Естественное и искусственное освещение в школе

         Тема: Естественное и  искусственное  освещение в школе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание. 

1. Введение………………………..3
2. Значение и определение естественного и искусственного освещения   классной комнаты………………………...4
3. Естественное освещение……………………….5
4. Определение коэффициента естественной освещенности (КЕО)………8
5. Определение искусственного освещения по методу «ватт»…………..11
6. Возможный характер рекомендаций по улучшению освещения классов и кабинетов общеобразовательных школ…………………………………….12
7. Выдержки из санитарных норм и правил 2.2.2.-542-96 - гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно–вычислительным машинам и организации работ…………………………….14
8. Список литературы………………………………………………………16

         Введение.

         Естественное и  искусственное освещение.

         Свет является естественным условием жизни человека, необходимым  для сохранения здоровья и высокой  производительности труда, и основанным на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Свет представляет собой  видимые глазом электромагнитные волны  оптического диапазона длиной 380-760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой  зрительного анализатора. В производственных помещениях используется 3 вида освещения: естественное (источником его является солнце); искусственное (когда используются только искусственные источники  света); совмещенное или смешанное (характеризуется одновременным  сочетанием естественного и искусственного освещения). Совмещенное освещение  применяется в том случае, когда  только естественное освещение не может  обеспечить необходимые условия  для выполнения производственных операций. Действующими строительными нормами  и правилами предусмотрены две  системы искусственного освещения: система общего освещения и комбинированного освещения. Естественное освещение  создается природными источниками  света прямыми солидными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к  которому максимально приспособлен глаз человека. В производственных помещениях используются следующие  виды естественного освещения: боковое - через светопроемы (окна) в наружных стенах; верхнее - через световые фонари в перекрытиях; комбинированное - через световые фонари и окна. В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение - сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.

Значение  и определение  естественного и  искусственного освещения  классной комнаты. 

         Световой режим  в учреждениях для детей и  подростков предусматривает в количественном и качественном отношении всех, но в первую очередь основных – классных помещений. Его нельзя рассматривать  в отрыве от проблемы охраны зрения детей и подростков. Важность определяется еще и тем, что по мере роста  и развития организма происходит рост глаза, развитие его преломляющей системы, которое заканчивается  только к 9-12 годам. В связи с большой  лабильностью органа зрения в детском  возрасте зрительная работа сопровождается напряжением всех функций зрения и сама по себе может способствовать возникновению зрительных расстройств.

         Режим освещенности играет существенную роль в регуляции  биологических ритмов. В условиях интенсивной освещенности улучшается рост и развитие организма.

         Интенсивность освещенности рабочего места имеет большое  значение для профилактики нарушений  зрения, особенно при работах, требующих  зрительного напряжения. При плохом или неправильном освещении снижается  умственная работоспособность. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Естественное  освещение.

         Естественное освещение  в первую очередь зависит от климатического пояса. Важное значение имеет ориентация окон по сторонам света, определяющая инсоляционный режим помещений.

         В зависимости от ориентации различают три основных типа инсоляционного режима (см. табл.1)

  Таблица 1.

         При западной ориентации создается смешанный инсоляционный  режим. По продолжительности он соответствует  умеренному, по нагреванию – максимальному  инсоляционному режиму.

         Естественное освещение  классной комнаты зависит от следующих  основных показателей:

         - ориентации здания  на участке (рекомендуемой ориентацией  является юг; юго-восток и восток  обеспечивают высокие уровни  освещенности, особенно в первую  половину дня, во-вторых, создают  возможность наиболее ранней  аэрации и инсоляции помещений,  в отличие от западной ориентации  при них не происходит перегрева  помещений). При определении ориентации  помещений студенты должны пользоваться  компасом, устанавливая направление  определенного классного помещения.

         - достаточный коэффициент  естественной освещенности (КЕО,  СК) (эти показатели зависят от  размера окон, конфигурации (формы  окон), равномерности освещения).

         К естественному  освещению предъявляются следующие  основные требования:

         1) Достаточность.

         2) Равномерность.

         3) Отсутствие слепимости (блесткости) и теней на рабочем месте.

         4) Перегрев помещений.

         а) оценку естественного  освещения следует начинать с  определения светового коэффициента (СК). СК представляет собой отношение  остекленной поверхности окон к  площади пола. Выражается он простой  дробью, числитель которой – величина остекленной поверхности, знаменатель – площадь пола. Числитель дроби приводится к 1, для этого числитель и знаменатель делят на величину числителя (правда в настоящее чаще пользуются коэффициентом естественного освещения (КЕО).

         Для того, чтобы наиболее точно вычислить коэффициент (СК) от площади остекленной поверхности окон следует отнять 10 % площади (минус), приходящейся на переплет оконных рам.

         Пример:

         Определить световой коэффициент помещения, площадью 50 кв.м., в котором три окна площадью по 2,7 кв.м.

         Решение:

         1. Определяем площадь  окон, их три: 2,7 кв.м х 3 = 8,1 кв.м.

         2. Определяем площадь  остекления:

         8,1 – 100

         X – 10

         Площадь остекления равна: 8,1 кв.м. – 1,81 кв.м. = 7,29 кв.м.

         3. Находим световой  коэффициент: 7,29 кв.м.:50,0 кв.м. =1:7

         Заключение:

         Световой коэффициент  не соответствует гигиеническим  требованиям, он ниже. Норма светового  коэффициента 1: 4 - 1 : 5

         б) определяем коэффициент  заглубления

         Коэффициентом заглубления называется отношение высоты верхнего края окна над полом к глубине помещения. Согласно гигиеническим нормам он должен быть равен 1:2, т.е. глубина помещения не должна превышать расстояния от верхнего края окна до пола более, чем в два раза. Тогда освещенность отдаленных мест помещения будет достаточной. 

         Пример:

         Высота верхнего края окна над полом 3.0 м, глубина  класса 7 м.

         Решение:

         Определяем коэффициент  заглубления (Кзагл)

         КЗ = 3 м:7 м = 1,25

         Заключение: Коэффициент  заглубления почти отвечает норме (1:2).

         Коэффициент заслонения - это отношение высоты противостоящего здания к расстоянию между ним и школой.

         Чтобы выяснить, не мешают ли проникновению света в кабинет  соседние здания и высокие деревья, нужно с мест у внутренней стены  оценить, какая часть заслонена  ими.

         Наилучшая гигиеническая  норма коэффициента заслонения должна равняться 1:5 (возможны варианты 1:2 –1:3)

         Для максимального  использования дневного света и  равномерного освещения классных комнат необходимо:

         1) Сажать деревья  не ближе 10 м от здания;

         2) Не закрашивать  оконные стекла;

         3) Не расставлять  на подоконниках цветы;

         4) Размещать шторы  в нерабочем состоянии в пространствах  между окон;

         5) Очистку и мытье  наружных стекол проводить 3 –  4 раза в год и не менее  одного раза изнутри.

         Запыленность и  загрязненность окон снижают уровень  естественного освещения на 40% и  более.

Определение коэффициента естественной освещенности (КЕО) 

         КЕО – это отношение  естественной освещенности в данной точке внутри помещения к освещенности на горизонтальной плоскости под  открытым небом, выраженное в процентах.

         По современным  нормативам КЕО в классных комнатах должен равняться 1,5%.

         В данном случае КЕО  определяют с помощью люксметра, а затем вычисляют по следующей  формуле:

         КЕО=Е_в х 100/Е_о

         Е_в – освещенность внутри в люксах

         Е_о – освещенность снаружи в люксах

         При оценке естественного  освещения следует обратить внимание на окраску стен. В настоящее время рекомендуются следующие тона для стен: нежный розовый, светло-желтый, бежевый, светло-зеленый, для мебели – (парты, столы, шкафы) – от светло до темно-зеленого, для классных досок – темно-зеленый, темно-коричневый, а для дверей, окон, рам – белый.

         В учебных помещениях обязательно боковое  левостороннее освещение. Использование в  одном помещении  люминесцентных ламп и ламп накаливания  запрещается. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Нормы естественного освещения  некоторых видов  помещения.

  Таблица 2.

Метод люксметрии.

         В конце занятия  студентам необходимо научиться  измерять освещенность в классе с  помощью люксметра.

         Освещенность рабочих  мест производят с помощью прибора  – люксметра, который состоит  из селенового фотоэлемента, заключенного в специальную оправу. Люксметр градуирован  для измерения освещенности, создаваемой  лампами накаливания, поэтому при  измерении освещенности от других источников необходимо показания шкалы умножить на поправочный коэффициент. Для  люминесцентных ламп белого света он равен 1,1, для ламп дневного света  – 0,9, для естественного освещения - 0,8.

         Измерения производят не менее чем в 11 точках классной комнаты: 10 на горизонтальной поверхности  на уровне 1,8 м от пола (9 на партах и 1 на столе учителя) и 1 в вертикальной плоскости.

         Замеры следует  производить в отсутствии школьников, лучше до занятий, в условиях, исключающих  естественное освещение (либо после  занятий).

         Оценка  искусственного освещения.

         Для характеристики искусственного освещения отмечают: вид источников света (лампы накаливания, люминесцентные лампы), их мощность, систему  освещения (общее равномерное, общее  локализованное, местное и комбинированное), направление светового потока и  характер света (прямой, рассеянный, отраженный). Наилучшее освещение достигается при комбинированной системе освещения – общее плюс местное. 

         Расчетный способ определения  искусственной освещенности.

         Данный метод основан  на подсчете суммарной мощности всех ламп в помещении и определении  удельной мощности ламп в ВТ/кв.м. Затем данную величину умножают на коэффициент «е», показывающий, какую освещенность в люксах дает удельная мощность, равная 1 ВТ/кв.м.

         Значение ее для  помещений с площадью не более 50 кв.м. при напряжении в сети 220 В для ламп накаливания мощностью менее 100 ВТ равно 2,0; для ламп 100 вт и более – 2,5; для люминесцентных ламп – 12,5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         Определение искусственного освещения  по методу «ватт».

         Определяют количество светильников в классной комнате, определяя  удельную мощность, т.е. количество преобразующейся  энергии излучения в ваттах на единицу освещаемой площади.

         Норма освещенности при лампах накаливания в классных комнатах равна 49 Вт/кв.м., а при люминесцентных 20 Вт/кв.м.

         Заключение о состоянии  кабинета

         Пример:

         1) Определяем суммарную  мощность включенных ламп:

         10 х 300 ВТ = 3000 ВТ

         2) Определяем удельную  мощность ламп:

         3000 ВТ : 52 кв.м.=57,7 ВТ/кв.м.

         3) Определяем уровень  освещенности, коэффициент «е» берем  из таблицы №

         57,7 ВТ/кв.м. х 3,2 = 184,6 Лк

         Заключение:

         Уровень освещенности соответствует гигиеническим нормативам (в учебных кабинетах и лабораториях уровень искусственной освещенности должен быть 150 Лк при использовании  ламп накаливания и 300 Лк при люминесцентных лампах).

         Таблица 3

         Таблица для перевода удельной мощности, приходящейся на 1 ВТ/кв.м. в Люксах. 

         Возможный характер рекомендаций по улучшению освещения  классов и кабинетов  общеобразовательных  школ.

         1. Применение в  светильниках ламп надлежащей  мощности или общее увеличение  числа светильников и мощности  ламп (если мощность мала).

         2. Ограничение прямой  блесткости путем применения соответствующей арматуры.

         3. Замена ламп  одного спектрального состава  на другой.

         4. Замена ламп  « не после перегорания», а  при значительном снижении светового  потока.

         5. Регулярная чистка  светильников.

         6. Улучшение распределения  яркостей путем окраски окружающих  поверхностей (стен, парт) в светлые  тона.

         7. Оборудование доски  местным освещением.

         Освещенность  помещений зависит  от окраски потолка, пола, стен, мебели. При  этом следует учитывать:

         1) Темные цвета  поглощают большое количество  световых лучей, в связи с  этим окраска помещений и мебели  в школах, детских дошкольных  учреждений;

         2) Белый цвет и  светлые тона обеспечивают отражение  световых лучей на 70 – 90 %; желтый  цвет –на 50%, цвет натурального дерева – на 40 %; голубой на 25 %; светло-коричневый на 15 %; синий и фиолетовый на 10 –11 %. 
 
 
 
 
 
 

  Таблица 4

Искусственное освещение должно обеспечивать следующие  уровни освещенности.

         В настоящее время  в учебных помещениях следует  использовать люминесцентное освещение  с использованием ламп типов ЛБ; ЛХБ; ЛЕЦ, допускается применение ламп накаливания.

         Не  следует использовать в одном помещении  люминесцентные лампы  и лампы накаливания.

         Светильники с люминесцентными  лампами должны располагаться параллельно  светонесущей стене на 1,2 м. от наружной стены и 1,5 м - от внутренней. Светильники для освещения досок должны размещаться выше верхнего края доски на 0.3 м. и на 0,6 м. в сторону класса перед доской.

         Освещенность должна быть следующая:

         - на рабочих столах  – 300 ЛК;

         - на классной доске  – 500 ЛК;

         - в дисплейных  классах на столах - 300 –500 ЛК;

         - в актовых и  спортивных залах на полу –  200 ЛК

         - в рекреациях  на полу – 300 ЛК

Выдержки  из санитарных норм и правил 2.2.2.-542-96 - гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно–вычислительным машинам и организации работ.

         1. Освещение в  помещениях должно быть смешанным  (естественное и искусственное)

         а) естественное освещение  в помещении должно осуществляться через световые проемы. КЕО –  не ниже 1,2% в зонах с устойчивым снежным покровом и 1,5 % на остальной  территории.

         б) ориентация помещений  должна быть на север и северо-восток.

         в) осветительные  установки должны обеспечивать равномерную  рассеянность освещения, светильники  общего освещения следует располагать  над рабочими поверхностями в  равномерно-прямоугольном порядке. Величина искусственной освещенности не ниже 300 ЛК.

         г) под рабочим  столом должно быть рабочее пространство для ног высотой не менее 60 см.

         2. Продолжительность  работы для студентов 2 часа  с перерывом 15-20 минут, для преподавателей 4 часа –с перерывом 15-20 минут через каждые 2 часа.

         3. В целях профилактики  переутомления и перенапряжения  необходимо выполнять во время  перерывов комплексы упражнений  для глаз и мышц тела.

         Комплекс  упражнений гимнастики для глаз.

         1. Быстро поморгать,  закрыть глаза и посидеть спокойно, медленно считая до 5. Повторить  4 –5 раз.

         2. Крепко зажмурить  глаза (считать до 3). Повторить  4 –6 раз.

         3. Вытянуть правую  руку вперед, следить глазами,  не поворачивая головы, за медленными  движениями указательного пальца  вытянутой руки влево и вправо, вверх и вниз. Повторить 4 –5  раз.

         4. Посмотреть на  указательный палец вытянутой  руки на счет 1 –4,потом перенести взор вдаль на счет 1 –6. Повторить 4 –5 раз.

         5. В среднем темпе проделать 3–4 раза круговые движения глазами в правую сторону, столько же в левую, расслабив глазные мышцы посмотреть вдаль на счет 1 –6.Повторить 1 –2 раза. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         Список  использованной литературы:

1.   Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций. Ч. 2/ П.Г. Белов, А.Ф. Козьяков. С.В. Белов и др.; Под ред. С.В. Белова. - М.: ВАСОТ. 1993.

2. Безопасность жизнедеятельности/ Н.Г. Занько. Г.А. Корсаков, К. Р. Малаян и др. Под ред. О.Н. Русака. - С.-П.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии, 1996.

3. Справочная  книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. М.: Энергоатомиздат, 1995.

4. СНиП 2.2.2.-542-96 - гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно–вычислительным машинам и организации работ.