Кафедра биологии учебно методический комплекс

Допольнительные литературные источники:
1 Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А.Возрастная физиология - Москва. 2003.
2 Физиология подростка /Под ред. Д.А. Фарбер.- М.: Педагогика,1988. - 204 с.
3 Маркосян А.А. Вопросы возрастной физиологии. - М.: Просвещение. -1974
Практическое занятие № 8
Гигиеническое оценивание отоплений учебных классов, лабораторных и спортивных залов. Измерение коэффицента освещенности.


Цель задачи: Уметь правильно оценивать и сравнивать со стандартами отопления и проветривание учебных учреждений
Теоритическое понятие:
Искусственное освещение учебных помещений оказывает непосредственное влияние на процесс обучения, ведь только при условии качественного света возможно восприятие сложных зрительных задач. Особенно важно правильное освещение в школьных классах, так как от этого зависит здоровье учащихся

Наименование помещения, зрительной задачи и вида деятельности	Е, лк	UGR	Неравномерность освещенности, U	Ra	Kп %	Примечания
Классы, комнаты преподавателей	300	19	0,6	80	15	Освещение должно быть регулируемым
Классы для вечернего обучения взрослых	500	19	0,6	80	10	Освещение должно быть регулируемым
Лекционные залы	500	19	0,6	80	10	Освещение должно быть регулируемым
Черная доска	500	19	0,7	80	10	Предотвращать направленное отражение
Столы для показа	500	19	0,7	80	10	В лекционных залах 750 лк
Комнаты для рисования	500	19	0,6	80	10
Классы изостудии в художественных школах	750	19	0,7	90	10	4000≤ Тцв ≤ 6500К
Комнаты технического черчения	750	16	0,7	80	10
Кабинеты и лаборатории	500	19	0,6	80	10
Кабинеты труда	500	19	0,6	80	10
Учебные мастерские	500	19	0,6	80	15
Комнаты для музыкальных занятий	300	19	0,6	80	10
Компьютерные классы	300	19	0,6	80	5	Рекомендуется располагать светильники так, чтобы не было бликов на мониторах
Классы по изучению языка	300	19	0,6	80	10
Подготовительные классы и мастерские	500	22	0,6	80	10
Вестибюли	200	22	0,4	80	-
Рекреации, коридоры	100	25	0,4	80	-
Лестницы	150	25	0,4	80	-
Общие комнаты для студентов и актовые залы	200	22	0,4	80	20
Комнаты преподавателей	300	19	0,6	80	15
Библиотеки: полки	200	19	0,6	80	20
Библиотеки: столы для чтения	500	19	0,6	80	10
Комнаты для хранения демонстрационого материала	100	25	0,4	80	-
Спортзалы, бассейны (общие)	300	22	0,6	80	20	Для специализированных - требования EN12193
Столовые	200	22	0,4	80	20
Кухни	500	22	0,6	80	10

Отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха в общеобразовательных учреждениях следует предусматривать в соответствии с гигиеническими требованиями к общественным зданиям и сооружениям. Теплоснабжение зданий обеспечивается от ТЭЦ, районных или местных котельных. Паровое отопление не используется. В качестве нагревательных приборов могут применяться радиаторы, трубчатые нагревательные элементы, встроенные в бетонные панели, а также допускается использование конвекторов с кожухами. Отопительные приборы ограждаются съемными деревянными решетками, располагаются под оконными проемами и имеют регуляторы температуры. Не следует устраивать ограждений из древесно-стружечных плит и других полимерных материалов. Средняя температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 80 град. С. При проектировании в здании общеобразовательного учреждения воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией, следует предусматривать автоматическое управление системами для поддержания в помещении в рабочее время расчетных уровней температуры и относительной влажности воздуха в пределах 40-60%. Во внеучебное время в помещении поддерживается температура не ниже 15 град. С. Температура воздуха, поддерживаемая в системе воздушного отопления, в рабочее время не должна превышать 40 град. С. В учебных помещениях рециркуляция воздуха в системах воздушного отопления не допускается. Отдельные системы вытяжной вентиляции следует предусматривать для следующих помещений (групп помещений): классных комнат и учебных кабинетов (при отсутствии воздушного отопления), лабораторий, актовых залов, бассейнов, тиров, столовой, медпункта, киноаппаратной, санитарных узлов, помещений для обработки и хранения уборочного инвентаря. Воздухообмен в столовых рассчитывается на поглощение теплоизбытков, выделяемых технологическим оборудованием кухни. Использование асбестоцементных воздухопроводов не допускается.
Печное отопление допускается только в одноэтажных малокомплектных сельских учреждениях (не более 50 человек). Топка устраивается в коридоре. Не следует устанавливать железные печи. Во избежание загрязнения воздуха помещений окисью углерода печные трубы закрываются не ранее полного сгорания топлива и не позднее чем за два часа до прихода обучающихся.
Площадь фрамуг и форточек в учебных помещениях должна быть не менее 1/50 площади пола. Фрамуги и форточки должны функционировать в любое время года.
Учебные помещения проветриваются во время перемен, а рекреационные — во время уроков. До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений. Длительность сквозного проветривания определяется погодными условиями согласно таблице 2. В теплые дни целесообразно проводить занятия при открытых фрамугах и форточках.
Методика выполнения работы: Длительность сквозного проветривания учебных помещений в зависимости от температуры наружного воздуха

Наружная температура, град. С	Длительность проветривания помещения, мин.
	в малые перемены	в большие перемены и между сменами
От +10 до +6	4 – 10	25 - 35
От +5 до 0	3 – 7	20 - 30
От 0 до -5	2 – 5	15 - 25
От -5 до -10	1 - 3	10 - 15
Ниже -10	1 - 1,5	5 - 10

Температура воздуха в зависимости от климатических условий должна составлять:

• 
  в классных помещениях, учебных кабинетах, лабораториях — 18-20 град. С при их обычном остеклении и 19-21 град. С — при ленточном остеклении;
  
• 
  в учебных мастерских — 15-17 град. С;
  
• 
  в актовом зале, лекционной аудитории, классе пения и музыки, клубной комнате — 18-20 град. С;
  
• 
  в кабинетах информатики — оптимальная 19-21 град. С, допустимая 18-22 град. С;
  
• 
  в спортзале и комнатах для проведения секционных занятий — 15-17 град. С;
  
• 
  в раздевалке спортивного зала — 19-23 град. С;
  
• 
  в кабинетах врачей — 21-23 град. С;
  
• 
  в рекреациях — 16-18 град. С;
  
• 
  в библиотеке — 17-21 град. С;
  
• 
  в вестибюле и гардеробе — 16-19 град. С.
  

Уроки физкультуры следует проводить в хорошо аэрируемых залах. Для этого необходимо во время занятий в зале открывать одно-два окна с подветренной стороны при температуре наружного воздуха выше +5 град. С и слабом ветре. При более низкой температуре и большей скорости движения воздуха занятия в зале проводятся при открытых фрамугах, а сквозное проветривание — во время перемен при отсутствии обучающихся. При достижении в помещении температуры воздуха в 15-14 град. С проветривание зала следует прекращать.
В помещениях общеобразовательных учреждений относительная влажность воздуха соблюдаться в пределах 40-60%.
В туалетных, помещениях кухни, душевых и мастерских оборудуется вытяжная вентиляция. Вытяжные вентиляционные решетки следует ежемесячно очищать от пыли.
В мастерских для трудового обучения, где работа на станках и механизмах связана с выделением большого количества тепла и пыли, оборудуется механическая вытяжная вентиляция. Кратность воздухообмена составляет не менее 20 куб. м в час на 1 ребенка. Станки и механизмы должны отвечать требованиям санитарных норм и иметь соответствующие защитные приспособления.


Для определения освещенности применяются фотоэлектрические люксметры типа Ю-116 с селеновым фотоэлементом и системой светофильтров (рис. 1) 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 – селеновыйфотоэлемент 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).
Величины КЕО нормируются в помещениях в зависимости от их функционального назначения. Диапазон величин КЕО для жилых помещений колеблется от 0,5 до 1%.КЕО при естественном освещении для различных помещений в зависимости от их функционального назначения устанавливается 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

Значение коэффициента естественной освещенности

Характеристика зрительной работы	Размер объектов различения, мм	Разряд зрительной работы	КЕО при боковом естественном/ совмещенном освещении	Помещения
Очень высокой точности	0,15-0,3	II	2,5/1,5	Кабинет черчения
Средней точности	0,5-1,0	IV	1,5/0,9	Учебные классы

С помощью геометрического метода определяются световой коэффициент (СК), коэффициент заглубления (КЗ), угол падения и угол отверстия.

Световой коэффициентвыражает 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 м²), а затем вычисляют их отношение. Световой коэффициент в жилых и детских дошкольных учреждениях, больничных палатах рекомендован на уровне1:5-1:6,в учебных помещениях1:4-1:5.
В качестве источников искусственного освещения в настоящее время применяются газоразрядные лампыилампы 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» СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03) 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.Недостатком является проявление стробоскопического эффекта – явления искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменение светового потока во времени в осветительных установках.
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 особеннолампы 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 – источникасвета (лампы) и осветительной арматуры. С точки зрения перераспределения светового потока различают светильникипрямого, 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 получения 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):