CC BY
12
УДК 613.165:371.6
М. А. Шарова, В. И. Белявская, Н. В. Оболенский
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ШКОЛЬНЫХ ЗДАНИЙ
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Научно-исследовательский институт стройфизики Госстроя СССР
Гигиенические рекомендации, касающиеся выбора и применения солнцезащитных устройств для учебных помещений школьных зданий с учетом их влияния на световой режим и зрительную работоспособность учащихся, в настоящее время отсутствуют.
При использовании стационарного вида солнцезащиты в виде стеклоблоков, рассеивающих свет, с горизонтальным рифлем в верхней части окна обнаружено, что показатели равномерности освещения в классных помещениях улучшаются (0,15—0,18 против 0,14 при обычном остеклении). Однако минимальные значения КЕО в учебных помещениях снижаются до 1,1% против 1,6% с обычным стеклом. При солнечном освещении на поверхности стеклоблока создаются уровни яркости до 11 ООО нт, что отрицательно сказывается на зрительной работоспособности учащихся на протяжении большей половины времени первой смены учебных занятий. Следует признать нецелесообразным применение стационарных солнцезащитных устройств (стеклоблоки, рассеивающие свет) и отдать предпочтение регулируемым приспособлениям.
Наиболее широкое распространение для защиты от слепящего действия солнечных лучей в учебных зданиях получили синтетические пленки, шторы из различных тканей, бумаги и т. п. Было изучено 5 образцов отечественных полимерных пленок и 9 образцов хлопчатобумажных тканей различной степени прозрачности, наиболее дешевых и изготовляемых в массовом количестве с целью возможного применения в качестве материала для солнцезащитных штор.
Светотехнические свойства изучаемых образцов оценивали по коэффициенту свето-пропускания и индикатриссе рассеяния света По данным Н. М. Данцига, коэффициент светопропускання материала для солнцезащитных штор должен быть близок к 0,3. Полиэтиленовые пленки (ГОСТ 10354—63) обладают высокой степенью светопропускання (Т= =0,68—0,90), а по характеру распределения светового потока относятся к материалам с направленно-рассеянным пропусканием. Поскольку поливинилхлоридная пленка является новым полимерным материалом с малоизученными гигиеническими свойствами, было проведено санитарно-химическое исследование состава воздуха классного помещения при наличии штор из такой пленки. В воздухе обследованных помещений обнаружено токсическое вещество дибутилфталат в концентрации 0,73—2,83 мг/м3, что не позволяет использовать поливинилхлоридную пленку в качестве материала для изготовления солнцезащитных штор.
Из изученных образцов хлопчатобумажных тканей низкий коэффициент светопропускання имеет саржа (Т = 0,15), а высокий— батист (Т = 0,48). У поплина, полотна, репса, штапельного полотна, бязи и мадаполама близкие между собой коэффициенты светопропускання равны 0,26— 0,34. По характеру распределения светового потока бязь, мадаполам и батист обладают преимущественно направленным пропусканием и незначительными рассеивающими свойствами. Как показало исследование, достаточная степень светопропускання и хорошие светорассеивающие свойства у поплина (Т = 0,27), штапельного полотна (Т = 0,26), репса (Т = 0,34) и полотна (Т - 0,31).
Для более детального изучения в качестве материала солнцезащитных штор из тканей с достаточной степенью светопропускання и хорошими светорассеивающими свойствами был выбран поплин. В результате исследований световой обстановки в классных комнатах при наличии на окнах штор из поплина отмечено, что в часы инсоляции на партах 1-го ряда урозни естественной освещенности в среднем достигали 1360—1650 лк, а в 3-м ряду парт не превышали 400—600 лк. На классной доске освещенность была в пределах 470—1000 лк. Коэффициент- неравномерности освещения по всему помещению составлял 0,22 против 0,02 без применения солнцезащитных устройств.
Яркостные контрасты большинства поверхностей, находящихся в поле зрения учащихся, соответствовали допустимым соотношениям яркости и составляли: между тетрадью и партой— 1,97:1—3,3:1, классной доской и тетрадью— 1:3,5, светопроемом и тетрадью— 10,2:1, классной доской и светопроемом— 1:53.
В качестве наиболее эффективного средства солнцезащиты для общественных зданий рекомендуются подъемно-поворотные жалюзи. В экспериментальном классном помещении мы изучили условия естественного освещения при подъемно-поворотных жалюзи, которые располагались между рамами окна при углах поворота перьев а=0,45 и 80° в зависимости от высоты стояния солнца. Исследования показали, что в солнечные дни в классных помещениях при жалюзи на окнах устранялись солнечные блики на поверхности
1 Коэффициентом светопропускання (Т) называется отношение светового потока, прошедшего через материал, к падающему световому потоку.
* ^ С солнцыащытными Без солнцем/щит*
^ ^ устройствами ных устройств
* II I
I
г „ .о- г
Показатели функционального состояния у учащихся, занимающихся в помещении с солнцезащитными устройствами и без
них.
Ш1 ШЗ
4оо-боо боо-юоо юао-2000зам¡ооато тоо
Уровни освещенности (6 лк')
I — реобаза (количество случаев повышения в процентах к общему числу исследовании); 2 — хронаксия (количество случаев повышения и процентах к общему числу исследований); 3 — повышение порога контрастной чувствительности (в % к исходному уровню до работы); А —производительность труда; Б — количество случаев снижения пороговой величины устойчивости хроматического зрения (в % к общему числу исследований); В — количество ошибок пос-
ле работы.
интерьера, а на рабочей поверхности парт создавались оптимальные уровни естественной освещенности 1000— 2000 лк, равномерность освещения повышалась в 2,5 раза по сравнению с диффузным освещением, яркостные контрасты между отдельными поверхностями не превышали рекомендуемых величин. В пасмурные или солнечные дни, когда прямые солнечные лучи не попадают на светопроем, закрывание окон жалюзи приводит к резкому снижению естественной освещенности на поверхности парт и классной доски, что является нецелесообразным. Поэтому регулируемые подъемно-поворотные жалюзи должны использоваться только в часы инсоляции, а в остальные дни и часы полностью убираться, не за-, теняя постоянно светопроема'.
Это подтверждено физиологическими данными, полученными у учащихся, выполнявших дозированную зрительную работу в помещении, оборудованном подъемно-поворотными жалюзи и шторами из поплина, а также в помещении без солнцезащитных устройств.
Результаты исследований представлены на рисунке. Как видно на рисунке, при использовании солнцезащитных устройств у учащихся после выполненной работы оптическая реобаза и хронаксия повышались в 1,^—3 раза реже, порог контрастной чувствительности — в 2 раза, показатели работоспособности и производительности труда были значительно выше, чем у школьников, занимавшихся в помещении без солнцезащитных устройств (полученные данные статистически достоверны).
Следовательно, солнцезащитные устройства в классных помещениях обеспечивают благоприятное состояние зрительных функций и высокие показатели работоспособности у учащихся.
Наблюдения в экспериментальном помещении, оборудованном подъемно-поворотными жалюзи, расположенными в междурамном пространстве, показали, что благодаря этому температура воздуха в помещении снижалась на 0,7—1,5°, а радиационная температура — на 0,7—7°. Кроме того, при одной и той же температуре воздуха (20—22°) в классе, оборудованном жалюзи, показатели теплового состояния учащихся были значительно лучше (температура кожи груди 34°, средневзвешенная температура кожи 32,2°, перепад температуры кожи грудь — кисть 3°, количество ответов о комфортном теплоощущении составило 91%), чем в помещении без солнцезащитных устройств (аналогичные показатели соответственно равны 34,7, 33,3 и 1,9°, 38%).
1. Применение солнцезащитных устройств значительно улучшает световую обстановку в классных комнатах в солнечные дни и обеспечивает благоприятное состояние физиологических реакций у учащихся.
2. При сравнительном изучении различных видов солнцезащитных устройств (стеклоблоки, рассеивающие свет, регулируемые подъемно-поворотные жалюзи, шторы из синтетических пленок и хлопчатобумажных тканей) наилучшие показатели светового режима и микроклимата в классных комнатах, а также наилучшие результаты физиологических функций у учащихся отмечены при применении подъемно-поворотных жалюзи.
3. Допустимым видом солнцезащитных устройств для школьных зданий следует считать шторы из таких хлопчатобумажных тканей, обладающих достаточной степенью све-топропускания и хорошими светорассеивающими свойствами, как поплин (Т = 0,27), штапельное полотно (Т=0,26), репс (Т=0,34) и полотно (Т=0,31).
4. При проектировании школьных зданий с ленточным остеклением (на стадии проектного задания) должны обязательно предусматриваться конструктивные решения солнцезащитных устройств, которые являются определяющим фактором светового и теплового комфорта в учебных помещениях общеобразовательных школ.
Выводы
Поступила 5/XI 1974 г.
