Недостаточное освещение влияет на функционирование зрительного аппарата, то есть определяет зрительную работоспособность, на психику человека, его эмоциональное состояние, вызывает усталость центральной нервной системы, возникающей в результате прилагаемых усилий для опознания четких или сомнительных сигналов.
Установлено, что свет, помимо обеспечения зрительного восприятия, воздействует на нервную оптико-вегетативную систему, систему формирования иммунной защиты, рост и развитие организма и влияет на многие основные процессы жизнедеятельности, регулируя обмен веществ и устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Сравнительная оценка естественного и искусственного освещения по его влиянию на работоспособность показывает преимущество естественного света.
Важно отметить, что не только уровень освещенности, а все аспекты качества освещения играют роль в предотвращении несчастных случаев. Можно упомянуть, что неравномерное освещение может создавать проблемы адаптации, снижая видимость. Работая при освещении плохого качества или низких уровней, люди могут ощущать усталость глаз и переутомление, что приводит к снижению работоспособности. В ряде случаев это может привести к головным болям. Причинами во многих случаях являются слишком низкие уровни освещенности, слепящее действие источников света и соотношение яркостей. Головные боли также могут быть вызваны пульсацией освещения. Таким образом, становится очевидно, что неправильное освещение представляет значительную угрозу для здоровья работников.
Для оптимизации условий труда имеет большое значение освещение рабочих мест. Задачи организации освещённости рабочих мест следующие: обеспечение различаемости рассматриваемых предметов, уменьшение напряжения и утомляемости органов зрения. Производственное освещение должно быть равномерным и устойчивым, иметь правильное направление светового потока, исключать слепящее действие света и образование резких теней.
Различают естественное, искусственное и совмещенное освещение.
Обследование условий освещения заключается в замерах, визуальной оценке или определении расчетным путем следующих показателей:
1. коэффициент естественной освещенности;
2. освещенность рабочей поверхности;
3. показатель ослепленности;
4. отраженная блесткость;
5. коэффициент пульсации освещенности;
6. освещение на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ;
- освещенность на поверхности экрана
- яркость белого поля
- неравномерность яркости рабочего поля
- контрастность для монохромного режима
- пространственное нестабильное изображение
Нерациональное искусственное освещение может проявляться в несоответствии нормам следующих параметров световой среды: недостаточная освещенность рабочей зоны, повышенная пульсация светового потока (более 20 %), некачественный спектральный состав света, повышенная блесткость и яркость на столе, клавиатуре, тексте и т.п. Известно, что при длительной работе в условиях недостаточной освещенности и при нарушении других параметров световой среды зрительное восприятие снижается, развивается близорукость, болезнь глаз, появляются головные боли.
Обеспечение требований санитарных норм к факторам световой среды для рабочих мест персонала, занятого на зрительно напряженных работах, и для рабочих мест в учебных классах и аудиториях образовательных учреждений является важным фактором создания комфортных условий для органа зрения.
Среди качественных показателей световой среды очень важным является коэффициент пульсации освещенности (Кп). Коэффициент пульсации освещенности - это критерий оценки глубины колебаний (изменений) освещенности, создаваемой осветительной установкой, во времени.
Требования к коэффициенту пульсации освещенности наиболее жесткие для рабочих мест с ПЭВМ - не более 5%. Для других видов работ требования к коэффициенту пульсации освещенности (Кп) менее жесткие, но величина Кп должна быть не более 15%. Лишь для самых грубых зрительных работ допускается большее значение (Кп), но не более 20%.
Местное освещение (если его применяют) не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана ПЭВМ более 300 лк. Следует ограничивать прямую и отраженную блесткость от любых источников освещения.
Нередко наибольшее неудобство пользователям доставляет повышенная отражательная способность экранов мониторов и некачественных приэкранных фильтров (если они установлены на экраны дисплеев). Это вызывает дополнительную усталость глаз. Чтобы ее уменьшить, во многих учреждениях пользователи сами отключают часть светильников и работают при минимальной освещенности, как на рабочем месте, так и на различных поверхностях.
Такой характер работы следует считать недопустимым, т.к. при этом освещенность на сетчатке глаза от любого знака, требующего различения, оказывается ниже физиологически необходимой величины, равной 6–6,5 лк. Необходимая освещенность регулируется размером зрачка от 2 мм (при очень высокой освещенности) до 8 мм (при предельно низкой освещенности для самых грубых работ). Установлено, что уровни оптимальной яркости поверхностей находятся в пределах от 50 до 500 д/м 2 . Оптимальная яркость экрана дисплея составляет 75–100 кд/м 2 . При такой яркости экрана и яркости поверхности стола в пределах 100–150 кд/м 2 обеспечивается продуктивность работы зрительного аппарата на уровне 80–90 %, сохраняется постоянство размера зрачка на допустимом уровне 3–4 мм.
Поэтому, «борясь» указанным выше способом с бликами на экране дисплея, пользователи одновременно создают сами себе другие неблагоприятные условия. В частности, значительно увеличивается нагрузка на мышцы глаз. Это вызывает повышенную усталость органа зрения, а в последующем - развитие близорукости.
Реально несоблюдение требований норм по освещенности и по яркости имеет место более чем на 40 % рабочих мест. Рекомендации по обеспечению требований норм хорошо известны. Как правило, для этого бывает достаточно установить дополнительное количество светильников и немного изменить ориентацию рабочих столов по отношению к источникам света. Более сложно бывает выполнить требование норм по коэффициенту пульсации (далее – Кп) освещенности.
В большинстве помещений (более 90%) освещение осуществляется с помощью светильников, имеющих обычные электромагнитные пускорегулировочные аппараты (ПРА), причем эти светильники подключаются к одной фазе сети. Чтобы выяснить, как выполняется в организациях требование норм по коэффициенту пульсации, с помощью люксметра-пульсметра «Аргус-07» и ТКА-ПКМ были выполнены замеры коэффициента пульсации на многих рабочих и учебных местах в разных организациях (в том числе и на рабочих местах с ПЭВМ).
Наши замеры и анализ литературных данных показывают, что по значению Кп большинство из обследованных мест не соответствовало требованиям норм: фактические значения Кп в разных помещениях для разных типов светильников с люминесцентными лампами составляют от 22 до 65%, что значительно выше норм. Широко применяемые в настоящее время потолочные светильники 4х18 Вт с зеркализированной решеткой имеют коэффициент пульсации 38-49%, по этой причине многие работники с трудом заставляют себя работать на ПЭВМ, так как очень быстро устают, иногда испытывают головокружение и иные неприятные ощущения. Коэффициент пульсации ламп накаливания составляет 9-11%, потолочных светильников типа «Кососвет» - 10–13%, но они менее экономичны.
Увеличение коэффициента пульсации освещенности Кп снижает зрительную работоспособность человека, повышает утомляемость. Особенно это проявляется у учащихся, в первую очередь у школьников до 13–14 лет, когда зрительная система еще формируется.
К сожалению, на значительное несоответствие нормам во многих организациях не обращают внимания. И напрасно. Установлено, что реально повышенная пульсация освещенности оказывает негативное воздействие на центральную нервную систему, причем в большей степени - непосредственно на нервные элементы коры головного мозга и фоторецепторные элементы сетчатки глаз.
Исследования, выполненные в Ивановском НИИ охраны труда, показали, что у человека снижается работоспособность: появляется напряжение в глазах, повышается усталость, труднее сосредотачиваться на сложной работе, ухудшается память, чаще возникает головная боль. Отрицательное воздействие пульсации возрастает с увеличением ее глубины.
У тех, кто работает с экраном дисплея, зрительная работа является наиболее напряженной и существенным образом отличается от других видов работ. По данным Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР (РАН России) мозг пользователя ПЭВМ вынужден крайне отрицательно реагировать на два (и более) одновременных, но различных по частоте и некратных друг другу ритма световых раздражений. При этом на биоритмы мозга накладываются пульсации от изображений на экране дисплея и пульсации от осветительных установок.
Способы снижения коэффициента пульсации освещенности.
Основных способов три:
- подключение обычных светильников на разные фазы трехфазной сети (два или три осветительных прибора);
- питание двух ламп в светильнике со сдвигом (одну отстающим током, другую опережающим), для чего в светильник устанавливают компенсирующие ПРА;
- использование светильников, где лампы должны работать от переменного тока частотой 400 Гц и выше.
Практика показывает, что в настоящее время в большинстве помещений все ряды светильников подсоединяются к одной фазе сети, поэтому реализация такого технического приема как «расфазировка» светильников нередко затруднена. Поэтому часто наиболее реально осуществимыми являются следующие варианты:
- демонтаж установленных ранее светильников, оснащенных электромагнитными ПРА, и установка на их место новых светильников, оснащенных электромагнитными ПРА (т.е. ЭПРА);
- оставить действующие светильники (если они соответствуют требованиям п. 6.6, 6.7 и 6.10 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03), демонтировать из них электромагнитные ПРА и установить на их место ЭПРА); на демонтаж ПРА монтаж ЭПРА в одном светильнике в среднем затрачивается 15 – 20 минут.
В настоящее время лидерами по внедрению светильников с ЭПРА являются Швеция, Швейцария, Австрия, Голландия, Германия, затем США и Япония. Полный переход всех организаций в мире в ближайшие 10–15 лет на такие светильники позволит существенно сократить потребление электроэнергии в мире, т.е. частично улучшить экологическую обстановку.
Влияние света на организм человека велико, поскольку от правильного освещения зависит большинство биологических процессов. По статистике человек находится на работе (зачастую в офисе) около 40 часов в неделю. Таким образом, большую часть светового дня мы проводим под искусственным освещением.
Негативное влияние света на человека выражается в всплесках активности и энтузиазма, внезапно появляющейся полной апатии, частой сонливости и невероятная усталость. Иными словами, свет оказывает колоссальное влияние на здоровье нашего организма. Этот факт объясняется тесной связью наших внутренних биологических часов и освещения.
Современные световые технологии шагнули далеко вперед, разработав уникальное освещение, которое положительно воздействует на организм человека.
В чем заключается влияние света на человека?
Плохое освещение негативно воздействует на наше зрение, приводит к быстрому утомлению, снижает работоспособность, вызывает дискомфорт, является причиной головной боли и бессонницы. Воздействие света на человека, а также на протекание биологических ритмов внутри его организма доказано научным путем. Например, известно, что при естественном солнечном освещении свете человек более активный, жизнерадостный и бодрый.
Таким образом, влияние освещения на здоровье человека неоспоримо. Заключается оно в запуске реакцию чувствительного фотопигмента в глазах человека, что влияет на циркадные циклы в организме.
Воздействие света на человека. Циркадные циклы
Циркадный цикл – это изменение процессов в человеческом организме, происходящее в течение суток. В данный цикл входит время сна и время бодрствования, состояние активности и состояние расслабления, пики продуктивности и пики усталости. Все происходящие изменения ритмов происходят из-за воздействия гормонов, таких как мелатонин (ответственный за сон), кортизол (отвечает за активность), допамин (структурирует настроение) и др. Уровень содержания данных гормонов в течение 24 часов изменяется, что и являет собой главную причину изменения биологических ритмов. Оптимальный циркадный цикл обеспечивает человеку бодрое и активное состояние, хорошее настроение, здоровый сон.
Какое влияние оказывает дневной свет на циркадный цикл?
Как говорилось ранее, влияние света на циркадный цикл заложено природой человеческого организма. В вечернее время, когда свет становится менее интенсивным, уровень мелатонина в нашем организме начинает повышаться, следовательно, мы переходим в расслабленное состояние, отчетливее чувствуем усталость и испытываем сонливость. С наступлением утра и появления солнца уровень гормона сна идет на спад, организм выходит из фазы сна и переходит в фазу активности.
Именно поэтому осенью и зимой человек испытывает постоянную вялость, апатию, сонливость, упадок сил. Иными словами, в осенне-зимний период рассветы становятся поздними, что является причиной недостатка солнечного света и, соответственно, уровень мелатонина постоянно повышенный, а кортизола – пониженный.
То есть, дневной солнечный свет и биологические ритмы внутри организма зависимы друг от друга – именно этим и объясняется влияние света на человека.
Управление влиянием освещения на здоровье человека
Как при помощи света управлять циркадными циклами?
В современном мире мы вынуждены большую часть времени находиться при искусственном освещении. Таким образом, воздействие света на человека заключается в том, мелатонин и кортизол находятся не на должном оптимальном уровне. Искусственный свет подавляет гормон сна, из-за чего человек не испытывает сильной сонливости, но при этом его настроение ухудшается. Иными словами, влияние искусственного света на организм человека разрушительное и негативно сказывается на активности и работоспособности человека.
К счастью, современные исследования и разработки позволили осуществлять безопасное регулирование работы гормонов при помощи качественного и правильно подобранного освещения. Если быть точнее, для решения данной проблемы используется специальный биологически эффективный свет. Высокотехнологичные осветительные устройства способны значительно улучшить состояние человека как с физической точки зрения, так и с психологической.
Известная российская светотехническая компания «Световые Технологии» постоянно занимается разработкой и выпуском все новых инновационных осветительных приборов для различных областей применения. Так, в их ассортименте присутствуют специальные устройства для освещения рабочих пространств, начиная с офисов и заканчивая производственными цехами. Данные источники света уникальны тем, что имеют функцию регулировки цветовой температуры, исходя из особенностей ситуации. Использование таких устройств позволяет минимизировать негативное воздействие искусственного света на человека.
Свет оказывает существенное влияние на жизнедеятельность человека и результаты выполняемой им работы. Около 90 % всех сведений об окружающем мире человек получает за счет зрения. Существующие условия производства вызывают повышенное напряжение зрительного анализатора человека. Одной из сторон предупреждения зрительного и общего утомления, создания благоприятных условий для безопасной трудовой деятельности человека является организация хорошей освещенности. Освещение должно быть гигиенически рациональным, т.е. обеспечивать достаточную освещенность рабочих поверхностей, постоянство равномерной освещенности во времени, равномерное распределение яркости в окружающем пространстве и отсутствие слепящего действия. В тех случаях, когда естественного освещения в производственных помещениях оказываются недостаточным для выполнения работы в течение всего рабочего дня, к нему добавляют искусственное освещение (совмещенное освещение). На ряде предприятий, где по технологическим или иным причинам полностью отсутствует естественное освещение, работа осуществляется только при искусственном освещении. Такая подмена естественного освещения предъявляет повышенные требования к организации искусственного освещения. Назначение осветительной установки искусственного освещения - обеспечить возможность проведения нормальной и безопасной работы, а также и эвакуации из помещения людей в случае аварии рабочего освещения. Считают, что неудовлетворительное освещение служит прямой причиной примерно 5 % и косвенной причиной 20 % несчастных случаев. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости и увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении операции точной сборки, увеличение освещенности с 150 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда до 25% и, даже при выполнении работ малой точности, не требующих большого зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места повышает производительность труда на 2-3%. При хорошем освещении устраняется напряжение глаз, облегчается различение обрабатываемых изделий, ускоряется темп работы. Понижение освещенности ведет к снижению производительности труда, причем не только ручного, но и умственного, требующего напряжения памяти, логического мышления.
67.Методы и средства обеспечения освещения
Для искусственного освещения в настоящее время используют несколько видов источников света. Основными из них являются лампы накаливания и люминесцентные (иногда их называют разрядными) лампы. Лампы накаливания представляют собой источники света, несовершенные как по экономичности, так и по спектру излучения: низкая световая отдача (для ламп общего назначения она составляет 7-20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света. Они искажают цве-топередачу, поэтому их не применяют при работах, требующих различения цветов. К достоинствам можно отнести простоту в изготовлении и включении в сеть, они загораются сразу, безинерционны (нечувствительны к частоте тока) и т.п. Люминесцентные лампы имеют большую световую отдачу (до 110 лм/Вт), повышенный срок службы (до 15000 часов), более совершенный спектральный состав света, позволяющий улучшить освещение рабочих мест, где требуется различение цвета или мелких деталей, имеющих небольшое различие в цвете с фоном. К существенному недостатку можно отнести безинерционность излучения разрядных ламп, которая приводит к появлению пульсаций светового потока. При рассмотрении быстро движущихся или вращающихся деталей возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов различения (вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажаются направление и скорость движения). Пульсация светового потока ухудшает условия зрительной работы, а стробоскопический эффект ведет к увеличению опасности травматизма и делает невозможным успешное выполнение ряда производственных операций. Для стабилизации светового потока газоразрядных ламп необходимо применять двух- и трехфазное включение в сеть или последовательно включать балластное, емкостное или индуктивное сопротивление. Например, снижение коэффициента пульсации освещенности люминесцентных ламп с 55 до 5% (при трехфазном включении) приводит к уменьшению утомления и повышению производительности труда на 15% для работ высокой точности. Основные требования к освещению изложены в нормативной документации, которая допускает применение двух систем освещения: общего и комбинированного. Общее освещение достигается при расположении светильников в верхней зоне по всему помещению, как правило, одного типа и одинаковой мощности. Оно предназначено для освещения всего рабочего помещения и подразделяется на общее - равномерное (при равномерном распределении светового потока по площади без учета расположения оборудования) и общее - локализованное (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест). Система общего освещения может быть рекомендована в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (в литейных, сборочных цехах), а также в административных, конторских, складских помещениях и т.п. Если рабочие места сосредоточены на отдельных участках, например у конвейеров, разметочных плит, целесообразно, размещать светильники общего освещения локализовано. При выполнении точных зрительных работ (слесарные, токарные, фрезерные, контрольные операции и т. д.) там, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы, монитор) рекомендуется применять систему комбинированного освещения. Комбинированное освещение - когда помимо светильников общего освещения устанавливаются дополнительно светильники местного освещения. Местное освещение - освещение, создаваемое светильниками, расположенными на рабочих местах и концентрирующих световой поток непосредственно в рабочую зону. Применение одного местного освещения внутри помещений запрещается . Так, например, абсолютное большинство рабочих мест и работ, выполняемых на металлорежущих станках, требуют создания освещенности от 700 до 2000 лк, что экономически выгоднее достичь комбинированным освещением, хотя в гигиеническом плане предпочтительнее одна система общего освещения, обеспечивающая высокую равномерную освещенность по всему помещению. Для исключения частой переадаптации зрения из-за неравномерной освещенности в помещении при системе комбинированного освещения необходимо, чтобы светильники общего освещения создавали не менее 10% нормированной комбинированной освещенности. Безопасность труда человека в значительной степени определяется скоростью зрительной оценки окружающей обстановки, которая определяется через такие физиологические функции органов зрения человека, как адаптация и аккомодация. Под адаптацией понимают способность органов зрения приспосабливаться к различению предметов при изменении уровней освещенности. Различают световую и темновую адаптации. Под световой адаптацией понимают процесс приспособления органов зрения к увеличению освещенности. Темновая адаптация - процесс приспособления органов зрения к уменьшению освещенности. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, вызванные резким изменением напряжения в сети, имеют большую амплитуду, каждый раз вызывая переадаптацию глаза, что приводит к значительному утомлению. Например, постоянной переадаптации зрения требует труд водителя в темное время суток. Аккомодация - способность органов зрения сохранять устойчивое различение предметов, расположенных на различных расстояниях от органов зрения.
Свет обеспечивает нормальную жизнедеятельность человека, определяет его жизненный тонус и биоритмы. Сила его воздействия зависит от длины волны, интенсивности и количества излучения. В интегральном потоке лучистой солнечной энергии различают ультрафиолетовую (УФ), видимую и инфракрасную (ИК) области спектра. ИК-излучение является носителем тепловой энергии. УФ-излучение модулирует минеральный обмен, синтез витамина D активирует кортико-адреналовую систему, обладает бактерицидным действием. Видимая часть спектра обеспечивает нормальную работу зрительного анализатора, является регулятором биоритмов человека. Показано, что длительное световое голодание приводит к ослаблению иммунобиологической реактивности организма и к функциональным нарушениям нервной системы. Свет воздействует на психику и эмоциональное состояние человека. Неблагоприятные условия освещения ведут к снижению работоспособности; эти же причины обусловливают развитие заболеваний органов зрения.
Освещение помещения может быть естественным (за счет солнечного света) и искусственным (при применении ламп накаливания и люминесцентных ламп). Лампы накаливания генерируют свет при нагреве нити накала до температуры свечения. В люминесцентных лампах электрическая и химическая энергия превращается в световое излучение, минуя стадию перехода в тепловую энергию (лампы холодного свечения). В тех случаях, когда в помещении одновременно и естественное, и искусственное освещение, говорят о смешанном освещении.
Каким бы ни было освещение в учебном помещении - естественным, искусственным или смешанным, - к нему предъявляется ряд общих требований.
1. Достаточность освещения, которая зависит от размера окон и межоконных проемов, ориентации окон относительно сторон света (в средней полосе России предпочтительнее на юг и юго-восток), расположения затеняющих объектов, чистоты и качества стекол, количества и мощности источников искусственного освещения.
2. Равномерность освещения зависит от расположения окон, конфигурации классного помещения, контрастности между окраской стен, оборудования и учебных материалов, типа арматуры светильников (характер абажуров) и их расположения.
3. Отсутствие теней на рабочем месте зависит от стороны падения света (свет, падающий слева, исключает тени от пишущей правой руки, верхний свет практически бестеневой).
4. Отсутствие слепимости (блесткости) зависит от наличия поверхностей с высоким коэффициентом отражения (полированная мебель, застекленные шкафы и пр.) и арматуры светильников.
5. Отсутствие перегрева помещения зависит от наличия и силы прямых солнечных лучей и типа ламп.
Выполнение на практике указанных требований относительно естественного освещения во многом запрограммировано строительными нормами и правилами, т.е. уже заложенными в проекте школьного здания.
Существует ряд показателей, количественно характеризующих уровень естественного освещения. Основными из этих показателей являются:
Световой коэффициент – отношение остекленной площади окон (площадь окон за вычетом оконных переплетов) к площади пола. Чем больше площадь окон, тем выше уровень естественного освещения. Однако значительное увеличение размеров окон, например "ленточное остекление", ведет к снижению теплоустойчивости здания в зимнее время и к чрезмерной инсоляции весной и осенью. Поэтому норма светового коэффициента школ средней полосы России равна 1/4 -1/5 (в сельских школах и в физкультурных залах - 1/6);
Угол падения света – тот угол, под которым свет падает на рабочее место. Он образован двумя прямыми: одна - из рабочего места к верхнему краю окна, другая - из рабочего места по горизонтали к окну. Понятно, что таких углов будет ровно столько, сколько рабочих мест в классе, и чем дальше от окна расположено рабочее место, тем этот угол меньше и тем хуже условия освещения. Поэтому угол падения света определяется в наиболее удаленном от окна рабочем месте и норма его - не менее 27°;
Угол отверстия – тот угол, под которым видно небо над крышей противоположного здания. Он характеризует влияние затеняющих объектов на уровень естественного освещения и образуется следующими прямыми: одна - из рабочего места к верхнему краю окна, другая - из рабочего места к проекции в окне крыши противостоящего здания. Как и угол падения света, угол отверстия определяется в наиболее удаленном от окна рабочем месте и его норма - не менее 5°;
Коэффициент заслонения – отношение высоты противолежащего здания к расстоянию от него до школы. Этот показатель также характеризует влияние затеняющих объектов на величину естественного освещения класса. Его норма - не более 1/2; показано, что если коэффициент заслонения равен 1/5, затеняющего эффекта практически нет.
Некоторые качественные стороны естественного освещения во многом зависят от правильных действий учителя в классе.
1. Следует следить за чистотой стекол в помещении. В больших промышленных центрах к концу учебного года стекла загрязнены настолько, что задерживают от 30 до 50 % солнечных лучей. Поэтому весьма целесообразно осуществлять мытье окон не только перед началом учебного года и весной, как это чаще всего практикуется, но и во время зимних каникул. При этом нужно помнить, что "к мытью окон, безотносительно к этажности здания, воспрещается привлекать учащихся даже старших классов" ("Санитарные правила содержания общеобразовательных школ и учебных помещений школ-интернатов", № 397-62 от 22.05.1962). Кроме того, неровные, волнистые стекла также задерживают свет, поэтому стекла в школьных окнах должны быть высокого качества.
Для остекления окон в начальных классах, особенно в северных районах, рекомендуется использовать увиолевые стекла, пропускающие ультрафиолетовые лучи.
2. Светопроемы должны быть свободными. Снижение напряжения механизма аккомодации возможно в том случае, если школьник может время от времени посмотреть в окно, сфокусировать взгляд в бесконечности. Рекомендуется иметь на окнах класса два типа штор: полупрозрачные и непрозрачные. Первые используются в тех случаях, когда нужно снизить уровень инсоляции и избежать слепящего действия прямых солнечных лучей, вторые - когда используются технические средства обучения (кино, телевидение); в обычном же состоянии шторы должны быть раздвинуты. Не рекомендуется располагать на окнах высокие цветы - в той или иной степени они загораживают свет, высота цветка вместе с горшком не должна превышать 30 см.
Искусственное освещение осуществляется, в основном, двумя типами ламп: накаливания и люминесцентными, которые имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания:
Спектр их близок к естественному, что создает оптимальные условия для зрительной работы;
Обладают меньшей яркостью и не дают резких теней;
Не повышают температуры воздуха в помещении;
При равном уровне освещенности они более экономичны.
В то же время люминесцентные лампы имеют два недостатка: высокую, до 35-65% глубину пульсации (для сравнения: глубина пульсации ламп накаливания - 5-15%), создающую эффект стробоскопа, и шумовой эффект.
Эффект стробоскопа, связанный с незаметными для глаза пульсациями (мельканиями), проявляется в том, что при рассматривании движущегося предмета возникают различные искажения зрительного восприятия в виде множественности контуров воспринимаемого объекта, кажущегося изменения направления и скорости движения. Вот почему люминесцентные лампы не всегда рекомендуется устанавливать там, где нужно следить за быстро перемещающимся предметом (например, игровые и спортивные залы, теннисные корты, площадки для спортивных игр и пр.). Кроме того, установлено, что пульсации вызывают заметное зрительное утомление и ухудшение функционального состояния центральной нервной системы. Для устранения стробоскопического эффекта люминесцентные лампы включают в разные фазы или применяют схему с искусственным сдвигом фаз.
Присущий люминесцентным лампам шумовой эффект также оказывает негативное воздействие на деятельность центральной нервной системы, вызывая сначала повышенное возбуждение нервных клеток, а затем разлитое торможение. Устраняется этот недостаток использованием специальных бесшумных пускорегулирующих агрегатов (ПРА).
Таким образом, отмеченные недостатки люминесцентных ламп вполне могут быть устранены правильным монтажом. Описание такого монтажа приводится в специальных руководствах по светотехнике; администрация школы должна осуществлять контроль в этом направлении.
При нормировании искусственного освещения в первую очередь обращают внимание на его достаточность и равномерность. Достаточность обеспечивается количеством применяемых ламп и их мощностью. Нормируется искусственное освещение либо по уровню освещенности на рабочем месте, определяемому люксметром, либо по удельной мощности светового потока, которая определяется отношением суммарной мощности ламп к площади пола. Норма освещенности на рабочем месте в классе для ламп накаливания равна 150 лк, в физкультурном зале - 100 лк, для люминесцентных ламп эти цифры равны соответственно 300 лк и 200 лк. Норма удельной мощности светового потока для ламп накаливания в классе равна 40-48 Вт/м2, в спортивном зале - 32-36 Вт/м2. Удельная мощность светового потока для люминесцентных ламп должна быть в классе 20-24 Вт/м2, в физкультурном зале - 16-18 Вт/м2.
Что касается равномерности искусственного освещения, то оно зависит от расположения светильников и типа арматуры. Светильники в классах желательно располагать равномерно по площади, высота подвеса примерно 3 м над уровнем пола, в физкультурных залах - по периметру под потолком; наилучшими являются светильники равномерно рассеянного света, создающие достаточно равномерное освещение при почти полном отсутствии теней и слепящей яркости.
Особое внимание следует уделять искусственному освещению в кабинетах информатики и вычислительной техники (компьютерных классах). При люминесцентном освещении освещенность на рабочих столах должна быть порядка 500 лк; светильники необходимо располагать таким образом, чтобы при периметральном или двурядном размещении рабочих мест свет на них падал сзади работающих учащихся, местное освещение при работе на компьютерах не применяется.
На уровень освещенности помещений большое влияние оказывают цвет и тональность окраски поверхностей стен, пола и потолка. Большие поверхности окрашенные в темные цвета способствуют интенсивному поглощению квантов света и снижению уровня освещенности, очень светлые, белые и зеркальные поверхности отражают почти весь световой поток (до 80-90 %), но могут создать условия повышенной слепимости в помещении.
Стены детских групповых, классных комнат, спален рекомендуется окрашивать клеевыми красками с отражением примерно 40 – 60 %, что соответствует светло-зеленым и светло-желтым тонам. Потолки белят. Окраску стен и потолков следует проводить не реже 1 раза в 2 года.
Коэффициенты отражения ограждающих поверхностей и мебели в учебных помещениях и помещениях для трудового обучения должны быть не менее следующих значений: для потолков, оконных проемов и дверей – 0,7; верхней части стен – 0,6; панелей стен – 0,5; мебели – 0,35; полов – 0,25.
Следует помнить, что беспорядочное развешивание на стенах учебных помещений витрин, плакатов, стенных газет и т.д. резко снижает светоотражение ограждающих поверхностей. Исходя из этого, все перечисленное следует развешивать на стене, противоположной классной доске, так, чтобы верхний край предметов не располагался выше 1,75 м от пола. Шкафы и другое оборудование следует устанавливать у задней стены помещения.
Искусственное освещение оказывает огромное влияние на здоровье человека, причём не всегда положительное, что определяется следующими факторами:
1. Низкий уровень освещённости.
Недостаточная освещённость помещения оказывает негативное воздействие на психическое состояние человека, вызывая чувство подавленности, создавая гнетущее настроение и даже доводя до депрессии. Изменяются и физиологические процессы: излишне напрягается зрительный аппарат, ослабляется восприимчивость слухового центра, утомляется нервная система, замедляется работа мозга.
2. УФ-излучение.
Вред здоровью человека наносит ультрафиолетовое излучение, которое не задерживается стеклом колб некоторых видов люминесцентных ламп. Как показали исследования британских учёных, освещение этими лампами вызывает ряд негативных изменений в организме человека:
Разрушаются коллаген, эластин, следствием чего является раннее старение кожи;
- создаются предпосылки для образования раковых клеток;
- наблюдается появление сыпи, экземы, псориаза;
- возникают сильные головные боли (мигрени) и даже приступы аллергии;
- ухудшается состояние сетчатки глаза
3. Низкочастотные пульсации.
Учёные утверждают, что самая главная проблема - опасность световых электроизлучателей для нашего организма, которую создаёт пульсация (невидимое глазу мерцание света, вызванное перепадами подаваемого напряжения).
Так, лаборатория промышленного освещения НИИ охраны труда (г.Иваново, Россия) проводила исследования, которые доказали огромный вред пульсации, наносимый здоровью человека. Исследования лаборатории строительной светотехники Московского НИИСФ РААСН доказали связь пульсации с возникновением стробоскопического эффекта. Его опасность заключается в создании иллюзии мнимой неподвижности предмета либо его мнимого движения. К идентичному выводу привели и многочисленные исследования зарубежных экспертов.
Зрительное напряжение, головная боль, невозможность сконцентрировать внимание - такие и ещё более худшие признаки отрицательного влияния пульсации испытывает человек, постоянно находящийся в зоне освещения подобным светильником.
Светодиодное освещение: технология №1
Если используется светодиодное освещение, то все отрицательные проблемы, связанные с искусственным светом, полностью снимается с повестки дня.
1. Во время работы светодиоды потребляют постоянный ток, что исключает мерцание. Поэтому для всех LED-светильников характерен коэффициент пульсации < 1%.
2. Ровный мягкий свет равномерно, без бликов ложится на освещаемую поверхность, создавая для глаз комфортные условия.
3. Для LED-светильников характерен спектр излучения, близкий к естественному - солнечному. Идентичная цветопередача позволяет использовать этот тип освещения очень широко.
4. Светодиодные лампы и светильники не содержат абсолютно никаких вредных веществ, могущих быть потенциально опасными для здоровья человека и внешней среды. Важным преимуществом является и тот факт, что эти светильники совершенно не испускают ультрафиолетовые лучи; тепловое излучение от них также незначительно. Поэтому именно такое освещение особенно предпочтительно, например, в детских и санаторных-лечебных учреждениях.
6. Высокая степень контрастности, которая достигается в светодиодных лампах, гарантирует прекрасную чёткость освещаемых объектов.
Безопасность, комфорт освещения, долговечность - такой набор положительных свойств превращает в единственную альтернативу существующим ныне типам светильников.
Таким образом, замена привычного осветительного оборудования новыми светодиодными приборами - это необходимость, продиктованная заботой о здоровье людей.
Будущее - за светодиодным освещением!