимационных устанавливают светильники закрытого типа со сплошными рассеивателями типа ЛПП-01, Арт-352, в кабинетах врачей-специалистов закрытые неполностью (Арт-353).

3.3.2. Исследование искусственного освещения.

Руководствуясь изложенным выше, инструментальному исследованию искусственной освещенности должно предшествовать описание осветительной системы, типа светильников, их размещения в обследуемом помещении, источника света; необходимо отметить цветность света, наличие или отсутствие пульсаций светового потока, определить высоту подвеса светильников, а затем замерить освещенность на рабочем месте объективным люксметром или через удельную мощность и пр.

Таблица 9.

Нормы искусственного освещения (извлечение из СНиП-П-4-79 «Естественное и искусственное освещение»).

Наименование помещений	Освещенность в люксах
	люминисцентные лампы	лампы накаливания
Операционные в больницах
Родовые; реанимационные, перевязочные
Кабинеты врачей
Кабинеты врачей в поликлинике
Диагностические лаборатории
Палаты больниц и санаториев
Главные коридоры в больницах

Расчетный способ определения искусственной освещенности основан на подсчете суммарной мощности всех ламп в помещении и определении удельной мощности ламп (в Вт/м 2). Эту величину умножают на коэффициент, показывающий какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 1 Вт/ м 2 . Значение ее для помещений с площадью не более 50 м 2 при напряжении в сети 220 в для ламп накаливания 180 Вт и более - 2,5; для ламп накаливания мощностью 100 Вт равна 2,0; для люминисцентных ламп - 1,25.

Пример: Палата площадью 33 м 2 освещается двумя светильниками мощностью 150 Вт (лампы накаливания). Удельная мощность равна 150 Вт х 2: 30 = 10 Вт/м 2 . Освещенность равна 10 х 2,5 = 25 лк, что значительно ниже гигиенической нормы.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ.

Дать описательную характеристику естественному и искусственному освещению учебной аудитории кафедры.

Провести исследование и оценить естественную освещенность в учебной комнате по следующим геометрическим (графическим) показателям: световой коэффициент (СК), угол падения, угол отверстия на рабочем месте и коэффициент глубины заложения.

Ознакомиться с устройством и освоить правила работы с объективным люксметром.

Определить и оценить абсолютную освещенность и рассчитать коэффициент естественной освещенности (КЕО) в учебной аудитории и на рабочих местах.

Оценить инсоляционный режим в учебной аудитории.

Рассчитать и оценить искусственную освещенность в учебной аудитории через удельную мощность. При расчете воспользуйтесь таблицей номер 36 на стр.110 «Руководства к практическим занятиям по гигиене» Ю.П.Пивоварова с соавт., освещенность аудитории, учебных кабинетов и лабораторий согласно СНиП-П-4-79 «естественное и искусственное освещение» на уровне 0,8 м при лампах накаливания должна быть равна 150 лк, при люминисцентных лампах - 300 лк.

Результаты всех выполненных исследований оформить протоколом (по приведенной ниже форме) с заключением и рекомендациями по оптимизации инсоляционного режима, естественной и искусственной освещенности в обследуемом помещении учебной аудитории.

Заключение получают путем сравнения полученных результатов с гигиеническими нормативами, используемыми для оценки освещенности помещений.

Решение ситуационных задач по теме «Оценка инсоляционного режима, естественного и искусственного освещения больниц».

ПРОТОКОЛ

Исследования и гигиенической оценки освещенности

(наименование помещения)

Дата и время исследования

1. ИСССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

1. Помещение на этаже, его ориентация, размеры помещения, отделка,

цвет стен, потолка

2. Размеры окон, их число, расположение

общая площадь застекленных частей окон, м 2

расстояние верхнего края от потолка см, высота подоконника

см, ширина простенков, м

вид оконных переплетов. Состояние стекол

3. Световой коэффициент, угол падения,

отверстия глубина заложения, КЕО%

освещенность дневным светом

4. Результаты оценки инсоляционного режима

2. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

(указать какое)

1. Его организация: общее, местное, комбинированное

Тип светильников (прямого, рассеянного, отраженного)

количество, размещение

высота подвеса, мощность ламп Вт, общая мощность,

состояние арматуры, защитные приспособления (есть, нет)

2. Яркость по прибору нит, по формуле

Освещенность в разных точках (колебания)

равномерная нет

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ОБЩЕЙ ГИГИЕНЫ

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ЕСТЕСТВЕННОГО И ИСКУССТВЕННОГО

ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

ББК я73

Утверждено Научно-методическим советом университета

А в т о р: канд. биол. наук, ст. преподаватель

Р е ц е н з е н т ы: зав. отделом комплексных проблем физических факторов среды обитания человека ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены», канд. мед. наук; доцент кафедры гигиены труда, канд. мед. наук

Гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения помещений: Метод. рекомендации / – Мн.: БГМУ, 2005. – с.

Рассматриваются вопросы гигиенических требований к естественному и искусственному освещению, показателям оценки и нормирования освещения.

Предназначается для студентов 3-го курса всех факультетов.

ББК я73

© Белорусский государственный

медицинский университет, 2005

Тема занятия: ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОГО И

ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

Общее время занятий: 3 учебных часа.

Мотивационная характеристика темы: Видимое излучение представляет собой узкий диапазон в спектре электромагнитного излучения Солнца (от 400 до 760 нм), но по физиологическому и гигиеническому значению оно занимает ведущее место среди факторов внешней среды. Дневной свет оказывает благоприятное влияние на организм, стимулирует его жизнедеятельность, улучшает психо-эмоциональное состояние человека (особенно больного). Под его воздействием усиливается обмен веществ в организме, активизируются процессы кроветворения, улучшается работа эндокринных желез и т. д. Режим освещенности играет существенную роль в регуляции биологических ритмов.

Интенсивность освещенности рабочего места имеет большое значение для профилактики нарушений зрения, особенно, при работах, требующих зрительного напряжения. Нерациональное освещение приводит к зрительному утомлению, снижению работоспособности, способствует развитию близорукости . Гигиеническое нормирование уровней освещенности устанавливается в соответствии с физиологическими особенностями зрительных функций людей и отражено в определенных санитарных правилах и нормах. Поэтому врачи любой специализации должны знать суть и роль в жизни человека видимого излучения, обязаны уметь давать соответствующие рекомендации по рациональному использованию освещения для сохранения здоровья.

Цель занятия: Ознакомить студентов с гигиеническими требованиями к естественному и искусственному освещению помещений, показателями для их оценки и нормированием.

Задачи занятия:

1. Овладеть методиками гигиенической оценки инсоляционного режима, естественной и искусственной освещенности учебного помещения.

2. Овладеть практическими навыками работы с люксметром и оценке результатов измерений освещенности.

3. Закрепить знания по нормированию естественной и искусственной освещенности для помещений различного назначения решением ситуационных задач по теме.

Требования к исходному уровню знаний: Для полного усвоения темы необходимо повторить из:

· физики – глаз как оптическая система, система световых измерений, единицы световых измерений;

· биологии – биологическое действие солнечной радиации видимого спектра;

· из физиологии – физиологические функции зрения.

Контрольные вопросы из смежных дисциплин:

1. Дать определение основных показателей, характеризующих освещение (спектральный состав света, световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффициент отражения, равномерность освещения).

2. В чем суть биологического действия видимого излучения на организм человека?

3. Дать определение основных функций зрительного анализатора (острота зрения, контрастная чувствительность, скорость зрительного восприятия, цветовосприятие, адаптация, аккомодация).

Контрольные вопросы по теме занятий:

1. Гигиеническое значение естественного освещения.

2. Факторы, влияющие на естественное освещение помещений. Дать определение понятиям – световой климат, инсоляционный режим.

3. Основные типы инсоляционного режима помещений. Требования к ориентации помещений больницы.

4. Устройство, принцип действия и методика определения освещенности с помощью люксметра.

5. Методика оценки показателей освещения методом. Определение коэффициента естественной освещенности (КЕО).

6. Методика оценки показателей освещения помещений геометрическим методом (световой коэффициент, угол падения, угол отверстия, коэффициент глубины заложения).

7. Нормативные требования, предъявляемые к показателям естественного освещения.

8. Гигиенические требования, предъявляемые к источникам искусственного света и осветительной арматуре.

9. Дать сравнительную характеристику ламп накаливания и люминесцентных ламп.

10. Гигиеническое значение показателей яркости и равномерности освещения. Методика их определения.

11. Принцип определения уровня искусственной освещенности расчетным методом «Ватт».

У Ч Е Б Н Ы Й М А Т Е Р И А Л

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным). Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).

▼Естественное освещение помещений зависит от:

1. Светового климата – совокупность условий естественного освещения в той или иной местности, которые складываются из общих климатических условий, степени прозрачности атмосферы, а также отражающих способностей окружающей среды (альбедо подстилающей поверхности).

2. Инсоляционного режима – продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, зависящая от географической широты места, ориентации зданий по сторонам света, затенения окон деревьями или домами, величины светопроемов и т. д.

Инсоляция является важным оздоравливающим, психо-физиологическим фактором и должна быть использована во всех жилых и общественных зданиях с постоянным пребыванием людей, за исключением отдельных помещений общественных зданий, где инсоляция не допускается по технологическим и медицинским требованиям. К таким помещениям согласно СанПиН № РБ относятся:

§ операционные;

§ реанимационные залы больниц;

§ выставочные залы музеев;

§ химические лаборатории ВУЗов и НИИ;

§ книгохранилища;

§ архивы.

Инсоляционный режим оценивается продолжительностью инсоляции в течение суток, процентом инсолируемой площади помещения и количеством радиационного тепла, поступающего через проемы в помещение. Оптимальная эффективность инсоляции достигается ежедневным непрерывным облучением прямыми солнечными лучами помещений в течение 2,5 – 3-х часов.

▼В зависимости от ориентации окон зданий по сторонам света различают три типа инсоляционного режима: максимальный, умеренный, минимальный. (Приложение, табл. 1).

При западной ориентации создается смешанный инсоляционный режим. По продолжительности он соответствует умеренному, по нагреванию воздуха – максимальному инсоляционному режиму. Поэтому, согласно СНиП 2.08.02-89, ориентация на запад окон палат интенсивной терапии, детских палат (до 3-х лет), комнат для игр в детских отделениях не допускается.

В средних широтах (территория РБ) для больничных палат, комнат дневного пребывания больных, классов, групповых комнат детских учреждений наилучшей ориентацией, обеспечивающей достаточную освещенность и инсоляцию помещений без перегрева, является южная и юго-восточная (допустимая – ЮЗ, В).

На север, северо-запад, северо-восток ориентируются окна операционных, реанимационных, перевязочных, процедурных кабинеты, родовых залов, кабинетов терапевтической и хирургической стоматологии , что обеспечивает равномерное естественное освещение этих помещений рассеянным светом, исключает перегрев помещений и слепящее действие солнечных лучей, а также возникновение блескости от медицинского инструмента.

Нормирование и оценка естественного освещения помещений

Нормирование и гигиеническая оценка естественного освещения существующих и проектируемых зданий и помещений выполняется согласно СНиП II-4-79 светотехническими (инструментальными) и геометрическими (расчетными) методами.

Основным светотехническим показателем естественного освещения помещений является коэффициент естественной освещенности (КЕО) –отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (исключая прямой солнечный свет), выраженное в процентах:

КЕО = Е1/Е2 · 100%,

где Е1 – освещенность внутри помещения, лк;

Е2 – освещенность вне помещения, лк.

Этот коэффициент является интегральным показателем, определяющим уровень естественной освещенности с учетом всех факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром (Ю116, Ю117), принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток. Воспринимающая часть – селеновый фотоэлемент, имеющий светопоглощающие фильтры с коэффициентами 10, 100 и 1000. Фотоэлемент прибора соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах.

▼При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования (МУ РБ 11.11.12-2002):

· приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);

· на фотоэлемент не должны падать случайные тени или тени от человека и оборудования; если рабочее место затеняется в процессе работы самим работающим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;

· измерительный прибор не должен располагаться вблизи источников сильных магнитных полей; не допускается установка измерителя на металлические поверхности.

Коэффициент естественной освещенности (согласно СНБ 2.04.05-98) нормируется для различных помещений с учетом их назначения, характера и точности выполняемой зрительной работы. Всего предусматривается 8 разрядов точности зрительной работы (в зависимости от наименьшего размера объекта различения, мм) и четыре подразряда в каждом разряде (в зависимости от контраста объекта наблюдения с фоном и характеристикой самого фона - светлый, средний, темный). (Приложение, табл. 2).

При боковом одностороннем освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке условной рабочей поверхности (на уровне рабочего места) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема. (Приложение, табл. 3).

▼Геометрический метод оценки естественного освещения:

1) Световой коэффициент (СК) – отношение остекленной площади окон к площади пола данного помещения (числитель и знаменатель дроби делят на величину числителя). Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, глубину помещения.

2) Коэффициент глубины заложения (заглубления) (КЗ) – отношение расстояния от светонесущей до противоположной стены к расстоянию от пола до верхнего края окна. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается шириной притолоки (20-30 см) и глубиной помещения (6 м). Однако, не СК, не КЗ не учитывают затемнение окон противостоящими зданиями, поэтому дополнительно определяют угол падения света и угол отверстия.

3) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Угол падения образуется исходящими из точки оценки условий освещения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая – к верхнему краю окна. Он должен быть равен не менее 270.

4) Угол отверстия дает представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая – к верхнему краю противостоящего здания. Он должен быть равен не менее 50.

Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. (Приложение, рис. 1).

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.

▼Требования, предъявляемые к искусственному освещению:

· достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения;

· не должно оказывать слепящего действия;

· не должно создавать резких теней;

· должно обеспечивать правильную цветопередачу;

· создаваемый источниками искусственного света спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру;

· свечение источников света должно быть постоянным во времени; они не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений;

· источники света должны быть взрыво - и пожаробезопасны.

Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

▼По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:

1) создают рассеянный свет, не дающий резких теней;

2) характеризуются малой яркостью;

3) не обладают слепящим действием.

Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:

1) нарушение цветопередачи;

2) создание ощущения сумеречности при низкой освещенности;

3) появление монотонного шума во время работы;

4) периодичность светового потока (пульсация) и появление стробоскопического эффекта – искажение зрительного восприятия направления и скорости движения вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов.

Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т. д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.

Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т. д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.

Отраженная блескость – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия снижающего контраст между объектом и фоном. Требования, предъявляемые к осветительным установкам, отражены в Приложении (табл. 4).

В основу гигиенического нормирования искусственного освещения положены такие условия, как назначение помещения, характер и условия работы или другой деятельности людей в данном помещении, наименьшие размеры рассматриваемых деталей, расстояние их от глаза, контраст между объектом и фоном, требуемая скорость различия деталей, условия адаптации глаза, движущие механизмы и другие опасные в отношении травматизма объекты и т. д. (Приложение, табл. 5).

Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование одного местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.

Оценка искусственного освещения

Искусственная освещенность может быть измерена непосредственно на рабочих поверхностях с помощью люксметра или определена ориентировочно расчетным методом.

▼Согласно МУ РБ 11.11.12-2002 измерение искусственного освещения с помощью люксметра от светильников (установок) искусственного освещения, в том числе, при работе в режиме совмещенного освещения (естественное + искусственное) должно проводиться на рабочих местах в темное время суток, когда отношение естественной освещенности к искусственной составляет не более 0,1. При комбинированном освещении (общее + местное) рабочих мест вначале измеряют суммарную освещенность от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения и измеряют освещенность от светильников общего и местного освещения.

Для приблизительной оценки искусственной освещенности в дневное время суток, вначале определяют освещенность, создаваемую совмещенным освещением (естественным и искусственным), а затем – при выключенном искусственном освещении. Разность между полученными данными составит приближенную величину освещенности, создаваемую искусственным освещением.

▼Расчетный метод «Ватт» определения искусственной освещенности основан на подсчете суммарной мощности всех ламп в помещении и определении удельной мощности ламп (Р; Вт/м2). Эту величину умножают на коэффициент Ет, показывающий какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 10 Вт/м2.

Для ламп накаливания освещенность рассчитывается по формуле:

Е = (Р Ет)/(10 К),

где Е – рассчитываемая освещенность, лк;

Р – удельная мощность, Вт/м2;

Ет – освещенность при удельной мощности 10 Вт/м, - зависит от мощности ламп накаливания и характера светового потока (находят по табл. 9 Приложения);

К – коэффициент запаса для жилых и общественных зданий равен 1,3.

Формула пригодна для ламп одинаковой мощности. Для ламп разной мощности, расчет освещенности производится отдельно для каждой группы ламп. Результаты суммируются.

При использовании люминесцентных ламп – удельной мощности 10 Вт/м2 соответствует 150 лк освещенности (независимо от их мощности и характера светового потока).

▼Расчет необходимого количества светильников для создания заданного уровня искусственной освещенности в помещении можно произвести расчетным путем, пользуясь таблицами удельной мощности (Приложение, табл. 6). Эти таблицы составлены для соответствующих светильников и соответствующих коэффициентов отражения потолка, пола и стен (Рпот, Рпол, Рст).

Величина удельной мощности зависит от высоты подвеса светильника, площади помещения и уровня освещенности, который необходимо создать в данном помещении.

Для определения необходимого количества светильников найденную величину удельной мощности (на пересечении необходимого уровня освещенности и площади помещения с учетом высоты подвеса) нужно умножить на площадь помещения и разделить на мощность всех ламп, входящих в светильник. В светильник ШОД входят две люминесцентные лампы мощностью 40 или 80 Вт.

▼Расчет яркости освещаемой поверхности выполняется по формуле:

L = (Е К)/π,

где L – яркость – сила света, исходящая с единицы площади поверхности в определенном направлении (кандела/м2; кд/м2);

Е – освещенность, лк;

К – коэффициент отражения поверхности (отношение отраженного светового потока к падающему);

Значения коэффициента отражения поверхности: белая –0,8; светло-бежевая – 0,5; светло-желтая – 0,6; зеленая – 0,46; светло-голубая – 0,3; темно-желтая – 0,2; темно-зеленая – 0,1; коричневая – 0,15; черная – 0,1; операционное поле – 0,2; свежевыпавший снег – 0,9; незагоревшая кожа – 0,35.

Уровнем яркости светящейся поверхности определяется ее блескость.

Оптимальная яркость рабочих поверхностей – несколько сот кд/м2. Допустимая яркость источников освещения, постоянно находящихся в поле зрения человека не более 2000 кд/м2, а яркость источников редко попадающих в поле зрения – не более 5000 кд/м2. Яркость, превышающая 5000 кд/м2, вызывает чувство слепимости.

▼Расчет коэффициента равномерности освещенности (отношение минимальной освещенности к максимальной) производится по формуле:

q = (Е · 100%)/Еmax,

где q – коэффициент равномерности освещенности, %;

Е – освещенность исследуемой рабочей поверхности, лк;

Еmax - максимальная освещенность в данном помещении, лк.

При полной равномерности освещения – q равен 100%. Чем меньше значение q, тем не равномернее освещенность помещения. Освещенность самого темного места помещения не должна быть слабее освещенности самого светлого места более чем в 3 раза.

З А Д А Н И Е Д Л Я С А М О С Т О Я Т Е Л Ь Н О Й Р А Б О Т Ы

1. Ознакомиться с гигиеническим требованиями к естественному и искусственному освещению, показателями для их оценки и нормирования (Раздел «Учебный материал»).

2. Записать в тетради общие данные, характеризующие помещение:

· наименование и назначение помещения;

· ориентация окон помещения по отношению к сторонам света (тип инсоляционного режима);

· наличие затеняющих объектов; одностороннее или двухстороннее естественное освещение;

· количество окон;

· форма оконных проемов;

· высота от пола до подоконника; от верхнего края окон до потолка;

· наличие предметов, задерживающих свет;

· окраска потолка и стен.

3. Оценить естественное освещение помещения светотехническим методом:

· определить освещение с помощью люксметра у внутренней стены – 1 м от стены на уровне рабочего места (Е1);

· вычислить КЕО по формуле.

4. Оценить естественное освещение помещения геометрическим методом (косвенная оценка):

· определить световой коэффициент (СК):

o измерить площадь пола;

o измерить площадь остекленения;

o вычислить СК (отношение площади стекла к площади пола);

· определить угол падения (α):

o измерить расстояние от рабочего места до окна (l);

o измерить высоту окна (Н);

· определить угол отверстия (γ):

o измерить высоту окна до точки проекции затемняющего объекта на стекле (h);

o определить величину угла отверстия (γ) по разности углов падения (α) и затенения (β);

· определить коэффициент глубины заложения (КГЗ):

o измерить расстояние от окна до противоположной стены (В);

o измерить расстояние от пола до верхнего края окна (Н1);

o вычислить КГЗ (В/Н1).

5. Дать общую гигиеническую оценку полученным результатам и условиям естественного освещения помещения (Приложение, табл. 3).

6. Описать систему искусственного освещения помещения.

7. Измерить уровень искусственной освещенности на рабочих местах с помощью люксметра.

8. Определить уровень минимальной освещенности расчетным методом «Ватт» (Приложение, табл. 9).

9. Определить уровень яркости поверхности рабочего стола.

10. Произвести расчет коэффициента равномерности освещенности помещения.

11. Дать общую гигиеническую оценку условиям искусственного освещения помещения (Приложение, табл. 10)

С А М О К О Н Т Р О Л Ь У С В О Е Н И Я Т Е М Ы

Решите ситуационные задачи:

1. Комната в общежитии площадью 16 м2 освещается 2 лампами накаливания по 100 Вт каждая. Светильники полуотраженного света, напряжение в сети 220 В.

2. Глубина комнаты 5,5 м, длина 6 м, высота 3,4 м. В комнате два окна, застекленная площадь каждого окна 2,7 м2, ориентация – на запад. Высота окон над полом 2,85 м. Окраска стен – светло-серая, потолка – белая.

Дать комплексную гигиеническую оценку естественному освещению комнаты (учебной): тип инсоляционного режима, световой коэффициент, коэффициент глубины заложения.

3. Центр рабочего стола студента находится на расстоянии 2 м от окна. Высота верхнего края остекленения окна от горизонтальной плоскости рабочего места – 1,91 м. В 15-ти метрах от окна расположено соседнее здание, которое возвышается на 8 м от вышеуказанной горизонтальной плоскости.

4. В жилой комнате одно окно. Ширина – 1 м, высота – 1,8 м. Площадь оконных переплетов составляет 20% общей площади окна. Площадь комнаты 17 м2.

5. При боковом одностороннем естественном освещении учебной комнаты горизонтальная освещенность рабочего места на расстоянии 1 м от стены наиболее удаленной от светового проема составляет 60 лк. Наружная горизонтальная освещенность от рассеянного света атмосферы составляет 7500 лк.

6. Читальный зал площадью 100 м2 освещается 40 люминесцентными лампами по 40 Вт каждая. Напряжение в сети 220 В.

7. В светильник ШОД входят две люминесцентные лампы мощностью 40 Вт каждая.

Рассчитать необходимое количество светильников для рекреационного зала площадью 70 м2. Высота подъема светильников 3,5 м. Нормируемая освещенность должна составлять 150 лк.

ЛИТЕРАТУРА

1. , Познанский Г. Х. Гигиена. Киев: Вища школа, 1984. С. 129 – 133.

2. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и экологии человека /Под ред. . 2-е изд. Москва: ВУНМЦ МЗ РФ, 1999. С. 17 – 27.

3. Общая гигиена: пропедевтика гигиены. Учебник для иностранных студ. /, и др. Киев: Вища школа, 1999. С. 242 – 254.

4. , Горлова по общей гигиене: Учебное пособие. – М.: Изд-во УДН, 1991. С. 31 – 38.

5. Естественное и искусственное освещение. СНБ 2.04.05 – 98.

6. Измерения и гигиеническая оценка освещения рабочих мест. Методические указания МУ РБ 11.11.12 – 2002.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Типы инсоляционного режима помещений

Инсоляционный режим	Ориентация по сторонам света	Время инсоляции,	% инсолируемой площади пола помещений	Количество тепла за счет солнечной радиации, кДж/м2 (ккал/м2)
Максимальный
Умеренный
Минимальный

Таблица 2

Нормы КЕО (в %) при верхнем и боковом расположении окон

в производственных помещениях

Характеристика зрительной работы	Разряд работы	Размер объектов различения, мм	При естественном освещении	При совмещенном естественном и искусственном освещении
верхнее	боковое

Гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения помещений.

Цель занятия:

1. Изучить влияние естественного и искусственного освещения на организм человека и санитарные условия жизни.

2. Ознакомить студентов с гигиеническими требованиями к естественному и искусственному освещению помещений образовательных, лечебно-профилактических учреждений, методам его оценки и гигиенического нормирования.

3. Обучить принципам разработки профилактических мероприятий и рекомендаций по улучшению освещения помещений.

Контрольные вопросы

1. Значение освещения для жизнедеятельности и здоровья человека.

2. Основные зрительные функции и их зависимость от освещения

3. От каких факторов зависит естественное освещение в помещении?

4. Основные световые понятия и един ицы

5. Гигиенические требования к естественному освещению помещений.

6. Методы гигиенической оценки естественного освещения помещений.

7. Устройство и принцип работы люксметра.

8. Гигиенические требования к искусственному освещению помещений.

9. Методы гигиенической оценки искусственного освещения помещений.

10. Гигиеническая характеристика различных источников света и светильников.

Свет является жизненно важным фактором внешней среды. Он оказывает влияние на многие физиологические процессы организма человека: является специфическим раздражителем органа зрения, активизирует процессы обмена веществ, повышает тонус ЦНС, усиливает процессы роста и развития организма, повышает сопротивляемость к неблагоприятным факторам внешней среды, устанавливает ритм физиологических функций организма. Высокий уровень освещённости позволяет выполнить зрительную работу с меньшим утомлением и лучшими результатами и, напротив, низкое освещение приводит к быстрому утомлению, к тормозным явлениям в ЦНС, к нарушению функций зрения и др. неблагоприятным сдвигам в организме.

Основными зрительными функциями являются острота зрения, контрастная чувствительность, быстрота различения, а также устойчивость ясного видения, цветоразличение, световая и темновая адаптация, аккомодация, критическая частота мельканий и др.

Острота зрения – максимальная способность глаза различать наименьшие детали объекта (точки, черточки, кружки) как отдельные друг от друга. Она определяется наименьшим углом, под которым две смежные точки видны как раздельные. Условно считают, что острота зрения равна единице, если разрешающий угол равен 1 минуте, что соответствует условиям рассматривания детали размером 1,45 мм на расстоянии 5 м. С увеличением освещенности до 100–150 лк она быстро возрастает, при дальнейшем её увеличении этот рост замедляется.

Контрастная чувствительность – способность глаза различать минимальную разность яркостей рассматриваемого объекта (детали) и фона или двух смежных поверхностей. Установлена зависимость контрастной чувствительности от условий освещения рассматриваемого объекта и яркости, к которой глаз предельно

адаптировался. Оптимальная яркость рабочих поверхностей составляет несколько сотен кд/м2 (≈500), а рассматриваемых объектов – значительно выше. Если рабочая поверхность отражает не более 30-40 % падающего света, то контрастная чувствительность наиболее высока при освещенностях 1000–2500 лк.

Быстрота различения или скорость зрительного восприятия – наименьшее время, необходимое для различения деталей объекта. Она заметно возрастает при увеличении освещенности до 100-150 лк, затем её рост замедляется (но не заканчивается) до 1000 лк и выше.

Все три перечисленные функции тесно взаимосвязаны и определяют интегральную функцию зрительного анализатора. Они же используются в гигиеническом нормировании освещения.

Для зрительной работы существенное значение имеет не только количественная сторона освещения – величина освещённости, но и качество освещения, т.е. равномерность освещения на рабочей поверхности и окружающем пространстве (распределение яркостей), контраст между рассматриваемым предметом и фоном, наличие блескости, направленность и спектральный состав светового потока. Эти закономерности послужили основанием гигиенических требований к нормированию освещённости и организации рационального освещения в помещениях различного типа в зависимости от выполняемой работы с различным уровнем точности.

Освещённость – величина не постоянная, зависит от многих факторов: географической широты местности, времени суток и года, рельефа местности, состояния погоды (степени облачности), а также от особенностей планировки здания, ориентации, формы окон, характера и чистоты оконных стекол, окраски стен, потолка и др. Например, тюлевые занавески поглощают до 40 %, портьеры – 80% падающего света, загрязнённые окна – до 50%, а промёрзшие – 80% света.

Основные световые понятия и единицы

Лучистая энергия, вызывающая световое ощущение, называется оптическим излучением, а мощность такого излучения – световым потоком.

Видимая часть солнечной радиации у поверхности земли составляет 40 % и в спектре её электро-магнитного излучения занимает узкий диапазон волн (от 400 до 760 нм). Глазнаиболее

чувствителен к средней части видимого спектра и имеет максимальную чувствительность при длине волны 555 нм (переходный желто-зеленый участок спектра). Эта чувствительность принята за единицу. По мере приближения к красному и сине-фиолетовому участкам спектра чувствительность глаза резко снижается. Относительную чувствительность глаза к разным участкам спектра называют относительной видимостью.

Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемаяглазом по производимому ею световому ощущению. Единица светового потока – люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником при силе света в 1 канделу (кд) в телесном угле в 1стерадиан (ср); стерадиан – телесный пространственный угол свершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, длина которой равна радиусу сферы.

Сила света (J) – пространственная плотность светового потока (часть светового потока) от источника света в данном направлении внутри определённого телесного угла. Единица силы света – кандела (кд) – сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении от источника (абсолютно черного тела с площади 1/600000 м2 при температуре затвердевания платины).

Освещенность (E) – поверхностная плотность светового потокаF, падающего на поверхность S, определяемая по формуле: E = F / S. Единица освещенности – люкс (лк) – освещенность поверхности площадью 1 м2 при падающем на неё световом потоке 1 лм.

Не всегда световой поток, падающий на освещаемую поверхность, полностью отражается от нее по направлению к глазу. Решающая роль в процессе видения принадлежит той части светового потока, которая, отражаясь от освещаемой поверхности, попадает на световоспринимающие элементы глаза, что и вызывает зрительное ощущение. Поэтому с точки зрения физиологии зрительного восприятия важен не падающий световой поток, а отраженный от освещаемой поверхности – яркость. Яркость (L) – величина светового потока, отраженного освещаемой или светящей поверхностью по направлению к глазу. Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2) – яркость равномерно светящей плоской поверхности площадью 1 м2, излучающей вперпендикулярном к ней направлении силу света, равную 1 канделе.Яркость определяется специальными приборами яркомерами.Яркость светящейся поверхности зависит от испускаемой ею силы света, угла, под которым рассматривается объект или поверхность и от ее световых свойств, так как падающий на поверхность световой поток частично пропускается и поглощается телом, а частично отражается. При постоянстве освещенности яркость фона или предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т. е. светлота.

Отражательная способность окружающих нас предметов неодинакова. Оптимальным уровнем яркости при выполнении зрительных работ считается яркость 500 кд/м2. Чрезмерно высокая яркость, вызывающая зрительный дискомфорт – слепимость, называется блёскостью. Различают блескость прямую (создается источниками света и осветительными приборами – светильниками, окнами), периферическую (от светящихся поверхностей, расположенных вдали от направления зрения), отраженную (от зеркальных поверхностей) при работе с металлом, стеклом, пластмассой и др. Коэффициент отражения – отношение отраженного светового потока (Fотр) к падающему (Fпад), определяемое по формуле: b = Fотр/ Fпад. Коэффициенты отражения зависят от цвета поверхности и принимаются следующими: белый цвет – 0,7-0,8; светло-бежевый, жёлтый – 0,5; цвет натурального дерева – 0,4; зеленовато-голубой – 0,3; голубой – 0,25; светло-коричневый, цвет крови – 0,15; коричневый, синий, фиолетовый – 0,1.

Коэффициент светопропускания (Т) – отношение светового потока, прошедшего через среду (Fпроп), к падающему световому потоку (Fпад) : T = Fпроп/ Fпад. Этот коэффициент позволяет оценивать качество и чистоту оконных стёкол, осветительной арматуры.

Коэффициент пульсации освещённости характеризует колебания во времени светового потока, падающего на единицу поверхности. Коэффициент пульсации освещённости определяется отношением амплитуды колебаний освещённости к их среднему значению и вычисляются по формуле:

где Емакс – максимальное значение освещённости за период её колебания, Емин – минимальное значение освещённости за период её колебания, Еср – среднее значение освещённости за тот же период, лк.

Стробоскопический эффект – явление искажения зрительноговосприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете. Оно возникает при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках с газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током.

Гигиеническая оценка естественного освещения помещений.

Естественное освещение в производственных помещениях может быть боковым, верхним, комбинированным. Для его оценки пользуются двумя видами показателей:

· светотехническими (прямой метод)

· геометрическими (косвенный).

Прямой метод.

Предлагает использование объективного люксметра (тип Ю-16, Ю-116). Принцип устройства люксметра основан на преобразовании светового потока в электрический ток, измеряемый гальвонометром. Между образующимся фототоком и освещённостью имеется прямая зависимость, позволяющая по величине силы тока определить освещённость поверхности в люксах.

Рис. 1.Люксметры Ю 117, Ю 116.

Объективный люксметр состоит из двух частей: селенового фотоэлемента, вставленного в оправу, и чувствительного стрелочного гальванометра, шкала которого градуирована в люксах. Прибор работает на трёх поддиапазонах: до 25 лк, до 100 лки до 500 лк. Для измерения большей освещённости применяется насадка – светопоглотитель(сила поглощения которого равна 100). Фотоэлемент устанавливают на рабочем месте и по шкале гальванометра с учётом используемого поддиапазона и насадки – светопоглотителя отмечают число делений, на котором остановилась стрелка.

Косвенный метод.

Предлагает использование нескольких показателей: коэффициента естественной освещённости (КЕО), светового коэффициента (СК), коэффициента глубины заложения (КГЗ), угла отверстия в глазу и угла падения, некоторых добавочных показателей.

Коэффициент естественной освещённости (КЕО) нормируется и, следовательно, носит законодательный характер. КЕО определяется при помощи люксметра и представляет собой отношение горизонтальной освещённости внутри помещения на рабочем месте к одновременно измеренной горизонтальной освещённости под открытым небосводом (при рассеянном свете), выраженное в %. КЕО (при боковом освещении) – в школах, читальных залах – не менее 1,5%, в жилых помещениях – не менее 1 %.

Световой коэффициент (СК) носит рекомендательный (не законодательный) характер. СК выражается дробью, числитель которой – единица, а знаменатель – частное от деления площади помещения на площадь поверхности стёкол (остеклённой поверхности окон).

Рис. 2. Определение угла падения (САВ) и угла отверстия (ВАД).

Коэффициент глубины заложения (КГЗ) – отношение глубины заложения (или расстояния от наружной (светонесущей) стены до противоположной стены) к высоте помещения от пола до верхнего края окна (школы – не более 2, жилые здания – не более 2,25).

Угол падения – это угол, образованный двумя прямыми, идущими от рабочего места (исследуемой точки): одной горизонтальной (к нижнему краю окна), а другой – наклонной (к верхнему краю окна). Угол падения зависит от высоты окна, а также от расстояния исследуемого места до окна (не менее 27).

Угол отверстия - это угол, образованный двумя линиями, одна из которых идёт из исследуемой точки помещения к верхнему краю окна, а другая же направляется к верхней точке предмета, расположенного напротив окна (к крыше соседнего дома, вершине дерева и т.д.) (не менее 5).

При оценке естественного освещения также важно учитывать расстояние от верхнего края окна до потолка (оптимально 15 – 30 см, но не более 50 см), высоту подоконника (75-90 см), площадь оконных переплётов(не более 25 % общей площади окон),размер межоконных простенков(не более 1,5 ширины оконных проёмов), ориентацию зданий, помещений.Стёкла в оконных проемах должны быть ровные, прозрачные, чистые,затеняющих предметов на окнахне должно быть. Расстояние между фасадами зданийдолжно быть не более удвоенной высоты наиболее высокого из них.

В помещениях общеобразовательных учреждений обеспечиваются нормированные значения КЕО в соответствии с гигиеническими требованиями к естественному, искусственному, совмещенному освещению жилых и общественных зданий. При одностороннем боковом естественном освещении КЕО на рабочей поверхности парт в наиболее удаленной от окон точке помещения должен быть не менее 1,5%. При двустороннем боковом естественном освещении показатель КЕО вычисляется на средних рядах и должен составлять 1,5%.Световой коэффициент должен составлять не менее 1:6.Окна учебных помещений должны быть ориентированы на южные, юго-восточные и восточные стороны горизонта. На северные стороны горизонта могут быть ориентированы окна кабинетов черчения, рисования, а также помещение кухни. Ориентация кабинетов информатики – на север, северо-восток.Рекомендуется использование штор из тканей светлых тонов, обладающих достаточной степенью светопропускания, хорошими светорассеивающими свойствами, которые не должны снижать уровень естественного освещения. Для рационального использования дневного света и равномерного освещения учебных помещений следует не закрашивать оконные стекла;не расставлять на подоконниках цветы, их размещают в переносных цветочницах высотой 65 – 70 см от пола или подвесных кашпо в простенках между окнами;очистку и мытье стекол проводить по мере загрязнения, но не реже 2 раз в год (осенью и весной).

Гигиеническая оценка искусственного освещения помещений.

Искусственное освещение в производственных помещениях может быть общим (равномерным или локализованным) и комбинированным (общее + местное); рабочее (общее или комбинированное), аварийное, эвакуационное.

Совмещенное освещение – освещение, при котором одновременно применяется естественное и искусственное освещение в течение полного рабочего дня.

Общее освещение – освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение ) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение ).

Комбинированное искусственное освещение помещения – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

При обследовании искусственного освещения помещений устанавливают в первую очередь соответствие его гигиеническим требованиям: достаточность освещенности, равномерность и отсутствие блёскости, благоприятный спектральный состав (спектр должен быть близок к естественному свету), непрерывность светового потока от источника света, отсутствие ослепляющего действия, учёт требований безопасности труда, правильность выбора светильников, арматуры, их расположение, мощность ламп и т.д.

Рис. 3.Люксметр + УФ-Радиометр ТКА-ПКМ

Рис. 4. Люксметр + Пульсметр ТКА-ПКМ

Для оценки величины искусственной освещённости используются методы прямой люксметрии (методика использования объективного люксметра аналогична как и при измерении естественной освещённости), определение удельной мощности искусственного освещения и метод «ватт» (определение средней горизонтальной освещённости).

В учебных кабинетах, аудиториях, лабораториях уровни освещенности должны соответствовать следующим нормам: на рабочих столах – 300 – 500 лк, в кабинетах технического черчения и рисования – 500 лк, в кабинетах информатики на столах – 300 – 500 лк, на классной доске – 300 – 500 лк, в актовых и спортивных залах (на полу) – 200 лк, в рекреациях (на полу) – 150 лк.При использовании компьютерной техники и необходимости сочетать восприятие информации с экрана и ведение записи в тетради освещенность на столах обучающихся должна быть не ниже 300 лк.

Определение удельной мощности искусственного освещения производится путём подсчёта общей мощности ламп в помещении (ватт) и деление этой величины на площадь пола (м 2), выражается полученная величина в ватт/м 2 (Вт/м 2). Удельная мощность для разных помещений различна(в школах при люминисцентных лампах – 16-24 Вт/м 2 ,при лампах накаливания – 36-48 Вт/м 2).

Для оценки равномерности освещения (называют иногда и коэффициентом неравномерности) необходимо найти отношение освещённости одной точки (обычно наименьшей освещённости) к другой (обычно наибольшей освещённости), находящихся на расстоянии 75 см в одной плоскости (не менее 0,5).

Определение яркости производится специальным визуальным люксметром, для чего приёмное отверстие окулярной трубки направляют на источник света и определяют степень освещения в люксах и результат умножают на постоянный коэффициент (множитель) равный 27*10 -6 , при этом получают значение яркости в нитах.

При гигиенической оценке искусственного освещения помещений необходимо знать характеристику светильников . Светильниками называют осветительные приборы, состоящие из источника света и осветительной арматуры. Светильники делятся на 3 основных типа: прямого, отраженного и рассеянного света. 80 % светового потока в светильниках прямого света направлено вниз, 80 % светового потока в светильниках отраженного света направлено вверх, на потолок и стены, 60 % светового потока в светильниках рассеянного света направлено вверх, 40% – вниз.С гигиенической точки зрения предпочтение отдается светильникам рассеянного света из молочного, опалового или матированного стекла, которые равномерно освещают помещение и не создают резких теней. Высота подвеса светильников: оптимальная – не менее 2,6 м от пола; допустимая – не менее 2,2 м от пола.

В настоящее время преимущественно используют электрическиеисточники света : лампы накаливания, люминесцентныеи светодиодныелампы. Основными характеристиками электрической лампы являются напряжение (вольт) и мощность (ватт).

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, что искажает цветовое восприятие. Они являются наиболее надежными источниками света в связи с простой схемой их включения, а условия внешней среды не оказывают влияния на их работу. К основным недостаткам этих ламп можно отнести небольшую светоотдачу (7–20 лм на 1 Вт энергии) и высокую яркость.

Люминесцентные лампы различаются по спектральному составу излучаемого света. Выпускаются осветительные лампы дневного света (ДС), белого света (БС), холодно – белого света (ХБС), тепло – белого света (ТБС), лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ, ЛТБЦ, ЛХБЦ). Люминесцентные лампы характеризуются следующими показателями: высокой светоотдачей, спектр ближе к естественному, малая яркость, рассеянный свет без резких теней, более правильная цветопередача. Однако физиологически освещённость этими лампами воспринимается ниже, поэтому нормы освещённости при люминесцентных лампах повышены в два раза. Также люминесцентные лампы крайне не рекомендуется применять во влажных помещениях, в помещениях с высокой температурой, а также при низкой температуре, люминесцентная лампа не выходит на полную светоотдачу (не разгорается). Возможен стробоскопический эффект. Наличие в люминесцентных лампах них паров ртути приводит к проблемам с их утилизацией.

Светодиод – полупроводниковый элемент, пропускающий электрический ток в одном направлении, излучая при этом заданный диапазон световых волн, видимый человеческому глазу. Светодиодная лампа состоит из выпрямительного блока и разного количества светодиодов (в зависимости от модели). На сегодняшний день имеет наиболее высокую энергоэффективность(светоотдача на уровне 100-150 Лм/Вт);высокий срок службы, в районе 100000 часов; малая температура нагрева;возможность использования при низких температурах окружающей среды, однако эксплуатировать светодиодную лампу при повышенной влажности не рекомендуется; несомненным преимуществом является механическая прочность (отсутствуют легко бьющиеся детали), а также виброустойчивость. Светодиодные лампы выпускаются в двух исполнениях – рассеивающие свет и как точечные источники. Необходимо также отметить широкий цветовой ряд. Недостатки – высокая стоимость;невозможность использования в условиях высоких температур.

Результаты научных исследований (Кучма В.Р., Текшева Л.М., М., 2013) определили преимущество светодиодного освещения в учебных помещениях образовательных учреждений, а также административных и общественных зданиях различного целевого назначения, заключающееся в создании более благоприятной световой среды для зрительной и умственной работы учащихся разного возраста и взрослых, их психофизиологического и функционального состояния (более устойчивый уровень работоспособности, меньшая степень распространенности выраженного утомления, сохранение высокого уровня резервных возможностей организма, стабильность зрительной системы, оптимизация психоэмоционального состояния, снижение негативного воздействия от компьютерной нагрузки – по сравнению с люминесцентным освещением). Субъективная оценка условий освещения при светодиодныхлампах– более комфортные по сравнению с люминесцентными.

Для определения необходимого количества светильников нужно удельную мощность (Вт/м 2) умножить на площадь помещения и разделить на мощность одной лампы. Следует помнить, что величина удельной мощности зависит от подвеса светильника, площади помещения, освещённости, которую необходимо создать в данном помещении и вида ламп.

Примечание:

· освещение рабочих помещений нормируется в зависимости от характера выполняемой работы, её точности; максимальных размеров объекта различения (делятся на 8 разрядов), контраста фона с объектом различения и коэффициента отражения фона (разряды делятся на подразряды: а, б, в, г), характеристики фона.

· не рекомендуется совмещение в одном помещении устанавливать люминесцентные лампы и лампы накаливания; в помещениях без естественного света освещённость должна быть повышена на 25 – 30 %; при освещении ниже 75 лк – ощущение сумеречности.

Задание.

1. Ознакомьтесь с устройством и принципом работы люксметра.

2. Дайте гигиеническую оценку условиям естественного и искусственного освещения учебной аудитории.

Образец протокола для выполнения задания.

1. Гигиеническая оценка естественного освещения.

а) вид освещения (боковое, верхнее, комбинированное, одностороннее, двух-, трёхстороннее);

б) ориентация окон;

в) количество окон …. , их форма……., чистота оконных стекол, величина простенков между окнами;

г) цвет окраски потолка, стен, пола, оборудования;

д) определение СК (суммарная площадь остекления окон …….м 2 , площадь пола ……..м 2 , СК ……);

е) определение угла падения (чертёж и расчёты);

ё) определение угла отверстия (чертёж и расчёты);

ж) определение коэффициента заглубления;

з) определение КЕО: наружная горизонтальная освещенность …….. лк; освещенность на

рабочем месте.……. лк; КЕО ……..% .

2. Гигиеническая оценка искусственного освещения.

а) в аудитории ……….система освещения, установлены ……… светильники типа …………, место их размещения. .………….., количество ламп……… ;

б) определение освещенности на рабочем месте;

в) определение равномерности искусственного освещения: соотношение минимальной и максимальной освещенности в лк на расстоянии 0,75 м..….;

г) определение удельной мощности освещения: число ламп ……, мощность одной лампы…….Вт, площадь пола..…м2 ; удельная мощность светильников ………Вт/м2 ;

д) расчёт необходимого количества светильников для создания заданной освещенности в аудитории. Заключение. Дать гигиеническую оценку естественному и искусственному освещению учебной аудитории.

Обсуждение полученных результатов.

В статье даны принципы и условия работы зрения, рассказывается о гигиенических требованиях к естественному и искусственному освещению, даны рекомендации по защите зрения работников от вредных факторов.

Подавляющее большинство работ, производимых на промышленных предприятиях, осуществляется под контролем зрения; наблюдение за ходом процесса, за работой механизмов и аппаратов, проведение разнообразных операций немыслимы без участия зрения. Поэтому при выполнении почти любой работы орган зрения человека имеет ту или иную степень напряжения и, как и другие органы и системы, при определенной величине этого напряжения и определенных условиях способен утомляться; в свою очередь, утомление органа зрения приводит к общему утомлению организма, так как последний мобилизует имеющиеся у него компенсаторные возможности для напряжения зрения, на что затрачивает дополнительную энергию. Напряжение органа зрения и работоспособность зависят от характера выполняемой работы и от степени и качества освещения на рабочем месте и участке в целом.

Принципы и условия работы органа зрения человека

Орган зрения состоит из глаз, зрительных нервов и зрительных центров головного мозга. Глаз - воспринимающий аппарат органа зрения, построен по типу фотоаппарата. Он состоит из сферической камеры (глазного, яблока), в которой имеется круглое отверстие - зрачок, меняющий свой диаметр, как диафрагма. На задней стенке камеры находятся светочувствительные окончания зрительного нерва. Глазное яблоко заполнено прозрачным стекловидным телом, а перед зрачком расположен хрусталик, выполняющий роль линзы.
Глазное яблоко заключено в белковую оболочку, которая в передней части переходит в прозрачную роговицу. Световые лучи через зрачок попадают на хрусталик, проходят через стекловидное тело и проецируются на задней стенке. Под действием света в светочувствительных элементах возникают импульсы, поступающие по зрительному нерву в зрительные отделы головного мозга, где они преобразуются в зрительные ощущения. Четкое различие предметов, расположенных на близком или дальнем расстоянии, достигается изменением кривизны хрусталика. Зрачок суживается при большой освещенности, ограждая глаз от ослепления, и расширяется при пониженном освещении, помогая рассмотреть слабо освещенные предметы. При слишком слабой освещенности зрачок, расширяясь до максимального предела, далее не реагирует, и, следовательно, световых лучей становится недостаточно для нормального раздражения зрительного нерва; окружающие предметы в таких случаях воспринимаются слабо, с большим напряжением органа зрения в целом. При чрезмерно сильном освещении зрачок сокращается до минимальных размеров, и дальнейшее усиление освещения приводит к проникновению в глазное яблоко излишнего количества световых лучей и, следовательно, к чрезмерному раздражению зрительного нерва, что субъективно ощущается в виде слепящего действия, иногда вплоть до болевых ощущений (рези в глазах).
Работоспособность глаза характеризуется рядом показателей физиологических функций:
острота зрения - способность глаза видеть и различать мельчайшие предметы, детали, форму и очертания;
контрастная чувствительность - способность глаза различать близкие друг к другу по степени яркости поверхности;
цветовое зрение - способность глаза различать цвета и даже оттенки;
устойчивость ясного видения - способность четко видеть и различать мелкие предметы, детали, формы и очертания на протяжении определенного времени;
скорость зрительного восприятия - способность глаза четко воспринимать мелкие предметы, детали, формы и очертания за минимальный период времени.
Все эти показатели в той или иной степени зависят от степени освещенности и качества освещения; лучшие показатели работоспособности глаза получаются при нормальном естественном освещении. Искусственное освещение в большей степени отражается на цветовом зрении, снижая и искажая цветоразличение, что связано с различием спектрального состава искусственного и естественного, света; солнечный или даже рассеянный естественный свет разнообразен по спектральному составу, включает в себя ультрафиолетовое, полную гамму видимого и инфракрасное излучение, в то время как искусственный свет ограничен по спектру.

Общие гигиенические требования к освещению

Одну из основных ролей в рациональном освещении играет уровень освещенности, измеряемый в люксах (люкс - единица освещенности, равная световому потоку в 1 лм (люмен), падающему на освещаемую поверхность в 1 м 2). Чем выше точность зрительной работы, меньше размеры рассматриваемых предметов или их отдельных деталей, их контрастность с фоном, необходимая быстрота их восприятия (при движении), тем больший уровень освещенности должен быть. Эта зависимость положена в основу составления санитарных норм освещения, в которых для каждого вида зрительных работ, условно разделенных на разряды и подразряды, определен минимальный уровень освещенности. При этом регламентируются также качественная характеристика осветительных установок, показатель ослепленности, коэффициент пульсации при использовании газоразрядных ламп и др.

Равномерность освещения также имеет существенное гигиеническое значение. При резкой разнице в уровне освещенности ограниченного рабочего места или тем более рассматриваемого предмета и окружающего пространства в случаях перевода взгляда со светлого на темный участок и наоборот глазу приходится каждый раз приспосабливаться к новым условиям освещенности, такое приспособление к разным условиям освещенности называется адаптацией. Так как адаптация как в ту, так и в другую сторону происходит постепенно, то каждый раз при переводе взгляда с темного на светлый участок и наоборот определенное время работоспособность глаза бывает снижена. Чтобы избежать этого, необходимо обеспечивать более или менее равномерную освещенность во всем рабочем помещении, а не ограничиваться освещенностью только рабочих мест. Исследования в этой области показывают, что, для того чтобы избежать значительной и длительной переадаптации, надо иметь общую освещенность. в цехе не менее 10% суммарной максимальной освещенности на рабочем месте.
В целях предупреждения частой и значительной переадаптации, а также слепящего действия яркого света самого источника освещения необходимо защищать его предупреждая прямое попадание пучка света в глаза работающих и направляя его на рассматриваемую поверхность. Это особенно важно соблюдать при оборудовании местного освещения, когда источник света находится в непосредственной близости к глазам рабочего. Эта же цель преследуется рациональным размещением светильников по отношению к рабочему. Источники света следует размещать так, чтобы они сами или отраженные от блестящих поверхностей лучи не слепили глаза, чтобы при выполнении работы голова, руки или другие части тела, оборудование или сами изделия не затеняли рассматриваемую поверхность.
Рациональное размещение источников света приобретает важное значение при рассмотрении рельефных мелких деталей, при котором соответствующее направление пучка света может способствовать повышению работоспособности глаза, увеличивая контрастность рассматриваемых предметов за счет их собственных теней.
Наконец, важное гигиеническое значение имеет рациональный выбор источников света, особенно там, где требуется тонкое различение цветов. Для большинства видов работ наиболее рациональным является естественный дневной свет, поэтому там, где есть такая возможность, ее надо максимально использовать. Кроме того, естественный свет, в отличие от искусственного, обладает биологической активностью; он активизирует биохимические процессы в организме, тонизирует его, убивает патогенные микробы. При недостаточной освещенности естественным светом целесообразно пользоваться смешанным освещением - естественный плюс искусственный. Выбор источников искусственного света определяется характером зрительных работ: например, для различения цветов лучше использовать лампы дневного света, для выявления дефектов металла или металлических изделий - сочетание общего освещения (ртутными лампами) и местного (лампами накаливания).
Естественное освещение
Естественное освещение в производственных помещениях создается за счет проникновения дневного света через оконные и другие остекленные проемы, а также через специальные сооружения в кровле зданий - фонари. В последнее время для этих целей разработаны и на некоторых предприятиях применяются специальные светопрозрачные покрытия в кровле здания; они могут быть в виде стеклоблоков, светопрозрачных колпаков и других типов. Фонари и светопрозрачные покрытия в кровле применяются главным образом в многопролетных зданиях, где с помощью бокового освещения удается осветить лишь прилегающие к наружным стенам участки производства.
Учитывая, что естественное освещение во многом зависит от разнообразных условий - времени года и суток, погоды - и, как правило, колеблется в весьма широких пределах, об освещенности внутри зданий обычно судят не по его величине, выраженной в люксах, а по отношению освещенности внутри здания к наружной освещенности (освещенности горизонтальной поверхности от рассеянного света небосвода). Эта величина, выраженная в процентах, является постоянной для данного помещения и носит название коэффициента естественного освещения (к. е. о.). По этому же коэффициенту нормируется естественное освещение; в зависимости от характера и точности зрительных работ предусматривается к.е.о. от 0,1 до 10%.
Для поддержания хорошей светопроницаемости световых проемов последние необходимо систематически очищать, особенно в цехах с выделением пыли, копоти, паров некоторых веществ. В случае отсутствия своевременной очистки остекление со временем настолько сильно загрязняется, особенно копотью, что нередко бывает весьма трудно его. отмыть; в подобных случаях его следует сменить. Для удобства очистки или смены остекления при строительстве промышленных зданий предусматриваются специальные устройства для свободного доступа ко всем остекленным или светопрозрачным поверхностям как снаружи, так и изнутри здания (мостики, передвижные площадки, люльки и т. п.).
Для защиты от слепящего действия прямых солнечных лучей или их отражения от блестящих деталей целесообразно остекление световых проемов покрывать тонким слоем белой краски или простое прозрачное стекло заменять матовым. Однако при этом следует учитывать, что такое светорассеивающее покрытие в определенной степени снизит коэффициент естественного освещения.
Искусственное освещение
Искусственное освещение по своему назначению делится на две системы: общее, предназначенное для освещения всего рабочего помещения, и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное освещение, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочем месте. Местное освещение, как правило, в промышленности не применяется.
Искусственное освещение в современных промышленных предприятиях создается разнообразными электрическими источниками света. Наиболее старыми из них и весьма распространенными до недавнего времени являются лампы накаливания. Превращение электрической энергии в световую происходит в них за счет нагревания нити накала до температуры свечения. В настоящее время разработан новый тип лампы накаливания - кварцевые галогенные лампы, представляющие собой кварцевую трубку, внутри которой находится нить накала. Они отличаются от обычных большей световой отдачей, более широким спектром и стабильностью светового потока.
В последние годы широкое распространение в промышленности получили газоразрядные люминесцентные лампы, в которых электрическая энергия непосредственно переходит в световое излучение за счет свечения специальных веществ - люминофоров.
В зависимости от состава люминофора получается различная цветность свечения; то есть различный спектр света. Это качество дает возможность создавать нужный спектр в зависимости от характера выполняемой работы. В настоящее время промышленность выпускает люминесцентные лампы нескольких типов: ЛБ (белого света), ЛД (дневного света) ЛХБ (холодного белого света) и ЛТБ (теплого белого света), причем три последних выпускаются в двух модификациях - обычные и с улучшенной цветностью (ЛД2, ЛХБЦ и ЛТБЦ). Газоразрядные лампы имеют различную форму: трубчатые, кольцевые, у-образные, волнообразные и др.
Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания: они более экономичны, имеют большую световую отдачу, более долговечны, меньше нагреваются, разнообразны по спектру. Вместе с тем они имеют и свои недостатки, среди которых наиболее существенным являются колебания светового потока, так как газоразрядные лампы не обладают достаточным послесвечением и повторяют колебания переменного тока электросети. Колебания светового потока вызывают так называемый стробоскопический эффект, то есть искажение зрительного восприятия движущихся или вращающихся предметов (рябит в глазах), впечатление неподвижности или вращения в другом направлении. При включении рядом расположенных люминесцентных ламп в разные фазы электросети стробоскопический эффект значительно снижается, а при включении в сеть постоянного тока полностью исчезает.
В промышленности используются также люминесцентные ртутно-кварцевые лампы (ДРЛ), состоящие из стеклянной колбы, покрытой изнутри люминофором, и ртутно-кварцевой трубки, размещенной в колбе. Под влиянием ультрафиолетового излучения, возникающего в ртутно-кварцевой трубке, светится люминофор, придавая свету определенный синеватый оттенок, искажая истинные цвета. Для устранения этого недостатка в состав люминофора вводятся специальные компоненты, которые частично исправляют цветность; эти лампы получили название ламп ДРЛ с исправленной цветностью. Именно такие лампы целесообразно применять для освещения рабочих помещений. Учитывая, что лампы ДРЛ обладают большой мощностью и дают интенсивный световой поток, их обычно используют, только для общего освещения высоких производственных помещений.
Учитывая, что и лампы накаливания и люминесцентные лампы не имеют в своем спектре ультрафиолетовых лучей, обладающих большой биологической активностью, в помещениях без естественного света или с недостаточным по биологическому действию естественным светом применяют установки искусственного ультрафиолетового облучения. Это осуществляется при помощи так называемых эритемных ламп, которые по форме аналогичны обычным люминесцентным лампам, но излучают преимущественно ультрафиолетовые лучи. Такие лампы применяются либо в системе общего освещения непосредственно в рабочих помещениях, либо в специальных помещениях, предназначенных для кратковременного, но более интенсивного облучении рабочих после смены,- в фотариях.
Для рационального использования светового потока источники искусственного освещения заключаются в специальную арматуру. Источник света с осветительной арматурой называется светильником. Светильники делятся на три основных типа: прямого света, отраженного света и рассеянного света.
К светильникам прямого света относятся зеркальные и эмалированные глубоко излучатели, в которых металлической отражающей арматурой основной световой поток направляется в одну сторону (чаще вниз или слегка в сторону), они используются для общего освещения. Светильник прямого направленного света в виде металлического отражателя применяется как для общего, так и для местного освещения. К светильникам рассеянного света относится в основном осветительная арматура из молочного или матированного стекла или аналогичных пластмасс. Они применяются для общего освещения при высоте подвеса не более 4 - 5 м в помещениях со светлой окраской стен и потолков и без значительного выделения пыли и копоти.
Для освещения рабочего помещения отраженным светом источники света закрываются снизу отражателем, вследствие чего основной световой поток направляется на потолок или другую плоскость, окрашенную в белый цвет, от которого отражается и равномерно освещает помещение. Такой тип используется для общего освещения и, как правило, для особых зрительных работ (со значительной блесткостью); несмотря на гигиеническую целесообразность, он применяется редко, так как для создания необходимой освещенности требуются большие мощности, чем при прямом свете. Разнообразные светильники созданы для люминесцентного освещения.
В некоторых производствах, где имеет место выделение в воздух рабочих помещений паров или пылей легковоспламеняющихся или взрывоопасных веществ, применяются взрывобезопасные светильники. Они герметично закрывают источник света и тем самым предохраняют его от контакта с воспламеняющимися или взрывоопасными веществами. Для освещения вытяжных шкафов, боксов или других ограниченных пространств, где производятся работы с такими веществами, используется прожекторное освещение. Прожектора устанавливаются за пределами этих пространств (иногда даже за пределами цеха, снаружи), а световой поток от них через остекленное окно или другой остекленный проем направляется в рабочее пространство, освещая его.
Все светильники искусственного освещения по мере их загрязнения пылью, копотью, конденсатом различных испаряющихся веществ и т. п. значительно снижают световой поток и освещенность. Поэтому необходимо систематически протирать лампы и арматуру, а также своевременно заменять перегоревшие лампы (обязательно такими же по мощности и по качеству). Для этого в каждом цехе надо иметь приспособления или специальные устройства для свободного и безопасного доступа к светильникам, особенно общего освещения, размещенным в верхней зоне (телескопические вышки, выдвижные лестницы, устойчивые стремянки и т. п.).

Теги: Охрана труда, работник, вредные производственные факторы, промышленное освещение, зрение, гигиенические требования, освещение, люминесцентные лампы