Показатель чистоты воздуха. Естественная и искусственная вентиляция, виды, гигиеническая характеристика

Столица России - один из самых больших городов на планете. Разумеется, в ней присутствуют все проблемы мегаполисов. Главная из них - это загрязнение воздуха в появилась больше десятилетия назад и с каждым годом только усугубляется. Это может стать причиной настоящей техногенной

Норма чистого атмосферного воздуха

Естественный атмосферный воздух - это смесь газов, основными из которых считаются азот и кислород. Их объем составляет 97-99 % в зависимости от местности и атмосферного давления. Также в небольших количествах в воздухе содержатся водород, инертные газы, пары воды. Такой состав считается оптимальным для жизнедеятельности. В результате этого происходит постоянный круговорот газов в природе.

Но деятельность человека вносит в него существенные изменения. К примеру, просто в закрытом помещении без растений один человек за несколько часов может изменить процентное соотношение кислорода, углекислого газа и паров воды только за счет того, что он будет там дышать. Представьте только, каким может быть загрязнение воздуха в Москве сегодня, где живут миллионы людей, ездят тысячи машин и работают огромные промышленные предприятия?

Главные вредные примеси

По данным исследований, больше всего концентрация в атмосфере над городом у фенола, углекислого и бензапирена, формальдегида, диоксидов азота. Следовательно, увеличение процентного количества этих газов влечет за собой снижение концентрации кислорода. На сегодня можно констатировать, что уровень загрязнения воздуха в Москве превысил допустимые нормы в 1,5-2 раза, что становится крайне опасно для проживающих на этой территории людей. Ведь мало того, что они недополучают необходимый им кислород, так еще и травят организм опасными ядовитыми и канцерогенными газами, которые имеют огромную концентрацию в московском воздухе даже в закрытых помещениях.

Источники загрязнения воздуха в Москве

Почему же с каждым годом в столице России становится все труднее дышать? По данным последних исследований, главной причиной загрязнения воздуха в Москве выступают автомобили. Они заполнили столицу на каждой большой автостраде и маленькой улочке, на проспектах и во дворах. 83 % поступает в атмосферу именно вследствие работы двигателей внутреннего сгорания.

На территории столицы есть несколько крупных промышленных предприятий, которые также выступают источниками, вызывающими загрязнение воздуха в Москве. Хотя на большинстве из них и стоят современные очистительные системы, в атмосферу все же попадают опасные для жизни газы.

Третьим по величине загрязняющим источником являются большие ТЭС и котельные, которые работают на угле и мазуте. Они обогащают воздух мегаполиса большим количеством продуктов сгорания, таких как угарный и углекислый газы.

Факторы, повышающие концентрацию вредных веществ

Примечательно то, что количество вредных газов в воздухе столицы России не всегда и не всюду одинаково. Есть несколько факторов, которые способствуют его очищению или большему загрязнению.

По статистическим данным, на одного человека в Москве приходится примерно 7 квадратных метров зеленых насаждений. Это очень мало в сравнении с другими большими городами. В тех регионах, где концентрация парков больше, воздух намного чище, чем во всем остальном городе. Во время облачной погоды воздух не может сам очищаться, и у земли собирается большое количество газов, которые вызывают жалобы местного населения на плохое самочувствие. Повышенная влажность также удерживает у земли газы, вызывая загрязнение атмосферного воздуха в Москве. А вот морозная погода, наоборот, способна его временно очистить.

Самые загрязненные регионы

В столице самыми грязными регионами считаются промышленные Южный и Юго-Восточный округи. Особенно плохой воздух в Капотне, Люблино, Марьино, Бирюлево. Здесь располагаются крупные промышленные заводы.

Высок уровень загрязнения воздуха в Москве и непосредственно в центре. Здесь нет огромных предприятий, зато самая большая концентрация автомобилей. К тому же все помнят о знаменитых московских пробках. Именно в них машины вырабатывают больше всего вредных газов, поскольку двигатели работают не на полную мощность, и нефтепродукты не успевают сгореть полностью, образуя угарный газ.

ТЭС также больше всего в центральной части Москвы. Они сжигают уголь и мазут, обогащая воздух все теми же угарным и углекислым газами. Кроме того, они дают еще и опасные канцерогены, существенно влияющие на здоровье москвичей.

Чистый воздух в Москве

Есть в столице и относительно чистые регионы, в которых уровень вредных газов приближается к норме. Конечно, автомобили и небольшая промышленность оставляют и здесь свой негативный след, но по сравнению с промышленными регионами здесь довольно чисто и свежо. Географически это западные районы, особенно расположенные за МКАД. В Ясенево, Теплом Стане и Северном Бутово можно без опасений дышать полной грудью. В северной части города также есть несколько районов, которые относительно благоприятны для нормальной жизни, - это Митино, Строгино и Крылатское. Во всем остальном загрязнение воздуха в Москве сегодня можно назвать близким к критическому. Это особенно настораживает потому, что с каждым годом ситуация только ухудшается. Есть опасения, что скоро в городе не останется районов, где воздух будет более-менее чистым.

Болезни

Невозможность нормально дышать вызывает целый ряд неприятных ощущений и хронических заболеваний. Особенно к этому чувствительны дети и люди пожилого возраста.

Ученые констатируют, что загрязнение воздуха в Москве сейчас стало причиной наличия у каждого пятого астмы или астматического фактора. Дети в пять раз чаще болеют пневмонией, бронхитом, аденоидами и полипами верхних дыхательных путей.

Недостаток кислорода вызывает кислородное голодание мозга. Вследствие этого развиваются частые головные боли, мигрени, пониженный уровень Опасный угарный газ становится причиной сонливости и общей усталости. На фоне всего этого развиваются сердечно-сосудистые заболевания, диабет, неврозы.

Наличие большого количества пыли в воздухе не позволяет естественным фильтрам в носу всю ее задержать. Она попадает в легкие, оседает в них и сокращает их объем. Кроме того, пыль может содержать очень опасные вещества, которые, накапливаясь, вызывают раковые опухоли.

Когда москвичи попадают за город или в лес, у них начинается головокружение и мигрень. Так организм реагирует на непривычно большое количество кислорода, который поступает в кровь. Это ненормальное явление показывает реальное влияние загрязнения воздуха в Москве на здоровье человека.

Борьба за очищение воздуха

Ученые каждый год внимательно изучают причины, факторы и темпы загрязнения воздуха в Москве. 2014 год показал, что наблюдается тенденция к ухудшению, хотя постоянно принимаются меры по уменьшению вредных примесей в воздухе.

На заводах и ТЭС устанавливают фильтры, которые удерживают самые опасные продукты их деятельности. Для разгрузки автомобильного потока строятся новые развязки, мосты и тоннели. Чтобы воздух стал намного чище, постоянно увеличиваются площади зеленых насаждений. Ведь ничто так не очищает атмосферу, как деревья. Принимаются и административные меры наказания. За нарушение режима газообмена и выброс большего количества вредных газов штрафуются как владельцы частных автомобилей, так и крупные предприятия.

Но все равно результаты прогнозов неутешительные. Скоро в Москве чистый воздух может стать дефицитом, как это уже произошло в самых Чтобы этого не случилось завтра, нужно уже сегодня думать о том, стоит ли оставлять автомобиль с включенным двигателем на длительное время, пока вы ждете кого-то у подъезда.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СО2 И ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОЗДУХА КАК ПОКАЗАТЕЛЕЙ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА И ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ

1. Учебная цель

1.1. Ознакомиться с факторами и показателями загрязнения воздуха помещений коммунально-бытового, общественного и производственного назначения.

1.2. Овладеть методикой гигиенической оценки чистоты воздуха и эффективности вентиляции помещений.

2. Исходные знания и умения

2.1. Знать:

2.1.1. Физиолого-гигиеничное значение составных компонентов воздуха и их влияние на здоровье и санитарные условия жизни.

2.1.2. Источники и показатели загрязнения воздуха помещений коммунального, бытового, общественного и производственного назначения, их гигиеническое нормирование.

2.1.3. Обмен воздуха в помещениях. Виды и классификация вентиляции помещений, основные параметры, которые характеризуют ее эффективность.

2.2. Уметь:

2.2.1. Определять концентрацию углекислого газа в воздухе и оценивать степень чистоты воздушной среды помещений.

2.2.2. Рассчитывать необходимый и фактический объем и кратность вентиляции помещений.

3. Вопросы для самоподготовки

3.1. Химический состав атмосферного и выдыхаемого воздуха.

3.2. Основные источники загрязнения воздуха помещений коммунально-бытового, общественного и производственного назначения. Критерии и показатели загрязнения воздуха (физические, химические, бактериологические).

3.3. Источники загрязнения воздуха жилых помещений. Окисляемость воздуха и диоксид углерода как косвенные показатели загрязнения воздуха.

3.4. Влияние разных концентраций диоксида углерода на организм человека.

3.5. Экспрессные методы определения концентрации диоксида углерода в воздухе (метод Лунге-Цеккендорфа, Прохорова).

3.6. Гигиеническое значение вентиляции помещений. Виды, классификация вентиляции помещений коммунально-бытового и производственного назначения.

3.7. Показатели эффективности вентиляции. Необходимый и фактический объем и кратность вентиляции, методы их определения.

3.8. Кондиционирование воздуха. Принципы построения кондиционеров.

4. Задания (задачи) для самоподготовки

4.1. Рассчитайте, сколько углекислого газа выделяет человек за один час в покое и при выполнении физической работы.

4.2. Рассчитайте необходимый объем вентиляции для больного в палате и для хирурга в операционной (см. приложение).

4.3. Рассчитайте необходимую кратность вентиляции палаты на 4 койки площадью 30 м2 и высотой 3,2 м.

5. Структура и содержание занятия

Занятие лабораторное. После проверки исходного уровня знаний и подготовки к занятию студенты получают индивидуальные задачи и, пользуясь инструкциями приложений и рекомендованной литературой, определяют концентрацию диоксида углерода в помещении учебной лаборатории и за ее пределами (на улице), ведут необходимые расчеты, составляют выводы; рассчитывают необходимые объем и кратность вентиляции для лаборатории с учетом количества людей и характера выполняемой работы ; измеряют объем воздуха, который поступает или удаляется из помещения, рассчитывают фактические объем и кратность вентиляции, составляют выводы и рекомендации. Работу оформляют протоколом.

6. Литература

6.1. Основная:

6.1.1. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. /, / Под ред. . - К.: Высшая школа, 1995. - С. 118-137.

6.1.2. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. / , и др. - К.: Высшая школа, 2000. - С. 140-142.

6.1.3. Минх гигиенических исследований. - М., 1971. - С.73-77, 267-273.

6.1.4. Общая гигиена. Пособие к практическим занятиям. /, и др. / Под ред. . - Львов: Мир, 1992. - С. 43-48.

6.1.5. , Шахбазян. К.: Высшая школа, 1983. - С. 45-52, 123-129.

6.1.6. Лекция.

6.2. Дополнительная:

6.2.1. , Габович медицина. Общая гигиена с основами экологии. - К.: Здоровье, 1999. - С. 6-21, 74-79, 498-519, 608-658.

6.2.2. СНиП П-33-75. Отопление, вентиляция и кондинционирование воздуха. Нормы проектирования. - М., 1975.

7. Оснащение занятия

1. Шприц Жанне (50-100 мл).

2. Раствор безводной соды NaСО3 (5,3 г на 100 мл дистиллированной воды) с 0,1% раствором фенол-фталеина.

3. Пипетка на 10 мл.

4. Дистиллированная вода в флаконе свежекипяченая и охлажденная.

5. Формулы для расчета необходимого объема и кратности вентиляции помещений.

6. Рулетка или сантиметровая лента.

7. Задача студенту по определению концентрации СО2 в воздухе и показателей вентиляции помещения.

Приложение 1

Гигиенические показатели санитарного состояния и вентиляции помещений

1. Химический состав атмосферного воздуха: азота - 78,08%; кислорода - 20,95%; углекислого газа - 0,03-0,04%; инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон) - 0,93%; влаги, как правило, от 40-60% до насыщения; пыль, микроорганизмы, естественные и техногенные загрязнения - в зависимости от промышленного развития региона, типа поверхности (пустыня, горы, наличие зеленых насаждений и др.)

2. Основные источники загрязнения воздуха населенных мест, производственных помещений - выбросы промышленных предприятий, автотранспорта; пиле-, газообразование промышленных предприятий; метеорологические факторы (ветры) и тип поверхности регионов (пылевые бури пустынных мест без зеленых насаждений).

3. Источники загрязнения воздуха жилых помещений, помещений коммунально-бытового назначения и общественных помещений - продукты жизнедеятельности организма людей, которые выделяются кожей и при дыхании (продукты распада пота, кожного сала, омертвелого эпидермиса, другие продукты жизнедеятельности, которые выделяются в воздух помещения пропорционально количеству людей, срока их пребывания в помещении и количества углекислого газа, который накапливается в воздухе пропорционально перечисленным загрязнителям), и поэтому используется как показатель (индикатор) степени загрязнения этими веществами воздуха помещений различного назначения.

4. Учитывая, что через кожу и при дыхании выделяются, в основном, органические продукты обмена веществ, для оценки степени загрязнения воздуха помещений людьми было предложено определять другой показатель этого загрязнения – окисляемость воздуха, т. е. измерять количество миллиграммов кислорода, необходимого для окисления органических соединений в 1 м3 воздуха с помощью титрованного раствора бихромата калия К2Сr2О7.

Окисляемость атмосферного воздуха обычно не превышает 3-4 мг/м3, в хорошо проветриваемых помещениях окисляемость находится на уровне 4-6 мг/м3, а в помещениях с неблагоприятным санитарным состоянием окисляемость воздуха может достигать 20 и более мг/м3.

5. Концентрация углекислого газа отображает степень загрязнения воздуха другими продуктами жизнедеятельности организма. Концентрация углекислого газа в помещениях увеличивается пропорционально количеству людей и времени их пребывания в помещении, но как правило, не достигает вредных для организма уровней. Только в замкнутых, недостаточно вентилируемых помещениях (хранилищах, подводных лодках, подземных выработках, производственных помещениях, канализационных системах и т. п.) за счет брожения , горения, гниения количество углекислого газа может достигать концентраций, опасных для здоровья и даже жизни человека.

Бресткина и ряда других авторов установлено, что повышение концентрации СО2 до 2-2,5% не вызывает заметных отклонений в самочувствии человека, его трудоспособности. Концентрации СО2 до 4% вызывают повышение интенсивности дыхания, сердечной деятельности, снижение трудоспособности. Концентрации СО2 до 5% сопровождаются одышкой, усилением сердечной деятельности, снижением трудоспособности, а 6% - способствуют снижению умственной деятельности, возникновению головной боли, умопомрачению, 7% - может вызвать неспособность контролировать свои действия, потерю сознания и даже смерть, 10% - вызывает быструю, а 15-20% мгновенную смерть из-за паралича дыхания.

Для определения концентрации СО2 в воздухе разработано несколько методов, среди которых метод Субботина-Нагорского с гидроокисью бария, методы Реберга-Винокурова, Калмыкова, интерферометрический. Вместе с тем в санитарной практике наиболее широко используется портативный экспрессный метод Лунге-Цеккендорфа в модификации (приложение 2).

Приложение 2

Определение диоксида углерода в воздухе экспресс-методом Лунге-Цеккендорфа в модификации

Принцип метода основан на пропускании исследуемого воздуха через титрованный раствор углекислого натрия (или аммиака) в присутствии фенолфталеина. При этом происходит реакция Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3. Раствор фенолфталеина, который имеет розовую окраску в щелочной среде, после связывания CO2 обесцвечивается (кислая среда).

Разведением 5,3 г химически чистого Na2CO3 в 100 мл дистиллированной воды готовят исходный раствор, к которому прибавляют 0,1% раствор фенолфталеина. Перед анализом готовят рабочий раствор разведением исходного раствора 2 мл до 10 мл дистиллированной водой.

Раствор переносят в склянку Дрекселя по Лунге-Цеккендорфу (рис. 11.1а) или в шприц Жанне по Прохорову (рис. 11.1б). В первом случае к длинной трубке склянки Дрекселя с утонченным носиком присоединяют резиновую грушу с клапаном или небольшим отверстием. Медленно сжимая и быстро отпуская грушу, продувают через раствор исследуемый воздух. После каждой продувки склянку встряхивают для полного поглощения CO2 из порции воздуха. Во втором случае (по Прохорову) в шприц, наполненный 10 мл рабочего раствора соды с фенолфталеином, держа его вертикально, набирают порцию исследуемого воздуха. Затем энергичным встряхиванием (7-8 раз) воздух приводят в контакт с поглотителем, после чего воздух выталкивается и вместо него набирается одна за другой порции исследуемого воздуха до полного обесцвечивания раствора в шприце. Считают количество объемов (порций) воздуха, пошедших на обесцвечивание раствора. Анализ воздуха проводят в помещении и за пределами помещения (атмосферный воздух).

Результат рассчитывают по обратной пропорции на основании сопоставления количества израсходованных объемов (порций) груш или шприцев и концентрации CO2 в атмосферном воздухе (0,04%) и в конкретном исследуемом помещении, где определяется концентрация СО2. Например, в помещении израсходовано 10 объемов груш, или шприцев, на улице – 50 объемов. Отсюда, концентрация CO2 в помещении = (0,04 x 50) : 10 = 0,2%.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) CO2 в жилых помещениях разного назначения установленная в пределах 0,07-0,1%, в производственных помещениях, где CO2 накапливается от технологического процесса, до 1-1,5%.

Рис.11.1а. Прибор для определения концентрации СО2 по Лунге-Цеккендорфу

(а - резиновая груша для продувки воздуха с клапаном; б - склянка Дрекселя с раствором соды и фенол-фталеина)

Рис. 11.1б. Шприц Жанне для определения концентрации СО2

Приложение 3

Методика определения и гигиенической оценки показателей воздухообмена и вентиляции помещений

Воздух жилых помещений считается чистым, если концентрация CO2 не превышает предельно допустимых концентраций – 0,07% (0,7‰) по Петтенкоферу или 0,1% (1,0‰) по Флюге.

На этом основании рассчитывается необходимый объем вентиляции – количество воздуха (в м3), которое должно поступать в помещение в течение 1 ч, чтобы концентрация CO2 в воздухе не превысила предельно допустимых концентраций для данного вида помещений. Его рассчитывают по формуле:

где: V – объем вентиляции, м3/час;

К – количество СО2, выделяемое одним человеком за один час (в покое 21,6 л/ч; во сне – 16 л/ч; при выполнении работы разной тяжести – 30-40 л/ч);

n - количество людей в помещении;

Р – предельно допустимая концентрация СО2 в промилле (0,7 или 1,0‰);

Р1 – концентрация СО2 в атмосферном воздухе в промилле (0,4‰).

При расчете количества СО2, которое выделяет один человек за один час, выходят из того, что взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1 минуты 18 дыхательных движений с объемом каждого вдоха (выдоха) 0,5 л и, следовательно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18 х 60 х 0,5 = 540).

Учитывая, что концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе примерно 4% (3,4-4,7%), то общее количество выдыхаемого углекислого газа за пропорцией составит:

х = = 21,6 л/час

При физических нагрузках пропорционально их тяжести и интенсивности возрастает количество дыхательных движений, а потому возрастает и количество выдыхаемого СО2 и необходимый объем вентиляции.

Необходимая кратность вентиляции – число, которое показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух помещения, чтобы концентрация СО2 не превышала предельно допустимых уровней.

Необходимую кратность вентиляции находят путем деления рассчитанного необходимого объема вентиляции на кубатуру помещения.

Фактический объем вентиляции находят путем определения площади вентиляционного отверстия и скорости движения воздуха в нем (фрамуга, форточка). При этом учитывают, что через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздуха, близкий к кубатуре помещения и его нужно прибавить к объему, который проникает через вентиляционное отверстие.

Фактическую кратность вентиляции рассчитывают делением фактического объема вентиляции на кубатуру помещения.

Сопоставляя необходимые и фактические объемы и кратность вентиляции, оценивают эффективность обмена воздуха в помещении.

Приложение 4

Нормативы кратности обмена воздуха в помещениях разного назначения

Необходимый объем и кратность вентиляции положены также в основу научного обоснования норм жилой площади. Учитывая, что при закрытых окнах и двери, как сказано выше, через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздух, близкий к кубатуре помещения (т. е., его кратность равняется ~ 1 раз/час), а высота помещения в среднем равняется 3 м, норма площади на 1 человека составляет:

По Флюге (ПДК СО2=1‰)

S = = = 12 м2/человека.

По Петтенкоферу (ПДК СО2=0,7‰)

S = = 24 м2/человека.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ:

Воздух плохо вентилируемых палат и других закрытых помещений боль­ниц вследствие изменений в химическом и бактериальном составе, фи­зических и других свойств способен оказать вредное влияние на состоя­ние здоровья, вызывая или ухудшая течение заболеваний легких, сердца, почек и др. Все это говорит о большом гигиеническом значении со­стояния воздушной среды, так как чистый воздух составляет, по мнению Ф.Ф. Эрисмана, одну из первых эстетических потребностей человече­ского организма.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

Закрепить теоретические знания о гигиеническом значении чистоты воздуха (СО 2 . антропотоксины, бакобсемененность).

Научить студентов методам определения углекислоты и бакобсемененности воздуха и оценке степени загрязнения воздуха в соот­ветствии с гигиеническими нормативами.

Изучить гигиенические требования к вентиляции различных поме­щений больниц.

Научить студентов методам оценки вентиляционного режима (расчет кратности воздухообмена при естественной вентиляции).

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ:

Показатели загрязнения воздуха (органолептические, физические, химические, бактериологические).

Физиолого-гигиепическое значение углекислоты.

Методы определения углекислоты в закрытых помещениях.

Расчет и оценка кратности воздухообмепа по углекислоте.

Методы определения бактериальной загрязненности воздуха больничных помещений и их гигиеническая оценка.

ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ:

Студенты должны:

Освоить методику определения углекислоты экспресс-методом.

Изучить устройство и правила работы с прибором Кротова.

Научиться оценке состояния воздушной среды и обоснованию режи­мов проветривания (на примере решения ситуационных задач).

Литература:

А) основная:

1.Гигиена с основами экологии человека [Текст] : учебник для студентов высшего профессионального образования, обучающихся по специальностям 060101.65 "Лечебное дело", 0601040.65 "Медико-профилактическое дело" по дисциплине "Гигиена с основами экологии человека. ВГ" / [П. И. Мельниченко и др.] ; под ред. П. И. Мельниченко.- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2011 .- 751 с.

2. Пивоваров, Юрий Петрович. Гигиена и основы экологии человека [Текст] : учебник для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальности 040100 "Лечебное дело", 040200 "Педиатрия" / Ю. П. Пивоваров, В. В. Королик, Л. С. Зиневич; под ред. Ю. П. Пивоварова.- 4-е изд., испр. и доп. - М. : Академия, 2008 .- 526 с.

3. Кича, Дмитрий Иванович. Общая гигиена [Текст] : руководство к лабораторным занятиям: учебное пособие / Д. И. Кича, Н. А. Дрожжина, А. В. Фомина.- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010 .- 276 с.

Б) дополнительная литература:

1. Мазаев, В.Т. Коммунальная гигиена [[Текст]] : учебное пособие для вузов: [В 2 ч.] / В. Т. Мазаев, А. А. Королев, Т. Г. Шлепнина; под ред. В. Т. Мазаева.- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005.

2. Щербо, А. П. Больничная гигиена / А. П. Щербо.- СПб. : Изд-во СПбМАПО, 2000 .- 482с.

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Санитарная оценка чистоты воздуха

Присутствие в закрытых помещениях людей или животных приводит к загрязнению воздуха продуктами метаболизма (антропотоксины и другие химические вещества).Известно, что человек в процессе жизнедеятель­ности выделяет более 400 различных соединений - аммиак, аммонийные соединения сероводород, летучие жирные кислоты, индол, меркаптан, акролеин, ацетон, фенол, бутан, окись этилена и др. Выдыхаемый воздух содержит всего 15-16% кислорода и 3,4-4,7% углекислого газа, насыщен водяными парами и имеет температуру около 37. В воздух поступают патогенные микроорганизмы (стафилококки, стрептококки и др.), уменьшается количество легких ионов и накапливаются тяжелые. Кро­ме того, в процессе эксплуатации лечебных учреждений в воздух палат­ных, приемных, лечебно-диагностических отделений могут поступать неприятные запахи, обусловленные повышением содержания недоокисленных веществ, применением строительных материалов (древесина, по­лимерные материалы), использованием различных медикаментов (эфира, кислорода, газообразных анестетических веществ, испарением лекар­ственных средств). Все это оказывает неблагоприятное воздействие как на персонал, так и, в особенности, на больных. Поэтому контроль за химическим составом воздуха и его бактериальной обсемененностью имеет важное гигиеническое значение.

Для оценки чистоты воздуха используют ряд показателей:

1. Органолептические.

Органолептические свойства воздуха основных помещений ЛПУ (при применении 6-балыюй шкалы Райта) должны соответствовать следую­щим параметрам: оценке 0 (отсутствие запаха), воздух подсобных поме­щений - оценке 1 (едва заметный запах).

2. Химические.

Концентрация кислорода - 20-21%.

Концентрация углекислоты до 0,05% (очень чистый воздух), до 0,07% (воздух хорошей чистоты), до 0,17с (воздух удовлетворительной чистоты).

Концентрации химических веществ соответствуют ПДК для атмо­сферного воздуха.

Окисляемость воздуха (количество кислорода в мг, необходимых для окисления органических веществ в 1 м 3 воздуха): чистый воздух - до 6 мг/м 3 , умеренно загрязненный - до 10 мг/м 3 ; воздух плохо проветри­ваемых помещений - более 12 мг/м 3 .

3.Физические

Изменение температуры воздуха и относительной влажности.

Коэффициент униполярности - отношение концентрации тяжелых ио­нов. Чистый атмосферный воздух имеет коэффициент униполярности 1,1-1.3. При загрязнении воздуха коэффициент униполярности увеличи­вается.

Показателем электрического состояния воздуха является концентра­ция легких ионов (сумма отрицательных и положительных.) порядка 1000-3000 ионов в 1 см 3 воздуха (±500).

Бактериологические ("Методические указания по микробиологи­ческому контролю за санитарио-гигиеническим состоянием больниц и родильных домов" номер 132-11):

1. Хирургические операционные: общая обсемененность воздуха до на­чала операции не должна превышать 500 микробов в 1 м 3 , после операции - 1000; патогенные стафилококки и стрептококки не должны определяться в 250 л воздуха.

   Предоперационные и перевязочные: общая обсемененность воздуха до начала работы не должна превышать 750 микробов В 1 м 3 , после работы - 1500; патогенные стафилококки и стрептококки не долж­ны обнаруживаться в 250 л воздуха.

   Родильные залы: общая обсемененность воздуха - менее 2000 микробов в 1 м3 , количество гемолитических стафилококков и стрептококков - не более 24 в 1 м 3 .

   Манипуляционные комнаты: общая обсемененность воздуха - менее 2500 микробов в 1 м 3 .; число гемолитических стафилококков и стрептококков - не более 32 в 1 м 3 воздуха.

   Палаты для больных скарлатиной: общая обсемененность - менее 3500 микробов в 1 м 3 ; число гемолитических стафилококков и стрептококков - до 72-100 в 1 м 3 воздуха.

   Палата для новорожденных: общая обсемененность воздуха - менее 3000 микробов в 1 м 3 ; количество гемолитических стафилококков и стрептококков - менее 44 в 1 м 3 воздуха.

В остальных больничных помещениях чистым воздухом для летнего режима микроорганизмов в 1 м 3 – 3500,

гемолитического стафилококка - 24, зеленящего и гемолитического стрептококка - 16; для зимнего режима эти показатели составляют) соответственно 5000, 52 и 36.

Оценка загрязнения воздуха помещений продуктами метаболизма по содержанию двуокиси углерода.

Обнаружение в воздухе всех многочисленных продуктов метаболизма связано с большими трудностями, поэтому принято качество воздушной среды в помещениях оценивать косвенно по интегральному показателю - содержанию углекислого газа. Экспресс-метод определения СО2 в воз­духе основан на реакции углекислоты с раствором соды. Принцип мето­да заключается в том, что окрашенный в розовый цвет раствор соды с индикатором фенолфталеином обесцвечивается, когда весь углекислый натрий взаимодействует с СО2 воздуха и превращается в двууглекислую соду. В шприц объемом 100 мл набирают 20 мл 0,005%) раствора соды с фенолфталеином, а затем засасывают 80 мл воздуха и встряхивают в течение 1 минуты. Если не произошло обесцвечивание раствора, воздух из шприца осторожно выжимают, оставив в нем раствор, вновь набирают порцию воздуха и встряхивают еще 1 мин. Эту операцию повторяют 3-4 раза, после чего добавляют воздух небольшими порциями, по 10-20 мл, каждый раз встряхивая шприц в течение 1 мин до обесцвечивания рас­твора. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц опре­деляют концентрацию СО2 в воздухе по таблице

Зависимость содержания СО 2 в воздухе от объема воздуха, обеспечи­вающего 20 мл 0,005% раствора соды

Санитарно-бактериологическое исследование воздуха

Различают следующие методы:

седиментационный - основан на принципе самопроизвольного осаж­дения микроорганизмов;

фильтрационные методы - заключаются в просасывании определенн­ого объема воздуха через стерильную среду, после чего фильтрующий материал используется для выращивания бактерий на питательных средах (мясопептонном агаре - для определения микробного числа и агаре с кровью - для подсчета количества гемолитических стрептококков);

основанные на принципе ударного действия воздушной среды.

Одним из наиболее совершенных считается последний, поскольку он обеспечивает лучшее улавливание высокодисперсных фаз микробного аэрозоля. Наиболее распространенным в санитарной практике является седиментационно-аспирационный забор воздуха с помощью прибора Кротова. Прибор Кротова представляет собой цилиндр со съемной крышкой, в которой находится мотор с центробежным вентиляторам. Исследуемый воздух всасывается со скоростью 20-25 л/мин через клино­видную щель в крышке прибора и ударяется о поверхность плотной пи­тательной среды. Для равномерного посева микробов чашка Петри с пи­тательной средой вращается со скоростью 1 оборот в 1 сек. Общий объем воздуха при значительном загрязнении воздуха должен составлять 40-50 л, при незначительном - более 100 л. Чашку Петри закрывают крышкой, надписывают и ставят в термостат на 2 суток при температуре 37° С, после чего подсчитывают количество выросших колоний. Учитывая объем взятой пробы воздуха, вычисляют количество микробов в 1 м 3

Пример подсчета: Через прибор пропустили 60 л воздуха в течение 2 мин (30 л/мин). Число выросших колоний 510. Количество микроорга­низмов в 1 м 3 воздуха равно: 510/60 х1000 = 8500 в 1 м 3 .

Гигиенические требования к вентиляции больниц

В современном типовом проектировании лечебно-профилактических уч­реждений отмечается тенденция к увеличению этажности и коечности стационаров, а также числа диагностических отделений и служб. Это дает возможность сократить площадь застройки, протяженность комму­никаций, избавиться от дублирования вспомогательных служб, позволяет создать более мощные лечебно-диагностические отделения. Вместе с тем большее уплотнение палатных отделений, расположение их по вер­тикали увеличивает возможность перетекания воздушных потоков по палатным секциям и этажам. Эти особенности современного больнич­ного строительства предъявляют повышенные требования к организации воздухообмена с целью предупреждения вспышек внутрибольничных инфекций и послеоперационных осложнений. Особенно это относится к операционным блокам, хирургическим стационарам, учреждениям родо­вспоможения, детским и инфекционным отделениям больниц. Так, при проведении операций в операционных с вентиляционными установками, обеспечивающими 5-6-кратный воздухообмен и 100 % очистку воздуха от микроорганизмов, число гнойно-воспалительных осложнений не пре­вышает 0,7-1,0%, а в операционных - при отсутствии приточно- . вытяжной вентиляции возрастает до 20-30% и более. Требования к вентиляции изложены в СниП-2.04.05-80 «Отопление, вентиляция и конди­ционирование воздуха». Для работы систем отопления и вентиляции устанавливают два режима: режим холодного и переходного периодов года (температура воздуха ниже +10° С), режим тепловою периода года (температура выше 10 С). Для создания изолированного воздушного режима палат следует их проектировать со шлюзом, имеющим сообще­ние с санузлом. Вытяжная вентиляция палат должна осуществляться по­средством индивидуальных каналов, что исключает перетекание воздуха по вертикали. В инфекционных отделениях вытяжная вентиляция пред­усматривается во всех боксах и полубоксах отдельно гравитационным побуждением (за счет теплового напора), путем устройства самостоя­тельных каналов и шахт, а также установкой дефлекторов для каждого из перечисленных помещений. Приток воздуха в боксы, полубоксы, фильтры-боксы должен осуществляться за счет инфильтрации из кори­дора, через неплотности строительных конструкций. Для обеспечения рационального обмена воздуха операционного блока следует обеспечить движение воздушных потоков из операционных в прилегающие к ней помещения (предоперационные, наркозные), а также из этих помеще­ний в коридор. В коридоре операционных блоков оборудуют вытяжную вентиляцию. Наибольшее распространение в операционных получила схема подачи воздуха через приточные устройства, расположенные под потолком под углом в 15.С вертикальной плоскости и удаление ею из двух зон помещения (верхней и нижней.). Такая схема обеспечивает ламинарность движения воздушного потока и улучшает гигиенические условия помещений. Другая схема заключается в подаче воздуха в опе­рационную через потолок, через перфорированную панель и боковые приточные щели, которые создают стерильную зону и воздушную завесу. Кратность воздухообмена в центральной части операционной при этом достигает до 60-80 в 1 час. Во всех помещениях лечебных учреждений, кроме операционных, помимо организованной системы вентиляции должны устраиваться в окнах откидные фрамуги. Наружный воздух, по­даваемый приточными установками в операционные, наркозные, родо­вые, реанимационные, послеоперационные палаты, палаты интенсивной терапии, в 1-2-коечные палаты для больных с ожогами кожи, палаты для новорожденных, недоношенных и травмированных детей, очищают до­полнительно в бактериологических фильтрах. Для снижения микробной обсемененности воздуха в помещения малого объема рекомендуются воздухоочистители передвижные, рециркулярные, обеспечивающие быструю и высокоэффективную очистку воздуха. Запыленность и бакте­риальная обсемененность после 15 мин непрерывной работы при этом уменьшается в 7-10 раз. Работа воздухоочистителей основана на непре­рывной циркуляции воздуха через фильтр из ультратонких волокон. Они работают в режиме как полной рециркуляции, так и с забором воздуха из смежных помещений или с улицы. Воздухоочистители используют для очистки воздуха во время операции. Они не вызывают неприятных ощу­щений и не влияют на окружающих.

Кондиционирование воздуха - это комплекс мероприятий для создания и автоматического поддержания в помещениях лечебных учреждений оптимального искусственного микроклимата и воздушной среды в операционных, наркозных, родовых, послеоперационных палатах, реанимационных, палатах интенсивной терапии, кардиологических и эндокри­нологических отделениях, в 1-2-коечных палатах больных с ожогами Кожи, для 50% коек в отделениями для грудных и новорожденных детей, а также во всех палатах отделений недоношенных и травмированных де­тей. Автоматическая система регулировки микроклимата должна обес­печивать требуемые ею параметры: температура воздуха - 17-25 С 0 , от­носительная влажность - 40-70%, подвижность - 0,1-0,5 м/сек.

Санитарная оценка эффективности вентиляции производится на основа­ние:

санитарного обследования вентиляционной системы и режима ее эксплуатации;

расчета фактического объема вентиляции и кратности воздухообме­на по данным инструментальных замеров;

объективного исследования воздушной среды и микроклимата вен­тилируемых помещений.

Оценив режим естественной вентиляции (инфильтрация наружного воз­духа через различные щели и неплотности в окнах, дверях и отчасти через поры строительных материалов в помещения), а также проветри­вание их с помощью открытых окон, форточек и других отверстий, устраиваемых для усиления естественного воздухообмена, рассматривают устройство аэрационных приспособлений (фрамуги, форточки, аэрационные каналы) и режим проветривания. При наличии искусственной вентиляции (механическая вентиляция, которая не зависит от наружной температуры и давления ветра и обеспечивает при известных условиях подогрев, охлаждение и очистку наружного воздуха) уточняют время ее функционирования в течение суток, условия содержания воздухозаборных и воздухоочистительных камер. Далее необходимо определить эф­фективность вентиляции, находя ее из фактического объема и кратности воздухообмена. Следует различать необходимые и фактические величины объема и кратности воздухообмена.

Необходимый объем вентиляции - это количество свежего воздуха, ко­торое следует подать в помещение на 1 человека в час, чтобы содержание СО 2 не превысило допустимого уровня (0,07% или 0,1%).

Под необходимой кратностью вентиляции понимают число, показы­вающее сколько раз в течение 1 часа воздух помещения должен сме­ниться наружным, чтобы содержание СО 2 не превысило допустимого уровня.

Вентиляция может быть естественной и искусственной

Под естественной вентиляций подразумевается обмен воздуха помещения с наружным через различные щели и неплотности, имеющиеся в оконных проемах и пр. и отчасти через поры строительных материалов (так называемая инфильтрация), а также через форточки и другие отверстия, устраиваемые для усиления естественного воздухообмена. В том и другом случае обмен воздуха происходит главным образом вследствие разницы температуры наружного и комнатного воздуха и давления ветра.

Лучшим приспособлением для проветривания помещения являются фрамуги устраиваемые в- верхней части окон, они уменьшают напор ветра и токи холодного воздуха, проходящего через них, попадают в зону пребывания людей уже перемещенный с теплым воздухом комнаты. Минимальным отношением площади форточки и площади пола, необходимы для обеспечения достаточного проветривания является 1: 50, т.е. при площади комнаты 50м2. ПЛОЩАДЬ ФОРТОЧЕК ДОЛЖНА быть не менее 1м 2 .

В зданиях общественного назначения с большим скоплением людей, а также в помещениях с повышением загрязнением воздуха одной, естественной вентиляции бывает недостаточно и кроме того в холодное время года ею не всегда можно широко пользоваться ввиду опасности образования холодных потоков воздуха. Поэтому в ряде помещений устраивает искусственную механическую вентиляцию, не зависящую от температурных колебаний наружного воздуха и давлении ветра, обеспечивают возможность подогрева наружного воздуха. Она может быть местной - для одного помещения и центральной - для всего здания. При местной вентиляции вредные примеси удаляются непосредственно с места их образования, а при общеообменной обменивается воздух всего помещения.

Воздух, поступающий в помещение, называется приточным, а удаляемый - вытяжным. Система вентиляции, которая обеспечивает только подачу чистого воздуха, называется приточной, а та, что только удаляет загрязненный воздух - вытяжной.

Приточно-вытяжная вентиляция одновременно подает чистый воздух и удаляет загрязненный. Обычно воздух по притоку обозначается знаком (+), по вытяжке - знаком (-).

Приток и вытяжка могут быть сбалансированными: либо с преобладанием притока, либо вытяжки.

Для борьбы с парообразованием вентиляция устраивается с преобладанием вытяжки над притоком. В операционных и родильных приток преобладает над вытяжкой. Этим достигается большая гарантия сохранения воздуха в операционных и родильных залах в чистоте, так как при такой организации воздух из них поступает в соседние помещения, а не наоборот,

К вентиляционным системам и установкам предъявляют следующие гигиенические требования:

Обеспечить необходимую чистоту воздуха;

Не создавать высоких и неприятных скоростей движения воздуха;

Поддерживать вместе с системами отопления физические параметры воздуха - необходимую температуру и влажность;

Быть безотказными и простыми в эксплуатации;

Бесперебойно работать;

Быть бесшумными и безопасными.

Критерии, определяющие необходимый воздухообмен, меняются в зависимости от назначения помещения. Например, для расчета вентиляции бань, душевых, прачечных пользуются допустимыми температурными величинами и содержанием влаги в воздухе. Для расчета вентиляции жилищ пользуются величинами углекислоты в воздухе, а также антропотоксинов, но они широкого применения не нашли, из-за трудности их определения.

М. Петтенкофер предложил считать гигиенической нормой содержания СО 2 - 0,07%, К.Флугге - -0,1%, О.Б.Елисова-0,05%. Величина СО 2 в воздухе жилых помещений 0,1% до сих пор является общепризнанной для оценки степени, загрязнения воздуха от присутствия людей. Углекислый газ накапливается в помещениях в результате жизнедеятельности организма в количествах, находящихся в прямой зависимости от степени загрязнения воздуха другими показателями обмена веществ человека(продукты разложения зубного налета, водяные пары и др., которые делают воздух "спертым, жилым" и неблагоприятно влияют на людей на их самочувствие).

Отмечено, что такие качества воздух приобретает при концентрации С0 2 более 0,1%,хотя данные концентрации СО 2 сами по себе не оказывают вредное воздействие на организм.

Так как концентрации СО 2 в воздухе определить значительно легче, чем наличие летучих соединений (антропотоксинов), поэтому в санитарной практике принято оценивать степень загрязнения воздуха жилых и общественных зданий по концентрации СО 2 .

Особое внимание уделяется организации вентиляции в кухнях и санитарных узлах. Недостаточный воздухообмен или неправильно работающая вытяжная вентиляция часто приводит к ухудшению состава воздуха не только в этих помещениях, но и в жилых комнатах.

При проверке эффективности вентиляции прежде всего необходимо оценить:

Состояние воздуха температура, влажность, наличие вредных паров, микроорганизмов, накоплении двуокиси углерода в обследуемых помещениях;

Объем вентиляции - т.е. количество подаваемого или удаляемого воздуха вентиляционными устройствами в м 3 за час. Этот показатель оценивается с учетом количества людей в помещениях, его объема, источника загрязнения воздуха и зависит от скорости движения воздуха и площади сечения канала.

3. Кратность вентиляции - показатель указывающий во сколько раз обменивается воздух обследуемых помещений в течении часа. Для жилых помещений коэффициент кратности должен составлять 2-3 , т.к. менее 2-х раз не будет обеспечиваться потребность воздушного куба на 1 человека, а более 3-х раз создает избыточную скорость движения воздуха.

ВИДЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

ИСКУССТВЕННАЯ

1.Местная - а) Приточная(+)

б) Вытяжная(-)

2.Общеообменная - а) Вытяжная (-)

б) Приточно-вытяжная (+ -)

в) Приточная (+)

3. Кондиционирование - а) Центральное

б) Местное

ЕСТЕСТВЕННАЯ

1. Неорганизованная(инфильтрация)

2. Организованная(аэрация)

Кратность обмена воздуха в больничных помещениях (СНиП-П-69-78)

Для определения кратности воздухообмена в помещении при естествен­ной вентиляции необходимо учитывать кубатуру помещения, число находящихся в нем людей и характер проводимой в нем работы. С исполь­зованием перечисленных выше данных кратность естественного возду­хообмена можно рассчитать по следующим трем методам:

1. В жилых и общественных домах, где изменения качества воздуха про­исходит в зависимости от количества присутствующих людей и бытовых процессов, связанных с ними, расчет необходимого воздухообмена про­изводят обычно по углекислоте, выделяемой одним человеком. Расчет объема вентиляции по углекислоте производят по формуле:

L = К х n / (Р - Ps) (м 3 /ч)

L - искомый объем вентиляции, м3 ; К - объем углекислоты, выделяемой 1 человеком в час (22,6 л); n - количество людей в помещении; Р - мак­симально допустимое содержание углекислоты в воздухе помещений в промиллях (1% или 1,0 л/м кубического воздуха); Ps - содержание уг­лекислоты в атмосферном воздухе (0,4 промилли или 0,4 л/ м3)

В расчете на 1 человека объем потребного вентиляционного воздуха составляет в расчете на 1 человека 37,7м3 в час. Исходя из нормы вентиляционного воздуха, устанавливают размеры воздушного куба, который в обычных жилых помещениях должен быть не менее 25 м 3 при расчете на взрослого человека. Необходимая вентиляция при этом достигается при 1.5-кратном обмене воздуха в час (37,7:25=1,5).

Нормативы воздухообмена в жилых зданиях

Для оценки степени чистоты воздуха используются концентрация углекислого газа в воздухе, окисляемость воздуха, общее содержание микроорганизмов и содержание стрептококков и стафилококков (табл. 7.5).

Таблица 7.5.

3.4 Освещение. Ра­циональное освещение необходимо прежде всего для оптимальной функции зрительного анализатора. Свет обладает и психофизиологическим действием. Рациональное освещение положительно сказывается на функциональном состоянии коры большого мозга, улучшает функцию других анализаторов. В целом световой комфорт, улучшая функциональное состояние центральной нервной системы и повышая работоспособность глаза, приводит к повышению производительности и качества труда, отдаляет утомление, способствует уменьшению производственного травматизма. Изложенное относится как к естественному, так и к искусственному освещению. Но естественное освещение, помимо того, оказывает выраженное общебиологическое действие, является синхронизатором биологических ритмов, обладает тепловым и бактерицидным действием (см. главу III). Поэтому жилые, производственные и общественные здания должны быть обеспечены рациональным дневным освещением.

С другой стороны, с помощью искусственного освещения можно создать в любом месте помещения заданную и стабильную в течение дня освещенность. Роль искусственного освещения в настоящее время высока: вторые смены, ночной труд, подземные работы, вечерние домашние занятия, культурный досуг и др.

К основным показателям, характеризующим освещение, относятся: 1) спектральный состав света (от источника и отраженного), 2) освещенность, 3) яркость (источника света, отражающих поверхностей), 4) равномерность освещения.

Спектральный состав света. Наибольшая производительность труда и наименьшая утомляемость глаза бывает при освещении стандартным дневным светом. За стандарт дневного света в светотехнике принят спектр рассеянного света с голубого небосвода, т. е. поступающего в помещение, окна которого ориентированы на север. Наилучшее цветоразличение отмечается при дневном свете. Если размеры рассматриваемых деталей один миллиметр и более, то для зрительной работы примерно одинаково освещение источниками, генерирующими белый дневной свет и желтоватый.

Спектральный состав света важен и в психофизиологическом аспекте. Так, красный, оранжевый и желтый цвета по ассоциации с пламенем, солнцем вызывают ощущение теплоты. Красный цвет возбуждает, желтый - тонизирует, улучшает настроение и работоспособность. Голубой, синий и фио­летовый кажутся холодными. Так, окраска стен горячего цеха в синий цвет создает ощущение прохлады. Голубой цвет - успо­каивает, синий и фиолетовый - угнетают. Зеленый цвет - нейтральный - приятный по ассоциации с зеленой растительностью, он меньше других утомляет зрение. Окраска стен, машин, крышек парт в зеленые тона благоприятно сказывается на самочувствии, работоспособности и зрительной функции глаза.

Окраска стен и потолков в белый цвет издавна считается гигиенической, так как обеспечивает наилучшую освещенность помещения из-за высокого коэффициента отражения 0,8-0,85. Поверхности, окрашенные в другие цвета, имеют меньший коэффициент отражения: светло-желтый - 0,5-0,6, зеленый, серый - 0,3, темно-красный- 0,15, темно-синий - 0,1, черный -- 0,01. Но белый цвет (из-за ассоциации со снегом) вызывает ощущение холода, он как бы увеличивает размер помещения, де­лает его неуютным. Поэтому стены чаще окрашивают в светло-салатовый, светло-желтый и близкие к ним цвета.

Следующий показатель, характеризующий освещение,- освещенность. Освещенностью называют поверхностную плотность светового потока. Единицей освещенности является 1 люкс - освещенность поверх­ности 1 м 2 , на которую падает и равномерно распределяется световой поток в один люмен. Люмен - световой поток, который испускается полным излучателем (абсолютно черным телом) при температуре затвердения платины с площади 0,53 мм 2 . Освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния между источ­ником света и освещаемой поверхностью. Поэтому, чтобы экономно создать высокую освещенность, приближают источник к освещаемой поверхности (местное освеще­ние). Освещенность определяют люксметром.

Гигиеническое нормирование освещенности сложно, так как она влияет на функцию центральной нервной системы и на функцию глаза. Эксперименты показали, что с увеличением освещенности до 600 лк значительно улучшается функциональное состояние центральной нервной системы; дальнейшее увеличение освещенности до 1200 лк в меньшей мере, но также улучшает ее функцию, освещенность выше 1200 лк почти не оказывает влияния. Таким образом, везде, где работают люди, желательна освещенность порядка 1200 лк, минимум 600 лк.

Освещенность влияет на зрительную функцию глаза при различной величине рассматриваемых предметов. Если рассматриваемые детали имеют размер менее 0,1 мм, при освещении лампами накаливания нужна освещенность 400-1500 лк", 0,1-0,3 мм -300- 1000 лк, 0,3-1 мм -200-500 лк, 1 - 10 мм - 100-150 лк, более 10 мм – 50- 100 лк. При этих нор­мативах освещенность достаточна для функции зрения, но в ряде случаев она ме­нее 600 лк, т. е. недостаточна с психофизиологической точки зрения. Поэтому при освещении люминесцентными лампами (поскольку они экономичней) все перечисленные нормы увеличиваются в 2 раза и тогда освещенность приближается к оптимальной и в психофизиологическом отношении.

При письме и чтении (школы, библиотеки, аудитории) освещенность на рабочем месте должна быть не менее 300 (150) лк, в жилых комнатах 100 (50), кухнях 100 (30).

Для характеристики освещения большое значение имеет яркость . Яркость - сила света, излучаемого с единицы поверхности. Фактически при рассматривании предмета мы видим не освещенность, а яркость. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м 2) - яркость равномерно светящей плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с каждого квадратного метра силу света, равную одной канделе. Яркость определяют яркомером.

При рациональном освещении в поле зрения человека не должно быть ярких источников света или отражающих поверхностей. Если рассматриваемая поверхность чрезмерно яркая, то это негативно отразится на работе глаза: появляется ощущение зрительного дискомфорта (с 2000 кд/м 2), падает производительность зрительной работы (с 5000 кд/м 2), вызывает слепимость (с 32 000 кд/м 2) и даже болевое ощущение (с 160 000 кд/ м 2). Оптимальная яркость рабочих поверхностей - несколько сот кд/ м 2 . Допустимая яркость источников освещения, находящихся в поле зрения человека, желательна не более 1000-2000 кд/ м 2 , а яркость источников, редко попадающих в поле зрения человека, не более 3000-5000 кд/ м 2

Освещение должно быть равномерным и не создавать теней . Если в поле зрения человека часто меняется яркость, то наступает утомление мышц глаза, принимающих участие в адаптации (сужение и расширение зрачка) и синхронно с ней происходящей аккомодации (изменение кривизны хрусталика). Равномерной должна быть освещенность по помещению и на рабочем месте. На расстоянии 5 м пола помещения отношение наибольшей освещенности к наименьшей не должно превышать 3:1, на расстоянии 0,75 м рабочего места - не больше 2:1. Яркость двух соседних поверхностей (например, тетрадь - парта, школьная доска - стена, рана - операционное белье) не должна отличаться больше, чем 2:1-3:1.

Освещенность, создаваемая общим освещением, должна быть не менее 10% величины, нормируемой при комбинированном, но не менее 50 лк при лампах накаливания и 150 лк при люминесцентных лампах.

Естественное освещение. Солнце создает освещенность вне помещений обычно порядка де­сятков тысяч люкс. Естественное освещение помещений зависит от светового климата местности, ориентации окон зданий, наличия затеняющих объектов (здания, деревья), устройства и размеров окон, ширины межоконных простенков, отражающей способности стен, потолка, пола, чистоты стекол и др.

Для хорошего дневного освещения площадь окон должна соответствовать площади помещений. Поэтому распространенным способом оценки естественного освещения помещений является геометрический, при котором вычисляют так называемый световой коэффициент , т. е. отношение застекленной площади окон к площади пола. Чем больше величина светового коэффициента, тем лучше освещение. Для жилых помещений световой коэффициент должен быть не меньше 1/8-1/10, для классов и больничных палат 1/5- 1/6, для операционных 1/4-1/5, для подсобных помещений 1/10-1/12.

Оценка естественного освещения только по световому коэффициенту может оказаться неточной, так как на освещенность оказывает влияние наклон световых лучей к освещаемой поверхности (угол падения лучей). В том случае если из-за противостоящего здания или деревьев в комнату попадает не прямой солнечный свет, а только отраженные лучи, их спектр лишен коротковолновой, самой эффективной в биологическом отношении части – ультрафиолетовых лучей. Угол, в пределах которого в определенную точку помещения попадают прямые лучи с небосвода, носит название угла отверстия.

Угол падения образован двумя линиями, одна из которых идет от верхнего края окна к точке, где определяются условия освещения, вторая – линия на горизонтальной плоскости, соединяющая точку измерения со стеной, на которой расположено окно.

Угол отверстия образуется двумя линиями, идущими от рабочего места: одна – к верхнему краю окна, другая – к самой верхней точке противостоящего здания или какого-либо ограждения (забор, деревья и т.п.). Угол падения должен быть не менее 27º, а угол отверстия – не менее 5 º. Освещенность у внутренней стены помещения зависит также от глубины помещения, в связи с чем для оценки условий дневного освещения определяют также коэффициент заглубления - отношение расстояния от верхнего края окна до пола к глубине комнаты. Коэффициент заглубления должен быть не менее 1:2.

Ни один из геометрических показателей не отражает полноту влияния на естественное освещение всех факторов. Влияние всех факторов учитывается светоте­ническми показателем- коэффициентом естественной освещенности (КЕО). КЕО = Е п: Е 0 *100%, где Е п - освещенность (в лк) точки, находящейся внутри помещения в 1 м от стены, противоположной окну, : Е 0 - освещенность (в лк) точки, расположенной вне помещения, при условии ее освещения рассеянным светом (сплошная облачность) всего небосвода. Таким образом, КЕО определяется как отношение освещенности внутри помещения к одновременной освещенности вне помещения, выраженное в процентах.

Для жилых помещений КЕО должен быть не менее 0,5%, для больничных палат- не менее 1%, для школьных классов- не менее 1,5%, для операционных - не менее 2,5%.

Искусственное освещение должно отвечать следующим требованиям: быть достаточно интенсивным, равномерным; обеспечивать правильное тенеобразование; не ослеплять и не искажать цвета: не нагревать; по спектральному составу приближаться к дневному.

Существует две системы искусственного освещения: общее и комбинированное , когда общее дополняют местным, концентрирующим свет непосредственно на рабочих местах..

Основными источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и люминесцентные. Лампа накаливания- - удобный и без­отказный источник света. Одними из ее недостатков являются небольшая светоотдача, преобладание в спектре желтых и красных лучей и меньшее содержание синего и фиолетового. Хотя в психофизиологическом отношении такой спектральный состав делает излучение приятным, теплым. В отношении зрительной работы свет лампы накаливания уступает дневному лишь при необходимости рассматривания очень мелких деталей. Он непригоден в тех случаях, когда требуется хорошее цветоразличение. Поскольку поверхность нити накала ничтожно мала, я­кость ламп накаливания значительно превышает ту, которая слепит . Для борьбы с яркостью применяют защищающую от ослепляющего действия прямых лучей света осветительную арматуру и подвешивают светильники вне поля зрения людей.

Различают осветительную арматуру прямого света, отраженного, полуотраженного и рассеянного . Арматура прямого света направляет свыше 90% света лампы на освещаемое место, обеспечивая его высокую освещенность. В то же время создается значительный контраст между освещенными и неосвещенными участками помещения. Образуются резкие тени, и не исключено ослепляющее действие. Эта арматура применяется для освещения вспомогательных помещений и санитарных узлов. Арматура отраженного света характеризуется тем, что лучи от лампы направляются на потолок и на верхнюю часть стен. Отсюда они отражаются и равномерно, без образования теней, распределяются по помещению, освещая его мягким рассеянным светом. Этот вид арматуры создает наиболее приемлемое с ги­гиенической точки зрения освещение, но оно не экономично, так как при этом теряется свыше 50% света. Поэтому для освещения жилищ, классов, палат часто применяют более экономную арматуру полуотраженного и рассеянного света. При этом часть лучей освещает помещение, пройдя через молочное или матовое стекло, а часть - после отражения от потолка и стен. Подобная арматура создает удовлетворительные условия освещения, она не слепит глаза и при ней не образуется резких теней.

Люминесцентные лампы отвечают большинству требований, приведенных выше. Люминесцентная лампа представляет собой трубку из обычного стекла, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором. Трубка заполнена парами ртути, с обеих концов ее впаяны электроды. При включении лампы в электрическую сеть между электродами возникает электрический ток («газовый разряд»), генерирующий ультрафиолетовое излучение. Под воздействием ультрафиолетовых лучей начинает светиться люминофор. Путем подбора люминофоров изготавливают люминесцентные лампы с различным спектром видимого излучения. Наиболее часто применяют лампы дневного света (ЛД), лампы белого света (ЛБ) и тепло-белого света (ЛТБ). Спектр излучения лампы ЛД приближается к спектру естественного освещения помещений северной ориентации. При нем глаза утомляются наименьше даже при рассматривании деталей небольшого размера. Лампа ЛД незаменима в помещениях, где требуется правильное цветоразличение. Недостатком лампы является то, что кожа лица людей выглядит при этом свете, богатом голубыми лучами, нездоровой, цианотичной, из-за чего эти светильники не применяют в больницах, школьных классах и ряде подобных помещений. По сравнению с лампами ЛД спектр ламп ЛБ богаче желтыми лучами. При освеще­нии этими лампами сохраняется высокая работоспособность глаза и лучше выглядит цвет кожи лица. Поэтому лампы ЛБ применяют в школах, аудиториях, жилищах, палатах больниц и т. п. Спектр ламп ЛТБ богаче желтыми и розовыми лучами, что несколько снижает работоспособность глаза, но значительно оживляет цвет кожи лица. Эти лампы применяют для освещения вокзалов, вестибюлей ки­нотеатров, помещений метро и т. п.

Разнообразие спектра является одним из гигиенических п реимуществ этих ламп. Светоотдача люминесцентных ламп в 3-4 раза больше ламп накаливания (с 1 Вт 30-80 лм), поэтому они экономичней . Яркость люминесцентных ламп 4000- 8000 кд/м 2 , т. е. выше допустимой. Поэтому и их применяют с защитной арматурой. При многочисленных сравнительных испытаниях с лампами накаливания на производстве, в школах, аудиториях объективные показатели, характеризующие состояние нервной системы, утомление глаза, работоспособность, почти всегда свидетельствовали о гигиеническом преимуществе люминесцентных ламп. Однако для этого требуется квалифицированное применение их. Необходим правильный выбор ламп по спектру в зависимости от назначения помещения. Так как чувствительность зрения к свету люминесцентных ламп, так же, как и к дневному свету, ниже, чем к свету ламп накаливания, нормы освещенности для них устанавливают в 2-3 раза выше, чем для ламп накаливания (табл. 7.6.).

Если при люминесцентных лампах освещенность ниже 75-150 лк, то наблюдается «сумеречный эффект», т.е. освещенность воспринимается как недостаточная даже при рассматривании крупных деталей. Поэтому при люминесцентных лампах освещенность должна быть не ниже 75-150 лк.

> Углекислота

Ученые обнаружили, что избыток углекислого газа в помещении очень вреден для здоровья. Углекислота сегодня чуть ли не главное действующее лицо многих катастрофических сценариев, которыми нас пугают многие ученые. Ему приписывают вину за глобальное потепление и все связанные с этим грядущие катаклизмы.

Но, как выяснилось, данный газ уже давно делает свое "черное дело". И вовсе не в масштабе планеты, а в любой душной комнате. Не хватает кислорода, говорим мы в таком случае. Особенно если начинает болеть голова, краснеют глаза, резко снижается внимание, появляется чувство усталости. Однако, как показали последние исследования зарубежных ученых, причина вовсе не в недостатке кислорода. Виноват избыток углекислого газа, который каждый из нас выдыхает. Кстати, от 18 до 25 литров этого газа в час.

Чем же опасна углекислота? Индийские ученые пришли к совершенно неожиданным выводам. Даже в относительно низких концентрациях этот газ является токсичным и по своей "ядовитости" близок к двуокиси азота, что может привести к заболеванию сердечно-сосудистой системы, гипертонии, усталости и т.д.

Чистый воздух за городом содержит около 0,04 процента углекислого газа. Еще недавно в Европе и США считалось, что газ опасен для человека только в больших концентрациях. Однако в последнее время начали изучать, как он влияет на человека при концентрации выше чем 0,1 процента. Оказалось, если содержание превышает этот уровень, то, например, у многих учеников снижается внимание, ухудшается успеваемость, они пропускают уроки из-за болезней легких, бронхов, носоглотки и т.д. Особенно это касается детей, больных астмой. Поэтому требования к воздуху во многих странах очень высоки. В России подобные исследования источников загрязнения воздуха никогда не проводились. Однако комплексное обследование московских детей и подростков показало, среди обнаруженных болезней преобладают заболевания органов дыхания.

Очень важно поддерживать высокие показатели качества воздуха в спальне, где люди проводят треть своей жизни. Чтобы хорошо выспаться, гораздо важнее качественный воздух в спальне, чем продолжительность сна, а уровень углекислоты в спальнях и детских комнатах должен быть ниже 0,08 процента.

Финские ученые нашли способ решения проблемы. Ими создан прибор, который удаляет из воздуха помещений избыток углекислого газа. В итоге содержание газа не больше, чем за городом. Принцип основан на абсорбции (поглощении) углекислого газа специальным веществом. В России о существовании проблемы негативного влиянии повышенного уровня углекислоты в помещении знают пока единицы.

Ирина Меднис

19.03.2008 | Российская газета

Другие интересные статьи раздела: