Освещенность рабочих мест: современные подходы к измерениям и оценке

Общий индекс цветопередачи, Ra - величина, предназначенная для определения  степени соответствия цвета объектов, освещенных исследуемым источником света, цвету этих объектов при эталонном  освещении.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Освещенность, Е (люкс, лк; 1 лк = 1лм/м2) - плотность светового потока, падающего  на какую-либо точку поверхности  или отношение падающего на поверхность  светового потока к площади освещаемой поверхности.

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.

Отсутствие естественного освещения - состояние естественного освещения  в помещении, при котором величина КЕО менее 0,1% (отсутствие фонарей, световых проемов и др.).

Показатель дискомфорта, М - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающий неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения; оценивается в относительных единицах.

Показатель ослепленности, Р - критерий оценки слепящего действия осветительной установки; оценивается в относительных единицах.

Поле зрения - поверхность или  часть пространства, видимая из данной точки неподвижным глазом.

Прямая блескость - характеристика отражения светового потока, создаваемая  в основном источниками света, осветительными приборами, а также яркостью окна (светового проема), создаваемой солнечными лучами, инсоляцией.

Рабочая поверхность - поверхность  в пределах рабочего места, на которой  производится зрительная работа, нормируются  и измеряются параметры освещенности.

Световая отдача (источника света, ламп), лм/Вт - частное от деления  испускаемого источником полного светового  потока на полную мощность, потребляемую им.

Световой поток, лм (люмен) - световая мощность, излучае­мая источником или  принимаемая поверхностью.

Световой прибор - устройство, содержащее источник света (лампу) и светотехническую арматуру и предназначенное для  освещения или световой сигнализации.

Сила света, кд (кандела) - световой поток, распространяющийся внутри телесного  угла в заданном направлении.

Совмещенное освещение - освещение, при  котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется  искусственным.

Стробоскопический эффект - явление  искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся  объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках, выполненных газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током.

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Цветовая температура - температура  излучателя Планка (черного тела), при  которой его излучение имеет  ту же цветность, что и излучение  рассматриваемого объекта.

Цветопередача - общее понятие, характеризующее влияние спектрального состава, распределения источника света на зрительное восприятие цветности объектов, сознательно или бессознательно сравниваемое с восприятием тех же объектов, освещенных стандартным источником света.

Яркость, L, кд/м2 - поверхностная плотность  светового потока, отнесенная к единице  площади проекции светящей поверхности  на плоскость, перпендикулярную заданному  направлению.

Надо сказать, что в справочной, методической и другой литературе, кроме указанных выше, могут использоваться другие трактовки и определения. Так, под контрастом понимают различия восприятия двух составных частей поля зрения, например объекта и фона. Это субъективная оценка контраста, а для его объективной оценки используется специальная формула. Характеристики яркостного контраста и (или) цвета между объектом и фоном во многом определяют зрительное восприятие объекта в окружающем пространстве и зависят от ряда факторов.

Яркость также имеет другое определение: физическая величина, создающая ощущение светлоты, выраженная силой света в заданном направлении (обычно к наблюдателю), с единицы площади поверхности, которая сама светится за счет отражения или за счет пропускания света (ГОСТ ИСО 8995-2002). А освещенность определяют и как отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента.

Для характеристик естественного  освещения часто используется термин "второй свет".

Наряду с термином "расчетная  поверхность" выделяют расчетную рабочую поверхность - условная горизонтальная поверхность, на которой рассчитывают среднюю освещенность при проектировании освещения (обычно выбирают ее на расстоянии 0,85 м от уровня пола).

Приведем и некоторые пояснения  к определениям и терминам, касающихся светильников, световых приборов (далее - СП). Классификация световых приборов осуществляется по ряду признаков. К главным признакам относятся: основная светотехническая функция, характер светораспределения, условия эксплуатации, основное назначение светового прибора.

По основной светотехнической функции  СП разделены на приборы для освещения (осветительные приборы) и приборы  для световой сигнализации (светосигнальные  приборы). Они могут также совмещать  обе эти функции. По характеру  распределения светового потока от ламп световые приборы разделяются на светильники (перераспределяют свет внутри больших телес­ных углов), прожекторы общего и специального назначения, перераспределяющие свет ламп внутри малых телесных углов (до 4?), проекторы (световой поток концентрируется на поверхности малого размера или в малом объеме).

По своему основному назначению светильники классифицируют: для  промышленных и производственных зданий; для общественных зданий и жилых (бытовых) помещений; для наружного  освещения; для подземных рудников и шахт; для кинематографических и телевизионных студий. По способу установки различают светильники стационарные (потолочные, настенные, встраиваемые, подвесные, пристраиваемые, венча­ющие, консольные, торцевые) и нестационарные (настольные, напольные, ручные, головные).

Светильники общего освещения предназначены  для общего освещения помещений, зданий и открытых пространств, тогда  как светильники местного освещения  рассчитаны в основном на освещение  рабочих поверхностей. Светильниками  или световыми приборами комбинированного освещения называют приборы, создающие (поочередно или одновременно) как общее, так и местное освещение.

Основная характеристика условий  световой среды - освещенность (отношение  падающего на поверхность светового  потока (измеряется специальной единицей - люмен) к величине площади этой поверхности. Уровень освещенности измеряют и оценивают специальной единицей люкс (лк). Например, максимальный уровень освещенности, установленный СНБ 2.04.05-98, для самых напряженных, точных или прецизионных зрительных работ составляет 5 000 лк. При наиболее высоком стоянии солнца уровни освещенности, создаваемые на поверхности земли, достигают 120 000-130 000 лк при мощности светового потока на каждый квадратный метр земной поверхности около 700 Вт. При стоянии солнца над горизонтом освещенность на поверхности земли составляет около 1 000 лк, тогда как, например, лунный свет дает освещаемость всего лишь менее 1 лк. Свет или видимое излучение проникает в кожу на глубину около 2 см и оказывает полезное влияние на целый ряд проходящих в организме биологических процессов. Не зря говорят: "Куда не заглядывает солнце, туда часто заглядывает врач".

На рабочих местах наиболее распространенных профессий, не требующих высокого напряжения со стороны органа зрения, нормируемые уровни освещенности составляют 150-250 лк. Напомним, что для зрительного восприятия основное значение придается не падающему световому потоку от источника света, а уровню яркости освещаемых объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Иными словами, зрительное восприятие определяется не освещенностью, а яркостью как характеристикой светящихся тел, объектов, поверхностей. Яркость - основная световая величина, на которую реагирует зрительный анализатор, орган зрения. Определяется она плотностью силы света в направлении глаза. Основная единица измерения яркости - кандела на 1 кв. м (кд/м2); в литературе можно встретить и такие (в основном ранее используемые) единицы измерения яркости, как стильб (сокращенно сб) и нит (нт). Для характеристики восприятия яркости одного цвета по отношению к другому или яркости окружения используют термин светлота, который по существу является субъективным аналогом яркости.

Яркость освещенных поверхностей, в  свою очередь, зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.

Качество производственного освещения  определяет ряд условий, в том  числе равномерное распределение  яркостей в поле зрения и ограничение  теней, ограничение прямой и отраженной блескости, уменьшение или устранение колебаний светового потока ("вибрации света"), степень неравномерности освещенности и др. Рассмотрим некоторые из них.

Учитывая, что сегодня при контроле за состоянием освещения не всегда уделяется должное внимание такому существенно влияющему на качество освещенности на рабочем месте показателю качества света, как блескость, приведем некоторые пояснения.

Чрезмерно слепящую яркость (блескость) рассматривают как свойство различных  ярко светящихся поверхностей вызывать нарушения зрительных функций, условия комфортного зрения или ухудшать контрастную чувствительность. Различают прямую и отраженную блескость. Прямая блескость создается в основном светильниками, источниками света, осветительными приборами, а также яркостью окна (светового проема), создаваемой солнечными лучами, инсоляцией. Отраженная или вторичная блескость создается рабочими поверхностями, обладающими свойством зеркального отражения светового потока по направлению к глазу работника. Иначе говоря, блескость возникает тогда, когда яркость светильников или светового проема значительно превышает общую яркость поверхностей интерьера помещения или в результате отражения светового потока светильников или инсоляции от блестящих поверхностей.

Условно различают две формы блескости. Так, слепящая блескость нарушает и искажает видимость деталей или объектов, но не обязательно вызывает выраженные зрительные неудобства, тогда как дискомфортная блескость, напротив, проявляется в первую очередь неудобством, ощущаемым работником дискомфортом, а качество видимости рассматриваемых объектов чаще всего и не нарушается. Изменение нормального состояния зрительных функций, возникающее при наличии в поле зрения блескости, ярких светящихся поверхностей, называется ослепленностью или слепимостью, что приводит к нарушению видимости, утомлению органа зрения, снижению работоспособности и т.п. Отметим, что показатель ослепленности подлежит контролю при обследовании и входит в число нормируемых показателей, установленных СНБ 2.04.05-98.

Приведем и мнение специалистов, которые считают, что больше проблем  часто создает не слепящая, а дискомфортная  блескость, при этом меры, принятые для устранения дискомфортной блескости (создаваемые светильниками, окнами), чаще всего достаточны и для сглаживания, устранения слепящей блескости.

Гигиенические требования к освещению  рабочего места

Нормативные величины освещенности рабочих  мест для разных видов работ и  соответствующих зрительных нагрузок, в том числе количественные и  качественные характеристики освещения, определяются СНБ 2.04.05-98.

"3.1. Нормируемые значения освещенности  в настоящих нормах приводятся  в точках ее минимального значения  на рабочей поверхности (выделение  наше) внутри помещения для разрядных  источников света, кроме оговоренных случаев; для наружного освещения - для любых источников света".

Для пояснения укажем, что рабочая  поверхность - основной объект при установлении регламентированных норм освещенно­сти. Под рабочей поверхностью, как  объекта для нормирования требуемых уровней освещенности, понимают поверхность рабочего стола, верстака, станка, части оборудования или изделия, на которой производится работа и для которой нормируется или на которой измеряется освещенность. По расположению рабочей поверхности выделяют горизонтальную (в СНБ 2.04.05-98 и других нормативных документах обозначается буквой "Г") и вертикальную (обозначается буквой "В") поверхности. Иногда выделяется и наклонное расположение рабочей поверхности.

Объектом различения считается  рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется воспринимать глазом в процессе работы. Объектом различения могут быть, например, нить волокна, ткани, точка, линия, знак, пятно, трещина, риска и т.п. А поверхность, на которой находится и рассматривается требуемый объект различения, называют фоном.

Следует также обратить внимание на то, что из полученных результатов  замеров освещенности на данной рабочей  поверхности на соответствие нормам, указанным в СНБ 2.04.05-98, принимается  минимальное значение освещенности. Кроме того, следует при оценке полученных результатов измерений учитывать требования п.6.9.

"6.9. Отношение максимальной и  минимальной освещенно­сти для  работ I-II разрядов не должно  превышать при люминесцентных  лампах 1,3, при других источниках света - 1,5; для работ разрядов IV-VII - 1,5 и 2,0".

Приведем пример. На рабочем месте  установлена норма освещенности 400 лк при выполнении зрительных работ II-го разряда и использовании  для освещения люминесцентных ламп. При обследовании условий освещенности оказалось, что при средней освещенности (410 лк) минимальная освещенность на рабочей поверхности в зоне А составила 370 лк, а максимальная (условная зона Б) - 490 лк. В данном случае устанавливаются факты несоблюдения норм по условиям световой среды. Во-первых, отношение максимальной освещенности к минимальной (коэффициент неравномерности) составило 1,32 и превысило допустимую норму, равную 1,3, хотя средняя освещенность на рабочем месте отвечает гигиеническим требованиям. Во-вторых, величина минимального значения (370 лк) на рабочей поверхности в зоне А также ниже требуемого регламента, равного 400 лк.