Gli esseri umani possiedono una straordinaria capacità di adattamento al loro ambiente ea ciò che li circonda. Di tutti i tipi di energia che gli esseri umani possono utilizzare, la luce è la più importante. La luce è un elemento chiave della nostra capacità di vedere, ed è necessaria per apprezzare la forma, il colore e la prospettiva degli oggetti che ci circondano nella nostra vita quotidiana. La maggior parte delle informazioni che otteniamo attraverso i nostri sensi le otteniamo attraverso la vista, quasi l'80%. Molto spesso, e perché siamo così abituati ad averlo a disposizione, lo diamo per scontato. Non dobbiamo dimenticare, tuttavia, che aspetti del benessere umano, come il nostro stato d'animo o il nostro livello di stanchezza, sono influenzati dall'illuminazione e dal colore delle cose che ci circondano. Dal punto di vista della sicurezza sul lavoro, la capacità visiva e il comfort visivo sono straordinariamente importanti. Questo perché molti infortuni sono dovuti, tra l'altro, a carenze di illuminazione oa errori commessi dal lavoratore a causa della sua difficoltà nell'identificare gli oggetti oi rischi associati a macchinari, mezzi di trasporto, contenitori pericolosi e così via.

I disturbi visivi associati a carenze nel sistema di illuminazione sono comuni sul posto di lavoro. A causa della capacità della vista di adattarsi a situazioni di illuminazione carente, questi aspetti a volte non vengono presi seriamente in considerazione come dovrebbero.

La corretta progettazione di un sistema di illuminazione dovrebbe offrire le condizioni ottimali per il comfort visivo. Per il raggiungimento di questo obiettivo occorre stabilire una prima linea di collaborazione tra architetti, lighting designer e responsabili dell'igiene nei cantieri. Questa collaborazione dovrebbe precedere l'inizio del progetto, per evitare errori che sarebbero difficili da correggere una volta completato il progetto. Tra gli aspetti più importanti da tenere in considerazione ci sono il tipo di lampada che verrà utilizzata e il sistema di illuminazione che verrà installato, la distribuzione della luminanza, l'efficienza luminosa e la composizione spettrale della luce.

Il fatto che luce e colore influiscano sulla produttività e sul benessere psico-fisiologico del lavoratore dovrebbe incoraggiare l'iniziativa di illuminotecnici, fisiologi ed ergonomi, per studiare e determinare le condizioni di luce e colore più favorevoli in ogni postazione di lavoro. La combinazione dell'illuminazione, il contrasto delle luminanze, il colore della luce, la riproduzione del colore o la selezione dei colori sono gli elementi che determinano il clima cromatico e il comfort visivo.

Fattori che determinano il comfort visivo

I prerequisiti che un impianto di illuminazione deve soddisfare per fornire le condizioni necessarie al comfort visivo sono i seguenti:

• illuminazione uniforme
• luminanza ottimale
• nessun bagliore
• adeguate condizioni di contrasto
• colori corretti
• assenza di effetto stroboscopico o luce intermittente.

È importante considerare la luce negli ambienti di lavoro non solo secondo criteri quantitativi, ma anche qualitativi. Il primo passo è studiare la postazione di lavoro, la precisione richiesta dalle mansioni svolte, la mole di lavoro, la mobilità del lavoratore e così via. La luce dovrebbe includere componenti sia di radiazione diffusa che di radiazione diretta. Il risultato della combinazione produrrà ombre di maggiore o minore intensità che consentiranno al lavoratore di percepire la forma e la posizione degli oggetti nella postazione di lavoro. Dovrebbero essere eliminati i fastidiosi riflessi, che rendono più difficile la percezione dei dettagli, così come i riflessi eccessivi o le ombre profonde.

La manutenzione periodica dell'impianto di illuminazione è molto importante. L'obiettivo è prevenire l'invecchiamento delle lampade e l'accumulo di polvere sulle lampade che si tradurrà in una costante perdita di luce. Per questo è importante selezionare lampade e sistemi di facile manutenzione. Una lampadina a incandescenza mantiene la sua efficienza fino all'attimo prima del guasto, ma non è così per i tubi fluorescenti, che dopo mille ore di utilizzo possono abbassare il loro rendimento fino al 75%.

Livelli di illuminazione

Ogni attività richiede uno specifico livello di illuminazione nell'area in cui si svolge l'attività. In generale, maggiore è la difficoltà per la percezione visiva, maggiore dovrebbe essere anche il livello medio di illuminazione. In varie pubblicazioni esistono linee guida per i livelli minimi di illuminazione associati a diversi compiti. In concreto, quelli elencati in figura 1 sono stati desunti dalle norme europee CENTC 169, e si basano più sull'esperienza che sulla conoscenza scientifica.

Figura 1. Livelli di illuminazione in funzione delle attività svolte

Il livello di illuminamento viene misurato con un luxometro che converte l'energia luminosa in un segnale elettrico, che viene poi amplificato e offre una facile lettura su una scala calibrata di lux. Quando si seleziona un certo livello di illuminazione per una particolare postazione di lavoro, è necessario studiare i seguenti punti:

• la natura del lavoro
• riflettanza dell'oggetto e dell'ambiente circostante
• differenze con la luce naturale e la necessità di illuminazione diurna
• l'età del lavoratore.

Unità e grandezze di illuminazione

Diverse grandezze sono comunemente utilizzate nel campo dell'illuminazione. Quelli di base sono:

Flusso luminoso: Energia luminosa emessa per unità di tempo da una sorgente luminosa. Unità: lumen (lm).

Intensità luminosa: Flusso luminoso emesso in una data direzione da una luce non uniformemente distribuita. Unità: candela (cd).

Livello di illuminazione: Livello di illuminamento di una superficie di un metro quadrato quando riceve un flusso luminoso di un lumen. Unità: lux = lm/m².

Luminanza o brillantezza fotometrica: È definito per una superficie in una direzione particolare, ed è il rapporto tra l'intensità luminosa e la superficie vista da un osservatore situato nella stessa direzione (superficie apparente). Unità: cd/m².

Contrasto: Differenza di luminanza tra un oggetto e ciò che lo circonda o tra diverse parti di un oggetto.

riflettanza: Proporzione di luce riflessa da una superficie. È una quantità adimensionale. Il suo valore è compreso tra 0 e 1.

Fattori che influenzano la visibilità degli oggetti

Il grado di sicurezza con cui viene eseguito un compito dipende, in gran parte, dalla qualità dell'illuminazione e dalle capacità visive. La visibilità di un oggetto può essere modificata in molti modi. Uno dei più importanti è il contrasto delle luminanze dovute ai fattori di riflessione, alle ombre, o ai colori dell'oggetto stesso, e ai fattori di riflessione del colore. Ciò che realmente l'occhio percepisce sono le differenze di luminanza tra un oggetto e ciò che lo circonda, o tra diverse parti dello stesso oggetto. La tabella 1 elenca i contrasti tra i colori in ordine decrescente.

La luminanza di un oggetto, dei suoi dintorni e dell'area di lavoro influenzano la facilità con cui un oggetto viene visto. È quindi di fondamentale importanza che l'area in cui viene eseguito il compito visivo e i suoi dintorni siano attentamente analizzati.

Tabella 1. Contrasti di colore

La dimensione dell'oggetto che si deve osservare, che può essere adeguata o meno a seconda della distanza e dell'angolo di visione dell'osservatore, è un altro fattore. Questi ultimi due fattori determinano la disposizione della postazione di lavoro, classificando le diverse zone in base alla loro facilità di visione. Possiamo stabilire cinque zone nell'area di lavoro (vedi figura 2).

Figura 2. Distribuzione delle zone visive nella postazione di lavoro

Un altro fattore è il lasso di tempo durante il quale si verifica la visione. Il tempo di esposizione sarà maggiore o minore a seconda che l'oggetto e l'osservatore siano statici o che uno o entrambi siano in movimento. Anche la capacità adattativa dell'occhio di adattarsi automaticamente alle diverse illuminazioni degli oggetti può avere una notevole influenza sulla visibilità.

Distribuzione della luce; bagliore

Fattori chiave nelle condizioni che influenzano la visione sono la distribuzione della luce e il contrasto delle luminanze. Per quanto riguarda la distribuzione della luce, è preferibile avere una buona illuminazione generale piuttosto che un'illuminazione localizzata per evitare l'abbagliamento. Per questo motivo, gli accessori elettrici devono essere distribuiti il ​​più uniformemente possibile per evitare differenze di intensità luminosa. Il continuo spostamento attraverso zone non illuminate in modo uniforme provoca affaticamento degli occhi e, con il tempo, ciò può portare a una riduzione della resa visiva.

L'abbagliamento si produce quando una brillante fonte di luce è presente nel campo visivo; il risultato è una diminuzione della capacità di distinguere gli oggetti. I lavoratori che subiscono costantemente e successivamente gli effetti dell'abbagliamento possono soffrire di affaticamento della vista oltre che di disturbi funzionali, anche se in molti casi non ne sono consapevoli.

L'abbagliamento può essere diretto quando la sua origine è fonti luminose luminose direttamente nella linea di visione, o per riflessione quando la luce viene riflessa su superfici ad alta riflettanza. I fattori coinvolti nell'abbagliamento sono:

1. Luminanza della sorgente luminosa: La luminanza massima tollerabile per osservazione diretta è di 7,500 cd/m². La Figura 3 mostra alcuni dei valori approssimativi di luminanza per diverse fonti di luce.
2. Posizione della fonte di luce: Questo tipo di abbagliamento si verifica quando la sorgente di luce si trova entro un angolo di 45 gradi dalla linea di vista dell'osservatore e sarà ridotto al minimo nella misura in cui la sorgente di luce si trova oltre tale angolo. Modi e metodi per evitare l'abbagliamento diretto e riflesso possono essere visti nelle figure seguenti (vedi figura 4).

Figura 3. Valori approssimativi di luminanza

Figura 4. Fattori che influenzano l'abbagliamento

In generale, l'abbagliamento è maggiore quando le sorgenti luminose sono montate ad altezze inferiori o quando sono installate in ambienti ampi, perché le sorgenti luminose in ambienti ampi o le sorgenti luminose troppo basse possono facilmente rientrare nell'angolo di visione che produce abbagliamento.

3. Distribuzione della luminanza tra diversi oggetti e superfici: maggiori sono le differenze di luminanza tra gli oggetti all'interno del campo visivo, maggiore sarà l'abbagliamento creato e maggiore sarà il deterioramento della capacità visiva dovuto agli effetti sui processi adattativi della vista. Le disparità di luminanza massime consigliate sono:

• compito visivo - superficie di lavoro: 3:1
• compito visivo - dintorni: 10:1

4. Lasso di tempo dell'esposizione: Anche sorgenti luminose con una bassa luminanza possono causare abbagliamento se la durata dell'esposizione è troppo prolungata.

Evitare l'abbagliamento è una proposta relativamente semplice e può essere raggiunta in diversi modi. Un modo, ad esempio, è quello di disporre delle griglie sotto le fonti di illuminazione, oppure utilizzare diffusori avvolgenti o paraboliche che possano direzionare correttamente la luce, oppure ancora installando le fonti di luce in modo che non interferiscano con l'angolo di visione. Nella progettazione del luogo di lavoro, la corretta distribuzione della luminanza è importante quanto l'illuminazione stessa, ma è anche importante considerare che una distribuzione della luminanza troppo uniforme rende più difficile la percezione tridimensionale e spaziale degli oggetti.

Sistemi di illuminazione

L'interesse per l'illuminazione naturale è aumentato di recente. Ciò è dovuto non tanto alla qualità dell'illuminazione che offre quanto al benessere che procura. Ma poiché il livello di illuminazione da fonti naturali non è uniforme, è necessario un sistema di illuminazione artificiale.

I sistemi di illuminazione più comunemente utilizzati sono i seguenti:

Illuminazione generale uniforme

In questo sistema le sorgenti luminose sono distribuite uniformemente indipendentemente dalla posizione delle postazioni di lavoro. Il livello medio di illuminazione dovrebbe essere uguale al livello di illuminazione richiesto per il compito che verrà svolto. Questi sistemi sono utilizzati principalmente nei luoghi di lavoro in cui le postazioni di lavoro non sono fisse.

Deve rispondere a tre caratteristiche fondamentali: La prima è quella di essere dotata di dispositivi antiabbagliamento (griglie, diffusori, riflettori e così via). La seconda è che dovrebbe distribuire una frazione della luce verso il soffitto e la parte alta delle pareti. E il terzo è che le sorgenti luminose dovrebbero essere installate il più in alto possibile, per ridurre al minimo l'abbagliamento e ottenere un'illuminazione il più omogenea possibile. (Vedi figura 5)

Figura 5. Sistemi di illuminazione

Questo sistema cerca di rafforzare lo schema di illuminazione generale posizionando le lampade vicino alle superfici di lavoro. Questi tipi di lampade spesso producono abbagliamento e i riflettori devono essere posizionati in modo tale da bloccare la fonte di luce dalla vista diretta del lavoratore. L'uso dell'illuminazione localizzata è consigliato per quelle applicazioni in cui le esigenze visive sono molto critiche, come livelli di illuminazione di 1,000 lux o superiori. Generalmente la capacità visiva si deteriora con l'età del lavoratore, il che rende necessario aumentare il livello di illuminazione generale o assecondarlo con un'illuminazione localizzata. Questo fenomeno può essere chiaramente apprezzato nella figura 6.

Figura 6. Perdita dell'acuità visiva con l'età

Illuminazione generale localizzata

Questo tipo di illuminazione è costituito da sorgenti a soffitto distribuite tenendo conto di due cose: le caratteristiche di illuminazione dell'apparecchiatura e le esigenze di illuminazione di ciascuna postazione di lavoro. Questo tipo di illuminazione è indicato per quegli spazi o aree di lavoro che richiedono un alto livello di illuminazione, e richiede di conoscere la futura ubicazione di ogni postazione di lavoro in anticipo in fase di progettazione.

Colore: concetti di base

La scelta di un colore adeguato per un cantiere contribuisce notevolmente all'efficienza, alla sicurezza e al benessere generale dei dipendenti. Allo stesso modo, la finitura delle superfici e delle attrezzature presenti nell'ambiente di lavoro contribuisce a creare piacevoli condizioni visive e un piacevole ambiente di lavoro.

La luce ordinaria è costituita da radiazioni elettromagnetiche di diverse lunghezze d'onda che corrispondono a ciascuna delle bande dello spettro visibile. Mescolando la luce rossa, gialla e blu possiamo ottenere la maggior parte dei colori visibili, compreso il bianco. La nostra percezione del colore di un oggetto dipende dal colore della luce con cui viene illuminato e dal modo in cui l'oggetto stesso riflette la luce.

Le lampade possono essere classificate in tre categorie a seconda dell'aspetto della luce che emettono:

• colore dall'aspetto caldo: una luce bianca rossastra consigliata per uso residenziale
• colore con aspetto intermedio: una luce bianca consigliata per i cantieri
• colore dall'aspetto freddo: una luce bianca bluastra consigliata per attività che richiedono un elevato livello di illuminazione o per climi caldi.

I colori possono anche essere classificati come caldi o freddi in base alla loro tonalità (vedi figura 7).

Figura 7. Tonalità dei colori "caldi" e "freddi".

Contrasto e temperatura di diversi colori

I contrasti di colore sono influenzati dal colore della luce selezionata, e per questo motivo la qualità dell'illuminazione dipenderà dal colore della luce scelto per un'applicazione. La selezione del colore della luce da utilizzare dovrebbe essere effettuata in base all'attività che verrà svolta sotto di essa. Se il colore è vicino al bianco, la resa del colore e la diffusione della luce saranno migliori. Più la luce si avvicina all'estremità rossa dello spettro, peggiore sarà la riproduzione del colore, ma l'ambiente sarà più caldo e invitante.

L'aspetto cromatico dell'illuminazione dipende non solo dal colore della luce, ma anche dal livello di intensità luminosa. Una temperatura di colore è associata alle diverse forme di illuminazione. La sensazione di soddisfazione per l'illuminazione di un dato ambiente dipende da questa temperatura di colore. In questo modo, ad esempio, una lampadina a incandescenza da 100 W ha una temperatura di colore di 2,800 K, un tubo fluorescente ha una temperatura di colore di 4,000 K e un cielo coperto ha una temperatura di colore di 10,000 K.

Kruithof ha definito, attraverso osservazioni empiriche, un diagramma di benessere per diversi livelli di illuminazione e temperature di colore in un dato ambiente (vedi figura 8). In questo modo, ha dimostrato che è possibile sentirsi a proprio agio in determinati ambienti con bassi livelli di illuminazione se anche la temperatura del colore è bassa, se il livello di illuminazione è una candela, ad esempio, con una temperatura del colore di 1,750 K.

Figura 8. Diagramma di comfort in funzione dell'illuminazione e delle temperature di colore

I colori delle lampade elettriche possono essere suddivisi in tre gruppi in base alla loro temperatura di colore:

• bianco luce diurna: circa 6,000 K
• bianco neutro: circa 4,000 K
• bianco caldo: circa 3,000 K

Combinazione e selezione di colori

La selezione dei colori è molto rilevante se la consideriamo insieme a quelle funzioni in cui è importante identificare gli oggetti che devono essere manipolati. È anche rilevante quando si delimitano le vie di comunicazione e in quei compiti che richiedono un forte contrasto.

La selezione della tonalità non è una questione così importante quanto la selezione delle adeguate qualità riflettenti di una superficie. Ci sono diverse raccomandazioni che si applicano a questo aspetto delle superfici di lavoro:

soffitti: La superficie di un soffitto dovrebbe essere il più bianca possibile (con un fattore di riflessione del 75%), perché la luce si rifletterà da essa in modo diffuso, dissipando l'oscurità e riducendo l'abbagliamento delle altre superfici. Ciò comporterà anche un risparmio nell'illuminazione artificiale.

Pareti e pavimenti: Le superfici delle pareti all'altezza degli occhi possono produrre abbagliamento. I colori chiari con fattori riflettenti dal 50 al 75% tendono ad essere adeguati per le pareti. Mentre le vernici lucide tendono a durare più a lungo dei colori opachi, sono più riflettenti. Le pareti dovrebbero quindi avere una finitura opaca o semilucida.

I pavimenti dovrebbero essere rifiniti con colori leggermente più scuri rispetto a pareti e soffitti per evitare l'abbagliamento. Il fattore riflettente dei pavimenti dovrebbe essere compreso tra il 20 e il 25%.

Materiale: Piani di lavoro, macchinari e tavoli dovrebbero avere fattori riflettenti compresi tra il 20 e il 40%. L'attrezzatura dovrebbe avere una finitura duratura di colore puro, marrone chiaro o grigio, e il materiale non dovrebbe essere lucido.

L'uso corretto dei colori nell'ambiente di lavoro facilita il benessere, aumenta la produttività e può avere un impatto positivo sulla qualità. Può anche contribuire a una migliore organizzazione e alla prevenzione degli incidenti.

È opinione diffusa che imbiancare pareti e soffitti e fornire adeguati livelli di illuminazione sia tutto ciò che si può fare per quanto riguarda il comfort visivo dei dipendenti. Ma questi fattori di comfort possono essere migliorati abbinando il bianco ad altri colori, evitando così la fatica e la noia che caratterizzano gli ambienti monocromatici. I colori hanno anche un effetto sul livello di stimolazione di una persona; i colori caldi tendono ad attivare e rilassare, mentre i colori freddi sono usati per indurre l'individuo a rilasciare o liberare la sua energia.

Il colore della luce, la sua distribuzione ei colori utilizzati in un dato spazio sono, tra gli altri, fattori chiave che influenzano le sensazioni provate da una persona. Data la molteplicità di colori e fattori di comfort esistenti, è impossibile stabilire linee guida precise, soprattutto considerando che tutti questi fattori devono essere combinati in base alle caratteristiche e alle esigenze di una particolare postazione di lavoro. Si possono però elencare alcune regole pratiche di base e generali che possono aiutare a creare un ambiente vivibile:

• I colori vivaci producono sensazioni confortevoli, stimolanti e serene, mentre i colori scuri tendono ad avere un effetto deprimente.
• Le fonti di luce dai colori caldi aiutano a riprodurre bene i colori caldi. Gli oggetti dai colori caldi sono più gradevoli alla vista con luce calda che con luce fredda.
• I colori chiari e opachi (come i pastelli) sono molto appropriati come colori di sfondo, mentre gli oggetti dovrebbero avere colori ricchi e saturi.
• I colori caldi eccitano il sistema nervoso e danno la sensazione che la temperatura stia salendo.
• Per gli oggetti sono preferibili i colori freddi. Hanno un effetto calmante e possono essere usati per produrre l'effetto della curvatura. I colori freddi aiutano a creare la sensazione che la temperatura stia scendendo.
• La sensazione di colore di un oggetto dipende dal colore di sfondo e dall'effetto della sorgente luminosa sulla sua superficie.
• Gli ambienti che sono fisicamente freddi o caldi possono essere mitigati utilizzando rispettivamente luci calde o fredde.
• L'intensità di un colore sarà inversamente proporzionale alla parte del normale campo visivo che occupa.
• L'aspetto spaziale di una stanza può essere influenzato dal colore. Una stanza sembrerà avere un soffitto più basso se le sue pareti sono dipinte di un colore brillante e il pavimento e il soffitto sono più scuri, e sembrerà avere un soffitto più alto se le pareti sono più scure e il soffitto è luminoso.

Riconoscere gli oggetti attraverso il colore

La selezione dei colori può influenzare l'efficacia dei sistemi di illuminazione influenzando la frazione di luce che viene riflessa. Ma anche il colore gioca un ruolo fondamentale quando si tratta di identificare gli oggetti. Possiamo utilizzare colori brillanti e accattivanti o contrasti di colore per evidenziare situazioni o oggetti che richiedono un'attenzione particolare. La tabella 2 elenca alcuni dei fattori di riflessione per diversi colori e materiali.

Tabella 2. Fattori di riflessione di diversi colori e materiali illuminati con luce bianca

In ogni caso, l'identificazione per colore dovrebbe essere utilizzata solo quando è veramente necessaria, poiché l'identificazione per colore funzionerà correttamente solo se non ci sono troppi oggetti evidenziati dal colore. Di seguito sono riportate alcune raccomandazioni per identificare i diversi elementi in base al colore:

• Attrezzature antincendio e di sicurezza: Si consiglia di identificare questa apparecchiatura apponendo una grafica riconoscibile sulla parete più vicina in modo che possa essere trovata rapidamente.
• Macchinario: La colorazione dei dispositivi di arresto o di emergenza con colori vivaci su tutti i macchinari è fondamentale. Si consiglia inoltre di contrassegnare con il colore le aree che necessitano di lubrificazione o manutenzione periodica, che possono aggiungere facilità e funzionalità a queste procedure.
• Tubi e tubi: Se sono importanti o trasportano sostanze pericolose il miglior consiglio è quello di colorarle completamente. In alcuni casi può essere sufficiente colorare solo una linea lungo la loro lunghezza.
• Scale: Per facilitare la discesa è preferibile una fascia per ogni passo piuttosto che diverse.
• Rischi: Il colore deve essere utilizzato per identificare un rischio solo quando il rischio non può essere eliminato. L'identificazione sarà molto più efficace se effettuata secondo un codice colore prestabilito.

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