Освещенность рабочих мест: современные подходы к измерениям и оценке

Напротив, по приведенной шкале  нормы освещенности можно снижать  на одну ступень (п.6.6 СНБ 2.04.05-98), если выполняются  работы IV-VI разрядов (по разряду зрительных работ) или оборудование не требует постоянного наблюдения.

В местах и зонах предприятий  и организаций, где работы не проводятся, в проходах уровни освещенности должны составлять 25% от общей освещенности, но не менее 75 лк при использовании газоразрядных ламп и 30 лк при использовании ламп накаливания; при проектировании освещения в производственных помещениях можно применять и так называемое локализованное освещение, когда выделяются основные и вспомогательные рабочие зоны.

На рабочих местах, расположенных  вне зданий и помещений, нормируемые  уровни освещенности составляют от 2 до 50 лк с учетом разряда зрительной работы; нормируется и высота расположения осветительных установок вне зданий. Параметры яркости также нормируются (п.6.13 СНБ 2.04.05-98), и весь диапазон величин яркости для производственных условий составляет с учетом площади поверхности от 500 (площадь рабочей поверхности менее 1 х 10-4 м2) до 2 000 кд/м2 (площадь рабочей поверхности более 1 х 10-1 м2).

"6.4. Для освещения производственных  помещений следует использовать, как правило, наиболее экономичные  разрядные лампы. Использование  ламп накаливания для общего  освещения допускается только  в случае невозможности или  технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп. Для местного освещения кроме разрядных источников света рекомендуется использовать лампы накаливания, в том числе галогенные.

6.14. Коэффициент пульсации освещенности  на рабочих поверхностях при  питании источников света током частотой не менее 300 Гц не должен превышать значений, указанных в таблице 1. Коэффициент пульсации не ограничивается:

- при частоте питания 300 Гц  и более;

- для помещений с периодическим  пребыванием людей при отсутствии  в них условий для возникновения стробоскопического эффекта. В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, необходимо включение соседних ламп в три фазы питающего тока или включение их в сеть с электронными пускорегулирующими аппаратами".

Итак, величина коэффициента пульсации (Кп,%) не должна превышать 10% для работ наивысшей и очень высокой точности (I-II разряд), 15% - при работах высокой точности (III разряд). При работах IV-VII разрядов, а также VIII разряда (подразряд "а") коэффициент пульсации не должен превышать 20%. Отметим, что свет от любых ламп, питающихся от сети переменного тока, характеризуется периодическими колебаниями, не всегда заметными при использовании в качестве источников света обычных ламп накаливания (далее - ЛН) и люминесцентных ламп (далее - ЛЛ). Напротив, очень заметными являются периодические колебания в тех случаях, когда источник освещения - газоразрядные лампы (далее - ГРЛ). Такие колебания вызывают ощущение мерцания или стробоскопический эффект, а чаще и оба вместе. Периодические колебания частотой 100 Гц происходят быстро и редко могут быть замечены глазом, характерны они для ламп при питании переменным током (50 Гц). Иногда могут быть заметны колебания от люминесцентных ламп (могут восприниматься как мерцание) на краях ЛЛ, возле электродов. Надо сказать, что мерцание усиливается со старением, увеличением срока эксплуатации, износом ЛЛ. Мерцание светового потока ртутных ламп высокого давления, ГРЛ, металлогалогенных и натриевых ламп заметно в большей степени от ламп, конст­руктивно размещенных в прозрачные колбы, чем для ламп в колбах с люминесцентными покрытиями.

Стробоскопический эффект - это кажущиеся  неподвижность или изменение  движения объекта, освещенного светом, периодически изменяющейся интенсивности  с соответствующей частотой. Этот эффект (создается в основном вращающимися машинами и другими движущимися объектами) - выраженная помеха для нормальной зрительной работы, если стробоскопическое изображение появляется в зоне наблюдаемого объекта или на самом объекте наблюдения и требующего постоянного наблюдения. В этих ситуациях создается выраженный потенциальный риск, когда это касается вращающихся частей, например машины, и создается ложное впечатление малой скорости, неподвижности или даже вращения в противоположном направлении. В качестве мер профилактики используют систему освещения вращающихся деталей лампами накаливания (местное или локализованное освещение). Стробоскопический эффект снижается распределением ламп на три фазы, использованием в ЛЛ двойных цепей с фазовым сдвигом; но наиболее эффективный способ снижения мерцаний и стробоскопических эффектов - питание ламп током высокой частоты.

Таким образом, технические регламенты и гигиенические нормы устанавливают  порядок использования в качестве источников света и освещения  различных ламп, но с учетом конкретных условий зрительной работы, необходимости обе­спечения безопасности и эффективности труда.

Измерения и оценка параметров освещенности

 

Порядок и методики проведения измерений, исследований, а также последующая  оценка полученных данных, характеризующих параметры световой среды, проводится в соответствии с требованиями, указанными в СНБ 2.04.05-98, ГОСТ 24940-96 "Здания и сооружения. Методы измерения освещенности", СанПиН 13-2-2007.

Конечно, СНБ 2.04.05-98 как основной документ в области нормирования параметров освещенности, устанавливающий требуемые для различных условий уровни освещенности, достаточно хорошо знаком специалистам. Однако вопросы правильного, корректного проведения измерений и последу­ющей оценки полученных результатов, в том числе по СанПиН 13-2-2007, часто требуют дополнительных разъяснений. И необходимые ответы на возможные вопросы как раз и содержат МУ 11.11.12-2002.

Основное содержание МУ 11.11.12-2002 - это  информация о том, как корректно  выполнить измерения, проанализировать полученные данные, дать компетентную оценку уровням освещения. Первая глава (всего в документе семь глав и приложения) раскрывает общие положения и область применения документа; во второй главе приведены основные термины.

Методическими указаниями (третья глава) определены порядок и основные этапы выполнения исследований, измерений и оценки условий освещения рабочих мест.

"6. Измерения и оценка условий  освещения включают следующие  этапы:

- изучение документации, оценка  соответствия светильников требованиям по защите от воздействия среды;

- обследование условий освещения  и измерения его уровней;

- оформление результатов с проверкой  соответствия показателей освещения  нормам, установление класса условий  труда по показателям освещенности рабочего места;

- анализ причин несоответствия  условий освещения рабочих мест  нормам и разработка мер по  оптимизации условий освещения".

Фактически основная задача при  работе с нормативной документацией  заключается в определении требований к освещению исследуемых рабочих мест. При изучении документации на основе изучения и анализа особенностей выполнения технологического процесса определяются требования к освещению исследуемых рабочих мест, на основе измерений размеров (или по документации) различаемых объектов или обрабатываемых деталей устанавливаются разряд и подразряд выполняемых зрительных работ, анализируется характеристика объекта различения, его линейный размер и расстояние до глаз работающего.

До начала измерений устанавливаются  требования к освещению рабочих мест, в том числе к нормируемым показателям качества, определяемым коэффициентом пульсации освещенности, показателем ослепленности и ограничением отраженной блескости. Отдельно определяются нормы при использовании ламп накаливания, для помещений без естественного освещения или его недостаточности, требования к освещению характерных рабочих поверхностей (столы для ведения документации, шкалы измерительных приборов и т.д.) и плоскостей их расположения (горизонтальная, вертикальная или наклонная), в которых следует проводить измерения и последующее нормирование освещенности.

Требуемая на рабочей поверхности  освещенность определяется с учетом размера объекта различения, контраста  объекта с фоном, коэффициента отражения  фона (степень так называемой светлоты поверхности, на которой различается  объект).

Так, в соответствии с размером объекта (определяется в мм) устанавливается  разряд зрительной работы. Если наименьший размер рассматриваемого объекта (обрабатываемого  изделия) менее 0,15 мм, то выполняемая  работа относится к работам наивысшей  точности, а к грубым работам (очень малой точности; VI разряд) относятся работы с объектами, размер которых более 5 мм. Напомним, что наименьшие размеры объектов различения и соответствующие им разряды зрительных работ установлены при расположении рассматриваемого (наблюдаемого) объекта различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работника. При иных условиях (увеличение расстояния до глаз работника, наличие протяженных объектов различения) разряд зрительной работы устанавливается с учетом приложений Б и В к СНБ 2.04.05-98. Размер объектов различения не учитывается, если выполняемые работы связаны только с общим наблюдением за ходом производственного, технологического процесса (VIII разряд).

Характеристики фона оцениваются  с визуальным определением его коэффициента отражения (обозначается как "p") и выражаемого как "темный" (величина коэффициента p менее 0,2 относительных единиц), "средний" (при 0,2 < p < 0,4), "светлый" при величине коэффициента отражения более 0,4 относительных единиц.

Например, если величина "p" для таких материалов и поверхностей, как мрамор, черный гранит, красный кирпич равна 0,08-0,10, то условный коэффициент отражения (p) белой фаянсовой плитки, поверхностей, окрашенных белой краской, цинковыми белилами, составляет 0,7 и выше относительных единиц. Для снежного покрова этот показатель равен 0,9, а для белой бумаги - 0,7 относительных единиц. Другие примеры и величины условного коэффициента отражения (?) для некоторых видов материалов, красок приведены в таблице 21.

Таблица 21. Коэффициент отражения некоторых материалов

Характеристика поверхности	p, относительных единиц
Бумага белая (писчая, ватман)	0,65-0,79
Ткани белые: крепдешин, батист, шелк	0,62-0,65
Штукатурка без побелки: новая хорошо сохранившаяся в помещениях с темной пылью	0,42 0,25 0,18
Известковая побелка: новая хорошо сохранившаяся в помещениях с темной пылью	0,80 0,70 0,18
Силикатный бетон и кирпич новые хорошо сохранившиеся в помещениях с темной пылью	0,32 0,23 0,09
Красный кирпич	0,09
Дерево: сосна светлая фанера, дуб орех	0,50 0,33-0,38 0,18
Белый мрамор, белая фаянсовая плита	0,70-0,75
Обои: белые, кремовые, светло-желтые, светло-серые розовые и бледно-голубые темные	0,75 0,55 0,25
Черное сукно	0,02
Черный бархат	0,005
Опаловое стекло (толщина 2-3 мм)	0,30
Оконное стекло (толщина 1-2 мм)	0,08
Матовое стекло (толщина 1-2 мм)	0,10
Белая клеевая краска, белая фасадная краска	0,70-0,75
Алюминиевая краска	0,55
Чистые цинковые белила	0,76
Белое эмалированное железо	0,70
Грязные цинковые листы	0,14

 

Продолжение таблицы.

Алюминий обработанный необработанный		0,45 0,28
Известь и светлая охра	0,66
Розовый силикатный кирпич, темно-голубая, темно-бежевая, светло-коричневая фасадная краска, потемневшее дерево	0,30
Темно-серый мрамор, гранит, темно-коричневая, синяя, темно-зеленая, красная фасадная краска	0, 20
Черный гранит, мрамор	0,10

 

Важный параметр - контраст объекта  различения с фоном с определением соответствующего коэффициента К.

В соответствии с п.7.4 МУ 11.11.12-2002 контраст считается большим, когда объект и фон резко различаются по яркости. В этом случае К составляет более 0,5 (К > 0,5) и рассматриваемый на таком фоне объект хорошо различим.

Если объект и фон заметно  отличаются по яркости (0,2 < К < 0,5), то контраст считается средним, а когда объект и фон мало отличаются по яркости, то контраст считается малым (К < 0,2).

На практике довольно просто устанавливается  величина коэффициента К, когда он более 0,5 (рассматриваемый на таком фоне предмет хорошо различим), а когда  менее 0,2 (контраст малый), в остальных случаях контраст и величина К принимается как средняя (0,2 < К < 0,5).

Оценку коэффициента К как отношение  абсолютной величины разности между  яркостью объекта и фона к яркости  фона также можно определить по формуле:

K = | (Lo - Lф | Lф),

где Lo - яркость объекта различения, кд/м2; Lф - яркость фона, кд/м2.

В качестве пояснения надо сказать, что восприятие объекта в пространстве во многом определяется контрастом объекта  и фона, а также контрастом, различиями цвета объекта и фона. Среди  ряда факторов, влияющих на контраст объекта и фона выделим следующие. Так, если в поле зрения находится интенсивный источник света, то слепящая блескость вызовет кажущееся уменьшение контраста. Снижение контраста возникает при появлении бликов, действующих как вуалирующая яркость, а также при переводе взгляда на зону, освещенную более ярко в результате временного снижения чувствительности глаза.

Отметим, что яркость объекта  различения для каждого конкретного  случая величина постоянная, поэтому  оптимизация показателя контраста объекта различения с фоном проводится путем изменения фона. Общий подход здесь известный: если деталь темная, то фон должен быт светлым и наоборот. Широкое распространение как искусственный фон получили и так называемые "световые столы", когда контроль за объектом различения, его параметрами проводится путем просмотра в проходящем свете.

Есть и другие нетрадиционные подходы  для оптимизации зрительной работы. Приведем достаточно характерный пример.

На одном из японских предприятий, выпускающих подшипники, при работе на конвейерной линии задача работника была следующей: визуальный осмотр шариков, движущихся на ленте конвейера, и выбраковка тех изделий, у которых присутствовали царапины, вмятины и другие дефекты и изъяны. Эта работа требовала огромного напряжения зрительного аппарата, внимания, усилий, больших временных затрат, несмотря на хорошую организацию труда и рабочего места (удобная, специально подобранная мебель, достаточная освещенность и др.), и была малопроизводительной. Инженеры предприятия предложили другой подход: для целей выбраковки методом дрессировки был обучен голубь, который реагировал клювом на все царапинки, вмятинки, дефекты на изделиях как на возможный корм, выявляя таким образом бракованный шарик.