1. полностью безопасные лазеры;
2. опасные для кожи и глаз только коллимированным (заключенным в ограниченном телесном угле) пучком;
3. опасные не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающих поверхностей (для глаз), на кожу это не действует;
4. опасные диффузно отраженным излучением для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.
Влияние света на жизнедеятельность
Свет является необходимым фактором жизнедеятельности организма человека и животных. Освещенность - это важнейший элемент комфортных условий труда персонала и содержания животных. Рациональное освещение производственных помещений снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, оказъюает положительное психологическое воздействие, повышает безопасность труда.
Лучистая энергия Солнца оказывает благотворное воздействие на фотохимические процессы в организме животных. Экспериментально установлено, что свет ускоряет развитие животных, является активным регулятором многих биологических процессов.
Освещенность на рабочем месте должна соответствовать следующим гигиеническим требованиям:
1. Освещенность должна соответствовать нормам, установленным для каждого разряда работ.
2. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие и движущиеся тени.
3. В поле зрения не должно быть прямой и отраженной блесткости -повышенной яркости светящихся поверхностей.
4. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Несоблюдение этих требований приводят к быстрому утомлению, сниже нию работоспособности, увеличению травматизма.
Зрительные ощущения вызываются световыми волнами длиной 380-700 нм. Более короткие волны - УФ (100-380 нм) и более длинные - ИК (свыше 700 нм) зрительных ощущений не вызывают. Основными светотехническими величинами являются:
1.Световой поток Ф - мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, воспринимаемому глазом. Единица светового потока - люмен (лм).
2.Сила света - световой поток, отнесенный к телесному углу со, она отражает пространственную плотность светового потока:
I = Ф/ш = лм / ср (стерадиан) Единица силы света - кандела (кд) - свеча. 1 кандела - сила света точечного источника, испускающего световой поток в 1 лм, равномерно распределенный внутри телесного угла в 1 ср. Кандела - светотехническая единица, устанавливаемая по эталону.
3 Освещенность В - плотность светового потока на освещаемой поверхности:
Е = Ф/3; где: ^". - площадь поверхности, м
Ф - световой поток, лм. Р)диница освещенности - люкс (лк), он равен световому потоку 1 лм, равномерно распределенному на площади в 1 м2.
Освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности (цвета, формы). Одинаковый световой поток создает равную освещенность на темных и светлых поверхностях. Освещенность 1 лк - очень слабая, в лунную ночь освещенность поверхности земли 0,2 лк, а в солнечный день - до 100000 лк. Основное значение для зрительного восприятия имеет не освещенность поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и попадающий на зрачок, т.к. уровень ощущения света глазом зависит от плотности светового потока на сетчатке глаза. В этой связи введено понятие яркости. Именно различие в яркости предметов позволяет человеку их различать. 4. Единица измерения яркости - нит (нт)
Рабочие места на производстве могут освещаться естественным и искусственным светом. Часто прибегают к комбинированному освещению, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами или рассеянным светом небосвода. Естественное освещение может быть боковым (через окна), верхним (через световые фонари) и смешанным (боковое в сочетании с верхним). Боковое освещение создает дополнительную неравномерность в освещении участков, удаленных от окон и расположенных рядом с ними. Равномерное освещение помещений обеспечивается верхним и особенно совмещенным естественным освещением.
Нормирование естественного освещения осуществляется по коэффициенту естественной освещенности Ке.о., который определяется по формуле:
Ке.о. = (Ев/Ен) 100%
где: Ев - освещенность данной точки внутри помещения.
Ен - освещенность снаружи помещения под открытым небом. Гигиенические нормы естественной освещенности установлены в зависимости от разряда зрительной работы (наименьшего размера объекта различения).
Освещенность сельскохозяйственных объектов нормируется отраслевыми нормами освещения производственных зданий и сооружений. Нормами установлено 8 разрядов для зрительных работ. В основу выбора Ке.о. для первых 7 разрядов положен размер объекта различия. Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов (окон и фонарей) в соответствии с нормируемым значением Ке.о.
Искусственное освещение используется при недостаточном естественном освещении, а также при освещении рабочих поверхностей в темное время суток. Оно может быть общим и местным.
Общее освещение предназначено для освещения всего помещения и делится на равномерное и локализованное. Равномерное освещение создает условия для выполнения работы в любом месте освещаемого пространства. Локализованное - предусматривает размещение светильников но местам расположения оборудования. Местное освещение используют для освещения только рабочих поверхностей, его выполняют стационарным и переносным
Искусственное освещение нормируют по минимальной освещенности рабочих поверхностей в зависимости от характеристики зрительной работы. Наибольшая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд 1 А), наименьшая - 30 лк. Уровни нормированной освещенности повышаются в условиях, затрудняющих зрительную работу или увеличивающих опасность травматизма.
Нормы регламентируют также показатель ослепленности Р%, который оценивает слепящее действие осветительной установки. Для светильника общего освещения в зависимости от разряда зрительных работ он лежит в пределах 20-60%, а при периодическом пребывании людей в помещении- 60-80%.
Источники искусственного освещения - лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания дают непрерывный спектр излучения с преобладанием желто-красных лучей по сравнению с естественным светом. Источниками света в них является раскаленная вольфрамовая спираль. Недостаток ламп накаливания - небольшой срок службы (до 2,5 тыс.ч) и низкая световая отдача - 7-19 лм/Вт.
Газоразрядные лампы бывают низкого (люминесцентные) и высокого давления. Люминесцентная лампа - это стеклянная трубка, внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминофора. Колба лампы наполнена небольшим количеством паров ртути (сейчас применяется Иа) - 30-80 мг, и инертным газом - обычно аргоном под давлением 400 Па. Люминесцентные лампы в зависимости от состава люминофора различаются цветностью - лампы дневного света ЛД и белого света ЛБ. Газоразрядные лампы имеют срок службы до 5тыс.ч, световую отдачу 40-65 лм/Вт, кроме того спектр их излучения ближе к естественному свету. Их недостатком является пульсация светового потока, шум дросселей, сложность системы включения, их нельзя использовать при низких температурах, они чувствительны к снижению напряжения в сети.
Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятии обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. От освещения в значительной степени зависят: сохранность зрения работника, состояние его центральной нервной системы, безопасность на производстве, производительность труда и качество выпускаемой продукции. В зависимости от источников света освещение бывает естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение осуществляется через световые проемы в стенах и кровле.
Искусственное освещение производится путем применения искусственных источников света, подразделяется на: рабочее, аварийное (не менее 2 лк), эвакуационное (0,2- 0,5 лк), охранное (0,5 лк), предназначено для освещения рабочих поверхностей в темное время суток или при недостаточности естественного освещения.
Совмещенное освещение применяют для помещений, в которых недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
В зависимости от распределения светового потока санитарными нормами и правилами устанавливается три системы рабочего освещения - общее, местное и комбинированное.
Общее освещение обеспечивает одинаковое освещение строительной площадки, помещения.
Местное освещение обеспечивает освещение только отдельных рабочих мест и поверхностей.
Комбинированное освещение - совокупность общего и местного освещения. Применение только местного освещения не допускается, так как это требует переадаптации зрения, что может привести к опасной ситуации.
Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:
Назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;
Требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической и зрительной работы;
Климатических и светоклиматических особенностей места строительства зданий;
Экономичности естественного освещения.
Требования и нормы освещенности регламентированы СНБ 2.04.05-98 «Естественное и искусственное освещение».
Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятии обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. Для рациональной организации освещения необходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характеристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д. Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения, потолки и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона.
В качестве источников искусственного света применяют лампы накаливания (источник света - нить накаливания из вольфрама) и газоразрядные (низкого давления - это люминесцентные лампы и высокого давления).
Световые приборы (светильники) используются прямого света, отраженного, рассеянного.
Необходимо периодически проверять уровни фактической освещенности и установить график очистки светильников общего назначения. Чистка светильников местного назначения должна проводиться одновременно с уборкой рабочих мест.
Для измерения количественных характеристик освещенности и яркости служат люксметры и фотометры.
Для защиты глаз используются средства индивидуальной защиты органов зрения. При производстве электросварочных работ, газорезке, плазменной сварке и во всех процессах горячей обработки металлов (плавка, литье и др.) применяются очки, маски, щитки со светофильтрами.
12. Шум: понятие, источники, влияние на организм человека, средства защиты
Шум - это совокупность звуков, различных по частоте и интенсивности, вредно влияющих на организм человека. Шум -- это неблагоприятные звуки.
Возникает шум при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. С физической стороны шум характеризуется частотой колебания, звуковым давлением, интенсивностью и силой звука. Ухо воспринимает звуковые колебания от 16 до 20000 Гц. Инфразвук (ниже 16 Гц) и Ультразвук (выше 20000 Гц) слухом не воспринимаются, но оказывают биологическое действие на организм человека.
Слуховой аппарат человека обладает не одинаковой чувствительностью к звукам различной частоты. Величина минимального звукового давления слабо различимых слуховым аппаратом человека звуков называется пороговым, за эталон принят звук с частотой 1000 Гц. Верхняя по интенсивности граница воспринимаемых человеком звуков - порог болевого ощущения. Между порогом болевого ощущения и слышимости лежит область слышимости. Шум является общебиологическим раздражителем. Воздействуя на нервную систему, он оказывает влияние на организм человека. Шум вызывает головные боли, повышение кровяного давления, снижает концентрацию внимания, остроту зрения, ослабляет память, приводит к расстройству нервной системы и др., способствует возникновению условий, которые приводят к несчастным случаям. Интенсивный шум вызывает нарушение секреторной и моторной деятельности желудка, изменения в сердечно-сосудистой системе, приводит к развитию заболеваний органов слуха (неврит слухового нерва, тугоухость, глухота).
Видимому излучению, обладающему значительным биологическим действием, принадлежит ведущая роль в регуляции важнейших жизненных функций организма.
Свет является адекватным раздражителем зрительного анализатора, через который поступает до 90% информации об окружающем нас мире.
Рациональное производственное освещение, создаваемое естественными или искусственными источниками света, обеспечива- ет высокую производительность трудового процесса и улучшение качества выполняемой работы.
24.1. основные световые величины и единицы измерения
К оптическому излучению относятся электромагнитные колебания с длиной волны 400-760 нм. Это излучение характеризуется следующими понятиями и величинами.
Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по производимому ею световому ощущению. Единица светового потока - люмен (лм).
Сила света - пространственная плотность светового потока. Единица силы света - кандела (кд).
Освещенность - поверхностная плотность светового потока, определяемая как отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади данной поверхности. Единица освещенности - люкс (лк).
Яркость - световая величина, на которую непосредственно реагирует глаз человека. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м 2). Яркость объекта восприятия зависит от освещенности и его отражательной способности.
Отражательная способность (коэффициент отражения) - отношение отраженного телом светового потока к падающему на это тело
потоку (выражается в долях единицы или в процентах). Чем больше отражательная способность предмета, тем выше его яркость.
24.2. фИЗИологИЧЕСкИЕ МЕтоДЫ оценки
зрительного анализатора
Высокая зрительная нагрузка, характерная для ряда профессий, сочетающаяся с неблагоприятной по уровню и качеству световой обстановкой, достаточно часто является причиной функциональных и органических нарушений со стороны зрительного анализатора. Эти изменения могут быть обнаружены при динамическом исследовании ряда наиболее адекватных физиологических показателей, проводимых как с целью выявления утомления при интенсивной зрительной нагрузке, так и для характеристики световых условий при выполнении постоянной зрительной работы.
К функциям зрительного анализатора, выполняющим существенную роль в трудовом процессе, относятся острота зрения, конт- растная чувствительность, быстрота различения объекта, пропускная способность зрительного анализатора и др.
Способность глаза к восприятию яркостей воздействующих световых раздражителей принято называть светоощущением.
Минимальная световая энергия, способная вызвать ощущение света, называется порогом светоощущения, который зависит от ряда факторов: длительности действия, угла зрения, под которым наблюдается световой раздражитель и др.
Условием, позволяющим увидеть объект, является наличие яркостного контраста между ним и фоном.
Контрастная чувствительность - это способность глаза различать разность яркости объекта и фона.
Острота зрения определяется способностью глаза видеть форму предмета, его очертания, размер, отдельные детали. Острота зрения определяется тем минимальным угловым размером объекта, при котором глаз еще в состоянии различать объект при заданных яркости фона и порога контрастной чувствительности. Этот минимальный угловой размер называют разрешающим углом зрения - чем он меньше, тем больше острота зрения.
Скорость зрительного восприятия. Для восприятия того или иного объекта необходимо некоторое время. Это время характеризует следующую интегральную функцию глаза - скорость различе-
ния. Скорость, или быстрота зрительного восприятия, определяемая наименьшим временем, является важным показателем при выполнении многих производственных процессов, где необходим зрительный контроль.
Пропускная способность зрительного анализатора является интегральной функцией, учитывающей скорость зрительного восприятия, остроту зрения, время скрытого периода простой условнорефлекторной реакции на свет и др. Именно этот параметр позволяет со всей полнотой оценить функциональное состояние зрительного анализатора в течение дня, недели, года.
Определяется максимальное количество «полезной» информации, которое может быть воспринято глазом за определенный период времени. Единицей измерения информации является бит в секунду (бит/с).
Адаптация. В природе яркость окружающих нас предметов меняется в широком диапазоне. Для успешной работы зрительного анализатора при таком перепаде яркости глаз обладает способностью адаптироваться.
Существует несколько механизмов зрительной адаптации. Быстрая и не утомительная (световая) - это пупилломоторная адаптация, когда при оптимальных уровнях яркости поля зрения диаметр зрачка меняется от 2 до 8 мм. При этом перепады яркости в 10-15 раз будут глазом не заметны. При низких уровнях яркости зрительная адаптация (темновая) происходит за счет ретиномоторных и биохимических процессов в сетчатке - длительных и весьма утомительных для глаза.
Работа при низких уровнях яркости приводит к снижению зрительной работоспособности и производительности труда.
24.3. неблагоприятные условия освещения
Неблагоприятная световая обстановка производственных помещений в сочетании с высокой зрительной нагрузкой (рассматривание мелких предметов на близком расстоянии) является причиной утомления зрительного анализатора, ведущей к снижению работоспособности, производительности труда и даже к развитию тех или иных дефектов зрения.
Дефекты глаза, развивающиеся при неблагоприятных световых условиях работы. Длительное выполнение точных зрительных работ
на близком расстоянии при недостаточных уровнях видимой радиации, когда постоянно напрягаются мышцы хрусталика, может вести у рабочих некоторых профессий (часовщики, сборщики электронной аппаратуры и др.) к развитию так называемой ложной близорукости (табл. 24.1, рис. 24.1).
В этих случаях статическое напряжение цилиарной мышцы приводит к ее тоническому сокращению - развивается так называемый спазм аккомодации.
При спазме аккомодации глаз становится близоруким, но эта близорукость ложная, проходящая при отдыхе глаза от выполняе- мой работы. Ложная близорукость, если работа продолжается в тех же условиях, может перейти в истинную близорукость, при которой происходит уже увеличение передне-заднего размера глазного яблока.
Неблагоприятные условия зрительной работы могут приводить также к раннему (до 40-летнего возраста) развитию старческой дальнозоркости, когда хрусталик теряет свою эластичность.
Низкие уровни яркости и производительность труда. Выполнение зрительной работы при низких уровнях яркости приводит к снижению продуктивности зрения, т.е. к снижению производительности труда.
При выполнении зрительной работы высокой точности понижение уровня яркости по сравнению с абсолютным оптимумом на 20% приводит к снижению зрительной работоспособности и уменьшению производительности труда на 10%. Дальнейшее снижение яркости ведет к резкому падению производительности труда и вообще к невозможности осуществить данную зрительную работу.
Рис. 24.1. Дефекты зрения
Таблица 24.1. Характеристика дефектов зрения, причина их развития, профилактика и коррекция
Рефракция | Причины развития | Методы профилактики | Способ коррекции |
|
Близорукая | Ложная (спазм аккомодации) | Выполнение точной зрительной работы при низких уровнях видимой радиации | Оптимальные уровни видимой радиации. Оптическая медикаментозная терапия |
|
Истинная (миопия) | Те же Наследственность | Оптимальные уровни видимой радиации. Режим труда и отдыха | Очки с рассеивающими стеклами |
|
Дальнозоркая | Дальнозоркость (пресбиопия) | Возраст. Выполнение зрительной работы при низких уровнях видимой радиации | Оптимальные уровни видимой радиации. Режим труда и отдыха | Очки для работы с собирающими стеклами |
При выполнении грубой зрительной работы снижение производительности на 10% наблюдается при яркости в 60 раз ниже абсолютно оптимального уровня, при которой мобилизуются процессы биохи- мической и ретиномоторной адаптаций. Объекты большого размера могут быть различимы при весьма малой яркости, при этом, естественно, производительность труда снизится на 70-80%.
Травматизм при неблагоприятной световой обстановке. При различных видах производственной деятельности число несчастных случаев, в той или иной мере связанных с освещенностью, в среднем составляет 30-50% от их общего количества. При грубых работах около 1,5% тяжелых травм со смертельным исходом происходит по причине низкой освещенности. Травматизм глаз при этих работах составляет от 7,8 до 31,1% от общего количества несчастных случаев, причем от 18 до 25% глазных травм связывают с неудовлетворительной освещенностью рабочих мест.
24.4. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕЩЕНИЮ
Для обеспечения высокой производительности труда, особенно при выполнении точных и тонких зрительных работ, весьма сущес- твенным является обеспечение рациональных условий производственного освещения.
Освещение можно характеризовать количественными и качественными показателями.
Количественным показателем освещения является яркость. Основное условие для продуктивной зрительной работы - это достаточность света (яркость). Предельно допустимые уровни яркости определяются характером зрительной работы: чем меньше объект различения при выполнении работы, тем выше должен быть уровень яркости рабочих поверхностей.
К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:
Равномерное распределение яркостей в поле зрения;
Ограничение прямой и отраженной блескости;
Отсутствие пульсации светового потока;
Спектральный состав излучения источников света должен быть по возможности приближен к спектру дневного света.
Равномерное распределение света в поле зрения работающего предусматривает устранение резкой разницы в яркости объекта различения, окружающих ограждений, оборудования. Это создает наиболее благоприятные условия для функционирования зрительного анализатора, предупреждая возникновение постоянной пере- адаптации глаза. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.
Слепящая яркость (блескость) источников света создает дискомфорт, который снижает зрительную работоспособность.
Различают блескость прямую (создается источниками света и осветительными приборами) и отраженную (от зеркальных поверхностей).
Защита от прямой блескости осуществляется с помощью арматуры (отражателей, рассеивателей) и регулированием высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью.
Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока, уменьшением яркости источников света и др.
Колебания напряжения в электрической сети вызывают пульсацию светового потока, что снижает общую и зрительную работоспособности. С целью профилактики этого неблагоприятного фактора для газоразрядных ламп ограничивается пульсация светового потока - коэффициент пульсации освещенности. Этот коэффициент соблюдают при определенном размещении светильников и применении специальных схем включения (опережающая - отстающая и др.).
24.5. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗРИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Наиболее широкое распространение (особенно при нормировании яркости) нашла характеристика зрительных работ по размерам объекта различения (весь объект, отдельная его часть или дефект изделия, который воспринимается глазом в ходе выполнения работы) - это работы наивысшей точности (менее 0,15 мм), очень высокой (0,15- 0,3 мм), высокой (0,3- 0,5 мм), средней (свыше 0,5- 1 мм) и малой точности (свыше 1- 5 мм), а также работы грубые (очень малой точности), работы со светящимися материалами и общее наблюдение за ходом технологического процесса.
Возможна также классификация зрительного труда, исходя из использования в работе оптических приборов или экранных средств отображения информации:
Первая группа зрительных работ не требует для своего выполнения этих устройств. Эта группа наиболее многочисленная, в ней занято до 60% всех работающих.
Вторая группа зрительных работ характеризуется очень малым размером объекта различения, и для эффективного выполнения такой работы необходимо использовать увеличивающие оптические приборы - микроскоп, лупу (при производстве часов, радиоэлектроники и др.). В этой группе занято до 10% всех работающих.
Третья группа зрительных работ связана с применением экранных средств отображения информации; в ней могут быть заняты 30% всех работающих (видеотерминальная техника - персональные компьютеры).
Выполнение зрительных работ с использованием оптических приборов требует создания на рабочих местах высоких уровней ярко- сти. Данный вид работ может быть отнесен к работам самой высокой точности.
Для работ, связанных с восприятием информации с экрана (компьютер, телевизор) допускается установка светильников для местного освещения для подсветки документов; оно не должно создавать бликов на поверхности экрана, яркость которого составляет 70 кд/м 2 .
Яркость на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна соответствовать яркости экрана.
24.6. виды производственного освещения
Для освещения производственных помещений и рабочих поверхностей используется три вида освещения: естественное (источник света - солнце), искусственное (применяются лишь искусственные источники света) и совмещенное освещение (при недостаточности естественного света используются искусственные источники света).
24.6.1. естественное освещение
Естественным источником света является Солнце, температура поверхности которого равна примерно 6000 ?С. От солнца на земной шар непрерывно поступает мощный поток излучений. Одна треть этого потока мощности отражается от Земли и рассеивается в межпланетном пространстве. Две трети потока излучения солнца, встре-
чающие на своем пути Землю, нагревают атмосферу, землю и океаны, испаряют воду и вызывают ветер и дождь.
Для характеристики естественного светового климата местности имеют значение длительность астрономического дня, продолжительность периода сияния солнца, высота его стояния и др. От высоты стояния солнца зависит и его спектральная характеристика, которая, в свою очередь, предопределяет биологическое действие интегрального солнечного излучения (табл. 24.2).
Таблица 24.2. Освещенность горизонтальной поверхности в зависимости от высоты стояния Солнца
Как известно, спектр солнца содержит в своем составе видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения (табл. 24.3).
Таблица 24.3. Соотношение энергии ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областей спектра солнца, неба
Как видно из таблицы, когда солнце находится в зените, на долю УФ-радиации, достигающей земной поверхности, приходится всего лишь 4%, на долю видимой энергии - 46%, а половину всей энергии солнца составляет тепловое излучение. Когда же солнце перемещается к горизонту, максимум энергии солнечного спектра приходится на долю ИК-излучения (72%) при полном отсутствии УФ-составляющей. Видимая радиация составляет только 28% всей энергии солнца.
Естественное освещение производственных помещений зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются:
Географическая широта местности;
Время года и суток;
Ориентация окон здания по сторонам света;
Наличие затенения противостоящими объектами (другими зданиями, деревьями и т.д.);
Внутренние факторы (планировка, размеры помещений и оконных проемов, их конфигурация, окраска стен, пола, потолка, состояние остекления, наличие штор и др.).
Виды естественного освещения. Естественное освещение - освещение помещений за счет поступления солнечного света через проемы в наружных ограждающих конструкциях производственных зданий. Это освещение может быть:
1) верхним - через световые фонари в перекрытии;
2) боковым - через окна в наружных стенах;
3) комбинированным - через световые фонари и окна. Использование той или иной системы естественного освещения
зависит от назначения и размеров помещения, расположения его в плане здания, а также от климатических особенностей местности.
Цветовая отделка помещений. Как известно, чувствительность глаза к различным монохроматическим излучениям не одинакова. Глаз человека наиболее чувствителен к видимому излучению с длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет), наименее восприимчив к 400 и 700 нм (фиолетовый и красный цвета). Желто-зеленые тона успокаивают нервную систему, голубые и синие оказывают затормаживающее действие, а красно-оранжевые возбуждают, являясь сигналами опасности. Эти знания применяются на практике при окраске оборудования и цветовой отделке производственных помещений различного назначения.
Цветовую отделку производственных помещений следует выбирать и осуществлять с учетом требований к характеру зрительной работы, санитарно-гигиенических условий, внутреннего теплового режима в помещениях, объемно-пространственной структуры интерьера (табл. 24.4).
При выборе окраски помещений и оборудования можно пользоваться «Указаниями по рациональной цветовой отделке поверхности производственных помещений и технологического оборудования промышленных предприятий» СН 181-70 (табл. 24.5, 24.6).
Таблица 24.5. Рекомендации по выбору гаммы цветовой отделки интерьера
Таблица 24.6. Примерный подбор цветовой отделки поверхности
производственных помещений (потолок, верх - белый цвет)
Внутренний режим помещений | Панель | Пол |
Помещения с повышенными требованиями к цветопередаче (красильные, сортировочные) | Светло-бежевая | Серый |
Помещения для особо точных и высокоточных работ с наличием естественной освещенности | Желтая | Светлокоричневый |
То же, при отсутствии естественной освещенности | Светло-желтая | Светло-желтый |
Помещения для работ грубой и средней точности с нормальным температурно-влажностным режимом: |
||
а) цеха с незначительным выделением пыли; | Салатовая, кремовая | Светло- коричневый, светло-серый |
б) цеха с выделением пыли и отходов производства, загрязняющих помещение; | Светло-желтая, светло-зеленая | Серый, темно-серый |
в) при значительном тепловыделении; | Серо-зеленая, голубая | Серый, темно-серый |
Отсутствие или дефицит видимого излучения; меры профилактики. В ряде случаев выполнение производственных работ производится при недостаточном естественном освещении или даже при его отсутствии. Это может быть:
При отсутствии естественного света в течение суток, как днем, так и ночью (зимой - у проживающих в условиях Крайнего С евера);
При отсутствии естественного света, когда выполняются производственные работы:
а) в шахтах, метро;
б) в безоконных и бесфонарных зданиях;
При недостатке естественного освещения из-за неправильно запроектированных его уровней на стадии предупредительного санитарного надзора.
Неблагоприятное воздействие на работающих отсутствия естественного света приводит к так называемому «световому голоданию» - состоянию организма, обусловленному дефицитом света и уль- трафиолетового излучения, проявляющемуся в нарушении обмена веществ и снижении резистентности организма.
Кроме того, продолжительная работа в помещении без естественного света может оказывать неблагоприятное психофизиологическое воздействие на работающих из-за отсутствия связи с внешним миром, ощущения замкнутости пространства, особенно в небольших по площади помещениях, монотонности искусственной световой среды. Все это вызывает неприятные субъективные ощущения у работающих, приводит к ухудшению их самочувствия, настроения, снижению работоспособности, нарушению сна и др.
Для предупреждения неблагоприятного воздействия световой среды в помещениях без естественного света могут использоваться следующие меры: применение для искусственного освещения газоразрядных источников света со спектральным составом, близким к спектру естественного света; использование специальных архитектурных приемов, имитирующих естественное освещение (витражи, ложные окна и т.п.).
Для компенсации ультрафиолетовой недостаточности в помещениях без естественного света используют УФ-облучательные установки длительного действия (совмещенные с осветительными установками) или облучательные установки кратковременного действия (фотарии).
Инсоляция помещений. Для естественного освещения весьма существенным является тот факт, что при наличии световых проемов с большой площадью остекления поступающий в помещение свет создает в солнечную погоду прямую и отраженную блескость, что весьма неблагоприятно для работоспособности зрительного анализатора.
Для борьбы с чрезмерной инсоляцией следует использовать солнцезащитные устройства (жалюзи, шторы, экраны и др.).
24.6.2. ИСкуССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные лампы, различающиеся принципом генерирования света.
Лампы накаливания генерируют свет на принципе теплового нагрева. Видимое излучение возникает в результате нагрева тела нити лампы до температуры свечения, от которой и зависит спектральный состав света; в лампах накаливания это преимущественно оранжево-красная часть спектра. Цветовая температура ламп накаливания составляет 2800-3600 ?К. В силу этого светящаяся нить лампы создает высокую яркость, превосходящую абсолютно слепящую. Кроме того, сами лампы становятся источником обогрева окружающего воздуха (70-80% приходится на долю теплового излучения), и лишь 5% потребляемой энергии превращается в свет.
Газоразрядные лампы генерируют свет на принципе люминесценции (люминесцентные лампы), при котором разные виды энергии - электрическая, химическая и др. превращаются в видимое излучение. Явление электролюминесценции используется в неоновых, аргоновых, ртутных, ксеноновых, натриевых и т.п. газоразрядных дампах.
Различаются га зора зрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого (ДРЛ) давления.
Люминесцентная лампа низкого давления имеет форму цилиндрической трубки, длина и диаметр которой определяют тип и мощность лампы. Цилиндр содержит небольшое количество ртути и газ (аргон, неон и т.д.), находящийся под давлением 3- 4 мм рт.ст. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, который преобразует ультрафиолетовое излучение, возникающее при электрическом разряде в парах ртути, в видимое излучение, спектральная характеристика которого зависит от состава и способа приготовления люминофора. Выпускаются несколько типов люминесцентных ламп с цветовой температурой от 6500 до 3600 ?К, генерирующих свет различного спектрального состава.
Цветопередача люминесцентных ламп связана с подбором люминофора.
В зависимости от состава люминофора различают следующие основные типы люминесцентных ламп:
ЛД - дневного света;
ЛБ - белого света;
ЛХБ - холодно-белого света;
ЛТБ - тепло-белого света;
ЛБЦТ - белого света с улучшенной цветопередачей и др.
Лампы ЛЕ и ЛДЦ используются тогда, когда при выполнении производственного процесса рабочий должен определять минимальные различия в цвете.
Лампы ЛБ используются наиболее часто, так как они являются более экономичными.
Газоразрядные лампы высокого давления (ДРЛ). Наибольшее применение находят лампы с исправленной цветностью с преимущественным излучением в красной части спектра; уровень светового потока у них значительно больше, чем у ламп люминесцентных и особенно ламп накаливания; они более удобны с эксплуатационной точки зрения; их применяют в высоких цехах металлургической, машиностроительной промышленности.
Преимущества газоразрядных ламп:
Спектр излучения может быть приближен к солнечному;
Излучение рассеянного света без теней и бликов;
Обеспечение высокой светоотдачи (в 2 раза больше по сравнению с лампами накаливания при одинаковой мощности);
Экономичность по расходу энергии и сроку действия. Недостатки люминесцентных ламп:
Эффективность эксплуатации при температурах воздуха не ниже +12 ?С;
Монотонный шум;
Искажение цветопередачи;
Наличие стробоскопического эффекта, т.е.:
1) восприятия в условиях прерывистого наблюдения быстродвижущегося предмета неподвижным (опасность производственного травматизма);
2) восприятия быстрой смены изображения отдельных моментов движения тела как непрерывного его движения (искаженное восприятие действительности).
Этого эффекта легко избежать, если использовать только четное количество светильников с их обязательной расфазировкой. Системы освещения подразделяются на:
- общие: равномерные (при равномерном размещении светильников по всей площади помещения) или локализованные (при расположении светильников с учетом размещения оборудования и рабочих мест);
- местные - для освещения только рабочей поверхности;
- комбинированные. При этой системе местное освещение используется для создания на рабочих поверхностях высоких уровней ярко-
сти, а общее - для обеспечения равномерности освещения участков производственных помещений (у стен, проходов и др.).
Систему общего освещения можно рекомендовать в следующих случаях: если работа проводится в любой точке цеха при отсутствии фиксированных рабочих мест, при высокой плотности расположения оборудования, при невысокой точности зрительных работ.
Систему комбинированного освещения используют при выполнении работ высокой точности; при оборудовании, имеющем верти- кальные и наклонные поверхности; на рабочих поверхностях, требующих постоянного изменения направления падающего света.
Следует отметить, что комбинированная система более экономична, но оптимальные общегигиенические условия труда обеспечивает общая система освещения.
Светильники для производственного освещения. Светильники
Источники света, заключенные в арматуру, предназначены, вопервых, для перераспределения светового потока в необходимом направлении и, во-вторых, для защиты глаз от чрезмерной яркости источников света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также от дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.
Различают светильники прямого света, которые более 80% светового потока направляют в нижнюю полусферу; светильники рас- сеянного света, излучающие световой поток в обе полусферы (одни
40-60% светового потока вниз, другие - 60-80% вверх); светильники отраженного света, направляющие более 80% светового потока вверх, на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону.
При использовании светильников прямого света создается возможность получить направленный свет, улучшающий в ряде случаев различимость деталей; установки со светильниками прямого света обладают высокой экономичностью. Светильники рассеянного света распределяют световой поток примерно поровну между верхней и нижней зонами. Светильники отраженного света направляют световой поток почти полностью в верхнюю зону помещения и дают мягкое рассеянное освещение, при котором исключается слепящее действие источников света. Кроме перераспределения светового потока, применение светильников способствует защите глаз от слепящего действия источников света. Это достигается как обеспечением необходимого защитного угла, так и применением специальных затенителей из молочного, опалового или матированного стекол.
Существенной гигиенической характеристикой светильника является его способность противодействовать влиянию внешних факторов. По конструктивному исполнению светильники классифицируются по степени защиты от пыли, влаги, химически агрессивных веществ и изготовляются в зависимости от их назначения герметичными из специальных материалов. Различают светильники открытые, закрытые, пыленепроницаемые (герметизированы от пыли), влагозащищенные (токоведущие провода изолированы влагостойкими материалами для корпуса, патрона), взрывозащищенные (предусматриваются меры по предупреждению образования искр) и для химически активной среды (используются не коррозируемые материалы).
24.7. гигИЕНИчЕСкОЕ НОрмирОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
В настоящее время санитарные нормы (СанПиН) для производственного освещения отсутствуют. Существующие строительные нормы и правила (СНиП) регламентируют естественное и искусственное освещение промышленных предприятий. Нормы носят общий межотраслевой характер. На основе этого документа разработаны отраслевые нормы для различных отраслей промышленности (текстильной, машиностроительной, полиграфической и др.).
Нормы искусственного освещения определяют тот минимальный уровень видимой радиации в производственных помещениях, за пределами которого не исключается возможность уменьшения работоспособности зрительного анализатора и снижение производительности труда.
Величина нормируемой освещенности определяется исходя из отдельных характеристик рабочего процесса. Принято различать основные и дополнительные признаки зрительной работы.
К основным относятся: размер различаемого объекта (дефект изделия, штрих рисунка, буквы и др.), коэффициент отражения фона, контраст между деталью и фоном. Освещенность нормируется тем выше, чем меньше объект различения, темнее фон и меньше контраст объекта с фоном.
К дополнительным относятся повышенная опасность травматизма, продолжительность зрительной работы и др. При нормировании производственного освещения строительные нормы в ряде случаев исходят из энергоэкономических соображений.
Таблица 24.7. Рекомендуемые уровни освещенности и яркости для точных работ
В дополнение к строительным нормам разработаны (1985 г.) методические рекомендации по установлению уровней освещенности (яркости) для точных работ с учетом их напряженности. Эти рекомендации на основании комплексных физиолого-гигиенических исследований включают в себя показатели и критерии для оценки напряженности зрительных работ, рекомендуемые и допустимые уровни освещенности (яркости) рабочих поверхностей с учетом точности и сложности зрительных работ (табл. 24.7).
При создании световой среды на производстве следует иметь в виду следующее:
Глаз реагирует не на освещенность, а на яркость.
Зрительная работа может выполняться в широком диапазоне яркостей - от минимальных до оптимальных величин.
Зрительный анализатор функционирует наиболее эффективно тогда, когда освещенность сетчатки находится на постоянном оптимальном уровне, являющемся биологической константой.
При меняющемся уровне яркости постоянство уровня освещенности сетчатки регулирует зрачок, расширяясь при низкой и сужаясь при высокой яркости.
Чем сложнее зрительная работа, т.е. чем меньше объект различения, тем выше должна быть яркость поля зрения.
Максимальная разрешающая способность глаза (острота зрения) наблюдается при зрачке 3 мм и менее. Такой размер зрачка наблюдается при яркости рабочей поверхности 500 кд/м 2 и более.
В этом диапазоне яркости зрительный анализатор может выполнять любую по точности работу, и на сетчатку будет поступать постоянное оптимальное количество света. Яркость в 500 кд/м 2 будет тем оптимальным уровнем, при котором может выполняться зрительная работа любой точности.
Уровни яркости в зависимости от характера выполняемой зрительной работы могут быть снижены до определенных пределов по сравнению с оптимальными значениями и считаться минимально допустимыми. В этом случае для сохранения постоянной освещенности сетчатки (биологическая константа) размер зрачка будет более 3 мм, а в усилении оптической силы глаза будет участвовать и аккомодация (изменение кривизны хрусталика).
Эти данные легли в основу нормативных документов, утвержденных Минздравом СССР - «Методические рекомендации по установлению уровней освещенности (яркости) для точных зрительных работ с учетом их напряженности» (табл. 24.7).
При проектировании естественного освещения производственных помещений архитекторы и строители пользуются нормами строительного проектирования (СНиП), и в качестве нормируемого показателя используют коэффициент естественной освещенности (КЕО).
где Е - среднее значение освещенности за один период ее колебания.
Значения коэффициента пульсации нормируются (не более 10-20% в зависимости от характера зрительной работы). В мелькающем свете искажается восприятие вращающихся и движущихся предметов: возникает иллюзия их остановки или движения в обратную сторону, искажаются скорость и направление движения. Это явление называют стробоскопическим эффектом. В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, коэффициент пульсации должен быть менее 10% за счет применения источников света со специальными устройствами питания (светодиоды постоянного тока, люминесцентные лампы с электронными пускорегулирующими устройствами, ЭПРА), включения соседних разрядных источников света в три фазы питающего напряжения.
В нормах рекомендуется использовать энергоэкономичные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей световой отдачей и сроком службы. Применение ламп накаливания общего назначения для освещения ограничивается Федеральным законом от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Не допускается применение для освещения ламп накаливания общего назначения мощностью 100 Вт и более.
6. Освещение должно иметь спектр света, близкий к естественному, особенно при зрительных работах, требующих цветопередачи.
В районах за Северным полярным кругом, а также и в других местностях при отсутствии естественного света в дополнение к обычному электрическому должно быть использовано эритемное освещение в целях компенсации ультрафиолетовой недостаточности.
Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемого рабочего общего освещения.
Специальное освещение применяется для освещения улиц, мостов, стадионов и в других случаях.
Контрольные вопросы, задания и задачи
Среди факторов внешней среды важное место занимает освещение. При низкой освещенности помещений развивается близорукость, снижается работоспособность. Кроме специфического действия, свет оказывает общее тонизирующее воздействие на организм. На предприятиях общественного питания плохое освещение производственных помещений приводит к снижению качества приготовляемых блюд, быстрой утомляемости работников, что может быть причиной производственных травм.
Рабочие места предприятий общественного питания по зрительной характеристике относят к третьему и четвертому разрядам работ.
В помещениях, в которых осуществляют работы различной точности, значение КЕО принимают по точности работы, преобладающей в данном производстве.
Узлы связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, помещения дежурных постов и тепловые пункты, пункты управления канализацией, теплофикации, вентиляции и кондиционирования воздуха, для производственных помещений, в которых недопустимо прекращение работ; опасность травматизма в местах большого скопления людей; нарушение нормального обслуживания больных в операционных блоках, кабинетах неотложной помощи, в приемных покоях лечебных учреждений.
На предприятиях пищевой промышленности аварийное освещение безопасности необходимо проектировать только при хлебопекарном производстве. На всех других предприятиях пищевой отрасли промышленности используют аварийное освещение для эвакуации людей.
Аварийное освещение для эвакуации людей устраивают в местах, опасных для прохода людей, а также в основных проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных зданий с числом работающих более 50. Аварийное освещение безопасности, должно обеспечивать освещенность 5% от величины, предусматриваемой нормами рабочего освещения, но не менее 2 лк на 1 м:. Аварийное освещение для целей эвакуации должно создавать на уровне пола по линии основных проходов освещенность не менее 0,5 лк. Это освещение в нерабочее время рекомендуют использовать как охранное.
Наиболее надежным источником света при аварийном освещении являются лампы накаливания. Питание аварийного освещения осуществляют от независимого источника питания. Источники питания считаются независимыми, если повреждение одного из них не отражается на работе другого. На предприятиях таким источником может быть трансформатор, получающий питание от системы, не зависимой от системы питания трансформатора рабочего освещения. В том случае, если питание силовой и осветительной нагрузок осуществляют от разных трансформаторов (раздельное питание), то аварийное освещение питают от силовой сети, так как при отключении последней отпадает надобность в аварийном освещении, поскольку работает система рабочего освещения. При отключении системы рабочего освещения продолжает работать силовая сеть, соответственно в рабочем состоянии находится аварийное освещение.
Освещение может быть естественным и искусственным.
Естественное освещение имеет наибольшее гигиеническое и физиологическое значение и должно наиболее полно и рационально использоваться на предприятиях общественного питания. Оно обязательно предусматривается в залах, горячем, холодном и заготовочных цехах, в административно-бытовых помещениях.
В кладовых, хлеборезке, вестибюлях, гардеробных, душевых, бельевых, туалетах и коридорах допускается освещение вторым светом (через стеклянные перегородки смежных помещений) или только искусственным. Допускается освещение вторым светом и в небольших моечных отделениях.
Естественное освещение может быть верхним (через фонари в потолке), боковым (через окна) и комбинированным. Естественная освещенность помещений колеблется в широких пределах и зависит от светового климат местности, ориентации окон по странам света, от времени года, метеорологических условий. При южной ориентации интенсивность солнечной радиации внутри помещения составляет 25% наружной. На освещенность влияет также конструкция светопроемов, их чистота. Загрязненные окна (при двойном остеклении) снижают естественную освещенность до 50--70%, запыленные, замерзшие -- до 80%.
На освещенность помещений влияет окраска стен и потолка. Наибольшее отражение дает белый цвет (80%), поэтому на предприятиях общественного питания стены, потолки, оконные переплеты и оборудование должны быть окрашены в светлые тона.
Загроможденность проемов резко снижает естественную освещенность помещений. Запрещается заставлять окна оборудованием, тарой, заменять стекла фанерой и т. п.
Естественное освещение должно быть достаточно равномерным и оцениваться по следующим гигиеническим показателям: коэффициент естественной освещенности (КЕО), световой коэффициент (СК), угол падения световых лучей и угол отверстия.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) -- относительная величина, показывающая отношение освещенности внутри помещения к освещенности снаружи здания, умноженное на 100. При боковом освещении величина КЕО для залов и буфетов, помещений для персонала должна быть равна 0,5; для производственных цехов и раздаточных -- 1,0; для вестибюлей и гардеробных -- 0,25. Для определения освещенности используется специальный прибор -- люксметр.
Световой коэффициент (СК) -- косвенный показатель, менее объективный, чем КЕО, представляет собой отношение площади застекленной поверхности окон к площади пола. Для производственных, административных и торговых помещений предприятий общественного питания рекомендуется СК не менее 1:8, бытовых-- 1:10. Поскольку этот показатель не учитывает затемняющего действия противостоящих зданий, деревьев и др., определяют дополнительно углы освещения.
Угол падения образуется линиями, проведенными от точки на рабочем месте к верхнему краю окна и горизонтально к оконной раме. Угол падения должен быть не менее 27°. При затемнении окон соседним зданием определяют угол отверстия -- угол, образованный линиями, соединяющими точку на рабочем месте с верхним краем окна и с наивысшей точкой затемняющего окно здание. Он должен быть не менее 5°.
Искусственное освещение
Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.
Требования, предъявляемые к искусственному освещению:
Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.
По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:
Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:
Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т.д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.
Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т.д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.
