Ответы ИПП. 1 Основные трудовые права работников в соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на труд
 Скачать 24.44 Mb.
|
|
57. 2.4. Искусственные источники света Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов — лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ). Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, если изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, испускаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет. Лампы накаливания наиболее широко распространены в быту из-за своей простоты, надежности и удобства эксплуатации. Находят они применение и на производстве, организациях и учреждениях, но в значительно меньшей степени. Это связано с их существенными недостатками: низкой светоотдачей — от 7 до 20 лм/Вт (светоотдача лампы — это отношение светового потока лампы к ее электрической мощности); небольшим сроком службы — до 2500 часов: преобладанием в спектре желтых и красных лучей, что сильно отличает спектральный состав искусственного света от солнечного. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г — газонаполненные, К — лампы с криптоновым наполнением, Б — биспиральные лампы. Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение на производстве, в организациях и учреждениях прежде всею из-за значительно большей светоотдачи (40... 110 лм/Вт) и срока службы (8000... 12 000 часов). Из-за этого газоразрядные лампы в основном применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров металлов, заполняющих колбы ламп, и люминоформа, можно получить свет практически любого спектрального диапазона — красный, зеленый, желтый и т. д. Для освещения в помещениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы Дневного света, колба которых заполнена парами ртути. Свет, излучаемый такими лампами, близок по своему спектру к солнечному свету. К газоразрядным относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением световою Потока по спектру: лампы белого света (Л Б); лампы холодно-белою света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ); лампы тепло-белого света (ЛТБ); лампы, близкие по спектру к солнечному свету (ЛЕ); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ). К газоразрядным лампам высокого давления относятся: дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ); металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов. Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях — лампы ЛБ, как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производственных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных предприятий и т. п.), и наружного освещения. Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади. Источники света обладают различной яркостью. Максимальная переносимая человеком яркость при прямом наблюдении составляет 7500 кд/м2. На рис. 5.11 представлены некоторые из приблизительных значений яркости для нескольких источников света различного вида.  Рис. 5.11. Значения яркости различных источников света Однако газоразрядные лампы наряду с преимуществами перед лампами накаливания обладают и существенными недостатками, которые пока ограничивают их распространение в быту. Это пульсация светового потока, которая искажает зрительное восприятие и отрицательно воздействует на зрение. При освещении газоразрядными лампами может возникнуть стробоскопический эффект, заключающийся в неправильном восприятии скорости движения предметов. Опасность стробоскопического эффекта при использовании газоразрядных ламп состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут показаться неподвижными и стать причиной травматизма. Пульсации освещенности вредны и при работе с неподвижными поверхностями, вызывая быстрое утомление зрения и головную боль. Ограничение пульсаций до безвредных значений достигается равномерным чередованием питания ламп от различных фаз трехфазной сети, специальными схемами подключения. Однако это усложняет систему освещения. Поэтому люминесцентные лампы не нашли пока широкого применения в быту. К недостаткам газоразрядных ламп относится: длительность их разгорания. зависимость их работоспособности от температуры окружающей среды, создание радиопомех. Другой причиной, по-видимому, является следующее обстоятельство. Психологическое и отчасти физиологическое воздействие на человека цветности излучения источников света, несомненно, в значительной степени связано с теми световыми условиями, к которым человечество приспособилось за время своего существования. Далекое и холодное голубое небо, создающее в течение большей части светового дня высокие освещенности, вечером — близкий и горячий желто-красный костер, а затем пришедшие ему на смену, но аналогичные по цветности «лампы сгорания», создающие, однако, низкие освещенности, — таковы световые режимы, приспособлением к которым, вероятно, объясняются следующие факты. У человека наблюдается более работоспособное состояние днем при свете преимущественно холодных оттенков, а вечером при теплом красноватом свете лучше отдыхать. Лампы накаливания лают теплый красновато-желтый цвет и способствуют успокоению и отдыху, люминесцентные лампы, наоборот, создают холодный белый цвет, который возбуждает и настраивает на работу. От применяемого типа источников света зависит правильность цветопередачи. Например, темно-синяя ткань при свете ламп накаливания кажется черной, желтый цветок — грязно-белым. Т. е. лампы накаливания искажают правильную цветопередачу. Однако есть предметы, которые люди привыкли видеть преимущественно вечером при искусственном освещении, например, золотые украшения «естественнее» выглядят при свете ламп накаливания, чем при свете люминесцентных ламп. Если при выполнении работы важна правильность цветопередачи — например, на уроках рисования, в полиграфической промышленности, картинных галереях и т. д. — лучше применять естественное освещение, а при его недостаточности — искусственное освещение люминесцентных ламп. Таким образом, правильный выбор цвета для рабочего места значительно способствует повышению производительности труда, безопасности и общему самочувствию работников. Отделка поверхностей и оборудования, находящегося в рабочей зоне, точно также способствует созданию приятных зрительных ощущений и приятной рабочей обстановки. Обычный свет состоит из электромагнитных излучений с различными длинами волн, каждое из которых соответствует определенному диапазону видимого спектра. Смешивая красный, желтый и голубой свет, мы можем получить большинство видимых цветов, включая белый. Наше восприятие цвета предмета зависит от цвета света, которым он освещен и от того, каким образом сам предмет отражает цвет. Источники света подразделяются на следующие три категории в зависимости от цвета света, который они излучают: «теплого» цвета (белый красноватый свет) — рекомендуются для освещения жилых помещений; промежуточного цвета (белый свет) — рекомендуются для освещения рабочих мест; «холодного» цвета (белый голубоватый свет) — рекомендуются при выполнении работ, требующих высокого уровня освещенности или для жаркого климата. Цвета также могут классифицироваться как холодный или теплый в зависимости от их тона (рис. 5.12).  Рис. 5.12. Классификация цвета Т ТЕПЛЫЙ аким образом, важной характеристикой источников света является цвет светового излучения. Для характеристики цвета излучения введено понятие цветовой температуры. Цветовая температура Тцв — это такая температура черного тела, при которой его излучение имеет такую же цветность, как и рассматриваемое излучение. Действительно при нагреве черного тела его цвет изменяется от теплых оранжево-красных до холодных белых тонов. Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина (К). Связь между градусами по шкале Цельсия и по шкале Кельвина следующая: К = °С + 273. Например, 0 °С соответствует 273 К. Цвета электрических ламп можно разделить на три группы, в зависимости от их цветовой температуры: белый дневного цвета — около 6000 К: нейтральный белый — около 4000 К: теплый белый — около 3000 К. На рис. 5.13 представлена номограмма условий зрительного восприятия в зависимости от уровня освещенности и цветовой температуры источников света.  5.13. Номограмма условий зрительного восприятия и зависимости от уровня освещенности и цветовой температуры источников света Историческая справка. Опыты по получению света путем накаливания проводников током начались после открытия в 1800 г. теплового действия электрического тока. Долгое время многочисленные опыты не давали/ результата. Лишь в 1873 г. русский изобретатель А. Н. Лодыгин предложил источник света, схожий с современной лампой накаливания. Он помести угольный стержень в стеклянный баллон, из которого кислород удалился за счет сгорания части угля при прохождении через него тока, благодаря чему оставшаяся часть угольного стержня работала довольно долго, излучая свет. В 1879г. американский изобретатель Г. Эдисон на основе идеи Лодыгина создал серийную лампу, применив для тела накала угольную нить В 1890 г. Лодыгин демонстрировал лампу с телом накала в виде нити из тугоплавкого металла - молибдена, который в последствии заменен вольфрамом. Первая лампа накаливания с вольфрамовой нитью появилась в 1903 г., ее серийное производство началось в 1906г. Крупным событием, открывшим новую страницу в развитии ламп накаливания, явилось создание в 1959г. галогенных ламп накаливания (ТЛИ), которые в наше время получают все большее распространение. ТЛИ по сравнению с вольфрамовыми лампами накаливания имеют существенно большую светоотдачу и ресурс работы, приближаясь по своим характеристикам к газоразрядным лампам. В колбы ТЛИ вводят галогенные добавки (летучие химические соединения галогенов), которые обеспечивают повышенный срок службы вольфрамовой нити и позволяют повысить температуру ее накала а значит, и световой поток. Первые отечественные образцы одного из видов газоразрядных ламп — люминесцентных ламп, были созданы в 1936—1940 гг. группой московских ученых и инженеров под руководством известного физика академика С. И. Вавилова. 58. 2.5. Светильники Для более эффективного использования светового потока и ограничения ослепленности электрические лампы устанавливают в осветительной арматуре. Ослепление происходит, когда в поле зрения находится яркий источник света; результатом его является уменьшение способности различать предметы. Рабочие, которые постоянно подвергаются ослеплению, могут страдать от глазного напряжения, а также и от функциональных расстройств, хотя часто они этого не осознают. Ослепление может быть прямым, когда оно вызвано нахождением ярких источников света в поле зрения, или отраженным, когда свет отражается от поверхностей с высоким коэффициентом отражения. Избежать ослепления достаточно просто, и сделать это можно несколькими способами. Одним из способов, например, является установка сеток под источниками освещения; можно также использовать охватывающие диффузоры или параболические рефлекторы, которые могут направлять свет туда, куда нужно, или установить источники света так, чтобы они были вне угла зрения. Если в светильнике используется лампа без осветительной арматуры, то вряд ли распределение света будет приемлемым, и система почти наверняка будет неэкономичной. В таких случаях эта лампа будет источником ослепления для людей, находящихся в комнате, а эффективность установки будет значительно снижена из-за бликов. Арматура с лампой называется светильником. Для регулирования светового потока в осветительной арматуре используются следующие методы. 1. Ограничение светового потока. Если лампа установлена в непрозрачном корпусе только с одним отверстием для выхода света, то распределение света будет очень ограничено, как показано на рис. 5.14.  Рис. 5.14. Ограничение светового потока 2. Отражение светового потока. Метод использует отражающие поверхности, которые могут быть самыми разнообразными, от глубоко матовых до сильно отражающих или зеркальных. Метод более эффективен, чем ограничение светового потока, т. к. световое излучение концентрируется и направляется в зону, где необходимо освещение (рис. 5.15).  Рис. 5.15. Отражение светового потока 3. Рассеяние светового потока. Дампа устанавливается в прозрачном материале, рассеивающим и создающим диффузный (рассеянный) световой поток. Диффузоры поглощают некоторое Количество излучаемой световой энергии, что снижает общий коэффициент полезного действия светильника, однако при этом исключается ослепляющее действие источника света. На рис. 5.16 Показан метод рассеяния светового потока.  4. Рефракция светового потока. Метод использует эффект призмы, где обычно стеклянный или пластмассовый материал призмы «искривляет» лучи света и таким образом перенаправляет световой поток (рис. 5.17). Метод очень эффективен для общего освещения, его преимущество состоит в устранении бликов на отражающих поверхностях за счет создания диффузного освещения.  Рис. 5.17. Рефракция световою потока В светильниках может использоваться сочетание описанных методов регулирования светового потока. На рис. 5.18 представлены некоторые типы светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами, используемыми в производственных и общественных помещениях. В бытовых целях применяются светильники более разнообразных конструкций и форм, выполняющих не только осветительную, но и декоративную функцию.  Рис. 5.18. Типы светильников: а – лампы накаливания; б – люминесцентные лампы По распределению света светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного или отраженного света. Светильники прямого света направляют более 80 % светового потока в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности («Глубокоизлучатель». «Универсаль», «Альфа» и др.) Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы («Молочный шар». «Люцетта»). Светильники отраженного света более 80 % светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону. Несмотря на их гигиенические преимущества (равномерность, отсутствие блескости и др.), в производственных условиях они применяются редко, т. к. для них требуется высокий коэффициент отражения потолка, что не всегда имеет место в условиях производства. Для зашиты глаз от ослепления светящейся поверхностью служит защитный угол светильника – угол, образованный горизонталью от поверхности лампы(края светящейся нити) и линией, проходящей через край арматуры светильника (рис. 5.19). Защитный угол светильников 30...45°.  Рис. 5.19. Защитный угол светильника 2.6. Организация рабочего места для создания комфортных зрительных условий Кроме требований хорошей освещенности рабочее место должно иметь равномерную освещенность. Во всяком случае, не должно быть значительной разницы в освещенности различных участков рабочего места для того, чтобы не требовалось частой переадаптации зрения. Например, поверхности книги и тетради, с которыми в данный момент осуществляется работа, должны имен, одинаковую освещенность. Подсветка с помощью небольшого светильника только поверхности тетради приведет к различию в освещенности тетради и книги. Частое обращение к последней потребует постоянной адаптации зрения, что, в конечном счете, приведет к быстрому зрительному утомлению, снижению работоспособности, общему утомлению, психическому напряжению. Письменный стол должен располагаться в хорошо освещенном месте, желательно у окна. Человек за письменным столом должен располагаться лицом или левым боком к окну (для левшей — правым боком) для того, чтобы избежать образования тени от тела или руки человека. Светильник искусственного освещения должен располагаться относительно тела человека аналогичным образом. Светильники должны располагаться над рабочим местом вне запретного угла, равного 45° (рис. 5.20).  Рис. 5.20. Схема установки светильников Кроме того, конструкция светильника должна исключать ослепление человека лучами, отраженными от рабочей поверхности (рис. 5.21, а).Для этого арматура светильника должна предусматривать направление прямых лучей, исходящих от источника, под иными углами, исключающими попадание отраженного луча в глаз человека (рис. 5.21, б).  Рис. 5.21. Правильный выбор конструкции светильника: а — ослепление отраженными лучами; б — исключение ослепления отраженными лучами Почему сильное различие в освещенности отдельных участков помещений или различных помещений может привести к травме? При переходе из хорошо освещенного участка или помещения плохо освещенный участок требуется некоторый промежуток времени для адаптации глаза к низкой освещенности. В этот период человек плохо видит. Это может привести к тому, что человек споткнется, упадет, наткнется на какой-либо предмет и т. д. и получит травму. Особенно большая опасность возникает при очень сильной разнице в освещенности — более чем 20...30 раз, что требует значительного времени для глубокой переадаптации глаза, в течение которого человек очень плохо видит или не видит вообще. Поэтому, если освещенность в помещении и коридоре, в который осуществляется выход из помещения, сильно различается, необходимо улучшить освещение в коридоре. Для снижения вероятности получения травмы указанные выше обстоятельства особенно важно учитывать на лестничных клетках и других травмоопасных местах. Обратите внимание на следующее: • при большем контрасте требуется меньшая освещенность; поэтому на рабочем месте желательно обеспечить большой контраст между объектом и фоном, на котором расположен объект: с темными предметами лучше работать на светлом фоне, а со светлыми — на темном фоне. Это позволит при меньшем значении освещенности успешно выполнять работу и снизить зрительное утомление; если изменить контраст объекта с фоном путем, например, изменения коэффициента отражения фона нельзя, необходимо увеличивать освещенность на рабочем месте; правильная организация освещения и условий для выполнения зрительных работ — залог сохранения хорошего зрения на долгие годы. Психофизиологическое воздействие цвета на человека. Известно, что поверхности голубых тонов, а также очень темные поверхности воспринимаются человеком как «отступающие», т. е. представляются расположенными дальше, чем в действительности. Это иногда ведет к кажущемуся увеличению размеров помещения. Красные тона, наоборот, представляются «выступающими». Некоторые цвета, например светло-фиолетовые, оказывают на человека раздражающее действие и способствуют очень быстрому утомлению. Другие же, в частности зеленый, дают противоположный результат. Субъективное восприятие человеком таких внешних факторов внешней среды, как температура, шум и другие, даже запахи, в определенной степени зависит от цветности поверхностей, находящихся в поле зрения. Психофизиологическое воздействие на человека цветности источников излучения и цвета поверхностей помещения обязательно нужно учитывать при цветно-световом оформлении интерьера. Например, для комнат отдыха, спален лучше применять ЛН и цветовое оформление выполнять в мягких успокаивающих, например желто-зеленых, тонах. Наоборот, в помещениях, в которых должна осуществляться работа, лучше применять люминесцентные лампы, а цветовое оформление выполнять в светлых, бодрящих тонах, стимулирующих активную деятельность. Следует обратить внимание на то, что психофизиологическое воздействие цвета на человека учитывается как весьма важный фактор, определяющий вопросы безопасности (например, окраска автомобилей, знаков безопасности, опасных участков, трубопроводов, баллонов и т. д.). Следует отметить, что цвет имеет также и субъективно-индивидуальную сторону воздействия на эмоциональную сферу человека. |