Освітлення

Освітлення - отримання, розподіл і використання світлової енергії для забезпечення сприятливих умов бачення. Сила світла. Світло різних джерел може змінюватися якісно (мати різні спектри) і кількісно - по силі світла. Сила світла виражається в свічках (див. табл. «Одиниці вимірювання»).
Яскравість - світлова величина, що безпосередньо сприймається оком і визначається щільністю світлового потоку, випромінюваного в даному напрямку одиницею світної поверхні. Величину яскравості виражають в нитах (нт) і стильбах (сб). 1 рб= 104 нт (див. «Одиниці вимірювання»).
Світловий потік - потужність променистої енергії, оцінювана по виробленій нею світловому відчуттю. Величина світлового потоку виражається в люменах (лм) (див. «Одиниці вимірювання»).
Освітленість чисельно дорівнює світловому потоку, що падає на одиницю поверхні. Величина освітленості виражається в люксах (лк) (див. «Одиниці вимірювання»).
Для визначення величини освітленості застосовується спеціальний прилад - люксметр.
Несприятливі умови освітлення викликають погіршення загального самопочуття і зниження фізичної і розумової працездатності. Недостатнє освітлення робочих місць підвищує стомлюваність і знижує продуктивність праці.
Організація раціонального освітлення має велике оздоровче і культурне значення.
Природне освітлення. Джерелами природного світла є сонце і атмосфера.
Освітленість приміщень природним світлом залежить від світлового клімату даної місцевості, орієнтації вікон, якості і змісту шибок, фарбування стін приміщення, затемнює світ предмет, розташованих всередині і поза приміщенням, глибини приміщення і величини світловий поверхні вікон. Високі предмети, що знаходяться поза будівлі перед вікнами, для того щоб не затемнювати світло, повинні відстояти від вікон на відстані не менше своїй подвоєної висоти. Глибина приміщення (відстань від стіни з вікнами до протилежної стіни) в приміщеннях з боковим однобічним висвітленням не повинна перевищувати більш ніж у 2 рази відстань від підлоги до верхнього краю віконного прорізів. Про достатності світлових прорізів судять за величиною світлового коефіцієнта.
Світловим коефіцієнтом називають відношення світлової поверхні вікон (площі скління до площі підлоги приміщення.
В житлових і громадських будівлях величина світлового коефіцієнта коливається в залежності від призначення приміщення від 1/5 до 1/15.
Світловий коефіцієнт має значення в будівельному проектуванні, але не може в достатній мірі характеризувати освітленість приміщень природним світлом.
Освітленість приміщень природним світлом досить повно характеризується коефіцієнтом природної освітленості (КЕО): відношенням освітленості точки, що знаходиться в приміщенні, до одночасної освітленості горизонтальної площини, розташованої за межами приміщення і освітленні розсіяним (дифузним) світлом всього небосхилу. У приміщеннях з боковим однобічним висвітленням нормується мінімальне значення КЕО (емін), а в приміщеннях з верхнім або комбінованим освітленням - середнє значення КЕО (еср). Величину КЕО виражають у відсотках. Освітленість визначається люксметром, що складається з фотоелемента і миллиамперметра (гальванометра), шкала якого градуйована в люксах. У житлових приміщеннях емін повинен бути не менше 0,5%, яслах і дитячих садах (дитячі та групові кімнати)- 1,5%, лікарняних палатах та кабінетах лікарів - 1,0%.
Нормовані значення КЕО для житлових, громадських і виробничих будівель наводяться в СНиП II - А. 8-62.
Джерела штучного світла повинні забезпечувати достатню і рівномірну освітленість приміщень і робочих місць в них. Освітленість робочих місць повинна забезпечити достатню гостроту зору, швидкість розрізнення дрібних деталей при роботі і стійкість ясного бачення.
Задовільний рівень гостроти зору при розрізненні чорних об'єктів на білому тлі досягається при 50-70 лк. При менших контрастах потрібно освітленість до 150 лк і більше. Освітленість в житлових приміщеннях і палатах лікарень і санаторіїв приймається в 75 лк, у кабінетах лікарів-200 лк. Небажано утворення різких тіней на освітлюваних поверхнях. Важливою гігієнічною вимогою є захист очей від сліпучого дії світла, що досягається застосуванням відповідної освітлювальної арматури і нормуванням висоти підвісу і яскравість світної поверхні світильників. Найменша висота підвісу для ламп потужністю більше 200 Вт встановлюється в 3 м від рівня підлоги. Спектр світла, випромінюваного джерелом, повинен максимально наближатися до спектру сонячного світла. Джерела штучного світла не повинні забруднювати повітря приміщенні продуктами горіння та не повинні підвищувати температуру і вологість повітря.
Джерела штучного світла повинні бути економічно вигідними (володіти високим коефіцієнтом корисної дії) і бути безпечними в пожежному відношенні.

Освітлення. Всі основні функції зору - світлова і колірна чутливість, гострота зору й швидкість розрізнення, контрастна чутливість і ін - залежать від умов освітлення. Чим краще світлова обстановка, тим вище видимість і зорова працездатність і тим менше загальна і зорове стомлення. Освітлення характеризується рядом якісних і кількісних показників. До кількісних відноситься величина освітленості [в люксах (лк)], до якісних - умови розподілу яскравості [в нитах (нт)] в полі зору, контраст (яскравості і колірної) між даним предметом і фоном, блескость (пряма і відбита), спрямованість, дифузність і спектральний склад світлового потоку.
Відповідає гігієнічним вимогам може бути визнано освітлення, яке забезпечує оптимальні величини освітленості (яскравості); рівномірність освітлення; обмеження прямої і відбитої блескости; ослаблення тіней; посилення контрасту; правильну передачу кольору, біологічну повноцінність, сталість і безпека освітлення. Таким чином, гігієнічно раціональне природне і штучне О. передбачає створення умов, що забезпечують найкраще використання світла у всій сукупності її біологічних, психофізіологічних і санітарних властивостей.
Найбільш загальним і важливим показником гігієнічності О. є ступінь стомлення зору.
Оптимальною можна вважати таку освітленість, при якій функції зору досягають свого максимуму, а стомлення зору буде найменшим.


Штучне освітлення відкритих і закритих просторів або окремих об'єктів здійснюється за допомогою освітлювальних установок. За функціональним призначенням розрізняють: освітлення, чинне у нормальному режимі,- робоче; О., що діє при аварійному відключенні робочого,- аварійний. За принципом устрою розрізняють загальне, місцеве і комбіноване О.
Загальне рівномірне освітлення буває (для О. всього об'єму приміщення) і локалізоване (О. робочих місць). Місцевий О. (О. окремого робочого місця) зазвичай застосовується у виробничих, конторських і житлових приміщеннях одночасно з загальним О. Розрізняють стаціонарне і переносне місцеве О.
Комбіноване освітлення є сукупністю загального і місцевого О. При комбінованому О. нормується більша освітленість, ніж при одному загальному.
Місцевий О. має забезпечити не менше 80% від нормованої освітленості від комбінованого.
Діючі в СРСР норми штучного О. встановлюють подвійне нормування освітлення - окремо для ламп розжарювання і для люмінесцентних ламп. У діючих нормах промислового О. встановлено 7 розрядів зорової роботи різної точності, освітленість для яких унормована в залежності від розмірів об'єкта розрізнення з урахуванням коефіцієнта відбиття фону і ступеня контрасту об'єкта розрізнення з фоном). Освітленість від одного загального О. у виробничих приміщеннях при люмінесцентних лампах встановлена в межах від 75 до 750 лк, при лампах розжарювання - в межах від 20 до 300 лк.
Так само побудовані норми О. житлових і громадських будівель: палат лікарень-відповідно 75 і 30 лк, лікарських кабінетів - 200 і 100 лк, шкільних класів - 300 і 150 лк.
Норми для люмінесцентних ламп є основними, для ламп розжарювання - тимчасово допустимими. За гігієнічний мінімум прийняті величини освітленості від одного загального освітлення. Підвищення освітленості досягається застосуванням комбінованого О., при якому рівні нормованих величин підвищені в 3 - 5 разів.
В цілях обмеження засліпленості нормуються найменша висота підвісу світильників загального О. і допустима яскравість світних поверхонь світильників; остання не повинна перевищувати 2000 - 5000 нт.
Електричні джерела світла по способу випромінювання поділяють на температурні та електролюмінесцентні. Розрізняють три групи джерел: лампи розжарювання, газорозрядні лампи і змішані (в останніх поєднані обидва види випромінювання).
Газорозрядні джерела світла мають лінійчатий спектр, зазвичай спотворює колір. Застосування люмінофорів у поєднанні з газовим розрядом дозволило створити люмінесцентні лампи з безперервним спектром і з високою світловою віддачею - в середньому в 2-3 рази більшою, ніж у ламп розжарювання. Промисловістю випускаються 4 основні типи люмінесцентних ламп, що відрізняються за кольором: денного світла (ЛД), холодного білого світла (ЛХВ), білого світла (ЛБ), теплого білого світла (ЛТБ).
Яскравість цих ламп не перевищує 1 нт, тривалість горіння ламп досягає 3000-7500 годину. Спектр їх випромінювання наближається до денного. Змішані джерела світла - дугові лампи, лампи сонячного світла та ін. - містять довгохвильове ультрафіолетове випромінювання. Ці джерела заслуговують уваги з гігієнічної точки зору, так як дозволяють створити штучне О., збагачене ультрафіолетовим випромінюванням.
В освітлювальних установках джерела світла укладені в освітлювальну арматуру, напрямну або розсіюють світло в освітленому просторі,- так звані світильники. За функціональним призначенням розрізняють світильники для закритих приміщень, зовнішнього О., транспортних засобів та ін. світлотехнічної класифікації світильники загального О. поділяють на три класи - прямого, відбитого і розсіяного світла. Кожен з цих класів підрозділяється на три підкласи - концентрованого, середнього і широкого світлорозподілу. Світильники місцевого О. також поділяються на три зазначених підкласу.
Важливе гігієнічне значення має попередження засліплення очей. Захист очей від блескости визначається захисним кутом світильника, тобто кутом між горизонтальною лінією, що проходить через нитку лампи розжарювання, і лінією, що йде від нитки розжарювання до нижнього краю світильника (рис.).

Захисний кут світильника «Альфа».

Природне освітлення. Гігієнічне значення природного О. визначається високим рівнем освітленості, сприятливим спектральним складом і біологічною цінністю природного світла. Природне О. приміщень створюється в основному розсіяним світлом атмосфери, що проникає в приміщення через вікна в стінах будівель) та «ліхтарі» (покрівлі). Прямі сонячні промені, проникаючі в приміщення, можуть значно підвищити освітленість, проте цей фактор не постійний і при нормуванні О. не враховується.
Існують три системи природного О.: бокове (через вікна), верхнє (через ліхтарі) та комбіноване (через вікна і ліхтарі). Застосування тієї чи іншої системи залежить від призначення приміщення, його розмірів і розташування в плані будівлі, а також від кліматичних особливостей місцевості. Бічне О., як правило, застосовують у житлових і громадських будівлях, верхнє і комбіноване - у промислових. На освітленість всередині приміщень впливають конфігурація і розміри светопроемов, віддаленість сусідніх будівель, орієнтація вікон, розміри і форма приміщень, а також стан стекол і поверхонь, що відбивають (стелі, степ, підлоги). Норми О. приміщень житлових, громадських і промислових будівель встановлені в залежності від призначення будівель і окремих приміщень.
Існують два методи нормування природного освітлення - геометричний і світлотехнічний. Геометричне нормування встановлює відношення площі світлових прорізів до площі підлоги - світловий коефіцієнт. При бічному О. передбачається світловий коефіцієнт для шкіл - 1 : 4 - 1 : 6; палат лікарень - 1 : 6 - 1 : 8; житлових кімнат - 1 : 8-1 : 10; службових допоміжних приміщень - 1 : 10-1 : 12; коридорів - 1 : 14. Світлотехнічне нормування встановлює коефіцієнт природної освітленості - відношення горизонтальної освітленості в даній точці всередині приміщення до одночасної горизонтальної освітленості зовні приміщення, створюваної небокраєм.
Згідно з нормами природного освітлення усі приміщення виробничих, цивільних і громадських будівель діляться на шість розрядів (табл.). При верхньому та комбінованому О. нормується середнє значення коефіцієнта природної освітленості, при бічному - мінімальне.