Wykonujemy pomiary natężenia oświetlenia wnętrz w zakresie:
- natężenie oświetlenia ogólnego
- natężenie oświetlenia miejsc pracy i nauki
Do pomiaru natężenia światła używamy luksomierza, który został zatwierdzony przez Główny Urząd Miar. Wg wytyczynych jest okresowo wzorcowany, na co posiada odpowiedni certyfikat.
PRZYKŁADOWA TABELA Z WYMAGANIAMI OŚWIETLENIOWYMI DLA POMIESZCZEŃ
BIUROWYCH
PRZYKŁADOWA TABELA Z WYMAGANIAMI OŚWIETLENIOWYMI NA STANOWISKACH
PRACY, NA KTÓRYCH WYKONUJE SIĘ OBRÓBKĘ I PRZETWARZANIE METALI
Poziom natężenia oświetlenia
Określenie właściwego poziomu natężenia oświetlenia we wnętrzu lub na stanowisku pracy jest jednym z podstawowych problemów techniki oświetlania. Poziom natężenia oświetlenia potrzebny do wykonywania określonej pracy wzrokowej dobiera się w zależności od:
- stopnia trudności pracy wzrokowej
- wielkości pozornej szczegółu pracy wzrokowej.
O stopniu trudności pracy wzrokowej decyduje:
- współczynnik odbicia przedmiotu pracy
- wielkość kontrastu jaskrawości szczegółu przedmiotu z jego tłem.
Im mniejszy jest współczynnik odbicia (tzn. bliższy zeru) i kontrast szczegółu z tłem, tym większy jest stopień trudności pracy wzrokowej.
Z kryterium minimalnego poziomu natężenia oświetlenia wynika, że natężenie oświetlenia na poziomej płaszczyźnie roboczej, które można zaakceptować w pomieszczeniach, w których ludzie przebywają przez długi czas, niezależnie od tego, jakie jest wykonywane zadanie wzrokowe, powinno wynosić 200 lx. Przy stopniu trudności pracy wzrokowej większym od przeciętnego, przy utrudnieniach w wykonywaniu pracy, przy wymaganiu zapewnienia dużej wygody widzenia, jak również, gdy pracownikami są w większości osoby powyżej 40 lat należy przyjmować poziom natężenia oświetlenia o stopień wyższy niż poziom minimalny dopuszczalny (podany w normie PN-84/E-02033). Poziomy natężenia oświetlenia zostały przyjęte wg następującego szeregu: 10; 20; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000; 2 000; 3 000 i 5 000 lx.
Równomierność oświetlenia
Równomierność oświetlenia (d) na danej płaszczyźnie wyznacza się jako iloraz najmniejszej zmierzonej wartości natężenia oświetlenia występującej na danej płaszczyźnie (Emin) do średniego natężenia oświetlenia na tej płaszczyźnie (Eśr): d = Emin/Eśr, gdzie:
Eśr = (E1 + E2 + ...+ En) / n; n - liczba punktów pomiarowych; E1 ÷ En - wyniki pomiarów w kolejnych punktach pomiarowych.
Dla czynności ciągłych przyjmuje się, że równomierność oświetlenia na płaszczyźnie roboczej powinna wynosić co najmniej 0,65.
Dla czynności dorywczych oraz na klatkach schodowych i korytarzach przyjmuje się, że równomierność oświetlenia powinna wynosić co najmniej 0,4.
Rodzaje luminacji
Kryteria oceny rozkładu luminancji we wnętrzu zależą od przeznaczenia danego pomieszczenia i rodzaju wykonywanej pracy. Dla pomieszczeń roboczych wymaga się możliwie równomiernej luminancji otoczenia. Zaleca się, aby luminancja bezpośredniego otoczenia przedmiotu pracy wzrokowej była mniejsza od luminancji samego przedmiotu, lecz nie mniejsza niż 1/3 tej wartości. Jednak warunek ten rzadko może być spełniony, zwłaszcza w pomieszczeniach produkcyjnych, gdzie zarówno luminancja przedmiotu pracy może być mniejsza od luminancji otoczenia, jak i kontrast luminancji może być większy od 3:1. Wówczas można ustalić łagodniejsze wymagania, tzn. kontrast luminancji nie powinien być większy od 10:1.
Olśnienie
Olśnieniem nazywa się pewien przebieg (stan) procesu widzenia, przy którym występuje odczucie niewygody lub zmniejszenie zdolności rozpoznawania przedmiotów czy jedno i drugie, w wyniku niewłaściwego rozkładu luminancji lub niewłaściwego zakresu luminancji albo nadmiernych kontrastów w przestrzeni lub w czasie.
Z punktu widzenia występujących skutków wyróżnia się następujące rodzaje olśnienia:
przeszkadzające - zmniejszające zdolność widzenia na bardzo krótki, ale zauważalny czas i bez wywoływania uczucia przykrości. Nadmierna ilość światła docierająca do oka ulega rozproszeniu w ośrodkach optycznych oka, co powoduje nakładanie się tzw. luminancji zamglenia na prawidłowo zogniskowany obraz przedmiotu obserwowanego. Jako przykład tego rodzaju olśnienia może służyć sytuacja, gdy po krótkotrwałej obserwacji żarnika żarówki próbowalibyśmy nawlec igłę nitką. Postrzeganie tzw. "mroczków" (jest to luminancja zamglenia nakładająca się na obserwowany obraz) przez pewien krótki, lecz zauważalny okres uniemożliwia wykonanie tej czynności;
przykre - wywołujące uczucie przykrości, niewygody, rozdrażnienia oraz wpływające na brak koncentracji bez zmniejszenia zdolności widzenia. Natychmiast po usunięciu przyczyny olśnienia niewygoda ustępuje. Olśnienie to zależy od: luminancji poszczególnych źródeł olśniewających, luminancji tła, na którym znajdują się źródła, wielkości kątowych tych źródeł, ich położenia względem obserwatora oraz ich liczby w polu widzenia. Jako przykład takiego rodzaju olśnienia może być obserwacja otwartej przestrzeni równomiernie pokrytej czystym śniegiem podczas słonecznego dnia. W każdym kierunku obserwacji biel śniegu zdaje się razić w oczy i wywołuje uczucie niewygody;
oślepiające - olśnienie tak silne, że przez pewien zauważalny czas żaden przedmiot nie może być spostrzeżony. Jest to skrajny przypadek olśnienia przeszkadzającego. Przykładem tego rodzaju olśnienia może być sytuacja, gdy podczas przebywania nocą na nie oświetlonej drodze nagle w polu widzenia pojawi się samochód jadący z naprzeciwka z włączonymi światłami drogowymi. W wyniku olśnienia zanika zdolność spostrzegania na pewien krótki, ale zauważalny czas.
Z punktu widzenia warunków powstawania rozróżniamy następujące rodzaje olśnienia:
- olśnienie bezpośrednie, które jest spowodowane przez jaskrawy przedmiot występujący w tym samym lub prawie tym samym kierunku co przedmiot obserwowany
- olśnienie pośrednie, które jest spowodowane przez jaskrawy przedmiot występujący w innym kierunku niż przedmiot obserwowany
- olśnienie odbiciowe, które powodują kierunkowe odbicia jaskrawych przedmiotów.
Ochrona przed olśnieniem
Największą luminancją we wnętrzu wytworzoną przez urządzenia oświetleniowe jest ta, którą powodują same źródła światła. Zwykle luminancje te są zbyt duże, aby pozwolić na używanie źródeł światła bez odpowiedniego ograniczenia ich jaskrawości w kierunku oczu pracownika. Z tego powodu źródła światła są umieszczane w oprawach, których jednym z zadań jest ograniczanie luminancji w kierunkach chronionych do akceptowalnego poziomu. Ograniczanie olśnienia bezpośredniego lub pośredniego oznacza ograniczenie luminancji opraw oświetleniowych w strefie powyżej kąta 45o, mierząc od pionu. Kąt ten jest to kąt widzenia środka świetlnego oprawy położonej najdalej od obserwatora. W przypadku pomieszczeń z komputerami strefa ograniczenia luminancji najczęściej występuje powyżej kąta 50o; 55o lub 60o, mierząc od pionu. Im wartość tego kąta jest większa, tym strefa ograniczenia luminancji jest mniejsza i występuje większe prawdopodobieństwo wystąpienia olśnienia bezpośredniego.
Ograniczenie olśnienia jest związane z odpowiednim doborem oprawy oświetleniowej, a decydują o tym elementy optyczne kształtujące jej bryłę fotometryczną, np. klosz mleczny, odbłyśnik, raster (różny kształt oraz rodzaj powierzchni).
W praktyce oświetlania wnętrz olśnienie przykre jest większym problemem niż olśnienie przeszkadzające. Uczucie przykrości ma tendencję do wzrostu wraz z upływem czasu i powoduje uczucie stresu i zmęczenia. Środki podjęte do ograniczenia olśnienia przykrego zwykle niwelują olśnienie przeszkadzające.
Na stopień olśnienia przykrego nie wpływa tylko luminancja w polu widzenia pracownika, lecz zależy on także od rodzaju wykonywanej czynności. Im bardziej wymagające jest zadanie wzrokowe i im większa jest potrzeba koncentracji, tym silniejsze będzie uczucie przykrości. W tych sytuacjach, gdy pracownik musi się przemieszczać, wykonując określone czynności, doświadczana przykrość będzie mniejsza niż gdy pracownik wykonuje pracę bez wykonywania znaczących ruchów. W tym drugim przypadku największe zagrożenie olśnieniem jest powodowane przez krańcowe oprawy oświetleniowe, szczególnie w pomieszczeniach wydłużonych. Dlatego też w pomieszczeniach wydłużonych, w celu minimalizowania olśnienia, należy unikać opraw z kloszami mlecznymi (oprócz takich opraw umieszczonych np. w kasetonach sufitowych, zapewniających odpowiednie kąty ochrony). Olśnienia odbiciowe oraz odbicia obniżające kontrast mogą być zminimalizowane przez:
- rozplanowanie systemu oświetlenia lub rozlokowanie miejsc pracy w taki sposób, aby żadna oprawa oświetleniowa nie była umieszczona nad miejscem wykonywania zadania wzrokowego
- zwiększenie strumienia świetlnego padającego z kierunków bocznych na zadanie wzrokowe pod kątem ostrym, różnym od kąta obserwacji
- stosowanie opraw mających dużą, dolną powierzchnię świecącą i małą luminancję
- projektowanie stanowisk pracy i materiałów do pracy o matowych powierzchniach w celu zmniejszenia skutków odbicia.
Tętnienie i zmiany aperiodyczne światła
Zmienny w czasie strumień świetlny wysyłany przez elektryczne źródło światła wynika praktycznie z częstotliwości prądu zasilającego to źródło. Fakt zmian strumienia świetlnego w rytm zmian prądu przemiennego, od wartości minimalnej do maksymalnej, nazwano tętnieniem światła. Wykorzystywane obecnie do ogólnych celów oświetleniowych źródła światła są zasilane prądem przemiennym o częstotliwości 50 Hz. Wówczas częstotliwość zmian światła wynosząca 100 Hz jest niedostrzegalna dla naszego wzroku i widzimy to światło w sposób ciągły. Tętnienie światła występuje w żarówkach w różnym stopniu, zależnie od grubości włókna wolframowego. Jednak problem ten jest bardziej uciążliwy, wówczas gdy stosujemy lampy wyładowcze, przede wszystkim świetlówki. W przypadku oświetlania stanowisk pracy z wirującymi elementami czy źródłami wyładowczymi (świetlówki, rtęciówki, sodówki) może wystąpić efekt stroboskopowy, czyli pozorny bezruch tych elementów. Działania ograniczające lub eliminując
