Článek z hlediska hygieny a ergonomie informuje o základních požadavcích na osvětlení vnitřních pracovních prostorů, o používaných zdrojích umělého osvětlení (jejich charakteristice a vlivu na zrakový výkon a vytvoření zrakové pohody), definuje pojmy, veličiny a jednotky používané ve světelné technice a uvádí legislativní ustanovení a v odkazech na soupis českých technických norem.
Osvětlení, jako jeden z klíčových faktorů zdravého pracovního prostředí, přímo působí na zdravotní stav zaměstnance, a navíc má velmi významný vliv na jeho psychickou pohodu a pracovní výkon. Lidské oko nejlépe snáší a vnímá denní sluneční světlo. Na pracovištích, kde se pracuje za zhoršených podmínek denního osvětlení nebo ve směnném provozu, se ale umělému světlu či přisvětlení neubráníme. V případě špatného či nedostatečného osvětlení pracoviště může dojít u zaměstnanců k pocitům snížené psychické pohody či dlouhodobě vést až k déletrvajícím poruchám, které se mohou projevovat sníženou vnímavosti, stresem apod., což často vede k pracovnímu úrazu nebo jiné nežádoucí události.
Pozornost je zde zaměřena zejména na umělé zdroje světla, jež jsou v poslední době mimořádně se rozvíjejícím odvětvím světelné techniky. Jelikož je dbán značný zřetel na úsporu elektrické energie v osvětlovacích soustavách, ale zároveň je požadována určitá kvalita osvětlení, pokud možno s vysokým komfortem využití, jako je snadná a levná údržba, snadné ovládání a možnost kombinace různých prvků v osvětlovacích soustavách, je bezpodmínečně nutná dobrá znalost konkrétních parametrů světelných zdrojů, které budou ve světelné soustavě použity.
Osvětlení hodnocené z hygienického hlediska je limitováno zdravotními aspekty, ošetřené legislativně. Ergonomie má svou úlohu preventivní, aby světelné podmínky vyhovovaly co nejlépe požadavkům pracovníků při plnění i zrakově náročných úkolů a předcházelo se nežádoucí zrakové zátěži a možným důsledkům úrazů pracovníků, při plnění pracovních úkolů za nevhodného osvětlení.
1. Světlo, základní světelné veličiny a jejich hodnocení
Světlo a funkce zraku jsou nezbytnou zárukou plnohodnotného života člověka, zejména pak během pracovní činnosti.
Světlo je viditelná část elektromagnetického záření, charakterizované vlnovou délkou a frekvencí. Jeho frekvence je zhruba od 3,9×1014 Hz do 7,9×1014 Hz, čemuž ve vakuu odpovídají vlnové délky z intervalu 390 až 760 nm. Světlo s nižší vlnovou délkou nazýváme ultrafialové, světlo s vyšší vlnovou délkou nazýváme infračervené. Frekvence udává barvu světla, přechodem do jiného prostředí se barva světla nemění. Bílé světlo je složeno z jednobarevných (monochromatických) světel (duha). Vjem světla v našem oku způsobuje elektrická složka vlnění. Oční sítnice je nejcitlivější na žlutozelenou barvu (vlnová délka asi 550 nm). Světlo lze charakterizovat pomocí několika hledisek – fotometrické (např. svítivost či světelný tok), kolorimetrické (frekvenční spektrum, barva), koherence a polarizace. Na nich pak závisí i chování světla při odrazu, lomu a průchodu prostředím a při skládání a ohybu. Změřit míru osvětlení (kde je málo nebo hodně světla) bychom mohli založit na energii (fyzikálně objektivní), kterou přenáší radiometrické záření (tam, kde by toto záření neslo hodně energie, bylo by velké osvětlení a naopak). Radiometrické veličiny se definují u elektromagnetického záření, které však nelze vnímat lidským okem. Jelikož oko není detektor energie, a proto nic nevidí. Fotometrické (světelné) záření je založené na tom, jak záření působí na lidský zrak (poznáme to podle toho je-li místnost dost osvětlená, ale není to spravedlivé k energii, kterou se elektromagnetické záření přenáší).
TABULKA 1 Základní veličiny radiometrické a fotometrické
Radiometrické záření |
Fotometrické (světelné) záření |
||||
Veličina |
Označení |
Jednotka |
Veličina |
Označení |
Jednotka |
zářivý tok |
Θe |
watt (W) |
světelný tok |
Θ podtržené |
lumen ( lm) |
zářivost |
Ie |
watt na steradián (W/sr) |
svítivost |
I |
kandela (cd) |
ozářenost, intenzita ozáření |
Ee |
watt na m2 (W.m-2) |
osvětlenost. Intenzita osvětlení |
E |
lux (lx) |
zář |
Le |
watt na m2steradián (W.m-2sr) |
jas |
L |
kandela na m2 (cd.m-2) |
Pro přepočet fotometrických veličin na zářivé, a naopak, se používají rovnice:
1 lm = 147. 10-5 W 1 W = 680 lm
2. Světelné zdroje a jejich charakteristika
2.1 Základní pojmy
Zdroje, vysílající záření, které jsou určeny pro přeměnu ve světlo, se nazývají světelné zdroje. Mohou být buď přírodní (slunce, blesk apod.) nebo umělé (např. svíčka, žárovka, zářivka, výbojka, LEDka).
Předmět či jeho povrch vyzařující viditelné záření, jež vzniklo v něm samotném, je prvotní světelný zdroj. Předmět nebo jeho povrch, který pouze dopadající světelné paprsky odráží, popřípadě je propouští, představuje druhotný světelný zdroj. Mezi prvotní zdroje, jež mají pro osvětlování největší význam, jsou zdroje napájené elektrickou energií, se řadí elektrické světelné zdroje, které jsou základním prvkem osvětlovacích soustav.