Технологічні аспекти проведення заняття
Не дивлячись на те, що оптичне випромінювання в спектрі електромагнітних хвиль займає дуже вузький діапазон (від 400 до 700 нм), за фізіологічним і гігієнічним значенням воно займає провідне місце. Світло дає 80% інформації зовнішнього світу. Воно здійснює сприятливий впив на організм, стимулює його життєдіяльність, посилює обмін речовин, покращує самопочуття, емоційний настрій, підвищує працездатність. Інсоляція (освітлення природнім світлом) приміщень виявляє теплову, фізіологічну і бактерицидну дію.
Нераціональне і недостатнє освітлення негативно впливає на функції зорового аналізатора, підвищує втомлюваність центральної нервової системи, що приводить до зниження працездатності.
Особливості впливу на функції зорового аналізатора і ЦНС визначають вимоги до освітленості, його гігієнічне нормування. Освітлення повинно бути достатнім, рівномірним в часі (не мигаючим) і просторі, без блискіток та різких світлотіней.
Під освітленістю розуміють густину світлового потоку на освітлюваній поверхні.
Міжнародною одиницею освітленості є люкс (лк) — освітленість 1 м² поверхні, на яку падає і рівномірно розподіляється світловий потік в 1 люмен (лм).
Вона визначаться за формулою: E = F/S , де
Е - освітленість, лк;
F - світловий потік, лм;
S - площа освітлювальної поверхні, м .
Люмен - одиниця світлового потоку, який випромінюється абсолютно чорним тілом (повний випромінювач) при температурі твердіння платини площею 0,53 мм .
При гігієнічній оцінці природного освітлення відмічають орієнтацію вікон, їх розміщення, кількість, форму, ступінь чистоти скла, наявність предметів, які перешкоджають проникненню сонячного світла. Крім цього визначають світловий коефіцієнт, кут падіння, кут отвору, коефіцієнт заглиблення, коефіцієнт природної освітленості (КПО).
Освітленість залежить від забарвлення оточуючих предметів. Коефіцієнт відбиття від поверхонь, забарвлених в білий колір - 0,8, світло-жовтий 0,6-0,7, жовтий - 0,4, сірий та зелений - 0,3, темно-синій - 0,1. Із збільшенням коефіцієнта відбиття освітленість приміщення зростає.
Завдання 1. Визначення світлового коефіцієнта.
Світловий коефіцієнт (а) — відношення площі вікон (S вік) до площі підлоги приміщення (S підл):
Чим більша величина світлового коефіцієнта, тим краще освітлення. Для різних приміщень встановлені мінімальні значення світлового коефіцієнта житлові кімнати - 1 : 8, навчальні кабінети - 1 : 4-5, спортивні зали – 1:6, допоміжні приміщення - 1 : 10-12.
Необхідна площа світлових отворів в критих спорудах обчислюється за формулою: S вік = К * S підл, де
К – коефіцієнт;
S підл. - площа підлоги, м .
Значення коефіцієнтів для розрахунку площі вікон приведені в таблиці 1. Вони залежать від розміщення віконних отворів (верхнє, бокове, одно- чи двостороннє).
Слід мати на увазі, що світловий коефіцієнт дає орієнтовне уявлення про ступінь денного освітлений. Недоліком цього показника є те, що він не враховує кліматичного поясу, факторів затінення зовні і всередині приміщення, конфігурацію, розміщення і орієнтацію вікон по сторонам горизонту, глибини кімнати, забарвлення стін та підлоги.
Таблиця 1
Значення коефіцієнта К для розрахунку площі світлових отворів в спорудах.
|
Назва приміщення |
Бокове освітлення |
Верхнє освітлення | |
|
одностороннє |
двостороннє | ||
|
1. навчальні кабінети |
0,2 |
0,18 |
0,15 |
|
2. спортивні зали |
0,16 |
0,14 |
0,10 |
|
3. житлові приміщення |
0,12 |
0,10 |
0,9 |
Завдання 2. Визначення коефіцієнту заглиблення.
Коефіцієнт заглиблення (Кз) - відношення глибини приміщення (відстань від вікна до протилежної стіни) до відстані від верхнього краю вікна до підлоги.
Кз = В1/В2, де
В1 - відстань від вікна до протилежної стіни, м;
В2 - відстань від верхнього краю вікна до підлоги, м;
Коефіцієнт заглиблення не повинен перевищувати 2,5. Для, шкільних кабінетів, класів, лабораторій він рівний 2,0, для інших приміщень — не більше 3,0.
Завдання 3. Визначення кута падіння.
Кут падіння (₤) — характеризує величину кута світлового потоку, який проникає в приміщення на робоче місце. Чим більший кут падіння, тим краща освітленість. Для спортивних залів і навчальних приміщень в найбільш віддаленому місці від вікна кут падіння не повинен бути меншим за 27º.
Величина кута падіння визначається за такою методикою:
1) вимірюють відстань АС по вертикалі від рівня досліджуваної поверхні (в навчальних приміщеннях ~ від рівня столів або парт, в спортивних залах - від різня підлоги) до верхнього краю вікна (а);
2) вимірюють відстань ВС по горизонталі від робочого місця до вікна (в);
3) визначають тангенс кута АВС за формулою: tg ₤ = а / в, де
а - відстань по вертикалі від рівня досліджуваної поверхні (в навчальних приміщеннях ~ від рівня столів або парт, в спортивних залах - від різня підлоги) до верхнього краю вікна;
в - відстань по горизонталі від робочого місця до вікна.
4) За таблицею натуральних значень тригонометричних функцій (табл. 12) знаходять значення кута падіння.
Таблиця 2.
Натуральне зичення тригонометричних.
|
₤ ß |
tg ₤ |
₤ ß |
tg ₤ |
₤ ß |
tg ₤ |
|
1 |
0.017 |
16 |
0.287 |
31 |
0.601 |
|
2 |
O.035 |
17 |
0.306 |
32 |
0.625 |
|
3 |
0.052 |
18 |
0.325 |
33 |
0.649 |
|
4 |
0.070 |
19 |
0.344 |
34 |
0.675 |
|
5 |
0,087 |
20 |
0.364 |
35 |
0.700 |
|
6 |
0.105 |
21 |
0.374 |
36 |
0.727 |
|
7 |
0.123 |
22 |
0.404 |
37 |
0.754 |
|
8 |
0.141 |
23 |
0.424 |
38 |
0.781 |
|
9 |
0.158 |
24 |
0.445 |
39 |
0.810 |
|
10 |
0,176 |
25 |
0.446 |
40 |
0.839 |
|
11 |
0.194 |
26 |
0.488 |
41 |
0.869 |
|
12 |
0.213 |
27 |
0.510 |
42 |
0.900 |
|
13 |
0.231 |
20 |
0.532 |
43 |
0.933 |
|
14 |
0,249 |
29 |
0.554 |
44 |
0.966 |
|
15 |
0.268 |
30 |
0.557 |
45 |
1.000 |
Завдання 4. Визначення кута отвору.
Кут отвору забезпечує проникнення в приміщення прямого і розсіяного від небесного схилу сонячного проміння. Він визначається в випадку затінення частини вікна сусіднім будинком.
Кут отвору (₤ 1) — кут, який утворений двома лініями: одною, проведеною від робочого місця до верхнього краю вікна (АВ), і другою, проведеною від робочого місця до верхнього краю протилежного будинку (ВК). Чим більший кут отвору, тим більша вірогідність інсоляції (освітлення) приміщення. Добре освітлення спостерігається при його значенні більшому за 5º.
Мал. 1. Схема визначення кута падіння та кута отвору
Методика визначення кута отвору
1) визначити кут падіння (₤)
2) вимірюють відстань по вертикалі СК від рівня досліджуваної поверхні до перетину на вікні уявної лінії, що йде від робочого місця до верхнього краю протилежного будинку (С);
3) визначають значення кута КВС за формулою: tgß = С / в; де
С - відстань по вертикалі від рівня досліджуваної поверхні до перетину на вікні уявної лінії, що йде від робочого місця до верхнього краю протилежного будинку;
в - відстань по горизонталі від робочого місця до вікна.
4) за таблицею натуральних значень тригонометричних функцій (табл. 2) знаходять величину кута ß
5)обчислюють кут отвору за різницею величин кута АВС і КВС:
₤ 1 = ₤ - ß
Завдання 5. Визначення коефіцієнта природного освітлення (КПО)
КПО - процентне відношення освітленості в певній точці приміщення (Еп) до освітленості під відкритим небом (Ео) в умовах розсіяного світла.
Він визначається за формулою:
КПО = Еп /Ео * 100‰
Освітленість розсіяним сонячним промінням в відкритій атмосфері (Ео) в погодній літній період досягає 25000-50000 лк. В хмарні зимові дні вона становить 700-1500 лк.
При односторонньому природному освітленні КПО визначається на рівні робочого місця на відстані 1 м від стіни, яка найбільш віддалена від вікна.
Гігієнічні норми КПО:
для житлових будинків - 0,5-1,02;
навчальних шкільних кабінетів, спортивних залів - 1,5%;
допоміжних приміщень - 0,3-0,5%.
Освітленість вимірюють за допомогою люксметрів типу Ю-16, Ю-116. Шкала люксметра відградуйована в люксах і дозволяє проводити вимірювання в трьох діапазонах: зверхня шкала - 0-25 лк, середня — 0-100 лк, нижня - 0-500 лк. Для вимірювання високої інтенсивності освітленості застосовують спеціальний поглинач. В цьому випадку покази приладу збільшують в 100 разів. Вибирання діапазону вимірювання здійснюють за допомогою перемикача. Вимірювання освітленості завжди починають з найбільшого діапазону люксметра (0-50000), згодом послідовно переходять на інші діапазони.
Мал. 2. Люксметр Ю-116.
1 — вимірювальний прилад (гальванометр );
2 — світлоприймач (селеновий фотоелемент);
3 — світлові фільтри-насадки;
Результати проведених досліджень занести до протоколу санітарного обстеження природної освітленості.