Типы инсоляционного режима помещений

ЕСТЕСТВЕННОГО И ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ПОМЕЩЕНИЙ

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

Задачи занятия:

1. Овладеть методиками гигиенической оценки инсоляционного режима, естественной и искусственной освещенности, давать рекомендации по улучшению освещения помещений.

2. Овладеть практическими навыками работы с люксметром и оценке результатов измерений освещенности.

3. Закрепить знания по нормированию естественной и искусственной освещенности для помещений различного назначения решением ситуационных задач по теме.

Контрольные вопросы:

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

2. Основные типы инсоляционного режима помещений.

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

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

5. Методы оценки и нормирование искусственного освещения производственных помещений.

6. Гигиенические требования к освещенности рабочих мест в аптеках

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Помещения с постоянным пребыванием 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.

Рациональное освещение создает благоприятные условия для зрительной работы, улучшает функции зрения: остроту зрения, т.е. способность различать мелкие детали; контрастную чувствительность – способность различать яркости; устойчивость ясного видения – способность длительное время различать контуры мелких деталей; скорость зрительного восприятия, определяемую как минимальный промежуток времени, необходимый для различения объекта работы; видимость объекта, или умение глаза ясно различать предмет, и т.д.

Состав солнечной радиации.

Биологическое и гигиеническое значение лучей солнечного спектра

Оптический диапазон электромагнитного излучения Солнца, достигающий границ земной атмосферы (от 100 до 60000 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, содержащем 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 Д₃) 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 – горняки, работники 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 УФ-излучение 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 часов 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 волн более 760 нм) - тепловое. ИК-лучи, поглощаясь тканями 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, могут наблюдаться периодически нарушения микроклимата помещения в результате его избыточной инсоляции в летнее время года, поэтому в санитарных правилах предусмотрены солнцезащитные приспособления (СанПиН 2.2.1/2,1.1.1076-01). Для поддержания благоприятного микроклимата в помещении используются искусственные источники ИК-излучения – разнообразные приборы и системы отоплении, а в лечебных целях применяются ИК-ванна, лампа Соллюкс, лампа Минина.

Значение видимого излучения (ЭМИ с длиной волн от 760 до 380 нм) велико. Видимые лучи, воздействуя на зрительный анализатор (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 секрецию 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 (социальное значение света).

Основные типы инсоляционного режима помещений

Инсоляционный режим – продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами. Инсоляционный режим посещений зависти от географической широты места расположения застройки, ориентации инсолируемых окон по сторонам горизонта, их размеров, затенения окон деревьями или противолежащими зданиями, наличия затеняющих инсолируемые окна элементов (навесы, балконы, лоджии и т.д.).

Инсоляция является важным оздоравливающим, психофизиологическим фактором и используется в жилых и общественных зданиях с постоянным пребыванием людей.

Инсоляционный режим оценивается продолжительностью инсоляции в течение суток, процентом инсолируемой площади помещения и количеством радиационного тепла, поступающего через проемы в помещение. Оптимальная эффективность инсоляции достигается ежедневным непрерывным облучением прямыми солнечными лучами помещений в течение 2,5 – 3-х часов.

В зависимости от ориентации окон зданий по сторонам света различают три типа инсоляционного режима: максимальный, умеренный, минимальный (табл. 1).

При западной ориентации создается смешанный инсоляционный режим. По продолжительности он соответствует умеренному, по нагреванию воздуха – максимальному инсоляционному режиму.

Таблица 1

Типы инсоляционного режима помещений

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 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, дистилляционно-стерилизационная), помещениябольниц (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 этих помещений и исключает перегрев. Западная ориентация обусловливает перегрев помещений летом и недостаток солнечной инсоляции зимой.

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

Естественное освещение помещений обеспечивается прямыми солнечными лучами, 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.

Естественное освещение помещений зависит от светового климата, т.е. условий наружного естественного освещения, которые зависят от общих климатических условий местности, степени прозрачности 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 здания, а также близость зеленых насаждений. Большое значение имеет величина оконных проемов, их форма и расположение.

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 оценки естественного освещения используется две группы методов: светотехнические (инструментальные) и геометрические (графические).

К первой группе относится определение коэффициента естественной освещенности, ко второй – определение светового коэффициента, коэффициента заглубления, угла падения и угла отверстия.

Светотехнические методы

Определение коэффициента естественной освещенности (КЕО) Величина КЕО дает достаточно объективную оценку состояния естественного освещения, т.к. она отражает влияние большинства внешних и внутренних факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. КЕО – это отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (исключая прямой солнечный свет), выраженное в процентах:

КЕО = (Е₁/Е₂) х 100 (%), где

Е₁ – освещенность внутри помещения, лк;

Е₂ – освещенность вне помещения, лк.

Измерение освещенности проводят люксметром, принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток.

▼При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования:

приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);

на фотоэлемент не должны падать случайные тени или тени от человека и оборудования; если рабочее место затеняется в процессе работы самим работающим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;

измерительный прибор не должен располагаться вблизи источников сильных магнитных полей; не допускается установка измерителя на металлические поверхности.

Коэффициент естественной освещенности нормируется для различных помещений с учетом их назначения, характера и точности выполняемой зрительной работы. Всего предусматривается 8 разрядов точности зрительной работы (в зависимости от наименьшего размера объекта различения, мм) и четыре подразряда в каждом разряде (в зависимости от контраста объекта наблюдения с фоном и характеристикой самого фона - светлый, средний, темный). При боковом одностороннем освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке условной рабочей поверхности (на уровне рабочего места) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема.

Установлены минимальные величины КЕО для наиболее удаленных от окон точек помещений аптек (табл. 2).

Таблица 2

Значение КЕО для помещений аптек (СНиП 23-05-95)

Геометрические методы

Световой коэффициент (СК) – отношение площади остекленной части окон к площади пола данного помещения. Вычисляется СК путем деления величины застекленной поверхности на площадь пола, при этом числитель дроби приводится к 1, для чего и числитель и знаменатель делят на величину числителя. Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, вероятность затенения окон противостоящими зданиями, деревьями, глубину помещения. СК может соответствовать оптимальной величине, однако естественная освещенность может быть недостаточной.

При проектировании аптек необходимо учитывать, чтобы СК был не ниже указанных величин (табл. 3).

Таблица 3