Т Е Х Н И Ч Е С К И У Н И В Е Р С И Т Е Т В А Р Н А ГАЛИНА ДИМИТРОВА СТАНЕВА ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕРГОНОМИЧНИТЕ ПАРАМЕТРИ НА ОСВЕТЕНОСТТА ПРИ ПРОЕКТИРАНЕТО Н

Препис

1 Т Е Х Н И Ч Е С К И У Н И В Е Р С И Т Е Т В А Р Н А ГАЛИНА ДИМИТРОВА СТАНЕВА ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕРГОНОМИЧНИТЕ ПАРАМЕТРИ НА ОСВЕТЕНОСТТА ПРИ ПРОЕКТИРАНЕТО НА ДЕКОРАТИВНИ СВЕТЕЩИ ФОРМИ А В Т О Р Е Ф Е Р А Т на дисертация за получаване на образователна и научна степен доктор по докторска програма Ергономия и промишлен дизайн към професионално направление Общо инженерство Научни ръководители: Доц. д-р Цена Мурзова Проф. д-р инж. Росен Василев Рецензенти: Проф. Тодор Тачев Доц. д-р инж. Валентин Гюров Варна, 2017 г.

2 Дисертационният труд е обсъден на г. в катедра Индустриален дизайн и насочен за защита. Докторантът работи в катедра Индустриален дизайн. Автор: Галина Димитрова Станева Заглавие: Изследване на ергономичните параметри на осветеността при проектирането на декоративни светещи форми

3 Т Е Х Н И Ч Е С К И У Н И В Е Р С И Т Е Т В А Р Н А ГАЛИНА ДИМИТРОВА СТАНЕВА ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕРГОНОМИЧНИТЕ ПАРАМЕТРИ НА ОСВЕТЕНОСТТА ПРИ ПРОЕКТИРАНЕТО НА ДЕКОРАТИВНИ СВЕТЕЩИ ФОРМИ А В Т О Р Е Ф Е Р А Т на дисертация за получаване на образователна и научна степен доктор Варна 2017 г.

4 Дисертационният труд съдържа 158 страници, включващи 16 фигури, 8 таблици, 12 черно бели и 17 цветни приложения, оформени в 4 глави и списък на използваната литература от 107 заглавия, от които 64 на кирилица и 43 на латиница. Защитата на дисертационния труд ще се състои на... г. от... ч., в... на открито заседание на жури сформирано със заповед на Ректора No /. г. Материалите по защитата (дисертацията, рецензиите и становищата) са на разположение на интересуващите се във ФД Докторанти, стая 318 НУК. 2

5 ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА НА ДИСЕРТАЦИОННИЯ ТРУД Актуалност на проблема. С разширяване на възможностите на развитите технологии в областта на светлотехниката нараства и степента на осъзнатост, че чрез светлината може да се влияе не само върху визуалния комфорт на потенциалните потребители, а и върху техните настроения, усещания и да се стимулира работоспособността им. Повечето от разработените изкуствени системи за осветление предлагат постоянна, непроменлива светлина. Това често влияе върху физическото и психическо здраве на човека. В края на 20-ти век производителите на осветителни тела започват да разработват системи, които имитират променливия спектрален състав на естествената слънчева светлина и се стремят да осигурят зрителен и психически комфорт на потенциалните ползватели. Актуалността на поставения проблем се поражда от факта, че малките и големи фирми в България все повече обръщат внимание на подобряването на условията на труд с цел повишаване трудоспособността. В офисите се създават кътове за хранене, почивка и спорт. Помещенията за работа, в които хората прекарват голяма част от деня си, трябва да отговарят на техните изисквания и потребности. Осветлението е основна характеристика от средата, затова при проектирането му в обществени сгради и по-конкретно в офиси, трябва да бъде постигнат баланс между функционалност, емоционален комфорт и естетическа визия. В повечето случаи архитектурното осветление се основава на принципите на количествения дизайн, който е базиран на човешкото възприятие, за конкретната визуална задача. Задоволяването на психофизиологичните изисквания и създаването на ефикасни форми на осветление пренебрегва естетическите качества на визуалната среда, Това може да доведе до нежелани ефекти, спрямо работоспособността и психологическия комфорт на човека. Цел на дисертационния труд е да се създаде методика за ергономично проектиране на декоративно осветление, съобразено със спецификата на различните по функционално предназначение видове помещения,запостигане на равновесие, единство и хармония в цялостната система Човек светлинна среда. За постигането на тази цел са поставени следните задачи: 1. Да се направи обзорен преглед и анализ на факторите, в исторически план, които влияят на формообразуването на осветителните тела. Да се проучи и анали-зира миналия и съвременен опит при избора на подход за светлинно оформление на интериорни пространства, в България и други държави. 2. Да се направи анализ на научните изследвания за физиологичното,психофизиологичното и психологичното въздействие на светлината върху човека, като насока при проектирането на осветление. 3. Да се създаде функционален модел на системата Човек светлинна среда и да се изследват зависимостите между елементите ѝ, както и взаимодействието им с външните и вътрешни фактори. Целта е да се улесни и подобри изучаването ѝ, както и изграждането ѝ в реални условия. 4. Да се класифицират по значимост критериите за ергономична оптимал-ност на системата Човек светлинна среда, според функционалното предназначение на пространството и потребностите на хората, които го обитават. Тяхното разглеждане да 3

6 става като се отчита важността на всеки един за постигането на крайната цел ергономично оптимална светлинна среда. 5. Да се дефинира методика за проектиране на ергономично светлинно оформление на офис помещения, като се определят отделните стъпки за оптимизиране на всеки един от етапите му. 6. Да се установи ефикасността на създадената методика чрез ергономична оценка на специално проектирания за нуждите на настоящия труд прототип на светлинна скулптурна композиция. Обект на настоящия труд е светлинната среда в офис помещения, като предмет на изследването е ергономичната ефективност на светлинното оформление на интериорната среда, осъществена чрез декоративни, спектрално регулируеми осветителни тела. Методи на изследването. За решаване на задачите на дисертационния труд са използвани аналитичният, експерименталният и анкетният методи за изследване. Научна новост на изследването. Научната новост на изследването се състои в разработването на методика заергономично светлинно оформление на офис, която предоставя възможности за индивидуален подход при проектирането и реализацията му, според конкретното функционално предназначение на пространството. Практическа ценност на изследването. За целите на дисертационния труд е създадена декоративна, спектрално реулируема светеща композиция от четири осветителни тела. Проведени са експерименти, които доказват как създадената методика засветлинно оформление на офис може да се приложи в практиката. Заложената концепция за благотворното въздействие на композицията и светлината, излъчвана от нея върху хора в работна среда, може да се въведе в различни по вид офиси, според тяхната функция и предпочитанията на работещите в тях. Обзорният преглед от първа глава и анализът на методите за проектиране на интериорно осветление във втора и трета гла-ва, както и данните от експерименталната четвърта глава могат да послужат както при обучението на студенти, така и като основа в работата на специалисти в областта на архитектурата, светлинния и интериорния дизайн. Апробация на изследването. Дисертационния труд е докладван и обсъждан на заседания на катедра Индустриален дизайн при ТУ Варна. Резултатите от дисертационния труд са представени като научни доклади на Национална научна конференция Цвят и светлина в архитектурата IV, май 2015 г., гр. София, Международен конгрес Машини, технологии, материали, септември 2015 г., гр. Варна, направена е и публикация в Годишника на ТУ Варна. Структура и обем на дисертацията. Дисертационният труд съдържа текстова част 156, включващи 16 фигури, 8 таблици, 12 черно бели и 17 цветни приложения. Съдържа увод, 4 глави, заключение и списък на използваната литература от 107 заглавия, от които 64 на кирилица и 43 на латиница. 4

7 СЪДЪРЖАНИЕ НА ДИСЕРТАЦИОННИЯ ТРУД Глава 1. Ергономични аспекти при проектирането на осветителни тела и системи В Първа глава се систематизира и анализира развитието на подходите за избор на светлинни източници при осветяването на различни функционални среди, както и на изследванията за многообразните аспекти на влиянието на светлината върху човека Етапи и тенденции при формообразуването 1.2. на осветителни тела Преди електрическото осветление да се превърне в ежедневна необходимост и даденост, през последните около сто години, изкуствените източници на осветление изминават дълъг път на развитие и прогрес. Изкуственото осветление възниква в различни части на света по различно време. Усъвършенстването му започва с първите маслени лампи, ръчно изработени от мидени черупки или вдлъбнати камъни, преди около години, за да достигне в края на 18-ти и началото на 19-ти век допървите експерименти за получаване на различни видове светлина от електрическа енергия. Най-значимо е разработването на идеята за електрическата лампа, извършено по едно и също време, независимо един от друг от Джоузеф Суон и Томас Едисон. Това изобретение разширява значително възможностите на светлинния дизайн за архитектите, инженерите, дизайнерите и художниците. Новите технологии и материали са основен фактор във формообразуването на осветителните тела, като се започне с откриването на бронза, стъклото и се стигне до широката употреба на синтетична пластмаса. Подчинявайки се не само на новите технологии, а и на религиозните, политически и морални вярвания, икономическото състояние на обществото и социален статус на потребителите осветителните тела променят своя външен вид и качества, преминавайки през различни художествено творчески течения. Стилове, като Ар Нуво, Баухаус, Модерен и Пост-модерен дизайн и др. Пораждат създаването на богато разнообразие от продукти. През 90-те години производителите особено Ерко и Гуцини започват да разработват системи, които имитират естествените промени на слънчевата светлина. Фирми като Артемиде проучват нови светлоизточници, предлагащи възможности за регулиране на нивата на осветеност в помещения и цветната температура на светлината с цел да се стимулира или потисне определена психологическа нагласа у потребителя.осветителните тела и системи, освен че са функционални съоръжения, често наподобяват произведение на изкуството. Електрическото осветление днес достигна друга повратна точка в своята еволюция технологията, на обикновената лампа с нажежаема жичка, вече е отричана. Една от алтернативите са ново поколение дискретни ниско-волтови LED-лампи. Нова стъпка е и развитието на О-LED (органичните излъчващи светлина устройства), които са гъв-кави и прозрачни и увеличават възможността за преносимост на осветителните тела. Осветителната индустрия продължава да търси и разработва източници на светлина, които дават цвят, възможно по-близък до белия и които ще бъдат по-малки и екологично по-ефективни. И както и в миналото, така и в бъдещето ролята на дизайнера ще 4

8 бъде да открие най-добрия начин да използва тези технологии за да създаде предмети, които надхвърлят полезността и улавят истинската красота на светлината Кратък преглед на изследванията за влиянието на светли-ната върху човека Влияние на светлината върху човека, според физиката Светлината е фактор, който определя съществуването на човека и на всички живи организми. Тя е обект на изучаване от различни видове науки, от миналото до днес. Според физиката светлината е поток от фотони, нейната дуалистичност се опре-деля от корпускулярния ѝ и вълнов характер. В спектъра на електромагнитните вълни, видимите за човека са малка част от него в диапазона от 380 до 770 nm. От своя страна светлинните величини определят въздействието на светлината върху човека и заобикалящата го среда. Тяхното познаване и прилагането им в практиката е начин да се избере и контролира изкуственото осветление, така че да бъде приемливо за хората, без да предизвиква негативни реакции при възприемането му. Светлинните величини са основа, върху която се гради цялостната концепция на светлинния дизайн в интериорни и екстериорни пространства Физиологично и психо-физиологично въздействие на светлината върху човека Светлината въздейства на целия организъм, като се възприема от окото, но информацията се обработва от мозъкa и оказва влияние и на другите вътрешни органи и системи. Една част от нервните влакна достигат до главния мозък и формират психичните функции (настроение, комфорт). Другата част - до междинния мозък и хипофизата и въздействат на активността, умората и възстановяването, а също така и на някои физиологични функции. Преминавайки през окото, нервните влакна и през междинния мозък, светлинните импулси въздействат върху надбъбречната жлеза и други физиологични функции. Благодарение на светлинното лъчение, чрез зрителния анализатор, се получава информация за заобикалящия свят и процесите, които протичат в него. Тя се обработва в интегриращите и асоцииращи центрове на главния мозък и човек е способен да взема решения, да прави изводи и извършва волеви действия. Следователно, зрителната работоспособност е основен фактор за работоспособността на хората и доброто протичане на всякакви видове дейности в ежедневието им Психическо въздействие на светлината върху човека Познавателната дейност на човека е пряко свързана със зрителния прцес, чието осъществяване е невъзможено без наличието на светлина. Тя протича в две основни форми - сетивна и логическа, всяка от които има своите характерни особености. Сетивната форма на познанието се изразява в изграждане на нагледни образи за предметите и за техните външни качества /усещания, възприятия, представи/. Логическата форма на познанието се изразява в построяване на мисли /понятия, съждения и умозаключения/, които отразяват вътрешните връзки и отношения между предметите и техните признаци. Следователно проектирането на осветление в интериорни пространства не трябва да се ръководи единствено от проблема как да се предостави достатъчно и под-ходяща светлина за зрителните функции и действията на хората, а и как да бъде постиг-нат психологичен комфорт. 5

9 Лечебно действие на светлината Благодарение на своето физиологично и психологично въздействие, светлината се използва не само за осветление, но и като лечебно средство. Тези и др. факти ни карат да разберем първостепенното значение на светлината за човека Развитие на подходите за избор на светлинни източници при проектирането на осветителни уредби за пространства с различно функционално предназначение При проектиране на жилищни и обществени сгради и работни пространства трябва да се реши проблема с естественото и изкуственото осветление, като бъдат избрани най-подходящите източници на светлина и осветителни тела, които отговарят на предназначението на сградата или помещението, на техните размери и архитектурни особености, както и на ергономичните изисквания на ползвателите им. Съвременните стандарти разглеждат следните критерии за планиране на осветлението: Зрителен комфорт, който осигурява на работещите усещането за удоволствие, като предпоставка за повишаване на производителността. Зрителна ефективност, която е свързана с изпълнението на зрителни зада-чи както при утежнени обстоятелства, така и в продължение на по-дълго време. Сигурност и безопасност по време на жизнената и трудова дейност. Добро ергономично осветление се постига, когато при избора и разположението на светлинната уредба са спазени нормените предписания на количествените и качествените ѝ признаци. От направения в първа глава обзорен анализ могат да се направят следните изводи: 1. Факторите, които влияят на формообразуването на осветителните тела, в исторически план, са от съществено значение за създаването на нови светлинни продукти и използването им в интериорни и екстериорни решения. 2. При проектирането на осветление е необходимо комплексно отчитане на съвременните научни изследвания за влиянието на светлината върху човека.тяхното познаване и прилагането им в практиката е начин да се избере и контролира изкуственото осветление, така че да бъде приемливо за хората, без да предизвиква негативни реакции при възприемането му. Дизайнерите трябва да се съобразяват с физиологичното, психо-физиологичното и психологичното въздействие на светлината върху хората, за да бъдат задоволени ергономичните изисквания на потребителите в светлинна среда. 3. Анализът на миналия и съвременен опит при избора на подход за свет-линно оформление на интериорни пространства, е необходимост, която предопределя качественото проектиране на нови светлинни решения. 4. Светлинният дизайн на жилищни и обществени сгради трябва да бъде подчинен на предназначението на сградата или помещението, на техните размери и архитектурни особености, както и на ергономичните изисквания на ползвателите им. В рамките на съвременните стандарти, проектантите осигуряват на потребителите зрителен комфорт, ефективност, свързана с изпълнението на зрителни задачи, сигурност и безопасност по време на жизнената и трудовата им дейност. 6

10 Глава 2. Структуриране на ергономичната система Човек светлинна среда 2.1. Анализ на компонентите на системата Човек светлинна среда В рамките на втора глава, ергономичната система Човек светлинна среда е детаилно изследвана в границите на офис-помещения с различно предназначение. Факторите, които съществено влияят върху ергономичността на осветлението в работно помещение трябва да бъдат структурирани по важност (дали основната цел е функционалност, естетическо въздействие или др.). Трябва да се изясни взаимовръзката между тях, да се търси равновесие между светлинната среда, човека и интериора, да се анализира процеса на създаване на системата Човек светлинна среда. Това може да се осъществи, като се създаде неин функционален модел и се направи необходимият анализ чрез системно-структурния подход, който включва всички аспекти, според тяхната йерархия и разглежда взаимодействието помежду им Функционалният модел на системата Човек светлинна среда се състои от подсистемата Човек, коятовключва както отделния индивид, така и групи от хора и подсистемата Светлинна среда, която създава видима и сензитивна реалност и оказва влияние върху основните физиологични, психологични, социални и др. характеристики на човека. Взаимовръзката между тях се осъществява чрез светлината, създаваща видимите образи на субекта (човека) и обектите (обкръжаваща действителност и взаимодействието помежду им) Анализ на връзките и взаимозависимостите между компонентите на системата Човек светлинна среда Възприемането на интериорното пространството е пряко свързано с начина, по който светлината се интегрира с него. Нейното взаимодействие с човека и с околната среда влияе върху, това което той вижда, върху преживяванията му и тълкуването на заобикалящата го действителност. В първа глава бе разгледано физическото, психофизиологично и психическо въздействието на светлината върху човека. Тя обаче не влияе по отделно върху тези три аспекта, а едновременно. Светлината е връзката между компонентите на системата Човек светлинна среда. Посредством нея се осъществяват всички веществени, енергийни и информационни процеси в системата. Тя осигурява условия за ориентация и движение, моделиране на пространството, изява на цвета, цялостната визия на интериора и за физическото и психическо здраве на човека. Проектантът е човекът, който трябва да предвиди в предварително изготвен план всички тези фактори и крайния ефект от внедрените осветителни тела. Той е координатор в изграждането на реалната система Човек светлинна среда, т.е. в осъществяването на осветлението на офис средата. Дизайнерът трябва да познава взаимозависимостите между елементите на системата Човек светлинна среда и да ги анализира, за да се изгради хармония в ергономичната система Оптимизиране на системата Човек светлинна среда Що се отнася до оптималността в проектирането на системата Човек светлинна среда, в рамките на офис-среда, изискванията са класифицирани по важност и съобразени с конкретните условия на функционалното предназначение на пространството. Системата функционира хармонично когато светлинната среда е подчинена на човешките нужди, съобразявайки се с техническото оборудване, вида на дейността и условията, в които се извършва.основната задача е да се оптимизира дейността на 7

11 човека, за да бъдат постигнати по-добри резултати от нея и да се запази неговото здраве, да му се предостави възможност за творческо развитие и комфорт. Оптими-зирането на условията на труд довежда до повишаване мотивацията и ефективността на труда сред работещите, подобряване на качеството на продукцията и повишаване производителността, а оттам и до възвръщаемост на инвестициите Ергономично оценяване на системата Човек светлинна среда Eргономичната оценка се базира на качествената оценка, която потребителите дават за ползваемостта, ефективността и дизайна на дадена среда. В конкретния случай същността на ергономичната оценка се състои в установяване степента на съответствие на ергономичните изисквания към системата Човексветлинна среда, като цяло и поотделно към нейните подсистеми. Обект на ергономичното оценяване са: качеството на осветяването на цялостния интериор и отделните работни места; въздействието на светлината върху човека; въздействието на светлината върху трудовата дейност на работещият човек; въздействието на светлината върху видимостта на техническите средства в системата; взаимодействието между осветлението и другите фактори на работната среда. 8

12 Глава 3. Методика за ергономична оценка на параметрите на осветеността на декоративни светещи форми Преди да се пристъпи към съществената част на проектиране на осветление е необходимо да се проведе проучване за неговите конкретни функции, да се определят съществуващите ергономични, визуални, функционални и конструктивни проблеми, които трябва да се решават посредством светлинaта. Процесът на планиране включва поредица от творчески решения в рамките на целите и задачите на проекта. Същинският процес на планиране може да варира, в зависимост от спецификата на идеята и личните подходи за дизайн. Трябва да се търси информация за изискванията на възложителя към осветлението за експлоатационния период, имиджа, поддръжката, гъвкавостта и бюджета. Без сътрудничество и екипна работа на специалистите - на архитекти, инженери, интериорни и светлинни дизайнери не е възможно изграждането на хармонична светлинна среда. Тяхната съвместната работа започва още на ниво планиране и подготовката на цялостната документация и чертежи за изграждането на осветлението. Методиката, създадена в рамките на дисертационното изследване има за цел да положи основите на дизайн-процеса при създаването на ергономично осветление в офис среда. Тя обхваща пет етапа - от проектирането и изпълнението до достигането на крайния резултат ергономично оптимално осветена работна среда. 3.1 Първи етап предпроектен анализ Първaта стъпка в планирането на осветлението на всяко пространство е предпроектния анализ, който отговаря на редица въпроси по отношение на: Функция: Какви дейности се извършват в пространството? Задачи: Какви зрителни задачи предстои да бъдат извършвани в пространството? Архитектурни особености на пространствата: Кои от тях да бъдат подчертани или обединени? Предпочитания на потенциалните ползватели: За кого е предназначено осветлението? Обзавеждане: Какви са характеристиките на: оцветяването на средата, разположението на мебелите и техническото оборудване? Атмосфера: Каква е необходимата атмосфера, която осветлението да създава? Стил: Как трябва да изглеждат визуално осветителните тела? Какво да бъде естетическото въздействие на осветителните тела? Енергоспестяване: Икономично ли е осветлението? Какво е влиянието на светлоизточниците върху околната среда? Проектирането на осветление не е самостоятелен процес, а е част от цялостната концепция на проекта. Решението за изборът на светлинната апаратура се основава на техническите изисквания, описани в стандартите и законите на съответната държава, като се спазват ергономичните изисквания на ползвателите, във връзка с тяхното физическо и психическо здраве и предпочитания за естетическата визия на интериора. 9

13 3.2 Втори етап идеен проект На базата на събраните данни от предпроектните проучвания се преминава към втория етап създаване на идеен проект за изграждане на офис осветление, чиято целе определяне на съответните работни цели и постигане на ергономично оптимални решения Количествените цели включват: Да се регистрират типовете източници на изкуствено осветление; Да се разгледат положителните и отрицателните страни на проникване на дневна светлина в пространството. Oсветеносттана различните повърхнинии работни области; Посоката на светлината; Контраст; Цветът на светлината и цветовото възпроизвеждане; Енергоспестяване;. Поддръжка; Гъвкавост осветлението трябва да отговаря на броя, вида и честотата на промените в пространството и дейностите, които се извършват в него; Системна интеграция; Хигиена Качествените цели. Качеството на осветлението влияе върху процеса на зрителното възприятие, на психическия и емоционален фон, който определя мотивацията и работоспособността на хората, работещи в офис. Основните показатели за качествените характеристики на осветлението са: Възприемането на яркостта, представляващо сетивна реакция, която не може да бъде измерена; Композицията на пространствената организация; Акцентиране или отбелязването на конкретни обекти, елементи или повърхности; Психологически знаци; Визуален аспект; Разпределението на светлината в пространството е количествена, но и качествена цел при изграждането на светлинна среда. Проектирането на осветление не е самостоятелен процес, а е част от цялостната концепция на проекта. Решението за изборът на светлинната апаратура се основава на техническите изисквания, описани в стандартите и законите на съответнета държава, като се спазват ергономичните изисквания на ползвателите, във връзка с тяхното физическо и психическо здраве и предпочитания за естетическата визия на интериора. 3.3 Трети етап работен проект След съгласуване на данните в предпроектния анализ от различните видове специалисти, участващи в планирането на офис средата, светлинният дизайнер достига до извеждане на основни критерии за изгражданетона осветлението. Те се определят според законовите норми и ергономичните изисквания на човешкия фактор и се отна-сят до това кои характеристики на изкуствената светлина могат да бъдат използвани, за да се изгради благоприятня атмосфера за работа и кои да компенсират някои от негативните фактори на средата, констатирани при проучването на помещението. 10

14 3.3.1 Конкретизират се с точност необходимите за помещението количествени величини на осветлението; Построява се генерална схема на светлинно оформление на целия обвързан пространствено предметен комплекс; Да се изработят проекти (ортогонални или перспективни изображения, скици, рисунки) Да се състави работна схема на пространството/вата с водещи функции като се изберат подходящи източници на светлина и осветителни тела Да се посочи начина, по-който с технически способи, ще се осъществи идеята на проектанта за емоционално въздействие на светлината и създаването на определена атмосфера Да се балансират характеристиките на осветлението с цветовете и цветовите съчетания на ограждащите повърхности Да се осигури удобно и безопасно придвижване между мебелите и техническото оборудване Да се провери дали проектираното светлинно оформление осигурява безопасното движение на ползвателите в сградата Да се провери дали проектираното осветление е съобразено с ефективността на сетивните органи на специфичния контингент потенциални потребители (деца, хора със слабо или старческо зрение) Да се оценят ергономичните параметри на проекта за осветление на офис Проектиране на електрическата инсталация на осветителната уредба извършва се от специалист електро-инженер, според предварително зададените от дизайнера изисквания 3.4 Четвърти етап реализация на проекта Въз основа на работния проект се реализира осветителната уредба на обекта. Работният проект дава информация, нужна за монтажа на осветителната уредба и изискванията към нея, светлотехнически, електротехнически, ергономични и др. В него се включват и финансови отчети за средствата, необходими за финансиране на проекта. За прецизното изпълнение на проекта и контролиране качеството на осветлението е желателен контрол от целия екип, който участва в проектирането на сградата/ помещението и интериора и най вече специалистите по осветление. 3.5 Пети етап оценяване на ергономичността Последният пети етап от проектирането на осветлението е оценяване на ергономичността на светлинното оформление на офис средата. Ергономичната оценка на осветлението в офис е задоволителна, когато светлотехническите параметри отговарят на стандартите за съответната държава, и когато са оптимално задоволени основните човешки потребности. Възприетите държавни стандарти налагат редица количествени и качествени изисквания към осветлението, които са съобразени преди всичко с човешкия фактор. Прилагането им в реални условия предопределя до голяма степен ергономичността на визуалната среда. Характеристиките на работното осветление, установени като необходими при работния проект, трябва да бъдат съпоставени с реалните показатели, след влизането в експлоатация на офиса. Използват се различни видове измервания, както и интервюта с потребителите за установяване на следните показатели: 11

15 3.5.1 Отговаря ли осветлeнието на законовите изисквания. Подходящ ли е видът на избраните светлинни източници за повърхностните качества на подовете, та-ваните, колоните и другите архитектурни елементи Хармонизира ли светлината с конфигурацията, разположението и оцветяването на обзавеждането и техническото оборудване Осветлението възпрепятства ли възприемането на цвят, форма и размери на произвежданата продукция Съобразено ли е осветлението с индивидуалните особености на работещите - пол и възраст, и с техните предпочитания Осигурява ли осветлението емоционален комфорт и естетическа среда, от които зависи благоприятното протичане на трудовия процес и добрите резултати от него? Ергономичната оценка за естетическата визия на интериорно пространство, в което светлинната среда е изградена с допълнително декоративно осветление, има за цел да отговори на следните въпроси: При наличие на декоративно осветление е необходима проверка на въп-роса, дали то е в хармония с общото осветление, без да нарушава параметрите описани по горе, изисквани от стандарта за работно осветление; Какви са нагласите и предпочитанията към този вид декорация на интериора; Какви са нагласите и предпочитанията към различните цветови тонове светлина; Нарушава ли зрителния процес; Възпрепятства ли дейностите, протичащи в офиса; Подходящо ли е разполагането им в пространството така, че да не възпрепятства работата; Оказва ли въздействие върху общуването на хората в офиса; Кои са оптималните му параметри, според конкретната среда по време на труд и на почивка; Отговаря ли на емоционалното състояние на потребителите (според посоката, цвета на светлината и др.) и каква е атмосферата, която създава? Целта на ергономичната оценка на офис осветлението е да се установи, дали е постигнат желаният резултат, предвиден при предходните етапи на проектиране. Тя се формулира по време на работния процес, за да се разкрие пълноценно дали осветле-нието изпълнява ефективно своите целеви функции, определени в заданието, или човекът понася последствията от това влияние върху своето физическо и психическо здраве. Трябва да се открият недостатъците на системата, които са в несъответствие с изискванията на човешкия фактор и да се определят начините за отстраняването им. 12

16 Глава 4. Експериментално приложение на създадената методика за ергономична оценка на параметрите на осветеността на декоративни светещи форми Увеличаването на динамиката на ежедневието и стреса на работното място принуждава фирмите да търсят алтернативни методи за подобряване на атмосферата в офис средата. Помещенията за работа, в които хората прекарват голяма част от деня си, трябва да отговарят на техните изисквания и потребности. Ергономичната визуална среда е важен фактор за постигането на определен физиологичен и емоционален комфорт. Настоящият проект предлага възможност за подобряване на ергономичността на работната среда чрез въвеждането на допълнително осветление от спектрално регулируеми, декоративни осветителни тела, разработени за целите на този труд Създаване на модели на декоративни светещи форми За целите на това изследване е създадена група от четири осветителни тела, които сеобединяват в софтуерно управляема спектрално регулируема композиция. Металната конструкция на всяка от лампите е от арматурна тел 3 и 4 мм., с абстрактна, издължена, форма и са облечени в два вида бял, прозрачен, еластичен плат. Белият плат осигурява дифузна светлина, която ограничава заслепяването на ползвателите. Те могат да се комбинират с различни видове интериор поради неутралния си цвят. Местоположението им се определя от разположението на работното място, тъй като е добре да не са в непосредственото зрително поле по време на работа. Осветителните тела са лесни за поддръжка, тъй като плата може да бъде отстранен от металната конструкция и почистен, а светлинните източници подменени при необходимост. Осветяването на обектите се осъществява с лед лампи, избрани поради тяхната възможност за излъчване на различни, наситени цветовесветлина, дълготрайност, икономичност, устойчиви са на удари, светодиодите могат да се рециклират 100% и не съдържат вредни газове, обслужването им е лесно, имат ниско работно напреже-ние и т.н.. За целта са използвани: LED лампи RGB луна - icolor MR g2, в комби-нация с Контролер iplayer 3, Драйвер за LED MR g2. Фиг. 5. Работен процес по обличането на осветителните тела в плат и осветяването им 13

17 4.2. Ергономична оценка на параметрите на осветеността, получена от проектираните декоративни светещи форми Настоящият проект предлага възможност за използването на високотехнологични спектрално регулируеми светещи скулптури и изследване на влиянието им върху визуалната ергономичност на средата с цел оптимизиране на системата Човек работна среда, акцентирайкивърху психо-физиологичното, психологичното и емоцио-нално въздействие на произведенията на изкуството и излъчваната от тях светлина. За целта първоначално се изследват и систематизират предпочитанията на потенциалните потребители на офис пространства за цветовите тонове светлина и съчетанията им, излъчвани от декоративните осветителни тела. Създаването на възможност за различни видове цветово-светлинни въздействия чрез използването на декоративни осветителни тела, може да подобри визуалната ергономичност на вътрешното пространство. Целта на проведените експерименти е да доведат до предложение за подобряване ергономичните параметри на работната среда и увеличаване на комфорта и трудоспособността на работниците в малък до средно голям офис. На база на получените данни се разглеждат и възможностите да се повлияе положително върху умственото и психическото напрежение, по времена работа в офис среда, чрез въвеждането на оптимални цветово - светлинни режими, които да подобрят ергономичните параметри на ергономичната система Човек - светлинната среда. Един от аспектите, които трябва да бъдат оценени е психо-физиологичното въздействие на спектрално регулируемите осветителни тела, създадени за целите на изследването и излъчваната от тях светлина, върху хората и как се променя цялостната осветеност на интериора. Проведена е анкета, на базата на демонстрация в реална среда за определяне оптималните цветове за зрителния комфорт на човека, работещ в офис. Стои десет души бяха изложени на въздействието на 20 цветови тона и 21 цветови комбинации и бе проведена анкета, за да се определи тяхната субективна оценка за въздействието на цветната светлина върху зрителния процес. Те отговориха с ДА, НЕ или НЕ ЗНАМ на въпроса Изпитвате ли зрителна умора при въздействие с цвета светлина или при въздействие с цветовата комбинация светлина?. Таблица 1. Брой и процент хора отговорили с отговор ДА на въпроса: Изпитвате ли зрителна умора, при въздействието на. цвят светлина? Цвят Брой анкетирани % анкетирани Мъже % мъже Жени % жени Розов 72 65% 23 32% 49 68% Розово-червен 65 59% 20 31% 45 69% Виолет % 20 32% 42 68% От всички анкетирани 72 са отговорили с ДА за влиянието на розовият цвят светлина, които са 65% от всички, от тях 23 мъже (32%) и 49 жени (68%). Това го определя като цвета светлина с най-дразнещо влияние. С отговор Не са отговорили най-много хора 93 (85%), за бялата светлина, според които тя е най-благоприятна за тяхното зрение. 14

18 Таблица 2. Брой и процент хора отговорили с отговор НЕ на въпроса: Изпитвате ли зрителна умора, при въздействието на. цвят светлина? Цвят Брой анкетирани % анкетирани Мъже % мъже Жени % жени Бял 93 85% 30 32% 63 68% Синьо 90 82% 24 27% 66 73% Жълт 89 81% 25 28% 64 72% Установено е, че при съчетаването на два цвята светлина, според общия брой мнения на участниците в изследването, усещане за зрителна умора се появява найосезаемо при въздействието с комбинацията от червен и виолетов цвят светлина. Отговор Да на въпроса, дали изпитват зрителна умора, са дали 56 човека (51%), от тях 12 мъже (21%) и 44 жени (79%). Таблица 3. Брой и процент хора отговорили с отговор ДА на въпроса: Изпитвате ли зрителна умора, при въздействието на цветова комбинация. светлина? Цветова комбинация Брой анкетира % Анкетиран Мъже % мъже Жени % жени Червен-виолет 56 51% 12 21% 44 79% Зелен-червен 55 50% 13 24% 42 76% Тъмно син-червен 50 45% 16 32% 34 68% Най-голям брой отговор Не 92 (84%) са събрани за комбинацията виолет бял, от тях 27 (29%) мъже, 65 (71%) жени. На второ място е оранжев бял, одобрена от 84 човека (76 %), 25 мъже (30%), 59 жени (70%). Таблица 4. Брой и процент хора отговорили с отговор ДА на въпроса: Изпитвате ли зрителна умора, при въздействието на цветова комбинация. светлина? Цветова комбинация Брой анкетирани % Анкетирани Мъже % мъже Жени % жени Виолет-бял 92 84% 27 29% 65 71% Оранжев-бял 84 76% 25 30% 59 70% Зелен-жълт 84 76% 27 32% 57 68% 15

19 Различните цветове светлина, използвани в експеримента са подбрани с по-мощта на програмата ColorPlay 3. Според палитрата, цветните тонове H (hue) са обоз-начени в градуси, които показват ъгъла в спектралния кръг. В диапазона от градуса могат да се използват за най-дълъг период от време (над половин час) без да причинят дразнения в зрителния орган. Останалите цветове от 0 до 50 градуса и от 260 до 359 градуса, трябва да се използват ограничено не повече от 5 минути. Продължителността, с която може да се използва цвета зависи от неговата наситеност S (Saturation) степента на смесване с белия цвят на светлината и яркостта V/B (Value/Brightness). Колкото повече намалява числото на S и на V/B толкова по-дълго окото може да бъде изложено на конкретния цвят. Например оранжевият цвят с параметри H: 39, R: 255, G: 111, B: 0 е подходящ за осветление не повече от 5 мин., но когато числото на S намалява от 255 към 0, което го доближава до белия цвят, продължителността може да нарастне до половин час. Нюансите стават по светли и следователно по-поносими за очите при наблюдение. При намаляване числото на V/B от 255 към 0 цветът потъмнява и въздействието също се омекотява. Ергономичното въздействие на даден цвят светлина може да бъде подобрено, ако тя се комбинира с друг, като се сменят последователно (през определен период от време), преливат един в друг или въздействат едновременно. Като най-подходящи за зрението по време на работа са съчетанията на два съседни цвята в спектъра: жълт оранжев, син зелен и т.н. и съчетанията със зелен, жълт и бял цвят. Те намаляват дразнението на очите, което се чувства при самостоятелното действие на червения и виолетовия цвят. Ярките тонове са необходими, за да нарушават монотонността, която при по-голяма продължителност изморява очите. Те трябва да се използват за кратко и през големи интервали от време. На базата на оценката за ергономичността на работната среда, проведена в реални условия са достигнати търсените резултати, при въздействието на спектрално регулируемите лампи, предназначени за офис. Информацията извлечена след експериментите с тях и провеждането на анкета, може да бъде приложена при създаването на посложни светлинни сценарии, с участието на повече от два цвята. Времетраенето и нюансите могат да бъдат регулирани според продължителността на работния ден и според естественото и изкуственото осветление в офиса. Могат да се създадат програми, които да бъдат прилагани при различни видове дейност и да бъдат осигурени необходимите прекъсвания, за да бъдат осигурени зрителен комфорт и оптимална цветова и светлинна среда по време на работа. Изготвянето на ергономична оценка на параметрите на осветеността е постиг-ната и чрез посочване и систематизиране на предпочитанията на потенциалните потре-бители на офис пространства, за цветовите тонове светлина и съчетанията им, излъч-вани от спектрално регулируеми светещи форми. Изведените резултати са на базата на проведената анкета, за определяне субективната оценка на хората, които са били изложени на влиянието на декоративните лампи, създадени за целите на експеримента. Проведен е експеримент, с цел да се определят предпочитаните цветове и цветови комбинации светлина, излъчвани от декоративни светещи форми, създадени от автора. Сто и десет души бяха изложени на въздействието на 20 цветови тона и 21 цветови комбинации и бе проведена анкета, за да се определи тяхната субективна оценка за въздействието на цветната светлина. 16

20 Възрастта на хората е от 19 до 35 години, като от тях 40 мъже и 70 жени. Оценъчната скала бе в диапазона от 1 до 5 (с конкретно формулирано значение): 1 Предпочитан цвят; 2 Не особено предпочитан цвят; 3 Безразличен цвят; 4 Непредпочитан цвят; 5 Дразнещ цвят. Съставена е таблица, която съдържа цветовите предпочитания към светлина в проценти (оценява се задължително всеки един цвят и цветова комбинация по скалата от 1 до 5). От посочените в таблицата данни като най-предпочитан цвят е определен синьозеленият (R:0;G:255;B:98), за който оценка 1 (Предпочитан цвят) са поставили 72% от анкетираните. След него се подреждат синьо-зеленият-2 (R:0;G:255;B:153) с 68%, белият (R:255;G:255;B:255) с 64%, светлозеленият (R:123;G:255;B0) с 62%, жълто-зеленият (R:179 G:255 B:0) с 54%. и т.н. Фиг. 10. Декоративни осветителни тела, светещи в синьо-зелен цвят (R:0;G:255;B:98) С оценка 2 (Не особено предпочитан цвят) най-голям процент хора - 34% са гласували за тъмно синият (R:0; G:136; B:255). Oценка 3 (Безразличен цвят) е получил в най-голяма степен 28% жълто-оранжевият цвят (R:255; G:166; B:0). Най-голямо количество оценки 4 (Непредпочитан цвят) са поставени от 23% от оценяващите на червения цвят (R:255; G:0; B:0). Розовият (R:251; G:0; B:255) е посочен като най дразнещ, с най-голям брой оценки 5 (44% от хората). Последван от розово-червения (R:255; G:0; B:149) - 30%, виолетовия- 2 (R:195; G:0; B:255) - 21%, червения (R:255; G:0; B:0) - 19% и виолетовия (R:140; G:0; B:255) - 10%. 17

21 Цветовете светлина се отнасят до конкретните форми, създадени за целите на изследването и вида на избраните източници на светлина - RGB icolor MR g2, но са отправна точка за създаването и на други осветителни тела, с цел декорация на интериорни пространства и подобряване на работния климат в офис среда. Фиг. 11. Декоративни осветителни тела, светещи в розово-червен цвят (R:255;G:0;B:149) Посочен е и процентът на хората, дали своите предпочитания към разработе-ните с програмата ColorPlay 3 цветови комбинации в диапазона от 1 до 5 както следва: 1 Предпочитан цвят; 2 Не особено предпочитан цвят; 3 Безразличен цвят; 4 Непредпочитан цвят; 5 Дразнещ цвят. От посочените в таблицата данни, като най-предпочитана цветова комбинация e определена виолет - бял (R:140; G:0; B:255 - R:255; G:255; B:255), като 72% от анкетираните са поставили оценка 1 (Предпочитана комбинация). След нея се подреждат виолет - тъмно син (R:140; G:0; B:255 - R:0; G:136; B:250), тъмно син бял (R:0; G:136; B:250 - R:255; G:255; B:255), виолет оранжев (R:140; G:0; B:255 - R:255; G:166; B:0), жълт виолет (R:255; G:255; B:0 - R:140; G:0; B:255). 18

22 Фиг. 12. Декоративни осветителни тела, светещи в комбинация от виолетов цвят и бял ( R: 140; G: 0; B: R: 255; G: 255; B: 255) Необходимо е да се отбележи че, виолетовият цвят светлина не е сред първите 5 предпочитани цветове, но заедно с белия цвят преобладават в одобрените 5 комбина-ции с оценка 1 (Предпочитан цвят). С оценка 2 (Не особено предпочитана комбинация) на 34% от хората е избрана комбинацията оранжев тъмно син (R:255; G:166; B:0 - R:0; G:136; B:250). На съчетанието жълт оранжев (R:255; G:0; B:0 - R:255; G:166; B:0) 31% от гласувалите са поставили оценка 3 (Безразлична комбинация). 27% са поставили оценка 4 (Непредпочитана комбинация) на жълт червен (R:255; G:255; B:0 - R:255; G:0; B:0). Комбинацията зелен червен (R:0; G:255; B:0 - R:255; G:0; B:0) е посочена като най-дразнеща, с най-голям брой оценки 5. Последвана от: тъмносин червен (R:0; G:136; B:250 - R:255; G:0; B:0), червен виолет (R:255; G:0; B:0 - R:140; G:0; B:255), червен бял (R:255; G:0; B:0 - R:255; G:255; B:255), оранжев червен (R:255; G:166; B:0 - R:255; G:0; B:0). Изследването на цветовите предпочитания на потенциалните ползватели на офис среда е от съществено значение за задоволяването на техните изисквания и потреб-ности и допринася за стимулиране на работоспособността, както и на усещането им за визуален и общ комфорт. Систематизираните данни могат да бъдат използвани както при проектирането на спектрално регулируеми светещи форми, така и при осветяването на офис - пространства с класически светлоизточници. Предвид целите на настоящия труд е необходимо да се предвиди и възмож-ността да се повлияе положително върху психическото напрежение, свързано с моно-тонността или прекомерния стрес по време на работа в офис среда, чрез въвеждането на допълнително осветление от спектрално регулируемите, декоративни осветителни тела. 19

23 Направен е опит да се отделят и систематизират ергономично оптималните цветовосветлинни режими, които да бъдат използвани съобразно спецификата и динамиката на работния процес. За целта са проведени експериментални изследвания и е доказано положителното психическо въздействие на предложените цветови режими върху потенциалните потребители на офис средата. Едно от условията за намаляването на стреса и умората и осигуряването на спокойна работна атмосфера е добрият синтез между обзавеждане, осветление и изборът на тяхното оцветяване. Въвеждането на допълнителни цветово-светлинни дразнители, които могат да бъдат регулирани по сила и интензивност на цвета е средство за осигуряване на психологически комфорт, за освобождаване от умствената и емоционална умора. Въз основа на анкетното проучване за психо-физиологичното въздействие на цветната светлина и за предпочитанията на потребителите е съставена таблица за допустимото време за въздействие на различни цветове светлина при определени характеристики на умственото и психическо напрежение по време на работа. Взети са под внимание характеристиката на разнообразието на дейността и нейната продължителност. На базата на тези данни са установени цветовите режими, чието влияние е оптимално за спокойното протичане на работния процес, за намаляване на високото напрежение и разнообразяването на циклична, еднообразна работа. Наблюдава се тенденция, че с намаляване на интензивността на цвета и смесването му с бял цвят, се увеличава благоприятното му въздействие и времето за което той е допустим. Въвеждането на червения цвят (R: 255; G: 0; B: 0) светлина, по време на работа, се допуска само при леко психическо напрежение и времетраене, не повече от пет минути. Приема се, че спектралното въздействие на жълто - оранжевия тон (R: 255; G: 111; B: 0) е подходящ за не повече от пет минути, но при монотонна работа може да се увеличи до половин час. Цветовите нюанси от средата на спектъра, например жълт (R: 255; G: 221; B: 0) и зелен (R: 123; G: 255; B: 0), както и белият цвят (R: 255; G: 255; B: 255), въздействат положително при високо, средно и леко психическо напрежение.при отенъците на синята светлина (R: 0; G: 247; B: 255) влиянието е обратно на червените и виолетовите (пр. R: 140; G: 0; B: 255). Те могат да се използват при напрегната работа и за не повече от пет минути, а в случаите, в които тоновете са по-светли и до половин час. Тези резултати са в основата на създаването на два режима на цветно освет-ление, режисирани чрез софтуерната програма Color Play 3, като единият е препоръ-чителен при високо психическо напрежение по време на работа, а вторият при леко. Всеки от тях съдържа 5 светлинни комбинации, по 6 минути всяка, комбинирани в модул, който може да се повтаря, в зависимост от продължителността на работния процес. Използван е ефекта Color Wash, при който тоновете светлина преливат един в друг. Светещите обекти са разпределени в две групи: първата включва два от тях, светещи в един цвят и втората другите два, светещи в друг цвят. Между комбина-циите има светлинни паузи, които се изразяват в осветление в бял, зелен и жълт цвят или в отсъствие на светлина. Те се отнасят за четирите декоративни пластики, като има варианти, в които не всичките им лампи светят. От палитрата на Color Play 3 са използвани цветови тонове на светлината с различна наситеност т.е. числото на S (saturation) е различно. 20

24 Режим 1 дава възможност за понижаване на напрегнатостта и умората. Из-ползват се основно близките до слънчевата светлина бял и жълт цвят, като се сменят за кратко с успокояващите зелен и синьо-зелен цвят светлина и за по-кратък период от време тъмно син и виолетов. Фиг.13.Времеви линии на Режим 1 Фиг. 14. Декоративни осветителни тела, светещи в Режим 1: жълт - R: 237, G: 255, B: 36и S: 219,тъмно син: - R: 54, G: 27, B: 255и S: 228, зелен - R: 68, G: 255, B: 0 и S: 255 Режим 2 е предназначен за декоративно осветление по време на монотонна работа, при леко психическо напрежение. При него разнообразието от цветове е побогато. Когато работата е по-спокойна са подходящи светлите тонове на оранжевия и червения цвят, които да предизвикват кратък емоционален подем, като през останалото време основните цветове светлина остават - бял, жълт или зелен близки до естествената среда на човека. 21

25 Фиг. 15. Времеви линии на Режим 2 Фиг. 16. Декоративни осветителни тела, светещи в Режим 2 оранжев цвят R: 255, G: 69, B: 18 Светлинни програми от няколко цвята се създават на база на конкретната работа, която се извършва, в зависимост от нейния характер - динамична и напрегната или методична и свързана със съсредоточаване. Вариантите за комбинация на цветове и ефекти, и промяната в тяхното времетраене са много, като определящо значение за техния избор има ергономичното влия-ние на цветове, както и изявените предпочитания и нужди на потенциалните потреби-тели. Спектрално регулируемите светлинни източници допринасят за преодоляване на състоянието на напрежение, причинено от умствено натоварване и продължителна концентрация. С помощта на сменящи се цветове светлина, състоянията на отегчение и пресищане, предизвикани от еднообразната работа могат да бъдат преодолени или смегчени отчасти. С помощта на цветната светлина може да се постигне динамика в интериорната среда и да се създаде подходяща атмосфера за работа. Избора на оптималните стойности на цветовете светлина, води до психически и емоционален комфорт и повишава трудоспособността. 22