Тема №3. Методика визначення та гігієнічної оцінки природного та штучного освітлення приміщень

 

МЕТА ЗАHЯТТЯ:

Оволодіти методикою гігієнічної оцінки природного та штучного освітлення у приміщенні та навчитися розробляти гігієнічні рекомендації щодо його покращання.

 

ПИТАННЯ ТЕОРЕТИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ:

1. Фізичні основи освітлення.

2. Зорові функції та їх залежність від освітлення.

3. Гігієнічні вимоги до освітлення житлових та виробничих приміщень, лікарень, шкіл.

4. Методи гігієнічної оцінки природного та штучного освітлення.

5. Зрушення у стані здоров’я та захворювання, що виникають внаслідок впливу недостатньої та надлишкової освітленості.

 

ЗАВДАННЯ:

1. Оволодіти методикою визначення освітленості робочого місця за допомогою люксметра.

2. Дати гігієнічну оцінку природному освітленню навчальної лабораторії з використанням описового, геометричного та світлотехнічного методів.

3. Дати гігієнічну оцінку штучному освітленню навчальної лабораторії з використанням описового, розрахункового та світлотехнічного методів.

4. Розв’язати ситуаційні задачі за темою практичного заняття.

 

ЛІТЕРАТУРА:

1. Гігієна та екологія: Підручник / За редакцією В. Г. Бардова. ― Вінниця: Нова Книга, 2006. ― С. 51-71.

2. І.І. Даценко, Р.Д. Габович. Профілактична медицина. ― К.: Здоров’я, 2004. – С. 278–281.

3. Загальна гігієна: пропедевтика гігієни // Є.Г.Гончарук, Ю.І.Кундієв, В.Г.Бардов та ін.; За ред. Є.Г.Гончарука. – К.: Вища школа, 1995. – С. 197–207.

4. Р.Д.Габович, Г.Х.Шахбазян, С.С.Познанский. Гигиена – К.: Вища школа, 1983. – С.129–134.

5. Общая гигиена // Г.И.Румянцев, М.П.Воронцов, Е.И.Гончарук и др. – М.: Медицина, 1985.– С. 271–276.

6. Даценко І.І., Габович Р.Д. Основи загальної і тропічної гігієни. – К.: Здоров’я, 1995. – С. 298–301.

7. В.А.Покровский Гигиена. – М., Медицина, 1979. – С. 191–194.

8. А.А.Минх. Методы гигиенических исследований. – М., Медицина, 1971. – С. 278–293.

9. І.В.Сергета. Практичні навички з загальної гігієни. – Вінниця, 1997. – С. 3–5.

10. Учбовий посібник до практичних занять з загальної гігієни. // За ред. В.Г.Бардова, І.І.Швайко – К.; 1994. – ч. 1. – С. 26–29.

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

В ході практичного заняття студенти знайомляться з будовою люксметра та методикою роботи з ним, проводять дослідження стану природного та штучного освітлення у навчальній лабораторії.

 

Гігієнічна оцінка природного освітлення

Гігієнічна оцінка природного освітлення проводиться за допомогою описового, геометричного та світлотехнічного методів.

Описовий метод передбачає визначення поверху, на якому знаходиться приміщення, кількості вікон та їх орієнтації і розмірів, типу скла, ступеня
його забруднення, ширини простінків, наявності на вікнах та за ними предметів, що затiнюють, характеру і кольору пофарбування стiн, стелi та меблiв.

Геометричний метод заснований на визначенні величин свiтлового коефiцiєнта, коефiцiєнта заглиблення, проекцiї небосхилу, кутів падіння та отвору.

Свiтловий коефiцiєнт – це вiдношення площі поверхнi всiх вiкон, що засклена, до площi пiдлоги. Для навчальних примiщень світловий коефіцієнт повинен дорівнювати 1:4 – 1:5; для лiкарняних палат – 1:5 – 1:6; для житлових примiщень – 1:6 –1:8.

Коефiцiєнт заглиблення – це вiдношення вiдстані вiд вiкна до протилежної стiни до вiдстані вiд верхнього краю вiкна до пiдлоги. Величина коефіцієнта заглиблення повинна бути не більш ніж 2.

Проекцiя небосхилу – частина небосхилу, яку можна побачити через вiкно з робочого мiсця, найбiльш вiддаленого вiд вiкна. Проекція небосхилу повинна бути не менш ніж 30 см.

Кут падіння та кут отвору визначають для найбільш віддаленої від вікон робочої поверхні. Кут падіння указує на те, під яким кутом промені світла падають на робочу поверхню, кут отвору надає уявлення про величину небосхилу, який безпосередньо освітлює робоче місце. Відповідно до гігієнічних вимог, величина кута падіння повинна перевищувати 27°, кута отвору – перевищувати 5°.

Визначення кута падіння a (кут АВС на найбільш віддаленому від вікон робочому місці, утвореного горизонтальною лінією чи площиною АВ від робочого місця до нижнього краю вікна (підвіконня) та лінією (площиною) від робочого місця до верхнього краю вікна АС) (див. мал.).

 

Мал. Схема визначення кута падіння та кута отвору

У зв’язку з тим, що цей кут утворює з лінією засклення вікна прямокутний трикутник, то його визначають за тангенсом – відношенням висоти вікна ВС над рівнем робочого місця (протилежний катет) до відстані від вікна до робочого місця АВ (прилеглий катет). За значенням тангенсу в таблиці 3 знаходять кут падіння a.

tg a = ВС/АВ

Визначення кута отвору g (кута САD, під яким з робочої точки видно ділянку неба). Цей кут визначають як різницю між кутом падіння a та кутом затінення b-кутом DАВ на робочому ж місці між горизонталлю та площиною від робочого місця до вершини затінюючого об’єкта – будівлі, дерев, гір (див. мал.).

Для визначення кута затінення знаходять на вікні точку перетину лінії (чи площини) від робочого місця до вершини затінюючого об’єкту Д, ділять величину катета ВД на АВ (тангенс кута затінення), а в таблиці знаходять кут затінення b.

tg b = ВД/АВ

кут отвору – g =Ða - Ðb

Таблиця 1

Таблиця натуральних тригонометричних величин

Тангенс	Кут, град.	Тангенс	Кут, град.	Тангенс	Кут, град.
		0,287		0,601
0,020		0,306		0,625
0,030		0,325		0,649
0,050		0,344		0,675
0,090		0,364		0,700
0,105		0,384		0,727
0,123		0,404		0,754
0,141		0,424		0,781
0,158		0,445		0,810
0,176		0,466		0,839
0,194		0,488		0,869
0,213		0,510		0,900
0,231		0,532		0,933
0,249		0,555		0,966
0,268		0,577		1,000

 

Свiтлотехнiчний метод пов’язаний з необхідністю визначення та гігієнічної оцінки величини коефiцiєнта природної освiтленості.

Коефіцієнт природної освітленості – це процентне вiдношення освiтленостi горизонтальної поверхнi всерединi примiщення до освiтленості розсіяним світлом подібної горизонтальної поверхнi пiд вiдкритим небом.

Освiтленiсть вимiрюється люксметром, а потiм за допомогою формули (1) визначається коефіцієнт природної освітленості:

 

Е прим.

КПО = –––– · 100 %; (1)

Е від.

 

де КПО – коефіцієнт природної освітленості (%);

Е прим. – освітленість всередені приміщення (лк);

Е від. – освітленість під відкритим небом (лк).

Для навчальних приміщень коефіцієнт природної освітленості повинен перевищувати 1,25–1,5%; для житлових i допомiжних примiщень – перевищувати 1,0%; для лікарняних палат – перевищувати 0,5%; для операційних – перевищувати 2,0%.

 

Методика роботи з люксметром

 

Люксметр Ю-116 чи Ю-16 складається з двох основних частин – фотоелемента та дзеркального гальванометра. Фотоелемент закритий матовим склом і приєднується до клем гальванометра, він спрацьовує під впливом світла, виробляючи електричний струм, силу якого вимірюють гальванометром. Стрілка його вказує число люксів, що відповідає досліджувальній освітленості.

На панелі вимірювального приладу типу Ю-116 встановлено кнопки перемикача і табличку зі схемою, яка зв’язує дію кнопок та насадки з різними діапазонами вимірювань. Прилад має дві шкали: 0 – 100 і 0 – 30. На кожній шкалі точками зазначено початок діапазону вимірювань: на шкалі 0 – 100 точка знаходиться над позначкою 20, на шкалі 0 – 30 над позначкою 5. Також є коректор для встановлення стрілки на нульове положення, який регулюється викруткою.

Селеновий фотоелемент, що приєднується до приладу за допомогою вилки, знаходиться в пластмасовому корпусі. З метою зменшення похибки використовують сферичну насадку на фотоелемент, виготовлену з білої світлорозсіюючої пластмаси та непрозорого кільця. Ця насадка застосовується паралельно з однією із трьох інших насадок-фільтрів, які мають коефіцієнти ослаблення 10, 100, 1000, що розширює діапазони вимірювань.

У процесі вимірювання стрілку приладу встановлюють на нульовій поділці шкали, потім напроти натисненої кнопки визначають вибране за допомогою насадок найбільше значення діапазону вимірювання. При натискуванні кнопки, напроти якої написано найбільше значення діапазону вимірювань, кратне 10, слід користуватися для відліку показів шкалою 0 – 100, при натиснутій кнопці, проти якої нанесено значення діапазону, кратне 3, шкалою 0 – 30. Показання приладу в поділках за відповідною шкалою множать на коефіцієнт ослаблення, що позначений на відповідній насадці.

Прилад відградуйовано для вимірювання освітленості, яку створюють лампи розжарювання. Для природного світла вводять поправочний коефіцієнт 0,8; для люмінесцентних ламп денного світла (ЛД) – 0,9; для ламп білого кольору (ЛБ) – 1,1.

На гальванометрi люксметра Ю-16 знаходяться три шкали: верхня – вiд 0 до 25 лк, середня – від 0 до 100 лк та нижня – від 0 до 500 лк. Цiна подiлки верхньої шкали – 0,5 лк, середньої – 2 лк, нижньої – 10 лк. Для вимiрювання освiтленостi перемикач установлюють на певний дiапазон (25, 100, 500) таким чином, щоб стрiлка вiдхилялась вправо вiд нульової точки, і здійснюють розрахунки, які надають інформацію про характер освітленості робочої поверхні у люксах. Якщо вимiрювання проводиться зі свiтлопоглинаючою насадкою, показники множать на 100.

 

Гігієнічна оцінка штучного освітлення

Гігієнічна оцінка штучного освiтлення проводиться за допомогою описового, розрахункового та свiтлотехнiчного методів.

Описовий метод передбачає визначення виду освiтлення, кількості світлоточок, типу ламп (лампи розжарювання або люмiнiсцентнi лампи) та їх кiлькості, типу освiтлювальної арматури, її стану, висоти пiдвiшування ламп тощо.

Розрахунковий метод заснований на оцінці показників рiвномiрності та достатності освiтлення.

Рiвномiрнiсть освітлення визначається за величиною площi примiщення, що припадає на одну свiтлоточку. Освiтлення вважається рiвномiрним, якщо на кожну свiтлоточку припадає не більш ніж 8–9 м²­.

Достатнiсть освiтлення визначається за величиною питомої потужностi, тобто за показниками кількості Вт, що припадають на 1 м² приміщення. Для ламп розжарювання достатня питома потужність складає 36 Вт/м², д ля люмiнiсцентних ламп – 24 Вт/м².

Свiтлотехнiчний метод передбачає визначення освітленості робочих місць приміщення з використанням люксметра.

Інтенсивність штучного освiтлення у випадку застосування в навчальному приміщенні ламп розжарювання повинна бути не меншою ніж 150 лк, у випадку застосування люмінісцентних ламп – не меншою ніж 300 лк.

Таблиця 2