BEZPIECZEC
STWO PRACY 9/2005
mgr inż. ANDRZEJ PAWLAK
Centralny Instytut Ochrony Pracy
Nowy sposób
 Państwowy Instytut Badawczy
dr inż. KRZYSZTOF ZAREMBA
Politechnika Białostocka
Katedra Promieniowania Optycznego
oS
wietlenia stanowisk pracy
z przedmiotami połyskliwymi
Z przedmiotami połyskliwymi spotykamy się na co dzień. Elementy połyskliwe występują także na stanowiskach pracy.
zarówno warunków pracy wzrokowej, jak
Prawidłowe oświetlenie takich stanowisk pracy jest bardzo trudne, ze względu na występowanie olśnienia odbiciowego.
i zwiększy możliwość szybkiej i dokładnej
W artykule przedstawiono rezultaty pracy badawczej mającej na celu opracowanie takiego systemu oświetleniowego,
oceny produkowanych wyrobów. Szybkie
który wyeliminowałby to zjawisko oraz wyniki z weryfikacji tego systemu na rzeczywistym stanowisku ręcznego
dostrzeżenie wad powoduje znaczące
montażu rastrów.
zmniejszenie braków, dzięki możliwości
A new lighting system for workstations with glittering objects
przekazania odpowiednio szybko stosow-
Glittering objects are present in our everyday life. However it is very difficult to arrange proper lighting at a workstation that contains
such elements. This is so, because of risk of reflected glare. This paper presents the results of research on designing a lighting system
nych informacji do służb technologicznych.
that could avoid reflected glare. The results of a verification of this system in a real workstation with manual assembling of louvers are
W efekcie uzyskuje się zwiększenie wy-
also presented.
dajności i bezpieczeństwa pracy. Ponadto,
w przypadku zastosowania specjalnych
okularów polaryzacyjnych oraz światła spo-
oprawy oświetleniowej względem przed-
Wprowadzenie
laryzowanego, możliwe jest znaczne ograni-
miotu pracy wzrokowej oraz jej luminacjÄ™.
Wiele stanowisk pracy zawiera elementy
czenie olśnienia odbiciowego od powierzchni
Ograniczenie olśnienia w dotychczaso-
połyskliwe, które odbijają światło w sposób
lustrzanych, a także obserwacja naprężeń
wych rozwiÄ…zaniach opraw miejscowych
kierunkowo-rozproszony lub nawet kierunko-
w wyrobach przezroczystych. To ostatnie
jest zwiÄ…zane tylko z uzyskaniem odpo-
wy, co może powodować powstanie olśnienia
jest szczególnie ważne w przypadku produk-
wiednio niskiej wartości średniej luminancji
odbiciowego. Dotyczy to zarówno stanowisk
cji wszelkiego typu folii. Pomimo braku wad
tego urządzenia oświetleniowego, co jednak
biurowych (powierzchnie niektórych biurek,
ujawnionych w świetle nie spolaryzowanym
w większości przypadków nie ogranicza
papieru dobrej jakości, ekranów, folii, zdjęć
(typowa oprawa), wyrób może nie nada-
olśnienia odbiciowego. Dlatego też w celu
itp.) jak i przemysłowych (powierzchnie lakie-
wać się do dalszej obróbki lub użytkowania
uzyskania właściwego oświetlenia stanowisk
rowane, metalowe elementy obrabiane itp.).
ze względu na naprężenia wewnętrzne,
pracy z połyskliwymi elementami należałoby
Istotny udział w zapewnieniu bezpieczeństwa
które są widoczne wyłącznie w świetle
stosować oprawy oświetlenia miejscowego
oraz właściwych warunków pracy wzrokowej
o dużej powierzchni świecącej i małej war- spolaryzowanym.
na takich stanowiskach ma prawidłowe
tości luminancji. Takie oprawy są obecnie
oświetlenie, zwłaszcza miejscowe.
dostępne na rynku, ale charakteryzują się
Budowa modelu oprawy
Zła jakość oświetlenia może prowadzić
bardzo dużą grubością części świecącej oraz
z płytą światłowodzącą
nie tylko do znacznego zwiększenia kosz-
małą sprawnością.
Do budowy modelu wykorzystano płytę
tów związanych z powstawaniem braków
BiorÄ…c to pod uwagÄ™, w Centralnym
światłowodzącą z polimekrylanu metylu
i spadkiem wydajności pracy, ale także
Instytucie Ochrony Pracy - PIB, w ramach
(PMMA) o grubości 8 mm. Jako z
ródło
do wystąpienia znacznego zmęczenia
zadania badawczego [1] opracowano układ
światła zastosowano świetlówkę reflekto-
wzroku, a nawet zagrożenia wypadkowego
świetlno-optyczny oraz wykonano model
rowÄ… typu TL MINI APERTURE 13W/865-
pracowników. Wagę tych zagadnień od-
oprawy oświetlenia miejscowego o małej
-FA50-P firmy PHILIPS. Zgodnie z danymi
czuwamy także w życiu codziennym, kiedy
luminancji i grubości powierzchni świecącej,
katalogowymi, przy strumieniu świetlnym
czytamy czasopisma drukowane na błysz-
przy dużej sprawności oraz dodatkowo
wynoszÄ…cym 820 lm, charakteryzuje siÄ™ ona
czÄ…cym papierze. Pozycja czytelnika wzglÄ™-
emitujący światło częściowo spolaryzo-
luminancjÄ… 55 kcd/m2. Luminancja ta jest ok.
dem z
ródeł oświetlenia (okna lub oprawy)
wane. Osiągnięto to przez zastosowanie
5-krotnie większa od typowych świetlówek
nie może być dowolna, gdyż często się zda-
płaskiego elementu światłowodzącego
miniaturowych i ok. 3-krotnie większa niż
rza, że nie jest możliwe przeczytanie treści,
o dużej powierzchni i fakturze rozpraszają-
świetlówki typu T5 o tej samej średnicy.
a widoczne sÄ… jedynie odbicia z
ródła światła.
cej, czyli polaryzatora wielowarstwowego.
Wybrany typ z
ródła światła narzucał sze-
Innym przykładem powierzchni odbijającej
Światło częściowo spolaryzowane zapewniło
rokość płyty światłowodzącej  wynosi ona
strumień świetlny w sposób kierunkowo- ograniczenie olśnienia odbiciowego, gdyż
520 mm, a długość  200 mm.
-rozproszony jest powierzchnia lakierowana.
przyczyniło się do poprawy kontrastu w polu
Na podstawie analizy wyników oblicze-
W zależności od stopnia jej wypolerowania
pracy wzrokowej. To z kolei prowadzi do po-
niowych oraz badań modeli układów świetl-
i rodzaju powierzchni, część strumienia od- prawy wygody widzenia przez zwiększenie
no-optycznych [2], stwierdzono celowość
bitego kierunkowo może ulec zwiększeniu. kontrastu między zadaniem a jego tłem oraz
budowy oprawy z płytą światłowodzącą
To, że większość materiałów stosowanych do poprawy dokładności rozpoznawania
o asymetrycznym rozsyle strumienia świetlne-
na stanowiskach pracy odbija strumień szczegółów przedmiotu pracy wzrokowej.
świetlny w sposób kierunkowo-rozproszony Wielkopowierzchniowe oprawy o równo- go. Oprawa taka może znajdować się z boku
powierzchni roboczej, przez co w mniej-
oznacza, że na postrzeganie przedmiotów miernej luminancji mogą służyć do kontroli
szym stopniu przeszkadza użytkownikom.
w polu pracy wzrokowej ma wpływ nie tylko jakości wykonania powierzchni połyskliwych
W zwiÄ…zku z tym elementy pryzmatyczne
natężenie oświetlenia w płaszczyz
nie pozio- zarówno płaskich (np. szklarstwo, folie,
majÄ… kÄ…ty Å‚amiÄ…ce wynoszÄ…ce: 40°, 40°, 35°,
mej, które jest powszechnie stosowanym laminaty itp.) jak i o dowolnym kształcie
parametrem do oceny jakoÅ›ci oÅ›wietlenia, (np. lakiernie samochodowe, obudowy 30°, 25°, i rosnÄ…ce wysokoÅ›ci wynoszÄ…ce 1,3;
ale należy także brać pod uwagę położenie urządzeń agd). Wpłynie to na poprawę 2,6; 4; 5,3; 6,6; 8,0 mm (rys. 1.  str. 18.).
17
17
BEZPIECZEC
STWO PRACY 9/2005
Rys. 1. Budowa układu świetlno-optycznego oprawy asymetrycznej z płytą światłowodzącą
Fig. 1. The structure of a light-optical system of an asymmetric luminaire with a light guiding plates
Pierwszy element znajduje się w większej
Fot. 4. Widok zmontowanego rastra z widocznymi
odległości od świetlówki, co umożliwiło
odblaskami
przesłonięcie świetlówki, wyeliminowanie
Fot. 4. A view of a louver with visible reflections
światła niespolaryzowanego i zwiększenie
kÄ…ta ochrony oprawy. Ostatni element ma
wysokość równą grubości płyty światłowo-
dzącej i został wyfrezowany na końcu płyty
światłowodzącej. Wykonany model oprawy
oświetlenia miejscowego z płytą światło-
wodzÄ…cÄ… z asymetrycznymi elementami
pryzmatycznymi przedstawiono na fot. 1.
Fot. 5. Widok elementu rastra - lamelki z widocznymi
odblaskami
Fot. 2. Widok stanowiska ręcznego montażu rastrów
Fot. 5. A view of a louver - with visible reflections
Fot. 2. A view of a workstation for manual assembling
of louvers
szych odblasków na nich występujących oraz
w ich bliskim otoczeniu na tym samym ele-
mencie. Na fot. 5. pokazano także element
rastra  lamelkÄ™ z widocznymi odblaskami.
Wyniki pomiarów warunków
oświetleniowych na stanowisku
oświetlonym modelem oprawy
Wykorzystany do badań model oprawy
został zaprojektowany do oświetlania mniej-
szych obszarów zadania wzrokowego niż ma
to miejsce na badanym stanowisku ręcznego
montażu rastrów i o mniejszym wymaganym
poziomie natężenia oświetlenia, ze względu
na małą moc zainstalowanej świetlówki
Fot. 1. Model oprawy oświetlenia miejscowego z asy- Fot. 3. Raster z widocznymi odblaskami w czasie
metryczną płytą światłowodzącą montażu
(13 W). Zastosowanie go w badaniach miało
Fot. 1. A model of local lightning luminaires with a light Fot. 3. A louvre with visible reflections during assem- jedynie na celu praktyczne sprawdzenie
guiding plate and asymmetric prismatic elements bling
stopnia ograniczenia olśnienia oraz spraw-
dzenie, czy ten sposób oświetlenia badanych
z cienkiej aluminiowej blachy przeznaczone
Badania fotometryczne stanowisk pracy może być w przyszłości
do opraw 4 x 18 W (fot. 3.).
rozważany. W celu znaczącego ograniczenia
jakości oświetlenia
Na stanowiskach tych stwierdzono
jaskrawości odblasków od powierzchni zwier-
Badania fotometryczne wykonano występowanie olśnienia odbiciowego
ciadlanych rastra, których powierzchnie odbi-
na stanowiskach ręcznego montażu ra- na montowanych elementach rastra (fot.
jają światło niezależnie od stopnia i kierunku
strów znajdujących się w hali produkcyjnej 3. i 4.). Jaskrawe odblaski na lustrzanych
jego polaryzacji, zastosowano dodatkowo
jednej z fabryk opraw oświetleniowych [3]. powierzchniach rastra pochodziły przede
okulary polaryzacyjne. Odległość między
Stanowiska te miały jednakowe wymiary wszystkim od oprawy oświetlenia miejsco- oprawą a powierzchnią roboczą stanowiska
płaszczyzny roboczej (długość 1,35 m, sze- wego oraz w mniejszym stopniu od opraw
wynosiła 0,5 m. Na fot. 6. i 7. przedstawiono
rokość 0,8 m) oraz jednakowe oświetlenie oświetlenia ogólnego. W celu oceny olśnienia
pracownice w czasie montażu rastrów na sta-
miejscowe, które było wykonane za pomocą odbiciowego wykonano pomiary luminancji
nowisku oświetlonym modelem oprawy.
oprawy jednoświetlówkowej (o mocy 36 W) jaskrawych odbić (odblasków) oraz wy- Na podstawie wykonanych pomiarów
typu OKJ 136 z kloszem rozpraszającym. znaczono kontrasty luminancji pomiędzy
luminancji wyznaczono współczynniki tłu-
Przykładowe stanowisko ręcznego montażu odblaskiem a tłem, na którym odblask się
mienia luminancji (jako stosunek wartości
rastrów pokazano na fot. 2. Podczas wyko- znajdował w obszarze elementów rastra.
średniej luminancji wyznaczonej bez okularów
nywania pomiarów na badanych stanowi- Pomiary luminancji jaskrawych odblasków
do wartości wyznaczonej przy pomiarze przez
skach montowane były wysoko polerowane wykonano na poszczególnych elementach
okulary), który wyniósł od 4 do 17 w obszarze
(lustrzane) rastry paraboliczne, wykonane składowych rastra, w obszarach najwięk- występowania odblasku.
18
18
BEZPIECZEC
STWO PRACY 9/2005
powiekami, uczucia piasku, nadwrażliwości
Podsumowanie
na światło, uczucia ciężkości powiek itp.)
b
ZnacznÄ… poprawÄ™ wygody widzenia
 osłabienia widzenia (podwójne wi-
przedmiotów kierunkowo odbijających
dzenie, zamazywanie siÄ™ obrazu, uczucie
światło zapewnia wykonany model oprawy
migotania itp.)
 bólu głowy (z określeniem jego nasile-
y
nia oraz lokalizacji: skroń, czoło, szczyt głowy,
potylica czy okolica gałek ocznych).
i Wnioski z badań
" Na wybranym stanowisku ręcznego
montażu rastrów w warunkach istniejącego
oświetlenia elektrycznego stwierdzono:
 występowanie znacznego olśnienia
odbiciowego na elementach składowych
Fot. 6. Stanowisko montażu rastrów oświetlone mode-
montowanych rastrów
lem oprawy z asymetryczną płytą światłowodzącą
 wysokie wartości kontrastów luminancji
Fot. 6. A workstation for assembling louvers lit with Rys. 2. Wykres zmęczenia wzroku
Å›rednich (25 ÷ 100) i wartoÅ›ci kontrastów
a model of a local luminaire with an asymmetric light
Fig. 2. A graph of eye fatigue
luminancji maksymalnych (78 ÷ 200) pomiÄ™-
guiding plate
dzy odblaskiem a tłem, na którym odblask
oświetlenia miejscowego z płytą światłowo-
się znajdował.
dzącą. Na podstawie wykonanych badań
" Na podstawie wyników badań wa-
stwierdzono, że zaprojektowana oprawa
runków oświetleniowych z zastosowaniem
w połączeniu z okularami polaryzacyjnymi
modelu oprawy (wraz z okularami polary-
może w znacznym stopniu wyeliminować
zacyjnymi  gdyż rastry są elementami lu-
spostrzeganie odblasków na powierzchniach
strzanymi), na stanowisku montażu rastrów
lustrzanych (także o wielu płaszczyznach).
stwierdzono:
Uzyskane ograniczenia uciążliwego zjawiska,
 istotne ograniczenie olśnienia odbicio-
jakim jest olśnienie odbiciowe, spowodowało
wego (do 17 razy) na wszystkich elementach
znacznÄ… poprawÄ™ wygody widzenia i mniej-
rastra
sze zmęczenie wzroku, co ma niewątpliwy
 występowanie zadowalającego pozio-
wpływ na komfort pracy wzrokowej.
mu natężenia oświetlenia na płaszczyz
nie
Natomiast opracowana metoda pro-
roboczej, którego wartość była tylko o 7%
jektowania [1] płaskiego elementu światło-
mniejsza od wartości wymaganej przez PN-
wodzącego o dużej powierzchni i fakturze
-EN 12464-1: 2005 [4]
rozpraszającej umożliwia wykonanie opraw
 występowanie bardzo dobrej rów-
Fot. 7. Montaż rastrów na stanowisku oświetlonym mo- zapewniających większe poziomy natężenia
nomierności oświetlenia na płaszczyz
nie
delem oprawy z asymetryczną płytą światłowodzącą
oświetlenia i większe powierzchnie świecące
roboczej.
Fot. 7. Assembling louvers at a workstation lit with
przez zastosowanie świetlówek o większych
a model of a local luminaire with an asymmetric light " Wszystkie badane osoby oceniły,
mocach.
guiding plates
że istniejące oświetlenie stanowisk pracy
Obecnie trwajÄ… prace prowadzÄ…ce
jest zbyt jaskrawe, a nadmiernie jaskrawe
do znalezienia producenta, wdrożenia tych
Badania subiektywne
odblaski występują praktycznie na całym
opraw do produkcji.
oceny jakości oświetlenia obserwowanym, połyskliwym elemencie,
przez co wykonywanie pracy wzroko-
oraz zmęczenia wzroku
PIÅšMIENNICTWO
wej jest znacznie utrudnione. Natomiast
W celu uzyskania subiektywnej oceny [1] Zadanie badawcze nr IV-8.07 pt.  Badanie i optyma-
w przypadku oświetlenia tego stanowiska
lizacja systemu oświetleniowego ze względu na wygodę
warunków oświetleniowych, występują-
za pomocÄ… opracowanego modelu oprawy,
widzenia przedmiotów kierunkowo odbijających świa-
cych na stanowiskach montażu ręcznego
tło realizowane w ramach programu wieloletniego
badane osoby stwierdziły, że:
rastrów oświetlonych istniejącymi oprawami
pn.  Dostosowywanie warunków pracy w Polsce
 występujące odblaski są o znacznie
typu OKJ 136 [3], a w szczególności oceny do standardów Unii Europejskiej . CIOP- PIB, Warszawa.
mniejszej jaskrawości
Główny wykonawca  A. Pawlak
występowania olśnienia odbiciowego,
 odblaski występują na mniejszej po-
[2] Pawlak A., Zaremba K. Modele opraw z płytą
przeprowadzono badania ankietowe.
wierzchni niż w przypadku dotychczaso-
światłowodzącą. Materiały XIII Krajowej Konferencji
Osiem pracownic pracujÄ…cych na badanych
wego oświetlenia Oświetleniowej  Technika Świetlna 2004 , Warszawa,
stanowiskach podczas wykonywania badań
3  5 listopada 2004
 występuje większa wygoda widzenia.
wypełniło specjalnie w tym celu opracowaną
[3] Ocena występowania olśnienia na stanowiskach
" Wyniki badań ankietowych zmęczenia
ankietę dotyczącą oceny warunków widze-
montażu opraw rastrowych. Praca pozaplanowa
wzroku wskazują na występowanie dolegli-
nia ze względu na oświetlenie elektryczne.
nr 421/PZ/2004/NB realizowana w Zakładzie Techniki
wości ze strony narządu wzroku u niewielkiej
Bezpieczeństwa CIOP-PIB. Główny wykonawca:
Następnie, po określonym czasie wykony-
liczby badanych i o małym nasileniu. Najczę- A. Pawlak
wania pracy na stanowisku oświetlonym
ściej zgłaszano uczucie zmęczenia wzroku
[4] PN-EN 12464-1: 2004. Technika świetlna. Oświetlenie
modelem oprawy oświetlenia miejscowego,
(rys. 2.) oraz ciężkości powiek. miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy wewnątrz pomieszczeń
te same pracownice ponownie wypełniły
ankietÄ™ dotyczÄ…cÄ… subiektywnej oceny
wygody widzenia oraz udzieliły odpowiedzi
Publikacja opracowana w ramach zadań służb państwowych objętych programem wieloletnim pt.
na pytania dotyczące zmęczenia wzroku,
 Dostosowywanie warunków pracy w Polsce do standardów Unii Europejskiej dofinansowywanych
a w szczególności wystąpienia:
przez Ministerstwo Gospodarki i Pracy w latach 2002-2004. Główny koordynator: Centralny Instytut
 podrażnienia oczu (swędzenie, piecze- Ochrony Pracy  Państwowy Instytut Badawczy
nie, czerwienienie, łzawienie oczu, kłucia pod
19
19