Возрзст | Процент от общейповерхности тела | ||||
Число датчиков | Общее число | ||||
Голова | Торс | Нижние конечности | Верхние конечности | датчиков | |
0—l rot До 5-ти летl0 ner 15.пет | r020% | 3o9o | 30—32% | 19—20o | 10 10 l0 l0 |
13% | 3 309o | 38o | 2 l9o | ||
ll% | 30o | 4 39Yo | 2 200 | ||
1l0% | 3 30o 3 | 4 41% | 19% | ||
] |
Определение теплопродукции (энерготрат) человека можно провести по методу, предложенному А. И. Бекетовым, путем измерения объема легочной вентиляции (см. формулу):
где У—объем легочной вентиляции в л/час; /(—энергетический эквивалент 1 л выдыхаемого воздуха в ккалориях на литр (ra6r. 6).
Объем легочной вентиляции просто, быстро и достаточно точно определяется с помощью прибора «Аэропульмонометр»
2l
Таблиц а 6
Энергетические эквиваленты одного литра выдыхаемого воздуха при различных объемах легочной вентиляции
Объём | л&гочной вентиляции | Энергетический | Расход | |
эквивалент К | энергии, | |||
fiycajiop литр | ккял час | |||
л/мин | л час | |||
7,5 | 0,1 60 | 72,0 | ||
10,0 | 0,169 | 101,4 | ||
12,5 | 0,178 | 133,5 | ||
15,0 | 0,187 | |68,3 | ||
17,5 | 0.i96 | 205.8 | ||
20,0 | o.204 | 241.8 | ||
25,0 | 0,223 | 334,5 | ||
30,0 | 0,232 | 417.6 | ||
40,0 | 0,236 | 566.4 |
М. Н. Логаткина, М. П. Кирпичева и А. П. Маркова (см. инструкцию к прибору).
|
|
Поскольку часть расходуемой энергии передается на внешние предметы в виде потенциальной и кинетической энергии, приведенные в таблице цифры следует уменьшить приблизительно на 5—7%, то есть на величину коэффициента полезного действия, исключая обмен покоя. Определение коэффициента теплопередачи одежды (Код).
Для установления величины теплопередачи одежды необходимо знать тепловое состояние среды (КП), средневзвешенную температуру кожи, которые мы уже умеем определять, и тепловой поток с поверхности тела человека (ТП), после чего можно вычислить /Сод по следующей формуле:
is Qin — vircn
Коя
одежды (ккал/час.
коэффициент теплопередачи м2. °КП); О™ — Qncn — тепловой поток (777) в ккалория.\/час;
/,,. — средневзвешенная температура кожи,0С п КП — комплексный показатель (ЭТ, РТ, РКТ и др.). Недостающие сведения о тепловой потоке можнв получить с помощью тепломерной установки: 11 последовательно соединенных биотепломеров, распределенных по принципу «девяток» [взрослые] или «десяток»^ (дети), как это отмечалось при измерении кожной температуры.
Экспериментально было установлено, что коэффициенты^ теплопередачи одежды: зимней составляет 3,2—3,6 кк'ал/час. ° КП, комнатной одежды — 5,0—5,5 ккалорий/час. °КП, а для летней -*■ 7-7,5.
Разумеется, что можно воспользоваться готовыми сведениями, устанавливающими соотношения между основными составляющими уравнения теплового баланса (см. табл. 7).
|
|
22Таблица 7
Величины КП, обеспечивающие тепловое равновесие при известных тепловых свойствах одежды и интенсивностях теплообразования
Теплопродукция | , килокалории в 4;ic | |||||
Код- | ||||||
100,0 | I50,0 | I50,0 | I50,0 | ккалорин | ||
7а, 0 | зш1,а | час ■ S ■ КЛ | ||||
+ 15 | + 10 | — l | —12 | —12 | —37 | 3.G |
+ 18 | + 13 | + 3 | —6 | —16 | —27 | |
+23 | + 20 | + 1t | + 5 | -2 | —11 | 5,52 |
+ 25 | +23 | + 17 | + ll | + 6 | — 1 | 7,0 |
Конечно, при меняющихся величинах теплообразования (работа, отдых) тепловые свойства одежды при данных температурах могут быть несколько избыточными или недостаточными, и полного соответствия между теплообразованием и теплоотдачей не будет. Поэтому более точное и тонкое уравновешивание будет достигаться включением терморегуляторных механизмов (изменение теплообразования и теплоотдачи). В частности, теплопродукция в состоянии покоя вместо 100 ккал/час под влиянием холода может увеличиться до ПО—130 ккалорий/час вследствип повышения мышечного тонуса, мышечной дрожи й т. д. Снизится теплоотдача и кожная температура (до 32— 31 ' С). Наоборот, при повышенной температуре внешней среды обмен покоя может уменьшиться до 90—80 ккал/час, температура кожи повысится до 35—36°.
Таким образом, фактическую величину комплексного показателя находим по номограмме или по формуле (ЭТ, РТ), а также по показаниям приборов (кататермометр, шаровой термометр) и оцениваем суммарный тепловой эффект метеофакторов, сопоставляя его с зоной комфорта, или с нормами, получаемыми по уравнению теплового баланса.
Полученные данные заносятся в протокол и на их основе делается заключение, намечаются мероприятия по предупреждению простудных заболеваний и тепловых поражении.
Вопросы программированного контроля по теме 2
1. Методы оценки совместного теплового действия метеофакторов.
2. Кататермометрия. Комфортные величины охлаждающего действия воздуха по кататермометру для состояния покоя и легкой физической работы.
3. Влажный термометр и влажный кататермометр и области их применения.
4. Шаровой термометр и области его применения. Понятие о радна-циоино-конвекшюной температуре.
5. Эффективные температуры. Преимущества и недостатки метода ЭТ.
6. Результирующие температуры я методы их определения.
_. Протокол к теме 2
Наименование комплексных показателей | Фак| it'iLTKHij | Нормы |
Величина охлаждения по кататермометру — Н | ||
Радиационно-копвекцнонная температура — по шаровому термометру (РКТ) | ||
Эффективная температура (ЭТ) | ||
Результирующая температура (РТ)—по номограмме для легкой работы | ||
Средневзвешенная температура кожи | ||
Плотность теплового потока | ||
Величина теплового потока |
7. Способы оценки эффективных и результирующих температур.
8. Понятие об уравнении теплового баланса.
9. Методы измерения коэффициента теплопередачи одежды 10. Способы определения средневзвешенной температуры кожи.
(Ko,a,),
11. Методики определения интенсивности теплообразования в организм
12. Значение потерь тепла с поверхности дыхательных путей.
13. Способ определения величин потерь тепла испарением.
14. Температура тела, температура кожи и тепловой поток в оценке теплового состояния организма.
Тема 3. Методики исследования ультрафиолетовой радиации. Предупреждение ультрафиолетовой недостаточности у детей и подростков
Для профилактического облучения используются естественные и искусственные источники УФ излучения. Искусственными источниками УФО являются эритемные ртутно-кварцевые лампы (ЭУБ —15/30 или ЛЭ), ПРК-7 («маячная»). Как «световое голодание», так и чрезмерное УФО могут приводить к различным патологическим состояниям. Поэтому необходим выбор дозы профилактического облучения.
|
|
24 3.1. Методики исследования ультрафиолетовой радиации.
Наиболее распространенными методами измерения УФ являются биологический, химический и фотоэлектрический.
При самостоятельной работе студентами определяется биодоза:
биологическим методом от искусственного источника УФ радиации по времени образования пороговой эритемы;
щавелевокислым методом по количеству щавелевой кислоты в мг, разложившейся за 1 мни на 1 см2 поверхности под действием УФ лучей;
Решаются задачи. Демонстрируется уфидозиметр.
3.1.1. Определение биодозы.
Предварительно студенты надевают защитные очки п накладывают па внутреннюю поверхность предплечья биодозиметр. Затем предплечье помещается под источник УФ лучей (расстояние 1 м) и через каждые 30 сек последовательно один за другим открывают все 6 отверстий биодозиметра. Результат исследования записывается в тетрадь через 5—6 часов после облучения, когда эритемная реакция достигнет максимума развития. В результате исследования необходимо определить величину биодозы (минимальной интенсивности УФ радиации) по времени образования пороговой эритемы на незагорелой коже.
Пример определения биодозы.
Спустя 6 часов после облучения кожи через отверстия биодозиметра, покраснение появилось под пятью отверстиями из 6, которые облучались соответственно 3, 2, 5, 2, 1,5 и 1 минуту. Отверстие, которое облучалось 0,5 минуты, осталось без покраснения, следовательно, величина биодозы для данного субъекта при облучении кожи от этого источника УФ излучения с расстояния 1 метра равна 1 минуте, Профилактическая величина УФ радиации составляет l/s— Чю от полученной величины, то есть 7,5 и 6 секунд соответственно.
Расчет количества источников УФ радиации, необходимых для обеззараживания воздуха помещений (бакт. лампы) и об1 лучения детей с профилактической целью (эритемные лампы). Решение задач.
3.1.2. Определение биодозы щавелевокислым методом.
|
|
Пр.ннцип определения биодозы названным методом основан на разложении ультрафиолетовыми лучами щавелевой кислоты в присутствии катализатора — азотнокислого уранила до углекислоты и воды. О величине ультрафиолетово!'! радиации судят по количеству разложившейся щавелевой кислоты в мг за 1 минуту па 1 см2. Если облучить 0,01 н р-р щавелевой кислоты и
25кожу живота, то при разложении каждых 0,0275 мг/см2 щавелевой кислоты человек будет получать 1 биодозу. Таким образом, эритемный эквивалент для лампы ЭУВ-15 равен 0,0275 мг/см2 разложившейся щавелевой кислоты (установлен А. А, Генераловым).
Методика определения.
В чашку Петри наливают 30 мл 0,01 н р-ра щавелевой кислоты с азотнокислым уранилом и в открытом виде ставя ее для облучения на расстоянии 60 см от лампы ЭУВ-15 на 20 минут. После соответствующей экспозиции облученный раствор щавелевой кислоты оттитровывается марганцовокислым калием. Для этого раствор из чашки переливают в колбу, чашка ополаскивается 5 мл диет, воды, которая выливается в ту же колбу. В нее добавляется 30 мл серной кислоты, содержимое нагревается до 60—70° и в горячем виде титруется раствором марганцевокислого калия до появления слабо розового окрашивания раствора. Затем определяется количество разложившейся при облучении щавелевой кислоты в расчете на 1 см2 площади чашки в 1 мин. При вычислении следует определить разность в количестве мл р-ра марганцевокислого калия, пошедшего на титрование раствора щавелевой кислоты необлу-ченного и облученного. Полученную разность надо умножить на поправочный коэффициент, установленный для р-ра марганцевокислого калия. Установленная величина будет говорить о количестве мл 0,01 н р-ра щавелевой кислоты, в которых -она под влиянием УФ лучей полностью разложилась. Так как в 1 мл 0,01 н р-ра, содержится 0,63 мг щавелевой кислоты, то количество разложившейся кислоты будет равно произведению числа мл разложившегося 0,01 н ее р-ра на 0,63. Чтобы привести результат к единице времени (мин) и единице площади (см2), необходимо количество разложившейся кислоты разделить на площадь поверхности чашки (см2) и на число минут облучения. Площадь чашки равна яЯ2 (см. пример расчета).
Пример.
На 30 мл необлученного р-ра щавелевой кислоты пошло 31 мл 0,01 н р-ра марганцевокислого калия, а на 30 мл облученного р-ра" пошло 25 мл 0,01 н р-ра марганцевокислого калия. Время облучения равно 20 мин. Площадь поверхности чашки составляла 50 см3. При этих условиях поправочный коэффициент будет равен К = 30:31 =0,97. Разность в количестве мл марганцевокислого калия, пошедшего на титрование р-ра.щавелевой кислоты необлученного и облученного, составит 31 — — 25 = 6. Количество мл 0,01 н р-ра щавелевой кислоты, в котором разложилась кислота, будет равно 6X0,97 = 5,82 мл. Количество разложившейся щавелевой кислоты в мг на 1 см2 в 1 мин будет равно (5,82 млХ0,63 мг): (50 см2х20 мин) = = 0,0036 rvr/crur.
Далее, определяем биодозу и длительность облучения детей■
26 УФ лучами от указанной лампы на данном расстоянии для получения ими профилактической (0,1 эритемной) дозы УФ лучей.
Для перевода единиц относительных в биологические (эри-темные) следует воспользоваться эритемным эквивалентом щавелевой кислоты, который равен 0,0275 мг/см2.
Вначале необходимо выяснить, какому количеству биодоз соответствует разложившееся количество щавелевой кислоты, при облучении ее в течение 1 минуты. Это определяется из пропорции:
1 6Hotosa: 0,0275 ur/cu2;
X 6HoAo3a: 0,0036 ur/cu2;
Х=0,0036: 0,0275: 0,13 6noaostr.
Потом следует узнать длительность облучения детей для получения 0,1 биодозы. Это определяется из пропорции:
0,13 биодозы— I uxr;
0,1 6uolosu — X uuH;
X: 0.1: 0.13: 0.8 Mrrl:48 ceK.
Следовательно, начинать облучение детей с профилактической целью ультрафиолетовыми лучами от лампы ЭУВ-15 на данном расстоянии необходимо в течение 48 секун. 3.1,3. Время профилактического облучения естественным источником радиации для разных широт выбирается, используя «Методические рекомендации по проведению солнечных и небесных ванн». (Городской Дом санитарного просвещекия. Городской комитет общества Красного Креста. Утверждено начальником Главного управления здравоохранения Ленгорисполкома В. Р. Прокофьевым. Л. 1978 г.), составленные А. А. Генераловым на основании экспериментальных данных. Используется также сконструированный им биодозиметр. Решаются задачи, демонстрируется работа уфпдозиметра (счетчика-интегратора ультрафиолетового излучения). Полученные сведения заносятся в протокол.
Протокол к теме 3
1. Минимальное время появления покраснения от ртутно-кварцевой лампы, в секундах | |
2. Время профилактического облучения:. — постоянной дозой — по закаливающей схеме | |
3. Количество разложившейся щавелевой кислоты в опыте (мг/см2 • мин): — в величинах бнодозы | |
— соответствующее '/щ биодозы | |
4, Время профилактического облучения детей |
27 Вопросы программированного контроля по теме 3
1. Гигиеническое значение ультрафиолетовой радиации-
2. Классификация ультрафиолетовых лучей и гигиеническая оценка отдельных участков спектра (загарной, эритемкой и бактерицидной областей) ультрафиолетовой радиации.
3. Искусственные источники ультрафиолетовой радиации и области их применения.
4. Ртутно-кварцевые лампы, использующиеся для профилактики светового голодания.
5. Методы измерения ультрафиолетовой радиации.
6. Правила определения биодозы и выбор дозы профилактического облучения. Схемы облучения.
7. Последствия недостаточности ультрафиолетовых лучей. Показания к применению УФ лучей.
8. Последствия передозировок УФ лучен.
9. Фп;шолого~биохимические механизмы защиты организма от избыточных количеств УФ лучей.
10. Социальные меры защиты от передозировок при УФ облучении.
11. Естественные источники УФ радиации. Изменение интенсивности я спектра УФ радиации при увеличении высоты над уровнем моря.
12. Зависимость интенсивности УФ радиации от времени суток, широты расположения местности, чистоты атмосферы и других факторов.
13. Приборы для измерения солнечной ультрафиолетовой радиации.
Тема 4. Гигиеническое исследование естественного и искусственного освещения
Рационально устроенное освещение помещений является необходимым для создания наилучших условий для работы глаз. Недостаточное и нерациональное освещение ведет к утомлению глаза, центральной нервной системы, понижает умственную и физическую работоспособность, способствует развитию близорукости у детей. Поэтому все помещения, предназначенные для длительного пребывания людей, особенно помещения для детей, должны иметь удовлетворительное как естественное, так и искусственное освещение. Освещение должно быть достаточно интенсивным, равномерным, не создавать резких теней, неблест-ким; источники искусственного света должны приближаться по спектру к дневному.
При гигиеническом обследовании освещения необходимо установить, насколько оно удовлетворяет перечисленным требованиям; главной задачей в этом направлении является определение освещенности на рабочих местах.
Самостоятельная работа студентов.
4.1. Гигиеническая оценка естественного освещения.
Оценка естественного освещения проводится обследованием помещения с помощью геометрического п светотехнического
28 методов. При обследовании помещения необходимо обратить внимание на ориентацию окон, отмечают их форму, размеры, число, конструкцию оконных переплетов, состояние стекол, наличие занавесок, окраску стен и оборудования. Далее устанавливают, не затеняются ли окна соседними зданиями. Высота подоконников предусматривается 0,75—0,9 м, площадь оконных переплетов не должна занимать более 25% общей поверхности окна. В отношении планировки помещения устанавливают глубину помещения, которая при одностороннем освещении не должна превышать удвоенного расстояния от верхнего края окна до пола: окна должны быть расположены с левой стороны, чтобы не образовалось теней на рабочей поверхности. При оценке равномерности освещения, помимо глубины заложения, определяется расстояние между окнами, которое не должно превышать ширкну окна.
Геометрическим методом определяют следующие показатели:
4.1.1. Световой коэффициент. Световой коэффициент представляет собой отношение площади остекленной поверхности окоп и площади пола. В жилых комнатах он должен быть не менее 7в—Vio. в больничных палатах, детских комнатах он повышается до 7б—77, в классах для наилучшей работы — до V*— 7а- Световой коэффициент не учитывает многих факторов, влияющих на степень освещенности (затемнение окон противоположными зданиями, форму окон, расстояние рабочего места от окон и др.). Этот недостаток восполняется определением углов освещения (угол падения и угол отверстия).
4.1.2. Угол падения. tУгол падения показывает, под каким углом падают лучи света на данную горизонтальную поверхность; чем больше угол падения, тем больше освещенность. Этот угол образуется двумя линиями, из которых одна проводится горизонтально от рабочего места ю окну, а другая — из той же точки к верхнему краю окна. Величина угла зависит от высоты окна и удаленности от него рабочего места; по мере удаления от окна вглубь комнаты угол падения будет уменьшаться и освещенность снижаться. Эта зависимость служит основанием для установления предельной глубины помещений. Угол падения на рабочей поверхности должен быть не менее 27°. Величину угла определяют по тангенсу с помощью соответствующих таблиц. Тангенс угла падения — это отношение высоты окна (противолежащего катета) к расстоянию от рабочего места до окна (прилежащему).
4.1.3. Угол отверстия.
Угол отверстия дает представление <о величине небесного свода, непосредственно освещающего исследуемое место; чем больше видимый через верхнее окна участок неба, тем освеще-
Таблица 8
Натуральные | значения тангенсов | |||||||
Я | tg* | а | а | |||||
] | 0,0r7 | l6 | 0,287 | 3l | 0,601 | |||
0,035 | t7 | 0,306 | 0,625 | |||||
0,052 | l8 | 0,325 | 0,6r9 | |||||
0,070 | t9 | 0,344 | 0,675 | |||||
0,087 | 0,364 | 0,700 | ||||||
0,105 | 2l | 0,38.1 | 0,727 | |||||
0,123 | 0,404 | 0,75+ | ||||||
0,141 | 0,424 | 0,781 | ||||||
0,158 | 0,445 | 0,810 | ||||||
t0 | 0,176 | 0,466 | 0,839 | |||||
0,194 | 0,488 | 0,869 | ||||||
0,213 | 0,510 | 0,900 | ||||||
0,231 | 0,532 | 0,933 | ||||||
4.249 | 0,55.1 | 4+ | 0,9 66 | |||||
0,268 | 0,577 | I,000 |
ние лучше. Угол отверстия образуется двумя линиями, из которых одна — верхняя — как и в угле падения, идет от рабочего места к верхнему краю окна, а другая — нижняя — к высшей точке противоположного здания. Этот угол уменьшается по мере удаления рабочего места от окна, а также от этажности зданий и ширины улиц. Угол отверстия должен быть не менее 5°. Определение угла отверстия проводится по разности: из угла падения вычитают угол затемнения. Необходимо вычислить дополнительно угол затемнения по тангенсу: отношение высоты нижней затененной части окна к расстоянию от рабочего места до окна.
4.1.4. Светотехническим методом производят определение интенсивности естественного освещения, измерив освещенность люксметром на рабочих местах. Сопоставляя разные уровни освещенности, судят о равномерности освещения. Затем определяют коэффициент естественной освещенности (КЕО). КЕО представляет собой процентное отношение горизонтальной освещенности внутри помещения к единовременной горизонтальной освещенности под открытым небом (рассеянными лучами). Для обеспечения удовлетворительного освещения в помещениях нормируются минимально допустимые коэффициенты естественной освещенности: в обычных жилых помещениях 0,5—0,75%; в классах, библиотеках, врачебных кабинетах не менее 1,25%; в перевязочных, родильных, зубоврачебных кабинетах—1,5% в операционных и чертежных —не менее 2%.
КЕО дает возможность вычислить с известной точностью освещенность данной точки помещения для любого часа дня в течение года и определить, насколько и в течение какого времени может быть обеспечено в этих условиях достаточное освещение
за счет одного дневного света, а следовательно, и установить потребное число часов использования искусственного света. Для этой цели необходимо знать горизонтальную наружную освещенность по часам, дня и месяцам года в месте нахождения здания, т. е. световой климат данной местности.
В СССР в ряде пунктов ведутся систематические измерения наружной освещенности и на основании многолетних наблюдений составлены таблицы светового климата для различныхсве-то-климатических районов. Поэтому при наличии данных таблиц и сведений о величине коэффициента естественной освещенности нетрудно рассчитать освещенность рабочей поверхности в люксах; для этого надо умножить наружную освещенность на КЕО данного помещения.
Пример. Допустим, что наружная освещенность в феврале в полдень равна 5000 лк. Нормируемая величина КЕО равна 1%, т. с. освещенность в помещении составит 0,01 часть наружной освещенности. Искомая освещенность равна 5000X0,0] = = 50,rr<.
Рассчитав таким образом освещенность для различных часов дня и принимая во внимание назначение помещения, устанавливают, нужно ли и с какого времени дня дополнительно включать искусственное освещение для обеспечения требуемой освещенности.
4.2. Гигиеническая оценка искусственного освещения.
При гигиенической оценке искусственного освещения следует охарактеризовать его с качественной стороны, т. е. указать, насколько оно близко к дневному, достаточно ли равномерно, не оказывает ли слепящего действия и % д. Для этого отмечают вид источников света (электрическое с лампами накаливания, люминесцентное, керосиновое), систему освещения (общее, местное, комбинированное), тип осветительных приборов (светильники прямого света, рассеянного, отраженного), высоту их подвеса и порядок размещения, мощность ламп, достоинства защитной арматуры в отношении снижения блеет -кости источников света, легкости очистки светильника и ее соответствия отделке помещения с художественной стороны.
Устанавливают, наблюдаются ли тени и блики на рабочей поверхности, какой контраст между яркостью рабочей поверхности и окружающего пространства, не оказывают ли источники света ослепляющего действия за счет отражения света от полированных поверхностей и предметов.
Затем определяется достаточность света путем непосредственного измерения освещенности в помещениях, которая выражается в люксах и измеряется с помощью люксметра. Полученные величины освещенности сопоставляются с соответствующими гигиеническими нормами, и дается заключение.4.2.1. Определение освещенности объективным люксметром.
В настоящее время широкое распространение получил объективный люксметр Ю-16 завода «Вибратор». Гальванометр прибора позволяет производить отсчеты в трех диапазонах измерений: верхняя шкала —0—25 лк, средняя —0—100 лк и нижняя — 0—500 лк. Кроме того, к прибору прилагается свето-поглощающая насадка с коэффициентом, равным 100. При ее использовании можно измерить освещенность еще в трех диапазонах: 0—2500 лк, 0—10000 лк и 0—50000 лк, умножая показатели гальванометра на 100. Светопоглощающую насадку К фотоэлементу приходится применять главным образом при измерении естественной освещенности. При измерении освещенности, создаваемой люминесцентными лампами, показания гальванометра умножают на поправочный коэффициент 0,88 — для ламп дневного света (ЛД) и 1,15 — для ламп белого света. Во всех случаях измерения начинают на третьем диапазоне. Результаты сопоставляют с гигиеническими нормами освещения лампами накаливания и люминесцентными лампами (для классов соответственно 150 и 300 лк).
При отсутствии люксметра уровень освещенности определяют расчетными методами (метод удельной мощности и метод Ватт).
4.2.2. Расчетный метод определения освещенности (метод Ватт).
Метод Ватт позволяет определить освещенность от электрических лампочек без приборов (люксметров) расчетным путем, причем можно оцепить как реально существующую освещенность, так и проектируемую, или необходимую для данного помещения.
Применение этого метода возможно при условии равномерного расположения и симметричного светораспределения светильников в помещении, при одинаковой высоте подвеса и при наличии в каждом из светильников ламп одинаковой мощности.
При определении горзонтальнби освещенности поверхности с помощью метода Ватт сначала вычиелгот так называемую удельную мощность, т. е. количество расходуемой на освещение электроэнегии в ваттах, приходящейся на 1 м2 площади пола данного помещения. Следовательно, ее можно определить как сумму мощностей всех ламп, деленную на площадь пола (Вт/м2). Если, например, общая мощность электрических ламп равна 600 ваттам (6 ламп по 100 Вт пли 10 ламп по 60 Вт) и т. д., а площадь пола составляет 30 м2, то удельная мощность будет равна 20 Br/uz (600 Br: 30 r,a2: 20 Br/u2)'
В эксперименте было найдено, какую освещенность дают различной мощности лампочки при удельной мощности 10 Вт/м2
32 Т а блица 9
Минимальная горизонтальная освещенность в люксах при установленной удельной мощности 10 Вт/м2
Прямей и преимущественно | Преимущественно отражек- | |||
прямой свет | -нет | |||
V"1 ■■ 1 ri и J~i."кLlLL "I "1 \ [ 1 T | ||||
1 1 *s III II1 II [ JJ ■. i! / 1 i 1 вваттах | Напряжение | Напряжение (\) | ||
30,7 | 26,2 | lc,0 | 16,5 | |
40' | 32,5 | 29.0 ' | 20,2 | 18,2 |
37,0 | 3t,0 | 23,0 | 19,5 | |
42,0 | 32,5 | 27,O | 21,0 | |
45,5 | 38,0 | 2B,5 | 23,5 | |
52,0 | 43,0 | 32,0 | JLQ. | |
54,5 | 48.0 | 33,5 | "29,5 \ | |
58,0 | 52,0 | 35,5 | ^*32,01||У * | |
60,4 | 55,0 | 37,O | 34,0 | |
62, 5 | 57,5 | 38,5 | 35,5 | |
65,0 | 59,0 | 4t,0 | 37,5 |
Определение освещенности ведется в следующей последовательности:
1) по таблице находят освещенность для соответствующих мощностей ламп, систем света и напряжения в сети при удельной мощности 10 Вт/м2;
2) определяют уд. мощность в обследуемом помещении;
3) вычисляют фактическую величину горизонтальной освещенности в данном помещении.
Пример расчета. В классе школы площадью 50 м2 имеется 8 ламп по 200 Вт каждая, напряжение в сети 220 Вольт. Лампы дают преимущественно отраженный свет. Требуется определить величину освещенности.
1. Находим в табл. 9, что лампы мощностью в 200 Вт при уд. мощности 10 Вт/м2 дают освещенность, равную 29,5 лк;
2. Удельная мощность в классе будет равна суммарной мощности ламп (200X8=1600 Вт) отнесенной к площади пола (50 м2), т. е. она составит: 1600: 50 = 32 Вт/м2.
3. 8 двестиваттных ламп при уд." мощности 10 Вт/м2 дают освещенность в 29~5 лк, а при 32 Вт/м2 освещенность будет составлять искомую величину —х лк. Следовательно, освещен-
32 ■ 29,5 пость горизонтальной поверхности в классе будет равна ----jjj—
= 94,4.rx.
Основным фактором, влияющим на световую отдачу лампы накаливания, является температура накала вольфрамовой нити. Для одного и того же типа ламп (газополиые для напряжения 120 v) световая отдача возрастает примерно в 1,6 раза при переходе от ламп мощностью 50 Вт к лампам 300 Вт при одной и той же удельной мощности и, следовательно, при томже расходе электроэнергии. Как ни парадоксально, но экономия энергии достигается использованием меньшего числа ламп большей мощности (разумеется, не в ущерб равномерности освещения), вместо множества ламп маленькой мощности.
4.2.3. Определение освещенности методом удельной мощности при использовании люминесцентных ламп.
С помощью люминесцентных ламп молено получить более высокие уровни освещенности при меньшем расходе электроэнергии, что обусловлено их более высокой световой отдачей (в 3—4 раза выше, чем у ламп накаливания).
При использовании люминесцентных ламп освещенность определяется методом удельной мощности, исходя из того, что 20 Вт/м2 создает освещенность в 300 лк.
Пример. В школьном классе площадью 50 м2 установлено 11 светильников, состоящих из 2-х люминесцентных ламп по 30 Вт. Необходимо определить, соответствует ли освещение гигиеническим требованиям?
Суммарная мощность ламп будет равна: 11x2x30=660 Вт. Удельная мощность соответствует: 660 Вт: 50 м2 = 13 Вт/м2. Удельная мощность 20 Вт/м2 обусловливает освещенность 300 лк
__»._ 13 Вт/м2 —»— X лк
„ 300 / 13 1nc л=----~— = 195 лк
Вывод. Найденная величина освещенности не соответствует гигиенической норме (300 лк) для классных помещений, необходимо увеличить мощность светильников.
4.2.4. Гигиеническая оценка освещения путем исследования остроты зрения и устойчивости ясного видения.
В дополнение к светотехническим методам оценку достаточности освещения можно провести на основании изучения остроты зрения, устойчивости ясного видения и других функций зрительного анализатора (быстроты различения, контрастной чувствительности глаза, времени темновой адаптации).
Одним из основных факторов, влияющих на функции зрительного анализатора, является интенсивность освещения; в связи с этим недостаточную освещенность можно установить по снижению остроты зрения.
. Нормальная острота зрения характеризуется способностью глаза различать отдельно две рядом расположенные точки или видеть детали предмета под углом зрения*) в 1 мин.
* Угол зрения —это угол, образуемый линиями, идущими от краен (концов) предмета в глаз к узловой точке (хрусталик).
34 Исследование остроты зрения.
Производится с помощью таблиц Д. А. Сивцева, устанавливаемых обычно в аппарате Рота. На одной из таблиц изобрази различного размера и толщины штриха, на дру-юмкнутые кольца такой же, как и буквы, величины и толщины штриха. Как буквы, так и кольца распределены по <али по рядам, в порядке уменьшения размера букв (колеи) и толщины их штриха.
Сбоку каждого ряда букв проставлено расстояние (Д — дистанция), с которого штрих буквы виден под углом зрения мин. Зная этого расстояние и расстояние, с которого исследуемый узнает данную букву, легко определить остроту зрения по формуле Снеллена:
где: v — острота зрения; а — расстояние, на котором находится исследуемый от таблицы; D — расстояние, с которого штрих данной буквы виден под углом зрения в 1 мин.
На противоположном конце соответствующего ряда букв (колец) указана степень остроты зрения (v), причем ее численные значения каждого последующего ряда соответствуют остроте зрения, отличающейся от предыдущего ряда на 0,3. Величина буквы каждого ряда соответствует тому расстоянию, с которого она видна под углом зрения в 5 мин.
При определении величины остроты зрения исследуемому показывают буквы (кольца) на таблицах такого размера и с такого расстояния, с которого их детали (штрих) были бы видны под углом зрения в I мин, а сама буква (кольцо)—под углом зрения в 5 мин. Если исследуемый не видит такой буквы, то острота зрения его ниже нормальной.
Буквы самого крупного (первого сверху) ряда видны под углом зрения 5 мин с расстояния 50 м. Если же глаз видит этот ряд лишь начиная с расстояния 5 м, то его острота зрения согласно формуле V= -4-, равна 5:50, то есть 0,1. Буквы
следующего ряда видны под углом 5 мин на расстоянии 25 м. Если глаз видит этот ряд с расстояния 5 м, острота зрения равна 0,2 и т. д.
Буквы десятой строчки нормальный глаз различает под углом 5 мин на расстоянп 5 м. Если с этого расстояния исследуемый видит данный ряд, острота его зрения равна 1,0.
Исследование проводится следующим образом. Аппарат Рота с установленными в нем таблицами Сивцева укрепляют на стене на высоте сидящего человека в затемненной комнате. Для освещения таблиц в аппарат вставляется электрическая лампочка мощностью 40—50 Вт с затенителем.
ч* 35 Исследуемого усаживают на стул на расстоянии 5 и от таблицы и предлагают ему прежде всего прочесть десятую строчку, соответствующую нормальной остроте зрения; против этой строчки стоит У=1,0. Если исследуемый эту строчку не может разобрать, ему показывают последовательно, снизу вверх, одну за другой следующие до тех пор, пока он ясно будет различать штрихи букв.
Допустим, исследуемый смог ясно различить буквы лишь пятой строчки (считая вверх от строчки, соответствующей нормальной остроте зрения, то есть равной 1,0). Пятая строчка при нормальной остроте зрения должна прочитываться при расстоянии от нее в 10 м. В данном случае она была прочитана только
при 5 м, следовательно, V=-^-=0,5. Это численное значение
мы находим и в таблице против соответствующей строчки. Определение времени устойчивости ясного видения.
Пользуясь теми же таблицами в аппарате Рота, можно установить и зависимость устойчивости ясного видения от освещенности. Для этого обследуемому предлагается фиксировать разрыв кольца, который он еще способен различать, и определить время, в течение которого глаз отчетливо видит этот разрыв. Увеличивая освещенность, можно заметить не только увеличение остроты зрения, но и возрастание времени, в течение которого глаз отчетливо различает контуры предложенного предмета, то есть повышение устойчивости ясного видения.
Проверяя оценку этой функции зрительного анализатора до и после работы, можно по ее изменению оценить условия освещения и составить представление о рациональной продолжительности работы.
Вопросы программированного контроля по теме 4
-
1. Понятие о световом климате.
2. Факторы, влияющие на естественное освещение жилищ.
3. Методы оценки естественного освещения.
4. Понятие о световом коэффициенте и его нормы для жилых помещений и детских учреждений.
5. Угол падния и угол отверстия, их значение в оценке естественного освещения, нормы и способ определения.
6. Глубина заложения помещений, ее значение в оценке естественного освещения и норны.
7. Принцип работы люксметра и правила работы с ним.
8. Коэффициент естественной освещенности (КЕО), его значение в оценке естественного освещения, нормы для жилых помещений и детских учреждений.
9. Гигиенические требования к искусственному освещению.
10. Световые понятия и единицы (сила света, световой поток; освещенность, яркость, их нормы).,
11. Световая отдача и коэффициент относительной видности (видимости).
12. Функции зрительного анализатора как основа нормирования освещения.
13. Сравнительная оценка ламп накаливания и люминесцентных ламп.
14. Преимущества и недостатки люминесцентных ламп.
36 1&. Понятие об арматуре и светильниках. Классификация светильников по характеру светораспределения.
16. Защитный угол светильника, его значение и норма,
17. Методы оценки искусственного освещения (удельной мощности, Ватт).
18. Определение остроты зрения и ее зависимости от освещенности.
19. Определение устойчивости ясного видения нее зависимости от освещенности.
20. Нормы освещенности от ламп накаливания и люминесцентных ламп.
21. Вопросы жилищного строительства в материалах XXVI съезда КПСС.
Тема 5. Санитарно-гигиенические показатели загрязнения воздуха жилых помещений. Гигиеническая оценка вентиляции.
Чистый воздух имеет определенный п мало меняющийся состав. В воздухе жилых помещений он может меняться, иногда значительно, за счет увеличения СОг, а также появления в нем газов, паров, пыли, микроорганизмов. — продуктов жизнедеятельности организма, не свойственных чистой атмосфере. В качестве санитарного показателя чистоты воздуха чаще всего используется содержание углекислого газа в нем.
Самостоятельная работа студентов.
5.1. Определение содержания углекислоты (при помощи раствора углекислого натрия) в начале и в конце занятия, до и после проветривания. Методика определения СО2 в воздухе.
Метод основан на поглощении углекислоты раствором углекислого натрия в присутствии фенолфталеина. Через раствор углекислого натрия пропускается исследуемый воздух. Поглощенная раствором углекислота изменяет реакцию среды от щелочной к нейтральной, что обнаруживается по обесцвечиванию раствора. Определенный объем раствора углекислого натрия известной концентрации связывается со строго определенным объемом углекислоты, который -определяется по графику или расчетным путем.
Оборудование и реактивы.
1. Банка с пробой и двумя стеклянными трубочками (короткой н длинной).
2. Аспиратор для просасывания определенного объема воздуха.
3. Бутыль на 5—10 л с тубусом и резиновой пробкой с патроном натронной извести.
4. 1 % р-р водно-спиртового раствора фенолфталеина.
5. 0,005% р-р углекислого натрия. Порядок анализа.
В банку через длинную стеклянную трубку вливают 2— 3 капли фенолфталеина," а затем вводят 50 мл (до черты на
37 банке) раствора углекислого натрия. Присоединяют конец короткой трубки банки к всасывающей трубке аспиратора. Отмечают время включения мотора аспиратора и устанавливают скорость просасываиия воздуха через раствор по нижнему краю поплавка ротаметра. Скорость движения воздуха должна быть равной 0,2 л/мин. Воздух просасывают до обесцвечивания раствора (при этом раствор рекомендуется взбалтывать), после чего аспиратор выключают и отмечают время работы мотора.
Расчет содержания углекислоты в исследуемом воздухе.
Концентрация раствора углекислого натрия равна 0,005%, что соответствует 5,0 мг углекислого натрия в 100 мл раствора, а в 50 мл будет содержаться 2,5 мг. Из формулы видно, что 2,5 мг углекислого натрия связывают 1,0 мг СО2.
106 мг Na2CO3 связывает 44 мг СО2 2,5 ur —>— X —>—
v 2,5-44, п
К= - 1ПЯ— = 1,0 мг
lut>
Один мг СО2 занимает объем ~0,5 мл,1 следовательно 50 мл р-ра углекислого натрия свяжут 0,5 мл СО2.
Содержание углекислоты в исследуемом воздухе можно определить путем расчета или по графику.
Пример. На обесцвечивание 50 мл раствора углекислого натрия при скорости прохождения воздуха 0,2 л/мин потребовалось 4 мин. Тогда объем исследуемого воздуха будет равен 0,2X4=0,8 литра. Этому объему воздуха соответствует концентрация углекислоты, равная 0,63%:
в 0,8 л иссл. воздуха содержится 0,5 мл СО2,
а в 1 л—» х
х= ' у0°/ =о,бз%о.
Полученный результат сравнивается с гигиенической нормой (1%о) и дается заключение.
5.1.2. Гигиеническое исследование вентиляции обследуемого помещения.
Уточнение и усвоение основных понятий.
5.2.1. Воздушный куб — объем воздуха, необходимый на одного человека в час, чтобы концентрация углекислоты не превышала допустимой нормы (0,7—1,0—1,5%о в зависимости от назначения "помещения). Воздушный куб определяют чаще всего по СО2 с помощью формулы:
у- А K (1)
1 Одна грамм-молекула занимает объем 22,4 л, отсюда 22,4:44=0,5, то есть один миллиграмм СО2 будет иметь объем около 0,5 мл.
38где V — воздушный куб, К — количество СО2, выделяемое одним человеком за 1 час, Р — предельно допустимое содержание СО2 в воздухе помещения, />, — содержание СО2 в атмосферном воздухе (0,3—0,40loo).
5.2.2. Кратность воздухообмена — число, показывающее, сколько раз воздух помещения заменяется на чистый воздух в течение часа. Кратность воздухообмена можно определять за любой отрезок времени (урок — 45 минут, за перерывы между заняrrrrM-u— l0—30 rraun).
Кратность обмена воздуха определяется из соотношения воздушного куба и фактического объема воздуха в помещении.
Пример. Воздушный куб для комнат дневного пребывания составляет 40 м3/чел, при условии однократного обмена воздуха
в час. (1/=-г^7лх==40 м3). Фактическая кубатура помещения
составляет лишь 13,6 м3/чел. Отсюда кратность воздухообмена
(40 \ ' ■ '
Тздг)
Рассмотренные понятия имеют большое значение для гигиенической оценки и проектирования вентиляции, для обоснования норм площади и кубатуры помещений различного назначения.
5.2.3. Гигиеническая оценка вентиляции. Установить назначение помещения, количество находящихся людей, возраст их и характер выполняемой работы (от этих факторов зависит количество выделяемой углекислоты). Определить площадь и кубатуру помещения (общую и на 1 человека). Рассчитать воздушный куб по формуле (1). Расчет можно вести на одного человека или на все количествен аходящихся в помещении людей. Определить необходимую кратность роздухообмена путем сопоставления воздушного куба и кубатуры (объема) помещения и по формуле:
V-N=-p=JFT (2)
где V — объем помещения, N — кратность воздухообмена, п — количество людей, К —количество СО2, выделяемое за 1 час 1 человеком, Р — ПДК СО2, Р\ — содержание СО2 в атмосферном воздухе.
Установив, какой интенсивности воздухообмен должен быть в обследуемом помещении, необходимо перейти к оценке фактически имеющейся вентиляции, естественной с ее усилителями (форточки, фрамуги, окна) или искусственной.
При оценке усилителей естественной вентиляции определяются площади форточек, отношение их к площади пола и сравниваются с гигиенической нормой (1/50 или 2%).
Определяется объем поступающего воздуха в помещение через форточки за час (если занятие проводится при открытых форточках). Для этого необходимо установить скорость движе-
39 ния воздуха (анемометром или кататермометром) в м/с. и умножить ее на площадь вентиляционных отверстий и на 3600 с. Затем определяется кратность воздухообмена за час, сопоставляя объем воздуха, поступившего в помещение, с его кубатурой. Вычисленную величину сравнить с необходимой кратностью воздухообмена.
Сделать вывод об эффективности воздухообмена.
В тех случаях, когда форточки (фрамуги) не могут быть открыты постоянно и используются только для проветривания помещения во время перерывов, необходимо проверить эффективность проветривания, определив кратность воздухообмена за время перерыва (10—15—20 минут). Ответить на вопрос: достигается ли полный воздухообмен? При интенсивном поступлении воздуха в помещение рассчитать: сколько минут надо держать форточку открытой для полной замены загрязненного воздуха помещения на атмосферный воздух? Рассчитать," каково будет содержание углекислоты к концу часа (урока, занятия) в данном помещении при существующей вентиляции. Расчет производится по формуле (2), в которой искомой величиной становится «Р»:
При данном расчете в формулу подставляется кратность воздухообмена, найденная при существующей вентиляции. Полученную величину сравнить с гигиенической нормой и дать заключение о вентиляции.
По формуле (2) можно определять, какая площадь и кубатура помещения необходимы для размещения определенного количества людей (например, какой площади требуется палата для размещения 4-х взрослых больных), если вентиляция обеспечивает 1,5-кратный обмен воздуха в час; сколько человек можно разместить в определенном помещении.
Примечание. Гигиеническая оценка искусственной вентиляции производится такими же способами. Определяют площадь вентиляционных отверстий, скорость движения воздуха в них, объем поступающего воздуха за час, кратность воздухообмена. Определяют содержание СО2 лабораторно пли расчетным методом и дают заключение.
Вся указанная работа оформляется в виде протокола со всеми проведенными расчетами с заключением, в котором следует дать гигиеническую оценку вентиляции.
Вопросы программированного контроля по теме 5
1. Источники загрязнения атмосферного воздуха.
2. Загрязнение атмосферного воздуха сернистым газом, окисью углерода и окислами азота, их влияние на организм и предельно допустимые концентрации (ПДК — суточные и разовые).
.{0 3. Мероприятия по охране атмосферного воздуха. Вопросы охраны природы по материалам XXVI съезда КПСС.
4. Изменения состава и свойств воздуха жилых помещений и их влиянии на здоровье людей.
5. Физические, химические и бактериологические показатели загрязнения воздуха жилых и общественных зданий.
6. Гигиеническое значение углекислого газа в воздухе жилых помещений; методы определения и ПДК для помещений разного предназначения.
7. Санитарио-покаяательные микроорганизмы в жилых помещениях, методы их определения; заболевания, которые они вызывают у людей.
8. Понятие о естественной и искусственной вентиляции.
9. Способы усиления естественной вентиляции. Методы оценки.
10. Виды искусственной вентиляции. Принципы использования приточной, вытяжной и приточно-вытяжной вентиляции в помещениях с различной степенью загрязнения.
11. Понятие о воздушном кубе, его определение и гигиеническое значение. Факторы, влияющие на величину воздушного куба.
12. Понятие о кратности воздухообмена и основы ее установления.
13. Методы оценки эффективности искусственной вентиляции.
14. Определение объема поступающего воздуха в помещение или выходящего из пего через вентиляционные отверстия.
15. Отношение площади форточки к площади пола, нормы.
16. Размеры выходных отверстий вытяжных каналов. Понятие об опрокидывающем эффекте.
17. Кондиционирование воздуха.
18. Системы местного отопления и их оценка.
19. Сравнительная гигиеническая характеристика систем водяного и парового отопления.
20. Недостатки и преимущества лучистого отопления.