ОСВЕЩЕНИЕ КАК ОБЪЕКТ КОМПЛЕКСНОГО ЭРГОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

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

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

31

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

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

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

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

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

В эргономике обычно пользуются следующими фотометрическими понятиями:

• световой поток, измеряемый в люменах (лм);

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

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

Уровень освещенности

Л

Цвет света

Распределение освещенности

 

Цветопередача

Оптимальное освещение

Отсутствие бликов

.

.

 

Распределение тени

Направление света

 

 

32

 

Рис. 5. Основные условия оптимального освещения помещений и рабочих мест

m

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

• обеспечить оптимальные зрительные условия для различных видов деятельности;

• содействовать достижению целостности восприятия среды и эмоциональной
выразительности интерьера.

Оптимальное освещение на рабочем месте характеризуется следующими основными параметрами:

• уровень освещенности;

• распределение освещенности;

• направление света (светового потока);

• распределение тени;

• отсутствие зон блескости (бликов);

• цвет света (светового потока);

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

На рабочих местах освещение дополнительно выполняет следующие задачи:

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

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

• психологическую (создает благоприятные стимулы и настроение);

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

• гигиеническую — стимулирует поддержание чистоты.

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

Независимо от способа освещения уровень необходимой освещенности определяется следующими параметрами:

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

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

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

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

• характеристика фона — темный, средний, светлый.

.

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

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

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

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

• угол падения не должен способствовать возникновению слепящих отраженных лучей;

• тень от человека не должна закрывать его рабочую зону.

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

Один из наиболее вредных дефектов освещения — блескость. Под блескостью понимается специфическое свойство ярко освещенной поверхности вызывать ослепление или дезадаптацию (адаптация — приспособление, дезадаптация — отсутствие адаптации) наблюдателя. Из-за блескости при прямом освещении эффективность чтения, например, по прошествии трех часов,

 

3 Э-924

снижается на 80%, в то время как при системе отраженного света и отсутствии блескости снижение составляет лишь 10%.

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

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

1 х Ь х Ет х к _f

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

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

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

Таблица 2. Требования к освещенности рабочих мест

 

Тип помещения	Освещенность, лк	Цвет света
Складские помещения		ww, nw
Комнаты отдыха, сантехнические помещения, столовые		ww, nw
Медицинские учреждения, больницы		ww, nw
Коридоры и лестничные пролеты		ww, nw
Офисные помещения		ww, nw
Офисные помещения с достаточным дневным освещением		ww, nw
Большие офисные помещения
с высокой степенью отражения		ww, nw
со средней степенью отражения		ww, nw
Чертежные мастерские		ww, nw
Помещения для переговоров		ww, nw
Помещения для посетителей		ww, nw
Помещения с компьютерами		ww, nw
Помещения с измерительными инструментами		ww, nw
Лаборатории		ww, nw
Помещения для работ, требующих зрительного напряжения		ww, nw
Контроль света		ww, nw

См. продолжение

Продолжение табл. 2

 

Тип помещения	Освещенность, л к	Цвет света
Ювелирные мастерские		ww, nw
Мастерские по изготовлению оптики и часов		ww, nw, tw
Мастерские по обработке драгоценных камней		ww, nw, tw
Помещения для сортировки бумаг		ww, nw
Ретушь, литография, набор		ww, nw, tw
Контроль цветов		ww, nw, tw
Гостиницы и рестораны приемные рестораны буфеты общие помещения кафе самообслуживания	200 200 300 300 300	ww, nw ww ww, nw ww, nw ww, nw
Парикмахерские		ww, nw, tw
Косметические салоны		ww, nw, tw

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

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

Таблица 3. Световой поток разных источников света

 

Источник	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Срок службы, час
Лампа накаливания тепло-белый свет	15 25 40 60 75 100	90 230 430 730 960 1380	1 000
Галогенная лампа 12 В тепло-белый свет	20 35 50 75	340 670 1 040 1 280	2 000—4 000
Галогенная лампа 220 В тепло-белый свет	100 150 200 300 400 500	1 650 2 600 3 200 5 000 6 700 9 500	2 000—4 000
Люминесцентная лампа, компактные тепло-белый свет холодно-белый свет нейтрально-белый свет	4 б 8 13 15 16 18 36 58	120 240 450 950 950 1 250 1 350 3 350 5 200	7 500—8 500
Ртутная лампа тепло-белый свет нейтрально-белый свет	50 80 125 250 400	2 000 4 000 6 500 14 000 24 000	8 000—12 000

См. продолжение

35

Продолжение табл. 3

 

Источник	Мощность, ватт	Световой поток, люмен	Срок службы, часы
Натриевая лампа желтый свет	35 50 70 100 150 250 400	2 000 3 500 5 600 9 500 15 500 30 000 51 500
Металлогалогенная лампа тепло-белый свет холодно-белый свет	39 75 150	3 000 5 100 12 500	б 000—9 000

Для менее точных расчетов может быть использован упрощенный способ определения количества светильников в помещении (жилой комнате) — табл. 4.

Таблица 4. Минимальное количество ламп в жилой комнате (освещенность 50 лк)

 

 

 

 

 

Площадь комнаты, м2 •	Мощность КЛЛ, Вт
				20—23
Мощность ламп накаливания, Вт
			75 ■
Количество ламп при окраске стен
теми.	светл.	теми.	светл.	теми.	светл.	теми.	свет.	теми.	свет.
10 15 20 30 40	8 10 12 16 21	б 7 10 14 18	5 6 8 10 13	4 5 6 9 11	3 4 5 б 8	3 5 5 7	2 2 3 4 5	2 2 3 3 5	2 2 3 3 4	1 2 2 3 4

о

г

о

I

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

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

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

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

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

• лампы накаливания традиционного исполнения;

• галогенные лампы накаливания;

• люминесцентные лампы трубчатые и фигурные.

36

Обычные

Галогенные

 

(1) Стандартная лампа
накаливания

(2) Лампа накаливания с
посеребренным отражателем

(3) Миньон с нитью
накаливания

(4) Параболическая лампа с
алюминиевым покрытием

(5) Лампа накаливания —
«глобус»

(6) Лампа с точечным
отражателем

(7) и (8) Галогенные лампы
стандартного напряжения

(9) Галогенные лампы низкого
напряжения )

(10) Стандартная
флюоресцентная трубка
(И), (12) и (13)
Энергосберегающие
компактные флюоресцентные
лампы

28) Торшер

30) Точечные светильники на штанге 29, 31) Напольные светильники