Obowiązkiem pracodawcy jest zapewnienie odpowiedniego oświetlenia na stanowiskach pracy. Najbardziej preferowane jest oświetlenie dzienne, które na poszczególnych stanowiskach pracy powinno być dostosowane do rodzaju wykonywanych prac i wymaganej dokładności oraz powinno spełniać wymagania określone w Polskiej Normie. Niezależnie od oświetlenia dziennego w pomieszczeniach pracy należy zapewnić oświetlenie elektryczne o parametrach zgodnych z Polskimi Normami.
Lampy do oświetlania stanowisk pracy we wnętrzach są osobną kategorią lamp przemysłowych. Wymagania, którym musi sprostać oświetlenie stanowisk pracy są mocno sprecyzowane i obejmują wiele zagadnień. Muszą one zawsze uwzględniać komfort widzenia i wydolność wzrokową pracowników.
Norm, które określają wszystkie zagadnienia związane z oświetleniem stanowisk pracy jest wiele i wymagają od projektantów szerokiego zakresu wiedzy. W artykule tym omówimy podstawowe zagadnienia związane z oświetleniem stanowisk pracy we wnętrzach oraz na co należy przede wszystkim zwrócić uwagę przy planowaniu lub modernizacji oświetlenia w zakładzie pracy.
Podstawowe potrzeby człowieka w zakresie oświetlenia miejsca pracy
Podstawowe kryteria projektowania oświetlenia miejsc pracy wynikają z 3 głównych potrzeb człowieka w tym zakresie:
- dobrego samopoczucia, na które duży wpływ ma komfort widzenia, co sprzyja zwiększeniu wydajności pracy i jakości wykonywanych czynności;
- wydolności wzrokowej, która umożliwia pracę nawet w trudnych warunkach lub w dłuższym czasie;
- bezpieczeństwa.
Na jakość oświetlenia otoczenia, zarówno światłem dziennym jak i sztucznym, składa się kilka podstawowych parametrów:
- rozkład luminancji,
- natężenie oświetlenia,
- kierunkowość padania światła,
- zmienność poziomów i barwy światła,
- oddawanie barw i wygląd barwy światła,
- olśnienie,
- migotanie światła.
Właściwa luminacja
Luminacja to pojęcie odnoszące się do ilości światła padającego na powierzchnię lub emitowanego przez źródło światła. Może być wyrażona w różnych jednostkach, takich jak lumeny na metr kwadratowy (lm/m²) lub kandele na metr kwadratowy (cd/m²). Luminacja jest ważnym czynnikiem w projektowaniu oświetlenia, ponieważ wpływa na poziom jasności i kontrastu widocznego obrazu.
Dla komfortowego widzenia należy unikać zarówno zbyt wysokich olśniewających luminacji i dużych kontrastów, ale również zbyt niskich monotonnych luminacji i zbyt małych kontrastów.
W praktyce warunkiem właściwego rozkładu luminancji jest zachowanie zaleceń dotyczących wartości współczynników odbicia światła od rozpraszających powierzchni w oświetlanym wnętrzu oraz wartości eksploatacyjnego natężenia oświetlenia na powierzchniach ścian i sufitu. Jest to szczególnie ważne we wnętrzach o mniejszej kubaturze, gdzie powierzchnie mogące odbijać światło są w bliskiej odległości od miejsca pracy.
Wydolność wzrokowa a wybór natężenia oświetlenia
Widzenie zapewnia nam więcej informacji niż wszystkie pozostałe zmysły razem wzięte. W rezultacie dąży się więc do tego aby warunki niezbędne do zapewnienia wydolności wzrokowej były jak najlepsze. Podczas gdy zmysł wzroku na wiele sposobów jest znakomity, to z drugiej strony jest bardzo zwodniczy. Chociaż możemy rozpoznać bardzo cienkie drukowane linie o grubości 5″ kątowych (grubość ołówka z odległości 300 m), to kiedy w sztucznie oświetlonym pomieszczeniu oraz przy świetle dziennym obserwujemy barwę ubrania stwierdzamy, że widziane barwy różnią się od siebie znacząco. W pierwszym przypadku wydolność wzrokowa zależy od ilości światła, podczas gdy w drugiej sytuacji – od jakości światła (charakterystyki widmowej źródeł światła), która ogranicza wydolność wzrokową.
Zdolność do wykonywania większości zadań zależy od wielu – zarówno wzrokowych jak i pozawzrokowych zmiennych, a czynniki, które wpływają na wydolność wzrokową to:
- indywidualne możliwości wzrokowe,
- widoczność zadania,
- czynniki psychologiczne i ogólnofizjologiczne (motywacja, inteligencja, ogólny stan zdrowia).
Jako minimalne kryterium odpowiedniego poziomu oświetlenia, przyjęto dostrzeganie rysów ludzkiej twarzy, czyli o poziomie natężenia oświetlenia wynoszącym około 20 lx, które dotyczy jednak pomieszczeń nie przeznaczonych do pracy. Natomiast natężenie oświetlenia na poziomej płaszczyźnie roboczej, które można zaakceptować w pomieszczeniach, w których ludzie przebywają przez długi okres czasu, niezależnie od tego, jakie jest wykonywane zadanie wzrokowe powinno wynosić nie mniej niż 200 lx.
Od kilkudziesięciu już lat Międzynarodowy Komitet Oświetleniowy (CIE), jak również normy oświetleniowe określają minimalne poziomy natężenia oświetlenia do oświetlania wnętrz. Ogólnie przyjmuje się, że system widzenia funkcjonuje sprawniej przy wyższych poziomach natężenia oświetlenia. Dlatego w celu zmniejszenia liczby popełnianych błędów i skrócenia czasu potrzebnego na wykonanie danej czynności wskazane jest przyjmowanie wyższych od podawanych w normie poziomów natężenia oświetlenia.
Sposoby ograniczania olśnienia
Olśnienie jest doznaniem wywołanym przez zbyt jaskrawe obszary znajdujące się w strefie widzenia. Źródłem olśnienia mogą być oświetlone powierzchnie, części opraw oświetleniowych i same źródła światła oraz powierzchnie szklane, głównie okna boczne i okna dachowe.
Do środków chroniących przed olśnieniem zalicza się m.in. stosowanie osłon w bocznych i dachowych oknach, a w przypadku opraw oświetleniowych znajdujących się w polu widzenia określa się minimalne wartości kąta ochrony. Wartość tego kąta zależy od luminancji lamp oraz ich usytuowania wobec poziomu wzroku.
Bardzo ważna jest więc odpowiednia aranżacja stanowisk pracy z uwzględnieniem położenia opraw oświetleniowych oraz okien. Ograniczenie odbić dekoncentrujących i olśnień odbiciowych można uzyskać również poprzez stosowanie matowych powierzchni oraz jasne kolory ścian i sufitów we wnętrzu.
Oświetlenie przestrzeni wnętrza
W obrębie wykonywania zadania wzrokowego, dobrze dobrane oświetlenie z określonego kierunku może pomagać w ukazaniu detali, ułatwiając wykonywanie pracy.
Zaleca się jednak, aby oprócz oświetlenia miejsca pracy i jego otoczenia oświetlać odpowiednio całą przestrzeń pomieszczenia. Ma to na celu ukazanie obiektów i ich faktury oraz poprawiać wygląd osób przebywających w danej przestrzeni. Dla całego pomieszczenia oświetlenie nie powinno być zbyt kierunkowe, ponieważ wtedy powstają nadmiernie ostre cienie, jednak przy zanadto rozproszonym oświetleniu powstaje z kolei utrata efektu modelowania i powstanie monotonnego otoczenia świetlnego. Modelowanie powinno więc tworzyć stan równowagi pomiędzy oświetleniem rozproszonym a kierunkowym.
Barwa światła i zdolność do oddawania barw
Wzrokowa percepcja obiektów jest możliwa tylko wtedy, kiedy występuje różnica w luminacji lub barwie pomiędzy obserwowanym obiektem a tłem, na którym się on znajduje. W związku z tym, do celów oświetleniowych stosowane są różne typy źródeł światła. Wrażenie barwy odczuwalne przez człowieka osiągalne jest dzięki działaniu wzroku i mózgu. Zdolność człowieka do rozróżniania kolorów oparta jest na trzech atrybutach barwy: jasności, nasycenia oraz odcienia. Zależą one głównie od parametrów używanych źródeł światła.
Jakość barwy światła lampy (zbliżonego do białego) lub światła dziennego charakteryzują dwie oddzielnie cechy:
- zdolność do oddawania barw (wpływająca na wygląd obiektów i osób),
- wygląd barwy światła.
>> Zdolność oddawania barw i wskaźnik CRI
Źródło światła o CRI równym 0 Ra to światło monochromatyczne, czyli jednego koloru. Przy takim źródle nie ma możliwości rozpoznania koloru oświetlanego obiektu. Przyjęto, że CRI równe 100 to światło słoneczne, przy którym kolory oglądanych obiektów są oddawane najbardziej naturalnie. Spośród sztucznych źródeł światła, CRI na poziomie 100 ma oświetlenie żarowe, czyli żarówki i halogeny. To właśnie one stosowane są jako punkt odniesienia, do których porównywane są wszelkie inne źródła światła.
Ra = 95–100 odpowiada idealnej jakości oddawania barw
Ra = 80–90 odpowiada b. dobrej jakości oddawania barw
Ra = 70 odpowiada dobrej jakości oddawania barw
Ra = 60 odpowiada dostatecznej wartości oddawania barw
Ra ≤ 50 odpowiada złej wartości oddawania barw
W środowisku pracy najczęściej stosuje się barwę naturalną i jak najwyższe Ra. Dobry odcień światła i wysokie odwzorowanie kolorów powoduje, że czujemy się lepiej, a wzrok mniej się męczy. Obiekty oświetlone przez lampy o skrajnie niskim oddawaniu kolorów widzimy gorzej niż jeśli zostałyby one oświetlone źródłem o takim samym strumieniu, lecz wyższym Ra.
W środowisku pracy problem jakości światła przekłada się na wydajność, dokładność oraz bezpieczeństwo, a co za tym idzie również zdrowie i samopoczucie. Właściwe oddawanie barw jest ważne z punktu widzenia prezentacji produktów na wystawach sklepowych czy w ich wnętrzach. Profesjonaliści produkujący oświetlenie przywiązują do tego parametru bardzo dużą wagę. Normy dotyczące oświetlenia wymagają dla większości sytuacji Ra minimum 80. Czasami wymagania są mniejsze, na przykład w przypadku hal magazynowych czy oświetlenia zewnętrznego.
>> Barwa światła i zdolność do oddawania barw
Wybór wyglądu barwy zależy od poziomu natężenia oświetlenia, charakteru wnętrza i jego klimatu barwy ścian i np. mebli. W ciepłym klimacie zaleca się stosowanie barw chłodniejszych, a w klimacie chłodnym barw cieplejszych.
Przepisy określają 3 zakresy barwowe:
- 2700-3000K – ciepła
- 3500-5000K – neutralna
- 5300-6500K – zimna
ale w praktyce producenci stosują więcej określeń wyglądu barwy niż w normie.
Dla celów rekreacyjnych i wypoczynkowych stosuje się ciepłe barwy, natomiast na stanowiskach pracy wymagane są barwy chłodne zbliżone do światła dziennego.
Jakość światła
Projektując systemy oświetleniowe, należy wyeliminować możliwość powstawania migotania i efektów stroboskopowych.
Efekt migotania jest zjawiskiem widocznym gołym okiem, kiedy występuje wrażenie nieciągłości strumienia świetlnego, tzw. „tętnienia” światła. Badania wskazują, że oko ludzkie jest najbardziej czułe na efekt migotania o częstotliwości od 1 do 80 Hz. Efekt ten bardzo negatywnie wpływa na oczy, wywołując ich zmęczenie oraz łzawienie.
Oprócz migotania, bardzo szkodliwym efektem, zwłaszcza przy niskiej jakości oprawach świetlnych (głównie LED-owych), jest efekt stroboskopowy. Efekt stroboskopowy może wystąpić w momencie, kiedy, poruszające się przedmioty, elementy rotujące i inne przedmioty będące w ruchu z pewną częstotliwością, oświetlane są światłem migającym. Wówczas powstaje często nieprawidłowe wrażenie zwolnienia, zatrzymania, a nawet odwrócenia się kierunku ruchu danego ruchomego przedmiotu lub elementu urządzenia.
Efekt stroboskopowy może być szczególnie niebezpieczny w halach produkcyjnych, czy też innych pomieszczeniach, gdzie znajdują się urządzenia z elementami rotującymi, lub z jakąś częstotliwością zmieniającymi swoje położenie. Wrażenie pozornego zatrzymania lub zmiany kierunku, może być bardzo niebezpieczne dla przebywających w pobliżu takich urządzeń ludzi, gdyż wpływa to bezpośrednio na mylną ocenę sytuacji, a więc element będący w rzeczywistości ruchu, będzie widoczny jako nieruchomy.
Konsekwencje migotania, czy też efektu stroboskopowego są bardzo nieprzyjemne, gdyż mogą wywoływać bóle głowy, epilepsje, zaburzenia percepcji, a także w przypadku efektu stroboskopowego, mogą doprowadzić do wypadku przy pracy.
Oświetlenie miejsc pracy z monitorami
Z biegiem lat stanowiska z monitorami ekranowymi (DSE -ang. Display Screen Equipment), stanowią coraz większy procent miejsc pracy nie tylko w biurach. Na tego typu stanowiskach należy uwzględnić oświetlenie, które pozwala realizować kilka czynności: czytanie z ekranu, czytanie tekstu drukowanego lub pisanego ręcznie, pisanie odręczne na ekranie lub na papierze oraz obsługę klawiatury i urządzeń peryferyjnych, np. skanera lub drukarki.
Oprawy oświetleniowe muszą być tak dobrane i rozmieszczone, aby nie powodowały powstawania odbić przeszkadzających na ekranie czy na klawiaturze.
Poziom natężenia oświetlenia dla stanowisk pracy z komputerem powinien spełniać wymagania określone w normie PN-EN 12464-1:2012 “Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach”;
Zgodnie z powyższą normą wymagany minimalny poziom natężenia oświetlenia wynosi:
– 500 lx – dla pracy ciągłej,
– 300 lx – dla pracy dorywczej.
Korzyści ze stosowania światła dziennego
Światło dzienne jest bardzo ważne dla ludzkiego zdrowia i samopoczucia. Wpływa ono na nastrój, emocje i umysłowe pobudzenie. Może podtrzymywać i regulować rytmy dobowe. Zjawiska te mogą być wykorzystywane w projektowaniu oświetlenia elektrycznego oraz jego współpracy z oświetleniem dziennym.
Dla pracodawcy istotny jest fakt, że poprzez wykorzystanie oświetlenia dziennego, można uzyskać efekty oszczędnościowe. W tym celu zaleca się stosowanie odpowiedniego sterowania oświetleniem elektrycznym, które dostosuje udział oświetlenia elektrycznego do panujących warunków pogodowych i w zależności od pory dnia i roku.
Rolą projektanta oświetlenia jest więc uwzględnienie wszystkich aspektów, zarówno tych wynikających z norm, jak i z zaleceń Międzynarodowego Komitetu Oświetleniowego, które każdorazowo musi dostosować do warunków lokalowych panujących w danym zakładzie pracy i do rodzaju pracy tam wykonywanej.
Źródła:
- „BEZPIECZEŃSTWO PRACY nauka i praktyka” 1/1999, str. 11‐14. Autor: dr inż. AGNIESZKA WOLSKA. Centralny Instytut Ochrony Pracy (Zdolność widzenia a oświetlenie).
- „Normy przywołane do warunków technicznych dla budynków: wymagania wobec oświetlenia wnętrz.” Autor: Janusz Strzyżewski. Portaldlaelektryka.pl
- https://asystentbhp.pl/oswietlenie-miejsca-pracy/
- https://poradnikpracownika.pl/-natezenie-oswietlenia-na-stanowisku-pracy-z-komputerem/
