CC BY
13
Но в США по настоящее время не установлены единые критерии допустимой степени загрязнения атмосферного воздуха; каждый штат проводит борьбу с загрязненностью прежними методами. Как сказано в докладе комитета народного здравоохранения медицинской академии в Нью-Йорке (1965), законодательство по борьбе с загрязнением воздуха имеется только в 33 штатах и отсутствует в 18. По данным на 1966 г., загрязнение атмосферы токсическими веществами приняло в США огромные размеры. Интенсивное загрязнение воздуха сопровождается ростом госпитализации больных с острыми и хроническими бронхопневмониями, а также с другими бронхоспастическими заболеваниями.
ЛИТЕРАТУРА
Fitzpatrick J. V., Staub, 1965. Bd 25, S. 493. — H u m e J., J. A. M. A., 1966, v. 198, p. 270. — Kettner H„ Staub, 1961, v. 21, p. 527. — M a g a J. A„ Am. J. publ. Hlth., 1961, v. 51, p. 1662. — Mc Carroll J., Bradley W„ Am. J. publ. Hlth., 1966, v. 56 p. 1933.— Nest in gen I. A., Smokeless Air, 1961, v. 32, p. 144.— Smith R., Arch, environm. Hlth., 1961, v. 2, p. 545.
Поступила 10/VI 1967 r.
ДИСКУССИИ
И
ОТКЛИКИ ЧИТАТЕЛЕИ
УДК 613.165:371.62
К ВОПРОСУ О ЕСТЕСТВЕННОМ ОСВЕЩЕНИИ КЛАССНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Кандидаты тех. наук А. А. Колмовской и С. П. Соловьев
Центральный научно-исследовательскнй и проектный институт типового и экспериментального проектирования школ, дошкольных учреждений, средних и высших учебных заведений, Москва
Условия светового режима — один из основных критериев оценки классных помещений. Главными параметрами, определяющими световой комфорт в классе, можно считать величину и распределение освещенности и яркостных контрастов. Уже в процессе проектирования школы необходимо ясно представлять, (какой световой режим будет обеспечен при тех или иных архитектурно-планировочных и конструктивных решениях, насколько он будет удовлетворять требованиям, регламентирующим освещенность, соотношение яркостей и контрастов в поле зрения учащихся. Уровни естественной освещенности, оцениваемые в соответствующих коэффициентах (КЕО), устанавливаются СНиП (глава П-А. 8-62). Для классов и кабинетов школ эта величина назначается 1"!п = 1,5%, что при критической наружной освещенности 500 лк со-
ставляет всего лишь 75 лк. В большинстве зарубежных норм (немецкие, английские, французские, бельгийские и др.) минимальное значение КЕО для классных помещений принимается равным 2%. Гигиени-
н
сты считают, что физиолопически оправдан lmin =2,5%, причем желательно ИМеТЬ lmin =5%.
Для проверки соответствия светового режима существующих классных помещений нормативным требованиям и определения резервов повышения уровней освещенности лаборатория светотехники и свегопрозрачных ограждений нашего института провела натурные обследования в ряде школ, расположенных в средней полосе и на юге страны. Рассматривались 3 основных типа классов: продольный, длина которого составляет от 8,6 до 9 м и значительно превышает глубину, равную 5,8— 6,2 м; квадратный, в котором оба указанных размера близки между собой и составляют в исследуемых классах около 7—7,5 м, и поперечный, в котором расстояние от передней стены до задней составляет всего лишь 5,8—6,4 м при глубине 8,2—9,5 м. Обследованию подверглись кирпичные здания школ, здания школ из крупных блоков, панельные и каркасно-панельные.
Камеральная обработка измерений, произведенных специальными приборами, позволила определить значения КЕО на рабочих местах, светопропускание окон то, коэффициенты отражения отдельных поверхностей интерьера и средневзвешенный коэффициент отражения рср, а также яркостные контрасты. Результаты исследований приведены в таблице. Анализ таблицы указывает на то, что в кирпичных зданиях школ с высотой этажа 3,3 м и светлой окраской помещения при средневзвешенном коэффициенте отражения рср 3^0,5 (см. таблицу) обеспечиваются требования минимальной освещенности, тогда как при темной окраске стен (№ 2) она ниже нормы. Это говорит о значительном влиянии окраски интерьера на величину освещенности в глубине помещения за счет составляющей отраженного света, то же самое подтверждается экспериментом в Дубне (№ 3 б и в), где повышение рср с 0,4 до 0,5 дало возможность увеличить lmin с 1,25 до 1,56%.
В блочных зданиях школ типа «МЮ» (№ 4) ввиду массивных простенков даже при высоте этажа 3,9 м lmin значительно ниже нормы. Увеличение светопропускания окон до то = 0,4 и более светлая окраска интерьера (до рср = 0,5) не спасают положения, а повышают lmin примерно до 1,2%.
Высокие уровни освещенности наблюдаются в каркасно-панельных зданиях школ с ленточным остеклением при каркасах 2-10-Ж (№ 5), ленинградском (№ 6), каркасах МИТЭП (№ 7 и 8) и НИИОЗ (№ 9). Значительно ниже освещенность в школах, выстроенных в промкарка-се (№ 10), из-за его некоторой громоздкости и небольшой высоты окна. Однако, как показали расчеты, при повышении светопропускания остекления до 0,4 и рср до 0,5 минимальная освещенность будет близка К Нормируемой lmin = 1,5%.
Не достигаются необходимые минимальные уровни естественной освещенности в панельном здании школы из изделий серии 1-468 с продольным типом класса (№ 11). Более светлая окраска и лучшие конструкции заполнения оконных проемов с трудом приблизят минимальные значения КЕО к нормируемым. Не обеспечиваются минимально нормируемые КЕО также в панельных зданиях школ серии 467* с квадратным (№ 12) и поперечным (№ 13) классами при высоких общих коэффициентах светопропускания спаренных переплетов (то = 0,45—0,5) и светлой гамме окраски (рср = 0,52—0,54) даже при наличии подсвета справа через рекреационное помещение. Более того, наличие в квадратном классе подсвета справа через перегородку с высоты 1,3 м и при ширине рекреационного помещения 4,5 м практически не улучшает условий ос-
6 Гигиена и санитария № 4
81
Освещенность в классах по натурным исследованиям (среднее сечение)
Значение КЕО Равномер- . ность осве- 9 щения 'ш1п 'шах 1
№ п/п Тип здания школы Объект исследования Рср 'шах 'чип
I (продольные клас с ы)
1 Кирпичное 2Р-02-1 Подольск, школа № 23 0,45 0,51 8,34 1,64 0,20
2 Кирпичное 2-528 кш-5 Ленинград, школа № 512 0,35 0,38 6,22 0,90 0,15
3 Кирпичное экспериментальное (Нэт-3,6) Дубна а) при спаренном остеклении б) в верхней части окна 9 рядов 0,45 0,32 0,40 11,20 1,80 0,16 *
стеклоблоков в) то же 0,45 0,32 0,40 7,15 1,25 0,18
0,45 0,50 7,46 1,56 0,21
4 Крупноблочное «МКЪ Москва, школа № 581 0,35 0,40 4,76 0,81 0,17
5 Каркас 2-10-Ж Совхоз «Заря коммунизма» 0,46 0,51 12,76 2,70 0,21
6 Каркасно-панельное 2ЛГ-02-2/63 Ленинград, школа № 527 0,57 0,49 11,00 2,37 0,22
7 Каркас МИТЭП Москва школа № 625 0,50 0,50 9,04 1,70 0,19 #
8 То же Москва, школа № 479 0,50 0,60 8,83 1,78 0,20
9 Каркас НИИОЗ Куйбышев, школа № 28 0,5 0,49 7,79 1,57 0,20
10 Промкаркас Свердловск, школа № 94 0,38 0,41 8,64 0,97 0,11
11 Панельное, серии 1-468 Первоуральск, школа № 35 0,40 0,48 8,42 1,01 0,12
II (квадратные классы) •
12 Панельное 2С-02-467А-3 Люберцы, школа № 9 а) класс с подсве- 0,5
том б) без подсвета 0,25 0,5 0,54 0,54 10,9 10,3 1,00 1,02 0,09 0,10
III (поперечные к л а с с ы)
13 Панельное, серии 1-467 Подольск, школа № 15 с подсветом 0,45 0,52 11,90 1,23 0,10 #
П родолжение
Ni п/п Тип здания школы Объект исследования То "ср Значение КЕО Равноме-ность освещения 'min 'max
'max 'min
14 Проект 2-02-7-ТС Ашхабад, школа № 39 035, 0,48 6,63 1,43 0,22
15 Экспериментальный проект ЦНИИЭП жилища (панельная) Конаково а) без подсвета б) класс с верхним подсветом 0,47 0,43 0,51 0,51 10,50 11,80 0,52 3,66 0,05 0,31
0,80
Примечание. В графе т0 в числителе—светопропускание основного проема в знаменателе—светопропускание подсвета.
вещенности. Вместе с тем подсчет справа вызывает большие неудобства в работе, особенно при применении обычных стекол — внимание учащихся отвлекается людьми, находящимися в рекреационном помещении во время урока; чем остекление ниже, тем больше ощущается подобное неудобство. Неприятное ощущение вызывает и наличие двойной тени, возникающей при интенсивном правостороннем 'подсвете.
Целесообразнее устраивать подсвет в верхней части правой стены непосредственно с улицы при уменьшенной высоте рекреационного помещения, как принято, например, Туркменгоспроектом при разработке здания одноэтажной школы (2-02-7-ТС) павильонного типа (№ 14). В комбинации с наклонным потолком в классе такие светопроемы значительно повышают освещенность в глубине помещения, которая при относительно высоких коэффициентах светопропускания остекления (то) и отражения (р) будет в пределах нормы.
Существенный интерес представляет экспериментальное одноэтажное здание школы в Конакове из крупных панелей с классами поперечного типа (№ 15). Исследования здесь проводили в классах, не имеющих подсвета, при наличии подсвета через перегородку с высоты 1,6 м и, наконец, с верхним подсветом через 4 светопрозрачных купола из 2 слоев органического стекла (рис. 1). В то время как в первых 2 случаях уровни освещенности намного ниже нормы, подсвет через купола повышает фактические минимальные значения КЕО до 3,5—3,7%.
Следует иметь в виду, что все приведенные нами значения освещенности относятся к классам, которые 'не затенены противостоящими зданиями. Наличие затеняющих объектов менее всего отразится на освещенности классов, имеющих верхний подсвет.
Сопоставление характерных результатов натурных замеров освещенности на рабочих местах в продольных, квадратных и поперечных классах при соответственно одинаковых значениях то рСр показало, что во всех продольных классах каркасно-панельных и кирпичных зданий школ минимальные КЕО значительно выше, чем в квадратных и поперечных классах с боковым подсветом через рекреационные помещения, и удовлетворяют СНиП (глава П-А. 8-62). В квадратных и поперечных классах с подсветом оправа через рекреационные помещения нормируемые КЕО не обеспечиваются.
Сравнивая равномерность распределения освещенности по глубине помещения, характеризуемую отношением lmin: lmax. нетрудно убедиться в том, что наиболее благоприятные условия создаются в продольных классах школ с каркасами 2-10-Ж, ленинградским, НИИОЗ и МИТЭП.
6*
83
Несколько иначе обстоит дело в кирпичных зданиях школ. Несмотря на боковой подсвет, равномерность распределения освещенности в квадратных и поперечных классах намного хуже, кроме случая, когда подсвет в верхней части правой стены осуществлен непосредственно с улицы. Особое положение занимает класс с верхним под-
/ссо % /г
/о з г
7 в 3
1
1 1
\\ |
\\ I
V
\ \
\\
N 3 1
Л- н
- к / ---1 ■ т -1
___г_
_____ V 7 —
и 1 =Г '=1 7 [ я
Рис. 1. Графики распределения КЕО по среднему сечению в экспериментальных классах школы № 5 Конакова.
/— при отсутствии подсвета; 2 — при наличии правостороннего подсвета через рекреационное помещение с высоты 1.6 м; 3 — при наличии верхнего подсвета от 4 куполов из органического стекла: 4 — только от 4 куполов с отверстиями в свету 1X0.6 м.
светом, в котором создается исключительно высокая равномерность распределения освещенности. Из приведенной нами таблицы видно также, что при более светлой окраске интерьера равномерность распределения освещенности в классах с одинаковыми прочими параметрами, как правило, выше (№ 1 и 2). В этом случае сглаживаются и яркостные контрасты. Значительно снижает контрасты применение ленточного остекления. Сравнение 2 классов (рис. 2), различающихся только характером подсвета и имеющих одинаковые прочие параметры, свидетельствует о том, что соотношения яркостных контрастов для класса с боковым и для класса с верхним подсветом соответственно составили: окно — стена 26 : 1 и 22 : 1, окно — парта 16:1 и 3:1, это лишний раз говорит в пользу верхнего подсвета.
Описанные выше измерения КЕО проводили в свободных от учащихся классах в соответствии с принятой методикой. Для выявления затеняющего влияния самих учеников мы произвели сопоставительные замеры в классах продольного, квадратного и поперечного типов при наличии и отсутствии в них школьников, для чего использовали специально разработанную аппаратуру. Как показали измерения, освещенность в глубине помещения, когда там находятся ученики, снижается в классах продольного типа на 35—40%, а в классах поперечного типа с боковым подсветом на 24—29%. Однако минимальные КЕО остаются наиболее высокими в первом случае, если не считать экспериментального класса с верхним подсветом, который по уровням освещенности как при наличии, так и при отсутствии учеников занимает первое место.
В существующих сейчас классах квадратного типа при боковом подсвете через рекреацию не обеспечивается даже минимальная норма 1ш1п = 1,5%. Однако в связи с тем, что такой тип класса по ряду других показателей считается достаточно перспективным, необходима серьезная разработка мероприятий, улучшающих его светотехнические показатели. Для одноэтажных школ все затруднения разрешаются, если применяется верхний подсвет с использованием двухслойных пластмассовых куполов или стекложелезобетонных панелей-вкладышей. В многоэтажных школах потребуется, кроме улучшения конструкций заполнения свето-проемов, также и увеличение высоты этажа. Надеяться на повышение освещенности за счет увеличения составляющей отраженного света
Рис. 2. Распределение яркостных контрастов в экспериментальных классах школы № 5 Конакова по сечению 1-1, полученное фотометодом с последующей расшифровкой на регистрирующем фотометре МФ-4. а — при подсвете через перегородку; б — при верхнем подсвете через купола.
нельзя, так как уже теперь рср равняется не менее 0,5, а при коэффициентах отражения рСтеп более чем 0,55—0,60 повышенная яркость вызывает резкое раздражение глаз, это установлено, например, в школе совхоза «Заря коммунизма» (№ 5), где стены классов окрашены в белый цвет.
Весьма сложен вопрос о солнцезащите классных помещений. Необ-9 ходимость применения ленточного остекления, связанная с повышением величины минимальной освещенности и ликвидацией резких контрастов, влечет за собой недопустимое возрастание тепловой солнечной радиации и вредную для зрения инсоляцию при ориентации светоприемов на южные румбы горизонта без применения солнцезащиты. Та«, в школе № 28 Куйбышева (№ 9) из-за отсутствия солнцезащиты в ориентированных на юг классах только за 8 солнечных дней октября зафиксировано 30 случаев головной боли, 11 носовых кровотечений и 2 тепловых удара!
Перегрев помещений при ленточном остеклении, ориентированном на южные румбы горизонта, и его неблагоприятное воздействие на учащихся неоднократно отмечались в печати (Е. И. Кореневская; А. Г. Глу-щенко и И. И. Слепушкина); Р. В. Силла и М. Э. Теосте подтверждают точку зрения Ф. Ф. Эрисмана о необходимости ориентации классов на ® север1.
По нашему мнению, решение вопроса о солнцезащите в школьных зданиях должно идти путем применения специальных устройств и ориентации части классных помещений на северные румбы горизонта. В южных районах страны при значительной высоте стояния солнца южная ориентация позволяет применять стационарные солнцезащитные устройства, тогда как в средних и северных широтах единственно радикальным средством борьбы с инсоляцией является применение регулируемых жалюзи, размещаемых в межрамном пространстве, что частично снижает и перегрев помещений, в то время как жалюзи и шторы, расположенные с внутренней стороны светопроема, практически не избавляют от пере-
1 Гигиенические вопросы строительства школ и дошкольных учреждений. Изд-во «Медицина», 1965.
грева. При ориентации классных помещений на северные румбы горизонта достигается наибольшая равномерность освещения по глубине помещения, исключаются световые блики, резко снижается тепловая радиация особенно в южных районах, но зато несколько снижается продолжительность использования естественного освещения.
Оконные стекла практически не пропускают коротковолновой части ультрафиолетовой радиации, поэтому безразлично, куда ориентированы светопроемы. В крайнем случае недостаток ультрафиолетовой радиации, видимо, можно восполнить «эритемными лампами», которые находят применение в лечебных учреждениях.
Одновременно следует добиваться быстрейшего развития отечественной промышленности по выпуску разнообразных солнцезащитных устройств для защиты помещений, ориентированных на юг, юго-восток и юго-запад. Выбор средств солнцезащиты или ориентации классных помещений зависит от ряда ¡местных условий, и совершенно неправильно рекомендовать для всех случаев единое решение. Необходимо предоставить большую самостоятельность архитектору в разумном решении подобных вопросов.
Выводы
1. Дальнейшее строительство блочных зданий школ с простенками шире 64 см должно быть запрещено, поскольку естественная освещенность в них значительно ниже нормы.
2. Нормируемые минимальные коэффициенты естественной освещенности целесообразно повысить до 2%, однако такие уровни освещенности (в свободном от учеников классе) возможны лишь при одновременном увеличении высоты этажа не менее чем до 3,6 м или при применении систем естественного освещения с эффективным верхним подсветом.
3. Для обеспечения оптимальных уровней и распределения естественного освещения в классах следует применять ленточное остекление с обязательным использованием надежных средств солнцезащиты при ориентации светопроемов на юго-восток, юг и юго-запад или на северные румбы горизонта.
4. Нормы проектирования должны предоставлять архитектуру право по согласованию с органами санитарного надзора производить выбор ориентации классных помещений в зависимости от климатического района строительства, количества ясных и пасмурных дней, наличия или отсутствия вблизи строительного участка затеняющих зданий и зеленых насаждений, направления господствующих ветров, вида применяемой солнцезащиты и, наконец, экономических соображений1.
Поступила 17/У 1967 г.
1 Редакция журнала просит читателей принять участие в обсуждении как статьи авторов в целом, так в особенности их предложения о предоставлении архитекторам большей свободы в выборе ориентации классных помещений.
