Естественное и искусственное освещение и гигиенические требования к нему

Свет — один из важнейших факторов внешней среды, ока­зывающий разностороннее биологическое действие на организм и играющий важную роль в сохранении здоровья и высокой ра­ботоспособности. Обычно к видимой части солнечного спектра относят излучение с длиной волны 400—760 нм. Основными по­нятиями для характеристики света являются световой поток, ос­вещенность, сила света и яркость. Световой поток — лучистая энергия, вызывающая световое ощущение. Единицей измерения его является люмен (лм) — световой поток от эталонного точечного источника в 1 международную свечу, помещенного в вершине те­лесного угла в 1 стерадиан (рис. 7.5). Под освещенностью понима­ют плотность светового потока на освещаемой поверхности.

Единица освещенности — люкс (лк) равна освещенности поверх­ности в 1 м², на которую падает и равномерно распределяется световой поток в 1 люмен (лм), получаемый с площади

0. 5305 см² расплавленной платины в момент ее затвердения. Про­странственную плотность данного светового потока в определен­ном направлении называют силой света, единицей которой служит кандела (кд). Кроме того, для характеристики светового потока введено такое понятие, как яркость (кд/м²) — величина светового потока, исходящего от освещаемой или светящейся поверхности в сторону глаза. Определенные уровни яркости освещаемых пред­метов необходимы для зрительного восприятия. Чрезмерная яр­кость — так называя блескость — оказывает отрицательное влия­ние на орган зрения, вызывая затрудненное видение. Это явля­ется причиной утомления глаза и снижения работоспособности.

Рациональное освещение жилища, общественных и производст­венных помещений способствует нормальному функционирова­нию органа зрения, повышает жизненный тонус, увеличивает работоспособность, способствует лучшему санитарному со­стоянию помещений.

Чем лучше освещенность, тем выше зрительная работоспособ­ность и меньше зрительное утомление. Улучшение световых усло­вий отражается на количественной и качественной стороне тру­да — выработке продукции в единицу времени (рис. 7.6), количе­стве ошибок, брака. Рациональное освещение играет важную роль в профилактике производственного травматизма. При плохом освещении работа становится более опасной, поскольку установлено, что ответная реакция организма на возможную опасность находится в прямой зависимости от того, насколько быстро и легко человек может ее заметить. По данным амери­канских авторов, около 20 % несчастных случаев в промышлен­ности и на транспорте обусловлена плохим освещением, при­чем это обходится стране ежегодно в 2 млрд долларов.

Недостаточная освещенность отрицательно сказывается на разнообразных физиологических и биохимических процессах в ор­ганизме, приводит к снижению обмена. Многие зрительные функ­ции: острота зрения (способность глаза различать мелкие дета­ли), быстрота различения (наименьшее время, необходимое для возникновения зрительного впечатления о предмете), устойчи­вость ясного видения (время ясного видения предмета), контра­стная чувствительность (способность глаза к восприятию разни­цы двух смежных яркостей) и др. находятся в прямой зависимости от освещенности. Так, при зрительной работе в течение 3 ч и освещенности рабочего места 30—50 лк устойчивость ясного видения снижается на 37 %, а при освещенности 100—200 лк — только на 10—15 %.

Уровень освещенности рабочих мест должен устанавливаться с учетом нормального функционирования зрительного анали­затора и психофизиологических особенностей восприятия све­та. По спектральному составу искусственное освещение должно максимально приближаться к солнечному свету, а уровень ос­вещенности рабочих мест — соответствовать гигиеническим нормам. При этом необходимо учитывать точность работы (раз­мер объекта), характер фона, величину контраста (между фо­ном и объектом), продолжительность работы.

В помещении необходимо поддерживать равномерную и устой­чивую освещенность с целью предотвращения частой переадап- тации и развития зрительного утомления. Освещаемые поверхно­сти в пределах рабочей зоны не должны создавать блескости.

Освещение помещений может осуществляться за счет как ес­тественного, так и искусственного света.

Естественное освещение. Естественное освещение помеще­ний обеспечивается солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. При этом уровень освещенности в помещении во многом зависит от ориентации световых проемов по сторонам света. Ориентация окон на южную сторону обеспечивает более высокие уровни освещенности и длительную инсоляцию по сравнению с северным направлением.

В средних широтах для жилых и основных производственных помещений аптек наилучшей является ориентация на юго-вос­ток и юг. На север ориентируются помещения, в которых не требуется высокая инсоляция или необходимо предупредить действие прямых солнечных лучей. Так можно ориентировать вспомогательные помещения аптек, операционные больниц, кухни жилых зданий и т. д. Западная ориентация обусловлива­ет перегрев помещений летом и недостаток солнечной инсоля­ции зимой.

На уровень освещенности влияют затемнение окон близлежа­щими зданиями, зелеными насаждениями, строительно-архитек­турные факторы (конструкции светопроемов), темная окраска со­седних зданий, стен внутри помещения и др. Большие потери света могут быть обусловлены загрязненностью стекол, формой и раз­мерами переплетов рам. Поэтому с гигиенической точки зрения оконные переплеты целесообразно устраивать прямоугольной формы, чтобы верхний край их был на уровне 15—20 см от по­толка. Это способствует большему проникновению света в по­мещение. Светлая окраска стен, потолка, мебели также увели­чивает освещенность на 20—25 % за счет отраженного света.

Для гигиенической оценки уровня естественной освещенно­сти в помещении обычно используют такие показатели, как ко­эффициент естественной освещенности (КЕО), угол отверстия, угол падения, световой коэффициент (СК) (табл. 7.1).

Коэффициент естественного освещения — отношение освещен­ности данной тачки горизонтальной поверхности внутри поме­щения (Е) к одновременной горизонтальной освещенности под открытым небом при освещении ее рассеянным светом небосво­да (Eq), выраженное в процентах:

КЕО = -P- • 100%.

^Ео

Для больничных палат КЕО должен быть не менее 1 %, для школьных классов — не менее 1,5 %, для операционных блоков больниц и ассистентских аптек — не менее 2,5 %.

Таблица 7.1. Показатели естественной освещенности жилых и общест­венных помещений

Гигиенические нормы (СНиП 23-05—95) устанавливают тре­буемую величину КЕО для производственных помещений в за­висимости от точности работ и вида освещения (табл. 7.2).

В основу установления характера работ по степени точности положен линейный размер объекта различения (например, де­ления шкалы весов, величина частиц в растворах и др.).

Достаточно объективно характеризует уровень естественного освещения такой показатель, как угол отверстия. Он определяет величину участка небосвода, непосредственно освещающего исследуемое место. Величина угла отверстия определяется пе­ресечением линии, проведенной из точки наблюдения к верх­нему краю окна, с линией, проведенной из этой точки к самой высокой части противостоящего здания (дерева). Освещен­ность увеличивается с возрастанием величины угла.

Ориентировочное представление о состоянии естественной освещенности дают такие показатели, как световой коэффици­ент и угол падения. Первый характеризуется отношением пло­щади остекления окна к площади пола, второй определяется уг­лом, образованным горизонтальной поверхностью стола и ли­нией, проведенной с места наблюдения этой поверхности к верхнему краю окна. Чем больше величина светового коэффи­циента и угол падения, тем лучше освещение. На эту зависи­мость оказывают влияние световой климат местности, глубина комнаты, величина видимой через окна части небосвода, рас­положение и ориентация окон.

Искусственное освещение. Большое значение в жизни чело­века имеет искусственное освещение. Его роль особенно воз­растает в связи с производственной деятельностью в вечернее время, а также с культурным отдыхом.

Системы искусственного освещения по устройству могут быть разделены на общую, комбинированную и местную. Система об­щего освещения обеспечивается светильниками различного типа, равномерно распределенными по помещению, чтобы создать дос­таточную освещенность в производственной зоне и в проходах.

Для обеспечения более высоких уровней освещенности на рабочих местах, где выполняется требующая большого зритель­ного напряжения работа, устанавливаются светильники мест­ного освещения. Комбинированное освещение представляет собой сочетание общего и местного освещения. Оборудование только местного освещения не допускается. Система комбини­рованного освещения более экономична и широко использует­ся в помещениях различного назначения.

Существует несколько типов светильников. Арматура све­тильников прямого света за счет внутренней отражающей эма­левой или полированной поверхности позволяет направлять около 90 % света лампы на освещаемое место. Светильники от­раженного света, наоборот, большую часть светового потока направляют вверх. В результате происходит равномерное рас­пределение его по помещению и освещение мягким рассеян­ным светом. Данная арматура позволяет создавать освещение в помещении, наиболее отвечающее гигиеническим требовани­ям. Однако она малоэкономична, так как теряется свыше 50 % света. В связи с этим наиболее широкое применение в жилых помещениях, школах, больницах, аптеках находят более эконо­мичные арматуры полуотраженного и рассеянного света (рис. 7.7, а—е), которые не дают резких теней и не обладают слепя­щим свойством.

Для оценки равномерности освещения поверхности рабочего места используют коэффициент неравномерности, составляю­щий отношение наименьшей освещенности к наибольшей в од­ной плоскости. Коэффициент неравномерности должен быть не менее 1:3 в плоскости на протяжении 5 м и не менее 1:2 в плоскости 0,75 м.

Равномерность освещения, отсутствие теней и блескости соз­дают оптимальные условия для работы органа зрения. Наличие неравномерной освещенности требует длительного (40 мин) приспособления к меньшей яркости, чем к большей (10 мин). Отмечено, что рассматривание мелких деталей при недостаточ­ном освещении приводит к перенапряжению зрительного ана­лизатора. Это обусловливает утомление светочувствительных элементов глаза, следствием чего является значительное сниже­ние зрительной работоспособности и производительности тру­да. Длительная работа в условиях нерационального освещения может привести к развитию профессиональной близорукости.

Для предохранения глаз от блескости светящейся поверхности лампы (при местной системе освещения) большое значение имеет защитный угол (а) осветительной арматуры. Он образуется го­ризонтальной линией, проходящей через нить накала лампы, и ли­нией, идущей от нити накаливания к нижнему краю арматуры

Примечания. 1. Освещенность следует принимать с учетом пп. 7.22 и 7.23 настоящих норм.

2. Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы устанавливаются при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от работающего при среднем контрасте объекта раз­личения с фоном и светлым фоном. При уменьшении (увеличении) контраста допускается увеличение (уменьшение) освещенности на 1 ступень по шкале ос­вещенности в соответствии^ п. 4.1 настоящих норм.

светильника (рис. 7.8). В его пределах источник света полно­стью закрыт от глаза работающего. Для предохранения глаз от блескости люминесцентных ламп, помимо обеспечения защит­ного угла, используются экранирующие решетки и различные рассеиватели.

Для местного освещения должны применяться светильники прямого света, имеющие арматуру с защитным углом не менее 30°. Этому требованию соответствуют светильники типа "Альфа" и "Бета". При устройстве комбинированного освещения с целью создания наиболее благоприятных условий для работы необхо­димо, чтобы светильники общего освещения обеспечивали на уровне 1 м от пола не менее 10 % освещенности рабочей по­верхности. Она должна быть не менее 150 лк в случае приме­нения люминесцентных ламп и 50 лк при использовании ламп накаливания. В зависимости от размера объекта различения, контраста его с фоном, характеристики фона (светлый, сред-

Рис. 7.7. Продолжение.

б — для люминесцентных ламп: 1 — типа ОД; 2 — типа ОДО; 3 — типа ПВЛ.

_Q--Q

3

б

а — светильник с лампой накаливания; б — светильник с люминесцентными лампами.

Рис. 7.8. Защитный угол освети­тельной арматуры.

ний, темный), характера выполняемой работы санитарными правилами установлены различные нормы освещенности. Так, для зрительной работы наивысшей точности (объект различе­ния меньше 0,15 мм), при малом контрасте и темном фоне уро­вень освещенности рабочей поверхности при комбинирован­ном освещении должен быть не менее 5000 лк, при системе об­щего освещения — 1500 лк, при работе средней точности (объект различения 0,5—1 мм) — 750 и 300 лк, малой точности (объект 1—5 мм) — 300 и 200 лк.

Освещенность на рабочих местах определяется с помощью люксметра и расчетным методом.