ЯРОСЛАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра общей гигиены с экологией
Гигиеническая оценка искусственного и естественного освещения
Методическая разработка для студентов III курса стоматологического факультета
Ярославль 2012
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
1 |
0,017 |
16 |
0,287 |
31 |
0,601 |
2 |
0,035 |
17 |
0,306 |
32 |
0,625 |
3 |
0,052 |
18 |
0,325 |
33 |
0,649 |
4 |
0,070 |
19 |
0,344 |
34 |
0,675 |
5 |
0,087 |
20 |
0,364 |
35 |
0,700 |
6 |
0,105 |
21 |
0,384 |
36 |
0,727 |
7 |
0,123 |
22 |
0,404 |
37 |
0,754 |
8 |
0,141 |
23 |
0,424 |
38 |
0,781 |
9 |
0,158 |
24 |
0,445 |
39 |
0,810 |
10 |
0,176 |
25 |
0,466 |
40 |
0,839 |
11 |
0,194 |
26 |
0,488 |
41 |
0,869 |
12 |
0,213 |
27 |
0,510 |
42 |
0,900 |
13 |
0,231 |
28 |
0,532 |
43 |
0,933 |
14 |
0,249 |
29 |
0,554 |
44 |
0,966 |
15 |
0,268 |
30 |
0,577 |
45 |
1,000 |
Таблица 2
Нормы общего искусственного освещения
|
мин. освещенность на усл. плоскости |
хх |
|||
|
|
||||
Наименование помещения |
|
|
|
|
|
|
лампы |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
люминесцентные |
|
накаливания |
||
Кабинеты, рабочие места |
300х |
75х |
|
150 30 |
|
Жилые комнаты (квартиры, общежития, гос- |
300х |
|
|
|
|
тиницы) |
|
150 |
|
||
Аудитории, учебные классы (на рабочем сто- |
200х 300х 200х 150х 75х |
|
|
|
|
ле, доске) |
|
100 |
|
||
Кабинеты преподавателей |
200х |
75х |
|
150 |
|
Читальные залы библиотек |
|
100 |
|
||
Кабинет врача, регистратура Процедурный |
150х |
|
75 |
|
|
кабинет |
|
30 |
|
||
Изолятор, палата |
100х |
|
|
|
|
Детские сады и ясли: |
|
100 30 |
|
||
игровая, столовая, приемная спальная, веран- |
75 |
х |
|
|
|
х |
|
|
|
||
да, изолятор, вестибюль и гардеробная |
75 |
|
75 |
|
|
|
|
|
|||
(школа, концертный зал - на полу) |
|
|
|
|
|
То же в вузах и клубах |
|
|
|
50 30 30 |
|
То же в общежитиях |
|
|
|
|
|
Сан. узлы больниц, поликлиник |
|
|
|
|
|
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