Вступ

Серед чинників зовнішнього середовища, що впливають на організм людини в процесі праці, світло займає одне з перших місць. Під час здійснень будь-якої трудової діяльності втомлюваність очей, в основному, залежить від напруженості процесів, що супроводжують зорове сприйняття. До таких процесів належать адаптація, акомодація та конвергенція.

Адаптація - пристосування ока до зміни умов освітлення.

Акомодація - пристосування ока до зрозумілого бачення предметів, що знаходяться від нього на неоднаковій відстані за рахунок зміни криви: кришталика.

Конвергенція - здатність ока при розгляданні близьких предметів займати положення, при якому зорові осі обох очей перетинаються на предметі.

При поганому освітленні людина швидко втомлюється, працює менш продуктивно, зростає потенційна небезпека помилкових дій і нещасних випадків. Згідно із статистичними даними, до 5% травм можна пояснити недостатнім або нераціональним освітленням, а в 20% воно сприяло виникненню травм. Врешті, погане освітлення може призвести до професійних захворювань, наприклад, таких як: короткозорість, спазм акомодації. Так, при світлому пофарбуванні інтер'єру завдяки збільшенню кількості відбитого світла рівень освітленості підвищується на 20­­­…40% (при тій же потужності джерел світла), різкість тіней зменшується, покращується рівномірність освітлення. При надмірній яскравості джерел світла та предметів, що знаходяться у полі зору, може відбутись засліплення працівника. Нерівномірність освітлення та неоднакова яскравість навколишніх предметів призводять до частої переадаптації очей під час виконання роботи і, як наслідок цього — швидкого втомлення органів зору. Тому поверхні, що добре освітлюються і знаходяться в полі зору, краще фарбувати в кольори середньої світлості, коефіцієнт відбиття яких знаходиться в межах 0,3—0,6, і, бажано, щоб вони мали матову або напівматову поверхню.

1. Природне освітлення

Природне освітлення - освітлення приміщень світлом неба (прямим чи відбитим), що проникає крізь світлові прорізи в зовнішніх захисних конструкціях. Природне освітлення створюється природними джерелами світла - прямими сонячними променями (80%) і дифузійним світлом небозводу (20%, тобто решта сонячних променів, розсіяних атмосферою).

Природне освітлення - це біологічно найбільш цінний вид освітлення, до якого максимально пристосоване око людини. Його дія визначається високою інтенсивністю світлового потоку і сприятливим спектральним складом, що поєднує рівномірний розподіл енергії в зоні видимого, ультрафіолетового й інфрачервоного видів випромінювань. Природне освітлення є чинником, що визначає не тільки рівень освітленості й умови видимості, а ще й позитивно психофізіологічно впливає на людину завдяки безпосередньому зв'язку з навколишнім світом через світлові прорізи.[4]

Рис. 1.1

Однак зі світлотехнічного боку природне світло має ряд недоліків, особливо відчутних у виробничих приміщеннях:

• важко забезпечити раціональне освітлення всієї площі цеху через специфічне розташування віконних прорізів;

• прямі сонячні промені мають сліпучу яскравість і тому неприпустимі на робочому місці;

• залежність освітленості від часу доби і пори року, географічної широти, ступеня хмарності та забруднення атмосфери.

За будівельними нормами і правилами СНиП ІІ-4-79 необхідно, щоб усі виробничі, підсобні, складські та допоміжні приміщення були забезпечені денним світлом (для приміщень із постійним перебуванням людей).

Винятки становлять підземні споруди, склади з короткочасним перебуванням у них людей, фотолабораторії та інші технологічні приміщення.

Освітленість, створювана розсіяним денним світлом у відкритому місці, є різною для різних широт, пори року і часу доби, тому природне освітлення не можна кількісно оцінювати значенням освітленості. Для оцінки природного освітлення прийнята відносна величина - коефіцієнт природної освітленості (КПО).

КПО - відношення природної освітленості Е_вп, створюваної в деякій точці заданої площі всередині приміщення світлом неба (безпосереднім чи відбитим), до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості Е_з, створюваної світлом повністю відкритого небосхилу. КПО виражається у відсотках і визначається за формулою:

(1.1)

Природне освітлення виробничих приміщень здійснюється:

- боковим світлом - одно- і двостороннє через світло-прорізи (вікна) у зовнішніх стінах;

- верхнім світлом - через світлові ліхтарі - прорізи в перекриттях;

- комбінованим світлом - через світлові ліхтарі - прорізи в перекриттях та вікна.

Природне освітлення верхнім і комбінованим світлом забезпечує більшу рівномірність рівня освітленості, ніж бокове. При застосуванні тільки бокового освітлення створюється висока освітленість поблизу вікон і низька у глибині цеху, і при цьому можливе утворення тіней від устаткування великих розмірів.

Практика свідчить, що використання одного природного світла для промислових будівель є недостатнім через недосконалість застосовуваних світлопрозорих конструкцій і незадовільну їх експлуатацію.

У будинках із недостатнім природним освітленням застосовують сполучене освітлення — освітлення, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним. Воно використовується при виконанні робіт високої точності в районах північної кліматичної зони, в багатопрогонових будинках із великою шириною.

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 знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб (наприклад, вірусу грипу) Окрім того, природне світло має і психологічну дію, створюючи у приміщенні для працівників відчуття безпосереднього зв’язку з довкіллям.

Природному освітленні властиві й недоліки: воно непостійне в різні періоди доби та року, в різну погоду; нерівномірно розподіляється по площі виробничого приміщення (рис.1.2.); при незадовільній його організації може викликати засліплення органів зору.

Рисунок 1.2. Криві розподілу освітленості в приміщеннях при різних видах природного освітлення: а - односторонньому боковому; б - двосторонньому боковому; в - верхньому; г - комбінованому

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

Гігієнічна оцінка природного освітлення проводиться за допомогою описового, геометричного та світлотехнічного методів.

Описовий метод передбачає визначення поверху, на якому знаходиться приміщення, кількості вікон та їх орієнтації і розмірів, типу скла, ступеня його забруднення, ширини простінків, наявності на вікнах та за ними предметів, що затінюють, характер і кольору пофарбування стін, стелі й меблів.

Геометричний метод заснований на визначенні величин світлового коефіцієнта, коефіцієнта заглиблення, проекції небосхилу, куш падіння та отвору.

Світловий коефіцієнт — являє собою відношення площі поверхні всіх вікон, що засклена, до площі підлоги. Для навчальних приміщень світловий коефіцієнт повинен дорівнювати 1:4-1:5; для лікарняних палат — 1:5-1:6; для житлових приміщень —1:8.

Коефіцієнт заглиблення — це відношення відстані від вікна до протилежної стіни до відстані від верхнього краю вікна до підлоги. Величина коефіцієнта заглиблення повинна бути не більше, ніж 2.

Проекція небосхилу — являє собою частину небосхилу, яку можна побачити через вікно з робочого місця, найбільш віддаленого від вікна. Величина проекції небосхилу повинна бути не менш, ніж 30 см.

Кут падіння та кут отвору також визначають для найбільш віддаленої від вікон робочої поверхні. Кут падіння вказує на те, під яким кутом промені світла падають на робочу поверхню, кут отвору надає уявлення про величину небосхилу, який безпосередньо освітлює робоче місце.

Відповідно до гігієнічних вимог величина кута падіння повинна становити не менше 27, величина кута отвору — не менше 5.

Світлотехнічний метод пов’язаний з необхідністю визначення та гігієнічної оцінки величини коефіцієнта природної освітленості.