3 курс / Гигиена / Освещение

Вопросы к занятию

1.Естественное освещение.

2.Факторы, определяющие уровень естественного освещения помещений.

3.Нормирование естественной освещенности и методы ее исследования (ко-

эффициент глубины заложения, угол падения, угол отверстия, световой ко-

эффициент, коэффициент естественной освещенности – КЕО).

4.Гигиенические требования, предъявляемые к искусственному освещению.

5.Системы искусственного освещения и их характеристика (источники – лам-

пы накаливания, люминесцентные лампы, размещение, светотехнические понятия и единицы).

6.Обоснование норм искусственного освещения в жилых и общественных по-

мещениях.

7.Зависимость функции зрения от освещенности (контрастная чувствитель-

ность, острота зрения, скорость различения, устойчивость ясного видения,

равномерность).

8.Методы исследования искусственного освещения, определение освещенно-

сти различными методами. Устройство люксметра и работа с ним.

Цель занятия

Ознакомление студентов с приборами для измерения освещенности и мето-

дами исследования естественного и искусственного освещения.

Указания для самостоятельной работы студентов

1.Разобрать устройство люксметра

2.Дать гигиеническую оценку естественного освещения в помещении, для чего:

а. Определить коэффициент естественной освещенности (КЕО);

2

б. Определить световой коэффициент;

в. Определить угол падения;

г. Определить угол отверстия;

д. Определить глубину заложения.

3.Дать гигиеническую оценку искусственного освещения помещений, для чего:

а. Описать искусственную осветительную установку, вид источника, си-

стему освещения, тип осветительных приборов, высоту их подвеса,

порядок размещения и санитарное состояние ламп и осветительной аппаратуры;

б. Произвести прямое определение освещенности на рабочем месте люксметром;

в. Определить расчетным методом освещенность в учебной комнате с использованием установленной мощности ламп накаливания;

г. Написать развернутое заключение о естественном и искусственном освещении помещения, сравнив полученные данные с нормали.

3

1. Устройство люксметра Ю-16

Прибор для измерения освещенности работает на принципе фотоэлемента

(фотоэлектронного эффекта) называется люксметром. Для измерения освещен-

ности применяют люксметры с селеновыми фотоэлементами, которые относят-

ся по принципу действия к фотоэлементам с заградительным слоем. Если в цепь селенового элемента включить чувствительный гальванометр, то показа-

ния его после предварительной градуировки могут характеризовать освещен-

ность в люксах. При измерении высоких уровней освещенности, когда предел основной шкалы люксметра недостаточен (стрелка прибора зашкаливает) на фотоэлемент надевается светопоглощающая насадка из молочного стекла и от-

счет производится с учетом коэффициента (К) поглощения света светопогло-

щающей насадкой.

Люксметр градуируется при освещении лампами накаливания. Поэтому при определении естественной освещенности показания гальванометра в люк-

сах нужно умножить на поправочный коэффициент 0,8; при определении ис-

кусственной освещенности от ламп дневного света – на 0,9; от люминесцент-

ных ламп типа БС – на 1,1.

Показания люксметра зависят также от температуры, поэтому фотоэле-

мент нужно оберегать от возможного влияния тепловой радиации.

При измерении освещенности фотоэлемент кладется на рабочую поверх-

ность (она может быть горизонтальной и наклонной) при этом фотоэлемент не должен затеняться.

2. Оценка соответствия естественного освещения в помещении гигиеническим стандартам

Для этого необходимо определить: количество и ориентацию светопрое-

мов, площадь остеклённой поверхности окна в % от площади оконного проема,

коэффициент естественной освещенности, световой коэффициент, угол паде-

4

ния, угол отверстия, глубину заложения помещения, охарактеризовать санитар-

ное состояние окон, окраску стен, потолка, мебели.

а. КЕО

Представляет собой отношение естественной освещенности в данной точ-

ке помещения (е) к одновременно замеренной горизонтальной освещенности на открытом месте (Е), выраженной в процентах. Для определения КЕО необхо-

димо измерить освещенность на самом удаленном от окна рабочем месте и сна-

ружи в защищенной от прямых солнечных лучей точке. Измерение производит-

ся в одно и то же время, рассчитывается процентное отношение.

КЕО = е / Е × 100%

Коэффициент естественного освещения (КЕО) в жилых помещениях 0,5 - 0,75 %. Минимальный КЕО в классах, библиотеках, читальных залах, врачебном кабинете, в классах рисования, ручного труда и в лабораториях должен быть не менее 1,25%. В перевязочных, родильных, манипуляционных, зубоврачебных кабинетах – не менее 1,5%, в операционных и чертежных – не менее 2%.

Для определения продолжительности использования естественного осве-

щения в помещениях различного назначения вводится понятие о критической наружной освещенности Екр, то есть такой освещенности, при которой вклю-

чается искусственное освещение в помещениях. Величина наружной критиче-

ской освещенности принимается за 5000 лк.

б. Определение светового коэффициента

Световой коэффициент выражает отношение световой (застекленной) по-

верхности всех окон к площади пола. Его лучше выражать простой дробью

(например: световой коэффициент равен 1/4 или 1/6).

В жилых комнатах в условиях холодного, умеренного, теплового клима-

та, это отношение должно составлять 1/8, для жаркого климата - 1/10, в палатах и врачебных кабинета 1/5 - 1/6, в школьных классах 1/4 - 1/5, в операционных - 1/3.

5

в. Определение угла падения

Угол падения показывает под каким углом падают лучи света на данную горизонтальную поверхность (стол); ясно, что чем больше угол, тем значитель-

нее освещенность.

Угол падения образуется двумя линиями, одна из которых гори-

зонтальная, проводится от места определения (поверхности стола) к оконной раме, другой из той же точки к верхнему краю окна. Для определения угла па-

дения измеряют высоту стола, на котором хотят произвести измерение. На окне, у окна делают отметку найденной высоты и определяют расстояние по горизонтали до центральной точки рабочего места и по вертикали – до верхнего края окна (т.е. находим два катета треугольника). Отношение одного катета

(вертикального) к другому (горизонтальному) есть тангенс искомого угла. С

помощью таблиц натуральных значений тригонометрических функций (танген-

сов) определяют угол падения (табл. 1).

Угол падения в норме 270 на самом удаленном от окна рабочем месте.

г. Измерение угла отверстия

Угол отверстия дает представление о величине небесного свода, непосред-

ственно освещающего рабочее место (исследуемое). Для его определения про-

водят в уме прямую линию от исследуемой поверхности крышки стола; к выс-

шей точке противоположного дома, дерева и делают отметку на косяке окна в месте прохождения этой линии.

Угол отверстия в норме 5°.

д. Определение глубины заложения

Глубина заложения помещения – это отношение глубины помещения

(расстояние от наружной до внутренней стены) к расстоянию от верхнего края окна до пола. Глубина заложения в норме 1:2.

6

3. Оценка искусственного освещения

а. Для этого необходимо прежде всего дать описание осветительной установки: вид источников света (лампами накаливания или люминесцентное),

тип осветительных приборов (светильники прямого света, рассеянного, отра-

женного), высоту их подвеса, порядок размещения и санитарное состояние ламп и арматуры.

б. Производится прямое определение освещенности на рабочих ме-

стах объективным люксметром (таблица 2).

в. Приближенный метод определения освещенности лампами на-

каливания.

Для этой цели подсчитывается общая мощность ламп, имеющихся в по-

мещении ( в ваттах), и полученная величина делится на площадь пола (в м2).

Получаем удельную мощность ламп в вт/м2. Для нахождения освещенности в люксах для ламп накаливания удельную мощность в вт/м2 умножают на коэф-

фициент, который при лампах мощностью до 100 вт и напряжением в сети 220 V равен 2,0(2,4); при лампах мощностью более 100 вт и напряжением 220 V ра-

вен 2,5 (3,2).

4. Заключение

Написать развернутое заключение о естественном и искусственном осве-

щении помещения, сравнив полученные данные с гигиеническими нормативами.

7

Таблица 1

Таблицы натуральных тангенсов

Таблица 2

Нормы общего искусственного освещения

Примечания: х - в указанных помещениях предусматривается возможность дополнительного местного освещения, хх - 0,8 м от пола в горизонтальной плоскости.

8

Приложение 1

Гигиенические требования, предъявляемые к естественному освещению

помещений и методы его исследования

(световой коэффициент, КЕО, угол падения, угол отверстия)

Свет – один из важнейших факторов внешней среды, оказывающий раз-

ностороннее биологическое действие на организм и играющий важную роль в сохранении здоровья и высокой работоспособности. Обычно к видимой части солнечного спектра относят излучение с длиной волны 400-760 нм. Основными понятиями для характеристики света являются световой поток, освещенность,

сила света и яркость.

Световой поток – лучистая энергия, вызывающая световое ощущение.

Единицей измерения его является люмен (лм) – световой поток от эталонного точечного источника в 1 международную свечу, помещенного в вершине телес-

ного угла в I стерадиан.

Под освещенностью понимают плотность светового потока на освещае-

мой поверхности.

Единица освещенности – люкс (лк) равна освещенности поверхности в 1

м2, на которую падает и равномерно распределяется световой поток в 1 люмен

(лм), получаемый с площади 0,5305 см2 расплавленной платины в момент ее за-

твердения.

Пространственную плотность данного светового потока в определенном направлении называют силой света, единицей которой служит кандела (кд).

Кроме того для характеристики светового потока введено такое понятие,

как яркость (кд/м2) – величина светового потока, исходящего от освещаемой или светящейся поверхности в сторону глаза. Определенные уровни яркости освещаемых предметов необходимы для зрительного восприятия. Чрезмерная яркость – так называя блескость – оказывает отрицательное влияние на орган

9

зрения, вызывая затрудненное видение. Это является причиной утомления глаза и снижения работоспособности.

Рациональное освещение жилища, общественных и производственных помещений способствует нормальному функционированию органа зрения, по-

вышает жизненный тонус, увеличивает работоспособность, способствует луч-

шему санитарному состоянию помещений.

Чем лучше освещенность, тем выше зрительная работоспособность и меньше зрительное утомление. Улучшение световых условий отражается на количественной и качественной стороне труда – выработке продукции в едини-

цу времени, количестве ошибок, брака. Рациональное освещение играет важ-

ную роль в профилактике производственного травматизма. При плохом осве-

щении работа становится более опасной, поскольку установлено, что ответная реакция организма на возможную опасность находится в прямой зависимости от того, насколько быстро и легко человек может ее заметить. По данным аме-

риканских авторов, около 20% несчастных случаев в промышленности и на транспорте обусловлено плохим освещением, причем это обходится стране ежегодно в 2 млрд. долларов.

Недостаточная освещенность отрицательно сказывается на разнообраз-

ных физиологических и биохимических процессах в организме, приводит к снижению обмена. Многие зрительные функции: острота зрения (способность глаза различать мелкие детали), быстрота различения (наименьшее время, не-

обходимое для возникновения зрительного впечатления о предмете), устойчи-

вость ясного видения (время ясного видения предмета), контрастная чувстви-

тельность (способность глаза к восприятию разницы двух смежных яркостей) и

др. находятся в прямой зависимости от освещенности. Так, при зрительной ра-

боте в течение 3 ч и освещенности рабочего места 30-50 лк устойчивость ясно-

го видения снижается на 37%, а при освещенности 100200 лк – только на 1015%.

10