Поверхности

1,2 % и 3 %. По характеристике зрительской работы труд уча­щихся можно отнести ко второму разряду работы, и при боко- иом естественном освещении в аудитории, лаборатории на рабо­чих столах и партах должен обеспечиваться КЕО = 1,5 %.

При недостатке освещенности от естественного света ис­пользуют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общим, общим локализо­ванным и комбинированным (рис. 5.7).

При общем освещении все места в помещении получают свет от общей осветительной установки. В этой системе источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень освещения должен быть равен уровню освещения, требуемого для выполнения предстоящей работы.

А тт!	А А" ГПйГ 1ш
а)
rfr 1	L—ш	IM*'
б)
,-г т—рЦ	к гхж	Ы

Рис. 5.7. Виды искусственного освещения: а — общее; б — общее локализован­ное; в — комбинированное

Эти системы используются главным образом на участках, где ра бочие места не являются постоянными.

Такая система должна соответствовать трем фундамент;ип. ным требованиям. Прежде всего, она должна быть оснащена ли тибликовыми приспособлениями (сетками, диффузорами, рсф лекторами и т. д.). Второе требование заключается в том, чт часть света должна быть направлена на потолок и на верхнюю часть стен. Третье требование состоит в том, что источники сне та должны быть установлены как можно выше, чтобы свести ос лепление до минимума и сделать освещение как можно более однородным (рис. 5.8).

Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям. Светильники при таком освещении час то дают блики, и их рефлекторы должны быть расположены га ким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения работающего. Например, они могут быть направле ны вверх.

2. Размер комнаты

Больше ослепления Меньше ослепления

Рис. 5.8. Схема размещения светильников при общем освещении

Больше ослепления Меньше ослепления

1 Высота осветительной установки

Комбинированное освещение наряду с общим включает мест­ное освещение (местный светильник, например настольная лам па), сосредотачивающее световой поток непосредственно на ра бочем месте. Использование местного освещения совместно с общим рекомендуется применять при высоких требованиях к ос­вещенности.

Применение одного местного освещения недопустимо, т. к. возникает необходимость частой переадаптации зрения, созда­ются глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факто­ры. Поэтому доля общего освещения в комбинированном долж­на быть не менее 10 %:

р _ р . р

^комб общ ^мест*

(4б_Щ/£комб) 100% >10%.

Кроме естественного и искусственного освещения может применяться их сочетание, когда освещенности за счет естест- иснного света недостаточно для выполнения той или иной рабо­ты. Такое освещение называется совмещенным. Для выполнения работы наивысшей, очень высокой и высокой точности в основ­ном применяют совмещенное освещение, т. к. обычно естест- нснной освещенности недостаточно.

Кроме того, искусственное освещение подразделяется на не­сколько видов: рабочее, аварийное, эвакуационное, дежурное, охранное.

Рабочее освещение предназначено для выполнения производ­ственного процесса.

Аварийное освещение — для продолжения работы при аварий­ном отключении рабочего освещения. Для аварийного освеще­ния используются лампы накаливания, для которых применяет­ся автономное питание электроэнергией. Светильники функ­ционируют все время или автоматически включаются при иварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение — для эвакуации людей из помеще­ния при аварийном отключении рабочего освещения. Для эва­куации людей уровень освещения основных проходов и запас­ных выходов должен составлять не менее 0,5 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых территориях.

Кроме минимально-допустимой величины КЕО и доли об­щего освещения в комбинированном освещении в соответст­вии с нормами устанавливается величина минимально-допус­тимой освещенности E_min (это основной нормируемый пара­метр). Величина E_min зависит от разряда работы. Разряды работы делят на четыре подразряда в зависимости от светлоты фона и контраста между деталями (объектами различения) и фоном. Например, для I-го разряда работы (наивысшей точно­сти) устанавливаются следующие значения минимальной ociu- щенности (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Нормы освещенности при искусственном освещении по СНиП 23—05—95 (извлечение)

лк

Освещение, Е_т

При системе ком­бинированного ос­вещения

Характери­стика зри­тельной работы

Наименьший эквивалент­ный размер объекта, мм

Подраз- ряд зри­тельной работы

Разряд

зрительной

работы

Контраст объекта с фоном

Характе­

ристика

фона

При сис теме об щегоос вещенич

в том числе от общего

всего

5000

500

Малый

Темный

4000

3500

Средний

Темный

400

400

1250

1000

Малый

Средний

Наивыс­шей точ­ности

Малый

Средний

Большой

Светлый

Средний

Темный

2500

2000

300

200

750

600

Менее 0,15

Светлый

Светлый

Средний

1500

1250

200

200

400

300

Средний г | Большой Большой

Как видно из таблицы, Е_тт отличаются для различных сис тем освещения. При комбинированном искусственном освеще нии, как более экономичном, нормы выше, чем при общем. Действительно, с помощью светильника местного освещения, расположенного вблизи рабочего места, необходимую освещен ность можно обеспечить при меньших затратах электрическом энергии.

Нормативные требования к освещению жилых и обществен ных зданий определены в Санитарно—эпидимиологических пра вилах и нормативах СанПиН 2.2.1/1278—03 «Гигиенические тре­бования к естественному, искусственному и совмещенному ос­вещению жилых и общественных зданий», которые введены с 15.06.2003 г. Некоторые данные из указанных норм (извлечения из СанПиН 2.2.1/1278—03) для учреждений общего образования, начального, среднего и высшего специального образования, а также для жилых помещений, приведены ниже в табл. 5.3.

Меловые доски следует применять только зеленого или свет­ло-зеленого цвета.

Таблица 5.3. Нормы освещенности по СаиПиН 2.2.1/1278—03 (ишлечение — для образовательных учреждений)

		Искусственное освещение, Е^ин, лк
Помещения	Боковое естест­венное освещение, КЕО, %	Комбинированное освещение		Общее
		всего	от общего
Классные комнаты, кабинеты, аудито­рии общеобразовательных школ, школ интернатов, средних специаль­ных и профессионально-технических учреждений, лаборатории, учебные кабинеты физики, химии, биологии и прочие
Рабочие столы	1,5	-	-	300 (оптимально 500)
Середина доски	-	-	-	500
Аудитории, учебные кабинеты, лабо­ратории в техникумах и высшех учеб­ных заведениях	1,2	-	-	400
Кабинеты информатики и вычисли­тельной техники	1,2	500	300	400
Удабные кабинеты технического чер­чения и рисования (рабочие чертеж­ные доски, рабочие столы)	1,5	-	-	500
Мастерские по обработке металлов и древесины	1,2	1000	200	300 (оптимально 500)
Спортивные залы	0,7	-	-	200
Кабинеты и комнаты преподавателей	1,0	-		300

Прочерк означает отсутствие предъявляемых требований

Каждый вил деятельности требует определенного уровня ос- исщенности на том участке, где эта деятельность осуществляет­ся. Обычно, чем сильнее затруднено зрительное восприятие, тем кыше должен быть средний уровень освещенности. Рекомендуе­мые уровни освещенности, обеспечивающие комфортные зри­тельные условия при выполнении различных работ и получен­ные в большей степени на основе практического опыта, нежели ма научных знаниях, представлены на рис. 5.9.

Исключительно точные визуальные робота (наприиер, |*«фозлвстро**«я СбО{Ж8)

Рис. 5.9. Рекомендуемые уровни освещенности

Каждый вцд олисатой деятельности ыэтючает три значения осоеи^ем пости

Общее освещение в зонах с ц обо/» освещение для раЬэты внутри г Дополнительное освещение

неоопы!*** движением, с обычными I помещения V для точных визуальных работ

визуальными «ptrreptmww

Потеря остроты зрения с возрастом (%)

Возраст (в годах)

Рис. 5.10. Зависимость остроты зрения от возраста

Представленные в табл. 5.2 и на рис. 5.9 уровни освещенно­сти установлены для нормального зрения. С возрастом острота зрения человека снижается (рис. 5.10) и это требует повышения уровня освещения.

4. Искусственные источники света

Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов — лампы накаливания (JIH) и газоразрядные лампы (ГЛ).

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение (свет) в них получается в резуль­тате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в ре­зультате электрического разряда в атмосфере инертных газов или пиров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газораз­рядные лампы называют люминесцентными, если изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолето­вого излучения, испускаемого электрическим разрядом, светит­ся, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излуче­ние в свет.

Лампы накаливания наиболее широко распространены в быту из-за своей простоты, надежности и удобства эксплуатации. На­ходят они применение и на производстве, организациях и учре­ждениях, но в значительно меньшей степени. Это связано с их существенными недостатками: низкой светоотдачей — от 7 до 20 лм/Вт (светоотдача лампы — это отношение светового потока пампы к ее электрической мощности); небольшим сроком служ­бы — до 2500 часов; преобладанием в спектре желтых и красных Лучей, что сильно отличает спектральный состав искусственного спета от солнечного. В маркировке ламп накаливания буква Н обозначает вакуумные лампы, Г — газонаполненные, К — лампы с криптоновым наполнением, Б — биспиральные лампы.

Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение па производстве, в организациях и учреждениях прежде всего из-за значительно большей светоотдачи (40... 110 лм/Вт) и срока службы (8000... 12 000 часов). Из-за этого газоразрядные лампы в Основном применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров металлов, заполняющих колбы ламп, и люминоформа, можно получить свет практически любого спектрального диапазона — красный, зеленый, желтый и т. д. Для освещения в помещениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы дневного света, колба которых заполнена парами ртути. Свет, излучаемый такими лампами, близок по своему спектру к сол­нечному свету.

К газоразрядным относятся различные типы люминесцент­ных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру: лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-бе- лого света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ); лампы тепло-белого света (ЛТБ); лампы, близкие по спектру к солнечному свету (JIE); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).

К газоразрядным лампам высокого давления относятся: ду говые ртутные лампы высокого давления с исправленной цвет ностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ); металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидои металлов.

Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях лампы ЛБ, как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендую! ся для производственных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных прел приятий и т. п.), и наружного освещения. Лампы ДРИ имеют вы сокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади.

Источники света обладают различной яркостью. Максималь­ная переносимая человеком яркость при прямом наблюдении составляет 7500 кд/м².

На рис. 5.11 представлены некоторые из приблизительных значений яркости для нескольких источников света различного вида.

Однако газоразрядные лампы наряду с преимуществами пс ред лампами накаливания обладают и существенными недостат ками, которые пока ограничивают их распространение в быту.

Это пульсация светового потока, которая искажает зритель ное восприятие и отрицательно воздействует на зрение. При ос вещении газоразрядными лампами может возникнуть стробоско­пический эффект, заключающийся в неправильном восприятии скорости движения предметов. Опасность стробоскопического

Приблизительные значения яркости (кд/м²) Щ ^

m

Солнце Чистое Прозрач- Матирован- небо ная лампа ная лампа накаливания накаливания

дЗ Белая бумага у при освещении I 100 лк

Рис. 5.11. Значения яркости различных источников света

•ффекта при использовании газоразрядных ламп состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут показаться неподвиж­ными и стать причиной травматизма. Пульсации освещенности црсдны и при работе с неподвижными поверхностями, вызывая Лыстрое утомление зрения и головную боль.

Ограничение пульсаций до безвредных значений достигается 1>шшомерным чередованием питания ламп от различных фаз фехфазной сети, специальными схемами подключения. Однако Это усложняет систему освещения. Поэтому люминесцентные лампы не нашли пока широкого применения в быту. К недос­таткам газоразрядных ламп относится: длительность их разгора- ния, зависимость их работоспособности от температуры окру­жающей среды, создание радиопомех.

Другой причиной, по-видимому, является следующее об­стоятельство. Психологическое и отчасти физиологическое воз­действие на человека цветности излучения источников света не­сомненно в значительной степени связано с теми световыми ус­ловиями, к которым человечество приспособилось за время своего существования. Далекое и холодное голубое небо, соз­дающее в течение большей части светового дня высокие осве­щенности, вечером — близкий и горячий желто-красный костер, а затем пришедшие ему на смену, но аналогичные по цветности «Лампы сгорания», создающие, однако, низкие освещенности, — таковы световые режимы, приспособлением к которым, вероят­но, объясняются следующие факты. У человека наблюдается бо­лее работоспособное состояние днем при свете преимуществен­но холодных оттенков, а вечером при теплом красноватом свете лучше отдыхать. Лампы накаливания дают теплый краснова- ro-желтый цвет и способствуют успокоению и отдыху, люминес­центные лампы, наоборот, создают холодный белый цвет, кото­рый возбуждает и настраивает на работу.

От применяемого типа источников света зависит правиль­ность цветопередачи. Например, темно-синяя ткань при свете ламп накаливания кажется черной, желтый цветок — грязно-бе- лым. Т. е. лампы накаливания искажают правильную цветопере­дачу. Однако есть предметы, которые люди привыкли видеть преимущественно вечером при искусственном освещении, на­пример, золотые украшения «естественнее» выглядят при свете ламп накаливания, чем при свете люминесцентных ламп. Если при выполнении работы важна правильность цветопередачи — например, на уроках рисования, в полиграфической промыш­ленности, картинных галереях и т. д. — лучше применять естссл венное освещение, а при его недостаточности — искусственное освещение люминесцентных ламп.

Таким образом, правильный выбор цвета для рабочего мест» значительно способствует повышению производительности тру да, безопасности и общему самочувствию работников. Отделки поверхностей и оборудования, находящегося в рабочей зоне, точно также способствует созданию приятных зрительных ощу щений и приятной рабочей обстановки.

Обычный свет состоит из электромагнитных излучений с различными длинами волн, каждое из которых соответствует он ределенному диапазону видимого спектра. Смешивая красныil, желтый и голубой свет, мы можем получить большинство видн мых цветов, включая белый. Наше восприятие цвета предмет зависит от цвета света, которым он освещен и от того, каким of> разом сам предмет отражает цвет.

Источники света подразделяются на следующие три катет рии в зависимости от цвета света, который они излучают:

• «теплого» цвета (белый красноватый свет) — рекоменду ются для освещения жилых помещений;

• промежуточного цвета (белый свет) — рекомендуются для освещения рабочих мест;

• «холодного» цвета (белый голубоватый свет) — рекоменду ются при выполнении работ, требующих высокого уровни освещенности или для жаркого климата.

Цвета также могут классифицироваться как холодный или теплый в зависимости от их тона (рис. 5.12).

ТЕПЛЫЙ

Рис. 5.12. Классификация цвета

Таким образом, важной характеристикой источников света является цвет светового излучения. Для характеристики цвета Излучения введено понятие цветовой температуры.

Цветовая температура Т_ш — это такая температура черного тела, при которой его излучение имеет такую же цветность, как И рассматриваемое излучение. Действительно при нагреве чер­ного тела его цвет изменяется от теплых оранжево-красных до колодных белых тонов. Цветовая температура измеряется в гра­дусах Кельвина (К). Связь между градусами по шкале Цельсия и но шкале Кельвина следующая: К = °С + 273. Например, О °С со­ответствует 273 К.

Цвета электрических ламп можно разделить на три группы, в щнисимости от их цветовой температуры:

• белый дневного цвета — около 6000 К;

• нейтральный белый — около 4000 К;

• теплый белый — около 3000 К.

На рис. 5.13 представлена номограмма условий зрительного восприятия в зависимости от уровня освещенности и цветовой температуры источников света.

Номинальная цветовая температуре (К)

Освещенность, лк