Освещение как объект эргономического анализа

Лекция №5

Освещение как объект комплексного эргономического анализа

Цели урока:

• Разъяснить, как освещение оказывает влияние на зрительную оценку интерьеров, восприятие его габаритов, деталей, колористического решения.
• Сформировать у студентов технологические знания, как правильно организовать и спроектировать естественное и искусственное освещение
• Ознакомить с основными условиями оптимального освещения помещения рабочих мест

Средства обучения – информационный материал, иллюстративный материал

Тип урока  - изучение нового материала

Более 80% информации об окружающей среде человек получает визуально; свет — возбудитель органа зрения, первичного чувствительного канала для получения этой информации.

Освещение помещений оказывает влияние на зрительную оценку интерьеров, восприятие его габаритов, деталей, колористического решения.

В эргономике обычно пользуются следующими фотометрическими понятиями:

                  - световой поток, измеряемый в люменах (лм);

Рекомендуемые материалы

                    - освещенность — мера количества света, падающего на поверхность от окружающей среды и локальных источников, измеряется в люксах, один люкс (лк) равен 1 лм/м² освещаемой поверхности;

                  - яркость — фотометрическая величина, соответствующая психологическому ощущению светимости, определяется освещенностью, умноженной на коэффициент отражения, который является отношением отраженного светового потока к падающему световому потоку. Единица яркости кандела на квадратный метр (кд/м²).

Основным энергетическим понятием Фотометрия является поток излучения Фе, имеющий физический смысл.

Эти понятия (категории), сведенные в эмпирические комбинации (приемы освещения), позволяют проектировщику реализовать основные цели организации освещения в помещениях:

                    • обеспечить оптимальные зрительные условия для различных видов деятельности;

                  • содействовать достижению целостности восприятия среды и эмоциональной выразительности интерьера.

Освещение не только необходимо для выполнения процессов жизнедеятельности, но оно также имеет значительное влияние на психическое состояние и физическое здоровье вообще.

Различают рабочее и декоративное освещение (см. рисунок №8)

Рабочее освещение ориентировано на определенную цель. Оно должно быть достаточно сильным, сконцентрированным, давая возможность читать, писать, работать на компьютере, готовить еду без напряжения и утомления зрения (лампа на столе, бра у кровати, светильники около зеркала, газовой плиты и пр.)

Декоративное освещение призвано подчеркнуть пропорции комнаты или какие-то декоративные детали. Слишком сильные световые акценты не создадут желаемого эффекта, а освещение помещения, зоны лишится дифференциации и  сбалансированности. Многие светильники могут играть роль декоративных, если интенсивность их света регулируется (торшеры, поворотные подвесные светильники, настольные лампы и т.д.).

Свет оказывает на организм человека тонизирующий эффект, улучшает теплообмен, влияет на иммунобиологические процессы.

В современной среде обитания, мы делим освещение на естественное и искусственное, которое требует соблюдения ряда правил при формировании нашего окружения:

1) благоприятные условия для пребывания в помещении и для трудовых процессов создаются при естественном освещении, обеспечивающем связь с внешним пространством;

2) наиболее приемлем вариант, учитывающий смену времени суток. Он возникает при совмещенном освещении, включающем компонент естественного света при сохранении визуальной связи с внешним миром;

3) сокращение времени пребывания в помещении при искусственном «дневном» освещении, т.к. оно при длительном воздействии вызывает: большую напряженность в работе; ухудшение координации; ухудшение психомоторики; замедленную, вялую реакцию сердечно-сосудистой и дыхательной систем; снижение активности вегетативной нервной системы.

! При естественном освещении производительность труда на 10% выше, чем при искусственном. Однако сила естественного освещения непостоянна, т.к. зависит от времени года, суток, ориентации, высоты соседних зданий, чистоты стекол и т.д.

При использовании только искусственного освещения монотонность приводит к повышенной психоэмоциональной чувствительности, ощущению тоски, тревоги, сокращению производительности труда.

ПРИМЕР: В торговых учреждениях, размещенных в подземных зонах, обслуживающему персоналу рекомендуется проводить там не более 4 часов подряд.

Статичный характер освещения быстрее приводит к утомляемости.

Динамическое освещение — изменение освещенности — необходимо для нормального протекания процессов жизнедеятельности человека. Физиологические процессы протекают ритмично, в т.н. «околосуточном» режиме (пояснить д. о. – возможность переключать, изменять характер освещения).

Оптимальное освещение на рабочем месте характеризуется следующими основными параметрами (схему зарисовать на доске)

• уровень освещенности;

• распределение освещенности;

• отсутствие зон блескости (бликов);

• направление света (светового потока);

• распределение тени;

• цветопередача (точность восприятия цвета объекта в зависимости от цвета света);

• цвет света (светового потока)

Основные условия оптимального освещения помещения рабочих мест

На рабочих местах освещение дополнительно выполняет следующие задачи:

•        физиологическую (дает возможность человеку видеть, работать, творить);

•        эксплуатационную (позволяет считывать, распознавать визуальную информацию всевозможного вида);

•        психологическую (создает благоприятные стимулы и настроение);

•        обеспечивает безопасность (создает предпосылки к большей безопасности работы);

•        гигиеническую — стимулирует поддержание чистоты.

Освещение может быть общим, местным и комбинированным, а также существуют разновидности освещения: направленное, отраженное, рассеянное (пояснить).

Направленное (прямое) - наиболее распространенный тип освещения. Его обеспечивают осветительные приборы, световой поток которых полностью направлен на определенную поверхность. Объекты в этом случае визуально кажутся больше и объемнее. Направленный свет дают светильники-плафоны, настольные лампы, подвесные и некоторые встроенные модели.

Непрямое (отраженное) - световой поток направляется на стены и потолок, откуда он отражается, создавая равномерное освещение. Такой световой сценарий можно создать с помощью небольших потолочных светильников, размещенных по периметру помещения. Пространство будет казаться прозрачным и невесомым, а главное – очень комфортным.

Рассеянное - световой поток лампы, рассеиваясь сквозь плафон из полупрозрачного материала, создает равномерное освещение. Угол рассеивания при этом может достигать 360 градусов. Такой способ освещения имеет наибольший коэффициент полезного действия КПД и лучше всего подходит для общего освещения, которое создается с помощью люстр или подвесных светильников.

Смешанное - соединяет в себе три вышеперечисленных типа: свет одновременно распространяется вверх, вниз и сквозь полупрозрачные материалы. Такой свет дают некоторые настольные лампы, а также новейшие модели офисных подвесных светильников.

Независимо от способа освещения уровень необходимой освещенности определяется следующими параметрами:

•          точность зрительной работы — наивысшая, очень высокая, средняя и т.д.;

•          размер объекта различения, в мм — от 0,15 до 5;

•          разряд зрительной работы, от 1-го до 9-го (разряд зависит от точности выполняемой работы и размера объекта: 1-разряд для ювелирных работ)

•          контраст объекта различения с фоном — малый, средний, большой;

•          характеристика фона — тёмный, средний, светлый.

Типичная ошибка малоопытных проектировщиков — утверждение, что источник света на рабочем месте должен располагаться слева, чтобы исключить тени в рабочей зоне. Это справедливо для «правши», а для «левши» источник должен находиться справа.

Один из наиболее вредных дефектов освещения — блескость. Под блескостью понимается специфическое свойство ярко освещенной поверхности вызывать ослепление или дезадаптацию (адаптация — приспособление, дезадаптация — отсутствие адаптации) наблюдателя.

ПРИМЕР: Из-за блескости при прямом освещении эффективность чтения,  по прошествии трех часов, снижается на 80%, в то время как при системе отраженного света и отсутствии блескости снижение составляет лишь 10%.

Количество светильников в помещении зависит от площади освещаемой поверхности, высоты подвеса светильников от рабочей поверхности стола, мощности используемых источников света.  Расчёт местного и общего освещения ведётся раздельно (добавить задачу)

ПРИМЕР: Необходимо учитывать, что с возрастом падает чувствительность к свету: потребность в освещенности у человека 30-летнего возраста в два раза, у 40-летнего в три, а у 50-летнего в шесть раз больше, чем у 10-летнего.

Вместе с этой лекцией читают "15. Идентификация нелинейных динамических объектов".

Мы уже говорили, что освещение рабочего места - важнейший фактор создания нормальных условий труда. Правильно спроектированное и выполненное освещение, обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающего, способствует повышению производительности труда.

Основной целью нормирования искусственного освещения является обеспечение хороших условий для зрительной работы, а также грамотного  расхода электроэнергии, материалов и оборудования.

*Записать в тетрадь таблицу - Выдержки из норм искусственного освещения    СНиП 23-05-95 (20 мин)

 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: (распределить) – подготовить  материал по светотехническому оборудованию (точечные светильники, светильники по месту закрепления: настольные, потолочные, напольные, встроенные).