Лабораторная работа № 3 Гигиеническая оценка инсоляционного режима и освещения помещений
Цель: освоение методов гигиенической оценки инсоляционного режима, естественного и искусственного освещения помещений.
Знать: значение инсоляции и составных частей солнечного спектра, типы инсоляционных режимов. Показатели естественного и искусственного освещения и принципы гигиенической оценки.
Уметь: измерять (рассчитывать) показатели естественного и искусственного освещения в помещениях и давать им гигиеническую оценку.
Содержание обучения
Оптическая область спектра солнечного излучения состоит из трех участков: невидимых ультрафиолетовых (УФ) лучей (длина волны X = 10 - 400 нм), видимых световых лучей (X = 400 - 750 нм), невидимых инфракрасных (ИК) лучей (X =740 нм ^ 1 - 2 мм). У поверхности Земли солнечный свет состоит из УФ-излучения (X gt; 250 нм) 1%, видимого - 40%, ИК-излучения - 59%. Гигиеническое значение диапазонов излучений: УФ - бактерицидное действие, при передозировке мутагенное действие на поверхностные клетки кожи; видимый свет - суточные биоритмы, адекватное восприятие окружающих предметов, высокая работоспособность; ИК - внешний источник тепла.
Инсоляция (облучение тела потоком электромагнитного излучения Солнца) является оздоравливающим фактором, управляющим эндокринной системой организма. Недостаток солнечного света может привести к солнечному голоданию, что проявляется снижением жизненного тонуса и ослаблением иммунитета, нарушением фосфорно-
кальциевого обмена вследствие недостатка витамина D, проявляющимся у детей в виде рахита, быстрого разрушения зубов, отставания в психомоторном развитии, остеопороза у взрослых. При недостатке естественной инсоляции (в Заполярье, в зоне умеренного климата в осенне-зимний период, при подземных работах и пр.) применяют искусственные источники УФ-излучения, в том числе в соляриях, организуемых в детских дошкольных учреждениях и ЛПУ с определением биодозы УФ-излучения. Избыточное поступление УФ- излучения может вызвать или стимулировать развитие более 25 заболеваний, в том числе злокачественных новообразований (в первую очередь кожи), артериальной гипертензии, нарушений обмена веществ, обострения хронического туберкулеза легких, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, вирусных заболеваний у вирусоносителей. Нарушение гигиенических требований к естественному освещению рабочих поверхностей приводит к перенапряжению органа зрения и заболеваниям глаз, снижению работоспособности, ошибкам в работе и повышенному травматизму.
Инсоляционный режим подразумевает продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами. Он зависит от географической широты места, ориентации здания по странам света, затенения окон соседними домами, величины светопроемов (окон) и пр. (табл. 13).
Таблица 13. Типы инсоляционного режима помещений умеренной климатической зоны северного полушария
Нормирование инсоляции производится на весеннеосенний период года с учетом светоклиматических особенностей разных районов страны и характера застройки. Требования норм достигаются соответствующим размещением, ориентацией и планировкой зданий. В средней полосе северного полушария наилучшая ориентация для больничных палат, классов и групповых комнат детских дошкольных учреждений - Ю, ЮВ; допустимая ориентация - ЮЗ, В; неблагоприятная - З, СЗ, С, СВ (оптимальное расположение здания - вдоль гелиотермической оси Земли, отклоненной в северном и южном полушариях на 22,50 в восточную сторону от меридиана). Оптимальная эффективность общеоздоровительного, психофизиологического, бактерицидного и теплового действия инсоляции достигается при ежедневном непрерывном 3 - 4-часовом облучении прямыми солнечными лучами помещений и территорий.
Нормативная продолжительность инсоляции (3 - 4 ч) должна быть обеспечена не менее чем в одной жилой комнате 1-, 2-, 3-комнатных квартир и не менее чем в двух жилых комнатах 4 - 5-комнатных квартир, в спальнях общежитий (gt; 60% спален); в игральных и групповых помещениях дошкольных учреждений; в классах начальных общеобразовательных школ, школ-интернатов и спальнях школ- интернатов; на территориях детских игровых площадок и игровых устройств спортивных площадок жилых домов; групповых площадок дошкольных учреждений; спортивной зоны, зоны отдыха и учебно-опытной зоны общеобразовательных школ и школ интернатов. В других помещениях продолжительность инсоляции для центральной зоны (58° - 48° с.ш.) должна составлять gt; 2,5 ч в день с 22 марта по 22 сентября; для северной зоны (севернее 58° с.ш.) gt; 3 ч в день с 22 апреля по 22 августа; для южной зоны (менее 48° с.ш.) gt; 2 ч в день с 22 февраля по 22 сентября. В условиях многоэтажной застройки (gt; 9 этажей) допускается одноразовая прерыви-
стость инсоляции жилых и общественных зданий (за исключением перечисленных выше) при условии увеличения суммарной продолжительности инсоляции на 0,5 ч в течение дня для каждой зоны.
В ЛПУ отсутствие естественного освещения при искусственном освещении допускается в помещениях кладовых, санитарных узлов при палатах, гигиенических ванн, клизменных, комнат личной гигиены, душевых и гардеробных для персонала, термостатных, микробиологических боксов, предоперационных и операционных, аппаратных, наркозных, фотолабораторий и некоторых других помещений. Коридоры палатных секций (отделений) должны иметь естественное освещение, осуществляемое через окна в торцовых стенах зданий и в световых карманах (холлах). Расстояние между световыми карманами не должно превышать 24 м и до кармана lt; 36 м. Коридоры лечебно-диагностических и вспомогательных подразделений должны иметь торцевое или боковое освещение. В больницах допускается отклонение от указанных норм продолжительности инсоляции для помещений палатных отделений, за исключением палат для туберкулезных и инфекционных больных. В целях предупреждения снижения естественной освещенности и инсоляции в помещениях ЛПУ деревья высаживаются на расстоянии gt;15 м, кустарник - gt; 5 м от стен зданий. Коэффициент светопропускания стекла составляет от 88% (для обычного полированного стекла) до 19% (для специального стекла). При двойном остеклении и загрязнении стекол инсоляция снижается до 90%. Для защиты от слепящего действия и перегрева в летнее время от прямых солнечных лучей в лечебных стационарах, расположенных в III и IV климатических районах, светопроемы, обращенные на сектор горизонта 70 - 290° с.ш., должны оборудоваться солнцезащитными средствами (козырьками, жалюзи). Гигиенические требования к освещению помещений ЛПУ представлены в табл. 14.
Определение и гигиеническая оценка показателей естественного освещения помещений.
показывает, какую часть в процентах от естественной освещенности под открытым небом составляет освещенность на рабочем месте в помещении. Расчет КЕО производится по формуле:
КЕО = Е1 х 100 / Е2 (%),
где Е1 - горизонтальная освещенность внутри помещения; Е2 - горизонтальная освещенность под открытым небом. Освещенность Е1 и Е2 измеряют люксметром с селеновым фотоэлементом. Люксметры разных типов имеют от одной до трех шкал и набор светофильтров, что позволяет измерять освещенность в большом диапазоне (от 0,5 - 1 до 30 - 50 тыс. люкс).
СК = S световых проемов/ S пола.
Угол падения а в АЛВС образуется линиями, одна из которых (СЛ) идет от верхнего края окна к точке на рабочей поверхности, вторая (ЛВ) - линия на горизонтальной плоскости, соединяющая точку на рабочей поверхности со светонесущей стеной. Угол отверстия в образуется линиями, идущими от точки на рабочей поверхности: одна (ЛС) - к верхнему краю окна, другая - к самой верхней точке экранирующего небосвод объекта (АД).
Рис. 9. Схема определения углов падения и отверстия: а- угол падения, р - угол отверстия, у - вспомогательный угол
Измерение углов падения и отверстия может производиться при помощи линейки и транспортира графическим методом путем построения в определенном масштабе прямоугольного треугольника, а также оптическим угломером. Для определения угла падения а графическим методом замеряют рулеткой расстояние по горизонтали АВ, полученной точки - по вертикали до верхнего края оконного стекла ВС. Оба размера в определенном масштабе наносят на чертеж. Соединив на чертеже точку, соответствующую верхнему краю окна, с точкой на рабочей поверхности, получают прямоугольный треугольник, острый угол при основании которого (а) и есть угол падения света. Он может быть измерен транспортиром или рассчитан по уравнению через определение тангенса: СВ/АВ= tg а (табл. 15).
Для измерения угла отверстия в находят на поверхности окна точку Д, совпадающую со зрительной линией, направленной из точки измерения к верхнему краю противостоящего здания или предмета. Наносят эту отметку в прежнем масштабе на чертеж и, соединив ее с точкой измерений на рабочей поверхности, получают угол отверстия (Р), который также измеряют транспортиром или находят по табл. 15, рассчитав дополнительный угол y
Гигиеническая оценка естественного освещения помещения дается в соответствии с гигиеническими нормативами, приведенными (табл. 16).
Таблица 5. Нормы естественного освещения для разных типов помещений
Знать: значение инсоляции и составных частей солнечного спектра, типы инсоляционных режимов. Показатели естественного и искусственного освещения и принципы гигиенической оценки.
Уметь: измерять (рассчитывать) показатели естественного и искусственного освещения в помещениях и давать им гигиеническую оценку.
Содержание обучения
Оптическая область спектра солнечного излучения состоит из трех участков: невидимых ультрафиолетовых (УФ) лучей (длина волны X = 10 - 400 нм), видимых световых лучей (X = 400 - 750 нм), невидимых инфракрасных (ИК) лучей (X =740 нм ^ 1 - 2 мм). У поверхности Земли солнечный свет состоит из УФ-излучения (X gt; 250 нм) 1%, видимого - 40%, ИК-излучения - 59%. Гигиеническое значение диапазонов излучений: УФ - бактерицидное действие, при передозировке мутагенное действие на поверхностные клетки кожи; видимый свет - суточные биоритмы, адекватное восприятие окружающих предметов, высокая работоспособность; ИК - внешний источник тепла.
Инсоляция (облучение тела потоком электромагнитного излучения Солнца) является оздоравливающим фактором, управляющим эндокринной системой организма. Недостаток солнечного света может привести к солнечному голоданию, что проявляется снижением жизненного тонуса и ослаблением иммунитета, нарушением фосфорно-
кальциевого обмена вследствие недостатка витамина D, проявляющимся у детей в виде рахита, быстрого разрушения зубов, отставания в психомоторном развитии, остеопороза у взрослых. При недостатке естественной инсоляции (в Заполярье, в зоне умеренного климата в осенне-зимний период, при подземных работах и пр.) применяют искусственные источники УФ-излучения, в том числе в соляриях, организуемых в детских дошкольных учреждениях и ЛПУ с определением биодозы УФ-излучения. Избыточное поступление УФ- излучения может вызвать или стимулировать развитие более 25 заболеваний, в том числе злокачественных новообразований (в первую очередь кожи), артериальной гипертензии, нарушений обмена веществ, обострения хронического туберкулеза легких, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, вирусных заболеваний у вирусоносителей. Нарушение гигиенических требований к естественному освещению рабочих поверхностей приводит к перенапряжению органа зрения и заболеваниям глаз, снижению работоспособности, ошибкам в работе и повышенному травматизму.
Инсоляционный режим подразумевает продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами. Он зависит от географической широты места, ориентации здания по странам света, затенения окон соседними домами, величины светопроемов (окон) и пр. (табл. 13).
Таблица 13. Типы инсоляционного режима помещений умеренной климатической зоны северного полушария
Инсоляционный режим |
Ориентация по сторонам света |
Время инсоляции, ч |
Доля ин- солируе- мой площади пола, % |
Тепловая радиация |
|
кДж/м3 |
ккал/м3 |
||||
Максимальный |
ЮВ, ЮЗ |
5 - 6 |
80 |
gt; 3300 |
gt; 550 |
Умеренный |
Ю, В |
3 - 5 |
40 - 50 |
2100 - 3300 |
500 - 550 |
Минимальный |
СВ, СЗ |
3 |
30 |
lt; 2100 |
lt; 500 |
Нормирование инсоляции производится на весеннеосенний период года с учетом светоклиматических особенностей разных районов страны и характера застройки. Требования норм достигаются соответствующим размещением, ориентацией и планировкой зданий. В средней полосе северного полушария наилучшая ориентация для больничных палат, классов и групповых комнат детских дошкольных учреждений - Ю, ЮВ; допустимая ориентация - ЮЗ, В; неблагоприятная - З, СЗ, С, СВ (оптимальное расположение здания - вдоль гелиотермической оси Земли, отклоненной в северном и южном полушариях на 22,50 в восточную сторону от меридиана). Оптимальная эффективность общеоздоровительного, психофизиологического, бактерицидного и теплового действия инсоляции достигается при ежедневном непрерывном 3 - 4-часовом облучении прямыми солнечными лучами помещений и территорий.
Нормативная продолжительность инсоляции (3 - 4 ч) должна быть обеспечена не менее чем в одной жилой комнате 1-, 2-, 3-комнатных квартир и не менее чем в двух жилых комнатах 4 - 5-комнатных квартир, в спальнях общежитий (gt; 60% спален); в игральных и групповых помещениях дошкольных учреждений; в классах начальных общеобразовательных школ, школ-интернатов и спальнях школ- интернатов; на территориях детских игровых площадок и игровых устройств спортивных площадок жилых домов; групповых площадок дошкольных учреждений; спортивной зоны, зоны отдыха и учебно-опытной зоны общеобразовательных школ и школ интернатов. В других помещениях продолжительность инсоляции для центральной зоны (58° - 48° с.ш.) должна составлять gt; 2,5 ч в день с 22 марта по 22 сентября; для северной зоны (севернее 58° с.ш.) gt; 3 ч в день с 22 апреля по 22 августа; для южной зоны (менее 48° с.ш.) gt; 2 ч в день с 22 февраля по 22 сентября. В условиях многоэтажной застройки (gt; 9 этажей) допускается одноразовая прерыви-
стость инсоляции жилых и общественных зданий (за исключением перечисленных выше) при условии увеличения суммарной продолжительности инсоляции на 0,5 ч в течение дня для каждой зоны.
В ЛПУ отсутствие естественного освещения при искусственном освещении допускается в помещениях кладовых, санитарных узлов при палатах, гигиенических ванн, клизменных, комнат личной гигиены, душевых и гардеробных для персонала, термостатных, микробиологических боксов, предоперационных и операционных, аппаратных, наркозных, фотолабораторий и некоторых других помещений. Коридоры палатных секций (отделений) должны иметь естественное освещение, осуществляемое через окна в торцовых стенах зданий и в световых карманах (холлах). Расстояние между световыми карманами не должно превышать 24 м и до кармана lt; 36 м. Коридоры лечебно-диагностических и вспомогательных подразделений должны иметь торцевое или боковое освещение. В больницах допускается отклонение от указанных норм продолжительности инсоляции для помещений палатных отделений, за исключением палат для туберкулезных и инфекционных больных. В целях предупреждения снижения естественной освещенности и инсоляции в помещениях ЛПУ деревья высаживаются на расстоянии gt;15 м, кустарник - gt; 5 м от стен зданий. Коэффициент светопропускания стекла составляет от 88% (для обычного полированного стекла) до 19% (для специального стекла). При двойном остеклении и загрязнении стекол инсоляция снижается до 90%. Для защиты от слепящего действия и перегрева в летнее время от прямых солнечных лучей в лечебных стационарах, расположенных в III и IV климатических районах, светопроемы, обращенные на сектор горизонта 70 - 290° с.ш., должны оборудоваться солнцезащитными средствами (козырьками, жалюзи). Гигиенические требования к освещению помещений ЛПУ представлены в табл. 14.
Определение и гигиеническая оценка показателей естественного освещения помещений.
- Коэффициент естественной освещенности (КЕО)
показывает, какую часть в процентах от естественной освещенности под открытым небом составляет освещенность на рабочем месте в помещении. Расчет КЕО производится по формуле:
КЕО = Е1 х 100 / Е2 (%),
где Е1 - горизонтальная освещенность внутри помещения; Е2 - горизонтальная освещенность под открытым небом. Освещенность Е1 и Е2 измеряют люксметром с селеновым фотоэлементом. Люксметры разных типов имеют от одной до трех шкал и набор светофильтров, что позволяет измерять освещенность в большом диапазоне (от 0,5 - 1 до 30 - 50 тыс. люкс).
- Световой коэффициент (СК) рассчитывают как отношение остекленной поверхности окон, принимаемой за единицу, к площади пола помещения:
СК = S световых проемов/ S пола.
- 4. Углы падения света и отверстия. Угол падения света на плоскую поверхность рабочего стола зависит от высоты оконных проемов и удаленности рабочего места от светонесущей стены. Угол, в пределах которого в определенную точку помещения попадают прямые лучи с небосвода, носит название угла отверстия (рис. 9).
Угол падения а в АЛВС образуется линиями, одна из которых (СЛ) идет от верхнего края окна к точке на рабочей поверхности, вторая (ЛВ) - линия на горизонтальной плоскости, соединяющая точку на рабочей поверхности со светонесущей стеной. Угол отверстия в образуется линиями, идущими от точки на рабочей поверхности: одна (ЛС) - к верхнему краю окна, другая - к самой верхней точке экранирующего небосвод объекта (АД).
Рис. 9. Схема определения углов падения и отверстия: а- угол падения, р - угол отверстия, у - вспомогательный угол
Измерение углов падения и отверстия может производиться при помощи линейки и транспортира графическим методом путем построения в определенном масштабе прямоугольного треугольника, а также оптическим угломером. Для определения угла падения а графическим методом замеряют рулеткой расстояние по горизонтали АВ, полученной точки - по вертикали до верхнего края оконного стекла ВС. Оба размера в определенном масштабе наносят на чертеж. Соединив на чертеже точку, соответствующую верхнему краю окна, с точкой на рабочей поверхности, получают прямоугольный треугольник, острый угол при основании которого (а) и есть угол падения света. Он может быть измерен транспортиром или рассчитан по уравнению через определение тангенса: СВ/АВ= tg а (табл. 15).
Тангенс |
Угол, град |
Тангенс |
Угол, град |
Тангенс |
Угол, град |
0,424 |
21 |
0,625 |
32 |
0,810 |
39 |
0,466 |
23 |
0,649 |
33 |
0,839 |
40 |
0,510 |
25 |
0,675 |
34 |
0,869 |
41 |
0,532 |
27 |
0,700 |
35 |
0,900 |
42 |
0,554 |
28 |
0,727 |
36 |
0,933 |
43 |
0,577 |
29 |
0,754 |
37 |
0,966 |
44 |
0,601 |
30 |
0,781 |
38 |
1,000 |
45 |
Для измерения угла отверстия в находят на поверхности окна точку Д, совпадающую со зрительной линией, направленной из точки измерения к верхнему краю противостоящего здания или предмета. Наносят эту отметку в прежнем масштабе на чертеж и, соединив ее с точкой измерений на рабочей поверхности, получают угол отверстия (Р), который также измеряют транспортиром или находят по табл. 15, рассчитав дополнительный угол y
Гигиеническая оценка естественного освещения помещения дается в соответствии с гигиеническими нормативами, приведенными (табл. 16).
Таблица 5. Нормы естественного освещения для разных типов помещений
Вид помещений |
КЕО, % |
СК |
Угол падения |
Угол отверстия |
Учебные классы |
gt; 1,25 - 1,5 |
1/4 - 1/5 |
gt; 270 |
IV L/i с |
Палаты больниц |
gt; 1,0 |
1/6 - 1/7 |
gt;17 |
gt; 50 |
Жилые комнаты |
gt; 0,5 |
1/8 - 1/10 |
Т270 |
gt; 50 |
Источник: Л.В. Максименко, «ПРАКТИКУМ ПО ОБЩЕЙ ГИГИЕНЕ, САНОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ» 2008
А так же в разделе « Лабораторная работа № 3 Гигиеническая оценка инсоляционного режима и освещения помещений »
- Лабораторная работа № 1 Гигиеническая оценка воздуха помещений
- Методика гигиенической оценки воздуха помещений
- Лабораторная работа № 2 Гигиеническая оценка микроклимата помещений
- Методика гигиенической оценки микроклимата
- Гигиеническая оценка температуры помещения.
- Гигиеническая оценка скорости движения воздуха в помещении.
- Гигиеническая оценка параметров микроклимата и тепловой нагрузки среды, измеренных с помощью метеометра.
- Оценка искусственного освещения помещения
- Лабораторная работа № 4 Гигиеническая оценка качества питьевой воды
- Методика гигиенической оценки качества питьевой воды