Гигиенические требования к искусственному освещению. Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению в производственных помещениях
Цель занятия: изучить гигиенические требования к естествен- ному и искусственному освещению, освоить методы определения и оценки показателей естественного и искусственного освещения помещений.
При подготовке к занятию студенты должны проработать следующие вопросы теории.
1. Состав солнечной радиации. Биологическое и гигиеническое значение лучей солнечного спектра. Общие гигиенические требования к освещению.
2. Естественное освещение. Факторы, влияющие на естественную освещенность помещений. Показатели оценки и нормирование уровня естественного освещения помещений различного назначения.
3. Гигиенические требования к искусственному освещению помещений. Источники света, их гигиеническая оценка. Системы освещения. Характеристика разных типов светильников и светозащитной арматуры.
4. Методы оценки и нормирование искусственного освещения производственных помещений.
После освоения темы студент должен знать:
Методику проведения гигиенического обследования производственного освещения;
Определение инсоляционного режима помещений;
Проведение инструментальных и расчетных определений естественной и искусственной освещенности аптечных поме- щений;
уметь:
Оценить состояние естественного и искусственного освещения в помещениях аптечных учреждений по результатам исследований на соответствие гигиеническим нормативам;
Оценить условия труда персонала аптек по фактору «световая среда»;
Использовать основные нормативные документы и информационные источники справочного характера для разработки гигиенических рекомендаций по улучшению освещения аптечных помещений.
Учебный материал для выполнения задания
Оптический диапазон электромагнитного излучения Солнца, достигающий границ земной атмосферы (от 100 до 60 000 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, содержащим 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 Д 3) 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 - горняков, работников 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 УФизлучение 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 ч 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 волны более 760 нм) - тепловое. ИК-лучи, поглощаясь тка- нями 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, периодически могут наблюдаться нарушения микроклимата помещения в результате его избыточной инсоляции в летнее время года, поэтому в санитарных правилах предусмотрены солнцезащитные приспособления (СанПиН2.2.1/2,1.1.1076-01). Для поддержания благоприятного микроклимата в помещении используются искусственные источники ИК-излучения - разнообразные приборы и сис-
темы отопления, а в лечебных целях применяются ИК-ванна, лампа Соллюкс, лампа Минина.
Значение видимого излучения (ЭМИ с длиной волны от 760 до 380 нм) велико. Видимые лучи, воздействуя на зрительный ана- лизатор (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 срецию 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 (соци- альное значение света).
Все помещения, предназначенные для длительного пребывания 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.
Естественное освещение
Естественное освещение помещений обеспечивается прямыми солнечными лучами (инсоляция), 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. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.
Естественное освещение помещений обусловлено световым климатом, т.е. условиями наружного естественного освещения, которые зависят от общих климатических условий местности, степени про-
зрачности 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, а также близости зеленых насаждений. Большое значение имеет величина оконных проемов, их форма и расположение.
Все эти факторы определяют продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, т.е. инсоляционный режим помещений. Гигиеническая классификация продолжительности инсоляции помещений учитывает общеоздоровительный, бактерицидный и психофизиологический эффекты прямого солнечного света, а также оптимальное сочетание всех факторов при соблюдении минимальных значений каждого из них. Рассеянный и отраженный свет, поступающий в помещение, не содержит многих частей солнечного спектра как видимого, так и ультрафиолетового диапазона, поглощенных различными объектами (поверхность земли, деревья, стены зданий, облака и др.), и поэтому с физиолого-гигиенических позиций не может считаться полноценным (табл.10).
Время инсоляции | Гигиеническая оценка | Характеристика эффектов |
От 0 до 50 мин | Выраженная недостаточность инсоляции | Низкий бактерицидный эффект, негативная психофизиологическая реакция (жалобы на недостаточность инсоляции в 80% случаев) |
От 50 мин до 1,5 ч | Недостаточность инсоляции | Высокий бактерицидный эффект, негативная психофизиологическая реакция (жалобы на недостаточность инсоляции в 50% случаев) |
От 1,5 до 2,5 ч | Достаточная инсоляция (зона комфорта) | Высокий бактерицидный эффект, позитивная психофизиологическая реакция (жалоб нет) |
Более 2,5 ч | Избыточная инсоляция | Негативная психофизиологическая реакция (жалобы на перегрев более чем в 50% случаев) |
Гигиенические нормативы инсоляции дифференцированы по широте местности на определенные периоды года, для которых регла- ментировано нормативное время инсоляции (СанПиН2.2.1/2,1.1.1076- 01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий»): для северной зоны (севернее 58? северной широты) с 22 апреля по 22 августа не менее 2,5 ч; для центральной зоны (58-48? северной широты) с 22 марта по 22 сентября не менее 2 ч; для южной зоны (южнее 48? северной широты) с 22 февраля по 22 октября не менее 1,5 ч.
Различают три основных типа инсоляционного режима (табл. 11), а также различные варианты их сочетаний. Например, по продолжительности инсоляции режим может быть умеренным, а по температурным параметрам - максимальным.
Таблица 11. Типы инсоляционного режима помещений умеренной
климатической зоны северного полушария
Инсоляционный режим | Ориентация по сторонам света | Время инсоляции, ч | % инсолируемой площади пола | Тепловая радиация |
|
кДж /м 3 | ккал /м 3 |
||||
Максимальный | ЮВ, ЮЗ | 3300 | |||
Умеренный | Ю, В | 40-50 | 2100-300 | 500-550 |
|
Минимальный | СВ, СЗ | 2100 | |||
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 зданий 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, дистил- ляционно-стерилизационная), помещения больниц (операционные, 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 помещений и исключает перегрев. Западная ориентация обусловливает перегрев помещений летом и недостаток солнечной инсоляции зимой.
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 гигиенической оценки естественного освещения используются светотехнический и геометрический (графический) методы исследования. С помощью светотехнического метода определяют коэффициент естественной освещенности (КЕО). Коэффициент естественной освещенности показывает, какую часть в процентах составляет естественная освещенность на рабочем месте внутри помещения, создаваемая светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению естественной освещенности на горизонтальной поверхности вне здания под открытым небом.
Для определения освещенности применяются фотоэлектрические люксметры типа Ю-116 с селеновым фотоэлементом и системой светофильтров (рис. 11) и люксметры типа Аргус-01 с полупроводниковым кремниевым фотодиодом. Механизм действия люксметра Ю-116 основан на преобразовании энергии светового потока в электрическую. Воспринимающая часть прибора - селеновый фотоэлемент соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах. Световой поток, падающий на фотоэлемент, преобразуется в нем в электрический ток, который регистрируется гальванометром. Люксметры разных типов имеют 1, 2 или 3 шкалы для измерения освещенности в трех диапазонах: от 0 до 25 лк, от 0 до 100 лк и от 0 до 500 лк, а также и набор светофильтров, что позволяет измерять освещенность в большом диапазоне (от 0,5-1 до 30-50 тыс люкс).
Рис. 11. Люксметр Ю-116 с набором светофильтров
Величины КЕО нормируются в помещениях в зависимости от их функционального назначения. Диапазон величин КЕО для жилых помещений колеблется от 0,5 до 1%.
Таблица 12. Значение коэффициента естественной освещенности
для различных помещений аптек (СНиП 23-05-95)
Разряд зрительной работы | КЕО при боковом естественном/ совмещенном освещении | Помещения аптеки |
||
Очень высокой точности | 0,15-0,3 | 2,5/1,5 | Ассистентская, асептическая |
|
Средней точности | 0,5-1,0 | 1,5/0,9 | Торговый зал |
|
Малой точности | 1,0-5,0 | 1,0/0,6 | Моечная |
|
Грубая | Материальная |
КЕО при естественном освещении для различных помещений аптек в зависимости от их функционального назначения устанав- ливается при оптимальной ориентации помещений и минимальной продолжительности инсоляции их фасадов прямыми солнечными лучами. При этом учитывается характер зрительной работы и световой климат. Таким образом установлены минимальные величины КЕО для наиболее удаленных от окон точек помещения аптек
(табл. 12).
С помощью геометрического метода определяются световой коэффициент (СК), коэффициент заглубления (КЗ), угол падения и угол отверстия. Световой коэффициент выражает отношение площади световой (остекленной) поверхности окон, принимаемой за единицу, к площади пола помещения. Для расчета светового коэффициента измеряют площадь остекления окон и площадь пола (в м 2), а затем вычисляют их отношение. Световой коэффициент в жилых и детских дошкольных учреждениях рекомендован на уровне 1:5-1:6, в учебных помещениях 1:4-1:5. При проектировании аптек необходимо учитывать, чтобы СК был не ниже указанных величин (табл.13).
Таблица 13. Значение светового коэффициента в аптечных помещениях
Коэффициент заглубления выражает отношение расстояния от пола до верхнего края окна к глубине помещения. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается глубиной помещения до 6 м.
Оценка естественного освещения только по световому коэффициенту и коэффициенту заглубления может оказаться неточной, так как не учитывается возможность затенения окон противоположно стоящими зданиями и деревьями, поэтому для уточнения оценки дополнительно определяется угол падения световых лучей и угол отверстия.
Угол падения показывает, под каким углом световые лучи из окна падают на освещаемую горизонтальную рабочую поверхность в помещении. В том случае, если из-за противостоящего здания или деревьев в комнату попадает не прямой солнечный свет, а только отраженные лучи, их спектр лишен коротковолновой, самой эффективной в биологическом отношении части - ультрафиолетовых лучей. Угол падения света на рабочем месте должен быть не менее 27?. Угол, в пределах которого в определенную точку помещения попада- ют прямые лучи с небосвода, носит название угла отверстия. Угол отверстия должен быть не менее 5?. Определение и оценка величин углов падения света и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. Характеристика и оценка достаточности естественного освещения помещения производятся в соответствии с гигиеническими нормативами (табл. 15).
Искусственное освещение
Искусственное освещение применяется в помещениях без естественного освещения или при выполнении точных зрительных работ с недостаточным естественным освещением в дневное время (совмещенное освещение). Основными гигиеническими требованиями
к искусственному освещению являются достаточный уровень его интенсивности, равномерность и постоянство во времени, отсутствие слепящего действия и резких теней, вызванных источником, обеспе- чение правильной цветопередачи. Создаваемый им спектр должен быть приближен к спектру естественного солнечного света.
Рациональное искусственное освещение обеспечивается правильным выбором системы освещения, источников света, светильников, их размещением, видом осветительной арматуры, направлением све- тового потока и характером света. Искусственное освещение может быть трех систем: общее (равномерное - при размещении светильников в верхней зоне помещения по всей ее площади или локализованное - при расположении светильников с учетом размещения оборудования и рабочих мест), местное и комбинированное (общее освещение дополняется местным). Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования мес- тной системой освещения (настольные лампы). Наилучшие условия достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.
В качестве источников искусственного освещения в настоящее время применяются газоразрядные лампы и лампы накаливания. В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева вольфрамовой нити лампы до высоких температур. Ввиду низкой световой отдачи, небольшого срока службы (до 1500 ч), преобладания в спектре лампы желтовато-красных цветов, что искажает цветовое восприятие, применение ламп накаливания ограничено. Галогеновые лампы накаливания с вольфрамово-йодным (галогеновым) циклом более эффективны, их световая отдача и срок службы выше (до 8000 ч). Спектр галогеновых ламп накаливания близок к естественному свету, что позволяет их использовать в общественных помещениях (библиотеках, столовых и др.). В основном лампы накаливания используются для местного освещения, в помещениях с кратковременным пребыванием людей и в случаях, если применение газоразрядных ламп невозможно по технологическим причинам.
Применяемые газоразрядные лампы бывают низкого давления (люминесцентные) и высокого давления. Действующими нормами («Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» СанПиН
2.2.1/2.1.1.1278-03) люминесцентные лампы приняты в качестве основных для общественных и производственных помещений из-за того, что они обладают значительной световой отдачей, позволяющей создать высокие уровни освещенности, экономичность, имеют мягкий, рассеянный свет и сравнительно невысокую яркость, их спектр излучения близок спектру дневного света. Принцип действия люминесцентных ламп заключается в преобразовании излучения ртутного разряда в видимые лучи, что достигается возбуждением люминофоров ультрафиолетовыми лучами. Для этого внутренняя поверхность колбы покрывается специальным составом - люминофором, внутри колбы помещается капелька ртути для образования ртутных паров. При пропускании электрического тока через лампу возникает ультрафиолетовое излучение, под влиянием которого люминофоры начинают светиться.
Люминесцентные лампы выпускаются нескольких типов в зависимости от состава люминофора. Лампы дневного света (ЛД) с голубоватым цветом излучения рекомендованы к применению в помещениях с правильным цветоразличением. Лампы белого цвета (ЛБ) с преобладанием в их спектре оранжево-желтых оттенков и особенно лампы холодного белого света (ЛХБ), белого света с улучшенной цветопередачей (ЛХЕ) и дневного света, правильной цветопередачей (ЛДЦ) используются в жилых, учебных и аптечных помещениях, где требуется хорошая цветопередача человеческого лица. Лампы теплого белого света (ЛТБ) имеют преобладание в спектре желтых и розовых лучей, поэтому используются для освещения вокзалов, вестибюлей кинотеатров, помещений метро.
Светильник применяется для защиты глаз от слепящего действия источника света. Светильник состоит из двух частей - источника света (лампы) и осветительной арматуры. С точки зрения перерасп- ределения светового потока различают светильники прямого, отраженного и рассеянного света. Арматура светильников прямого света за счет внутренней отражающей поверхности направляет около 90% света лампы на освещаемое место. Светильники отраженного света, наоборот, большую часть светового потока направляют вверх, за счет чего помещение освещается мягким, равномерным рассеянным светом, но при этом теряется 50% света. Наиболее часто в жилых, учебных, а также больничных и аптечных помещениях используются светильники рассеянного света, который распределяется равномерно по всему помещению, не дает резких теней и бликов. Для получе-
ния рассеянного света в светильниках применяется молочное или матовое стекло.
Количество светильников и мощность ламп рассчитываются по уровню освещенности на рабочих местах, которое должно соответствовать установленным гигиеническим нормативам. Измерение уровня искусственного освещения непосредственно на горизонтальной поверхности рабочего места производится с помощью люксметра (объективный метод). Контрольные точки для измерения минимальной освещенности размещают в центре помещения, под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен на расстоянии не менее 1 м. Измерение уровня искусственного освещения проводится в темное время суток.
На практике при проектировании осветительных установок и экспертизе проектов производственных помещений часто применяются расчетные методы определения освещенности. Наиболее широко используется метод удельной мощности. Количество светильников и мощность ламп рассчитываются по уровню освещенности на рабочих местах, которое должно соответствовать установленным гигиеническим нормативам.
Метод удельной мощности (метод ватт) рекомендуется для ориентировочного определения искусственной освещенности. Он основан на подсчете суммарной мощности всех источников света (W) в помещении и определении удельной мощности ламп (P) путем деления W на площадь помещения (S) (P=W/S, Вт/м 2). Искусственная освещенность рассчитывается при умножении удельной мощности ламп на коэффициент е, показывающий, какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 1 Вт/м 2 . Значение е для помещений с площадью не более 50 м 2 при напряжении в сети 220 В для ламп накаливания мощностью менее 100 Вт равно 2,0; для ламп 100 Вт и более - 2,5; для люминесцентных ламп - 12,5.
Пример. Площадь материальной комнаты 25 м 2 . Она освещается двумя лампами накаливания по 100 Вт, напряжение в сети 220 В.
Удельная мощность ламп = (100 Вт * 2 лампы) : 25 м 2 = 8 Вт/м 2 .
Искусственная освещенность = 8 Вт/м 2 * 2,5 = 20 лк.
Необходимая величина освещенности на рабочих местах устанавливается в зависимости от размера объектов различения, так как рассматривание мелких деталей при недостаточной освещенности приводит к значительному снижению зрительной работоспособности и
производительности труда. Нормы искусственной освещенности при выполнении зрительных работ разной точности (от I до VI разряда) в аптечных помещениях приведены в табл. 14-15.
Таблица 14. Нормы искусственной освещенности аптечных помещений
(СНиП 23-05-95)
Характеристика зрительной работы | Размер объектов различения, мм | Разряд зрительной работы | Освещенность на рабочем месте, лк | Помещения аптеки |
Очень высокой точности | 0,15-0,3 | 500-400 | Ассистентская, асептическая |
|
Средней точности | 0,5-1,0 | (200)150 | Торговый зал |
|
Малой точности | 1,0-5,0 | (200)100 | Моечная |
|
Грубая | 50-75 | Материальная |
Таблица 15. Нормы естественного, совмещенного и искусственного освещения жилых, учебных, аптечных и лечебных помещений (извлечения из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03)
Освещение
Наименование помещения | Естественное/ совмещенное (КЕО), % | Искусственное (люминесцентные лампы), лк |
Жилые комнаты | 0,5/- | |
Помещения аптек |
||
Площадь для посетителей в торговом зале | -/0,4 | |
Рецептурный отдел, отделы ручной продажи, оптики, готовых лекарственных средств | -/0,6 | |
Ассистентская, асептическая, анали- тическая, фасовочная, заготовочная концентратов и полуфабрикатов, кон- трольно-маркировочная | -/0,9 | |
Окончание табл. 15
Стерилизационная, моечная | 1,0/0,6 | |
Помещения хранения лекарственных и перевязочных средств, посуды | ||
Помещения хранения кислот, дезин- фекционных средств, горючих и легковоспламеняющихся жидкостей | ||
Кладовая тары | ||
Учебные помещения школ и вузов |
||
Аудитории, классные комнаты школ | 1,5/1,3 | |
Аудитории, учебные кабинеты, лаборатории вузов | 1,2/0,7 | |
Кабинеты информатики | 1,2/0,7 | |
Кабинеты черчения и рисования | 1,5/0,7 | |
Помещения лечебно-профилактических учреждений |
||
Операционная | ||
Родовая, перевязочные, реанимационные | 1,5/0,9 | |
Предоперационная | 1,0/0,6 | |
Кабинеты врачей | 1,5/0,9 | |
Палаты для новорожденных, послео- перационные, интенсивной терапии | 1,0/- | |
Палаты | 0,5/- | |
Лабораторная работа «Определение и оценка естественного и искусственного освещения помещения»
Задания студенту
1. Определить тип инсоляционного режима учебного помещения.
2. Определить показатели естественного освещения в учебном помещении (световой коэффициент, коэффициент заглубления) и на рабочем месте (КЕО, углы падения света и отверстия). Оценить условия естественного освещения помещения в целом и своего рабочего места.
3. Определить освещенность помещения искусственным светом объективным и расчетным методами. Дать оценку освещенности и характеристику системы освещения, источников света, вида арматуры и характера света в применяемых светильниках.
4. Написать санитарно-гигиеническое заключение на основании сопоставления результатов определения показателей освещенности с их гигиеническими нормативами (СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03).
Методика работы
1. Определение типа инсоляционного режима учебного помещения проводится с учетом ориентации здания по сторонам света, затенения окон соседними домами, величиной светопроемов.
2. Определение и оценка показателей естественного освещения помещений
Определение коэффициента естественной освещенности Измерить с помощью люксметра естественную освещенность на
рабочем месте в помещении (Е 1) и освещенность горизонтальной плоскости вне здания (Е0). Расчет коэффициента естественной освещенности производится по формуле:
КЕО = Е 1 100 / Е 0 , %,
где: Е1 - освещенность на горизонтальной поверхности внутри помещения;
Е0 - освещенность горизонтальной плоскости вне здания.
Определение светового коэффициента
Для расчета светового коэффициента измерить площадь остекления окон и площадь пола (в м 2), затем вычислить их отношение. СК выражается дробью, числитель которой - единица, а знаменатель - частное от деления площади помещения на площадь поверхности стекол. Пример. Остекленная поверхность окон помещения равна в сумме 4,25 м 2 , площадь пола - 28,4 м 2 . СК = 1:4,25/28,4 = 1:6.
Определение коэффициента заглубления
Для расчета коэффициента заглубления измерить расстояние от пола до верхнего края окна, а также расстояние от светонесущей до противоположной стены, затем вычислить их отношение. КЗ выражается дробью, при этом числитель дроби приводится к 1, для чего числитель и знаменатель делят на величину числителя.
Определение углов падения света и отверстия (рис. 12)
Угол падения (а) образован двумя линиями, одна (СА) идет от верхнего края окна к точке, где определяются условия освещения, вторая (АВ) - линия на горизонтальной плоскости, соединяющая точку измерений со стеной, на которой расположено окно.
Рис. 12. Угол падения света (α) и угол отверстия (β)
Угол отверстия (β) образуется двумя линиями, идущими от точки измерения на рабочем месте: одна (СА) - к верхнему краю окна, другая (АД) - к самой верхней точке противостоящего здания или какого-либо ограждения (забор, деревья и т. п.).
Измерение углов падения и отверстия может производиться: визуально - при помощи линейки и транспортира, графическим методом - путем построения в определенном масштабе прямоугольного треугольника, а также оптическим угломером. Для определения углов падения и отверстия графическим методом нужно замерить рулеткой расстояние по горизонтали от точки на рабочей поверхности до светонесущей стены (рис. 12 - АВ). Затем от точки пересечения этой горизонтали со стеной измерить расстояние по вертикали до верхнего края окна (рис. 12 - ВС). Оба отрезка в определенном масштабе нанести на чертеж. Соединив на чертеже точку, соответствующую верхнему краю окна (С), с точкой на рабочей поверхности (А), получить прямоугольный треугольник, острый угол при основании которого (α) и есть угол падения света. Он может быть измерен транспортиром или с помощью таблицы тангенсов: tgα = СВ/АВ. Для измерения угла отверстия необходимо отметить на поверхности окна горизонтальную точку, совпадающую со зрительной линией, направленной из точки измерения к верхнему краю противостоящего здания или предмета. Нанести эту отметку в прежнем масштабе на чертеж (рис. 12 - точка Д) и, соединив ее с точкой измерений на рабочей поверхности (рис. 12 - АД), получить угол отверстия (β), который также можно измерить транспортиром или определить с помощью таблицы тангенсов (табл. 16) как разность между углами
Тангенс | Угол, град | Тангенс | Угол, град | Тангенс | Угол, град |
0,176 | 0,404 | 0,675 | |||
0,194 | 0,424 | 0,700 | |||
0,213 | 0,445 | 0,727 | |||
0,231 | 0,466 | 0,754 | |||
0,249 | 0,488 | 0,781 | |||
0,268 | 0,510 | 0,810 | |||
0,287 | 0,532 | 0,839 | |||
0,306 | 0,554 | 0,869 | |||
0,325 | 0,577 | 0,900 | |||
0,344 | 0,601 | 0,933 | |||
0,364 | 0,625 | 0,966 | |||
0,384 | 0,649 | 1,000 |
Характеристика и оценка достаточности естественного освещения помещения производится в соответствии с нормативами, приведенными в таблицах.
3. Определение и оценка искусственного освещения
Характеристика (описание) системы искусственного освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное, совмещенное), типа источника света (лампы накаливания, люминесцентные и т.д.), их мощности, вида арматуры и в связи с этим направления светового потока и характера света (прямой, рассеянный, отраженный), наличия или отсутствия резких теней и блесткости.
Определение искусственной освещенности
Измерить освещенность непосредственно на рабочих поверхностях с помощью люксметра;
Определить освещенность ориентировочно расчетным методом.
Образец протокола для выполнения лабораторного задания «Гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения»
1. Определение и гигиеническая оценка типа инсоляционного режима исследуемого помещения: ориентация здания по сторонам света... расстояние до противостоящего здания... его высота.. , цвет стен... расстояние до зеленых насаждений... величин оконных проемов...
2. Определение вида работ по степени точности (в зависимости от размера объекта различения).
3. Гигиеническая оценка естественного освещения:
Общая характеристика: в лаборатории... окон, цвет окраски: стен... потолка... пола... периодичность очистки оконных стекол.
Определение КЕО с помощью люксметра Ю-116. Горизонтальная освещенность вне здания... лк, Освещенность на рабочем месте... лк,
КЕО = ... %.
Определение СК.
Площадь остекления окон... м 2 , площадь пола... м 2 ,
СК = ...
Определение КЗ.
Расстояние от пола до верхнего края окна... м, Расстояние от светонесущей до противоположной стены... м,
КЗ = ...
Определение угла падения света (чертеж и расчеты).
Определение угла отверстия (чертеж и расчеты).
4. Гигиеническая оценка искусственного освещения:
Характеристика искусственного освещения: в лаборатории... система освещения, количество светильников... источник освещения... тип ламп... количество ламп. мощность одной лампы... вид осветительной арматуры... , светильники... света, содержание осветительных установок и периодичность очистки светильников.
Определение искусственной освещенности.
Объективным методом (с помощью люксметра). Освещенность на рабочем месте... лк.
Расчетным методом: в лаборатории площадь пола... число светильников... тип ламп... количество ламп... их мощность... удельная мощность... освещенность... лк.
Заключение (образец)
1. Помещение лаборатории (аптеки) с учетом характера зрительной работы и светового климата имеет хорошее (не совсем удовлетворительное) освещение. Все показатели естественного освещения соответствуют гигиеническим нормативам [отдельные показатели (перечислить, какие) не соответствуют гигиеническим нормативам]:
КЕО = ... (указать соответствие нормативу);
Световой коэффициент = ... (указать соответствие нормативу);
Угол падения света = ... (указать соответствие нормативу);
Угол отверстия = ... (указать соответствие нормативу).
Подбор цветовой отделки поверхностей производственных помещений и оборудования, их чистота соответствует (не соответствует) гигиеническим требованиям, основанным на учете характера выполняемой работы.
Искусственное освещение может быть общим, местным или комбинированным .
Гигиеническая оценка искусственного освещения включает: определение уровня освещенности необходимой площади, характеристику источника света и арматуры.
Освещенность - отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Выражают освещенность в люксах (лк).
При расчете освещенности учитывают: сложность технологического процесса и, следовательно, степень напряжения зрения; длительность и напряженность зрительной работы; контрастность освещения рабочего места и окружающего фона.
Источники света - лампы накаливания и люминесцентные лампы.Их гигиеническая характеристика различна и определяется следующими свойствами ламп:
· долей энергии, превращаемой лампой в световую;
· тепловым излучением;
· спектральной характеристикой видимого излучения;
· устойчивостью светового потока.
Электрические лампы накаливания - это источники света с излучателем в виде нити или спирали из вольфрама, накаливаемые электрическим током до 2500-3300 о С. Чем выше температура накала, тем большая часть излучаемой энергии воспринимается в виде света, т.е. тем более экономична лампа. Однако с повышением температуры накала вольфрама повышается и скорость его испарения, что сокращает срок службы лампы. В настоящее время, чтобы уменьшить скорость испарения вольфрама и сделать лампы более экономичными, их наполняют криптоноксеноновой смесью. Поскольку наличие инертного газа вызывает дополнительные потери мощности, лампы малой мощности (40 Вт и менее), имеющие наименьший коэффициент полезного действия, изготавливают пустотными (вакуумными).
Лампы накаливания имеют целый ряд недостатков:
· малый коэффициент полезного действия;
· сильное тепловое излучение;
· малую долю энергии, превращаемую в световую - (вакуумные около 7 %, криптоноксеноновые - до13 %);
· нити ламп обладают чрезвычайной яркостью для глаз;
· в отличие от дневного света в видимом излучении преобладают желтые и красные части спектра, что затрудняет цветовосприятие и цветоразличение;
· в световом потоке почти отсутствуют ультрафиолетовые лучи, свойственные солнечному свету.
Лампы люминесцентные характеризуются двойным преобразованием энергии: электрическая энергия превращается в энергию ультрафиолетового излучения, а энергия ультрафиолетового излучения - в видимое свечение люминесцирующих веществ.
Люминесцентная лампа представляет собой запаянную стеклянную трубку, наполненную парами ртути и аргоном. На внутреннюю поверхность трубки нанесено мелкокристаллическое люминесцентное вещество. В оба конца трубки впаяны электроды из вольфрамовых спиралей. Электрический ток, проходя сквозь газовую среду между электродами, вызывает свечение паров ртути и образование УФЛ. Воздействуя на люминофор, ультрафиолетовые лучи вызывают его свечение.
В зависимости от типа люминофора и пропорции смеси изготавливают лампы дневного света (ДС), белого света (БС), холодного белого света (ХБС) и теплого белого света (ТБС). Люминесцентные лампы характеризуются незначительным излучением в красной части спектра, что приближаетих излучение к дневному свету, но вместе с тем искажает передачу красных и оранжевых тонов. Лампы БС и ТБС дают менее интенсивное излучение в синефиолетовой области, чем лампы ДС. Поэтому лампы дневного света применяются для освещения помещений, в которых требуется тонкое различие цветов и оттенков.
Энергия, превращаемая в световую, в люминесцентных лампах в 3-4 раза больше, чем ламп накаливания, а тепловое излучение незначительно. Срок службы люминесцентных ламп в 3 раза больше, чем ламп накаливания.
Однако серьезным недостатком люминесцентных ламп является колебание светового потока - стробоскопический эффект. Он представляет собой множественные мнимые изображения движущихся предметов, что вызывает утомление зрения, искаженное восприятие движущихся предметов и может стать причиной производственного травматизма. Для предотвращения стробоскопического эффекта необходимо включать несколько близкорасположенных люминесцентных ламп в разные фазы трехфазной электрической сети.
Приведенные различия в гигиенической оценке источников света учитываются приих выборе для освещения помещений различного назначения.
Для освещения производственных помещений рекомендуется применять преимущественно лампы накаливания. В складских помещениях следует использовать светильники с люминесцентными лампами и с лампами накаливания. В кладовых тары лампы накаливания в светильниках должны быть покрыты силикатным стеклом.
Яркость светящейся поверхности люминесцентных ламп незначительна, но для профилактики утомления зрения их, также как лампы накаливания, заключают в специальную арматуру.
Арматура - это устройство, предназначенное для рационального перераспределения светового потока, защиты глаз от чрезмерной яркости, предохранения источника света от механических повреждений, а окружающей среды - от осколков при возможном разрушении лампы.
Важной гигиенической характеристикой арматуры является светораспределение , т.е. распределение освещенности в пространстве. При выборе светильника, кроме светораспределения, учитывается степень защиты источника света от воздействия окружающей среды, что особенно важно в сырых, пыльных помещениях, помещениях с химически активной средой и др.
Светильники (источники света в арматуре), в зависимости от распределения света, подразделяются на четыре группы:
Светильники прямого света - направляют на освещаемую поверхность около 90 % света, но на них могут появляться резкие тени и блики.
Светильники преимущественно отраженного света - нижняя сферическая часть их изготавливается из молочного стекла, а верхняя - из матового стекла. При этом около 65-70 % светового потока направляются в верхнюю часть светильника. Такие светильники применяются в тех помещениях, где требуется рассеянное освещение.
Светильники отраженного света - направляют весь световой поток к потолку. Лучи света отражаются под разными углами от потолка и верхней части стен, вследствие чего тени почти полностью исчезают.
Светильники рассеянного света - создают вполне удовлетворительные условия освещения: слепящее действие их незначительно, на освещаемых поверхностях не образуется резких теней. Однако они, как и светильники отраженного света, поглощают значительную часть света.
Запрещается применять светильники с отражателями или рассеивателями из горючих материалов. В охлаждаемых камерах пищевых продуктов следует применять светильники, разрешенные для низких температур. Светильники должны иметь защитные плафоны с металлической сеткой для предохранения от повреждения и попадания стекла на продукты. Важным гигиеническим требованием является своевременная очистка светильников, так как загрязненная арматура снижает освещенность рабочих мест на 25-30 %.
На пищевых предприятиях проектируется естественное и искусственное освещение в соответствии с требованиями СНиП «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».
Санитарные требования к освещению предприятий общественного питания. Естественное и искусственное освещение во всех производственных, складских, санитарно-бытовых и административно-хозяйственных помещениях должны соответствовать санитарным правилам. При этом следует максимально использовать естественное освещение. Показатели освещенности для производственных помещений должны соответствовать установленным нормам.
Для холодного цеха и помещений для приготовления крема и отделки тортов и пирожных кондитерского цеха предусматривается северо-западная ориентация, а также защита от инсоляции (жалюзи, специальные стекла и устройства, отражающие тепловое излучение).
Для освещения производственных помещений и складов необходимо применять светильники во влагозащитном исполнении. На рабочих местах не должна создаваться блескость. Люминесцентные светильники, размещаемые в помещениях с вращающимся оборудованием (универсальные приводы, тестомесы, кремовзбивалки, дисковые ножи), должны иметь лампы, устанавливаемые в противофазе. Светильники нельзя размещать над плитами, технологическим оборудованием, разделочными столами. При необходимости рабочие места оборудуются дополнительными источниками освещения. Осветительные приборы должны иметь защитную арматуру.
Остекленные поверхности окон и проемов, осветительные приборы и арматура необходимо содержать в чистоте и очищать по мере загрязнения.
Гигиена отопления
Гигиеническая задача отопления заключается в том, что оно должно обеспечивать нормальный микроклимат, устойчивый тепловой режим, который исключает переохлаждение и перегревание организма, а также способствует соблюдению технологических процессов.
Гигиенические требования к отоплению предприятий сводятся к следующему:
· отопительные приборы должны обеспечивать установленную нормами температуру независимо от температуры наружного воздуха и количества находящихся в помещении людей;
· температура воздуха в помещении должна быть равномерна как в горизонтальном, так и вертикальном направлении.
· суточные колебания температуры не должны превышать 2-3 °С при центральном отоплении и 3 °С - при печном.
· разница в температуре воздуха по горизонтали (от окон до противоположных стен) не должна превышать 2 °С, по вертикали - 2-2,5 °С на каждый метр высоты помещения;
· температура внутренних поверхностей ограждений (стены, потолки, пол) должна приближаться к температуре воздуха помещений, разность температур не должна превышать 4-5 °С;
· отопление помещений должно быть непрерывным в течение отопительного сезона и предусматривать качественное и количественное регулирование теплоотдачи;
· отопительная система не должна загрязнять воздух;
· средняя температура нагревательных приборов не должна превышать 80 °С (более высокая температура приводит к избыточному теплоизлучению, пригоранию и возгонке пыли);
· поверхность приборов должна быть доступной для очистки.
Различают местную и центральную системы отопления.
Местное (печное) отопление характеризуется невысокими гигиеническими показателями, т.к. ввиду малой теплоемкости печей имеются значительные суточные колебания температуры воздуха, а помещения загрязняются золой, топливом, дымовыми газами, пылью.
Центральное отопление более гигиенично. Оно, как правило, обеспечивает равномерный нагрев воздуха в течение суток. Расположение нагревательных приборов под окнами препятствует образованию холодных потоков воздуха у пола. Центральное отопление осуществляется от котельных или теплоэлектроцентралей.
По виду теплоносителей системы отопления подразделяются на водяные, паровые, воздушные, комбинированные и панельно-лучистые .
Наиболее приемлема в гигиеническом отношении на предприятиях система центрального водяного отопления низкого давления . Она позволяет обеспечивать в помещениях равномерную температуру воздуха, регулировать поступление тепла путем изменения температуры воды, исключает возможность загрязнения помещения пылью, так как поверхность радиаторов нагревается обычно до температуры не более 80 °С.
Менее гигиенично паровое отопление . Недостатком пара, как теплоносителя, является высокая температура поверхности приборов - не ниже 100°С, что способствует перегреву воздуха и возгонке пыли. Кроме того, эта система сложна в эксплуатации.
Воздушное отопление обычно выполняется с частичной рециркуляцией. Рециркуляция воздуха не допускается в помещениях, в воздухе которых содержится производственная пыль, СО 2 , SО 2 , вещества с резким запахом и др.
Конструкция нагревательных приборов при водяном и паровом отоплении и их размещение имеют большое гигиеническое значение, как для теплообмена организма человека, так и для общего санитарного состояния помещения. Нагревательные приборы располагают у наружных ограждений, в первую очередь под окнами. Рекомендуется использовать гладкие нагревательные приборы. Установка ребристых радиаторов нежелательна, так как наличие ребер усложняет иx очистку. В помещениях со значительным выделением пыли (мучные склады, сахародробильный участок и т.д.) в качестве нагревательных приборов используются гладкие трубы.
Панельно-лучистое отопление - имеет ряд преимуществ перед другими отопительными системами: оно обеспечивает равномерное распределение тепла в помещении, благодаря наличию больших нагревательных поверхностей, уменьшает отдачу тепла излучением, не занимает полезной площади помещений. При этой системе в стены, потолок, пол закладываются нагревательные элементы в виде труб или плит с циркулирующей в них горячей водой либо паром, а также каналы с горячим воздухом или электроспирали.
При панельно-лучистом отоплении практически отсутствует возгонка пыли, поскольку конвекционные токи в воздухе чрезвычайно слабы. Это отопление создает более комфортные условия при температуре воздуха 17-18 °С, чем обычные радиаторные системы при температуре воздуха 19-20 °С. Физиологическое обоснование этого эффекта заключается в том, что в условиях панельно-лучистого отопления организм человека воспринимает, главным образом, радиационное тепло, т.е. тепло от нагретых поверхностей, которое обладает более сильным биологическим действием, чем конвекционное тепло (тепло нагретого воздуха).
К гигиеническим недостаткам панельно-лучистого отопления можно отнести медленное нагревание помещения до заданной температуры и невозможность быстрого регулирования установок.
В предприятиях общественного питания все производственные, вспомогательные помещения и помещения для посетителей должны обеспечиваться отоплением в соответствии с санитарными правилами. Предпочтение отдается системе водяного отопления. Во вновь строящихся и реконструируемых предприятиях не разрешается устанавливать плиты, работающие на угле, дровах, твердом топливе и др. Нагревательные приборы не должны располагаться рядом с холодильным оборудованием. Их следует регулярно очищать от пыли т загрязнений.
Гигиена вентиляции
Вентиляция - обмен воздуха, осуществляемый при помощи различных систем и приспособлений.
На пищевых предприятиях источниками загрязнения воздуха избыточным теплом, влагой, газообразными и механическими примесями являются производственное оборудование, технологический процесс обработки сырья и производства продукции и др.
При недостаточной вентиляции воздух помещений может представлять опасность в эпидемиологическом отношении - возрастает возможность распространения аэрогенных инфекций, а также загрязнение пищевых продуктов возбудителями пищевых инфекций и пищевых отравлений.
Основная цель вентиляции - подача достаточного количества чистого воздуха, удаление вредных примесей, обеспечение соответствующих показателей микроклимата (температура, влажность и др.) и создание воздушно-теплового баланса (совместно с отоплением).
При правильно рассчитанном и рационально осуществляемом воздухообмене создаются комфортные условия пребывания людей в помещениях. Различают следующие системы вентиляции: естественную, искусственную и комбинированную .
Общие гигиенические требования к вентиляции предприятий сводятся к следующему:
· вентиляционными устройствами должны быть обеспечены все нуждающиеся в них помещения;
· вентиляция должна обеспечить все санитарные параметры воздуха;
· все помещения предприятий должны быть обеспечены устройствами, усиливающими естественный воздухообмен;
· при выборе и устройстве искусственной вентиляции следует учитывать мощность предприятия и назначение отдельных помещений;
· вентиляционные системы отдельных групп помещений должны быть раздельными;
· при размещении предприятия в здании иного назначения вся вентиляционная система предприятия должна быть изолирована от вентиляции основного здания;
· места забора воздуха должны обеспечивать максимальное соответствие его гигиеническим нормам, а места выброса удаляемого воздуха - отсутствие обратных токов загрязненного воздуха в помещение.
Естественная вентиляция осуществляется вследствие разницы температур и давления воздуха внутри помещения и снаружи. Воздухообмен, создаваемый в результате инфильтрации через поры материалов, щели окон и дверей, является неорганизованным и в гигиеническом отношении малоценным.
Основное гигиеническое значение при естественной вентиляции имеет проветривание через открытые окна и двери . Эффект проветривания через окна непостоянен и зависит от разницы температур воздуха внутри помещения и снаружи, а также направления и силы ветра. Воздухобмен усиливается при сквозном проветривании и может достигать 80-1000 объемов в час.
Для создания естественной организованной вентиляции (аэрации) устраивают форточки или фрамуги. Наиболее предпочтительны фрамуги. Фрамуги располагаются в верхней части окна и открываться под углом 45 0 вверх к потолку. При этом наружный холодный воздух направляется вверх к потолку, где смешивается с теплым и поступает в рабочую зону. Это позволяет избежать сквозняков и простудных заболеваний.
Для усиления интенсивности вытяжной вентиляции применяются дефлекторы, работа которых основана на использовании ветрового давления.
Искусственная вентиляция. В помещениях с интенсивным загрязнением воздуха производственными вредностями, недостаточно только естественного воздухообмена. Поэтому они оборудуются механической вентиляцией с принудительным нагнетанием наружного воздуха и удалением загрязненного.
Искусственная система вентиляция подразделяется: на приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, местную и систему кондиционирования воздуха. Приточная вентиляция служит для подачи в помещения свежего воздуха, вытяжная - для удаления загрязненного. Наиболее приемлемой является приточно-вытяжная вентиляция (общеобменная), которая нагнетает в помещение свежий очищенный воздух и одновременно удаляет загрязненный. Такая вентиляция обеспечивает чистоту и равномерное распределение воздуха, а при необходимости позволяет его подогревать или охлаждать.
Система приточно-вытяжной вентиляции состоит из воздухоприемников, пылеочистительных сооружений, устройств для нагревания или охлаждения воздуха, вентиляторов с двигателями, воздуховодов с отверстиями в помещениях, устройств для очистки удаляемого воздуха.
Местная вентиляция . Наряду с общеобменной вентиляцией для наиболее эффективной удаления избыточного тепла, влаги, дыма, газов и пр. на пищевых предприятиях широко используется местная вентиляция. Вентиляционными приспособлениями являются ширмы, зонты, завесы, кольцевые воздуховоды и т д. Они удаляют из помещения 60-75 % тепла, выделенного оборудованием.
Кондиционирование воздуха. Значительно более совершенной формой искусственной вентиляции является кондиционирование воздуха. Системы кондиционирования воздуха позволяют искусственно создавать в помещении оптимальные параметры температуры, движения, влажности, чистоты воздуха и автоматическое поддержание их на заданном уровне. В процессе кондиционирования воздух очищается, в зимнее время нагревается, в летнее - охлаждается и увлажняется. Помимо этого кондиционеры могут осуществлять дезодорацию воздуха, озонирование, ионизацию и парфюмеризацию.
Выбор системы вентиляции зависит от производственного профиля и мощности пищевого предприятия. В производственных и бытовых помещениях предприятий обычно оборудуется механическая приточно-вытяжная вентиляция, а в административных - проветривание или кондиционирование. На мелких пищевых объектах допускается организация вытяжной механической вентиляции без организованного притока.
Для административно-бытовых, складских и большей части производственных помещений установлены стандартные нормы кратности (величины) воздухообмена. Для отдельных производственных и некоторых других помещений величина вентиляционного обмена воздуха определяется расчетным путем с учетом количества тепла и влаги, поступающих в данное помещение.
Чем больше самостоятельных вентиляционных систем на предприятии, тем меньше протяженность воздухопроводов каждой из них и тем выше их надежность.
Важное значение для чистоты воздуха на предприятии имеет правильное оборудование шахт для забора чистого воздуха и выброса отработанного. Шахты вытяжной вентиляции должны выступать над коньком крыши или поверхностью плоской кровли не менее, чем на 1 м.
Санитарные требования к вентиляции предприятий общественного питания. При использовании систем кондиционирования воздуха параметры микроклимата производственных помещений предприятий общественного питания должны соответствовать оптимальным значениям санитарных норм, а при наличии механической или естественной вентиляции - допустимым нормам.
Приточно-вытяжная вентиляция оборудуется в производственных, вспомогательных и санитарно-бытовых помещениях. Все работы, связанные с образованием и попаданием в воздух вредных веществ должны производиться только при включенной приточно-вытяжной или местной вентиляции.
Вентиляционные отверстия должны располагаться таким образом, чтобы обеспечить максимальное удаление производственных вредностей, а поступление свежего воздуха не должно вызывать у персонала неприятных ощущений. Место подачи приточного воздуха определяется характером помещения и особенностями производственного процесса. Так, в горячий и кондитерский цехи приточный воздух подается в рабочую зону, т.к. основной задачей является уменьшение теплоизлучения от нагревательных поверхностей. В остальные помещения приточный воздух подается в верхнюю зону.
Гигиеническое значение имеет правильный расчет кратности воздухообмена в час, а также соотношение приточного и вытяжного воздуха в зависимости от назначения помещения. В закрытых помещениях должно обмениваться в среднем 40-80 м 3 воздуха в час.
Вытяжная вентиляция планируется раздельно для каждой группы помещений в зависимости от выделяемых внихпроизводственных вредностей и необходимой кратности обмена воздуха. Так, раздельная вытяжная вентиляция должна быть в камерах отходов (кратность воздухообмена по вытяжке - 10 объемов в час), в производственных помещениях, охлаждаемых камерах для хранения фруктов и зелени (4 объема в час). В производственных цехах вытяжка должна преобладать над притоком (4 объема в час к 3, в моечных - 6 к 4), а в торговом зале - приток должен превышать вытяжку. При этом условии из горячего цеха будут удаляться запахи, излишнее тепло и влага, а в зал поступать в нужном количестве свежий воздух.
Бытовые помещения (туалеты, преддушевые, комнаты гигиены женщин) оборудуются автономными системами вытяжной вентиляции, преимущественно с естественным побуждением.
В системах механической приточной вентиляции рекомендуется предусматривать очистку подаваемого наружного воздуха и его подогрев в холодный период года. Забор воздуха для приточной вентиляции осуществляется на высоте не менее 2 м от поверхности земли. Подпор приточного воздуха должен приходиться на наиболее чистые помещения.
Температура приточного воздуха должна быть не ниже 12 о С, а разница температур подаваемого воздуха и воздуха помещений не должна превышать 5 о С (в зимнее время это достигается подогревом воздуха в калориферах); скорость движения воздуха 0,2-1 м/с в зависимости от тепловой радиации.
В помещениях отделки кремовых изделий приточная система вентиляции должна иметь противопыльный и бактерицидный фильтр.
Местные системы искусственной вентиляции . Горячие и кондитерские цехи имеют значительные тепловые выделения (250-300 ккал/м 3 /час), поэтому в них в дополнение к общеобменной вентиляции необходима система местной вентиляции над тепловым оборудованием.
Наибольшее распространение в качестве местных вентиляционных устройств получили кольцевые воздуховоды и вытяжные колпаки . Площадь вентиляционного устройства должна на 0,5 м по периметру превышать площадь плиты. Серьезный недостаток кольцевого воздухообмена - расположение его под потолком на значительном расстоянии от плиты, в результате чего часть выделяющихся вредностей не улавливается отсосом и распространяется по помещению.
Для улучшения микроклимата горячих цехов используются отсосы навесного типа . Устанавливаютих над тепловым электрическим секционным модулированным оборудованием. Эти отсосы имеют не только вытяжное, но и приточное устройство (отсек), что обеспечивает эффективное удаление вредностей из рабочей зоны и душирование рабочих мест приточными струями воздуха.
Воздушные души предусматриваются при тепловом излучении в 300 ккал/м 3 /час и более. Для работ средней тяжести температура воздуха при воздушном душировании в теплые периоды года должна составлять 21-23 о С при скорости его движения 1-2 м/с, в холодные периоды года - 17-19 °С при скорости движения 0,5-1 м/с.
Воздушное душирование необходимо применять для предотвращения неблагоприятного действия инфракрасного излучения на организм поваров и кондитеров на рабочих местах у печей, плит, жарочных шкафов и другого теплового оборудования.
В холодный период года помещения загрузочной, экспедиции, вестибюлей рекомендуется оборудовать тепловыми завесами .
Оборудование и моечные ванны, служащие источниками повышенного выделения влаги, тепла, газов, а также операции, связанные с просеиванием муки, сахарной пудры и других сыпучих продуктов должны обеспечиваться местными вытяжными системами с преимущественной вытяжкой в зоне максимального загрязнения.
Воздуховоды вентиляционных систем выполняются с минимальным количеством оборотов для снижения аэродинамического сопротивления. Отверстия вентиляционных систем закрываются мелкоячеистой полимерной сеткой.
Вентиляционные системы предприятия не должны ухудшать условия проживания и пребывания людей в жилых домах и зданиях иного назначения. Система вытяжной вентиляции должна быть отдельной от системы вентиляции этих зданий.
Искусственное освещение должно быть достаточным, равномерным, без блескости и теней. Оно может быть общим, местными комбинированным. На предприятиях общественного питания, как правило, применяется общее освещение производственных помещений, которое должно обеспечивать равномерную освещенность всего помещения, а для лучшей освещенности рабочих мест общее локализованное освещение с распределением светового потока. На раздаче, в кондитерских цехах, в административных помещениях наиболее рационально использовать комбинированное освещение, сочетающее общее с местным. Применять толькоместное освещение не допускается.
В качестве источников света используются в основном люминecцeнтныe лампы или лампы накаливания. Предпочтение следует отдавать люминесцентным лампам.
Люминесцентные лампы дают свет, близкий по спектру дневному, они более экономичны за счет большей светоотдачи при незначительном тепловом излучении и более длительного срока службы по сравнению с лампами накаливания. К недостаткам люминесцентных ламп относится пульсация светового потока, в результате чего возникает стробоскопический эффект, когда движущиеся и вращающиеся части механизмов воспринимаются как неподвижные, что ведет к травматизму. При низкой освещенности люминесцентные лампы дают «сумеречный» эффект, поэтому при их использовании необходима большая норма освещенности. Лампы накаливания значительно уступают люминесцентным лампам по гигиеническим показателям: имеют яркость нити выше допустимой для глаз, дают высокий тепловой эффект, свет этих ламп резко отличается от дневного.
Светильники по характеру осветительной арматуры и распределению светопотока делятся на преимущественно прямого света(60...80 % потока направляют вниз), рассеянного света (равномерное распределение потока) и преимущественно отраженного света (60...80 % потока направляют вверх). Чаще применяются светильники прямого света. Они хорошо освещают рабочие поверхности, но дают резкие тени. Светильники рассеянного и отраженного света можно использовать при условии, что потолок и стены имеют коэффициент отражения не менее 60 %.
Для освещения производственных помещений и складов применяются светильники оснащенные влаго-пылезащитным оборудованием. Во избежание попадания осколков стекла в пищу на предприятиях общественного питания освещать производственные помещения открытыми снизу лампами не допускается. Осветительные приборы должны иметь защитную арматуру, их необходимо регулярно очищать и мыть.
На рабочих местах не должна создаваться блескость. Люминесцентные светильники, размещаемые в помещениях с вращающимся оборудованием (универсальные приводы, кремосбивальная машина, тестомесы, дисковые ножи), должны иметь лампы, устанавливаемые в противофазе. Светильники общего освещения размещаются равномерно по помещению. Светильники не размещаются над плитами, технологическим оборудованием, разделочными столами. При необходимости рабочие места оборудуются дополнительными источниками освещения.
Показатели освещенности для производственных помещений должны соответствовать установленным нормам. Для определения освещенности используется специальный прибор - люксметр.
В соответствии с гигиеническими требованиями освещенность на горизонтальной плоскости на уровне 0,8 м от пола должна составлять (в люксах):
в кондитерских цехах и в раздаточных - 300;
в обеденных залах (кроме ресторанов), буфетах, горячих и холодных цехах, доготовочных и заготовочных цехах, моечных кухонной и столовой посуды - 200;
в загрузочных, кладовых тары - 75;
В кладовых овощей и охлаждаемых камерах при использовании ламп накаливания допускается освещенность 20 лк (на уровне пола). В административных помещениях освещенность на уровне 0,3 м от Пола должна составлять 200 лк, а в вестибюлях, гардеробах, главных коридорах - 75 лк (на уровне пола).
Цилиндрическая освещенность, характеризующая насыщеннocть помещения светом, в обеденных залах, на столах посетителей и на танцевальных площадках должна быть не менее 75 лк. Нормируется также показатель дискомфорта для оценки блескости при неравномерной яркости поля зрения. Он должен быть не более 60 % для всех помещений, кроме кондитерского цеха. Для этого цеха показатель дискомфорта не должен превышать 40 %.
Коэффициент пульсации освещенности является важным критepии оценки работы люминесцентных ламп и должен быть не более 15...20 % для разных помещений предприятия.
Уровни освещенности помещений предприятия общественного питания исследуются при проведении производственного контpoля (не реже одного раза в год).
Гигиеническая оценка естественного и искусственного освещения помещений.
Цель занятия:
1. Изучить влияние естественного и искусственного освещения на организм человека и санитарные условия жизни.
2. Ознакомить студентов с гигиеническими требованиями к естественному и искусственному освещению помещений образовательных, лечебно-профилактических учреждений, методам его оценки и гигиенического нормирования.
3. Обучить принципам разработки профилактических мероприятий и рекомендаций по улучшению освещения помещений.
Контрольные вопросы
1. Значение освещения для жизнедеятельности и здоровья человека.
2. Основные зрительные функции и их зависимость от освещения
3. От каких факторов зависит естественное освещение в помещении?
4. Основные световые понятия и един ицы
5. Гигиенические требования к естественному освещению помещений.
6. Методы гигиенической оценки естественного освещения помещений.
7. Устройство и принцип работы люксметра.
8. Гигиенические требования к искусственному освещению помещений.
9. Методы гигиенической оценки искусственного освещения помещений.
10. Гигиеническая характеристика различных источников света и светильников.
Свет является жизненно важным фактором внешней среды. Он оказывает влияние на многие физиологические процессы организма человека: является специфическим раздражителем органа зрения, активизирует процессы обмена веществ, повышает тонус ЦНС, усиливает процессы роста и развития организма, повышает сопротивляемость к неблагоприятным факторам внешней среды, устанавливает ритм физиологических функций организма. Высокий уровень освещённости позволяет выполнить зрительную работу с меньшим утомлением и лучшими результатами и, напротив, низкое освещение приводит к быстрому утомлению, к тормозным явлениям в ЦНС, к нарушению функций зрения и др. неблагоприятным сдвигам в организме.
Основными зрительными функциями являются острота зрения, контрастная чувствительность, быстрота различения, а также устойчивость ясного видения, цветоразличение, световая и темновая адаптация, аккомодация, критическая частота мельканий и др.
Острота зрения – максимальная способность глаза различать наименьшие детали объекта (точки, черточки, кружки) как отдельные друг от друга. Она определяется наименьшим углом, под которым две смежные точки видны как раздельные. Условно считают, что острота зрения равна единице, если разрешающий угол равен 1 минуте, что соответствует условиям рассматривания детали размером 1,45 мм на расстоянии 5 м. С увеличением освещенности до 100–150 лк она быстро возрастает, при дальнейшем её увеличении этот рост замедляется.
Контрастная чувствительность – способность глаза различать минимальную разность яркостей рассматриваемого объекта (детали) и фона или двух смежных поверхностей. Установлена зависимость контрастной чувствительности от условий освещения рассматриваемого объекта и яркости, к которой глаз предельно
адаптировался. Оптимальная яркость рабочих поверхностей составляет несколько сотен кд/м2 (≈500), а рассматриваемых объектов – значительно выше. Если рабочая поверхность отражает не более 30-40 % падающего света, то контрастная чувствительность наиболее высока при освещенностях 1000–2500 лк.
Быстрота различения или скорость зрительного восприятия – наименьшее время, необходимое для различения деталей объекта. Она заметно возрастает при увеличении освещенности до 100-150 лк, затем её рост замедляется (но не заканчивается) до 1000 лк и выше.
Все три перечисленные функции тесно взаимосвязаны и определяют интегральную функцию зрительного анализатора. Они же используются в гигиеническом нормировании освещения.
Для зрительной работы существенное значение имеет не только количественная сторона освещения – величина освещённости, но и качество освещения, т.е. равномерность освещения на рабочей поверхности и окружающем пространстве (распределение яркостей), контраст между рассматриваемым предметом и фоном, наличие блескости, направленность и спектральный состав светового потока. Эти закономерности послужили основанием гигиенических требований к нормированию освещённости и организации рационального освещения в помещениях различного типа в зависимости от выполняемой работы с различным уровнем точности.
Освещённость – величина не постоянная, зависит от многих факторов: географической широты местности, времени суток и года, рельефа местности, состояния погоды (степени облачности), а также от особенностей планировки здания, ориентации, формы окон, характера и чистоты оконных стекол, окраски стен, потолка и др. Например, тюлевые занавески поглощают до 40 %, портьеры – 80% падающего света, загрязнённые окна – до 50%, а промёрзшие – 80% света.
Основные световые понятия и единицы
Лучистая энергия, вызывающая световое ощущение, называется оптическим излучением, а мощность такого излучения – световым потоком.
Видимая часть солнечной радиации у поверхности земли составляет 40 % и в спектре её электро-магнитного излучения занимает узкий диапазон волн (от 400 до 760 нм). Глазнаиболее
чувствителен к средней части видимого спектра и имеет максимальную чувствительность при длине волны 555 нм (переходный желто-зеленый участок спектра). Эта чувствительность принята за единицу. По мере приближения к красному и сине-фиолетовому участкам спектра чувствительность глаза резко снижается. Относительную чувствительность глаза к разным участкам спектра называют относительной видимостью.
Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемаяглазом по производимому ею световому ощущению. Единица светового потока – люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником при силе света в 1 канделу (кд) в телесном угле в 1стерадиан (ср); стерадиан – телесный пространственный угол свершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, длина которой равна радиусу сферы.
Сила света (J) – пространственная плотность светового потока (часть светового потока) от источника света в данном направлении внутри определённого телесного угла. Единица силы света – кандела (кд) – сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении от источника (абсолютно черного тела с площади 1/600000 м2 при температуре затвердевания платины).
Освещенность (E) – поверхностная плотность светового потокаF, падающего на поверхность S, определяемая по формуле: E = F / S. Единица освещенности – люкс (лк) – освещенность поверхности площадью 1 м2 при падающем на неё световом потоке 1 лм.
Не всегда световой поток, падающий на освещаемую поверхность, полностью отражается от нее по направлению к глазу. Решающая роль в процессе видения принадлежит той части светового потока, которая, отражаясь от освещаемой поверхности, попадает на световоспринимающие элементы глаза, что и вызывает зрительное ощущение. Поэтому с точки зрения физиологии зрительного восприятия важен не падающий световой поток, а отраженный от освещаемой поверхности – яркость. Яркость (L) – величина светового потока, отраженного освещаемой или светящей поверхностью по направлению к глазу. Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2) – яркость равномерно светящей плоской поверхности площадью 1 м2, излучающей вперпендикулярном к ней направлении силу света, равную 1 канделе.Яркость определяется специальными приборами яркомерами.Яркость светящейся поверхности зависит от испускаемой ею силы света, угла, под которым рассматривается объект или поверхность и от ее световых свойств, так как падающий на поверхность световой поток частично пропускается и поглощается телом, а частично отражается. При постоянстве освещенности яркость фона или предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т. е. светлота.
Отражательная способность окружающих нас предметов неодинакова. Оптимальным уровнем яркости при выполнении зрительных работ считается яркость 500 кд/м2. Чрезмерно высокая яркость, вызывающая зрительный дискомфорт – слепимость, называется блёскостью. Различают блескость прямую (создается источниками света и осветительными приборами – светильниками, окнами), периферическую (от светящихся поверхностей, расположенных вдали от направления зрения), отраженную (от зеркальных поверхностей) при работе с металлом, стеклом, пластмассой и др. Коэффициент отражения – отношение отраженного светового потока (Fотр) к падающему (Fпад), определяемое по формуле: b = Fотр/ Fпад. Коэффициенты отражения зависят от цвета поверхности и принимаются следующими: белый цвет – 0,7-0,8; светло-бежевый, жёлтый – 0,5; цвет натурального дерева – 0,4; зеленовато-голубой – 0,3; голубой – 0,25; светло-коричневый, цвет крови – 0,15; коричневый, синий, фиолетовый – 0,1.
Коэффициент светопропускания (Т) – отношение светового потока, прошедшего через среду (Fпроп), к падающему световому потоку (Fпад) : T = Fпроп/ Fпад. Этот коэффициент позволяет оценивать качество и чистоту оконных стёкол, осветительной арматуры.
Коэффициент пульсации освещённости характеризует колебания во времени светового потока, падающего на единицу поверхности. Коэффициент пульсации освещённости определяется отношением амплитуды колебаний освещённости к их среднему значению и вычисляются по формуле:
где Емакс – максимальное значение освещённости за период её колебания, Емин – минимальное значение освещённости за период её колебания, Еср – среднее значение освещённости за тот же период, лк.
Стробоскопический эффект – явление искажения зрительноговосприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете. Оно возникает при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках с газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током.
Гигиеническая оценка естественного освещения помещений.
Естественное освещение в производственных помещениях может быть боковым, верхним, комбинированным. Для его оценки пользуются двумя видами показателей:
· светотехническими (прямой метод)
· геометрическими (косвенный).
Прямой метод.
Предлагает использование объективного люксметра (тип Ю-16, Ю-116). Принцип устройства люксметра основан на преобразовании светового потока в электрический ток, измеряемый гальвонометром. Между образующимся фототоком и освещённостью имеется прямая зависимость, позволяющая по величине силы тока определить освещённость поверхности в люксах.
Рис. 1.Люксметры Ю 117, Ю 116.
Объективный люксметр состоит из двух частей: селенового фотоэлемента, вставленного в оправу, и чувствительного стрелочного гальванометра, шкала которого градуирована в люксах. Прибор работает на трёх поддиапазонах: до 25 лк, до 100 лки до 500 лк. Для измерения большей освещённости применяется насадка – светопоглотитель(сила поглощения которого равна 100). Фотоэлемент устанавливают на рабочем месте и по шкале гальванометра с учётом используемого поддиапазона и насадки – светопоглотителя отмечают число делений, на котором остановилась стрелка.
Косвенный метод.
Предлагает использование нескольких показателей: коэффициента естественной освещённости (КЕО), светового коэффициента (СК), коэффициента глубины заложения (КГЗ), угла отверстия в глазу и угла падения, некоторых добавочных показателей.
Коэффициент естественной освещённости (КЕО) нормируется и, следовательно, носит законодательный характер. КЕО определяется при помощи люксметра и представляет собой отношение горизонтальной освещённости внутри помещения на рабочем месте к одновременно измеренной горизонтальной освещённости под открытым небосводом (при рассеянном свете), выраженное в %. КЕО (при боковом освещении) – в школах, читальных залах – не менее 1,5%, в жилых помещениях – не менее 1 %.
Световой коэффициент (СК) носит рекомендательный (не законодательный) характер. СК выражается дробью, числитель которой – единица, а знаменатель – частное от деления площади помещения на площадь поверхности стёкол (остеклённой поверхности окон).
Рис. 2. Определение угла падения (САВ) и угла отверстия (ВАД).
Коэффициент глубины заложения (КГЗ) – отношение глубины заложения (или расстояния от наружной (светонесущей) стены до противоположной стены) к высоте помещения от пола до верхнего края окна (школы – не более 2, жилые здания – не более 2,25).
Угол падения – это угол, образованный двумя прямыми, идущими от рабочего места (исследуемой точки): одной горизонтальной (к нижнему краю окна), а другой – наклонной (к верхнему краю окна). Угол падения зависит от высоты окна, а также от расстояния исследуемого места до окна (не менее 27).
Угол отверстия - это угол, образованный двумя линиями, одна из которых идёт из исследуемой точки помещения к верхнему краю окна, а другая же направляется к верхней точке предмета, расположенного напротив окна (к крыше соседнего дома, вершине дерева и т.д.) (не менее 5).
При оценке естественного освещения также важно учитывать расстояние от верхнего края окна до потолка (оптимально 15 – 30 см, но не более 50 см), высоту подоконника (75-90 см), площадь оконных переплётов(не более 25 % общей площади окон),размер межоконных простенков(не более 1,5 ширины оконных проёмов), ориентацию зданий, помещений.Стёкла в оконных проемах должны быть ровные, прозрачные, чистые,затеняющих предметов на окнахне должно быть. Расстояние между фасадами зданийдолжно быть не более удвоенной высоты наиболее высокого из них.
В помещениях общеобразовательных учреждений обеспечиваются нормированные значения КЕО в соответствии с гигиеническими требованиями к естественному, искусственному, совмещенному освещению жилых и общественных зданий. При одностороннем боковом естественном освещении КЕО на рабочей поверхности парт в наиболее удаленной от окон точке помещения должен быть не менее 1,5%. При двустороннем боковом естественном освещении показатель КЕО вычисляется на средних рядах и должен составлять 1,5%.Световой коэффициент должен составлять не менее 1:6.Окна учебных помещений должны быть ориентированы на южные, юго-восточные и восточные стороны горизонта. На северные стороны горизонта могут быть ориентированы окна кабинетов черчения, рисования, а также помещение кухни. Ориентация кабинетов информатики – на север, северо-восток.Рекомендуется использование штор из тканей светлых тонов, обладающих достаточной степенью светопропускания, хорошими светорассеивающими свойствами, которые не должны снижать уровень естественного освещения. Для рационального использования дневного света и равномерного освещения учебных помещений следует не закрашивать оконные стекла;не расставлять на подоконниках цветы, их размещают в переносных цветочницах высотой 65 – 70 см от пола или подвесных кашпо в простенках между окнами;очистку и мытье стекол проводить по мере загрязнения, но не реже 2 раз в год (осенью и весной).
Гигиеническая оценка искусственного освещения помещений.
Искусственное освещение в производственных помещениях может быть общим (равномерным или локализованным) и комбинированным (общее + местное); рабочее (общее или комбинированное), аварийное, эвакуационное.
Совмещенное освещение – освещение, при котором одновременно применяется естественное и искусственное освещение в течение полного рабочего дня.
Общее освещение – освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение ) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение ).
Комбинированное искусственное освещение помещения – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.
Местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.
При обследовании искусственного освещения помещений устанавливают в первую очередь соответствие его гигиеническим требованиям: достаточность освещенности, равномерность и отсутствие блёскости, благоприятный спектральный состав (спектр должен быть близок к естественному свету), непрерывность светового потока от источника света, отсутствие ослепляющего действия, учёт требований безопасности труда, правильность выбора светильников, арматуры, их расположение, мощность ламп и т.д.
Рис. 3.Люксметр + УФ-Радиометр ТКА-ПКМ
Рис. 4. Люксметр + Пульсметр ТКА-ПКМ
Для оценки величины искусственной освещённости используются методы прямой люксметрии (методика использования объективного люксметра аналогична как и при измерении естественной освещённости), определение удельной мощности искусственного освещения и метод «ватт» (определение средней горизонтальной освещённости).
В учебных кабинетах, аудиториях, лабораториях уровни освещенности должны соответствовать следующим нормам: на рабочих столах – 300 – 500 лк, в кабинетах технического черчения и рисования – 500 лк, в кабинетах информатики на столах – 300 – 500 лк, на классной доске – 300 – 500 лк, в актовых и спортивных залах (на полу) – 200 лк, в рекреациях (на полу) – 150 лк.При использовании компьютерной техники и необходимости сочетать восприятие информации с экрана и ведение записи в тетради освещенность на столах обучающихся должна быть не ниже 300 лк.
Определение удельной мощности искусственного освещения производится путём подсчёта общей мощности ламп в помещении (ватт) и деление этой величины на площадь пола (м 2), выражается полученная величина в ватт/м 2 (Вт/м 2). Удельная мощность для разных помещений различна(в школах при люминисцентных лампах – 16-24 Вт/м 2 ,при лампах накаливания – 36-48 Вт/м 2).
Для оценки равномерности освещения (называют иногда и коэффициентом неравномерности) необходимо найти отношение освещённости одной точки (обычно наименьшей освещённости) к другой (обычно наибольшей освещённости), находящихся на расстоянии 75 см в одной плоскости (не менее 0,5).
Определение яркости производится специальным визуальным люксметром, для чего приёмное отверстие окулярной трубки направляют на источник света и определяют степень освещения в люксах и результат умножают на постоянный коэффициент (множитель) равный 27*10 -6 , при этом получают значение яркости в нитах.
При гигиенической оценке искусственного освещения помещений необходимо знать характеристику светильников . Светильниками называют осветительные приборы, состоящие из источника света и осветительной арматуры. Светильники делятся на 3 основных типа: прямого, отраженного и рассеянного света. 80 % светового потока в светильниках прямого света направлено вниз, 80 % светового потока в светильниках отраженного света направлено вверх, на потолок и стены, 60 % светового потока в светильниках рассеянного света направлено вверх, 40% – вниз.С гигиенической точки зрения предпочтение отдается светильникам рассеянного света из молочного, опалового или матированного стекла, которые равномерно освещают помещение и не создают резких теней. Высота подвеса светильников: оптимальная – не менее 2,6 м от пола; допустимая – не менее 2,2 м от пола.
В настоящее время преимущественно используют электрическиеисточники света : лампы накаливания, люминесцентныеи светодиодныелампы. Основными характеристиками электрической лампы являются напряжение (вольт) и мощность (ватт).
Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, что искажает цветовое восприятие. Они являются наиболее надежными источниками света в связи с простой схемой их включения, а условия внешней среды не оказывают влияния на их работу. К основным недостаткам этих ламп можно отнести небольшую светоотдачу (7–20 лм на 1 Вт энергии) и высокую яркость.
Люминесцентные лампы различаются по спектральному составу излучаемого света. Выпускаются осветительные лампы дневного света (ДС), белого света (БС), холодно – белого света (ХБС), тепло – белого света (ТБС), лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ, ЛТБЦ, ЛХБЦ). Люминесцентные лампы характеризуются следующими показателями: высокой светоотдачей, спектр ближе к естественному, малая яркость, рассеянный свет без резких теней, более правильная цветопередача. Однако физиологически освещённость этими лампами воспринимается ниже, поэтому нормы освещённости при люминесцентных лампах повышены в два раза. Также люминесцентные лампы крайне не рекомендуется применять во влажных помещениях, в помещениях с высокой температурой, а также при низкой температуре, люминесцентная лампа не выходит на полную светоотдачу (не разгорается). Возможен стробоскопический эффект. Наличие в люминесцентных лампах них паров ртути приводит к проблемам с их утилизацией.
Светодиод – полупроводниковый элемент, пропускающий электрический ток в одном направлении, излучая при этом заданный диапазон световых волн, видимый человеческому глазу. Светодиодная лампа состоит из выпрямительного блока и разного количества светодиодов (в зависимости от модели). На сегодняшний день имеет наиболее высокую энергоэффективность(светоотдача на уровне 100-150 Лм/Вт);высокий срок службы, в районе 100000 часов; малая температура нагрева;возможность использования при низких температурах окружающей среды, однако эксплуатировать светодиодную лампу при повышенной влажности не рекомендуется; несомненным преимуществом является механическая прочность (отсутствуют легко бьющиеся детали), а также виброустойчивость. Светодиодные лампы выпускаются в двух исполнениях – рассеивающие свет и как точечные источники. Необходимо также отметить широкий цветовой ряд. Недостатки – высокая стоимость;невозможность использования в условиях высоких температур.
Результаты научных исследований (Кучма В.Р., Текшева Л.М., М., 2013) определили преимущество светодиодного освещения в учебных помещениях образовательных учреждений, а также административных и общественных зданиях различного целевого назначения, заключающееся в создании более благоприятной световой среды для зрительной и умственной работы учащихся разного возраста и взрослых, их психофизиологического и функционального состояния (более устойчивый уровень работоспособности, меньшая степень распространенности выраженного утомления, сохранение высокого уровня резервных возможностей организма, стабильность зрительной системы, оптимизация психоэмоционального состояния, снижение негативного воздействия от компьютерной нагрузки – по сравнению с люминесцентным освещением). Субъективная оценка условий освещения при светодиодныхлампах– более комфортные по сравнению с люминесцентными.
Для определения необходимого количества светильников нужно удельную мощность (Вт/м 2) умножить на площадь помещения и разделить на мощность одной лампы. Следует помнить, что величина удельной мощности зависит от подвеса светильника, площади помещения, освещённости, которую необходимо создать в данном помещении и вида ламп.
Примечание:
· освещение рабочих помещений нормируется в зависимости от характера выполняемой работы, её точности; максимальных размеров объекта различения (делятся на 8 разрядов), контраста фона с объектом различения и коэффициента отражения фона (разряды делятся на подразряды: а, б, в, г), характеристики фона.
· не рекомендуется совмещение в одном помещении устанавливать люминесцентные лампы и лампы накаливания; в помещениях без естественного света освещённость должна быть повышена на 25 – 30 %; при освещении ниже 75 лк – ощущение сумеречности.
Задание.
1. Ознакомьтесь с устройством и принципом работы люксметра.
2. Дайте гигиеническую оценку условиям естественного и искусственного освещения учебной аудитории.
Образец протокола для выполнения задания.
1. Гигиеническая оценка естественного освещения.
а) вид освещения (боковое, верхнее, комбинированное, одностороннее, двух-, трёхстороннее);
б) ориентация окон;
в) количество окон …. , их форма……., чистота оконных стекол, величина простенков между окнами;
г) цвет окраски потолка, стен, пола, оборудования;
д) определение СК (суммарная площадь остекления окон …….м 2 , площадь пола ……..м 2 , СК ……);
е) определение угла падения (чертёж и расчёты);
ё) определение угла отверстия (чертёж и расчёты);
ж) определение коэффициента заглубления;
з) определение КЕО: наружная горизонтальная освещенность …….. лк; освещенность на
рабочем месте.……. лк; КЕО ……..% .
2. Гигиеническая оценка искусственного освещения.
а) в аудитории ……….система освещения, установлены ……… светильники типа …………, место их размещения. .………….., количество ламп……… ;
б) определение освещенности на рабочем месте;
в) определение равномерности искусственного освещения: соотношение минимальной и максимальной освещенности в лк на расстоянии 0,75 м..….;
г) определение удельной мощности освещения: число ламп ……, мощность одной лампы…….Вт, площадь пола..…м2 ; удельная мощность светильников ………Вт/м2 ;
д) расчёт необходимого количества светильников для создания заданной освещенности в аудитории. Заключение. Дать гигиеническую оценку естественному и искусственному освещению учебной аудитории.
Обсуждение полученных результатов.
