IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

В условиях ускоренного развития научно-технического прогресса вычислительная техника проникает во все сферы жизни человека. Использование компьютеров дает небывалые прежде возможности информационного обеспечения профессиональной, учебно-познавательной деятельности людей, новые возможности для труда и отдыха. Десятки миллионов людей в нашей стране ежедневно работают с компьютерами. В то же время при работе с компьютерами необходимо соблюдение правил охраны труда, санитарно-гигиенических требований. В противном случае применение компьютеров может нанести серьезный вред здоровью. Цель данной работы - проанализировать особенности электрического освещения кабинетов вычислительной техники с учетом действующих нормативных документов, регламентирующих санитарно-гигиенические и эргономические требования к рабочим местам с персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ). Фактический материал для анализа проблем по теме работы получен при обследовании освещения в классе функционального моделирования кафедры электроснабжения Нижегородского военного института инженерных войск (НВИИВ), в котором установлены15 персональных компьютеров (ПК) на учебных местах и 1 ПК (сервер) на рабочем месте преподавателя.

Основные тенденции развития электрического освещения изложены в монографии Н.В. Голубцова «Инновации в энергетике» [1]. Требования к освещению помещений с компьютерами регламентированы нормативными документами [2, 3, 4]. Измерение освещенности в компьютерном классе осуществлялось стандартизованными методами [5].

Правильно спроектированное и качественно выполненное освещение в компьютерном классе позволяет сохранить зрение обучаемых, не создает дополнительную нагрузку на нервную систему. Общеизвестно, что около 80 % информации об окружающем мире человек воспринимает с помощью зрения, но на зрение он может полагаться только при необходимом количестве и качестве света. Чем ближе к физиологическим нормам освещенность, тем меньше усилий необходимо приложить для распознавания текста, цвета и т.д., следовательно, быстрее усваивается материал обучаемыми. Слишком малое количество света, блики, тени, искажение цвета приводят к ослаблению внимания и быстрой утомляемости, ухудшению зрения.

Как правило, искусственная освещенность измеряется по двум параметрам: освещенности в люксах и коэффициенту пульсации в процентах. В настоящее время особенно остро стоит вопрос о пульсации освещения в связи с массовым использованием ПЭВМ, так как работа на них относится к одной из самых напряженных для органа зрения. Коэффициент пульсации освещенности (К_п, %) - это критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой,  где   Е_макс. и Е_мин. - максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Е_ср. - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

В соответствии с требованиями СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 (ред. 2010 г.) [3] в качестве источников света при искусственном освещении помещений с ПЭВМ следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). При этом согласно требованиям [2 и 3] значения К_п не должны превышать 5%.

В принятом в качестве объекта исследования классе функционального моделирования (рис. 1) установлены светильники 4х18-Т8-ЭмПРа, выпущенные ОАО «ОСРАМ» г. Смоленска компанией OSRAM (Мюнхен, Германия), которая входит в сектор «промышленность» концерна Siemens. В каждом светильнике установлены по 4 люминесцентные лампы Т8 с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (ЭмПРА).

Но световой поток разрядных источников света, имеющих ЭмПРА, при питании током промышленной частоты пульсирует с частотой 100 Гц. Пульсация светового потока зрительно не воспринимается, так как частота пульсации превышает критическую для зрения человека частоту слияния мельканий, поэтому неблагоприятно влияет на биоэлектрическую активность мозга, вызывая повышенную утомляемость. Отрицательное воздействие пульсации особенно заметно сказывается при работе с мониторами компьютеров и возрастает с увеличением К_п, вызывая напряжение глаз, трудность сосредоточения на сложной работе, головную боль, усталость.

Наличие пульсации освещения в компьютерном классе было нами установлено опытным путем различными способами. Во-первых, нами был изготовлен механический стробоскоп, плавно изменяя обороты которого мы наглядно добились иллюзии вращения ротора в обратную сторону или иллюзии остановки ротора при его фактическом вращении. Попытки получить такую иллюзию при естественном освещении, как и следовало ожидать, успеха не имели. Во-вторых, просмотр включенных светильников на дисплее цифрового фотоаппарата (сотового телефона) отчетливо позволяет фиксировать моменты прекращения свечения люминофора ламп, когда синусоида переменного тока проходит через ноль (рис. 2). Аналогичный эффект можно видеть в отраженном от потолка световом потоке (рис. 3).

Таким образом, проблема пульсации светового потока компьютерных классов существует фактически, в том числе и в НВИИВ. Анализ публикаций по данной тематике показывает, что в настоящее время аттестация рабочих мест, имеющих ПЭВМ, выявила, что около 90 % помещений в той или иной степени не отвечают нормативным требованиям к пульсации светового потока. При этом в СНиП 23-05-95* (даже в актуализированной в 2011 г. редакции этого документа [4]) допустимая величина К_п = 10 %, что в два раза выше требований СаНПиН 2003 г. [2 и 3], это объясняется тем, что в 1995 г., когда был утвержден СНиП 23-05-95, еще не было технической возможности добиться меньшего значения К_п. Сейчас такая возможность имеется, и нужно полностью соблюдать требования к организации освещения любых помещений с компьютерной техникой.

Выводы:

1. Вопрос о пульсации освещения в связи с массовым использованием ПЭВМ приобрел особую актуальность в настоящее время.
2. Целесообразно выполнить модернизацию люминесцентного освещения класса функционального моделирования кафедры электроснабжения НВИИВ для уменьшения коэффициента пульсации освещения.
3. В связи с тем, что срок службы светильников в классе функционального моделирования небольшой (3 года), для решения проблемы пульсации целесообразна не полная их замена на более совершенные светильники, а замена лишь ЭмПРА на электронную пускорегулирующую аппаратуру (ЭПРА). В этом случае не только улучшатся показатели освещения, но и снизится расход электроэнергии на освещение до 20 %, что позволит окупить затраты на модернизацию.

Список литературы

1. Голубцов, Н. В. Инновации в энергетике: монография / Н.В. Голубцов. - М.: ИНФРА-М, 2010. - 250 с.
2. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий. В ред. СанПиН 2.2.1/2.1.1.2585-10.
3. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. В ред. СанПиН 2.2.2/2.4.2732-10.
4. СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция согласно СП 52.13330.2011. М.: Минрегион России, 2011. - 70 с.
5. ГОСТ 24940-96. Здания и сооружения. Методы измерения освещенности.

Код для цитирования: Скопировать