ВВЕДЕННЯ В ГІГІЄНУ. МЕТОДИ ГІГІЄНІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ. ОРГАНІЗАЦІЯ НАВЧАЛЬНО-дослідницької роботи студентів. гігієна повітряного середовища визначення та гігієнічна оцінка температури, вологості, напрямку і швидкості руху повітря. гігієнічні вимоги до санітарного благоустрою аптек. Гігієнічна оцінка освітлення. гігієнічні вимоги до санітарного благоустрою аптек.

 

 

Вивчення температурного режиму повітря приміщення

 Міністерство охорони здоров'я України

http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0604.jpg 

Для повної характеристики температурного режиму приміщень заміри температури проводяться в 6 та більше точках.

Термометри (ртутні, спиртові, електричні, чи сухі термометри психрометрів) розміщують на штативах по діагональному перерізу лабораторії в 3 точках на висоті 0,2 м від підлоги і в 3 точках на висоті 1,5 м від підлоги (відповідно, точки  t_2, t_4, t₆ та t_1, t_3, t₅) та на відстані 20 см від стіни:

Показання термометрів знімають після експозиції 10 хв. в точці вимірювання.

Розрахунок параметрів температурного режиму повітря приміщень:

а) середня температура приміщення:

а) t_сер.= ,

 

б) перепад температури повітря по вертикалі:

Dt_верт. =  - ,

 

в) перепад температури повітря по горизонталі:

Dt_гор.=  -

Схеми і всі розрахунки заносять в протокол, складають гігієнічний висновок. При цьому керуються тим, що оптимальна температура повітря в житлових і учбових приміщеннях, палатах для госпіталізації соматичних хворих повинна бути в інтервалі +18 – +21^оС, перепад температури по вертикалі повинен бути не більше 1,5-2,0^оС, а по горизонталі – не більш 2,0-3,0^оС. Добові коливання температури визначають за термограмою, яку готує лабораторія за допомогою термографа, і нормуються в межах 6^оС.

Критеріями гігієнічної оцінки житлових і громадських приміщень є допустимі та оптимальні норми температури, представлені в таблиці 1.

 Таблиця 1

Норми температури для житлових, громадських

і адміністративно-побутових приміщень

 

 

Примітка:

 ^* Для громадських і адміністративно-побутових приміщень з постійним перебуванням людей допустима температура не більше 28^оС, а для районів з розрахунковою температурою зовнішнього повітря 25^оС і вище – не більше 33^оС.

^** Для громадських і адміністративно-побутових приміщень з перебуванням людей в вуличному одязі допустима температура 14^оС.

 

Норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин і безперервно.

 Норми температури повітря робочої зони виробничих приміщень регламентуються Держстандартом 12.1.005-88 “Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони” у залежності від пори року (холодна, тепла) та категорії робіт (легка, середньої важкості, важка).

Так, оптимальні норми температури в холодний період встановлені в межах 21-24^оС при виконанні легкої роботи та 16-19^оС при виконанні важкої роботи. В теплий період, ці інтервали відповідно 22-25^оС і 18-22^оС. Допустима максимальна температура в теплий період не більше 30^оС, мінімальна в холодний період – 13^оС.

 

Визначення радіаційної температури і температури стін

 

Для визначення радіаційної температури в приміщеннях використовують кульові термометри, а температури стін – пристінні термометри Кульовий термометр складається з термометра, розміщеного в порожнистій кулі з діаметром 10-15 см, покритій шаром пористого пінополіуретану, матеріалу, який має схожі з шкірою людини коефіцієнти адсорбції інфрачервоної радіації.

Визначення радіаційної температури також проводиться на рівнях 0,2 і 1,5 м від підлоги:

Прилад має значну інерцію (до 15 хв.), тому показання термометра знімають не раніше цього строку.

При комфортних умовах мікроклімату різниця в показаннях кульового термометра на рівнях 0,2; 1,5 м не перевищує 3^оС.

Мал. Термометри для вимірювання радіаційної температури

а – Кульовий чорний термометр в розрізі

(1 – куля діаметром 15 см, покрита матовою чорною фарбою;

2 – термометр з резервуаром в центрі кулі)

б – Пристінний термометр з плоским спірально вигнутим резервуаром

(1 – термометр; 2 – базова обкладинка (поролон); 3 – клейка стрічка)             77

Для різних приміщень рекомендуються приведені нижче величини радіаційної температури (табл.2).

 

Нормативні величини радіаційних температур для різних приміщень

 

 

Для визначення температури стін приміщення використовують спеціальні пристінні термометри з плоским, спірально вигнутим резервуаром, який прикріплюють до стіни спеціальною замазкою (віск з добавкою каніфолі) або алебастром. Температуру стін також визначають на рівнях 0,2 і 1,5 м від підлоги. В деяких випадках виникає необхідність визначення температури найбільш охолоджених ділянок стін.                                                                                                           

Високі рівні інфрачервоного випромінювання в гарячих цехах підприємств вимірюють за допомогою актинометрів і виражають в мкал/см².хв.

 

Визначення вологості повітря за допомогою психрометрів

 http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0612.jpg

Визначення абсолютної та відносної вологості повітря станційним психрометром Августа  

Резервуар психрометра заповнюють водою. Тканину, якою обернено резервуар одного з термометрів приладу опускають у воду з тим, щоб сам резервуар був на відстані ~ 3 см над поверхнею води, після чого психрометр підвішують на штативі в точці визначення. Через 8-10 хвилин знімають показники сухого і вологого термометрів.

 

Мал. Прилади для визначення вологості повітря

(а -  психрометр Августа; б – психрометр Ассмана; в – гігрометр)

 

(знаходять за показаннями барометра), мм рт.ст.

Відносну вологість розраховують за формулою:

 

P = ,

де Р – відшукувана відносна вологість, %;

    А – абсолютна вологість, мм рт.ст.;

    F – максимальний тиск водяної пари при температурі сухого термометра, в мм рт.ст. (знаходять у таблиці насичених водяних парів, табл.3).

  

 Абсолютну вологість вираховують за формулою Реньо:

А = f – a ∙ (t - t₁) B,

 

де А – абсолютна вологість повітря при даній температурі в мм рт.ст.;

      f – максимальний тиск водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять у таблиці насичених водяних парів, табл. 3);

     а – психрометричний коефіцієнт, який дорівнює 0,0011 для закритих приміщень;

     t – температура сухого термометра;

     t₁ – температура вологого термометра;

     В – барометричний тиск у момент визначення вологості

Таблиця 3

 

Максимальний тиск водяної пари повітря приміщень

 

 

Відносну вологість визначають і за психрометричними таблицями для психрометрів Августа (при швидкості руху повітря 0,2 м/с). Її значення знаходять в точці перетину показників сухого і вологого термометрів, табл. 4

Принцип роботи психрометра оснований на тому, що інтенсивність випаровування вологи з поверхні зволоженого резервуару психрометра пропорційна сухості повітря: чим воно сухіше, тим нижчі показники зволоженого термометра порівняно з сухим у зв’язку з тим, що тепло зволоженого психрометра втрачається на сховане тепло паротворення.

  

Визначення вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра Ассмана

 Істотним недоліком психрометра Августа є його залежність від швидкості руху повітря, яка впливає на інтенсивність випаровування, а значить і на охолодження вологого термометра приладу.

У психрометра Ассмана (мал. 6.2-б) цей недолік ліквідовано за рахунок вентилятора, який створює біля резервуарів термометрів постійну швидкість руху повітря 4 м/сек, а тому його показники не залежать від цієї швидкості в приміщенні чи за її межами. Крім цього, резервуари термометрів цього психрометра захищені від радіаційного тепла за рахунок віддзеркалюючих циліндрів навколо резервуарів психрометра.

За допомогою піпетки змочують батист вологого термометра аспіраційного психрометра Ассмана, заводять пружину аспіраційного пристрою або вмикають в розетку електропровід психрометра з електровентилятором, після чого психрометр підвішують на штатив в точці визначення. Через 8-10 хвилин знімають показники сухого та вологого термометрів.

Абсолютну вологість повітря розраховують за формулою Шпрунга:

A = t – 0,5 ∙ (t - t₁) ,

де А – абсолютна вологість повітря, мм рт.ст ;

      t – максимальний тиск водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять в таблиці насичених водяних парів, табл. 3);

     0,5 – постійний психрометричний коефіцієнт;

      t – температура сухого термометра;

      t₁ – температура вологого термометра;

      В – барометричний тиск в момент визначення, мм рт.ст.

 

Відносну вологість визначають за формулою:

Р = А × ,

де: Р – відшукувана відносна вологість, %;

      А – абсолютна вологість, мм рт.ст.;

      F – максимальна вологість при температурі сухого термометра, мм рт.ст. (табл. 3).

 

Відносну вологість визначають і за психрометричними таблицями для аспіраційних психрометрів. Значення відносної вологості знаходять в точці перетину показників сухого і вологого термометрів, табл. 5.

Для визначення відносної вологості повітря використовують також волосяні, або мембранні гігрометри, які показують безпосередньо цю вологість. Принцип роботи гігрометрів оснований на подовженні знежиреної волосини чи послабленні мембрани при їх зволоженні та навпаки – при висиханні

Таблиця 4

Норми відносної вологості в зоні житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщень (Витяг з БНіП 2.04.05-86)

 

 

Примітка:^* В районах з розрахунковою відносною вологістю зовнішнього повітря більше 75% допустима вологість – 75%.

Норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин безперервно.

 

Дефіцит насичення (різниця між максимальною та абсолютною вологістю повітря) визначають по таблиці насичених водяних парів: від значення максимальної вологості повітря при показаннях сухого термометра психрометра віднімають абсолютну вологість повітря, розраховану за формулами Реньо чи Шпрунга.

Фізіологічний дефіцит насичення (різницю між максимальною вологістю повітря при температурі тіла – 36,5^оС і абсолютною вологістю повітря) визначають по тій же таблиці насичених водяних парів (табл. 3).

Точку роси (температуру, при якій абсолютна вологість повітря стає максимальною) знаходять по тій же таблиці насичених водяних парів (табл. 3) у зворотному напрямку: за значеннями абсолютної вологості знаходять температуру, при якій ця вологість буде максимальною.

Взаємозалежність різних показників вологості повітря див. на схемі мал. 6.3).

Мал. 6.3. Взаємозалежність різних показників вологості повітря

 

Зі схеми видно, що максимальна вологість з підняттям температури повітря зростає в геометричній прогресії, а абсолютна – в арифметичній. А тому відносна вологість з підняттям температури знижується. Таким чином, в холодні пори року кількість вологи у повітрі (абсолютна вологість) істотно нижча, ніж влітку, але вона близька до насиченості (максимальної вологості), і тому відносна вологість в холодні пори року, як правило, висока, а влітку – низька.

Добові коливання температури, вологості повітря та атмосферного тиску визначають за допомогою, відповідно, термографа, гігрографа, барографа

 

 

Мал. Самозаписуючі метеорологічні прилади.

(а – термограф; б – гігрограф; в - барограф.)

Прилад комбінованої дії – електротермоанемометр зображено на малюнку 6.5.

85

Мал.Електротермоанемометр

( 1 – гальванометр; 2 – перемикач живлення; 3 – клеми для підключення до мережі; 4 – вилка датчика; 5 – перемикач для визначення температури або швидкості руху повітря; 6 – перемикач “вимірювання – контроль”;  7 – ручка регулювання напруги;  8 – датчик (мікро-термоопір);  9 – захисний футляр датчика.)

 

Атмосферний тиск визначається за допомогою барометра-анероїда, шкала якого градуйована в мм рт.ст. (мал. 6.6), або в кілопаскалях.

 

Мал. Барометр-анероїд

 

МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ І ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА НАПРЯМКУ ТА ШВИДКОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ

 

 

УЧБОВА ІНСТРУКЦЯ

з вивчення напрямку руху повітря

 

Під напрямом вітру розуміють сторону горизонту, звідки віє вітер і позначають румбами – 4 основними (Пн., Пд., Сх., Зх.) і 4 проміжними (Пн-Зх., Пн-Сх., Пд-Зх., Пд-Сх.).

Річну повторюваність вітрів в тій чи іншій місцевості зображають у графічному вигляді “рози вітрів”

Мал. Роза вітрів

 

Для побудови “рози вітрів” на графіку румбів відкладають виражену у відсотках частоту вітрів кожного напрямку і з’єднують ламаною лінією. Штиль позначають колом з радіусом відповідно відсотка штильових днів.

“Розу вітрів” використовують в метеорології, аеро- і гідронавігації, а також у гігієні. В останньому випадку – для раціонального планування, взаєморозміщення об’єктів при запобіжному санітарному нагляді за будівництвом населених місць, промислових підприємств, оздоровчих об’єктів, зон відпочинку.

Напрямок руху атмосферного повітря визначається за допомогою вимпела, (на кораблях), флюгерів різної побудови та тканинного конусу (на аеродромах).

В приміщеннях, де рух повітря надто слабкий, напрямок руху повітря можна досліджувати за допомогою фумігатора (диму, синтезованого тим або іншим засобами) або відхиленням полум’я свічки.

 

УЧБОВА ІНСТРУКЦІЯ

з визначення швидкості руху повітря за допомогою анемометрів

 

Швидкість руху атмосферного повітря (а також руху повітря у вентиляційних отворах) визначають за допомогою анемометрів: чашечного (при швидкостях від 1 до 50 м/с) і крильчатого (0,5 – 10 м/с) Робота вертикально встановленого чашечного анемометра не залежить від напрямку вітру; крильчатий анемометр потрібно чітко орієнтувати віссю на напрям вітру.

 

Мал. Анемометри

(а – крильчатий; б – чашечний)

 

Для визначення швидкості руху повітря спочатку записують вихідні показники циферблатів лічильника (тисячі, сотні, десятки та одиниці), відключивши його від турбінки, виставляють анемометр у місці дослідження (наприклад, в створі відкритого вікна, вентиляційного отвору, надворі). Через 1–2 хв. холостого обертання вмикають одночасно лічильник обертів і секундомір. Через 10 хв. лічильник відключають, знімають нові показники циферблатів і розраховують швидкість обертання крильчатки (кількість поділок шкали за секунду – А):

А = ,

де: N₁ – показання шкали приладу до вимірювання;

      N₂ – показання шкали приладу після вимірювання;

      t – термін вимірювання в секундах.

 

За значенням “А” поділок/сек. на графіку (у кожного анемометра є свій індивідуальний графік згідно заводського номера приладу, що додається до анемометра), знаходять швидкість руху повітря в м/сек.

Для цього по графіку анемометра на осі абсцис знаходять відмітку, відповідну  швидкості обертання в об/с, піднімають перпендикуляр до косої лінії  графіка, а звідси вліво на осі ординат знаходять значення швидкості руху повітря в м/с.

Сила вітру визначається за 12-бальною шкалою: від штилю – 0 балів (швидкість руху повітря 0 – 0,5 м/с) до урагану – 12 балів (швидкість руху повітря 30 і більше м/с).

Детальніше шкала сили вітрів і швидкості руху повітря наведена в таблиці 1. 

Таблиця 1.

 

Шкала швидкості руху повітря в балах

Бал	Сила вітру	Швидкість руху повітря, м/с
0	Штиль (безвітря)	0,0 – 0,5
1	Ледь помітний вітерець	0,6 – 1,7
2	Дуже слабкий вітер	1,8 – 3,3
3	Слабкий вітер	3,4 – 5,2
4	Незначний вітер	5,3 – 7,4
5	Доволі сильний (свіжий) вітер	7,5 – 9,6
6	Сильний вітер	9,7 – 12,4
7	Дуже сильний вітер	12,5 – 15,2
8	Надзвичайно сильний вітер	15,3 – 18,2
9	Буря (шторм)	18,3 – 21,5
10	Сильна буря	21,6 – 25,1
11	Дуже сильна буря	25,2 – 29,0
12	Ураган	29,0 і більше

 

Учбова інструкція

з визначення швидкості руху повітря в приміщеннях за допомогою кататермометра

 

Кататермометр дозволяє визначити дуже слабкий рух повітря в межах від 0,1 до 1,5 м/с. Прилад представляє собою спиртовий термометр з циліндричним або кульовим резервуаром. Шкала циліндричного кататермометра градуйована в межах від 35 до 38° С, кульового – від 33 до 40°С

Принцип роботи кататермометра полягає в тому, що попередньо нагрітий, він втрачає тепло не лише під дією температури повітря та радіаційної температури, але і під дією руху повітря, пропорційно його швидкості.

Кататермометр призначений для визначення охолоджуючої здатності повітря, на підставі якої і розраховується швидкість руху повітря. Знаючи цю величину

Мал. Кататермометр

(а – циліндричний (Хілла); б – кульовий)

 

охолодження кататермометра та температуру навколишнього повітря, по емпіричних формулах і за таблицями можна визначити швидкість руху повітря.

Хід роботи: кульовий кататермометр занурюють в посудину з гарячою водою при температурі останньої 65 – 70° С до  тих пір, поки зафарбований спирт не заповнить на 1/2-1/3 об’єм верхнього резервуару. Після цього кататермометр насухо витирають і підвішують на штатив в центрі приміщення (або в іншому місці, де необхідно визначити швидкість руху повітря). При визначенні у відкритій атмосфері кататермометр захищають від впливу променевої енергії Сонця. Далі за допомогою секундоміра визначають час в секундах, за який стовпчик опустився від Т₁ до Т₂. Інтервали охолодження кататермометра можна брати від 40° до 33°, тобто такий інтервал, щоб частка від ділення суми  дорівнювала 36,5°.

Величину охолодження циліндричного кататермометра та кульового з інтервалом  38 – 35° знаходять за формулою:

Н = ,

де: Н – охолоджуюча здатність повітря в мкал/см²× с;

F – фактор кататермометра – постійна величина, нанесена на тильній стороні шкали, яка показує кількість тепла, втраченого з 1см² поверхні резервуару приладу за час його охолодження з 38°С до 35°С і дорівнює більше 600 мкал/см² (у кульового кататермометра старих випусків – при охолодженні на 1° і знаходиться в межах 200 – 250 мкал/см²);

 а – термін в секундах, протягом якого кататермометр охолоджується з 38° до 35°.

При використанні кульового кататермометра старого випуску (у якого фактор градуйований на 1° » 200 – 250 мкал/см²) величину охолодження знаходять за формулою:

Н = ,

де: Т₁-Т₂ – різниця температур вибраного інтервалу  в градусах;

а – час охолодження приладу в секундах.

Для визначення швидкостей руху повітря менше 1 м/с застосовують формулу:

,

а для визначення швидкостей більше 1 м/с – формулу:

,

де: V – швидкість  руху повітря ( м/с );

H – охолоджуюча здатність повітря;

Q – (36,5 – t° повітря) – різниця між середньою температурою тіла 36,5° та температурою навколишнього середовища;

0,20 і 0,40 – емпіричні коефіцієнти;

0,13 і 0,47 – емпіричні коефіцієнти.

 

Швидкість руху повітря при роботі з кататермометром може бути визначена не лише шляхом розрахунку за формулами але і за допомогою таблиць для кульового кататермометра (табл. 2), після попереднього розрахунку , або таблиці 3.

Таблиця 2

 

Таблиця для визначення швидкості руху повітря по кульовому кататермометру

 

 

Всі результати вимірювання та етапів розрахунку заносять у протокол, після чого дають гігієнічний висновок. При цьому керуються тим, що швидкість руху повітря в приміщеннях, в залежності від їх призначення, повинна знаходитись у межах 0,1 – 0,5 м/с.

 

Таблиця 4.

Норми швидкості руху повітря в житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщеннях (Витяг з БНіП 2.04.05-86)

 

 

Силу вітру (у балах та описово) і швидкість руху атмосферного повітря (в м/с) оцінюють за таблицею 5.

 

Таблиця 5

Оцінка швидкості та сили вітру за шкалою Бофорта

 Методика виконання практичної роботи

І. Тема № 1. “Введення в гігієну. Методи гігієнічних досліджень. Організація навчально-дослідницької роботи студентів.:

         На занятті студенти знайомляться  із кафедрою, її історією, напрямками наукових досліджень, лабораторіями, з формою ведення протоколу, переписують тематичний план занять на семестр, з джерелами інформації, рекомендованими для вивчення загальної гігієни. У протоколах фіксують визначення гігієни як науки, основні її завдання, зміст, види діяльності фармацевта та лікаря, що вимагають знання гігієни. Вивчають класифікацію методів гігієнічних досліджень, що застосовують в гігієні. Знайомляться із об’ємом  та переліком робіт із самостійної позааудиторної та навчально-дослідницької робіт. Засвоюють основні правила поведінки та техніки безпеки під час занять на кафедрі.

Додаток 2

                                    Завдання гігієни

1. Вивчення закономірностей впливу чинників довкілля і соціальних умов на організм людини (на її здоров’я ). Застосовують методи  епідеміологічних, інструментальних досліджень та натурного спостереження.

2. Вивчення стану довкілля з огляду на його потенційну та реальну небезпеку як для здоров’я населення, так і для об’єктів навколишнього середовища. Використовують методи санітарного обстеження з наступним санітарним описом та інструментально-лабораторні методи.

3. Наукове обгрунтування оптимальних і гранично допустимих параметрів чинників довкілля на підставі відомостей про їх якісну, кількісну характеристику та закономірності впливу на організм людини.

4. Впровадження гігієнічних нормативів і рекомендацій у практику, перевірка їх ефективності і подальше їх вдосконалення.

5. Науково обгрунтоване прогнозування санітарної ситуації з урахуванням найближчої  та віддаленої перспективи  розвитку окремих регіонів чи країни в цілому. Застосовується  багатофакторний  аналіз та електронно-обчислювальна техніка.

ІІ. Тема № 2 “Гігієна повітряного середовища. Визначення та гігієнічна оцінка температури, вологості, атмосферного тиску, напрямку і швидкості руху повітря. Гігієнічні вимоги до санітарного благоустрою аптек.”

Робота 1. Визначення температури повітря

         Температуру повітря вимірюють спиртовим або ртутним термометром з динамічним і градуйованим у градусах Цельсія стовпчиком. Температуру повітря в приміщенні визначають в зоні ніг людини (0,1 м від підлоги), коли людина лежить чи сидить на ліжку (0,8 м від підлоги), і в ділянці голови, коли людина стоїть (1,5 м від підлоги). Ще одна точка вимірювання знаходиться на рівні 50 см від стелі, що дає змогу робити висновок про конвекційні течії в приміщенні за рівномірністю нагрітих мас повітря. В умовах лікарні друга точка вимірювання повинна відповідати рівню ліжка, на якому лежить хворий, і, отже, знаходиться на рівні 80-90 см від підлоги.

         Для вимірювання температури термометр підвищують на штативі, стояку, в місці визначення. Не раніше ніж через 10 хв після встановлення приладу записують показник  термометра. Користуючись ртутним термометром, відлік показників роблять по уявній лінії, дотичній до опуклої частини меніска,  спиртовим термометром – по лінії, дотичній до найнижче розміщеної частини меніска.

         Згідно санітарним нормам № 4088-86 – зміни температури повітря по горизонталі робочої зони, а також протягом робочого часу  допускаються до 4 ⁰С – при легких роботах, до 5 ⁰С – при роботах середньої важкості і до 5 ⁰С – при важких роботах. , по вертикалі – 2,5 ⁰С. Допустимі коливання температури протягом доби для цегляних будівель становлять 2 ⁰С і дерев’яних – 3 ⁰С.

         При визначенні температури навколишнього повітря термометр треба захищати від сонячних променів екранами з картону або фанери, встановлюючи їх так, щоб вони затримували сонячну радіацію і не перешкоджали руху повітря навколо термометра. Швидше і точніше можна виміряти температуру за допомогою сухого термометра, аспіраційного психрометра.

         Оптимальні мікрокліматичні умови – поєднання параметрів мікроклімату, які при довготривалому і систематичному впливові на людину забезпечують зберігання нормального теплового стану організму без перенавантаження механізмів терморегуляції. Вони забезпечують відчуття теплового комфорту і створюють передумови для високого рівня працездатності.

         Допустимі мікрокліматичні умови – поєднання параметрів мікроклімату, які можуть викликати зміни теплового стану організму, що надходить та швидко нормалізуються і супроводжуються навантаженням механізмів терморегуляції, що не виходять за межі фізіологічних пристосувальних можливостей. При цьому не виникає ушкоджень або порушень стану здоров’я, але можуть спостерігатись дискомфортні теплові відчуття, погіршення самопочуття і зниження працездатності.

Робота 2. Визначення атмосферного тиску

         Атмосферний тиск вимірюють барометром.

         Ртутний сифонний барометр складається з довгої вертикальної трубки. Верхній кінець трубки запаяний, а нижній загнутий, кінець відкритий. Прилад заповнений ртуттю. Барометричний тиск визначають шляхом відліку висоти ртутного стовпчика в довгому, а потім в короткому коліні і додають цифри.

         Ртутно-чашковий барометр складається із вертикальної трубки, наповненої ртуттю, також запаяний зверху і відкритий знизу. Нижній кінець трубки поміщений в чашку з ртуттю. Додатково до основної шкали барометра є інша рухома шкала-ноніус, що дозволяє вимірювати тиск з точністю до десятих частинок міліметра. При вимірюванні тиску необхідно встановити з допомогою гвинта нульову поділку ноніуса на одній лінії з вершиною меніска ртутного стовпчика.

         Металевий барометр анероїд.  Основною частиною анероїда є підковоподібний металевий резервуар з порожниною, з якої взяте повітря. При зміні тиску змінюються об’єм і форма резервуару, що з допомогою важелів передається стрілці, що рухається по циферблату і вказує відповідну поділку.

         Барограф використовують для безперервних спостережень за коливаннями атмосферного тиску. Стрілка приладу з’єднана з металевим анероїдом, який складається з кількох анероїдних резервуарів, сполучених один з одним.  При  підвищенні тиску стрілка піднімається, а при зниженні опускається. Барограф треба звіряти з ртутним барометром.

 Робота 3.  Визначення відносної вологості повітря

         Відносну вологість повітря визначають за допомогою станційного або аспіраційного психрометра. Останній – портативний, дає точніші результати.

         Станційний психрометр (психрометр Августа) складається з двох однакових ртутних або спиртових термометрів закріплених поряд на штативі. Резервуар одного з термометрів, що називається вологим, обгорнутий кусочком тоненької тканини (батисту, марлі), вільний кінець якої опущений у скляночку з дистильованою водою, що знаходиться на 3-4 см нижче резервуара термометра.

         Принцип дії психрометра такий: з поверхні мокрої тканини, що оточує резервуар термометра, відбувається випаровування води, у зв’язку з чим резервуар вологого термометра втрачає більше тепла, ніж сухого. Оскільки ступінь випаровування води залежить від вологості повітря,  то чим сухіше повітря, тим більша різниця між показами сухого і вологого термометра.

         Щоб визначити відносну вологість повітря треба встановити станційний психрометр у досліджуваному місці, наповнити скляночку водою і змочити нею тканину, якою обгорнутий резервуар вологого термометра. Через 15 хвилин записують показники обох термометрів (при цьому не можна на них дихати чи тримати руками).

         Відносну вологість  знаходять за табл.    Наприклад, показник сухого термометра

20,7 ⁰С, а вологого - 15,7 ⁰С. У першому вертикальному стовпчику наступної таблиці шукають  показник сухого термометра (20,7 ⁰С). Оскільки такого числа у таблиці немає, то спинимось на найближчому до нього числі 21 ⁰С. Тепер у горизонтальному ряду, що йде від 20 ⁰С, шукаємо показник вологого термометра 15,7 ⁰С. Такого числа в таблиці також немає, тому беремо найближчу до неї цифру 16.5 ⁰С. Внизу на вертикальному стовпчику, що йде від цифри 16,5 ⁰С., знаходимо величину шуканої відносної вологості – 55 %. На сучасних приладах таблиця для визначення вологості є на передній панелі психрометра.

Розрахунок абсолютної вологості при визначенні її психрометром Августа проводять за формулою Реньо:

А = В - a (tс-tв) ´ Н,

       де, tс - температура сухого термометра, °С

tв - температура вологого термометра,  °С

Н - барометричний тиск,  мм рт ст.

В - максимальне напруження водяних парів при температурі вологого термометра (за таблицею максимальної напруги водяних парів)

а - психрометричний коефіцієнт, що дорівнює для закритих приміщень 0,0011.

В аспіраційному психрометрі Ассмана резервуари обох термометрів вміщені в металеві трубочки, через які за допомогою вентилятора просмоктується повітря з однаковою швидкістю (2 м/сек). Металеві трубочки захищають термометри від променистого тепла. Завдяки цьому, при визначенні вологості аспіраційним психрометром усувається джерело помилок, спричинених коливанням швидкості руху повітря або дією променистого тепла.

Для визначення вологості аспіраційним психрометром, резервуар вологого термометра змочують дистильованою водою за допомогою піпетки. Надлишок води з тканини, якою обмотаний резервуар вологого термометра видаляють струшуванням приладу. Прилад встановлюють на місце, де треба визначити вологість. Вентилятор вмикають і через 4 хвилини роблять відлік показів обох термометрів. Якщо спостереження ведуться при низькій температурі повітря, то тривалість просмоктування його треба збільшити до 15-20 хвилин.

Для обчислення відносної вологості користуються таблицею. Відносну вологість за таблицею знаходять у точці перетину горизонтальної і вертикальної ліній, що сполучають числа, які відповідають показам сухого і вологого термометрів.

Розрахунок абсолютної вологості при визначенні її психрометром Ассмана проводять за формулою Шпрунга:

А = В – 0,5 (tс-tв) ´ Н/755,

       де, tс - температура сухого термометра, °С

tв - температура вологого термометра,  °С

Н - барометричний тиск,  мм рт ст.

В - максимальне напруження водяних парів при температурі вологого термометра (за таблицею максимальної напруги водяних парів)

0,5 – сталий психрометричний коефіцієнт.

Робота 4. Ознайомитись з будовою та принципом дії анемометрів (крильчастого й чашкового), кататермометра (кулькового).

Робота 5. Визначити швидкість руху повітря в приміщенні кататермометром.

Робота 6. Скласти “розу вітрів” за даними ситуаційної задачі.

Методика визначення "рози вітрів"

Під напрямком вітру розуміють сторони горизонту, звідки віє вітер, його позначають 16 румбами ( основними і проміжними).

 Річну повторюваність вітрів в тій чи іншій місцевості відображають графічно у вигляді "рози вітрів".

Для побудови "рози вітрів" на графіку румбів відкладають виражену у відсотках частоту вітрів кожного напрямку і зєднують ламаною лінією. Штиль позначають колом з радіусом відповідно відсотка штильних днів.

Визначення швидкості руху повітря

         Швидкість руху повітря визначають за допомогою анемометрів. Анемометри бувають крильчасті та чашкові. Принцип їх дії полягає в тому, що під час руху повітря, починають обертатися крила анемометра. Швидкість обертання залежить від швидкісті руху повітря. Через систему зубчаток обертання передається стрілкам, які рухаються по циферблату і дають можливість робити відлік. Чашковий анемометр дозволяє вимірювати лише великі швидкості руху повітря (від 1 до 20 м/с). Крильчастий анемометр чутливіший, він може вимірювати швидкості руху повітря від 0,4 до 12 м/с.

         Визначення швидкості руху повітря починають із запису показів стрілок анемометра. Запис спочатку записують кількість тисяч, потім  сотень, десятків, одиниць. Записують тільки цілі цифри. Кожна послідуюча цифра доповнює попередню. Потім прилад із загальмованими стрілками встановіть у місці вимірювання, перпендикулярно до повітряного потоку. Через деякий час, поки крила (чашки) не почнуть рівномірно обертатися. Потім  стрілку натисканням важільця і одночасно за секундоміром фіксують час. Через 2-3 хвилини прилад зупиніть натисканням важільця. Записують відмірювання, час і  покази стрілок. Різницю між другим і першим показами стрілок ділять на час в секундах, протягом якого проводилося вимірювання, і знаходять швидкість повітря в метрах за секунду. Наприклад, на початку вимірювання стрілки анемометра показували 1270, а після закінчення – 1360. Вимірювання тривало 120 секунд. Тоді швидкість руху повітря дорівнюватиме 1360-1270 : 180 = 0,5 м/с. Уточнення показів анемометра проводять за допомогою поправочного коефіцієнта, який зазначений у паспорті даного приладу. 

         З допомогою кататермометра  визначають дуже слабкі потоки повітря. Прилад являє собою спиртовий термометр з циліндричним  або шаровим резервуаром. Шкала циліндричного кататермометра проградуйована в межах 35 º до 38º , шарового від 33 до 40º С. Спочатку визначають охолоджуючу здатність повітря. Для цього спиртовий резервуар опускають в стакан з гарячою водою (70-80º С) і витримують до тих пір, поки спирт заповнить  ½ верхнє розширення капіляру кататермометра. Потім прилад витирають насухо і підвішують на штативі в місті спостереження. Охолодження кататермометра супроводжується опусканням спирту з розширеної його частини. До моменту відліку часу проходить декілька хвилин, цього достатньо, щоб скло приладу прийшло в теплову рівновагу по відношенню до повітря, що його оточує. Секундоміром  зазначають час, протягом якого стовпчик спирту знизиться від 38 до 35 ºС. Визначення повторюють 2-3 рази і знаходять середнє значення.

При охолодженні резервуару прилад втрачає певну кількість тепла. Так як теплоємкість спирту і скла постійна, то тепловтрати для кататермометра в межах шкали будуть постійні. Кількість тепла, що втрачається з 1см² поверхні резервуара кататермометра  за час зниження  стовпчика спирту від 38 до 35º , що називається  фактором приладу (F). Він вказується на тильній стороні капіляра для кожного кататермометра. Охолоджуюча здатність повітря (Н), виражену в ккалоріях  за секунду, при використанні  циліндричного кататермометра   розраховують за формулою:  Н = F: Т, а для шарового – Н=Ф(Q₁-Q₂)| Т, де Ф=F/3, Q₁-вища температура, Q₂-нижча температура.    

Використовуючи охолоджуючу здатність повітря, можна вирахувати швидкість руху повітря. Якщо швидкість руху повітря менше 1 м/с , користуються такою формулою: V={(Н/Q – 0,20)/0,4}²  де Q- різниця між середньою температурою тіла (36,5⁰С) і температурою повітря, в момент дослідження. Якщо поділити Н на Q, то у спеціальній таблиці знаходять швидкість руху повітря в м/с.

Невідчутною на тепловий стан є швидкість руху повітря 0,05 … 0,2 м/с. Нормою прийнято вважати швидкість руху повітря в житлових приміщеннях 0,1 …0,3 м/с. Збільшення швидкості руху повітря  може сприйматися як неприємне відчуття протягу.

 

 

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ ПРИМІЩЕНЬ.

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА ШТУЧНОГО ОСВІТЛЕННЯ ПРИМІЩЕНЬ.

МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ І ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА

ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ ПРИМІЩЕНЬ

 СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.

Методика визначення показників природного освітлення приміщень

 

Дані описового характеру:

1.Зовнішні фактори, від яких залежить природне освітлення приміщень:

-         -         географічна широта місцевості, клімат (кількість хмарних днів та світловий клімат) місцевості;

-         -         сезон року та години дня, коли експлуатується приміщення, наявність затінюючих об’єктів (будівель, дерев, гір).

2. Внутрішні фактори:

-         -         найменування та призначення приміщень;

-         -         орієнтація вікон по сторонах горизонту, поверх;

-         -         вид природного освітлення, тобто розміщення світлових пройомів, (одностороннє, двостороннє, верхнє, комбіноване);

-         -         кількість вікон, їх конструкція (однорамні, дворамні, спарені);

-         -         якість та чистота скла, наявність затінюючих предметів (квітів, фіранок);

-         -         висота підвіконня, відстань від верхнього краю вікна до стелі;

-         -         яскравість (відбиваюча здатність) стелі, стін, обладнання та меблів.

Від перерахованих факторів залежить також інсоляційний режим приміщень (тобто тривалість прямого сонячного освітлення) і в першу чергу – від орієнтації вікон по сторонах горизонту (табл. 1).

 Таблиця 1

Типи інсоляційного режиму приміщень

 

 

За гігієнічними нормативами тривалість інсоляції житлових, навчальних та їм подібних за призначенням приміщень повинна бути не меншою 3 годин.

Оцінка природного освітлення приміщень геометричним методом:

1. Визначення світлового коефіцієнта (відношення площі заскленої частини вікон до площі підлоги, виражене простим дробом):

–       –       вимірюють сумарну площу заскленої частини вікон S₁, м²;

–       –       вимірюють площу підлоги, S₂ м²;

–       –       розраховують світловий коефіцієнт – СК = S₁ : S₂=1 : n (n розраховують діленням S₂ на S₁ і округляють до цілої величини).

Отриманий результат оцінюють згідно гігієнічних нормативів (табл.2).

 

Таблиця 2.

 

Норми природного освітлення деяких приміщень різного призначення

 

Вид приміщення	Коефіцієнт природної освітленості (КПО)	Світловий коефіцієнт (СК)	Кут падіння (a)	Кут отвору (g)	Коефіцієнт заглиблення приміщення
	не менше		не менше	не менше	не більше
1. Учбові приміщення (класи)	1,25-1,5 %	1:4 – 1:5	27°	5°	2
2. Житлові кімнати	1,0 %	1:5 – 1:6	27°	5°	2
3. Лікарняні палати	0,5 %	1:6 – 1:8	27°	5°	2
4. Операційні	2,0 %	1:2 – 1:3	27°	5°	2

 

2. 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) (мал. 4.1).

 

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

 

Таблиця 3.

 

Таблиця натуральних тригонометричних величин

 

 

3. 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. схему, мал. 4.1) .

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

 

4. Визначення коефіцієнта заглиблення приміщення – відношення відстані від вікна до протилежної стіни ЕF в метрах, до висоти верхнього краю вікна над підлогою СЕ в метрах. За гігієнічними нормативами цей коефіцієнт не повинен перевищувати 2 для житлових, навчальних та їм подібних приміщень.

 

Світлотехнічний метод дослідження природного освітлення приміщень – визначення коефіцієнта природної освітленості (КПО).

Коефіцієнт природної освітленості (КПО) – виражене у відсотках відношення освітленості горизонтальної поверхні (на рівні підлоги чи робочого місця) в приміщенні до виміряної одночасно освітленості розсіяним світлом горизонтальної поверхні під відкритим небосхилом: КПО = .

Освітленість у приміщенні та за його межами вимірюють за допомогою люксметра  

 

 

Мал. Люксметр Ю-116.

 

(1 - вимірювальний прилад (гальванометр ); 2 - світлоприймач (селеновий фотоелемент);

3 - світлові фільтри-насадки)

 

Нерідко частину небосхилу, особливо в містах, закривають високі будівлі, дерева, а в гірській місцевості – гори. Тому на практиці для визначення освітленості під відкритим небосхилом користуються кривими світлового клімату місцевості (мал. 4.3).

Криві лінії на мал. 4.3. враховують місяці, години доби та ступінь хмарності небосхилу. На вісі ординат нанесена освітленість у тисячах люксів.

Природне освітлення цехів виробничих підприємств може бути боковим (одностороннім і двостороннім), верхнім (світлові пройоми в перекриттях цеху) і комбінованим.

Згідно з БНіП ІІ-4-79, нормується коефіцієнт природноі освітленості (КПО):

-         -         при односторонньому боковому освітленні – на відстані 1м від протилежної стіни;

-         -         при двосторонньому боковому освітленні – посередині цеху; при верхньому і комбінованому освітленні нормується середнє освітлення на підставі замірів в кількох точках методом “конверту”(табл. 4 ).

 

 

 

Мал. Криві світлового клімату

 

Таблиця 4

Значення КПО для виробничих приміщень

 

НАВЧАЛЬНА ІНСТРУКЦІЯ

Вимірювання освітленості люксметром

 

Люксметр Ю-116 чи Ю-117 складається з селенового фотоелемента з фільтрами-насадками та гальванометра зі шкалою. Фотоелемент спрацьовує під впливом світла, виробляючи електричний струм, силу якого вимірюють гальванометром. Стрілка його вказує число люксів, що відповідає досліджувальній освітленості.

На панелі вимірювального приладу 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.

Загальну оцінку природного освітлення приміщень дають на підставі порівняння усього комплексу визначених показників з гігієнічними нормативами. В основу розробки цих нормативів покладено точність зорової роботи, тобто –  розміри деталей об’єкту, які потрібно розрізняти, їх контрастність відносно фону та інші.

 

Методи визначення і гігієнічна оцінка штучного

освітлення приміщень

 

Фізичні характеристики штучного освітлення

 1. Штучне освітлення (як і природне) характеризують:

–      –      сила світла (І) – потужність джерел світла, яка визначається в канделах (Кд). Це сила світла, яка генерує у певному напрямку монохроматичне випромінювання з частотою 540 × 10¹² Гц, енергетична сила світла якого у цьому напрямку становить 1/683 Вт/стерадіан;

_{–        –}        світловий потік (F) – просторова щільність світлового випромінювання, одиницею якого є люмен (лм) – світловий потік, випромінюваний одиничним джерелом при силі світла 1 кд в тілесному куті 1 стерадіан (просторовий кут у вигляді конуса з вершиною у центрі сфери, що вирізає на поверхні цієї  сфери поверхню, площа якої дорівнює квадрату радіуса сфери);

_{–        –}        освітленість (Е) – поверхнева щільність світлового потоку ,

де: S – площа освітлювальної поверхні, м².

Одиниця освітленості – люкс (лк) – освітленість поверхні площею 1 м² світловим потоком в 1 лм;

–      –      яскравість (В) – сила світла, що випромінюється чи віддзеркалюється з одиниці площі в м² в певному напрямку:  кд/м²,

де: j - кут відхилення променя від нормалі до цієї поверхні.

Одиницею яскравості є кд/м² – яскравість світної поверхні (генеруючої чи відбиваючої) з площі 1 м² при силі світла 1 кд;

–    –    коефіцієнт відбиття (b) – відношення відбитого потоку світла (F_відб.) до потоку, що падає на поверхню (F_пад.), визначається за формулою b = F_відб./F_пад.

Величина b для свіжого снігу дорівнює – 0,9, для білого паперу – 0,7, для не засмаглої шкіри – 0,35.

–      –      коефіцієнт світлопропускання (t) – відношення світлового потоку, який пройшов крізь середовище (F_проп) до світлового потоку, що падає на це середовище

(F_пад): t = F_проп./F_пад.

Цей коефіцієнт дозволяє оцінювати якість і чистоту віконного скла, скла освітлювальної арматури.

–  –  світність (М) – поверхнева щільністю світлового потоку в лм, що випромінюється (чи відбивається) з площі 1 м² (лм/м²).

 

2. Зорові функції

–            гострота зору (гострота розрізнення) – здатність зорового аналізатора розрізняти найменші деталі об’єкта. Визначається найменшим кутом, під яким  дві суміжні точки розрізняються як окремі. Умовно вважають, що гострота зору дорівнює одній радіальній  хвилині. Гострота розрізнення зростає пропорційно освітленості до 130-150лк, а з подальшим збільшенням освітленості  цей зріст сповільнюється;

–      –      контрастна чутливість – здатність зорового аналізатора сприймати мінімальну різницю яскравостей досліджуваного об’єкта і фону. Вона найбільша при освітленості 1000 –2500 лк;

–      –      швидкість зорового сприйняття – термін, протягом якого відбувається усвідомлення деталей об’єкта, що розглядається. Ця швидкість зростає до освітленості 150 лк, а потім цей зріст дещо сповільнюється непропорційно зростанню освітленості;

–      –      видимість – інтегральна функція зорового аналізатора, яка враховує основні його функції - гостроту зору, контрастну чутливість, швидкість зорового сприйняття;

–      –      стійкість ясного бачення – відношення терміну ясного бачення об’єкта до сумарного часу його розглядання. Фізіологічно ця функція зорового аналізатора  грунтується на руйнуванні зорового пурпуру під впливом світлової енергії та утворенні захисного чорного пігменту на тих ділянках сітківки, де зображення найяскравіше. Ця функція досягає оптимальних значень при освітленості 600- 1000 лк. ЇЇ зниження свідчить про розвиток стомлення зорового аналізатора;

–      –      функція кольорового розрізнення (сприйняття). Білий, чорний, сірий кольори – ахроматичні, характеризуються лише яскравістю, інтенсивністю світлопотоку. Хроматичні кольори – монохроматичні, характеризуються яскравістю і колірністю. Зір найчутливіший до жовто-зеленої частини  видимого спектра, найменш чутливий до  фіолетового випромінювання. При сутінковому та штучному освітленні (особливо при лампах розжарювання) кольорова чутливість зорового аналізатора знижується і спотворюється.

–      –      адаптація – здатність зорового аналізатора зменшувати свою чутливість при переході від низької до високої освітленості (світлова адаптація), яка  наступає досить швидко (за 2-3 хвилини) і обумовлена перетворенням зорового  пурпуру у захисний чорний пігмент у сітківці ока та збільшувати цю чутливість при переході від високої до низької освітленості (темнова адаптація), яка триває значно довше - до 40-60 хвилин і обумовлена відновленням зорового пурпуру у сітківці ока.

–      –      акомодація – здатність ока регулювати гостроту зору у залежності від відстані до об’єкта розглядання та освітлення за рахунок змін у переломленні світла в оптичній системі ока, в основному за рахунок кривизни кришталика. При зменшенні освітленості нижче 100-75 лк ця кривизна збільшується, об’єкт, який розглядається, потрібно наблизити до очей .

Недостатня освітленість сприяє перенапруженню системи акомодації, розвитку втоми і перевтоми зорового аналізатора, а у несформованому оці (діти, підлітки) – розвитку короткозорості, особливо, коли до цього є вроджена схильність.

–                  –                  критична частота миготіння визначається часом, протягом якого у зоровому аналізаторі зберігаються слідові образи: зображення об’єкта, що зник з поля зору, ще якусь мить залишається видимим у залежності від яскравості цього об’єкта. Фізіологічною основою цієї функції зору є ті самі процеси руйнування і відновлення зорового пурпуру. На цій функції зору грунтується найвидатніший винахід людства – кіно. Часта зміна кадрів (25 за секунду), близьких за конфігурацією об’єктів і затемнення екрана забезпечують безперервність і динаміку зображення.

 Джерела штучного освітлення – електричні і неелектричні. До останніх відносяться керосинові, карбідні лампи, свічки, газові світильники. Їх використання в наш час обмежене – в аварійних ситуаціях, у польових умовах та ін.

Електричні джерела штучного освітлення поділяються на дугові (в прожекторах, ,, юпітерах”), лампи розжарювання, газосвітні, люмінесцентні.

Недоліком ламп розжарювання є зміщення спектру в жовто-червону сторону, спотворення кольорового відчуття, засліплююча дія прямих променів.

Люмінесцентні лампи мають спектр, наближений до денного світла, з модифікаціями, які залежать від люмінофора, що покриває внутрішню поверхню скляної трубки і трансформує ультрафіолетове світіння парів ртуті в трубці в видиме світло. Розрізняють лампи денного світла (ЛД), білого світла (ЛБ), теплого білого світла (ЛТБ) та ін.

Недоліком люмінесцентних ламп є стробоскопічний ефект – миготіння рухомих предметів.

Одним із недоліків як прямого сонячного світла, так і яскравих джерел штучного освітлення є  їх здатність викликати засліплюючий ефект. Від яскравого сонячного світла ми захищаємося шторами, жалюзями на вікнах, тонуванням скла, використанням захисних окулярів.

Для захисту від засліплючої дії штучних джерел освітлення використовується освітлювальна арматура (яка, до речі, виконує також естетичні функції).

З точки зору формування світлового потоку розрізняють 5 типів освітлювальної арматури (мал. 5.1):

- прямого світла, коли весь світловий потік направляється в одну напівсферу (настільна лампа з непрозорим абажуром, прожектор, ,,юпітери”, що використовуються в фото- кінозйомках);

-         -         рівномірно-розсіяного світла (матово- чи молочнобіла куля);

-         -         відбитого світла (коли світильник з непрозорим абажуром направляє світловий потік у верхню напівсферу. При цьому світло відбивається від стелі і розсіюється в нижню напівсферу);

-         -         направлено-розсіяного світла, коли основний світловий потік направляється в нижню напівсферу через отвір в абажурі, а частина його розсіюється в верхню напівсферу через абажур з матового чи молочнобілого скла або пластика;

-         -         відбито-розсіяного світла, коли основний світловий потік направляється у верхню напівсферу і відбивається від стелі, а частина розсіюється в нижню напівсферу через абажур з матового чи молочнобілого скла або пластика.

Допустима величина засліпленості зору на робочому місці складає:

-         -         при І і ІІ           розряді зорової роботи – 20 кд\м²;

-         -         при ІІІ,ІV,V     розряді зорової роботи – 40 кд\м²;

-         -         при VІ, VІІ      розряді зорової роботи – 60 кд\м².

 

 

Мал. Типи освітлювальної арматури

(1 – прямого світла; 2 – направлено-розсіяного світла; 3, 4 – рівномірно-розсіяного світла; 5 – відбито-розсіяного світла)

 

Схема оцінки штучного освітлення приміщень.

Дані описового характеру:

–         –         назва та призначення приміщення;

–         –         система освітлення (місцеве, загальне, комбіноване);

–         –         кількість світильників, їх тип (лампи розжарювання, люмінесцентні та інші);

–         –         їх потужність, Вт;

–         –         вид освітлювальної арматури і в зв’язку з цим напрямок світлового потоку і характер світла (прямий, рівномірно-розсіяний, направлено-розсіяний, відбитий, розсіяно-відбитий) ;

–         –         висота підвісу світильників над підлогою та робочою поверхнею;

–         –         площа освітлюваного приміщення;

–         –         відбиваюча здатність (яскравість) поверхонь: стелі, стін, вікон, підлоги, обладнання та меблів.

Визначення освітленості розрахунковим методом “Ватт”:

а) вимірюють площу приміщень, S, кв. м;

б) визначають сумарну потужність Вт, яку створюють всі світильники;

в) розраховують питому потужність, Вт/кв. м;

г) у таблиці 1 величин мінімальної  горизонтальної освітленості знаходять освітленість при питомій потужності 10 Вт/кв. м;

д) для ламп розжарювання освітленість розраховується за формулою:

,

де Р – питома потужність, Вт/кв. м;

     Е_таб. – освітленість при 10 Вт/кв. м, (табл. 1);

     К – коефіцієнт запасу для житлових та громадських приміщень,

який дорівнює 1,3.

 

Таблиця 1

Величини мінімальної горизонтальної освітленості Е_таб.при питомій потужності (Р) 10 Вт/кв. м.

 

Формулу можна застосувати для розрахунку освітленості, якщо лампи однакової потужності. Для ламп різної потужності розрахунок проводиться окремо для кожної потужності ламп, а результати додаються. Знайдену за методом “Ватт” величину освітленості порівнюють з нормативними величинами (табл. 2).

 

Таблиця 2

 

Норми загального штучного освітлення (БНіП ІІ-69-78 та БНіП ІІ-4-79)

 

Для люмінесцентних ламп питомою потужністю 10 Вт/кв. м мінімальна горизонтальна освітленість складає 100 лк. При інших питомих потужностях розрахунок ведуть за пропорцією.

Для виробничих приміщень, згідно БНіП ІІ-4-79, всі види робіт розбито на 7 розрядів, виходячи з лінійних розмірів найменшого об’єкта розпізнавання, з яким працює робітник на відстані 0.5м від ока. Перші 5 розрядів розбито на 4 підрозряди (а, б, в, г), виходячи з контрасту між об’єктом розпізнавання і фоном, а також світності фону. Наприклад, при особливо точній зоровій роботі (1-й розряд, розмір об’єкта менше 0,1мм) освітленість робочого місця повинна бути: при малому контрасті з фоном – 1500 лк; при середньому – 1000 лк, при великому – 400 лк. При роботі малої точності (4-й розряд, розмір об’єкта 1,0-10 мм ), відповідно, 150, 100, 75 лк.

Наведений метод розрахунку не є абсолютно точним, оскільки він не враховує освітленість кожної точки, розташування світильників та інші фактори, що впливають на освітленість, але широко застосовується для оцінки освітленості класів, лікарняних палат і таке інше.

Щоб визначити освітленість на окремому робочому місці приміщення, множать питому потужність ламп (Р) на коефіцієнт (е), що показує, яку кількість люксів дає питома потужність 1 Вт/кв. м: Е = Р ´ е. Цей коефіцієнт для приміщення з площею 50 кв. м при лампах потужністю до 110 Вт становить 2, 110 Вт і більше – 2,5 (табл. 3), для люмінесцентних ламп – 12,5.

Таблиця 3.

 

Значення коефіцієнта е.

 

 

 

Визначення освітленості за допомогою люксметра.

Визначення горизонтальної освітленості на робочому місці проводиться за допомогою люксметра (див. тему № 4, додаток 2). Оскільки прилад проградуйований для вимірювання освітленості, яку створюють лампи розжарювання, то для люмінесцентних ламп денного світла (ЛД) вводять поправочний коефіцієнт 0,9; для ламп білого кольору (ЛБ) – 1,1; для ртутних (ЛДР) – 1,2.

Якщо визначення проводять вдень, то спочатку слід визначити освітленість, створену змішаним освітленням (штучним і природним),  потім при вимкненому штучному освітленні. Різниця між отриманими даними і буде величина освітленості, що створена штучним освітленням.

Рівномірність освітлення визначають “Методом конверта” – вимірюють освітленість у 5 точках приміщення і оцінюють шляхом розрахунку коефіцієнту нерівномірності освітленості (відношення мінімальної освітленості до максимальної  у двох точках, віддалених одна від одної на відстань 0,75 м, якщо визначають рівномірність на робочому місці, або на відстань 5 м, якщо визначають рівномірність освітлення у приміщенні).

 

Розрахунок яскравості робочої поверхні здійснюють за формулою:

 

,

 

де, Я – яскравість, кд/кв. м;

Е – освітленість, лк;

К – коефіцієнт відбиття поверхні

(біла – 0,7; світло-бежева – 0,5; коричнева – 0,4; чорна – 0,1).

 

Допустима яскравість світильників загального освітлення для житлових та громадських приміщень приведена в таблиці 4.

 

 Таблиця 4

 

Допустима яскравість світильників загального освітлення для житлових та громадських приміщень.

 

Для створення достатнього та рівномірного освітлення і захисту зору від засліплення важливе значення має висота підвісу та розміщення світильників загального світла в горизонтальній площині приміщення. При загальному та комбінованому освітленні світильники загального світла розташовують рівномірно в горизонтальній площині стелі (при необхідності створити  достатню освітленість у всіх точках приміщення), або зосереджено-локалізовано (для створення у деяких ділянках приміщення підвищеної освітленості).

Розміщення світильників над рівнем підлоги – висота підвісу (з метою обмеження створюваного ними засліплення) повинна бути не менше величин, що вказані в таблиці 5.

Найкращі умови освітлення створюються при визначенні співвідношення відстані між світильниками в горизонтальній площині (L) до висоти їх підвісу над місцем, що досліджується (Н). Ці співвідношення встановлені на підставі визначення кривих світлорозподілу різних типів світильників, їх оптимальні значення представлені в таблиці 6.

Таблиця 5

 

Найменша висота підвісу світильників загального освітлення

над підлогою (м).

 

Таблиця 6.

 

Оптимальне співвідношення відстані між світильниками і висоти їх над досліджуваною поверхнею (L/Н)

 

Тип світильника	L/Н
“Універсаль” без затінювача, з опаловим затінювачем	1,8-2,5
“Люцетта” прямого світла, глибоковипромінювач емальований	1,6-1,8
Глибоковипромінювач емальований	1,2-1,4
Куля молочнобілого силікатного чи органічного скла	2,3-3,2
Примітка:  Перша цифра – оптимальне розміщення світильників; Друга цифра – допустиме розміщення світильників.

 ІІІ. Тема № 3. “Гігієнічна оцінка освітлення. Гігієнічні вимоги до санітарного благоустрою аптек.”

1.     Визначення світлового коефіцієнта.

2.     Визначення коефіцієнта глибини закладання приміщення.

3.     Визначення коефіцієнта природної освітленості.

4.     Вивчити конструкцію люксметра  і описати його складові частини.

5.      Визначення освітленості методом “ВАТТ”.

6.     Розрахувати коефіцієнт рівномірності освітленості (відношення мінімальної освітленості до максимальної).

7.     Визначити штучне освітлення на робочому місці.

Теоретичний матеріал

Раціональне освітлення створює благоприємні умови для зорової роботи, покращує функції зору, гостроту зору, тобто здатність розрізняти дрібні деталі, контрастну чутливість - здатність розрізняти яскравість; стійкість ясного бачення - здатність довгий час розрізняти контури дрібних деталей; швидкість зорового сприйняття, визначену як мінімальний проміжок часу, необхідний для розрізняння об’єкту роботи; видимість об’єкта або вміння очей ясно розрізняти предмет і і.д.

Рівень природного освітлення в приміщеннях залежить від ряду факторів: географічної широти місцевості, часу року і доби, орієнтації приміщень по сторонах світу, наявність затінення протилежними будівлями, деревами і ін. Велике значення мають і такі фактори як величина віконних пройомів, їх форма, конструкція, характер і чистота віконного скла, колір стелі, стін і ін. При гігієнічній оцінці освітленості враховують наступне:

1. Характер виконуваної роботи: розпізнавання мінімальних розмірів об’єкта, контрасту фону з об’єктом розпізнавання, коефіцієнту відбиття фону, розпізнавання деталей та швидкорухливих поверхонь, а також довготривала зорова робота, сприйняття об’єкту з великої віддалі; додаткові ознаки - підвищення небезпеки травматизму.

2. При оцінці природного освітлення звертають увагу на вид освітлення (бокове, верхнє, комбіноване), колір  стін, стелі, підлоги, обладнання, на періодичність очистки віконного скла.

         Гігієнічне нормування штучної освітленості у приміщеннях різного функціонального призначення здійснюється з урахуванням характеру та умов праці або іншої діяльності людей,  найменших розмірів об’єктів розрізнення (предметів, окремих їх частин або дефектів, які належить розрізняти в процесі праці), відстані їх від очей, контрасту між об’єктом і фоном, потрібної швидкості розрізнення деталей, умов адаптації очей, наявності рухомих та інших травмуючих об’єктів тощо. Відповідно до БНіП ІІ-4-79 в умовах виробництва розрізняють 8 розрядів зорової роботи: 1 - найвища точність (найменший розмір об’єкта розрізнення менше 0,15 мм), ІІ - дуже високої точності (0,15-0,3 мм), ІІІ - високої точності (понад 0,3 до 0,5 мм), 1У - середньої точності (понад 0,5 до 1 мм), У - малої точності (понад 1 до 5 мм), УІ - дуже малої точності, груба робота (понад 5 мм), УІІ - робота із світними матеріалами і виробами у гарячих цехах (понад 0,5 мм), УІІІ - загальне спостереження за ходом виробничого процесу.

         Коефіцієнт відбиття  - відношення відбитого потоку світла F_в до потоку, що падає на поверхню F_n, обраховується за формулою  = F_в \ F_n і становить 0,7-0,9 для білої, 0,3-0,4 для сірої, 0,1 для чорної поверхонь. Наближено коефіцієнт відбиття можна визначити за допомогою люксметра.

         Фон - поверхня, що прилягає безпосередньо до об’єкта розрізнення, на якій він розглядається. Фон вважається світлим при коефіцієнті відбиття поверхні понад 0,4, середнім при коефіцієнті від 0,2 до 0,4, темним при коефіцієнті менше 0,2.

         Яскравість - характеристика тіл, що світяться, яка дорівнює відношенню сили світла (у канделах) в певному напрямку до проекції світної поверхні на площину (у м²), перпендикулярну до цього напрямку. Розрізняють яскравість джерел світла і яскравість поверхонь. Яскравість, що перевищує 5000 кд/м², спричинює ефект засліплення, значне зниження чутливості та швидку втомлюваність очей.

         Контраст об’єкта розрізнення з фоном К - відношення різниці між яскравістю об’єкта і фону до яскравості фону (об’єкта, якщо він світліший за фон). Контраст об’єкта розрізнення з фоном вважається великим при К понад 0,5 (об’єкт і фон різко відрізняються за яскравістю), середнім при К від 0,2 до 0,5 (помітно відрізняються), малим при К менше 0,2 (мало відрізняються).

Об’єктивний метод оцінки освітленості приміщень

Коефіцієнт природної освітленості ( КПО ) показує, яка частина природного розсіяного світла під відкритим  небом попадає  на робоче світло  в приміщенні. Розрахунок КПО проводять по формулі:

КПО=(Е₁/Е₂)100 %

де Е₁ - горизонтальна освітленість всередині приміщення;

Е₂ - горизонтальна освітленість на вулиці.

Освітленість визначають за допомогою люксметра ( наприклад, Ю-17). Люксметр складається із приймаючої частини ( селеновий фотоелемент) і  реєструючої ( гальванометр  з шкалою проградуйованого в люксах).  Люксметри оснащені набором світлофільтрів, які дозволяють вимірювати освітленість від  0 до 10000 люксів.

КПО для різних приміщень встановлюють при оптимальній орієнтації приміщень, мінімальному продовженні інсоляції їх фасадів прямими сонячними променями. При цьому враховується характер зорової роботи, світлового клімату в районі розміщення будинку. Так встановлені мінімальні величини КПО (е) для найбільш віддалених від вікон точок приміщення аптек (таблиця 1).

Таблиця 1

Значення коефіцієнта природної освітленості (КПО)

На величину природного освітлення (на інсоляційний режим) суттєво впливає орієнтація приміщення по частинах світу. В залежності від цього прийнято розрізняти три типи інсоляційного режиму (таблиця 2).

Таблиця 2

Типи інсоляційного режиму приміщень

Змішаний інсоляційний режим спостерігається при західній орієнтації. По тривалості він відповідає помірному, а по нагріванню повітря приміщень - максимальному інсоляційному режиму.

Інсоляційний режим необхідно враховувати при орієнтації аптечних приміщень. В середніх і південних широтах для асептичного блоку, асистентської, кімнати провізора-аналітика, розфасувальної, контори, кабінету директора найкращою орієнтацією, що забезпечує достатнє освітлення і інсоляцію приміщень без перегрівання, є південна, південно-східна, східна. Вона сприяє в певній мірі санації повітря, що проходить за рахунок проникнення і дії сонячних променів. На північ, північ-захід, північ-схід слід орієнтувати матеріальні приміщення, мийну, дистиляційно-стеририлізаційну, що забезпечує рівномірне природне освітлення цих приміщень і виключає перегрівання.

Геометричні методи оцінки освітленості

Світловий коефіцієнт ( СК ) - співвідношення площі заскленої поверхні вікон до площі підлоги ( в м²  ). Він виражається дробом, чисельник - одиниця, а знаменник - частка від ділення площі приміщення на площу поверхні скла. Засклену поверхню вікон приймають за 1.

Наприклад: СК =  S_вікон / S_{підлоги} = 5 м² / 30 м²   = 1 : 6

При проектуванні аптек необхідно враховувати, що СК був не нижче вказаних величин (таблиця 3).

Таблиця 3

Величина СК в приміщеннях аптеки

 

Гігієнічна оцінка природного освітлення по СК має певні обмеження, так як при ньому не враховується вірогідність затінення вікон протилежно побудованими будівлями, деревами. СК може відповідати оптимальній величині, однак природна освітленість може бути недостатньою. Не враховується також віддаленість від вікон робочих місць, форма вікон, ступінь чистоти скла і інш.

Кут падіння  (АВС) утворений двома лініями, одна йде від верхнього краю вікна до робочого місця в приміщенні ( АВ), друга (СВ) - горизонтальна від робочого місця до стінки, на якій розміщене вікно (АС/ВС = tg ). Він показує, під яким кутом падають з вікна світлові промені на дану горизонтальну поверхню в приміщенні. Для його визначення користуються таблицею натуральних значень тригонометричних функцій. Кут падіння на робочому місці повинен бути не менше 27⁰.

Кут отвору (АВD) утворюється двома лініями, що йдуть від робочого місця: одна (АВ) - до верхнього краю вікна, друга (BD) - до найвищої точки навпроти розташованої будівлі, або іншого предмету ( дерева, огорожі тощо). Кут отвору дає уявлення про величину участку небосхилу, світло від якого падає на робочу поверхню. Кут отвору не повинен бути менше 5⁰. Чим більший кут отвору, тим більший участок небосхилу ми бачимо, тим більше світлових променів проникає в приміщення і тим більша освітленість.  

Метод оцінки штучного освітлення приміщень

         Мінімальну величину освітленості в приміщенні можна визначити розрахунковим способом (метод ВАТТ). Спочатку визначають загальну потужність джерел світла, а потім її відносять до освітленої площі підлоги (в м²). Знаючи питому потужність вираховують горизонтальну освітленість за формулою:

         О = Р  х В /(10 х К), де О - шукана горизонтальна освітленість, лк; Р - питома потужність освітлювальної установки (Вт/м²); В - освітленість, що створюється лампою певної потужності при питомому розході енергії 10 Вт/м², що визначається за таблицею; К - коефіцієнт запасу, який в житлових приміщеннях і суспільних будівлях приймається рівним 1,3.

Таблиця 4

Величини мінімальної горизонтальної освітленості при питомій потужності джерел світла 10 Вт/м²

Таблиця 5

Штучна освітленість аптек

 

Примітка: Г горизонтальна поверхня, В - вертикальна поверхня, Л.л. - люмінесцентна лампа, Л.н. - лампа накалу.

         Якщо площа приміщень менше 50 м², то величину штучного освітленості можна розрахувати за формулою:      О = Р х е (лк),

де: е - коефіцієнт, що показує, яку кількість люксів дає питома потужність в 1 Вт/м².