Нормирование и оценка естественного освещения помещений

У Ч Е Б Н Ы Й М А Т Е Р И А Л

 

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

 

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным). Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).

▼Естественное освещение помещений зависит от:

1. Светового климата – совокупность условий естественного освещения в той или иной местности, которые складываются из общих климатических условий, степени прозрачности атмосферы, а также отражающих способностей окружающей среды (альбедо подстилающей поверхности).

2. Инсоляционного режима – продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, зависящая от географической широты места, ориентации зданий по сторонам света, затенения окон деревьями или домами, величины светопроемов и т.д.

Инсоляция является важным оздоравливающим, психо-физиологическим фактором и должна быть использована во всех жилых и общественных зданиях с постоянным пребыванием людей, за исключением отдельных помещений общественных зданий, где инсоляция не допускается по технологическим и медицинским требованиям. К таким помещениям согласно СанПиН № 10-25-94 РБ относятся:

§ операционные;

§ реанимационные залы больниц;

§ выставочные залы музеев;

§ химические лаборатории ВУЗов и НИИ;

§ книгохранилища;

§ архивы.

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. (Приложение, табл. 1).

При западной ориентации создается смешанный инсоляционный режим. По продолжительности он соответствует умеренному, по нагреванию воздуха – максимальному инсоляционному режиму. Поэтому, согласно СНиП 2.08.02-89, ориентация на запад окон палат интенсивной терапии, детских палат (до 3-х лет), комнат для игр в детских отделениях не допускается.

В средних широтах (территория РБ) для больничных палат, комнат дневного пребывания больных, классов, групповых комнат детских учреждений наилучшей ориентацией, обеспечивающей достаточную освещенность и инсоляцию помещений без перегрева, является южная и юго-восточная (допустимая – ЮЗ, В).

На север, северо-запад, северо-восток ориентируются окна операционных, реанимационных, перевязочных, процедурных кабинеты, родовых залов, кабинетов терапевтической и хирургической стоматологии, что обеспечивает равномерное естественное освещение этих помещений рассеянным светом, исключает перегрев помещений и слепящее действие солнечных лучей, а также возникновение блескости от медицинского инструмента.

Нормирование и оценка естественного освещения помещений

Нормирование и гигиеническая оценка естественного освещения существующих и проектируемых зданий и помещений выполняется согласно СНиП II-4-79 светотехническими (инструментальными) и геометрическими (расчетными) методами.

Основным светотехническим показателем естественного освещения помещений является коэффициент естественной освещенности (КЕО) –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 · 100%,

где Е₁ – освещенность внутри помещения, лк;

Е₂ – освещенность вне помещения, лк.

Этот коэффициент является интегральным показателем, определяющим уровень естественной освещенности с учетом всех факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром (Ю116, Ю117), принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток. Воспринимающая часть – селеновый фотоэлемент, имеющий светопоглощающие фильтры с коэффициентами 10, 100 и 1000. Фотоэлемент прибора соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах.

▼При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования (МУ РБ 11.11.12-2002):

· 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 (согласно СНБ 2.04.05-98) 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). (Приложение, табл. 2).

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. (Приложение, табл. 3).

 

▼Геометрический метод оценки естественного освещения:

1) Световой коэффициент (СК) – отношение остекленной площади окон к площади пола данного помещения (числитель и знаменатель дроби делят на величину числителя). Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, глубину помещения.

2) Коэффициент глубины заложения (заглубления) (КЗ) – отношение расстояния от светонесущей до противоположной стены к расстоянию от пола до верхнего края окна. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается шириной притолоки (20-30 см) и глубиной помещения (6 м). Однако, не СК, не КЗ не учитывают затемнение окон противостоящими зданиями, поэтому дополнительно определяют угол падения света и угол отверстия.

3) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Угол падения образуется исходящими из точки оценки условий освещения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая – к верхнему краю окна. Он должен быть равен не менее 27⁰.

4) Угол отверстия дает представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая – к верхнему краю противостоящего здания. Он должен быть равен не менее 5⁰.

Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. (Приложение, рис. 1).

 

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.

▼Требования, предъявляемые к искусственному освещению:

· достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения;

· не должно оказывать слепящего действия;

· не должно создавать резких теней;

· должно обеспечивать правильную цветопередачу;

· создаваемый источниками искусственного света спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру;

· свечение источников света должно быть постоянным во времени; они не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений;

· источники света должны быть взрыво- и пожаробезопасны.

Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

▼По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:

1) создают рассеянный свет, не дающий резких теней;

2) характеризуются малой яркостью;

3) не обладают слепящим действием.

Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:

1) нарушение цветопередачи;

2) создание ощущения сумеречности при низкой освещенности;

3) появление монотонного шума во время работы;

4) периодичность светового потока (пульсация) и появление стробоскопического эффекта – искажение зрительного восприятия направления и скорости движения вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов.

Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т.д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.

Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т.д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.

Отраженная блескость – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия снижающего контраст между объектом и фоном. Требования, предъявляемые к осветительным установкам, отражены в Приложении (табл. 4).

В основу гигиенического нормирования искусственного освещения положены такие условия, как назначение помещения, характер и условия работы или другой деятельности людей в данном помещении, наименьшие размеры рассматриваемых деталей, расстояние их от глаза, контраст между объектом и фоном, требуемая скорость различия деталей, условия адаптации глаза, движущие механизмы и другие опасные в отношении травматизма объекты и т.д. (Приложение, табл. 5).

Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование одного местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Габович Р.Д., Познанский С.С. Шахбазян Г.Х. Гигиена. Киев: Вища школа, 1984. С. 129 – 133.

2. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и экологии человека /Под ред. Ю.П. Пивоварова. 2-е изд. Москва: ВУНМЦ МЗ РФ, 1999. С. 17 – 27.

3. Общая гигиена: пропедевтика гигиены. Учебник для иностранных студ. /Е.И. Гончарук, Ю.И. Кундиев, В.Г. Бардов и др. Киев: Вища школа, 1999. С. 242 – 254.

4. Гурова А.И., Горлова О.Е. Практикум по общей гигиене: Учебное пособие. – М.: Изд-во УДН, 1991. С. 31 – 38.

5. Естественное и искусственное освещение. СНБ 2.04.05 – 98.

6. Измерения и гигиеническая оценка освещения рабочих мест. Методические указания МУ РБ 11.11.12 – 2002.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Требования к осветительным установкам

Требования	Способы осуществления, меры по оптимизации состояния ОУ
Экономичность	Правильный выбор источников света, систем освещения, типа и расположения светильников.
Надежность	Выбор типа светильников и способа проводки в соответствии с условиями среды помещения. Рациональное построение сети.
Безопасность	Выбор напряжения в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Применение в необходимых случаях светильников с недоступными токоведущими частями. Выполнение сети в соответствии с требованиями ПУЭ. Устройство заземления.
Достаточная яркость	Выбор освещенности согласно нормам и обеспечение ее проектом осветительной установки. Подведение к лампам необходимого напряжения.
Равномерность освещения	При общем освещении – соблюдение рекомендуемых отношений расстояния между светильниками к расчетной высоте; при местном освещении – достаточная высота установки светильников.
Ограничение прямой блескости	Применение светильников с защитным углом или с рассеивающими стеклами. Выбор высоты подвеса светильников в соответствии со степенью их блескости.
Ограничение отраженной блескости	Обеспечение необходимого направления света путем выбора правильного локализованного расположения светильников. Снабжение светильников рассеивателями. Применение отраженного освещения.

Таблица 5

ОГЛАВЛЕНИЕ

Мотивационная характеристика темы…………………………………..

Цели и задачи занятия……………………………………………………

Учебный материал……………………………………………………….

Естественное освещение………………………………………………...

Нормирование и оценка естественного освещения…………………..

Искусственное освещение ……………………………………………….

Оценка искусственного освещения……………………………………..

Задание для самостоятельной работы студентов…………………….

Самоконтроль усвоения темы………………………………………….

Литература………………………………………………………………..

Приложения……………………………………………………………….

У Ч Е Б Н Ы Й М А Т Е Р И А Л

 

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

 

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным). Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).

▼Естественное освещение помещений зависит от:

1. Светового климата – совокупность условий естественного освещения в той или иной местности, которые складываются из общих климатических условий, степени прозрачности атмосферы, а также отражающих способностей окружающей среды (альбедо подстилающей поверхности).

2. Инсоляционного режима – продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, зависящая от географической широты места, ориентации зданий по сторонам света, затенения окон деревьями или домами, величины светопроемов и т.д.

Инсоляция является важным оздоравливающим, психо-физиологическим фактором и должна быть использована во всех жилых и общественных зданиях с постоянным пребыванием людей, за исключением отдельных помещений общественных зданий, где инсоляция не допускается по технологическим и медицинским требованиям. К таким помещениям согласно СанПиН № 10-25-94 РБ относятся:

§ операционные;

§ реанимационные залы больниц;

§ выставочные залы музеев;

§ химические лаборатории ВУЗов и НИИ;

§ книгохранилища;

§ архивы.

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. (Приложение, табл. 1).

При западной ориентации создается смешанный инсоляционный режим. По продолжительности он соответствует умеренному, по нагреванию воздуха – максимальному инсоляционному режиму. Поэтому, согласно СНиП 2.08.02-89, ориентация на запад окон палат интенсивной терапии, детских палат (до 3-х лет), комнат для игр в детских отделениях не допускается.

В средних широтах (территория РБ) для больничных палат, комнат дневного пребывания больных, классов, групповых комнат детских учреждений наилучшей ориентацией, обеспечивающей достаточную освещенность и инсоляцию помещений без перегрева, является южная и юго-восточная (допустимая – ЮЗ, В).

На север, северо-запад, северо-восток ориентируются окна операционных, реанимационных, перевязочных, процедурных кабинеты, родовых залов, кабинетов терапевтической и хирургической стоматологии, что обеспечивает равномерное естественное освещение этих помещений рассеянным светом, исключает перегрев помещений и слепящее действие солнечных лучей, а также возникновение блескости от медицинского инструмента.

Нормирование и оценка естественного освещения помещений

Нормирование и гигиеническая оценка естественного освещения существующих и проектируемых зданий и помещений выполняется согласно СНиП II-4-79 светотехническими (инструментальными) и геометрическими (расчетными) методами.

Основным светотехническим показателем естественного освещения помещений является коэффициент естественной освещенности (КЕО) –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 · 100%,

где Е₁ – освещенность внутри помещения, лк;

Е₂ – освещенность вне помещения, лк.

Этот коэффициент является интегральным показателем, определяющим уровень естественной освещенности с учетом всех факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром (Ю116, Ю117), принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток. Воспринимающая часть – селеновый фотоэлемент, имеющий светопоглощающие фильтры с коэффициентами 10, 100 и 1000. Фотоэлемент прибора соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах.

▼При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования (МУ РБ 11.11.12-2002):

· 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 (согласно СНБ 2.04.05-98) 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). (Приложение, табл. 2).

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. (Приложение, табл. 3).

 

▼Геометрический метод оценки естественного освещения:

1) Световой коэффициент (СК) – отношение остекленной площади окон к площади пола данного помещения (числитель и знаменатель дроби делят на величину числителя). Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, глубину помещения.

2) Коэффициент глубины заложения (заглубления) (КЗ) – отношение расстояния от светонесущей до противоположной стены к расстоянию от пола до верхнего края окна. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается шириной притолоки (20-30 см) и глубиной помещения (6 м). Однако, не СК, не КЗ не учитывают затемнение окон противостоящими зданиями, поэтому дополнительно определяют угол падения света и угол отверстия.

3) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Угол падения образуется исходящими из точки оценки условий освещения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая – к верхнему краю окна. Он должен быть равен не менее 27⁰.

4) Угол отверстия дает представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая – к верхнему краю противостоящего здания. Он должен быть равен не менее 5⁰.

Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. (Приложение, рис. 1).

 

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.

▼Требования, предъявляемые к искусственному освещению:

· достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения;

· не должно оказывать слепящего действия;

· не должно создавать резких теней;

· должно обеспечивать правильную цветопередачу;

· создаваемый источниками искусственного света спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру;

· свечение источников света должно быть постоянным во времени; они не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений;

· источники света должны быть взрыво- и пожаробезопасны.

Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

▼По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:

1) создают рассеянный свет, не дающий резких теней;

2) характеризуются малой яркостью;

3) не обладают слепящим действием.

Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:

1) нарушение цветопередачи;

2) создание ощущения сумеречности при низкой освещенности;

3) появление монотонного шума во время работы;

4) периодичность светового потока (пульсация) и появление стробоскопического эффекта – искажение зрительного восприятия направления и скорости движения вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов.

Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т.д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.

Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т.д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.

Отраженная блескость – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия снижающего контраст между объектом и фоном. Требования, предъявляемые к осветительным установкам, отражены в Приложении (табл. 4).

В основу гигиенического нормирования искусственного освещения положены такие условия, как назначение помещения, характер и условия работы или другой деятельности людей в данном помещении, наименьшие размеры рассматриваемых деталей, расстояние их от глаза, контраст между объектом и фоном, требуемая скорость различия деталей, условия адаптации глаза, движущие механизмы и другие опасные в отношении травматизма объекты и т.д. (Приложение, табл. 5).

Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование одного местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.