CC BY
10
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СОЮЗА ССР
ГИГИЕНА И САНИТАРИЯ
Редактор А. Я. КУЗНЕЦОВ, зам. редактора А. Н. СЫСИН Секретари: Р. М. БРЕЙНИНА, Ц. Д. ПИК Члены редколлегии: Н. А. БАРАН, Ф. Е. БУДАГЯН, Н. П. КОМИССАРОВА, \А. В.МОЛЬКОВ,| Н. А. СЕМАШКО, 3. Б. СМЕЛЯНСКИЙ, Т. Я. ТКАЧЕВ
1947 'ЪЪЭЪИ ^-й год издания № 8 (август)
ГОСУДАРСТВ. ЦЕНТРАЛЬНАЯ^' МЕДЙЦИНСК. 6ИБЛИ0, с.л'А !
11 /ее ЗДОММ? Докхор мед. наук Н. М. ДАНЦИГ
_ Я сер , ,--------- I---
Гигиеническая оценка блескости светильников, применяемых в жилых и общественных зданиях1
Из Института общей и коммунальной гигиены Академии медицинских наук СССР
Разработка гигиенических требований к светильникам для жилых и общественных зданий имеет важное значение.
Вопрос о блескости светильников является одним из самых сложных в гигиене освещения. В отношении светильников общественно-бытового назначения этот вопрос разработан крайне мало.
Мы поставили задачу исследовать влияние на зрительные функции блескости различных светильников, наиболее часто применяемых для освещения бытовых и общественных зданий.
Как показали исследования Холлдея, Стайлса, Мешкова, Кравкова и др., воздействие блескости наиболее сильно отражается на контрастной чувствительности глаза. Поэтому мы положили в основу нашей работы также исследование функции контрастной чувствительности. При этом изучались сдвиги, происходящие в этой функции глаза под влиянием различных яркостей при наиболее часто встречающихся в практике освещения общественных, лечебных помещений и жилищ условиях освещения поля адаптации — 10, 25 и 60 лк для системы общего освещения и 60 и 100 лк для системы комбинированного освещения (общее +; местное).
Сила света блеских источников общего освещения была выбрана такая, чтобы создать на сетчатке одинаковую освещенность, и составляла 50 свечей.
В табл. 1 приводится перечень подвергавшихся изучению светильников с указанием величин их яркостей (в стильбах).
Приведенные ¡величины яркости соответствуют принятому в нашей экспериментальной установке электрическому режиму данных светильников. Яркость измерялась по (направлению к глазу испытуемого в отдельных точках светильника и усреднялась.
Для проведения работы была сконструирована экспериментальная установка (рис. 1).
1 Настоящая работа примыкает к циклу работ по гигиенической оценке блескости светильников, которые проводились в институте в течение 1939—1941 гг. Эти работы рассматривали различные виды светильников, в частности, светильники наружного освещения, в связи с факторами блескости.
Наименование светильника Величина яркости (в стильбах)
Шар молочного стекла............ 1 0,5
Люцетта матированного стекла........ 1,0
340
Шелковый абажур .............. 0,5—1,5
Обычная конторская настольная лампа..... 0.35
Настольная лампа из пластмассы....... 0.1
Одна из основных частей установки — экран (рис. 2)—представляет фанерный' щит шириной 120 см и высотой 360 см, установленный в вертикальной плоскости и затянутый белой материей. В центре его оставлен серый квадрат размером 67 X 73 см с коэфициентом отражения р = 0,5. На сером фоне имеется прорезь О (рис. 2) размером 4X19 см, расположенная по линии зрения испытуемого и предназначенная для экспозиции колец Ландольта.
, По экрану расположены отверстия — «окна» (рис. 2) диаметром в 20 см двумя
вертикальными рядами для блеских источников таким образом, что они обеспечи-
вают углы засвета глаза в 5°, 10°, 20°, 30° и 40°. Смещение этих отверстий в горизонтальной плоскости составляет 0° и 10°.
Освещение помещения осуществлялось источниками света, скрытыми в карнизах и расположенными непосредственно у потолка. Величины освещенности, как уже указывалось выше, составляли при опытах со светильниками общего освещения 10, 25 и 60 лк, а при опытах со светильниками местного освещения — 60 и 100 лк, причем последние величины создавались не на всей поверхности экрана, а только на центральном участке его диаметром 60 см. При этом величина освещенности равнялась 15 и 25 лк на остальной поверхности экрана. Указанное распределение освещенности соответствует действительным условиям неравномерного распределения яркостей при наличии местного освещения и достигалось помощью специального осветителя.
Для исследования изменения контрастной чувствительности демонстрировались кольца Ландольта одного углового размера, но разных коэфициентов отражения. Разрыв колец Ландольта составляет 2,5 мм. Кольца Ландольта были наклеены на полосках серой бумаги (коэфициент ее отражения р=0,5), укрепленной на барабане. Барабан (типа кимографа) вращался так, что в отверстии демонстрировались кольца Ландольта с разными коэфициентами отражения, причем специальное тормозное устройство позволяло менять число оборотов барабана, вследствие чего менялась скорость различения контрастов.
Коэфициенты отражения колец Ландольта были 0,290; 0,337; 0,385; 0,432; 0,481,
что, согласно формуле К= —-- , соответствовало контрастам: /0=40%, Кг = 33°/»,
Кз = 23«/®, = 14°/«, Кв = 4°/о*
Эксперименты производились при следующих условиях:
1. Освещенность помещения равнялась 10, 25 и 60 лк в одних случаях и 60 и 100 лк — в случаях комбинированного освещения, что создавало соответствующие яркости фона на экране- 1,5.10—3,9.10—«, 9,5.10-« и 9,5.10—» и 15,9.10—« сб.
2. Углы наклона блеских источников по отношению к линии взора — 5°, 10°, 20°, 30° и 40° и те же углы, смещенные на 5° в сторону от центра.
3. Контрасты менялись от К\ до Кз-
Для того чтобы исключить фактор привыкания к определенному типу светильника или к определенной освещенности, условия опыта (в отношении величины освещенности и типа светильника) менялись изо дня в день.
Опыты проводились на двух испытуемых с нормальным зрением после предварительной двухнедельной тренировки следующим образом. Испытуемые располагались во всех опытах на одном и том же расстоянии от экрана. После 20-минутной предварительной адаптации к данной освещенности проводились испытания. Испытуемый должен был указать на направление разрыва кольца Ландольта на вращающемся барабане. Исследования начинали (для данного контраста) при максимальной скорости вращения барабана. В случае неразличения ни одного из 9 продемонстрированных знаков (колец Ландольта) переходили на меньшую скорость до начала различения хотя бы одного знака, доходя в некоторых опытах и до минимального предела скорости. Скорость экспозиции колец Ландольта на барабане менялась в известных пределах. Испытуемому, таким образом, давалось большее или меньшее время на различение контраста. Следовательно, наряду с контрастной чувствительностью, определялась до известной степени и другая зрительная функция — скорость различения контраста (определялся ее предельный уровень в данных условиях опыта).
После установления уровня функций зрения без блескости включались попеременно блеские источники, причем после каждого засвета давался небольшой перерыв. Опыты с каждым светильником проводились 4 дня.
Результат каждого опыта выражался в количестве правильных ответов о направлении разрыва кольца из числа 9, демонстрируемых перед испытуемыми. Контроль за правильностью ответов проводился экспериментатором, находившимся за экраном.
Постоянство электрического режима эксперимента (сила тока, напряжение и т. д.) и связанных с этим освещенностей и яркостей обеспечивалось системой реостатов и контролировалось измерительными приборам^.
Прежде чем перейти к изложению результатов исследований, мы чывели устойчивость показателей, на которых строился эксперимент. По мере роста освещенности с 10 до 60 лк и увеличения контраста
коэфициент <вариабильности 100) у испытуемого С. уменьшает-
ся с 48,6 до 8,6%, а у испытуемого Д. — с 44 до 11,4%.
Специальная проверка показателей в течение эксперимента показала, что они являются достаточно стабильными.
Блэнчерд, Кобб и Мосс указали на важное значение для контрастной чувствительности времени действия яркости: при более длительной экспозиции различался и менее резкий контраст. Влияние же яркости поля адаптации на контрастную чувствительность установлено давно (Блэнчерд, Неттинг) и недавно подтверждено Семеновской и Дубинской. Точно так же и быстрота различения является в известной мере функцией освещения (Кобб, Лекиш, Ферри и Ренд, Музылев и др.). Благоприятно влияет повышение освещенности и на устойчивость ясного ведения (Ферри и Ренд, Зайдшнур, Смелянский, Фонгауз, Шафранов, Данциг и многие другие). Всеми этими соображениями и может быть объяснена изменчивость показателей при разных освещенностях.
Обработка полученных данных производилась следующим образом: учитывалось число правильных ответов при различении 9 колец Ландольта, а результаты выражались в процентах по отношению к максимально выраженному числу правильных ответов.
Скорость вращения барабана для каждого данного контраста не всегда была одинакова. В целях элиминирования факторов скорости был применен следующий расчет. Пусть при скорости У1 полное время оборота барабана для 9 знаков будет
Следовательно, прохождение одного знака займет сек. Если испытуемый разли-
чил п знаков, то время различения их равно -д--п. Пусть в другом каком-нибудь случае, например, при воздействии блескости, скорость равна Уг. Соответственно время
прохождения 1 знака будет д- секунд. Для каких-нибудь л, знаков —-д-.Ло. В первом случае отношение, так сказать, .полезного времени', т. е. времени, затраченного на различение знаков, ко всему времени полного оборота барабана равно ЛЛ, П1 „ £>По , лг
- д :(1 = Во втором случае соответственно: —-— := "д"•
По П\
Разность этих двух чисел -д---д и покажет эффект от воздействия введенного фактора, а это и есть разность чисел правильных ответов по отношению к 9.
Ло — пл
Переводя -^-д— в проценты по отношению к 9, получим результат в процентах.
Результаты исследования
1. Влияние слепимости яри различных уровнях освещенности. В табл. 2 приведены результаты исследований, выраженные в процентах для разностей показателей при наличии и отсутствии блескости для различных светильников, при различных осве-щенностях и различных углах для каждого испытуемого. Знаком минус обозначено снижение показателей под влиянием блескости, знаком ллюс — повышение.
Прежде всего надо указать на выраженную тенденцию к снижению показателей при малых освещенностях, что свидетельствует о неблагоприятном влиянии блескости в этих условиях. Даже освещение молочным шаром при 10 лк и угле 5° и люцеттой при 25 лк и угле 10" значительно снижает функции зрения по сравнению с освещенностью в 60 лк.
Применение в опытах голой лампы не оказывает заметного слепящего действия при освещенности в 10—25 лк, что может быть объяснено значительным повышением освещенности фона. При высоких же освещенностях и даже больших углах (30—40°) наличие голой лампы в поле зрения сильно снижает функции зрения вследствие ее резко выраженного слепящего действия.
При повышенной освещенности фона, начиная с 60 лк, влияние блескости испытывавшихся светильников почти не сказывалось.
Сдвиги в состоянии функции зрения при применении настольных ламп очень мало заметны. Незначительные колебания средних цифр получены (особенно у испытуемого Д.) только в условии контраста Кг (наименее резкого), тогда как при остальных контрастах (от К1 до К*) почти никаких изменений в показателях не наблюдалось. График и показывает это, особенно у Д. (рис. 3).
2. Влияние слепимости в зависимости от углов, под которыми она действует. Выше уже упоминалось, что блеские источники демонстрировались под разными углами —5°, 10е, 20°, 30° и 40°. Как видно из результатов опытов, приведенных в той же табл. 2, заметных отклонений в состоянии функции зрения обнаружить не удалось. Можно лишь говорить о тенденции к снижению функции зрения в некоторых случаях. Например, при малом угле 5—10° и освещенности 10—25 лк (в опытах с применением молочного шара и люцетты) снижение показателей было заметным, что указывает на более сильное слепящее действие при малых углах. Следовательно, при несоблюдении требуемых высот подвеса даже молочный шар может оказать слепящее действие.
Применение же голой лампы даже при высокой освещенности (60—100 лк) дает снижение показателей.
Что касается настольных ламп, то, поскольку с изменением угла сами лампы оставались скрытыми и нижняя часть защитного колпака
Таблица 2. Влияние блескости светильников при различных освещенностях фона и различных углах действия на контрастную чувствительность
Наименование светильника
•а н и о X молочный шар люцетта голая лампа абажур настольная обычная лампа настольная лампа из пласмассы
а 4> в о о 10 лк 25 лк 60 лк 10 25 60 10 25 60 10 25 ео 60 100 60 1С0
и 2 У. 4> 2 5°-10° 20° 30° 40° -23,3 + 2,2 + 4,4 - 4,4 + 5,5 + 2,2 - 2,7 —12,2 0 - 8,8 -5,5 +1,6 -0,5 +0,9 -М +7,7 -4,4 0 +7Л +4,4 ■ - 9,9 —16,6 + 7.7 - 7.1 - 1,6 . + 1.1 -2.7 +2,7 —1.1 0 + 5,0 - 3,1 - 7,7 + 13,3 + 7,7 + 9,0 + 4.4 + 12.9 + 8.4 + 6,6 -4,4 -1.6 -2,2 -3,3 -1,4 4 11.1 + 5,5 - 0,5 +10,0 + 9,4 -15,5 + 3,9 +10,1 + 4,5 + 7.7 -4,4 -4,3 -0,5 0 0 46,6 + 1,1 +0,5 —0.5 -5,5 -0,5 -1,6 -2,2 -3.3 +3,8 +1.1 +0,5 -2,2 -2,2 -2.2 -2,2
и 5
Испытуемый Д. 6* 10° 20° 30° 40° —15,5 -10,6 —1?,2 — 1,6 + 2,1 -18,8 + 3,8 — 0,5 +11.5 + 8,8 -7,2 +2,2 -8,8 -4,4 +1.1 -4,4 — 1.6 +7.2 +2.2 -2,7 -14,4 + 3,8 + 8,2 + 2,2 + 8.8 +2,2 -2,2 -7,7 +3.3 -7,2 + 5,5 + 4,4 + 9,8 + !0,5 + 5,5 +23.2 - 5,9 411,1 +20,9 +17,2 -9,4 -1,6 -4,9 -2,2 -4,9 + 5.5 + 9.3 + 15.5 +17.6 - 1.0 +19,1 - 1.1 + '2,6 +13,2 +31,0 +М -2,2 -3.4 -3.8 + 6,1 -3.7 + 7,2 +9,9 -3,9 40,5 -3,3 +3,3 —2,7 -0.5 +8.3 +9,9 -2.2 +0,5 -0.5 + 1,6
в поле зрения испытуемому не попадала, влияние углов в этом случае заметно не сказалось.
3. Влияние слепи мости в зависимости от различаемых контрастов. Данные о влиянии блескости различных источников в зависимости от величины контрастов представлены в табл. 3.
15
ю
5 О 5 -10 -15
-го
-25 %
15 Ю 5 О -5" -Ю -15
моп. шар
люцетта
гол пампа
— г
/ / >
/
/
Г-
1 к
I1, £ * ч
% 4 Г
1 \ >-
ч -/-
кр. настольная из пластмассы
Ъ;
-/ ~ > м
1 9 к „
Ь* /
Г"
ч
■
зеп. настольная
------Юпн,----25ли.
•ВОлк.------100ПК.
Рис. 3. Испытуемый Д. Влияние на контрастную чувствительность блескости различных светильников при различных углах действия и различных освещенностях фона
Таблица 3
Испытуемый Д.
Испытуемый С.
светильники
X
о
3
я э*
II
а Я ч
ч о
«
Ю сх
О >.
ё *
О
со
э £
настольная лампа
я
сг
3 \о
о
5Я
3
в
я 3
я ч
я с
Я
к га
ч о
ЭХ
а
са а.
о >, к с;
<и
га
настольная лампа
в В" 3 >о о
ее и
т ч я Я с
К\
К2
к3
К,
Кь
— 6,1
- 1.4
- 1,6 + 9,0 -10,0
—3,5 +1,2 +0,8 +6,8 -9,0
+9 +8 -3.7 -2,7 +3,2
+ 2,8 +12,8 +0.1 1,2 -1.4
0 0 0 0
-0,9
О 0 0 0 -0,6
+ 2,3 + 6,4 -12,2 + 5,9 + 0.5
—2
+9.6
-4,0
-0,1
-4,1
+8,3 -3,3 +4,3 + 2,2 +8.8
+4,3 +3,5 + 6.1 +1.2 + 13,7
0 0
+7,3 -2,2 +3.6
о о
+7,9 -0,1 +4,0
Как видно из табл. 3, снижение показателей более всего заметно при слабом контрасте К5 (у испытуемого Д.) и при контрасте Кз (у испытуемого С.).
При слабом контрасте снижение функции зрения имело место даже в опытах с молочным шаром и люцеттой, а при голой лампе даже при больших освещенностях поля адаптации 60—100 уж. Применение настольных ламп дало разноречивые результаты у обоих испытуемых.
В ряде случаев при пользовании блескими источниками наблюдалось повышение показателей, характеризующих функции зрения. В последнее время ряд авторов (Лебединский, Кравков, Зильбер) указывал на такую возможность.
Повидимому, в большинстве случаев положительный эффект объясняется повышением освещенности от присутствия блеского источника, но и подобные наблюдения, представляя известный интерес, ни в коей мере не снимают вопроса о 'борьбе с блескостью.
В литературе имеются очень интересные указания по вопросу о воздействии блескости на утомленный глаз (Мешков и Брюллова, Зильбер и др.). Установлено, что при более напряженной зрительной работе в одних и тех же условиях освещения эффект слепящего действия выражен более резко. В частности, рост слепимости наблюдается при такой работе, как чтение печатного текста.
В литературе последних лет имеются некоторые указания о допустимой яркости светильников для жилых и общественных зданий. Проф. Федоров считает, что настольные лампы, которые находятся постоянно в поле зрения работающего, должны иметь ¿защитный угол не менее 30°, а яркость светящихся частей их не должна превышать 0,1 сб, что исключает применение колпаков из матового стекла. Колпаки должны быть либо из темнозеленого накладного стекла, либо непрозрачным«. В наших опытах настольная конторская лампа с колпаком из зеленого стекла, обладавшая яркостью 0,3 сб, и конторская лампа из пластмассы с яркостью 0,1 сб не вызывали, как и следовало ожидать, почти никаких изменений зрительной функции под влиянием их блескости.
В нормативах 2 ВОК, 1929 г., для общественных зданий (школ и лечебных помещений) установлена предельно допустимая величина наибольшей яркости светящейся поверхности в 0,3 сб. Такую же величину яркости для видимых частей светильников Академия коммунального хозяйства предложила для жилых помещений. |В школах по проекту правил 1939 г. допускается для общего освещения под большим углом 0,5 сб (Н. М. Данциг и Б. >В. Шафранов). Та же величина для школ приведена в проекте норм Академии наук СССР (сборник «Освещение школьных зданий», изд. Академии наук СССР).
Для светильников общего освещения предельная яркость видимых частей колпаков предусматривается не свыше 0,5 сб для жилых помещений, 0,2 сб для палат лечебных учреждений, 0,2 сб для спален в яслях, 0,5 сб для детских комнат, 0,5 сб для школ. Для местного освещения в жилых помещениях яркость не должна быть свыше 0,2 сб при защитном угле 30°, в лечебном учреждении — 0,1 сб и яслях — 0,1 сб (Данциг).
Интересны для сравнения максимально допустимые яркости для школ, указанные в иностранных нормах: немецкие—0,3 сб, американские—0,7 сб, английские—0,8 сб.
Выводы
1. Слепящее действие блеских источников зависит от степени освещенности фона. Чем выше освещенность помещения, тем менее заметно влияние слепящего действия исследованных нами светильников, и на уровне нормируемых освещенностей для общественных зданий (60— 100 лк) оно практически незаметно.
2. Слепимость ст светильников общего освещения, применяемых в жилых и общественных зданиях, большей частью выражается лишь тенденцией к сдвигам в состоянии контрастной чувствительности.
3. Снижение зрительных функций особенно заметно при малых углах (5—10°) и при низких уровнях освещенности.
4. Светильники местного освещения (настольные лампы) не оказывали слепящего действия. 'Можно полагать, что такие светильники при достаточном защитном угле и густом колпаке вполне гарантируют защиту от блескости, учитывая создаваемую ими высокую освещенность.
5. В практике проектирования и эксплоатации искусственного освещения в жилых и общественных зданиях особого внимания требует выбор надлежащей высоты подвеса светильников. Абажуры из разной материи, хотя и .защищают от слепящей яркости, тем не менее не могут быть рекомендованы по общесанитарным и экономическим соображениям (большая запыленность, малый коэфициент пропускания и отоа-жения и т. д.).-
6. Данные исследования подтверждают возможность увеличения яркости видовых частей светильников общего освещения до 0,8—1,0 сб при соблюдении защитного угла и освещенностей фена адаптации свыше 75—100 лк. Повышение допустимой яркости светильников обеспечивает возможность достижения требуемых освещенностей без увеличения потребляемой мощности.
7. Исследования также подтверждают правильность ряда эмпирически составленных нормативов по допустимой яркости светильников.
Доцент Я. М. ГРУШКО
>
Скоростное жилищное строительство и его санитарная оценка
Немецкие захватчики во временно занятых ими советских городах, рабочих поселках и колхозных селах причинили огромные разрушения.
Новым пятилетним планом предусмотрено вложить в жилищное строительство 42,3 млрд. рублей и построить государственный жилой фонд в размере 72,4 млн. м2 жилплощади не считая индивидуального строительства1.
В целях ускорения сроков постройки зданий у нас в Союзе все больше и больше применяется скоростное жилищное строительство. Пере* ход на скоростные методы совершил подлинную революцию в жилищном строительстве, выдвинув ряд новых требований к планировке дома, отдельным его конструктивным элементам, технологии строительст-за и т. д. В СССР скоростное строительство жилых зданий широко применялось еще до Отечественной войны (в Москве, Ленинграда, Донбассе, на Урале и других местах).
Вместе с тем перед строителями возник ряд санитарных вопросоз, связанных с особенностями скоростного строительства (работа в течение круглого года, быстрый ввод в эксплоатацию выстроенных зданий). В числе этих вопросов особо важное значение приобретают влажность стен, температура и влажность воздуха в жилых помещениях.
Для выяснения указанных санитарных условий Центральным научно-исследовательским институтом коммунальной гигиены и санитарии была проведена работа по санитарной оценке капитальных жилых домов, построенных скоростным методом. При изучении главное внимание было обращено на температурно-влажностный режим в жилых помещениях после ввода зданий в эксплоатацию. Наблюдения проводились в зимний период в течение 2 месяцев и 10 дней. Для 'наблюдений выбирались наиболее неблагоприятные по температурно-влажному режиму комнаты (угловые) и для сравнения получаемых данных более благоприят-
1 Закон о пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР на 1946—1950 гг. Большевик, 1946, № 6, стр. 12.
2 Новым пятилетним планом предусмотрено индивидуальное строительство
12 млн. м8 жилой площади на средства населения.
