ПОЧЕМУ НЕ ПРИНИМАЮТСЯ МЕРЫ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПУЛЬСАЦИИ ОСВЕЩЕННОСТИ

Публикация в журнале «Светотехника», 2005. № 4 С. 71-73.

ПОЧЕМУ НЕ ПРИНИМАЮТСЯ МЕРЫ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПУЛЬСАЦИИ ОСВЕЩЕННОСТИ

Ильина Е.И., Частухина Т.Н.

УФНПР «Научно-исследовательский институт охраны труда в г. Иваново»

В последние годы значительно возросло внимание к освещению рабочих мест. Это связано с проводимой сегодня в стране аттестацией рабочих мест по условиям труда. При этом световая среда на рабочем месте оценивается по всем параметрам,  характеризующим как количество, так и качество освещения /1-3/. Среди показателей качества световой среды особое место занимает пульсация освещенности. Световой поток источников света при питании их переменным током промышленной частоты пульсирует с частотой 100 Гц.  Явление это особенно характерно  для газоразрядных источников света. Процесс электрического разряда в этих лампах практически безынерционен и следует за частотой переменного тока, в связи с чем  зависящее от этого процесса излучение люминофора, обладающего лишь малым послесвечением, также непостоянно во времени.

Пульсация светового потока зрительно не воспринимается, так как частота пульсаций 100 Гц превышает критическую частоту слияния световых мельканий. Однако отрицательное воздействие световых колебаний на организм человека установлено в многочисленных исследованиях /4, 5, 6/. Электрофизиологические исследования показали, что пульсация неблагоприятно влияет на биоэлектрическую активность мозга, вызывая повышенную утомляемость. Это обусловлено изменением основной ритмической активности нервных элементов мозга, перестраивающих присущую им частоту этой активности в соответствии с частотой световой пульсации. Выявлено также неблагоприятное влияние колебаний света на фоторецепторные элементы сетчатки (как палочки, так и колбочки), а также на функциональное состояние центральной нервной системы, что связано с развитием тормозных процессов и снижением лабильности нервных процессов /5/.

Отрицательное воздействие пульсации возрастает с увеличением ее глубины. Большинство исследователей отмечает отрицательное воздействие пульсации света на работоспособность человека как при длительном пребывании в условиях пульсирующего освещения /7/, так и при кратковременном, в течение 15-30 мин. /5/: появляется напряжение в глазах, усталость, трудность сосредоточения на сложной работе, головная боль. Это определяет требования к ограничению глубины пульсации светового потока в осветительных установках. Поскольку основным количественным параметром осветительных установок является нормированный уровень освещенности, в качестве критерия оценки глубины световых колебаний в осветительных установках, питаемых переменным током, принят коэффициент пульсации освещенности на рабочей поверхности, характеризующий ее глубину. Он равен отношению половины максимальной разности освещенности за период колебания к средней освещенности за период, выраженному в процентах.

Экспериментально установлено /4/, что отрицательное действие пульсации на организм человека достаточно мало только при глубине пульсации не более 5-6% (при частоте 100Гц). При частоте колебаний света 300Гц и выше глубина пульсаций не имеет значения, так как на эту частоту мозг не реагирует.

Особенно опасна пульсация света при наличии в поле зрения человека движущихся или вращающихся объектов, так как в этом случае может возникнуть стробоскопический эффект, что создает повышенную опасность травматизма. Обычно стробоскопический эффект может иметь место, если глубина пульсации светового потока более 20% /8/, но в ряде случаев, когда частота пульсации светового потока кратна частоте вращения или движения объекта, стробоскопический эффект может возникать даже при глубине пульсации незначительно превышающей 5% /9/.

Проблема пульсации освещенности не нова. Более 40 лет назад проводились исследования влияния пульсирующего света на человека, тогда же определялись принципы нормирования коэффициента пульсации /4,7,14,15/. Все эти разработки были положены в основу действующих на сегодня нормативных документов по освещению.

СНиП 23-05-95* /10/ регламентирует коэффициент пульсации освещенности в зависимости от точности выполняемой работы и требования этого нормативного документа должны неукоснительно соблюдаться. Все отраслевые и ведомственные нормативные документы по освещению содержат нормируемые значения коэффициента пульсации и их требования должны учитываться при проектировании осветительных установок (ОУ). Кроме того, ГОСТ 17677-82 «Светильники. Общие технические условия» /11/ также содержит требования по ограничению пульсации: «Для ограничения пульсации светового потока, создаваемого светильниками с люминесцентными лампами, должны быть приняты следующие меры: … (см. п.3.2.3 ГОСТ). И требования этого ГОСТа также должны в обязательном порядке выдерживаться.

Меры ограничения глубины пульсации освещенности достаточно хорошо проработаны. Они изложены в любой справочной литературе по светотехнике (это и «Справочная книга по светотехнике» под редакцией Ю.Б.Айзенберга /12/, и «Справочная книга для проектирования электрического освещения» под редакцией Г.М. Кнорринга /13/ и другие. пособия по проектированию светотехнических установок).

Казалось бы с теорией и нормативной документацией все в порядке, хотя и здесь имеются некоторые вопросы. В общем же и целом проблема решена. Поскольку  на практике все требования НТД должны соблюдаться, теоретически все наши действующие ОУ должны обеспечивать надлежащее качество освещения.

Что же на практике? А на практике с точностью «до наоборот».

Проблема ограничения пульсации освещенности в действующих ОУ на сегодня достаточно актуальна. Она высветилась в ходе проведения аттестации рабочих мест.

Проверка освещения по всем параметрам световой среды выполняется по Методическим указаниям «Оценка освещения рабочих мест» (МУ ОТ РМ 01-98/МУ 2.2.4.706-98) /3/. На момент разработки этого документа прибора для измерения коэффициента пульсации (Кп) не было, поэтому при контроле качества освещения этот параметр оценивался по таблицам, приведенным в МУ, либо путем измерения освещенности, создаваемой светильниками, питаемыми от разных фаз сети и последующим расчетом. При этом предполагалось, что ГОСТ 17677-82 соблюдается изготовителями, кроме того, приходилось «на слово» верить энергетикам по поводу электрических схем подключения светильников и их расфазировки, так как при скрытой проводке визуально это определить невозможно. Лампы накаливания на предмет пульсации не проверялись, так как в СНиП 23-05-95 определение Кп четко касалось только газоразрядных ламп (Приложение А. Термины и определения). Это определение сохранилось и в СниП 23-05-95*. Полученные по табличным данным результаты вряд ли были достоверными, но других способов оценки этого параметра не существовало.

С появлением прибора, позволяющего измерять глубину пульсации освещенности (прибор типа АРГУС 07 был разработан во ВНИИОФИ в1998 г.) ситуация резко изменилась:

Оценка Кп стала достоверной!

Обнаружилось, что ЛН также могут давать пульсирующий свет, причем, чем меньше мощность ЛН, тем больше глубина пульсации (иногда Кп бывает 15 – 18%). При существующих нормах по ограничению пульсации 5 – 10% для отдельных видов работ возможность применения ЛН ограничивается не только по причине их неэффективности, но и из-за пульсации освещенности.

Выяснилось, что требования ГОСТ 17677-82 о необходимости применения в 2-х ламповом светильнике различных ПРА (емкостного и индуктивного) заводами – изготовителями не соблюдаются.

Оказалось, что не всегда можно верить энергетику «на слово» по поводу схем подключения светильников на разные фазы сети, так как проектные решения по ограничению пульсации освещенности по каким-то непонятным причинам зачастую остаются на бумаге.

В последние годы в связи с широким внедрением в жизнь и деятельность человека ПЭВМ и ВДТ вопрос об ограничении пульсаций освещенности встает особенно остро. У работающих на компьютерах возникает вполне обоснованное беспокойство по поводу повышенного утомления как органов зрения, так и организма в целом. Именно КЗС – компьютерный зрительный синдром характерен сегодня для пользователей компьютерной техникой. Наряду с другими факторами одной из причин, вполне вероятно, может служить пульсация освещенности, так как мозг человека, по данным Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР /14, 15/, крайне отрицательно реагирует на два и более одновременных, но различных по частоте и некратных друг другу ритма световых раздражений, что мы и имеем при работе на персональном компьютере (ПК): пульсации, возникающие на ВДТ ПК и пульсации от ОУ. Не случайно, СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»/16/ содержит жесткие требования по ограничению пульсации – 5%. Но в этом же году выходит еще один документ, содержащий требования к освещению помещений с компьютерами – СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» /17/, в нем другое требование – 10%. И как ни странно, оба документа разработаны одним и тем же ведомством. Требование по ограничению глубины пульсации освещенности до 5% было и в ранее действовавшем документе на компьютеры – СанПиН 2.2.2.542-96 /18/. И это требование технически достижимо: разные ПРА в светильнике, плюс расфазировка светильников либо ВЧПРА, и нет проблемы. Тем не менее, как показывают результаты обследования освещения, почти все существующие осветительные установки на рабочих местах с компьютерами не обеспечивают нормируемую глубину пульсации освещенности, и при норме 5% или даже 10% фактические значения коэффициента пульсации составляют, как правило, 30-35%. Такое впечатление, что СанПиНы и их требования существуют сами по себе, а действующие осветительные установки и создаваемые ими условия освещения на рабочих местах – сами по себе.

Таким образом, проведя большой объем работ по аттестации рабочих мест на множестве предприятий различных отраслей промышленности в самых разных регионах страны, мы получили  достоверную и, к сожалению, совершенно безрадостную картину. Особого внимания заслуживает тот факт, что не отвечают требованиям норм в большинстве своем вновь смонтированные осветительные установки, выполненные часто импортными  светильниками и отвечающие всем требованиям современного дизайна. В итоге новые, внешне эффектные системы освещения, обеспечивающие достаточное количество света, не соответствуют нормативным требованиям по качеству освещения и являются вредными с точки зрения условий и охраны труда.

Куда подевались грамотные проектировщики, знающие что такое качество освещения и «расфазировка»? Кем и как выполняется экспертиза проектов освещения? Кто отвечает за нарушение требований ГОСТ при изготовлении светильников? Все эти вопросы требуют незамедлительного решения.

На сегодня особо остро стоит проблема с пульсацией освещенности в эксплуатируемых ОУ. Широкое внедрение 4-х ламповых растровых зеркальных светильников в административных помещениях привело к массовому нарушению требований норм по пульсации освещенности в кабинетах, где выполняется напряженная зрительная работа с документами. Для решения этой проблемы необходимо разработать соответствующие технически и экономически приемлемые пути ограничения глубины пульсации освещенности в действующих ОУ.

Требует изучения и проработки проблема качества проектирования ОУ. Пора прекратить «плодить» ОУ, заведомо не отвечающие нормативным требованиям по ограничению пульсации.

Так кто же виноват в сложившейся ситуации? На первый взгляд – проектировщики. Именно на стадии проектирования закладываются решения, обеспечивающие соблюдение нормативных требований к освещению (как по количеству, так и по качеству). Но это только на первый взгляд. Если посмотреть на проблему пульсации освещенности глубже, то все гораздо сложнее. Для того, чтобы грамотно спроектировать ОУ нужно владеть информацией. Откуда же проектанту знать, что отечественные светильники выпускаются с нарушением требований ГОСТ, да и характеристику светильника (тем более импортного) он также не знает, как не знает данные по пульсации импортных источников света, и, следовательно, нужно рассматривать эту проблему в комплексе. Наверное, надо еще раз обратить внимание на процедуру сертификации светильников. Этот вопрос поднимался нами  еще в 2000 году на IV международной светотехнической конференции, проходившей в г. Вологде, но к сожалению в этом направлении никаких решений до сих пор не принято. Нужно поднять на должный уровень экспертизу проектов. И, наконец, следует решить вопрос с информацией. Пожелания уважаемой Цецилии Ильиничны Кроль, сделанные ею в1963 г. «…Желательно все выпускаемые светильники с ЛЛ и лампами ДРЛ, помимо других характеристик, снабжать данными о глубине и частоте колебаний при различных источниках света и различных способах включения их в групповую сеть» сегодня, как никогда, – актуальны!