Тема Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Гигиенические характеристики ультрафиолетовой, инфракрасной и видимой части солнечного спектра. Методы оценки естественного и искусственного освещения
 Скачать 110 Kb.
|
|
Занятие_4 ТЕМА: Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Гигиенические характеристики ультрафиолетовой, инфракрасной и видимой части солнечного спектра. Методы оценки естественного и искусственного освещения. Теоретические контрольные вопросы: Солнечная радиация, ее определение, спектральный состав и природа излучений. Что понимается под прямой и рассеянной (диффузной) солнечной радиацией: их отличительные особенности и гигиеническое значение. Какие основные области выделяются в интегральном потоке солнечного излучения и длина их волн. Что понимается под "солнечной постоянной", единицы ее измерения; ее величины в верхних слоях атмосферы и приземном слое. Особенности солнечного спектра в верхних слоях и приземной атмосферы. Перечислите факторы, влияющие на спектральный состав солнечной радиации в приземной атмосферы. Биологическое действие инфракрасной радиации солнца. Ультрафиолетовая область солнечной радиации и её общебиологическое действие. Биологическое действие длинноволновой области (А) ультрафиолетовой радиации. Биологическое действие средневолновой области (В) ультрафиолетовой радиации. Биологическое действие коротковолновой области (С) ультрафиолетовой радиации. В какое время года население средних широт испытывает недостаточность Уф - излучения и его главные причины. Основные симптомы проявления ультрафиолетовой недостаточности (голодания) у взрослых и детей и меры профилактики. Лица, каких профессий наиболее остро испытывают явление УФ - недостаточности. Показания к профилактическому облучению искусственным УФ - источником. Противопоказания к профилактическому облучению искусственным УФ -источником. Положительные сдвиги, наблюдающиеся в организме под влиянием искусственного УФ - излучения. Единицы измерения интенсивности УФ - радиации. Физиолого-гигиеническое значение видимого спектра солнечной радиации. Факторы, влияющие на уровень освещения в помещениях. Что понимается под инсоляционным режимом в обитаемых помещениях, его типы и гигиеническое значение для жилых помещений, детских и лечебных учреждений. Источники искусственного освещения; разновидности его организации в жилых помещениях, детских и лечебных учреждениях. Гигиенические критерии оценки естественного освещения. Дайте определение понятия "освещенность", единицы освещенности. По каким показателям оценивается естественная освещенность в помещениях, их гигиенические нормативы. Практические контрольные вопросы: Каким прибором измеряется и объективно оценивается освещенность, его устройство и правила работы. Что такое коэффициент естественной освещенности (КЕО), его определение и гигиенические нормы в помещениях различного назначения. Что называется световым коэффициентом и как он определяется? Каковы его гигиенические нормы. Какие гигиенические требования предъявляются к искусственному освещению и каковы их гигиенические нормы. Сравнительная гигиеническая оценка различных источников искусственного света. Способы определения и оценка искусственного освещения. Цель занятия: Усвоить физиолого-гигиенические особенности влияния естественного и искусственного освещения на здоровье человек и уметь провести его санитарно-гигиеническую оценку. ОБЪЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ1.Дать описательную характеристику естественному и искусственному освещению учебной комнаты (лаборатории) кафедры. 2.Провести исследование и оценить естественную освещенность в учебной комнате по следующим показателям: определить световой коэффициент и коэффициент глубины заложения в учебной комнате. З.Ознакомится с устройством и правилами работы объективного люксметра. 4.Определить коэффициент естественной освещения (КЕО) в учебной комнате и на рабочих местах. 5.Рассчитать и оценить инсоляционный режим в учебной комнате. Часть теоретического и практического материала для подготовки к занятию. Под солнечной радиацией понимается интегральный поток радиации корпускулярной и электромагнитной природы, испускаемой солнцем. Лучистая энергия солнца представляет собой мощный профилактический и лечебный фактор. Помимо теплового эффекта и влияния на функции органа зрения она оказывает многообразное биологическое действие на весь организм. Чрезвычайно большое биологическое значение солнечной радиации обусловливает важность определения величины напряжения и спектрального состава солнечной радиации. Эти характеристики особенно важны в практике гелиотерапии и закаливания, т.к. положительное действие воздушно-солнечных ванн проявляется лишь при определенных, оптимальных дозах солнечной радиации. Избыток радиации может нанести существенный вред, в том числе в виде отдаленных последствий со стороны нервной, сердечно-сосудистой и других систем и органов человека. Наряду с лучистой энергией солнца, организм человека постоянно подвергается воздействию электромагнитного излучения от различных искусственных источников излучения. В зависимости от длины волны и биологического действия электромагнитные излучения подразделяются на: радиоволновое - 30 км - 1 мм инфракрасное - 346000 - 760 нм видимые - 760 - 400 нм ультрафиолетовые - 400 - 20 нм рентгеновское - 20 - 0,071 нм гамма-лучи - 0,071 - 0,019 нм Как указывалось выше, действие этих лучей на человека может быть обусловлено природными или искусственными источниками. Причем, излучение может быть интенсивным (особенно в производственных условиях), и врачу необходимо в этих случаях разрабатывать мероприятия по защите рабочих от их неблагоприятного воздействия. Поэтому необходимо знать приемы и способы измерения всех источников излучения и приборы, с помощью которых они регистрируются. Измерение напряжения (интенсивности) лучистой энергии солнца и других источников производится с помощью приборов, называемых актинометрами. Они показывают напряжение радиации в малых калориях, получаемых в течение одной минуты на 1 см поверхности, расположенной перпендикулярно к источнику лучей. Практически вся жизнь человека, кроме периода сна, проходит в световых условиях. Зрение приносит человеку наибольшее количество (80-85%) информации об окружающем мире. Освещение, отвечающее гигиеническим требованиям, обеспечивает наилучшие условия для зрительной работы, оптимальную общую работоспособность, благоприятствует здоровью и хорошему самочувствию человека. Недостаточное и нерациональное освещение ухудшает функцию зрения, уменьшает умственную и физическую работоспособность, понижает газообмен, азотистый, минеральный, суточный обмен веществ; изменяет кроветворение, ухудшает заживление ран, влияет на эмоциональное состояние, самочувствие; способствует развитию ряда заболеваний, в частности, близорукости у детей, создает повод к возникновению травм т.д. Ультрафиолетовое излучение имеет длину волны в диапазоне от 0,4 до 0,02 мм или от 400 до 20 нм. Практическое значение имеют ультрафиолетовые лучи в диапазоне длин волн от 400 до 200 нм как естественные, так и искусственные. Ультрафиолетовые лучи солнечной радиации до земной поверхности доходят с длиной волны от 400 до 270 нм; более короткие лучи поглощаются слоем озона в верхних слоях атмосферы. Искусственные ультрафиолетовые лучи образуются при электросварке, электроплавлении стали, в производстве радиоламп, при работе ртутно-кварцевых ламп. Ультрафиолетовые лучи обладают выраженным биологическим действием. Под их воздействием в организме образуются биологически активные соединения (гистамин, ацетилхолин, витамин Д и др.), усиливается деятельность эндокринных желез, повышается объем сосудов, иммунобиологическая реактивность и т.д. Биологический эффект ультрафиолетовых лучей с различной длиной волн неодинаков. Различают следующие три зоны (области) биологического действия: Зона А - длина волны от 400 до 320 нм, лучи этой зоны обладают флуоресцентным действием, это наименее биологически активные лучи. Зона В - длина волны от 320 до 270 нм. Эти лучи обладают выраженным эритемным и анитирахитическим действием (синтез витамина Д). Зона С - длина волны 270 нм и менее. Лучи этой зоны обладают выраженным бактерицидным действием (денатурация белков, липоидов, протеолиз, гемолиз). ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯИзмерение интенсивности ультрафиолетовой радиации производится или в энергетических единицах или в биологических редуцированных единицах - биодозах. БИОДОЗА - это величина эритемного потока, вызывающая эритему через 6-10 часов после облучения. Энергетическая единица выражается в милиграмм-калориях на 1 см в минуту. Биологически редуцированные единицы (биодозы) выражаются в "Эр" (обусловлена эритемным действием на кожу) и "бакт" (бактерицидным действием). "Эр" - эритемный поток ультрафиолетовых лучей с длиной волны 296,7 нм 1 мощностью 1 ватт на единицу площади. Если поток падает на площадь 1 м2, то эритемная доза будет равна 1 эр/м2 Производные величины мэр/м2 , мкэр/см2 и т.д. Для получения эритемы необходимо от 330 до 1000 мкэр в минуту на см2 (мкэр/мин см2). "Бакт" - бактерицидный поток излучения с длиной волны 253,7 нм мощностью 1 ватт. Поток излучения, падающий на 1 м2 , соответствует 1 бакту на 1 м2 (1 б/м2 ), производные 1 мб/м 2, 1 мкб/см2 : Освещение, отвечающее гигиеническим требованиям, должно обеспечивать: -количественно достаточную степень освещенности, оптимальную для работы и самочувствия человека; -качественно постоянную во времени, равномерную в пространстве и отсутствие теней; -отсутствие чрезмерной яркости в пределах рабочей зоны; -отсутствие блесткости прямой и отраженной. Под освещенностью понимается поверхностная плотность светового потока, падающего на освещаемую поверхность. Определяется она как отношение светового потока к величине освещаемой поверхности. Единица освещенности - люкс (лк), представляет собой освещенность поверхности в 1 м2 , на которой равномерно распределен световой поток, равный 1 лм. При гигиенической оценке освещенности необходимо учитывать назначение помещения, характер выполняемой работы: минимальные размеры объекта различения; контраст фона с объектом различения и коэффициент отражения фона; дополнительные особенности - повышенная опасность травматизма (нервно-психическое напряжение), различение деталей на быстро движущихся поверхностях, продолжительная зрительная работа в течение смены, восприятие объекта с большого расстояния. ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИЕстественное освещение в помещении складывается из прямого, рассеянного отраженного света, проникающего через оконное застекление. Уровень естественного освещения в помещении зависит от светового климата, который складывается из общих климатических условий местности (географической широте времени года, суток, состояния погоды), степени прозрачности атмосферы, а также от плотности застройки, характера озеленения, обусловливающих затенение помещений; размеров оконных проемов, их формы, конструкции, загрязненности застекления, внутренней планировки, цвета окраски помещения и т.д. Важное значение также имеет ориентация окон по сторонам света, определяющая инсоляционный режим помещений. Под инсоляцией понимают освещение здания солнечными лучами и попадание прямых солнечных лучей через светопроем в помещение. Инсоляционный режим оценивается продолжительностью инсоляции в течение суток, процентом инсолируемой площади помещения и количеством радиационного тепла, поступающего через проемы в помещение. В зависимости от ориентации различают три типа инсоляционного режима табл. 1. Таблица 1 Типы инсоляционного режима помещений
При западной ориентации создается смешанный инсоляционный режим: по продолжительности он соответствует умеренному инсоляционному режиму, а по нагреванию воздуха - максимальному. Инсоляционный режим следует учитывать при рассмотрении проектов застройки жилых массивов, детских, лечебно-профилактических учреждений; размещении учебных классов в школах, комнат пребывания детей в дошкольных учреждениях, больничных палат и распределения больных по палатам. Так, в средних и южных широтах для больничных палат и комнат дневного пребывания (учебные классы, игровые в дошкольных учреждениях) наилучшей ориентацией, обеспечивающей достаточную освещенность и инсоляцию помещений без перегрева, являются южная и юго-восточная. Неблагоприятной ориентацией для всех климатических районов считается 310-50о В соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП II-4-79) в таблице 2 приведены рекомендуемые параметры оптимальной ориентации окон в лечебных учреждениях. Таблица 2 ОРИЕНТАЦИЯ ОКОН БОЛЬНИЧНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ
Однако, помимо ориентации окон, на параметры освещенности и инсоляционного режима большое влияние также оказывают и все перечисленные выше факторы, а именно: климатические условия местности, система, плотность застройки, озеленение, количество, размеры и расположение окон в помещении. Для гигиенической оценки уровня естественной освещенности используют два основных метода: светотехнический и геометрический. Первый из них проводится с помощью прибора - объективного люксметра; второй - позволяет оценить естественную освещенность косвенным путем с помощью геометрических коэффициентов. При оценке естественной освещенности следует учитывать: 1)ориентацию помещения по сторонам света; 2)степень затенения соседними зданиями, деревьями; 3)форму окон, их число, размеры, состояние стекол, конструкцию переплетов; 4)высоту верхнего края окна и подоконника; 5)глубину комнаты. ОБЪЕКТИВНЫЙ ЛЮКСМЕТР Ю-116 - прибор для измерения естественной и искусственной освещенности поверхностей; состоит из селенового фотоэлемента, вставленного в пластмассовый корпус со шнуром и розеткой для присоединения к измерителю и чувствительного стрелочного гальванометра. Действие прибора основано на свойстве элемента при действии света давать электрический ток (фототок). Между образующимся фототоком и освещенностью имеется прямая зависимость, позволяющая по величине электродвижущей силы тока определить освещенность поверхности. Шкалы люксметра градуированы в люксах. Прибор имеет две шкалы: 0-100 и 0-30. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений: на шкале 0-100 точка находится над отметкой 17, на шкале 0-30 точка находится над отметкой 5. На боковой стенке корпуса измерителя расположена вилка для присоединения селенового фотоэлемента. Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненной из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего скошенный профиль. Насадка обозначена буквой К, нанесенной на ее внутреннюю сторону и применяется она не самостоятельно, а совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М,Р,Т. Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с коэффициентом ослабления 10,100,1000 и применяется с учетом уровней освещенности. ПРАВИЛА РАБОТЫ С ЛЮКСМЕТРОМ1. При измерении необходимо: а) расположить фотоэлемент на рабочую поверхность (она может быть горизонтальной или наклонной). Не допускается установка прибора вблизи токоведущих проводов, создающих мощное магнитное поле; б) проверить, находится ли стрелка прибора на нулевом делении шкалы. Для этого фотоэлемент следует отсоединить от измерителя и, в случае необходимости, подправить положение стрелки в нулевое положение при помощи корректора, который расположен на лицевой стороне корпуса; в) подключить фотоэлемент к измерителю, соблюдая полярность, указанную на зажимах. 2. Измерение внутри помещения следует начинать при нажатой правой кнопке, соответствующей наибольшему значению диапазонов измерения и при этом следует пользоваться шкалой 0-100.При отклонении стрелки менее 10 делений, нажать левую кнопку и отсчет показаний снимать по шкале 0-30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициенты пересчета шкалы, приведенные в таблице 3 в зависимости от применяемых насадок. Таблица 3 КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОКАЗАНИЙ ПЕРЕСЧЕТА ЛЮКСМЕТРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЯЕМЫХ НАСАДОК
Например, на фотоэлементе установлены насадки К, Р, нажата левая кнопка, стрелка показывает 10 делений по шкале 0-30. Измеряемая освещенность равна 10 х 100=1000 лк. 3) Измерение естественной освещенности внутри помещения, вблизи светопроемов и снаружи проводить с поглотителем. 4) Погрешность люксметра имеет максимальную величину в начале шкалы. Поэтому для большей точности измерений при незначительном отклонении стрелки рекомендуется переходить на меньший предел измерения. 5) При проведении измерения в помещениях, освещенных люминисцентными лампами, показания люксметра необходимо умножить на поправочный коэффициент. Для марки ДС (дневного света) поправочный коэффициент К=0,9; для марки БС (белого света) поправочный коэффициент К=1,1. При определении естественной освещенности поправочный коэффициент приближенно равен 0,8. 6) По окончании работы фотоэлемент следует отключить от гальванометра и закрыть его насадкой Т. АБСОЛЮТНАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ в данной точке измеряется с помощью объективного люксметра. Измерения, как указывалось выше, следует начинать при нажатии правой кнопки со шкалой 0-100. При отклонении стрелки менее 10 делений переключатель люксметра следует перевести на левую кнопку со шкалой 0-30. Абсолютная освещенность рабочего места дает представление об освещенности только в момент измерения. Более точно естественное освещение характеризует относительная освещенность, измеряемая коэффициентом естественной освещенности (КЕО). ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ (КЕО) КЕО представляет собой отношение естественной освещенности в помещении к одновременно замеренной горизонтальной освещенности на открытом месте, выраженное в процентах. Для определения КЕО необходимо измерить освещенность в помещении (на рабочем месте) и снаружи в одно и то же время и подсчитать процентное отношение. Наиболее точные величины КЕО получаются при проведении измерений при рассеяном естественном освещении. естественная освещенность в помещении КЭО = --------------------------------------------------------------- * 100% горизонтальная освещенность вне помещения КЕО в каждой точке помещения - величина постоянная, т.к. освещенность внутри помещения прямо пропорциональна наружной освещенности. Для различных помещений в зависимости от характера зрительной работы установлены гигиенические нормативы минимально допустимых КЕО. Так, оптимальное естественное освещение классных комнат, лабораторий и врачебных кабинетов в соответствии со СНиП-П-4-79 достигается при величинах КЕО 1,2-1,5%. Для различных помещений в зависимости от характера зрительной работы установлены следующие гигиенические нормативы минимально допускаемых КЕО: Таблица 4. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ДЛЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ (СНиП-П-4-79).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВЕТОВОГО КОЭФФИЦИЕНТАСветовой коэффициент представляет отношение световой (застекленной) поверхности всех окон к площади пола. Для вычисления светового коэффициента измеряют застекленную поверхность окон (без рам и переплетов) и делят ее на площадь пола. Удовлетворительная естественная освещенность обеспечивается СК, равным для классных комнат и лабораторий до 1/5, больничных палат - 1/7, жилых комнат-до 1/10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙГлубина заложения помещения или коэффициент заложения - это отношение глубины помещения (расстояние от наружной до внутренней стены) к расстоянию от верхнего края до пола. По данным С.Н. Ветошкина, хорошее освещение обеспечивается при коэффициенте заложения или глубине заложения помещения не превышающем 2,5. ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯКоличественные и качественные особенности искусственного освещения определяются: - системой искусственного освещения: общее, местное, комбинированное; -видом источника света: электрические лампы накаливания, люминисцентные лампы, керосиновые лампы и т.д. - типом осветительных приборов общего и местного освещения: светильник прямого, рассеянного и отраженного света; - количеством светильников общего освещения, характером их размещения и высотой подвеса; - мощностью отдельных ламп и их общей мощностью в ваттах; - защитной арматурой. Руководствуясь изложенным выше, инструментальному исследованию искусственной освещенности должно предшествовать описание осветительной системы (установки), типа светильников, их размещения в обследуемом помещении, источника света; отметить цветность света, наличие или отсутствие пульсаций светового потока, определить высоту подвеса светильников, а затем замерить освещенность на рабочем месте объективным люксметром или через удельную мощность, определить коэффициент неравномерности, яркость светильников и освещенность поверхностей яркометром и приближенно по формуле. Объективная гигиеническая оценка количественной стороны искусственного освещения проводится путем сравнения результатов измерения освещенности помещения (с помощью люксметра) с соответствующими нормами искусственного освещения для жилых, общественных зданий и производственных помещений. Таблица 5 НОРМЫ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ СНиП-П-4-79 "ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ")
Таблица 6 Уровни освещенности рабочих поверхностей сотрудников стоматологических медицинских организаций СанПиН 2.1.3. 2524 – 09.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА НЕРАВНОМЕРНОСТИ. Объективным люксметром определяются перепады освещенности в различные местах рабочей поверхности и по всему помещению. Отношение минимальной освещенности к максимальной называется коэффициентом неравномерности. Он должен быть не более 0,3. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||