Ежедневно, мы прибегаем в искусственному энергосберегательному освещению, но никто не задувался с чего все началось и как все это дело работает. Официально первая люминесцентная (ЛЛ) или, как ее еще называют, флуоресцентная лампа была создана в начале прошлого века инженером-изобретателем из США Питером Купером Хьюиттом, но свет этих ламп был голубовато-зеленым, неприятным для глаза. По этой причине первые ртутные лампы использовали только фотографы и они не получили широкого распространения.

Люминесцентная лампа в ее практически современном виде была создана группой немецких изобретателей во главе с Эдмундом Гермером. Именно ему пришла идея нанести флуоресцирующее покрытие на стеклянную поверхность лампы изнутри, которое преобразовывало ультрафиолетовое свечение ртутной лампы в белый свет, не режущий глаз.

Колба люминесцентной лампы покрыта, как было сказано выше, слоями люминофора на которую приходит более 60% энергии ртутного разряда. В зависимости от требуемой цветности излучения подбирается люминофор различного вида (вольфрамит кальция – синий или сине-белый, борат кадмия – малиново-красный, цинк – бериллий силикат – оранжевый и т.д.).

К основным техническим характеристикам ЛЛ относятся:

• мощность;
• световой поток;
• цветовая температура.

Мощность - это важный показатель при выборе энергосберегающей лампы для освещения. В силу своей энергоэффективности они способны выделять световой поток на 80% выше, чем у ламп накаливания. Так, лампу накаливания, которая потребляет мощность 75 Вт, можно заменить энергосберегающей, с мощностью 15 Вт.

Световой поток, измеряемый в люменах, означает, насколько светло будет в помещении, т.е. сколько света лампа "отдаст" наружу.

Цветовая температура является показателем цветности лампы, т.е. того оттенка которого мы видим. Энергосберегающие лампы могут выделять три разных вида свечения, зависящего от температуры излучения: теплое излучение имеет температуру свечения 2700 градусов по Кельвину (2427⁰С), для помещений, где нет необходимости зрительного напряжения; дневной свет — 4200К (3927⁰С) - это свечение более близко к естественному свету; холодное — 6400 градусов по Кельвину (6127⁰С), используется в помещениях, где требуется длительное зрительное напряжение.

Осветительные установки создают необходимые условия, которые обеспечивают зрительное восприятие, дающее около 90% информации, получаемой человеком из окружающего мира.

Качественное освещение создает благоприятные условия для производственной деятельности, учебы и отдыха. Важно не просто освещать помещение или отдельное рабочее место, а создавать освещение, которое    соответствовало    бы    характеру выполняемой работы. Недостаточное освещение снижает работоспособность и производительность труда, вызывает утомление глаз, способствует развитию близорукости, увеличению производственного травматизма, приводит к транспортным авариям на улицах и дорогах.

Так, Профессор Фриц Холвих (1909-1991гг) - немецкий врач-офтальмолог, профессор офтальмологии и директор офтальмологической клиники в своей докторской диссертации различает зрительную и энергетическую функцию зрительного аппарата. Три четверти падающего света, по его мнению, выполняет энергетическую функцию, и лишь одна четверть - зрительную. Энергетическая составляющая подтверждается путем измерения уровня гормонов и других веществ в организме. На изменении показателей слепых, которым после операции вернулось зрение, профессор демонстрирует повышение жизненного тонуса и восстановление естественного уровня веществ в организме. И все это благодаря возобновлению поступления света в организм. У своих пациентов он наблюдал снижение уровня гормона стресса после того, как в своей приемной он установил люминесцентные лампы дневного света.

Доктор Джон Отт (1909-2000гг), американский фотограф и ученый, заметил, что некоторые растения под теплым люминесцентным светом не расцветают, а чахнут. Это привело его к исследованию влияния качества света на живые организмы. Джон Отт пришел к выводу, что искусственный свет, в котором отсутствуют определенные цветовые компоненты, может оказать негативное влияние на растения и животных. Особое значение ученый придавал синей составляющей, которая является более слабой в теплом свете. Он доказывает, что использование искусственного света, похожего на дневной, уменьшает беспокойство у детей в школе, и даже снижает агрессивность заключенных. Таким образом, Джон Отт демонстрирует влияние различных видов света на гормональную систему, которая управляет организмом и влияет на человеческую психику.

Таким образом, роль электрического освещения еще более повышается, в том числе и с точки зрения эффективности его применения. Известно, что качественное выполнение и использование осветительных установок позволяет повысить производительность труда в среднем на 10%, сохранить зрение, снизить утомляемость. К примеру, как показала практика, увеличение освещённости в сборочных цехах с 200 до 800 лк повышает производительность труда на 7,8%. При этом, при недостаточной освещённости растёт кривая производственного травматизма, резко снижается производительность труда и качество продукции, а также приводит к утомляемости работающих.

Однако, традиционные трубчатые ЛЛ создают «микропульсирующий» свет, так как перезажигание лампы происходит 100 раз в секунду. Хотя эта частота выше критической для глаза и, следовательно, мелькание яркости освещаемых объектов не улавливается, пульсация освещения при длительном воздействии может вызывать повышенную утомляемость, снижение работоспособности.

Источники искусственного освещения используют также для оптимизации деятельности незрительной системы организма. Видимый цвет источника используется как регулятор циркадного (суточного) биоритма человека. Природным регулятором биоритмов организма человека является солнечный свет.

Эффект воздействия света зависит от его спектрального состава. Воздействие света на рецепторы сетчатки глаза снижает выделение гормона мелатонина, который называют гормоном покоя. Мелатонин является одним из производных серотонина, совместно с которым осуществляет регуляцию чередования сна и бодрствования. Мелатонин как антиоксидант снижает вредное действие свободных радикалов, стимулирует иммунную систему, снижает кровяное давление, препятствует синтезу гормонов стресса, стабилизирует биоритмы организма. Известно, что ингибирование мелатонина достигает пика при длине волны 460 нм, т.е. в синем диапазоне спектра, при излучении в красном диапазоне выделение мелатонина не подавляется, возникает субъективное ощущение утомления — усталость.

В помещениях, где естественное освещение недоступно или его недостаточно, для искусственной регуляции биоритма предлагается изменять последовательно, в соответствии с биоритмами человека, уровень и спектральный состав излучения источников света на протяжении рабочего дня. Спектральный состав излучения определяется цветовой температурой. Диапазон цветовой температуры, используемый в источниках освещения, составляет от 3 000 до 6 000 К. Подбирая комбинацию ЛЛ с различной цветовой температурой, можно обеспечить оптимальное по спектру, соответствующее биоритмам освещение закрытых помещений.

Таким образом, на основе знаний о незрительной системе организма можно сочетать или подбирать пространственные и спектральные характеристики рационального искусственного освещения, которое вечером и ночью не будет препятствовать секреции мелатонина, будет уменьшать усталость, повышать концентрацию внимания у людей, тем самым поддерживать высокую работоспособность и предупреждать травматизм при работе в ночное время.

Стоит отметить и другие исследования в данной области, где исследователями университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук были получены результаты благотворного воздействия компактных люминесцентных ламп на клетки кожи человека.

Исследование, проведенное Научным комитетом по новым и вновь выявленным рискам для здоровья (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks – SCENIHR) показало, что симптомы нескольких заболеваний могут усугубляться в присутствии работающих энергосберегающих ламп (в основном КЛЛ). Комитет рассмотрел три характеристики лампы (мерцание, электромагнитные поля и УФ), которые могут выступать в качестве инициатора симптомов заболевания (к примеру, пигментная ксеродерма, мигрень, синдром Ирлена-Мерса, фибромиалгия, электрочувствительность). Из всех свойств компактной люминесцентной лампы, только УФ излучение идентифицировано как потенциальный фактор риска обострения светочувствительных симптомов.

Таким образом, наряду с положительными моментами, можно выделить следующие недостатки ЛЛ, к которым относится: воздействие УФ излучение через поврежденный слой люминофора, зависимость световых характеристик от температуры окружающего воздуха — они работают в диапазоне температур от 5 до 50 °С; пульсация светового потока; монотонный шум, который сопровождает работу ЛЛ; наличие стробоскопического эффекта.

К другому виду энергосберегающих источников, все более активно использующихся в наши дни, относятся – светодиодные лампы. И не смотря на относительно недавнее внедрение в использование данного вида ламп, уже имеется ряд дополнений и изменений в государственных нормативах, а именно: рекомендации по эксплуатации осветительных приборов, в составе которых имеются светодиодные лампы; рекомендации по замене традиционных ламп накаливания на энергосберегательные в учреждениях дошкольного образования, а также в основных функциональных помещениях лечебно-профилактических учреждений. Также стоит отметить тенденцию к замене ламп на светодиодные на промышленных объектах. Связано это с отсутствием шумов и стробоскопического эффекта в отличии от ЛЛ, что является положительной стороной в условиях рабочего процесса

При всем этом, данный вид источника освещения имеет ряд как положительных, так и отрицательных свойств.

В отличии от ЛЛ, с неразрешенными вопросами утилизации, светодиодные лампы экологически безопасны и позволяют сохранять окружающую среду, не требуя специальных условий по утилизации: не содержат ртути, её производных и других ядовитых, вредных или опасных составляющих материалов и веществ. Также, с экономической стороны, плюсом является еще более низкое энергопотребление и долгий срок службы ламп, достигающий 50000 часов или более 5 лет, а в масштабных областях деятельности данный аспект крайне важен.

При этом светодиоды белого света представляют опасность для сетчатки глаза человека, так как высокоинтенсивный точечный источник света содержит большую долю синего света в своем спектре и в связи с тем, что при светодиодном освещении в синем спектре есть провал, то при воздействии синего спектра меланопсин не формирует сигнал на уменьшение диаметра зрачка, в отличи от других видов источников освещения, тем самым большая часть синего света попадает на сетчатку, что в избытке может приводить к фотохимическому повреждению сетчатки глаза, а как известно, хрусталик детей вдвое прозрачней, чем у взрослых, следовательно, они более подвержены к воздействию синего спектра.

Нормы уровня освещения описаны в нормативных документах утвержденных Приказом Министра национальной экономики Республики Казахстан №169 от 28.02.2015года и Приказом Министра здравоохранения Республики Казахстан №357 от 31.05.2017 года. При этом, нормы не запрещают увеличивать освещенность рабочих мест выше нормируемых величин, если это целесообразно по условиям работы. Таким образом рациональное освещение помещений и рабочих мест обеспечивает связь организма с окружающей средой, обладает высоким биологическим и тонизирующим действием.

Правильно спроектированное и выполненное освещение в помещении:
1.  улучшает условия зрительной работы;
2.  снижает утомляемость;
3.  способствует повышению производительности труда и качеству выполняемой работы;
4.  благотворительно влияет на психологическое состояние работающего;
5.  повышает безопасность труда и снижает производственный травматизм.

Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр экспертизы» Комитета контроля качества и безопасности товаров и услуг Министерства здравоохранения Республики Казахстан по Карагандинской области, являясь ведущим испытательным центром с опытом работы более 50 лет, аккредитованным в системе аккредитации Республики Казахстан на соответствие требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025/2009 «Общие требования к компетентности испытательных калибровочных лабораторий», проведет для Вас, как замеры освещенности, так и другие необходимые замеры, а также лабораторные исследования.

Директор филиала РГП на ПХВ
«Национальный центр экспертизы»
КККБТУ МЗ РК
по Карагандинской области
Хамитов Тулеген Нургалиевич