Пульсация светового потока / Flicker
Важной характеристикой качества освещения является пульсация светового потока. Исследования показывают, что пульсации светового потока ощущаются при частоте ниже 100 Гц и становятся незаметны при частоте выше 500 Гц.
Пульсация светового потока визуально не воспринимается, поскольку частота пульсации превышает критическую частоту мерцания. Однако, она неблагоприятно влияет на биоэлектрическую активность мозга, вызывая повышенную утомляемость. Негативное влияние пульсации возрастает с увеличением ее глубины, появляется напряжение на глазах, усталость, трудности сосредоточения на сложной работе, головная боль.
Освещение пульсирующим светом особенно нежелательно при наличии в поле зрения движущихся и вращающихся объектов. Это опасно появлением стробоскопического эффекта и может привести к производственным травмам.
Исследования показывают, что опасность возникновения стробоскопического эффекта существует даже при Коэффициенте пульсации = 10%.
Коэффициент пульсации (КП)
В качестве количественной характеристики пульсации освещенности в нормах принят коэффициент пульсации. Это относительная величина. Измеряется в процентах от разности максимального и минимального значений освещенности в люксах, приведенная к усредненному значению освещенности за период.
Актуальные нормы пульсаций светового потока
В украинских нормах освещения установлено, что глубина пульсации освещенности на рабочих местах не должна превышать 20%, а для некоторых видов производства – 15%. В Украине главным документом, устанавливающим параметры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Кроме этих норм, существуют Санитарные правила и нормы СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03 и множество отраслевых норм.
Пульсация светового потока — что это?
Пульсация источников света одна из главных проблем прошлого столетия. На смену пришли экономичные светодиодные светильники, которые почти полностью избавились от этого недуга. Обычно человек не замечает мерцания источника света, а вот мозг все прекрасно воспринимает, а значит находится постоянно в стрессе, что влияет на самочувствие, обострение хронических заболеваний, снижению умственного и физического труда. От таких раздражителей в глазах появляется напряжение, чувствуется усталость и даже появляется головная боль.
Подобное раздражающее мерцание и есть пульсация светового потока. Частота пульсации светового потока определяется термином коэффициентом пульсации и выражается в процентах. К сожалению исключить полностью пульсацию светового потока невозможно, но можно ее значительно снизить. Чем ниже коэффициент пульсации светильника, тем комфортнее человеку.
С изобретением светодиодного светильника удалось почти полностью избавиться от этого негативного фактора. Коэффициент пульсации менее одного процента. Однако значение у других источников света как люминесцентные или газоразрядные лампы может составлять от десяти до тридцати процентов, это просто недопустимо.
Освещение пульсирующего света может привести к реальным производственным травмам. Например, если скорость циркулярной пилы совпадает с частотой пульсацией светового потока светового модуля, человеку может показаться, что станок неподвижен. Такая ситуация может стать серьезной причиной травматизма на производстве или допущение технологических ошибок при производстве деталей.
Коэффициента пульсации
Итак, коэффициент пульсации измеряется в процентах. Чем ниже такой показатель, тем лучше для человека, его жизнедеятельности в домашних условиях и на работе, особенно связанной со зрительной работой глаз. Источники света с мерцанием при посещении магазинов снижают концентрацию человека, что приводит к неверному или не лучшему выбору товара.
Поэтому светодиодные светильники, имеющие минимальные значения коэффициента пульсации являются идеальным решением для качественного и безопасного освещения. Уличное освещение светодиодными светильниками минимизирует количество аварий на дорогах, снижает уровень преступности. Внутреннее освещение на основе светодиодных светильников уменьшает утомляемость и повышает уровень труда. А самое главное такое оборудование приносит значительную экономию средств, сводит к нулю в обслуживании и ремонте.
Пульсация световых приборов.
Мы привыкли к тому, что оцениваем освещение и световые приборы (светильники), создающие это освещение по определенным параметрам. Основными характеристиками являются мощность (Вт), напряжение (В), световой поток (Лм), срок службы (Ч), индекс цветопередачи (%). Гораздо реже мы обращаем внимание на такой параметр освещения, как коэффициент пульсации. Сегодня мы хотели бы познакомить вас именно с этой характеристикой освещения.
Коэффициент пульсации расчитывается как отношение минимальной и максимальной величины освещенности за полупериод сетевого напряжения. Частота мерцаний определяется в Гц, а коэффициент пульсации в %.
Для большинства рабочих мест установлено допустимое значение коэффициента пульсации освещения на уровне не более 15%. Для некоторых типов производств до 10%. Более строг к этому параметру СанПиН. Редакция СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 предусматривает 5% значение для помещений с компьютерами.
Показатель пульсации освещенности определяет качество световой среды. Известно, что существуют источники освещения, у которых колебания освещенности можно разглядеть невооруженным глазом. Это, конечно, люминесцентные лампы. У других типов ламп колебания могут находиться в диапазоне свыше 100 Гц. Таким образом, зрительно они не воспринимаются, т.к. частота слияния световых мельканий выше возможностей нашего глаза.
Характеристика пульсации освещения является важной, т.к. при длительном воздействии пульсации на биоэлектрическую активность мозга возможны негативные последствия: снижение работоспособности, усталость, снижение реакции и даже головнгые боли. Также, научно подтверждено, что с увеличением глубины колебаний отрицательное воздействие колебаний света на организм человека возрастает.
Допустимые значения пульсации освещенности закреплены в нормативных документах:
СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 30 мая 2003 г. Г.Г.Онищенко);
СНиП 23-05-95 2003 «Естественное и искусственное освещение».
Для измерения значений пульсации освещенности используют специальные приборы — пульсметры. Зачастую, прибор совмещен с люксметром для измерения светового потока.
С.Исполатов
СТК Системы освещения
Коэффициент пульсации
Пульсация светового потока – это одна из характеристик искусственного освещения, показывающая частоту мерцания света. Количественной характеристикой пульсации служит коэффициент пульсации (Кп, %), равный отношению половины разности максимальной и минимальной освещенности за период в Люксах к средней освещенности за тот же период:
Согласно санитарным нормам и правилам, допустимыми являются значения Кп в диапазоне от 5 до 20%.
Светодиодные светильники работают как от переменного, так и от постоянного тока. При работе от постоянного тока пульсация отсутствует. При работе от переменного напряжения питания пульсация может быть сведена до минимума при помощи драйвера, преобразующего переменный ток в постоянный. Драйвер входит в состав любого светодиодного светильника. Однако минимизировать пульсацию способен только качественный драйвер – в противном случае, она не будет сильно отличаться от пульсации люминесцентного светильника со старым ЭмПРА.
Влияние пульсации на здоровье человека
Человеческий глаз практически не различает пульсацию светового потока – мозг не успевает полностью обработать зрительную информацию, изменяющуюся с частотой свыше нескольких десятков Герц. На этом свойстве зрения основывается принцип показа видеоизображений, где кадры меняются с частотой от 25 Гц и выше, а зритель воспринимает увиденное как единую картину, плавно изменяющуюся со временем.
Тем не менее, по данным медицинских исследований, человеческий мозг фиксирует изменения информации, поступающей через органы зрения, вплоть до 300 Гц. Такие изменения зрительной информации не воспринимаются на сознательном уровне, но оказывают значительное воздействие невизуального характера, причем это воздействие довольно-таки негативное: «жертва» ощущает необъяснимый дискомфорт, переутомление, головокружение даже в, казалось бы, комфортных и светлых комнатах. Систематическое невизуальное воздействие света (например, на рабочем месте) может послужить косвенной причиной постоянного подавленного состояния, бессонницы, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Пульсация светового потока свыше 300 Гц считается безопасной для здоровья человека. Во всяком случае, до сих пор никакого влияния на здоровье и самочувствие человека замечено не было.
Говоря о влиянии пульсации светового потока на здоровье и безопасность человека, нельзя не упомянуть о таком явлении, как стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект возникает тогда, когда частота мерцания светильника является кратной или совпадает с частотой движений деталей рабочего оборудования, из-за чего кажется, что те медленно двигаются в обратном направлении или не двигаются вообще. Например, неподвижными могут казаться вращающийся вал фрезерного станка, работающая циркулярная пила, блок ножей мясорыхлителя и пр. Шума одного механизма, естественно, не будет слышно в общем производственном гуле. В результате ежегодно десятки тысяч рабочих лишаются конечностей (а иногда и жизни). По итогам расследования производственных несчастных случаев «виновным» зачастую оказывается именно стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект может возникнуть при коэффициенте пульсации в 10%.
В общем и целом, несмотря на то, что российские санитарные нормы допускают глубину пульсации до 20% (для некоторых помещений – до 10-15%), оптимальной для комфорта и безопасности человека была признана пульсация, чей коэффициент не превышает 4-5%. Такие показатели способны обеспечить только светодиодные светильники с качественным драйвером.
Пульсация и санитарные нормы
Допустимый уровень пульсации для разных учреждений указан в следующих нормативных документах: СНиП (Строительные Нормы и Правила) 23-05-2010 (редакция СНиП 23-05-95) и СаНПиН (Санитарные правила и нормы) 2.21/2.1.1.1278-03.
Согласно нормам, коэффициент пульсации на рабочей поверхности рабочего места не должен превышать 10-20% (в зависимости от специфики помещения и точности производимых работ), а в помещениях, оборудованных компьютерами – 5%. В общеобразовательных, а также в детских дошкольных учреждениях глубина пульсации должна быть не выше 10%.
Помощь в выборе
Если вам понадобится помощь или консультация в выборе светодиодных источников света, можете обратиться к нашим специалистам по телефону 8 (499) 322-20-84 или 8 (812) 336-63-86.
Также ждем ваших писем на электронную почту: sale@ulight.ru или сообщений в online-консультанте на нашем сайте.
Мы также можем сделать расчет освещенности Вашего проекта: присылайте свои контакты и информацию о проекте на почту sale@ulight.ru и наш менеджер свяжется с вами!