Поскольку человек живет в информационном пространстве, его мозг интегрирован в это поле и тесно с ним взаимосвязан. Основная часть информации (до90%) поступает в наш мозг через зрительные органы и способствует этому свет. Наиболее комфортным для человеческого глаза является естественное освещение, восприятие которого запрограммировано самой природой. Но жизнь современного человека не ограничена световым днем и значительную часть времени мы вынуждены пользоваться искусственным освещением, с которым приходится сталкиваться и на рабочем месте и в быту.
Характерной чертой источников искусственного освещения источников является пульсация яркости. Максимально приближенным к естественному можно считать освещение световым потоком осветительных приборов запитанных от постоянного тока. Но в подавляющем большинстве электроосвещение питается переменным током 50 Гц, что сопровождается неизбежными пульсациями светового потока – главным отличием от естественного освещения.
Для определения количественной оценки служит так называемый коэффициент пульсации (Кп) светильников, выраженный в процентах. Коэффициент пульсации является частным отношения разности между максимальным и минимальным значением освещенности к средней освещенности – величинами, измеренными за один и тот же период.
Вредные воздействия пульсаций освещения
На осознанном уровне зрительное восприятие информации достаточно инерционно, на этом основано телевидение обновляющее кадр 25 раз в секунду, уже такой частоты достаточно для восприятия изображения динамичным и плавно изменяющимся. Однако многочисленными медицинскими исследованиями доказано, что мерцания источников освещения прекрасно воспринимаются мозгом на подсознательном уровне и оказывают на него неблагоприятное воздействие.
При незаметных глазу пульсациях освещенности человек даже в помещении с избыточным освещением может ощущать:
- состояние дискомфорта;
- подавленность;
- головокружение;
- быструю утомляемость.
Систематическое пребывание в таких условиях, когда нормы освещенности нарушены, и пульсации освещенности выходят за допустимые нормы, ведет к стойким нарушениям центральной нервной системы и здоровья организма в целом:
- депрессивным состояниям;
- хронической усталости;
- нарушениям сна;
- развитию сердечно-сосудистых патологий;
- снижению гормонального фона.
Для здоровья человека опасны частоты мерцания до 300 Гц, вредных воздействий более высокой частоты не доказано.
Другую угрозу на рабочем месте несет стробоскопический эффект, благодаря которому вращающиеся узлы и детали при частотах мерцания кратных скорости вращения могут вызывать иллюзию их полной остановки. Такая опасность таит в себе высокий риск производственного травматизма и возникает уже при коэффициенте пульсации в 10%. Учитывая негативные факторы, стандартами установлены нормы глубины пульсации для любых помещений, максимально допустимые значения которых лежат в пределах 10 – 20%.
Коэффициент пульсации различных светильников
Коэффициент пульсации различных источников света может колебаться в широких пределах и зависит, как правило, от различных факторов:
- типа светильника;
- мощности;
- производителя.
Среди типов светильников широкое применение получили лампы накаливания, светильники на люминесцентных лампах и светодиодные светильники. Мерцание ламп накаливания обусловлено изменением температуры нити между пиковым значением и точкой перехода напряжения через ноль и соответствует частоте двух полупериодов равной 100 Гц. Коэффициент пульсаций таких ламп зависит от мощности и падает с ее ростом.
С той же частотой пульсируют люминесцентные лампы, а величины коэффициента обусловлены электронным пускорегулирующим автоматом (ЭПРА). Светильник, оснащенный качественным ЭПРА имеет минимальный коэффициент пульсаций.
Характеристики светодиодных светильников зависят от драйверов (блоков питания) формирующих напряжение постоянного тока при котором Кп = 0% из переменного напряжения – от степени фильтрации переменной составляющей зависит и глубина пульсаций. У светильников с качественными драйверами коэффициент пульсаций приближается к нулю. Ну и, конечно же, производитель. Привыкшие на всем экономить китайцы практически не фильтруют выпрямленное напряжение, так Кп светодиодной «кукурузы» может составлять 68%, в то время как у 9 ваттной светодиодной лампы Philips Кп = 3.2%.