пульсація освітленості

Аналіз результатів атестації робочих місць з персональними комп'ютерами показує, що більшість з них «умовно атестовані» через невідповідність вимогам норм щодо обмеження глибини пульсації освітленості. Причому часто не відповідають вимогам норм щодо обмеження пульсації нові освітлювальні установки, нерідко виконані імпортними світильниками, які мають сучасний дизайн і забезпечують достатню кількість світла. У підсумку зовні ефектні системи освітлення не відповідають вимогам щодо якості освітлення і виявляються шкідливими з точки зору умов і охорони праці. Використання чотирилампового растрових дзеркальних світильників в адміністративних приміщеннях також нерідко призводить до порушення вимог норм по пульсації освітленості. При цьому забезпечення необхідних рівнів освітленості не викликає особливих проблем.

При високих рівнях освітленості оцінка умов освітлення як шкідливих викликає подив у роботодавців: світла багато, звідки може бути «шкідливість»? Однак цю «шкідливість» дуже чітко зазначають працюють в умовах підвищеної пульсації, які, не фіксуючи її візуально, висловлюють небажання працювати «при люмінесцентних лампах». Проблема ця не нова, і, за словами видатного проектувальника-світлотехніка Г. М. Кнорринга, «в перші роки застосування люмінесцентних ламп, коли шкода пульсацій недооценивался і для їх обмеження не приймалося заходів, кілька хороших в іншому освітлювальних установок були скомпрометовані саме через за пульсацій ».

Що ж таке пульсація освітленості? Серед показників якості світлового середовища це, мабуть, самий «підступний» параметр. Підступність пульсації світлового потоку полягає в тому, що око не відчуває коливання світла, але на них негативно реагує мозок, і людина не розуміє, з якої причини він дуже втомлюється і погано себе почуває.

Причина пульсації освітленості - змінний струм, що живить освітлювальні установки. Світловий потік джерел світла при живленні їх змінним струмом промислової частоти 50 Гц пульсує з подвоєною частотою - 100 Гц (див. Малюнок).

Явище це найбільш характерно для газорозрядних джерел світла. Процес електричного розряду в цих лампах практично безінерційна і слід за частотою змінного струму, в зв'язку з чим, залежне від цього процесу випромінювання люмінофора, що володіє лише малим післясвіченням, також не постійно в часі. Слід зазначити, що пульсація освітленості відзначається і в освітлювальних установках з лампами розжарювання, вона дуже незначна при використанні потужних ламп (3-5% при лампах потужністю 300-500 Вт), однак при зниженні потужності до 100-60 Вт може досягати 11-18 %.

Пульсація світлового потоку візуально не сприймається, так як частота пульсацій 100 Гц перевищує критичну частоту злиття світлових мигтіння. Електрофізіологічні дослідження показали, що пульсація несприятливо впливає на біоелектричну активність мозку, викликаючи підвищену стомлюваність. Це обумовлено зміною основної ритмічної активності нервових елементів мозку, перебудовують притаманну їм частоту відповідно до частоти світловий пульсації.

Негативний вплив пульсації зростає зі збільшенням її глибини. Більшість дослідників відзначають негативний вплив пульсації світла на працездатність людини як при тривалому перебуванні в умовах пульсуючого освітлення, так і при короткочасному, протягом 15-30 хв. Це визначає вимоги до обмеження глибини пульсації світлового потоку в освітлювальних установках.

Оскільки основним кількісним параметром освітлювальних установок є нормований рівень освітленості, як критерій оцінки глибини світлових коливань в освітлювальних установках, що живляться змінним струмом, прийнятий коефіцієнт пульсації освітленості на робочій поверхні, що характеризує її глибину. Він дорівнює відношенню половини максимальної різниці освітленості за період коливання до середньої освітленості за період, вираженого у відсотках.

Експериментально встановлено, що негативна дія пульсації на організм людини досить мало тільки при глибині пульсації не більше 5-6% при частоті 100 Гц. При частоті коливань світла 300 Гц і більше глибина пульсацій не має значення, так як на цю частоту мозок не реагує.

При роботі з ВДТ на електронно-променевих трубках питання про обмеження пульсації освітленості постає особливо гостро, так як мозок людини вкрай негативно реагує на два і більше одночасних, але різних за частотою і некратних один одному ритму світлових подразнень. Саме така ситуація складається при роботі на персональному комп'ютері. Тому до освітлювальних установок в приміщеннях з комп'ютерами пред'являються дуже жорсткі вимоги по пульсації освітленості - не більше 5%.

Обмеження пульсації освітленості потрібно не тільки в приміщеннях з комп'ютерами, але і при виконанні інших видів робіт, особливо робіт, що відносяться до точних. При цьому особливо слід звернути увагу на систему комбінованого освітлення, де пульсація повинні бути обмежена не тільки в місцевому освітленні (як правило, для цього використовуються світильники з лампами розжарювання), але і в загальному. Є підстави вважати, що периферичний зір особливо чутливо до пульсації, тому загальне освітлення також повинно відповідати нормативним вимогам (не більше 20%). На практиці нерідко загальне освітлення механічних цехів, виконане світильниками з газорозрядними лампами високого тиску (ДРЛ, ДНаТ) без розподілу за фазами мережі, створює пульсацію освітленості, що досягає 80-90%.

Слід зазначити, що наявність пульсацій освітленості, що перевищують нормативні вимоги, може викликати, так званий, стробоскопічний ефект, тобто явище, коли предмети, що швидко рухаються поступально представляються мають багаторазові контури. Обертові предмети залежно від їх швидкості обертання можуть здаватися зупиненими, що змінили швидкість або напрямок обертання. Спотворення зорового сприйняття обертових, що рухаються або змінюються об'єктів в миготять світлі, що виникає при збігу або кратності частотних характеристик руху об'єктів і зміни світлового потоку в часі може бути безпосередньою причиною травматизму.

Всі галузеві та відомчі нормативні документи щодо висвітлення містять нормовані значення коефіцієнта пульсації, і їх вимоги повинні враховуватися при проектуванні освітлювальних установок (ОУ). Крім того, ГОСТ 17677-82 «Світильники. Загальні технічні умови »також містить вимоги щодо обмеження пульсації, зокрема зазначено, що в світильниках з числом ламп, кратним двом, повинні застосовуватися пускорегулюючі апарати, що забезпечують зсув фаз між струмами ламп (див. П.3.2.3 ГОСТ). І вимоги цього ГОСТу повинні в обов'язковому порядку бути витримана.

Теоретично всі наші діючі освітлювальні установки повинні забезпечувати належну якість освітлення. Тим більше що практичне забезпечення вимог норм щодо обмеження глибини пульсації освітленості технічно можна досягти: використання найбільш придатних для даного виду робіт джерел світла, ПРА з «розщепленої фазою», включення ламп на різні фази мережі, при необхідності використання ВЧПРА. Однак, як показують результати обстеження освітлення, майже всі існуючі освітлювальні установки на робочих місцях з комп'ютерами не забезпечують нормовану глибину пульсації освітленості і, як правило, вона становить 28-35%, а іноді досягає 41-50%.

Рішення, що забезпечують дотримання нормативних вимог до висвітлення (як за кількістю, так і за якістю), повинні забезпечуватися на стадії проектування. На жаль, рівень проектування освітлювальних установок в даний час залишає бажати кращого. До того ж при сертифікації світильників не перевіряється коефіцієнт пульсації освітленості. Положення ускладнюється ще й тим, що вітчизняні заводи - виробники світильників в більшості своїй не дотримуються вимог ГОСТ16677-82 в частині обмеження глибини пульсації освітленості. Нерідко освітлювальні установки в кабінетах, де є робочі місця з комп'ютерами, монтуються взагалі без проектів, просто комусь сподобалися світильники в сусідньому закладі, вирішили собі встановити не три, а, наприклад, чотири таких світильника - щоб світліше було! І якщо не дотримується порядок монтажу освітлювальних установок, то про яку якість освітлення можна говорити. До слова сказати, грамотне проектування освітлення в приміщеннях з комп'ютерами є складним завданням, технічні рішення іноді доводиться приймати на рівні компромісу, з таким завданням здатний впоратися лише досвідчений фахівець-светотехник.

Справедливості заради треба відзначити, що останнім часом на освітлення, нарешті, звернули увагу. Багато роботодавців мають намір привести освітлювальні установки в стан, що відповідає вимогам норм, в тому числі і за коефіцієнтом пульсації освітленості. Багато з них стикаються з проблемою відсутності інформації про можливості придбання відповідної якісної апаратури, і це в той час, коли будь-який виробник шукає ринки збуту і з готовністю запропонує свою продукцію.

На жаль, для забезпечення необхідних норм пульсації освітленості сьогодні нерідко доводиться реконструювати діючі знову змонтовані установки. Однак цей процес не можна пускати на самоплив. Сучасний светотехнический ринок наповнений як дешевими неякісними виробами, так і продукцією високого рівня, але дорогий. Щоб розумно вибирати «золоту середину», без фахівців, які володіють питаннями освітлення, не обійтися.

Треба ще раз звернути увагу на необхідність якісного проектування новостворюваних освітлювальних установок, неприпустимо монтувати системи освітлення без відповідних проектів. Потрібно відповідальніше підходити до процесу приймання освітлювальних установок в експлуатацію, а виробничий контроль проводити в повній відповідності з вимогами нормативної документації. Слід вирішити питання з інформацією: споживачі повинні знати, що їм потрібно, і де це придбати, а виробникам необхідно надавати відомості про свої вироби в повному обсязі, причому в формі, доступній та зрозумілій для покупців.

На жаль, інформацію про що продаються світильниках отримати дуже важко. Продавці твердять про наявність сертифіката на світильник, про надання в паспорті світильника на відповідність його вимогам ГОСТ (як правило, це вимоги ГОСТ по пожежної безпеки). Ніяких вказівок по типам встановлених ПРА в паспорті не міститься. Тобто потрібно дуже добре уявляти, як задати питання з приводу обмеження коефіцієнта пульсацій, щоб отримати адекватну відповідь.

Що ж стосується реконструкції діючих освітлювальних установок, то найбільш доцільним варіантом вирішення цієї проблеми представляється розробка типових рекомендацій із залученням грамотних фахівців - світлотехніків.