Вплив світла на життєдіяльність людини

Зміст

• Вступ
• 1. Освітлення виробничих приміщень
• 2. Системи і види виробничого освітлення
• 3. Природне освітлення. Нормування та розрахунок
• 4. Штучне освітлення. Нормування та розрахунок
• 5. Контроль та догляд за освітлювальними установками
• 6. Основні вимоги до виробничого освітлення
• Висновок
• Список використаної літератури

Вступ

Серед чинників зовнішнього середовища, що впливають на організм людини в процесі праці, світлу відводиться одне із важливих місць. Адже відомо, що майже 90% всієї інформації про довкілля людина отримує через органи зору.

Вплив світла на життєдіяльність людини вивчений досить добре. Воно впливає не лише на функцію зору, а й на діяльність організму в цілому: посилюється обмін речовин, збільшується поглинання кисню і виділення вуглекислого газу. Відомий сприятливий вплив природного освітлення на скелетну мускулатуру.

Недостатня або надмірна освітленість, нерівномірність освітлення в полі зору втомлює очі, призводить до зниження продуктивності праці; при цьому зростає потенційна небезпека помилкових дій і нещасних випадків. Надмірна яскравість джерел світла може спричинити головний біль, різь в очах, розлад гостроти зору; світлові відблиски — тимчасове засліплення.

Стан освітлення виробничих приміщень відіграє важливу роль і для попередження виробничого травматизму. Багато нещасних випадків на виробництві стається через погане освітлення. Втрати від цього становлять досить значні суми, а, головне, людина може загинути або стати інвалідом.

1. Освітлення виробничих приміщень

Освітлення виробничих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками. До основних кількісних показників відносяться: світловий потік, сила світла, яскравість і освітленість. До основних якісних показників зорових умов роботи можна віднести: фон, контраст між об'єктом і фоном, видимість.

Світловий потік — потужність променевої енергії, яка оцінюється за світловим відчуттям, яке сприймається оком людини. За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм).

Усі джерела світла, у тому числі й освітлювальні прилади, випромінюють світловий потік у простір нерівномірно, тому введена величина просторово-кутової густини світлового потоку — розповсюджується від джерела всередині елементарного тілесного кута, який має в собі цей напрямок, до тілесного кута. За одиницю сили світла прийнята кандела (кд).

Освітленість — це відношення світлового потоку, який падає на елемент поверхні, до площі цього елемента. За одиницю освітленості прийнято люкс (лк).

Яскравість — відношення сили світла елемента поверхні до проекції, перпендикулярної напряму, що розглядається. Яскравість вимірюється в кд/мІ.

Рівень освітлення визначається ступенем точності зорової роботи. Але для створення задовільного освітлення на робочому місці необхідно забезпечити не тільки достатню освітленість, але і якісні показники освітлення.

До якісних характеристик освітлення належать рівномірність розподілу світлового потоку, показник осліпленості і дискомфорту, коефіцієнт пульсації, спектральний склад світла. Для оцінки умов зорової роботи існують такі характеристики, як фон, контраст об'єкта з фоном, видимість об'єкта.

Показник осліпленості - критерій оцінки засліплюючої дії освітлювального пристрою.

Показник дискомфорту — критерій оцінки дискомфортної відблисковості, яка викликає неприємні відчуття при нерівномірному розподілі яскравостей в полі зору.

Коефіцієнт пульсації освітленості характеризує відносну глибину коливань освітленості в результаті змін у часі світлового потоку газорозрядних ламп, які живляться змінним струмом.

Контраст об'єкта з фоном — це відношення абсолютної величини різниці між яскравістю об'єкта і фона до яскравості фона.

Для створення сприятливих умов зорової роботи, які виключали б швидку втомлюваність очей, виникнення професійних захворювань, нещасних випадків і сприяли підвищенню продуктивності праці та якості продукції, виробниче освітлення повинно відповідати наступним вимогам:

1) створювати на робочій поверхні освітленість, що відповідає характеру зорової роботи і не є нижчою за встановлені норми;

2) не повинно бути засліплюючої дії як від самих джерел освітлення, так і від інших предметів, що знаходяться в полі зору;

3) забезпечити достатню рівномірність та постійність рівня освітленості у виробничих приміщеннях, щоб уникнути частої переадаптації органів зору;

4) не створювати на робочій поверхні різких та глибоких тіней (особливо рухомих);

5) повинен бути достатній, для розрізнення деталей, контраст поверхонь, що освітлюються;

6) не створювати небезпечних та шкідливих виробничих факторів (шум, теплові випромінювання, небезпечне ураження струмом, пожежо — та вибухонебезпека світильників);

7) повинно бути надійним та простим в експлуатації, економічним та естетичним.

Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути природним, штучним і комбінованим, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.

2. Системи і види виробничого освітлення

Розрізняють наступні види освітлення:

1) природне освітлення, що створюється прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу;

2) штучне освітлення, що створюється електричними джерелами світла;

3) суміщене освітлення, при якому недостатнє за нормами природне освітлення, доповнюється штучним.

4) Конструктивно природне освітлення поділяють на бічне, верхнє і комбіноване.

5) Бічне (одно — та двостороннє) освітлення приміщень здійснюється через світлові прорізи в зовнішніх стінах будинків, а в деяких випадках через стіни, якщо вони виконані з матеріалів, частково пропускають світло.

При ширині приміщення до 12 метрів рекомендується бічне одностороннє висвітлення, при ширині 12.24 метри — бокове двостороннє.

Верхнє освітлення здійснюється через світлові прорізи в перекритті, аераційні і зенітні ліхтарі, також через світлові прорізи в місцях перепаду висот будівлі.

Комбіноване освітлення рекомендується при ширині приміщення більше 24 метрів. Воно є найбільш раціональним, так як створює відносно рівномірне по площі освітлення.

Штучне освітлення по конструктивного виконання може бути двох видів — загальне та комбіноване. Систему загального освітлення застосовують у приміщеннях, де по всій площі виконуються однотипні роботи (ливарні, зварювальні, гальванічні цехи), а також в адміністративних, конторських і складських приміщеннях. Розрізняють загальне рівномірне освітлення (світловий потік розподіляється рівномірно по всій площі без урахування розташування робочих місць) і загальне локалізоване освітлення (з урахуванням розташування робочих місць).

При виконанні точних зорових робіт (наприклад, слюсарних, токарних) у місцях, де обладнання створює глибокі різкі тіні або робочі поверхні розташовані вертикально (штампи, гільйотинні ножиці), поряд із загальним освітленням вдаються до місцевого. Сукупність місцевого та загального освітлення називають комбінованим освітленням. Застосування одного місцевого освітлення всередині виробничих приміщень не допускається, оскільки утворюються різкі тіні, зір швидко стомлюється і створюється небезпека виробничого травматизму.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяють на робоче, аварійне і спеціальне, яке може бути охоронним, черговим, евакуаційних, еритемних, бактерицидним і ін.

Робоче освітлення призначене для забезпечення нормального виконання виробничого процесу, проходу людей, руху транспорту і є обов’язковим для всіх виробничих приміщень.

Аварійне освітлення влаштовують для продовження роботи в тих випадках, коли раптове відключення робочого освітлення і пов’язане з цим порушення нормального обслуговування обладнання можуть викликати вибух, пожежа, отруєння людей і т.д. Мінімальна освітленість робочих поверхонь при аварійному освітленні повинна складати 5% нормованої освітленості робочого освітлення.

Сигнальне освітлення застосовують для фіксації кордонів небезпечних зон; воно вказує на наявність небезпеки, або на безпечний шлях евакуації.

природне штучне освітлення нормування

3. Природне освітлення. Нормування та розрахунок

Природне освітлення — це освітлення приміщень світлом неба (прямим або відбитим), яке проникає через світлові прозори в зовнішніх огороджуючих конструкціях.

Для природного освітлення характерна висока дифузність (розсіяність) світла, яка позитивно впливає на роботу органів зору.

" Природне та штучне освітлення. Норми проектування", в приміщеннях із постійним перебуванням людей в них повинно бути передбачене природне освітлення.

На рівень освітленості приміщення при природному освітленні впливають наступні чинники: світловий клімат; площа та орієнтація світлових отворів; ступінь чистоти скла в світлових отворах; пофарбування стелі та стін приміщення; глибина приміщення; наявність предметів, що заступають вікно як зсередини так і ззовні приміщення.

Оскільки природне освітлення змінюється залежно від широти місцевості, пори року і часу дня, а також погоди, основною величиною для розрахунку і нормування природного освітлення всередині приміщення прийнято коефіцієнт природної освітленості (КПО) — це відношення природної освітленості, яка створюється в деякій точці заданої площини всередині приміщення світлом неба, до одночасного значення зовнішньої освітленості на такій самій горизонтальній площині, яка створюється світлом повністю відкритого небосхилу. Оскільки ця величина відносна, то виражається у відсотках.

Нормування КПО залежить від виду природного освітлення та ряду супутніх факторів.

При боковому освітленні нормується мінімальне значення КПО. У випадку однобічного — в точці на відстані 1 м від стіни — найбільш віддаленої від світлових отворів, але не більш ніж 12 м від них.

Нормоване значення КПО залежить від характеру зорової роботи (розряду) та особливостей світлового клімату в районі розташування будівлі, які вираховують через коефіцієнти m — світлового клімату і c — сонячності клімату.

Встановлено 8 розрядів зорової роботи, з урахуванням найменшого об'єкта, що розрізняється:

І - найвища точність — розмір об'єкта менше 0,15 мм;

ІІ - дуже висока точність — від 0,15 до 0,3 мм;

ІІІ - висока точність — від 0,3 до 0,5 мм;

ІV — середня точність — від 0,5 до 1 мм;

V — мала точність — від 1 до 5 мм;

VІ - груба (дуже малої точності) — більше 5 мм;

VІІ - робота з матеріалами, що світяться, і виробами в гарячих цехах — більше 0,5 мм;

VІІІ - загальне спостереження за ходом виробничого процесу.

4. Штучне освітлення. Нормування та розрахунок

Штучне освітлення використовується в темні та перехідні години доби, а також при недостатньому природному освітленні.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.

Робоче освітлення призначене для нормального перебігу виробничого процесу.

Штучне освітлення може бути загальним, місцевим та комбінованим.

Загальним називають освітлення, при якому світильники розміщуються в верхній зоні приміщення рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з врахуванням розташування робочих місць (загальне локалізоване освітлення).

Місцеве освітлення створюється світильниками, які концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Використання тільки місцевого освітлення у виробничих умовах заборонено, тому що воно створює велику різницю між освітленістю робочих поверхонь і навколишнього простору.

Комбіноване освітлення складається з загального та місцевого освітлення. Комбіноване освітлення використовують для забезпечення високої освітленості на робочих поверхнях. Його передбачають для робіт І-VІІІ розрядів точності за зоровими параметрами, та коли необхідно створити концентроване освітлення без утворення різких тіней.

При організації штучного освітлення необхідно забезпечити сприятливі гігієнічні умови для зорової роботи і одночасно враховувати економічні показники.

Джерела світла є важливими складовими освітлювальних пристроїв промислових підприємств. Правильний вибір типів і потужності ламп визначає експлуатаційну та економічну ефективність освітлювальних приладів.

Головними джерелами світла для промислового штучного освітлення є лампи розжарювання та газорозрядні лампи різноманітних типів.

Лампи розжарювання відносяться до теплових джерел світла. Під дією електричного струму нитка розжарювання (вольфрамовий дріт) нагрівається до високої температури і випромінює потік променевої енергії. Ці лампи характеризуються простотою конструкції та виготовлення, відносно низькою вартістю, зручністю експлуатації, широким діапазоном напруг та потужностей. Поряд з перевагами їм притаманні і суттєві недоліки: велика яскравість (засліплююча дія); низька світлова віддача (7−20 лм/Вт); відносно малий термін експлуатації (до 2,5 тис. год.); переважання жовто-червоних променів в порівнянні з природним світлом; висока температура нагрівання (до 140єС і вище), що робить їх пожежонебезпечними.

Лампи розжарювання використовують, як правило, для місцевого освітлення, а також освітлення приміщень з тимчасовим перебуванням людей. На підприємствах для освітлення застосовують різноманітні види ламп розжарювання: вакуумні (В), газонаповнені (Г), газонаповнені біоспіральні (Б) та ін.

Газорозрядні лампи внаслідок електричного розряду в середовищі інертних газів і парів металу та явища люмінесценції випромінюють світло оптичного діапазону спектру.

Основною перевагою цих ламп є їх економічність.

Їх світлова віддача становить 40−100 лм/Вт, що в 3−5 разів перевищує світлову віддачу ламп розжарювання. Термін експлуатації - до 10 тис. год., а температура нагрівання — 30−60єС. Так, за спектральним складом видимого світла розрізняють люмінесцентні лампи: денного світла (ЛД) мають блакитний колір; денного світла з покращеною передачею кольорів (ЛДЦ), вони близькі до ламп ЛД, але мають кращу передачу кольорів теплих відтінків, у тому числі зовнішнього вигляду людини; люмінесцентні лампи типу ЛЄ найбільш близькі до спектру природного сонячного світла; лампи білого кольору ЛБ дають випромінення з меншим вмістом синьо-фіолетових променів, світло у них трохи фіолетове.

У виробничих приміщеннях підприємств доцільно застосовувати люмінесцентні лампи білого кольору — ЛБ. Вони найбільш економні та дають світло теплих тонів. Лампи ЛТБ можна застосовувати у приміщеннях для відпочинку. Там, де необхідно проводити суворий контроль продукції, належить застосовувати лампи ЛДЦ.

Насамперед, люмінесцентні лампи треба застосовувати там, де недостатнє природне освітлення (приміщення з вікнами, що затіняються будівлями, деревами або виходять на північ, експедиції, підвальні приміщення тощо). Для комбінованого освітлення краще застосовувати лампи ЛБ.

Лампи ДРЛ (дугові ртутні) належать до ламп високого тиску. Вони економні, світлова віддача майже 75…100лм/Вт. Такі лампи застосовують для освітлення в цехах при виконанні грубих робіт та робіт середньої точності, при загальному нагляді, а також для зовнішнього освітлення місць навантаження, вивантаження і в цехах великої висоти та площі.

Недоліки освітлювальних установок з газорозрядними лампами (пульсація світлового потоку, осліплююча дія, шум дроселів, великі первинні витрати на закупівлю та монтаж) компенсуються їх економністю в процесі тривалої експлуатації, а також їх незамінністю при необхідності виконання робіт із розрізненням кольорів. Пульсація світлового потоку цих ламп не сприймається оком, але небажана, оскільки є причиною виникнення стробоскопічного ефекту. В пульсуючому світлі виникає викривлення зорового сприйняття стану рухомих та обертальних об'єктів, а це вже є небезпечним фактором. Ослаблення пульсації досягається підключенням паралельно працюючих ламп на різні фази трьохфазної мережі, або застосуванням високочастотного постачання освітлювальної установки. Пульсація світлового потоку негативно впливає на центральну нервову систему, погіршує умови зорової роботи, а стробоскопічний ефект призводить до збільшення небезпеки травматизму.

Газорозрядні лампи можуть створювати радіоперешкоди, усунення яких вимагає спеціальних пристроїв.

Створення у виробничих приміщеннях якісного та ефективного освітлення неможливе без використання раціональних освітлювальних пристроїв. Освітлювальний пристрій (світильник) — це сукупність джерела світла (лампи) і освітлювальної арматури. Освітлювальна арматура перерозподіляє світловий потік лампи у просторі, або перетворює його властивості (змінює спектральний склад випромінювання), захищає очі працівника від засліплюючої дії ламп. Окрім того, вона захищає джерело світла від впливу оточуючого пожежота вибухонебезпечного, хімічно-активного середовища, механічних ушкоджень, пилу, бруду, атмосферних опадів.

Розрахунок штучного освітлення.

В розрахунку штучного освітлення для конкретних умов виробництва виникає потреба, коли необхідно дослідити існуючу освітлювальну установку, або спроектувати нову для даного виду робіт. У першому випадку розраховують освітленість, яку повинна створювати освітлювальна установка, вимірюють дійсну освітленість та порівнюють з нормованою.

У другому випадку обирають систему освітлення, тип джерела світла, визначають нормовану освітленість і розраховують кількість світильників або ламп, які забезпечують нормовану освітленість.

Для цього застосовують методи: питомої потужності і коефіцієнта використання світлового потоку.

5. Контроль та догляд за освітлювальними установками

Невідповідність світлотехнічних характеристик світильника розмірам та характеру обробки освітлюваного приміщення викликає зростання встановленої потужності, зниження якості освітлення. В свою чергу, невідповідність конструктивного виконання світильника умовам середовища в приміщенні знижує довговічність і надійність роботи освітлювальної установки (агресивне, вологе, запилене середовище), а в окремих випадках може спричинити пожежу чи вибух. Тому світильники повинні бути з необхідним ступенем захисту від умов зовнішнього середовища в місцях встановлення. Особливо жорсткі вимоги щодо цього стосуються світильників, які встановлюються у вибухота пожежо-небезпечних приміщеннях.

Освітлення потребує систематичного догляду, правильної експлуатації освітлювальної установки та контролю освітленості на робочих місцях не менше одного разу на рік.

Залежно від специфіки цехів графіки перевірки стану віконного скла, світильників, електроарматури, їх очищення та миття. Внаслідок тривалої експлуатації ламп, їх світловий потік знижується до 25%. Такі лампи треба своєчасно замінювати. Забороняється встановлення світильників, до комплекту яких входять не однотипні газорозрядні лампи, а також такі, які мають різний спектр та величину світлового потоку.

Очищення світильників належить проводити не менше одного разу на три місяці. Очищення шибок світлових отворів проводиться не рідше двох разів на рік для приміщень із незначним виділенням пилу, і не менше чотирьох разів із значним виділенням пилу.

6. Основні вимоги до виробничого освітлення

Основним завданням виробничого освітлення є підтримання на робочому місці освітленості, що відповідає характеру зорової роботи. Збільшення освітленості робочої поверхні покращує видимість об'єктів за рахунок підвищення їх яскравості, збільшує швидкість розрізнення деталей, що позначається на зростанні продуктивності праці. Так, при виконанні окремих операцій на головному конвеєрі складання автомобілів при підвищенні освітленості з 30 до 75лк продуктивність праці зросла на 8%. При подальшому підвищенні до 100 лк — на 28% (за даними проф. А.Л. Тарханова). Подальше підвищення освітленості не дає зростання продуктивності.

При організації виробничого освітлення необхідно забезпечити рівномірний розподіл яскравості на робочій поверхні і навколишніх предметах. Переклад погляду з яскраво освітленій на слабо освітлену поверхню змушує очей переадаптіроваться, що веде до стомлення зору і відповідно до зниження продуктивності праці. Для підвищення рівномірності природного освітлення великих цехів здійснюється комбіноване освітлення.

Коливання освітленості на робочому місці, викликані, наприклад, різкою зміною напруги в мережі, обумовлюють переадаптації очі, приводячи до значного стомлення. Сталість освітленості в часі досягається стабілізацією плаваючого напруги, жорстким кріпленням світильників, застосуванням спеціальних схем включення газорозрядних ламп.

При організації виробничого освітлення слід вибирати необхідний спектральний склад світлового потоку. Ця вимога особливо важливо для забезпечення правильної передачі кольору, а в окремих випадках для посилення колірних контрастів. Оптимальний спектральний склад забезпечує природне освітлення. Для створення правильної передачі кольору застосовують монохроматичне світло, що підсилює одні кольори і послабляє інші.

Освітлювальні установки повинні бути зручні і прості в експлуатації, довговічні, відповідати вимогам естетики, електробезпеки, а також не повинні бути причиною виникнення вибуху або пожежі. Забезпечення зазначених вимог досягається застосуванням захисного занулення або заземлення, обмеженням напруги живлення переносних і місцевих світильників, захистом елементів освітлювальних мереж від механічних ушкоджень.

Висновок

Освітлення відіграє важливу роль у житті людини.

Світло є не тільки важливою умовою роботи зорового аналізатора, але й біологічним фактором розвитку організму людини в цілому. Для людини день і ніч, світло і темрява визначають біологічний ритм — бадьорість чи сон.

Отже, недостатня освітленість, або її надмірна кількість, знижує рівень збудженості центральної нервової системи і, природно, активність усіх життєвих процесів. Раціональне освітлення є важливим фактором загальної культури виробництва. Неможливо забезпечити чистоту та порядок у приміщенні, в якому напівтемрява, світильники брудні або в занедбаному стані.

При виконанні точних зорових робіт (наприклад, слюсарних, токарних) у місцях, де обладнання створює глибокі різкі тіні або робочі поверхні розташовані вертикально (штампи, гільйотинні ножиці), поряд із загальним освітленням вдаються до місцевого.

У виробничих приміщеннях підприємств доцільно застосовувати люмінесцентні лампи білого кольору — ЛБ. Вони найбільш економні та дають світло теплих тонів. Лампи ЛТБ можна застосовувати у приміщеннях для відпочинку. Там, де необхідно проводити суворий контроль продукції, належить застосовувати лампи ЛДЦ.

Природне освітлення має важливе фізіолого-гігієнічне значення для працюючих. Воно сприятливо впливає на органи зору, стимулює фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин та покращує розвиток організму в цілому. Сонячне випромінювання зігріває та зневажує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб (наприклад, вірусу грипу).

Окрім того, природне світло має психологічну дію, створюючи в приміщенні для працівників відчуття безпосереднього зв’язку з довкіллям.

Список використаної літератури

1. Гандзюк М. П., Желібо Є.П., Халімовський М.О. — Основи охорони праці. — К., «Каравела», 2004.

2. Катренко Л. А., Кіт Ю.В., Пістун І.П. — Охорона праці. Курс лекцій. Практикум: Навчальний посібник. — Суми, «Університетська книга», 2003.

3. Джигирей В. С., Жидецький В. Ц. — Безпека життєдіяльності. Видання четверте, доповнене. — Львів, «Афіша», 2001.

4. Алексєєв С.В., Усенко В. Р. Гігієна праці. М: Медицина, — 1998.

5. Охорона праці в машинобудуванні: Підручник / За редакцією Є.Я. Юдіна та С.В. Бєлова, М. — 1983.