Гигиенические требования к рациональному искусственному освещению. Гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения помещений. Самостоятельная работа студентов

Цель занятия: изучить гигиенические требования к естествен- ному и искусственному освещению, освоить методы определения и оценки показателей естественного и искусственного освещения помещений.

При подготовке к занятию студенты должны проработать следующие вопросы теории.

1. Состав солнечной радиации. Биологическое и гигиеническое значение лучей солнечного спектра. Общие гигиенические требования к освещению.

2. Естественное освещение. Факторы, влияющие на естественную освещенность помещений. Показатели оценки и нормирование уровня естественного освещения помещений различного назначения.

3. Гигиенические требования к искусственному освещению помещений. Источники света, их гигиеническая оценка. Системы освещения. Характеристика разных типов светильников и светозащитной арматуры.

4. Методы оценки и нормирование искусственного освещения производственных помещений.

После освоения темы студент должен знать:

Методику проведения гигиенического обследования производственного освещения;

Определение инсоляционного режима помещений;

Проведение инструментальных и расчетных определений естественной и искусственной освещенности аптечных поме- щений;

уметь:

Оценить состояние естественного и искусственного освещения в помещениях аптечных учреждений по результатам исследований на соответствие гигиеническим нормативам;

Оценить условия труда персонала аптек по фактору «световая среда»;

Использовать основные нормативные документы и информационные источники справочного характера для разработки гигиенических рекомендаций по улучшению освещения аптечных помещений.

Учебный материал для выполнения задания

Оптический диапазон электромагнитного излучения Солнца, достигающий границ земной атмосферы (от 100 до 60 000 нм), условно делится на три части (инфракрасную, ультрафиолетовую и видимую части солнечного спектра), так как с изменением длины электромагнитных волн изменяются свойства лучистой энергии.

УФ-излучение Солнца в диапазоне 10-200 нм полностью расходуется на образование ионосферы на высоте 50- 80 км от поверхности Земли. Коротковолновое УФ-излучение в диапазоне 200-280 нм (УФ-С), оказывающее выраженное бактерицидное действие, не достигает поверхности Земли; большая его часть расходуется в стратосфере на высоте 20- 25 км на образование озонового слоя, остальная часть поглощается кислородом тропосферы. Часть УФ- излучения, достигающая поверхности Земли и непосредственно оказывающая воздействие на природу Земли и человека, это длинноволновое, 400-320 нм (УФ-А), и средневолновое, 320-280 нм (УФ-В). В промышленных городах, особенно зимой, УФ-излучение Солнца полностью поглощается техногенными компонентами городского воздуха (например, оксидами азота) и не поступает в помещение. В помещения может поступать лишь незначительная часть УФИ с длиной волны 300-400 нм, так как УФИ короче 300 нм задерживается обычным оконным стеклом, содержащим в своем составе оксиды титана, хрома и железа. Специальные увиолевые стекла пропускают УФ-лучи с длиной волны до 254,4 нм.

УФ-лучи являются наиболее биологически активными из всего диапазона. УФ-А вызывают так называемую раннюю пигментацию за счет образования пигмента меланина из аминокислоты тирозина, что обусловливает эффект загара, а также при достаточной дозе эритему, являющуюся специфической реакцией кожи на УФ-излучение. УФ-В влияют на поддержание нормального фосфорно-кальциевого обмена за счет синтеза холекальциферола (витамина Д 3) из дегидрохолестерина. Без эндогенного синтеза витамина Д3 его дефицит наблюдается даже при условии достаточного рациона питания, особенно у детей. В районах, характеризующихся недостатком УФ- излучения, необходима организация профилактического УФ-облучения в организованных коллективах повышенного риска (детские дошкольные учреждения, некоторые рабочие коллективы - горняков, работников метро) с помощью искусственных источников. Однако УФ-лучи при передозировке могут оказывать негативное воздействие на человека в виде повреждения структуры молекулы ДНК, что может привести к гибели, мутациям или опухолевому перерождению клетки. Бластомогенным действием обладают УФизлучение с длиной волны 240-313 нм. Кроме того, под действием УФ-лучей, отраженных от освещенной солнцем поверхности снега или льда, может развиться офтальмия - кератоконъюнктивит. Количество УФ-излучения, вызывающее через 6-10 ч едва заметное покраснение кожи незагорелого человека, называется эритемной или пороговой дозой. Оптимальная доза УФ-лучей равна 1/3-1/6 эритемной дозы. Профилактика светового голодания предусматривает необходимость применения искусственного УФ-облучения.

Основное действие инфракрасного излучения Солнца (ЭМИ с длиной волны более 760 нм) - тепловое. ИК-лучи, поглощаясь тка- нями организма, вызывают повышение температуры участка кожи и образование тепловой эритемы. В условиях населенных мест и тем более жилища ИК-лучи выраженного специфического биологического действия не оказывают; однако в условиях южной зоны или неудачной ориентации здания, расположенного в центральной зоне, периодически могут наблюдаться нарушения микроклимата помещения в результате его избыточной инсоляции в летнее время года, поэтому в санитарных правилах предусмотрены солнцезащитные приспособления (СанПиН2.2.1/2,1.1.1076-01). Для поддержания благоприятного микроклимата в помещении используются искусственные источники ИК-излучения - разнообразные приборы и сис-

темы отопления, а в лечебных целях применяются ИК-ванна, лампа Соллюкс, лампа Минина.

Значение видимого излучения (ЭМИ с длиной волны от 760 до 380 нм) велико. Видимые лучи, воздействуя на зрительный ана- лизатор (фоточувствительные клетки глаза), способствуют преобразованию энергии света, в результате чего организм получает до 90% информации об окружающей среде (психофизиологическое значение света). Зрительный анализатор за счет выработки гормона мелатонина регулирует биологические ритмы, т.е. циркадную систему, которая контролирует суточные ритмы сна и бодрствования, температуру тела, гормональную срецию и другие физиологические функции, включая и познавательную деятельность. При недостатке солнечного света в осенне-зимний сезон у некоторых людей развивается так называемый синдром сезонного расстройства, характеризующийся депрессией, упадком сил, желанием замкнуться в себе, а также повышенным аппетитом и потребностью во сне. Солнечный свет необходим человеку для выполнения зрительной работы (соци- альное значение света).

Все помещения, предназначенные для длительного пребывания людей, должны иметь хорошее естественное и искусственное освещение. Плохая световая обстановка жилых, учебных и производственных помещений в сочетании с высокой зрительной нагрузкой может явиться причиной зрительного и общего утомления, способствовать развитию близорукости, нистагма и некоторых других заболеваний, а также травм.

Естественное освещение

Естественное освещение помещений обеспечивается прямыми солнечными лучами (инсоляция), рассеянным светом с небосвода и отраженным светом противостоящего здания и поверхностью покрытия. Отсутствие естественного света вызывает явление «светового голодания», т.е. состояние организма, обусловленное дефицитом ультрафиолетового облучения и проявляющееся в нарушении обмена веществ и снижении резистентности организма. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.

Естественное освещение помещений обусловлено световым климатом, т.е. условиями наружного естественного освещения, которые зависят от общих климатических условий местности, степени про-

зрачности атмосферы, а также отражающей способности окружающих предметов.

На уровень естественного освещения помещений оказывает также влияние географическая широта местности, ориентация здания по сторонам света, наличие затенения окон противостоящим зданием, которое в свою очередь зависит от расстояния между ними, высоты и цвета стен, а также близости зеленых насаждений. Большое значение имеет величина оконных проемов, их форма и расположение.

Все эти факторы определяют продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, т.е. инсоляционный режим помещений. Гигиеническая классификация продолжительности инсоляции помещений учитывает общеоздоровительный, бактерицидный и психофизиологический эффекты прямого солнечного света, а также оптимальное сочетание всех факторов при соблюдении минимальных значений каждого из них. Рассеянный и отраженный свет, поступающий в помещение, не содержит многих частей солнечного спектра как видимого, так и ультрафиолетового диапазона, поглощенных различными объектами (поверхность земли, деревья, стены зданий, облака и др.), и поэтому с физиолого-гигиенических позиций не может считаться полноценным (табл.10).

Гигиенические нормативы инсоляции дифференцированы по широте местности на определенные периоды года, для которых регла- ментировано нормативное время инсоляции (СанПиН2.2.1/2,1.1.1076- 01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий»): для северной зоны (севернее 58? северной широты) с 22 апреля по 22 августа не менее 2,5 ч; для центральной зоны (58-48? северной широты) с 22 марта по 22 сентября не менее 2 ч; для южной зоны (южнее 48? северной широты) с 22 февраля по 22 октября не менее 1,5 ч.

Различают три основных типа инсоляционного режима (табл. 11), а также различные варианты их сочетаний. Например, по продолжительности инсоляции режим может быть умеренным, а по температурным параметрам - максимальным.

Таблица 11. Типы инсоляционного режима помещений умеренной

климатической зоны северного полушария

Инсоляционный режим необходимо учитывать при ориентации помещений различного функционального назначения. Ориентация окон в северных широтах на южную сторону обеспечивает более высокие уровни освещенности и длительную инсоляцию по сравнению с северным направлением. В средних и южных широтах для жилых, учебных зданий и основных производственных помещений аптек (асептический блок, ассистентская, комната провизора-аналитика, расфасовочная, кабинет управляющего) наилучшей ориентацией, обеспечивающей достаточную освещенность и инсоляцию помещений без перегрева, является южная и юго-восточная, восточная стороны. Она способствует в определенной мере санации воздуха, происходящей за счет проникновения и воздействия солнечных лучей, бактерицидной энергии которых достаточно для оздоровления внутренней среды помещения в обычных условиях.

На север, северо-запад, северо-восток следует ориентировать помещения, в которых не требуется высокая инсоляция или необходимо предупредить действие прямых солнечных лучей. Это вспомогательные помещения аптек (материальные помещения, моечная, дистил- ляционно-стерилизационная), помещения больниц (операционные, реанимационные, перевязочные, процедурные кабинеты, пищеблоки), кабинеты черчения, рисования, информатики и физкультурные залы детских и учебных учреждений, кухни жилых зданий. Эта ориентация обеспечивает равномерное естественное освещение помещений и исключает перегрев. Западная ориентация обусловливает перегрев помещений летом и недостаток солнечной инсоляции зимой.

Освещенность помещений зависит также от степени отражения света, которая определяется окраской потолка, стен, пола и оборудования в самом помещении. Темные цвета поглощают большое количество света, а светлая окраска увеличивает освещенность за счет отраженного света. Белый цвет и светлые тона обеспечивают отражение световых лучей на 70-90%, светло-желтый цвет - на 60%, светло-зеленый - на 46%, цвет натурального дерева - на 40%, голубой - на 25%, темно-желтый - на 20%, светло-коричневый - на 15%, темно-зеленый - на 10%, синий и фиолетовый - 6-10%.

В помещениях для отделки потолка рекомендован белый цвет, для стен - светлые тона желтого, бежевого, розового, зеленого, голубого, для мебели - цвет натурального дерева, для дверей и оконных рам - белый. Рекомендации по цветовому оформлению помещений должны учитывать влияние видимого света на организм человека. Красно-желтые цвета оказывают бодрящее действие, сине-фиолетовые - успокаивающее. В северных районах для окраски стен помещений рекомендованы оттенки желтого и оранжевого цвета, имитирующие солнечный свет, в южных районах - оттенки зеленовато-голубого, смягчающие блеск солнечного света в помещении.

На уровень естественного освещения влияют качество и чистота стекол, стен, потолка, затененность окон шторами, наличие высоких цветов на подоконниках. Так, загрязненные стены отражают свет в 2 раза меньше, чем недавно покрашенные. Закопченный потолок уменьшает освещенность комнаты на одну треть.

В зависимости от места расположения световых проемов естественное освещение подразделяется на боковое (через окна), верхнее (через световые фонари) и комбинированное (верхнее и боковое).

Естественное освещение нормируется в относительных величинах в зависимости от прихода светового потока Солнца (коэффициент естественной освещенности, световой коэффициент, угол падения и угол отверстия). Для гигиенической оценки естественного освещения используются светотехнический и геометрический (графический) методы исследования. С помощью светотехнического метода определяют коэффициент естественной освещенности (КЕО). Коэффициент естественной освещенности показывает, какую часть в процентах составляет естественная освещенность на рабочем месте внутри помещения, создаваемая светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению естественной освещенности на горизонтальной поверхности вне здания под открытым небом.

Для определения освещенности применяются фотоэлектрические люксметры типа Ю-116 с селеновым фотоэлементом и системой светофильтров (рис. 11) и люксметры типа Аргус-01 с полупроводниковым кремниевым фотодиодом. Механизм действия люксметра Ю-116 основан на преобразовании энергии светового потока в электрическую. Воспринимающая часть прибора - селеновый фотоэлемент соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах. Световой поток, падающий на фотоэлемент, преобразуется в нем в электрический ток, который регистрируется гальванометром. Люксметры разных типов имеют 1, 2 или 3 шкалы для измерения освещенности в трех диапазонах: от 0 до 25 лк, от 0 до 100 лк и от 0 до 500 лк, а также и набор светофильтров, что позволяет измерять освещенность в большом диапазоне (от 0,5-1 до 30-50 тыс люкс).

Рис. 11. Люксметр Ю-116 с набором светофильтров

Величины КЕО нормируются в помещениях в зависимости от их функционального назначения. Диапазон величин КЕО для жилых помещений колеблется от 0,5 до 1%.

Таблица 12. Значение коэффициента естественной освещенности

для различных помещений аптек (СНиП 23-05-95)

КЕО при естественном освещении для различных помещений аптек в зависимости от их функционального назначения устанав- ливается при оптимальной ориентации помещений и минимальной продолжительности инсоляции их фасадов прямыми солнечными лучами. При этом учитывается характер зрительной работы и световой климат. Таким образом установлены минимальные величины КЕО для наиболее удаленных от окон точек помещения аптек

(табл. 12).

С помощью геометрического метода определяются световой коэффициент (СК), коэффициент заглубления (КЗ), угол падения и угол отверстия. Световой коэффициент выражает отношение площади световой (остекленной) поверхности окон, принимаемой за единицу, к площади пола помещения. Для расчета светового коэффициента измеряют площадь остекления окон и площадь пола (в м 2), а затем вычисляют их отношение. Световой коэффициент в жилых и детских дошкольных учреждениях рекомендован на уровне 1:5-1:6, в учебных помещениях 1:4-1:5. При проектировании аптек необходимо учитывать, чтобы СК был не ниже указанных величин (табл.13).

Таблица 13. Значение светового коэффициента в аптечных помещениях

Коэффициент заглубления выражает отношение расстояния от пола до верхнего края окна к глубине помещения. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается глубиной помещения до 6 м.

Оценка естественного освещения только по световому коэффициенту и коэффициенту заглубления может оказаться неточной, так как не учитывается возможность затенения окон противоположно стоящими зданиями и деревьями, поэтому для уточнения оценки дополнительно определяется угол падения световых лучей и угол отверстия.

Угол падения показывает, под каким углом световые лучи из окна падают на освещаемую горизонтальную рабочую поверхность в помещении. В том случае, если из-за противостоящего здания или деревьев в комнату попадает не прямой солнечный свет, а только отраженные лучи, их спектр лишен коротковолновой, самой эффективной в биологическом отношении части - ультрафиолетовых лучей. Угол падения света на рабочем месте должен быть не менее 27?. Угол, в пределах которого в определенную точку помещения попада- ют прямые лучи с небосвода, носит название угла отверстия. Угол отверстия должен быть не менее 5?. Определение и оценка величин углов падения света и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. Характеристика и оценка достаточности естественного освещения помещения производятся в соответствии с гигиеническими нормативами (табл. 15).

Искусственное освещение

Искусственное освещение применяется в помещениях без естественного освещения или при выполнении точных зрительных работ с недостаточным естественным освещением в дневное время (совмещенное освещение). Основными гигиеническими требованиями

к искусственному освещению являются достаточный уровень его интенсивности, равномерность и постоянство во времени, отсутствие слепящего действия и резких теней, вызванных источником, обеспе- чение правильной цветопередачи. Создаваемый им спектр должен быть приближен к спектру естественного солнечного света.

Рациональное искусственное освещение обеспечивается правильным выбором системы освещения, источников света, светильников, их размещением, видом осветительной арматуры, направлением све- тового потока и характером света. Искусственное освещение может быть трех систем: общее (равномерное - при размещении светильников в верхней зоне помещения по всей ее площади или локализованное - при расположении светильников с учетом размещения оборудования и рабочих мест), местное и комбинированное (общее освещение дополняется местным). Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования мес- тной системой освещения (настольные лампы). Наилучшие условия достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.

В качестве источников искусственного освещения в настоящее время применяются газоразрядные лампы и лампы накаливания. В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева вольфрамовой нити лампы до высоких температур. Ввиду низкой световой отдачи, небольшого срока службы (до 1500 ч), преобладания в спектре лампы желтовато-красных цветов, что искажает цветовое восприятие, применение ламп накаливания ограничено. Галогеновые лампы накаливания с вольфрамово-йодным (галогеновым) циклом более эффективны, их световая отдача и срок службы выше (до 8000 ч). Спектр галогеновых ламп накаливания близок к естественному свету, что позволяет их использовать в общественных помещениях (библиотеках, столовых и др.). В основном лампы накаливания используются для местного освещения, в помещениях с кратковременным пребыванием людей и в случаях, если применение газоразрядных ламп невозможно по технологическим причинам.

Применяемые газоразрядные лампы бывают низкого давления (люминесцентные) и высокого давления. Действующими нормами («Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» СанПиН

2.2.1/2.1.1.1278-03) люминесцентные лампы приняты в качестве основных для общественных и производственных помещений из-за того, что они обладают значительной световой отдачей, позволяющей создать высокие уровни освещенности, экономичность, имеют мягкий, рассеянный свет и сравнительно невысокую яркость, их спектр излучения близок спектру дневного света. Принцип действия люминесцентных ламп заключается в преобразовании излучения ртутного разряда в видимые лучи, что достигается возбуждением люминофоров ультрафиолетовыми лучами. Для этого внутренняя поверхность колбы покрывается специальным составом - люминофором, внутри колбы помещается капелька ртути для образования ртутных паров. При пропускании электрического тока через лампу возникает ультрафиолетовое излучение, под влиянием которого люминофоры начинают светиться.

Люминесцентные лампы выпускаются нескольких типов в зависимости от состава люминофора. Лампы дневного света (ЛД) с голубоватым цветом излучения рекомендованы к применению в помещениях с правильным цветоразличением. Лампы белого цвета (ЛБ) с преобладанием в их спектре оранжево-желтых оттенков и особенно лампы холодного белого света (ЛХБ), белого света с улучшенной цветопередачей (ЛХЕ) и дневного света, правильной цветопередачей (ЛДЦ) используются в жилых, учебных и аптечных помещениях, где требуется хорошая цветопередача человеческого лица. Лампы теплого белого света (ЛТБ) имеют преобладание в спектре желтых и розовых лучей, поэтому используются для освещения вокзалов, вестибюлей кинотеатров, помещений метро.

Светильник применяется для защиты глаз от слепящего действия источника света. Светильник состоит из двух частей - источника света (лампы) и осветительной арматуры. С точки зрения перерасп- ределения светового потока различают светильники прямого, отраженного и рассеянного света. Арматура светильников прямого света за счет внутренней отражающей поверхности направляет около 90% света лампы на освещаемое место. Светильники отраженного света, наоборот, большую часть светового потока направляют вверх, за счет чего помещение освещается мягким, равномерным рассеянным светом, но при этом теряется 50% света. Наиболее часто в жилых, учебных, а также больничных и аптечных помещениях используются светильники рассеянного света, который распределяется равномерно по всему помещению, не дает резких теней и бликов. Для получе-

ния рассеянного света в светильниках применяется молочное или матовое стекло.

Количество светильников и мощность ламп рассчитываются по уровню освещенности на рабочих местах, которое должно соответствовать установленным гигиеническим нормативам. Измерение уровня искусственного освещения непосредственно на горизонтальной поверхности рабочего места производится с помощью люксметра (объективный метод). Контрольные точки для измерения минимальной освещенности размещают в центре помещения, под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен на расстоянии не менее 1 м. Измерение уровня искусственного освещения проводится в темное время суток.

На практике при проектировании осветительных установок и экспертизе проектов производственных помещений часто применяются расчетные методы определения освещенности. Наиболее широко используется метод удельной мощности. Количество светильников и мощность ламп рассчитываются по уровню освещенности на рабочих местах, которое должно соответствовать установленным гигиеническим нормативам.

Метод удельной мощности (метод ватт) рекомендуется для ориентировочного определения искусственной освещенности. Он основан на подсчете суммарной мощности всех источников света (W) в помещении и определении удельной мощности ламп (P) путем деления W на площадь помещения (S) (P=W/S, Вт/м 2). Искусственная освещенность рассчитывается при умножении удельной мощности ламп на коэффициент е, показывающий, какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 1 Вт/м 2 . Значение е для помещений с площадью не более 50 м 2 при напряжении в сети 220 В для ламп накаливания мощностью менее 100 Вт равно 2,0; для ламп 100 Вт и более - 2,5; для люминесцентных ламп - 12,5.

Пример. Площадь материальной комнаты 25 м 2 . Она освещается двумя лампами накаливания по 100 Вт, напряжение в сети 220 В.

Удельная мощность ламп = (100 Вт * 2 лампы) : 25 м 2 = 8 Вт/м 2 .

Искусственная освещенность = 8 Вт/м 2 * 2,5 = 20 лк.

Необходимая величина освещенности на рабочих местах устанавливается в зависимости от размера объектов различения, так как рассматривание мелких деталей при недостаточной освещенности приводит к значительному снижению зрительной работоспособности и

производительности труда. Нормы искусственной освещенности при выполнении зрительных работ разной точности (от I до VI разряда) в аптечных помещениях приведены в табл. 14-15.

Таблица 14. Нормы искусственной освещенности аптечных помещений

(СНиП 23-05-95)

Таблица 15. Нормы естественного, совмещенного и искусственного освещения жилых, учебных, аптечных и лечебных помещений (извлечения из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03)

Освещение

Окончание табл. 15

Лабораторная работа «Определение и оценка естественного и искусственного освещения помещения»

Задания студенту

1. Определить тип инсоляционного режима учебного помещения.

2. Определить показатели естественного освещения в учебном помещении (световой коэффициент, коэффициент заглубления) и на рабочем месте (КЕО, углы падения света и отверстия). Оценить условия естественного освещения помещения в целом и своего рабочего места.

3. Определить освещенность помещения искусственным светом объективным и расчетным методами. Дать оценку освещенности и характеристику системы освещения, источников света, вида арматуры и характера света в применяемых светильниках.

4. Написать санитарно-гигиеническое заключение на основании сопоставления результатов определения показателей освещенности с их гигиеническими нормативами (СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03).

Методика работы

1. Определение типа инсоляционного режима учебного помещения проводится с учетом ориентации здания по сторонам света, затенения окон соседними домами, величиной светопроемов.

2. Определение и оценка показателей естественного освещения помещений

Определение коэффициента естественной освещенности Измерить с помощью люксметра естественную освещенность на

рабочем месте в помещении (Е 1) и освещенность горизонтальной плоскости вне здания (Е0). Расчет коэффициента естественной освещенности производится по формуле:

КЕО = Е 1 100 / Е 0 , %,

где: Е1 - освещенность на горизонтальной поверхности внутри помещения;

Е0 - освещенность горизонтальной плоскости вне здания.

Определение светового коэффициента

Для расчета светового коэффициента измерить площадь остекления окон и площадь пола (в м 2), затем вычислить их отношение. СК выражается дробью, числитель которой - единица, а знаменатель - частное от деления площади помещения на площадь поверхности стекол. Пример. Остекленная поверхность окон помещения равна в сумме 4,25 м 2 , площадь пола - 28,4 м 2 . СК = 1:4,25/28,4 = 1:6.

Определение коэффициента заглубления

Для расчета коэффициента заглубления измерить расстояние от пола до верхнего края окна, а также расстояние от светонесущей до противоположной стены, затем вычислить их отношение. КЗ выражается дробью, при этом числитель дроби приводится к 1, для чего числитель и знаменатель делят на величину числителя.

Определение углов падения света и отверстия (рис. 12)

Угол падения (а) образован двумя линиями, одна (СА) идет от верхнего края окна к точке, где определяются условия освещения, вторая (АВ) - линия на горизонтальной плоскости, соединяющая точку измерений со стеной, на которой расположено окно.

Рис. 12. Угол падения света (α) и угол отверстия (β)

Угол отверстия (β) образуется двумя линиями, идущими от точки измерения на рабочем месте: одна (СА) - к верхнему краю окна, другая (АД) - к самой верхней точке противостоящего здания или какого-либо ограждения (забор, деревья и т. п.).

Измерение углов падения и отверстия может производиться: визуально - при помощи линейки и транспортира, графическим методом - путем построения в определенном масштабе прямоугольного треугольника, а также оптическим угломером. Для определения углов падения и отверстия графическим методом нужно замерить рулеткой расстояние по горизонтали от точки на рабочей поверхности до светонесущей стены (рис. 12 - АВ). Затем от точки пересечения этой горизонтали со стеной измерить расстояние по вертикали до верхнего края окна (рис. 12 - ВС). Оба отрезка в определенном масштабе нанести на чертеж. Соединив на чертеже точку, соответствующую верхнему краю окна (С), с точкой на рабочей поверхности (А), получить прямоугольный треугольник, острый угол при основании которого (α) и есть угол падения света. Он может быть измерен транспортиром или с помощью таблицы тангенсов: tgα = СВ/АВ. Для измерения угла отверстия необходимо отметить на поверхности окна горизонтальную точку, совпадающую со зрительной линией, направленной из точки измерения к верхнему краю противостоящего здания или предмета. Нанести эту отметку в прежнем масштабе на чертеж (рис. 12 - точка Д) и, соединив ее с точкой измерений на рабочей поверхности (рис. 12 - АД), получить угол отверстия (β), который также можно измерить транспортиром или определить с помощью таблицы тангенсов (табл. 16) как разность между углами

Характеристика и оценка достаточности естественного освещения помещения производится в соответствии с нормативами, приведенными в таблицах.

3. Определение и оценка искусственного освещения

Характеристика (описание) системы искусственного освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное, совмещенное), типа источника света (лампы накаливания, люминесцентные и т.д.), их мощности, вида арматуры и в связи с этим направления светового потока и характера света (прямой, рассеянный, отраженный), наличия или отсутствия резких теней и блесткости.

Определение искусственной освещенности

Измерить освещенность непосредственно на рабочих поверхностях с помощью люксметра;

Определить освещенность ориентировочно расчетным методом.

Образец протокола для выполнения лабораторного задания «Гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения»

1. Определение и гигиеническая оценка типа инсоляционного режима исследуемого помещения: ориентация здания по сторонам света... расстояние до противостоящего здания... его высота.. , цвет стен... расстояние до зеленых насаждений... величин оконных проемов...

2. Определение вида работ по степени точности (в зависимости от размера объекта различения).

3. Гигиеническая оценка естественного освещения:

Общая характеристика: в лаборатории... окон, цвет окраски: стен... потолка... пола... периодичность очистки оконных стекол.

Определение КЕО с помощью люксметра Ю-116. Горизонтальная освещенность вне здания... лк, Освещенность на рабочем месте... лк,

КЕО = ... %.

Определение СК.

Площадь остекления окон... м 2 , площадь пола... м 2 ,

СК = ...

Определение КЗ.

Расстояние от пола до верхнего края окна... м, Расстояние от светонесущей до противоположной стены... м,

КЗ = ...

Определение угла падения света (чертеж и расчеты).

Определение угла отверстия (чертеж и расчеты).

4. Гигиеническая оценка искусственного освещения:

Характеристика искусственного освещения: в лаборатории... система освещения, количество светильников... источник освещения... тип ламп... количество ламп. мощность одной лампы... вид осветительной арматуры... , светильники... света, содержание осветительных установок и периодичность очистки светильников.

Определение искусственной освещенности.

Объективным методом (с помощью люксметра). Освещенность на рабочем месте... лк.

Расчетным методом: в лаборатории площадь пола... число светильников... тип ламп... количество ламп... их мощность... удельная мощность... освещенность... лк.

Заключение (образец)

1. Помещение лаборатории (аптеки) с учетом характера зрительной работы и светового климата имеет хорошее (не совсем удовлетворительное) освещение. Все показатели естественного освещения соответствуют гигиеническим нормативам [отдельные показатели (перечислить, какие) не соответствуют гигиеническим нормативам]:

КЕО = ... (указать соответствие нормативу);

Световой коэффициент = ... (указать соответствие нормативу);

Угол падения света = ... (указать соответствие нормативу);

Угол отверстия = ... (указать соответствие нормативу).

Подбор цветовой отделки поверхностей производственных помещений и оборудования, их чистота соответствует (не соответствует) гигиеническим требованиям, основанным на учете характера выполняемой работы.

Достаточный уровень освещенности . Недостаточная освещенность способствует быстрому проявлению утомления и может привести к развитию близорукости вследствие необходимости рассматривать предмет, чрезмерно приблизив его к глазам.

Достаточная равномерность освещения . При переводе взгляда от одной яркости к другой даже при кратковременном раздражении глаз должен некоторое время приспосабливаться к новому осветительному режиму (адаптироваться), и пока этот процесс не закончен - чувствительность глаза относительно понижена. Кроме того, кратковременный перевод взгляда на более яркие поверхности, чем та, на которую он все время направлен, тотчас же вызывает сужение зрачка, причем последний не сразу возвращается к норме. Сужение зрачка уменьшает количество света, попадающего в глаз, ухудшает и замедляет различение детали. Поэтому применение одного местного освещения физиологически нецелесообразно, особенно в тех случаях, когда по ходу точной работы под контролем зрения требуется переключение взгляда на соседние малоосвещенные поверхности. Вынужденная частая переадаптация нередко приводит к снижению работоспособности глаза, к замедлению рабочих движений и пропуску брака.

Обеспечение защиты от слепящих источников . Перевод взгляда на большие яркости увеличивает степень напряженности нервного и мышечного аппарата и снижает его работоспособность. После взгляда на большие яркости остаются так называемые последовательные образы, которые накладываются в виде пелены на рассматриваемые объекты и ухудшают видимость. В результате ослепленности возникает неприятное ощущение, отрицательно влияющее па: состояние центральной нервной системы: при этом значительное возбуждение коры головного мозга в области зрительного анализатора, сменяется преобладанием процессов торможения, вследствие чего наступает снижение работоспособности. В осветительных установках нельзя применять открытых ламп. Необходимо соблюдать также минимально допустимые высоты подвеса светильников.

Правильный выбор источника света . В процессе работы, особенно связанной с наружным осмотром изделий из цветного металла, цветных тканей и др., различение дефектов зависит от спектрального состава источника света. Так, при необходимости различать цвета и их оттенки на ткани или коже целесообразно пользоваться лампами дневного света, а при выявлении дефектов на цветном металле наилучшая различимость создается при свете в результате совместного действия ртутных ламп и ламп накаливания.

Правильный выбор направления света . Практика промышленного освещения указывает на весьма важное значение направления света. При различении рельефных объектов (деталей) правильно выбранное направление света позволяет искусственно повысить контраст и увеличить размер объекта за счет его собственных теней и этим улучшить условия зрительной работы. Кроме того, при правильно выбранном направлении света можно ликвидировать падающие тени от оборудования и работающих и этим повысить освещенность рабочей поверхности и улучшить условия различения объектов.

Обеспечение изложенных требований к рациональному освещению способствует поддержанию высокого уровня работоспособности глаза и уменьшению утомления работающих, а следовательно, росту производительности труда и улучшению качества продукции. Указанные выше физиолого-гигиенические требования учтены в нормах и правилах рационального освещения.

Естественное освещение.

Все учебные помещения должны иметь естественное освещение в соответствии с гигиеническими требованиями к естественному, искусственному, совмещенному освещению жилых и общественных зданий.

Без естественного освещения допускается проектировать: снарядные, умывальные, душевые, туалеты при гимнастическом зале; душевые и туалеты персонала; кладовые и складские помещения, радиоузлы; кинофотолаборатории; книгохранилища; бойлерные, насосные водопровода и канализации; камеры вентиляционные и кондиционирования воздуха; узлы управления и другие помещения для установки и управления инженерным и технологическим оборудованием зданий; помещения для хранения дезинфекционных средств.

В учебных помещениях следует проектировать боковое естественное левостороннее освещение. При глубине учебных помещений более 6 м обязательно устройство правостороннего подсвета, высота которого должна быть не менее 2,2 м от пола.

Не допускается направление основного светового потока спереди и сзади от обучающихся.

В мастерских для трудового обучения, актовых и спортивных залах может применяться двустороннее боковое естественное освещение.

В помещениях общеобразовательных учреждений обеспечиваются нормированные значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) в соответствии с гигиеническими требованиями к естественному, искусственному, совмещенному освещению жилых и общественных зданий.

В учебных помещениях при одностороннем боковом естественном освещении КЕО на рабочей поверхности парт в наиболее удаленной от окон точке помещения должен быть не менее 1,5%. При двустороннем боковом естественном освещении показатель КЕО вычисляется на средних рядах и должен составлять 1,5%.

Световой коэффициент (СК - отношение площади остекленной поверхности к площади пола) должен составлять не менее 1:6.

Окна учебных помещений должны быть ориентированы на южные, юго-восточные и восточные стороны горизонта. На северные стороны горизонта могут быть ориентированы окна кабинетов черчения, рисования, а также помещение кухни. Ориентация кабинетов информатики - на север, северо-восток.

Светопроемы учебных помещений в зависимости от климатической зоны оборудуют регулируемыми солнцезащитными устройствами (подъемно-поворотные жалюзи, тканевые шторы) с длиной не ниже уровня подоконника.

Рекомендуется использование штор из тканей светлых тонов, обладающих достаточной степенью светопропускания, хорошими светорассеивающими свойствами, которые не должны снижать уровень естественного освещения. Использование штор (занавесок), в том числе штор с ламбрекенами, из поливинилхлоридной пленки и других штор или устройств, ограничивающих естественную освещенность, не допускается.

В нерабочем состоянии шторы необходимо размещать в простенках между окнами.

Для рационального использования дневного света и равномерного освещения учебных помещений следует:

Не закрашивать оконные стекла;

Не расставлять на подоконниках цветы, их размещают в переносных цветочницах высотой 65 - 70 см от пола или подвесных кашпо в простенках между окнами;

Очистку и мытье стекол проводить по мере загрязнения, но не реже 2 раз в год (осенью и весной).

Продолжительность инсоляции в учебных помещениях и кабинетах должна быть непрерывной, по продолжительности не менее:

2,5 ч. в северной зоне (севернее 58 градусов с.ш.);

2,0 ч. в центральной зоне (58 - 48 градусов с.ш.);

1,5 ч. в южной зоне (южнее 48 градусов с.ш.).

Допускается отсутствие инсоляции в учебных кабинетах информатики, физики, химии, рисования и черчения, спортивно-тренажерных залах, помещениях пищеблока, актового зала, административно-хозяйственных помещениях.

Искусственное освещение

Во всех помещениях общеобразовательного учреждения обеспечиваются уровни искусственной освещенности в соответствии с гигиеническими требованиями к естественному, искусственному, совмещенному освещению жилых и общественных зданий.

В учебных помещениях система общего освещения обеспечивается потолочными светильниками. Предусматривается люминесцентное освещение с использованием ламп по спектру цветоизлучения: белый, тепло-белый, естественно-белый.

Светильники, используемые для искусственного освещения учебных помещений, должны обеспечивать благоприятное распределение яркости в поле зрения, что лимитируется показателем дискомфорта (Мт). Показатель дискомфорта осветительной установки общего освещения для любого рабочего места в классе не должен превышать 40 единиц.

Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания для общего освещения.

В учебных кабинетах, аудиториях, лабораториях уровни освещенности должны соответствовать следующим нормам: на рабочих столах - 300 - 500 лк, в кабинетах технического черчения и рисования - 500 лк, в кабинетах информатики на столах - 300 - 500 лк, на классной доске - 300 - 500 лк, в актовых и спортивных залах (на полу) - 200 лк, в рекреациях (на полу) - 150 лк.

При использовании компьютерной техники и необходимости сочетать восприятие информации с экрана и ведение записи в тетради освещенность на столах обучающихся должна быть не ниже 300 лк.

В учебных помещениях следует применять систему общего освещения. Светильники с люминесцентными лампами располагаются параллельно светонесущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены и 1,5 м от внутренней.

Классная доска, не обладающая собственным свечением, оборудуется местным освещением - софитами, предназначенными для освещения классных досок.

При проектировании системы искусственного освещения для учебных помещений необходимо предусмотреть раздельное включение линий светильников.

Для рационального использования искусственного света и равномерного освещения учебных помещений необходимо использовать отделочные материалы и краски, создающие матовую поверхность с коэффициентами отражения: для потолка - 0,7 - 0,9; для стен - 0,5 - 0,7; для пола - 0,4 - 0,5; для мебели и парт - 0,45; для классных досок - 0,1 - 0,2.

Рекомендуется использовать следующие цвета красок: для потолков - белый, для стен учебных помещений - светлые тона желтого, бежевого, розового, зеленого, голубого; для мебели (шкафы, парты) - цвет натурального дерева или светло-зеленый; для классных досок - темно-зеленый, темно-коричневый; для дверей, оконных рам - белый.

Необходимо проводить чистку осветительной арматуры светильников по мере загрязнения, но не реже 2 раз в год и своевременно заменять перегоревшие лампы.

Неисправные, перегоревшие люминесцентные лампы собираются в контейнер в специально выделенном помещении и направляют на утилизацию в соответствии с действующими нормативными документами.

Жизнедеятельность человека протекает не только в условиях дневного освещения, но и в условиях искусственного освещения (в вечернее время). Недостаточное освещение вызывает напряжение, а затем и утомление органа зрения.

Освещение должно удовлетворять ряду требований. Прежде всего оно должно быть достаточным для определенного вида работ (таблица 7), равномерным в пространстве, без блесткости и теней.

Устранение слепящего действия достигается применением соответствующей арматуры и регламентацией высоты подвеса. Блесткость устраняется матовой окраской поверхностей и оборудования и соответствующей осветительной арматурой. Равномерность освещения достигается применением осветительной арматуры, дающей рассеянный свет, а также рациональным размещением светильников.

Светильники делятся на три вида: дающие прямой, рассеянный и отраженный свет (рис. 19).

Рис. 19. Различные системы светильников:
1 - светильники прямого света; 2 - светильник прямого и частично отраженного света; 3 - молочный шар (светильник равномерно рассеянного света); 4 - люцета (светильник отраженного света); 5 - светильник рассеянного света (СК-300).

Светильники прямого света большую часть света направляют вниз, но создают резкие тени (светильник альфа).

Светильники рассеянного света равномерно рассеивают световой поток во все стороны (молочный шар).

Светильники отраженного света направляют световой поток вверх, а затем он отражается от потолка и рассеивается.

Наиболее гигиеничны светильники рассеянного и отраженного света.

По спектральному составу источник искусственного освещения должен приближаться к дневному свету. Для искусственного освещения в настоящее время в основном применяют электрические источники света - лампы накаливания и люминесцентные лампы.

В лампах накаливания тепловая энергия превращается в световую. Нагреваемое тело (нить накаливания) при нагревании начинает светиться. В этих лампах только 7-12% расходуемой энергии превращается в световую. В спектре света электрической лампы преобладают красные и оранжевые лучи и почти целиком отсутствуют ультрафиолетовые.

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта веществами, способными светиться (люминофоры). Внутри трубки находятся пары ртути и аргон, по концам трубки впаяны электроды. После включения лампы в сеть между электродами образуется дуга ртутного спектра с выделением ультрафиолетовых лучей. Под влиянием ультрафиолетовых лучей люминофоры дают вторичное излучение в видимой части спектра.

В отличие от ламп накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ. Они более экономичны, так как при одинаковой затрате энергии обладают большей световой отдачей. Спектр излучения люминесцентных ламп приближается к спектру дневного света. Люминесцентные лампы дают мягкий рассеянный свет, не дают теней и не требуют применения абажуров.

При пользовании люминесцентными лампами наблюдается «сумеречный эффект» при низких освещенностях (ниже 75 лк), субъективно оцениваемый как недостаточное освещение, поэтому при использовании этих ламп необходимо большее освещение.

Определение освещенности производится люксметром или расчетным методом по удельной мощности на 1 м 2 . Для этого общую мощность ламп в ваттах делят на площадь пола помещения. Затем, умножая удельную мощность на переводной коэффициент (е), получают освещенность в люксах (таблица 8).

Значения коэффициента е) даны для помещений площадью не более 50 м 2 .

Пример . Площадь помещения 50 м 2 , освещение 5 лампами по 200 Вт, напряжение в сети 200 В.

Удельная мощность = 5·200/50=20 Вт/м 2
Освещенность =20 Вт/м 2 ·2,5 = 50 лк
Искусственное освещение может быть местным, общим и комбинированным. Благоприятнее всего комбинированное освещение (местное и общее), которое не создает резких теней.

Гигиенические требования к освещению . Свет должен равномерно распределяться по освещаемому пространству, обеспечивать правильное тенеобразование и хорошую цветопередачу, источники света не должны слепить. Недостаточное и неправильно устроенное освещения вызывает утомление зрения, повышает производственный, бытовой и уличный травматизм, способствует развитию близорукости и нарушений осанки. Различают естественное, искусственное и совмещенное (одновременно используемое естественное и искусственное при недостатке естественного) освещение.

Естественное освещение обеспечивается светом солнца и небосвода (рассеянными в атмосфере солнечными лучами), оно биологически наиболее ценно. Ему свойственны высокая интенсивность в дневные часы, благоприятный спектральный состав света, сочетающий видимый свет, ультрафиолетовое, инфракрасное (тепловое) излучение. Длительное пребывание человека в условиях недостаточного естественного освещения приводит к развитию явлений светового (или солнечного) голодания (см. Ультрафиолетовая недостаточность), проявляющегося снижением устойчивости организма к неблагоприятным факторам (токсическим, инфекционным и др.), повышением заболеваемости, особенно у детей.

Для оценки и нормирования естественного освещения, в связи с его сезонной и суточной изменчивостью, служит относительная единица - коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет собой отношение между освещённостью внутри помещения и одновременной наружной освещённостью (под открытым небом) без учёта освещённости от прямых солнечных лучей. Менее точной, но более простой является оценка естественного освещения по световому коэффициенту (СК), представляющему собой отношение между площадью светопроёма и площадью пола. Примерные значения СК, обеспечивающие благоприятные условия естественного О.: для жилых комнат - 1: 8-1: 10; для палат больниц и санаториев - 1: 6- 1: 8; для школьных классов - 1: 4-1: 6; для операционных и чертежных залов - 1: 2-1: 3. В помещениях с недостаточным естественным освещением необходимо высокое качество искусственного света, а при большом дефиците естественного света - и организация профилактического УФ-облучения людей.

Искусственное освещение осуществляется лампами накаливания, люминесцентными или газоразрядными лампами других типов (ртутными, металлогалоидными, натриевыми и др.). Лампы накаливания остаются ведущим источником света для жилых помещений, люминесцентные - для общественных помещений; другие типы ламп используются в основном для освещения цехов, стадионов и улиц. Для правильного использования светового потока и защиты от слепящего действия ламп их помещают в светильники прямого, рассеянного или отражённого света. Защиту от слепящего действия ламп обеспечивает высота подвеса светильника и его защитный угол, который в светильниках местного освещения должен составлять не менее 30°.

Искусственное освещение может быть общим (от потолочных светильников), местным (от светильников у рабочего места) или комбинированным (одновременно используемым общим и местным). Оценка достаточности искусственного освещения производится путём измерения уровня освещённости в люксах с помощью люксметра или расчётным путём - по удельной мощности осветительной установки, в ваттах на квадратный метр, с учётом типа светильников, высоты их установки и отражения света внутри помещения.

Нормы естественного и искусственного освещения зависят от назначения помещения и характера зрительной работы. Они регламентируют количественные и качественные показатели: КЕО, освещённость на рабочей плоскости и в пространстве, допустимый уровень влияния яркости лам и пульсации освещенности (от газоразрядных источников света), типы источников света с учётом требований к цветопередаче. Безопасность освещения обеспечивается соблюдением правил устройства и эксплуатации осветительных установок, своевременным ремонтом или заменой неисправных светильников.

Справочные статьи: акклиматизация

Будьте здоровы!