Жабық бөлмелердегі ауа тазалығының көрсеткіштері

3.4. Жарықтандыру. Ұтымды жарық ең алдымен көру анализаторының қолайлы қызметі үшін қажет. Жарықтың психофизиологиялық әсері де бар. Ұтымды жарық ми қыртысының функционалдық жағдайына оң әсер етеді, басқа да анализаторлардың қызметін жақсартады. Жалпы алғанда, жайлы жарық, орталық жүйке жүйесінің функционалдық жағдайын жақсартаып, көздің жұмыс қабілетін жоғарылатып, еңбектің өнімділігін және сапасын жоғарылатады, қажуды кешеуілдетеді, өндірістік жарақаттанулардың азаюына септігін тигізеді. Жоғарыда айтылғандардың барлығы, жарықтың тек табиғи түріне ғана емес, сонымен қатар жасанды түріне де қатысты. Табиғи жарық одан басқа, айқын жалпы биологиялық та әсер етеді, биологиялық ырғақтардың синхронизаторы болып табылады, жылылық және бактерицидтік қасиеттері бар (III тарау). Сондықтан, тұрғын үйлер, қоғамдық, өндірістік ғимараттар ұтымды күндізгі жарықпен қамтамасыз етілуі тиіс.

Екінші жағынан, жасанды жарықтың көмегімен бөлменің кез-келген жерінде күні бойы берілген және тұрақты жарық жасауға болады. Қазіргі кезде жасанды жарықтың ролі жоғары: жұмыстағы екінші ауысымдар, түнгі жұмыс, жер асты жұмыстары, кешкі үй шаруалары, мәдени істермен айналысатын бос уақыт, т.б.

Жарықты сипаттайтын негізгі көрсеткіштерге жататындар:

1) жарықтың спектрлік құрамы (жарық көзінен шыққан және шағылысқан);

2) жарықталғандағы (жарық деңгейі);

3) жарықтығы – жарықтық дәрежесі (жарық көзінің, шағылыстырушы беттердің);

4) жарық түсуінің біркелкілігі.

Жарықтың спектрлік құрамы. Еңбектің ең жоғары өнімділігі мен көздің ең аз қажуы стандартты күндізгі жарықпен жарықтандыру кезінде болады. Жарық техникасында күндізгі жарықтың стандарты ретінде аспан әлемінен шашырап түскен, яғни терезелері солтүстікке бағытталған бөлмеге түскен жарықтың спектрі алынады. Түрлі түстерді ең жақсы ажырату күндізгі жарық кезінде байқалады. Егер анықтап қаралатын бөлшектердің өлшемі 1 милиметр және одан да артық болса, онда көзбен көру арқылы атқарылатын жұмыс үшін күндізгі ақ жарық пен сарғыштау жарықты шығаратын көздердің жарығы шамамен алғанда бірдей болады.

Жарықтың спектрлік құрамының психофизиологиялық тұрғыдан да маңызы бар. Мысалы, қызыл, қызғылт-сары және сары түстер, оларды ойша жалынмен, күнмен сәйкестіретіндіктен, жылылық сезім туғызады. Қызыл түс қоздырады, сары - сергітеді, көңіл-күйі мен еңбекке қабілетілігін жақсартады. Көк, көгілдір және күлгін түстер суық болып көрінеді. Ыстық цехтардың қабырғаларын көк түске сырлау салқындық сезіндіреді. Көгілдір түс көңілді жайландырады, көк және күлгін түстер- көңіл-күйді жабырқандырады, жасыл түс бейтарап - жасыл өсімдіктермен ойша сәйкестендіретіндіктен жағымды, басқа түстерге қарағанда көзді азырақ қажытады. Қабырғаларды, машиналар мен парталардың беттерін жасыл түске бояу көңіл күйге, еңбек қабілеттілігіне және көздің көру қызметіне қолайлы әсер етеді.

Қабырғаларды және төбелерді ақ түске бояу бұрынғы кездерден гигиеналық тұрғыдан қолайлы деп саналады, себебі жарықтың шағылыстыру коэффициенті жоғары (0,8-0,85) болуына байланысты, бөлмеде ең жақсы жарық деңгейін қамтамасыз етеді. Басқа түстерге боялған зат беттерінің шағылыстыру коэффициенті аздау болады: ақ сары - 0,5-0,6, жасыл, сұр түс - 0,3, қоңыр-қызыл -0,15, қою көк - 0,1, қара - 0,01. Бірақ ақ түс (қар тәрізді болған соң) суықты сезіндіреді, ол бөлмені кеңейткен тәрізді болып, қолайсыз көрсетеді. Сондықтан, қабырғаларды жиі ашық ақшыл-жасыл, ашық сары және соларға жақын түстерге бояйды.

Жарықты сипаттайтын келесі көрсеткіш - жарықталғандағы (жарық деңгейі). Жарықталғандағы деп, нысанның бетіндегі жарық ағынының тығыздығын айтады. Жарықталғандықтың өлшем бірлігі люкс. 1 люкс – 1 люмен жарық ағыны түскен және біркелкі таралған 1 м² беттетгі жарықтың деңгейі. Люмен - ауданы 0,53 мм² платинаның қату температурасында толық сәулелендіргіштің (абсолютті қара дененің) шығаратын жарық ағыны. Жарық деңгейі жарықтандырылатын бет пен жарық көзі арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционалды. Сондықтан, жоғары жарық деңгейін үнемді етіп жасау үшін жарық көзін жарықтандырылатын бетке жақындатады (жергілікті жарықтану). Жарық деңгейін люксметрмен өлшейді.

Жарық деңгейін гигиеналық нормалау күрделі, себебі ол орталық жүйке жүйесі мен көздің көру қызметіне әсер етеді. Жүргізілген тәжірибелер жарық деңгейін 600 лк дейін өсіргенде, орталық жүйке жүйесінің функционалдық жағдайын жақсартатынын; одан әрі, 1200 лк дейін өсіргенде, сондай-ақ оның қызметін, аз дәрежеде болса да, жақсартатынын, ал жарық деңгейі 1200 лк жоғары болғанда, әсері жоқ деп айтуға болатынынын көрсетті. Сонымен, адамдар жұмыс істейтін барлық жерлерде жарықтың деңгейі 1200 лк, ал ең төменгі деңгейі - 600 лк болуы керек.

Қарайтын заттардың өлшемі әр түрлі болғанда, жарық деңгейі көздің көру функциясына әсер етеді. Егер, қарайтын бөлшектердің өлшемі 0,1 мм кем болса, қызу шамдармен жарықтандыру кезінде жарық деңгейі 400-1500 лк, 0,1-0,3 мм кезінде - 300-1000 лк, 0,3-1мм - 200-500 лк, 1-10 мм - 100-150 лк, 10 мм артық болса - 50-100 лк болуы қажет. Бұндай нормативтер кезінде жарық деңгейі көздің көру функциясы үшін жеткілікті, бірақ бірқатар жағдайларда ол 600 лк аз, яғни, психофизиологиялық тұрғыдан алғанда, жеткіліксіз болып саналады. Сондықтан, люминесцентті шамдармен жарықтандыру кезінде (олар үнемділеу болғандықтан) барлық аталған нормалар екі есе ұлғайтылады, сонда жарықтың деңгейі психофизиологиялық тұрғыдан да қолайлыға жақындайды.

Жазу және оқу кезінде (мектептерде, кітапханаларда, аудиторияларда) жұмыс орнындағы жарықтың деңгейі 300 (150) лк, тұрғын үй бөлмелерінде 100 (50) лк, ас үйлерде 100 (30) лк кем болмауы керек.

Жарықты сипаттау үшін оның жарықтық дәрежесі маңызды роль атқарады. Жарықтық дәрежесі (жарықтығы) – беттің өлшем бірлігінен сәулеленетін жарық күші. Шын мәнінде затты қарау кезінде біз жарықтың деңгейін емес, жарықтың жарықтық дәрежесін көреміз. Жарықтық дәрежесін өлшем бірлігі квадрат метрдегі кандела (кд/ м²). Бұл біркелкі жарық шығаратын жазық беттің әрбір квадрат метрінен перпендикуляр бағытта бір канделаға тең жарық күшін сәулелендіретін жарықтық дәрежесі. Жарықтық дәрежесін жарықтықты өлшейтін аспаппен анықтайды.

Ұтымды жарықтандыру кезінде адамның көзінің көру аланында жарықтық дәрежесі жоғары жарық көздері немесе шағылыстыратын беттер болмау тиіс. Егер, қаралатын беттің жарықтық дәрежесі тым жоғары болса, онда ол көздің көру жұмысына теріс әсер етеді: көзде жайсыз сезім пайда болады (2000 кд/м² бастап), көз жұмысының өнімділігі төмендейді (5000 кд/ м² бастап), көзді шағылыстыру (32000 кд/ м² бастап) және тіпті көзде ауыратын сезім де тудырады (160000 кд/ м² бастап). Жұмыс беттерінің ең жақсы жарықтық дәрежесі - бірнеше жүз кд/ м² болады. Адамның көзінің көру аланында болатын жарық көздерінің рұқсат етілетін жарықтық дәрежесі 1000-2000 кд/ м² аспағаны дұрыс, ал адамның көру аланына сирек түсетін жарық көздерінің жарықтық дәрежесі 3000-5000 кд/м² аспауы керек.

Жарық біркелкі болуы және көлеңкелер түсірмеуі керек. Егер адамның көру аланында жарықтық дәрежесі жиі өзгеріп отырса, онда бейімделуге (көз қарашығының кішіреюі мен ұлғаюына) және онымен бір уақытта жүретін аккомодацияға (көз бұршағының өзгеруіне) қатысатын көз еттерінің қажуы басталады. Жарық деңгейі бөлме бойынша және жұмыс орнында біркелкі болуы тиіс. Бөлме еденінің 5 м жеріндегі ең жоғары жарық деңгейінің ең төмен жарық деңгейіне қатынасы 3:1 аспау керек, ал жұмыс орнының 0,75 м аралығында - 2:1 аспауы керек. Екі көршілес беттердің жарықтық дәрежесінің (мысалы, дәптер - парта, мектеп тақтасы - қабырға, жара – операция аланын айналдырып жабатын жапқыш) бір-бірінен айырмашылығы 2:1-3:1 аспауы керек.

Жалпы жарық түсуден пайда болған жарық деңгейі аралас жарықтандыру кезінде нормаланатын мөлшерінін 10% кем болмау керек, бірақ қызу шамдарымен жарықтандырған кезде - 50 лк және люминесцентті шамдар кезінде - 150 лк кем болмауы керек.

Табиғи жарық. Күн ғимараттардың сыртында әдетте ондаған мың люкс жарық деңгейін береді. Бөлмелердің табиғи жарығы жергілікті жердің жарық климатына, ғимараттардың терезелерінің бағытталуына, көлеңке түсіретін нысандардың (ғимараттар, ағаштар) болуына, терезелердің құрылысына және өлшеміне, терезелер арасындағы қабырғалардың еніне, қабырғаларының, едендері мен төбесінің жарықты шағылыстыру қабілетіне, терезе әйнектерінің тазалығына, т.б. байланысты.

Күндізгі жарықтың бөлмеге түсуі жақсы болуы үшін терезелердің ауданы бөлмелердің ауданына сәйкес болуы керек. Сондықтан, бөлмелердің табиғи жарығын бағалаудың кең таралған әдісі - геометриялық әдіс болып табылады. Бұл әдіс бойынша, жарық коэффициенті деп аталатын шаманы, яғни, терезелердің әйнектелген ауданының еден ауданына қатынасын есептеп табады. Жарық коэффициентінің шамасы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым бөлмеге жарық түсуі жақсы болады. Тұрғын үй бөлмелері үшін жарық коэффициенті 1:8-1:10, сыныптар мен аурухана палаталары үшін 1:5-1:6, операциялық бөлмелер үшін 1:4-1:5, ал қосымша бөлмелер үшін 1:10-1:12 кем болмауы керек.

Табиғи жарықты тек жарық коэффициенті бойынша бағалау дәл болмауы мүмкін, себебі жарық деңгеіне жарықтандырылатын бетке жарық сәулесінің түсу бұрышы әсер етеді. Егер қарсы тұрған ғимараттан немесе ағаштардан бөлмеге күн сәулесі тікелей түспей, тек шағылысқан сәулелер түссе, онда олардың спектрінде, биологиялық жағынан ең тиімді - ультракүлгін сәулелерінің қысқа толқынды бөлігі болмайды. Бөлменің белгілі бір нүктесіне аспан әлемінен тікелей сәулелер түсетін бұрыш саңылау бұрышы деп аталады.

Түсу бұрышы екі сызықтан түзіледі, олардың бірі терезенің жоғарғы қырынан жарық түсу жағдайы анықталатын нүктеге дейін келетін, ал екіншісі – өлшеу нүктесі мен терезе орналасқан қабырғаның арасын қосатын көлденең жазықтықтағы сызық.

Саңылау бұрышы жұмыс орнынан басталатын екі сызықтан түзіледі: олардың бірі - терезенің жоғарғы қырына барады, ал екіншісі- қарама қарсы тұрған ғимараттың немесе басқа дуал, ағаштар, т.б. сияқты нысандардың ең жоғарғы нүктесіне дейін созылады. Түсу бұрышы - 27º кем болмауы, ал саңылау бұрышы - 5º кем болмауы керек. Бөлменің ішкі қабырғасының жанындағы жарық деңгейі бөлменің тереңдігіне де байланысты, сондықтан, күндізгі жарықтың түсу жағдайларын бағалау үшін, сондай-ақ тереңдік коэффициентін - терезенің жоғарғы қырынан еденге дейінгі ара қашықтықтың бөлменің тереңдігіне қатынасын анықтайды. Тереңдік коэффициенті- 1:2 кем болмауы керек.

Геометриялық көрсеткіштердің ешқайсысы да барлық факторлардың табиғи жарыққа толығымен тигізетін әсерін көрсетпейді. Барлық факторлардың әсері табиғи(жарықтан) жарықтанғандық коэффициенті (ТЖК) арқылы есептеледі. ТЖК=Е_n : Е₀·100%, мұндағы, Е_n - бөлменің ішіндегі терезеге қарсы тұрған қабырғадан 1 м қашықтықтағы нүктенің жарықталғандығы, (лк); Е₀- бүкіл көк аспаннан шашырап түскен жарықпен жарықтанған (аспан тұтас бұлтты) жағдайдағы бөлмеден тыс орналасқан нүктедегі жарық деңгейі, (лк). Сонымен, ТЖК бөлме ішіндегі жарық деңгейінің бір уақыттағы бөлме сыртындағы жарық деңгейіне пайыздық қатынасы ретінде анықталады.

Тұрғын үй бөлмелер үшін ТЖК 0,5% , ауруханалық палата үшін 1% , мектеп сыныптарында 1,5 % , ал операциялық бөлмелер үшін 2,5 % кем болмауы керек.

Жасанды жарық келесі талаптарға сәйкес болуы керек: жеткілікті дәрежеде қарқынды, біркелкі; дұрыс көлеңке түзілуін қамтамасыз етуі, көзді шағылыстырмауы және заттың түсін өзгертпеуі; қыздырмауы; спектрлік құрамы бойынша күндізгі жарыққа жақын болуы керек.

Жасанды жарықтандырудың екі жүйесі бар: жалпы және аралас. Аралас жүйесінде жалпы жарықты, тікелей жұмыс орындарында жарықты шоғырандылыратын, жергілікті жарықпен толықтырады .

Жасанды жарықтанудың негізгі көздері - қызу шамдары мен люминесцентті шамдар болып табылады. Қызу шамдары – жарықтың ыңғайлы, тоқтаусыз жұмыс істейтін түрі. Олардың кемшіліктерінің бірі, жарықты аз береді, спектрінде сары және қызыл сәулелер басым, ал көк және күлгін түстері аз болады. Бірақ психофизиологиялық жағынан алып қарағанда, жарықтың бұндай спектрлік құрамы сәулені жағымды және жылы етеді. Көру жұмыстары тұрғысынан алғанда, қызу шамдарының жарығы тек өте майда бөлшектерді анықтап қарау қажет болғанда ғана күндізгі жарықтан кем түседі. Ол түрлі түстерді жақсы ажырату қажет болған жағдайларда жарамсыз. Қызу шамының қызатын жібінің беті өте аз болғандықтан, қызу шамдарының жарықтық дәрежесі көз шағылысып, көрмей қалатын жарықтан едәуір артық болады. Артық жарықтық дәрежесімен күресу үшін, тікелей түскен жарықтың көзді шағылыстыратын әсерінен қорғайтын жарықтандыратын арматуралар қолданылады және шырақтарды адамның көру аланынан тыс жерге іледі.

Арматураларды тікелей, шағылысқан, жартылай шағылысқан және шашыраған жарық түсіретін арматуралар деп бөледі. Тікелей жарық түсіретін арматура шам жарығының 90% артығын жарық түсірілетін жерге бағыттайды, ол жерде жоғары жарық деңгейін қамтамасыз етеді. Бұнымен бір мезгілде, бөлменің жарық түсірілген және түсірілмеген бөліктерінің арасында едәуір жарық айырмашылығы пайда болады. Айқын көлеңкелер пайда болады, көзді шағылыстыратын әсері де болуы мүмкін. Бұл арматура қосалқы бөлмелер мен санитарлық жүйелерге жарық түсіру үшін қолданылады.

Шағылысқан жарық түсіретін арматура шамнан шыққан сәулелердің төбеге және қабырғаның жоғарғы бөлігіне бағытталатындығымен сипатталады. Осы жерден олар шағылысады, көлеңкелер түсірмей, бөлмеге жұмсақ шашыраған жарық түсіріп, оның барлық бөлігіне біркелкі таралады. Арматураның бұл түрі гигиеналық жағынан өте қолайлы жарық береді, бірақ жарықтандырудың бұл түрі үнемді емес, себебі жарықтың 50% жоғалады. Сондықтан, тұрғын үй бөлмелерін, сыныптарды, аурухана палаталарын жарықтандыруда жиі, үнемді болып саналатын, жартылай шағылысқан және шашыраған жарық түсіретін арматураларды қолданады. Бұл кезде жарықтың бір бөлігі сүт түсті немесе күңгірт әйнек арқылы өтіп, бөлмені жарықтандырса, ал екінші бөлігі, төбе мен қабырғалардан шағылысып барып, жарық береді. Бұндай арматура қанағаттанарлық жарық жағдайларын туғызады, ол көзді қарықтырмайды және онда айқын көлеңкелер пайда болмайды.

Люминесценттік шамдар жоғарыда келтірілген талаптардың көпшілігіне сай келеді. Люминесценттік шам - жәй шыныдан жасалған, ішкі беті люминоформен қапталған түтік. Түтік сынап буымен толтырылған, екі жақ шетіне электродтар дәнекерлеп бекітілген. Шамды электр жүйесіне қосқан кезде электродтар арасында ультракүлгін сәулесін шығаратын электр тогы пайда болады («газ разряды»). Ультракүлгін сәулелерінің әсерінен люминофор жарық шығара бастайды. Люминофорлардың түрлерін таңдап алу арқылы көрінетін сәулелердің әр түрлі спектрі бар люминесцентті шамдар дайындайды.. Ең жиі күндізгі жарық беретін шамдарды (КШ), ақ жарық беретін шамдарды (АШ) және жылы-ақ жарық беретін шамдарды (ЖАШ) қолданады. КШ шамдардың сәулелену спектрі терезесі солтүстікте бағытталған бөлменің табиғи жарығының спектріне жақын болады. Бұл жарық көзінде, тіпті кішігірім бөлшектерді анықтап қарау кезінде де, көз тез қажымайды. КШ шамын түстерді дәл ажыратуды қажет ететін бөлмелерде қолдану өте тиімді. Шамның кемшілігі, мұндай жарықтың көгілдір сәулелері көп болғандықтан, адамдардың бет терісі көкшіл тартып тұрады, сондықтан жарық беретін шамдардың бұндай түрлерін ауруханаларда, мектеп сыныптарында, т.б осы сияқты бөлмелерде қолданбайды. КШ шамдармен салыстырғанда, АШ шамының спектрі сары сәулелерге бай. Мұндай жарық беретін шамдарымен жарықтандыру кезінде көздің жұмысқа жоғары қабілеттілігі сақталады және бет терісінің түсі көп өзгермей, жақсы көрінеді. Сондықтан, АШ шамдарын мектептерде, аудиторияларда, тұрғын үй бөлмелерінде, ауруханалардың палаталарында және т.б. қолданады. ЖАШ шамдарының спектрі сары және қызғылт түстерге бай, олар көздің жұмысқа қабілеттілігін біраз төмендеткенімен де, бет терісінің түсін жандандырып көрсетеді. Бұл шамдар вокзалдарды, кинотеатрлардың вестибюльдерін, метроларды, т.б. жарықтандыру үшін қолданылады.

Спектрінің әр түрлілігі бұл шамдардың гигигиеналық жағынан артықшылықтарының бірі болып табылады. Люминесценттік шамдардың жарық беруі қызу шамдарына қарағанда 3-4 есе жоғары болады (1 Вт 30-80 лм береді), сондықтан олар үнемділеу болып саналады. Люминесценттік шамдардың жарықтық дәрежесі 4000-8000 кд/ м², яғни, рұқсат етілгенінен жоғары болғандықтан, оларды қорғайтын арматураларымен бірге қолданады. Өндірісте, мектептерде; аудиторияларда қызу шамдарымен салыстырып жүргізілген көптеген сынаулар кезіндегі жүйке жүйесінің жағдайын, көздің қажуын, жұмысқа қабілеттілігін сипаттайтын объективті көрсеткіштер барлық үақытта дерлік люминесценттік шамдардың гигиеналық жағынан артықшылығын дәлелдеді. Бірақ, бұл үшін оларды орнымен қолдану қажет. Бөлменің пайдалану мақсатына қарай шамдарды спектрі бойынша дұрыс таңдау қажет. Көру сезімталдығы, қызу шамдарының жарығына қарағанда, күндізгі жарыққа сияқты, люминесценттік шамдардың жарығына да төмен болуы себебінен, люминесценттік шамдар үшін жарық деңгейлерінің нормалары қызу шамдарынан 2-3 есе жоғары бекітіледі (7.7 - кесте).

Егер, люминесценттік шамдармен жарықтандыру кезінде жарық деңгейі 75-150 лк төмен болса, онда «ақшамдық эффект» байқалады, яғни ірі бөлшектерді қараудын өзінде де, жарық деңгейі жеткіліксіз сияқты сезіледі. Сондықтан, люминесценттік шамдардың жарығы 75-150 лк төмен болмау керек.

Кесте

Табиғи және жасанды жарықпен жарықтандыру кезіндегі тұрғын және қоғамдық үйлердегі жарық деңгейінің нормативтері

Дроссельдер бұзылған жағдайда люминесценттік шамдар тамырдың соғуы тәрізді жарық береді немесе шу шығарады.

Бұдан басқа, люминесценттік жарық түскен кезде қозғалыстағы немесе айналып тұрған затты қарағанда, «стробоскоиялық эффект» пайда болуы мүмкін, бұл кезде қаралатын заттың көптеген контурлары, яғни пішіндері пайда болады. Стробоскопиялық эффектіні жою үшін люминесцентті шамдарды әр түрлі фазаларға қосады немесе фазаларында өзгерістері бар арнайы сызбалар қолданады. Қазіргі кездегі люминесцентті шамдардың кемшіліктері жоқ деуге болады және олар көптеген қоғамдық ғимараттарды жасанды жарықпен қамтамасыз ету үшін кеңінен қолданылады.