CC BY
11
количество информации, получаемой школьником в процессе урока, и проследить влияние этого фактора на организм. Это позволит более точно подойти к гигиеническому нормированию процесса обучения.
Важное значение имеют поиски наиболее тонких и адекватных методик исследования, позволяющих вести наблюдения за динамикой физиологических функций в процессе учебной и трудовой деятельности. Успешное решение всех этих задач возможно при тесном контакте гигиенистов, физиологов, педагогов и психологов.
ЛИТЕРАТУРА
Дьячков а Н. Г. В кн.: Гигиена детей и подростков. М., 1965, с. 248.— Родина А. П. В кн.: Гигиена воспитания и обучения детей н подростков. Минск. 1965, с. 56.
Поступила 7/XII 1965 г.
HYGIENIC PROBLEMS CONNECTED WITH NEW TEACHING METHODS
USED IN SCHOOLS
R. G. Sapozhnikova
In the system of teaching of children and adolescents new methods ade elaborated in order to raise its effectivity. The main changes are distiinuished by three trends: 1. Changes in the system of primary education; 2. Introduction of program tests and other technical means in the teaching process; 3. Creation of specialized schools (mathematical, language, art, etc.).
The aim of the hygienists is to determine the effect of new methods of teaching on the health of children and adolescents. The author points to the necessity of disregarding the customary methods of assessment of the strain according to the number of school-hours. The time ripe for considering the quantity of information received by the pupils in the course of a lesson and the effect produced by it on the body. Thereby, in will be possible to obtain a more precise hygienic assessment of the teaching process. It is most important to find more sensitive and adequate investigation methods capable to trace the kinetics of physiological functions in the course of the teaching process and the working activities of the school undergraduates.
УДК 613.5:371.621]:628.8 + 613.955:613.166
микроклимат классных помещении и тепловое состояние детей в школах с различными ограждающими конструкциями
В. В. Недева Институт гигиены детей и подростков АМН СССР
Для строительства школ, помимо кирпича, все шире применяют облегченные материалы — панели и блоки из легких ячеистых бетонов (пенобетон, силикатобетон, керамзитобетон и т. д.). Целесообразность использования этих материалов наряду с их легкостью и малым весом обусловлена также высокими теплоизоляционными свойствами (большой пористостью и малой теплоемкостью), доступностью и дешевизной изготовления.
Применение блоков и панелей из ячеистых бетонов позволяет значительно облегчить и ускорить процесс возведения школьных зданий, унифицируя готовые конструкции с конструктивными элементами жилья и расширяя для их производства индустриальную базу. Внедрение железобетонного каркаса и самонесущих панелей при строительстве школ из
новых материалов помогает сохранить в учебных помещениях даже при снижении высоты потолка до 3 м близкие к нормам условия естественного освещения путем устройства ленточного остекления, изменения конфигурации классных помещений (поперечные и квадратные классы) и создания дополнительного подсвета их справа; коэффициент естественного освещения в таких школах составляет 1,6—1,9%.
Положительные качества новых материалов и конструкций определили их значение в школьном строительстве и привели к тому, что школы из облегченных материалов стали воздвигать повсеместно, зачастую без учета местных климатических особенностей. Не учитывали при этом и некоторые отрицательные качества новых ограждающих конструкций, которые давно отмечали гигиенисты и теплофизики, изучавшие теплозащитные свойства материалов и микроклимат в построенных из них жилищах.
Уменьшение толщины наружных ограждений с 45—50 см в кирпиче до 25—35 см в новых конструкциях, действительно, не влияет на их теплоизоляционные свойства (И. Казаков и И. Линьков, и др.). Однако имеются указания, что лабораторные данные исследования панелей зачастую не совпадают с теми, которые получены в натурных условиях. Это объясняется плохой герметизацией стыков панелей (К. Д. Хмелюк и Н. Н. Дужкин), высокой влажностью последних, особенно в первые 2—3 года эксплуатации, и плохой герметизацией стыков панелей с окнами (Е. И. Семенова; Schülle). Высокая продуваемость стыков панелей и стыков панелей с окнами вызывает их промерзание и резкое ухудшение микроклимата помещений (В. А. Рудейко и М. Н. Григорьева, и др.).
В формировании микроклимата помещений особую роль играют светопроемы. Увеличение остекления классов в школьных зданиях новых конструкций с 10 до 19 м2 и плохая герметизация стыков наружных ограждений с окнами увеличивают теплопотери почти вдвое. По данным В. П. Титова, теплопотери помещения обусловлены в первую очередь светопроемами и составляют 7/ю—8/ю общих теплопотерь здания против '/ю—6/ю потерь через стены и стыки ограждений. Применение спаренных переплетов окон значительно понижает температуру поверхности остекления (Е. И. Семенова). Инфильтрация холодного воздуха через такие окна вызывает и понижение внутренней температуры ограждений.
Для обеспечения оптимальных микроклиматических условий в зданиях из облегченных строительных материалов требуется изменение систем отопления и вентиляции. Все это вызывает необходимость специального изучения микроклимата и теплового состояния учащихся в школах с новыми ограждающими конструкциями и новыми санитарно-техниче-скими устройствами.
В условиях школы '/з детей постоянно, на протяжении 4—6 часов, фиксирована неподвижно у наружной стены и остекления. Существующие строительные нормативы микроклимата общественных зданий по существу не учитывают влияния на организм человека температуры ограждающих конструкций, тогда как теплоотдача излучением в условиях помещения составляет от 43,8 до 59,1% общих теплопотерь. При низкой температуре ограждений это наиболее неблагоприятный вид теплоотдачи.
Микроклимат исследовали в 3 панельных школах с ленточным остеклением в отопительные сезоны 1963—1965 г.: в школе № 13 Калининграда Московской области из керамзитобетона с обычной конфигурацией классов и обычным радиаторным отоплением; в школе № 15 Подольска Московской области из керамзитобетона с поперечной конфигурацией классов и обычным радиаторным отоплением; в школе № 819 Москвы из керамзитобетона с обычной конфигурацией классов и системой приточной вентиляции, совмещенной с отоплением.
Отдельные исследования были проведены, кроме того, в 2 кирпичных школах Норильска с обычным остеклением и радиаторным отоплением.
Температуру воздуха по рядам в классах измеряли с помощью психрометра и термостанции на уровне 1 и 0,1 м от пола, температуру воздуха у стен — термографами, температуру ограждений — с помощью термостанции; влажность воздуха регистрировали психрометром, а подвижность его — кататермометром.
Как показали исследования, температура воздуха и ограждений в панельных зданиях школы с обычным водяным отоплением примерно одинакова. Температура воздуха в центре класса колебалась в зависимости от температуры наружного воздуха от 17,1 до 21,2° в школе № 13 и от 18,1 до 20,8° в школе № 15; влажность воздуха составляла 35—65%. Только при температуре наружного воздуха ниже —15° в школе № 13 степень нагретости воздуха в классе была ниже оптимальной (14,2—17,0°). Однако в этих школах отмечались недопустимо большие перепады между температурой воздуха у 1-го ряда парт и наружной стены: они были выше в школе № 13, очевидно, за счет худшей герметизации окон. Подвижность воздуха у окон в этой школе составляла
1 м/сек, температура стекла в отдельные дни падала до 0° (средняя температура 3—5°), а температурный градиент воздух — стекло превышал 5°.
В школе № 819 с приточной вентиляцией, совмещенной о отоплением, разница температуры воздуха у 1-го ряда парт и наружной стены оставалась значительной (3,3—5,7°), однако она обусловливалась более высоким уровнем температуры воздуха в классе, которая зависела от высокой температуры теплоносителя (воздух). Температура наружных ограждений в этой школе (стена, стекло) была выше, чем в первых
2 школах, на 1,5—7°. Это объяснялось наличием подпора воздуха в классах (поступление в классы 200—600 м3 воздуха в час) '.
Относительно высокие температурные градиенты воздух — ограждение (2,7—6,6°) обусловливались более высокими показателями температуры воздуха (17—19° у наружной стены против 9—14° в школах с обычным отоплением).
При сравнении микроклимата в панельных (Московская область) и кирпичных зданиях школ (Норильск) с одинаковой системой отопления (водяное) обращало на себя внимание следующее обстоятельство: в кирпичных школах при температуре наружного воздуха —25—35° степень нагретости ограждений была выше, чем в панельных школах при температуре наружного воздуха 5—20°. Даже при температуре наружного воздуха —40—45° температура стен и стекол в кирпичных школах оказалась выше, чем в панельной (школа № 13) при температуре наружного воздуха 5—20°. Температура стен в этих кирпичных школах близка к температуре стен в панельной школе № 819 с приточной вентиляцией, совмещенной с отоплением.
Разница температуры воздуха по рядам парт во всех школах была невелика: в панельных школах с водяным отоплением 0,1 —1,1°, в школе с приточной вентиляцией 0,2—0,9° и в кирпичных школах Норильска
1 Система приточной вентиляции, совмещенной с отоплением, значительно улучшает состояние воздушной среды учебных помещений, исключая рециркуляцию возду-
ха, неизбежную при вытяжной вентиляции. Результаты исследований гф этим вопросам излагали Е. И. Кореневская, Ф. Л. Кальманович, О. И. Басова и др. в статье «Гигиеническая характеристика некоторых систем вентиляции школьных зданий»
(сб. «Гигиена детей и подростков» .под редакцией Г. Н. Сердюковской и С. М. Гром-баха, 1965); В. Е. Константинова в статье «Воздухообмен в школе современной планировки при различных системах вентиляции» (сб. «Гигиенические вопросы строительства школ и дошкольных учреждений» под редакцией Г. Н. Сердюковской и Е. И. Ко-реневской, 1965); Е. И. Кореневская в статье «Оснойные принципы нормирования факторов внешней среды в школах и детских дошкольных учреждениях/ (там же).
0,1—0,7°. Максимальный температурный градиент наблюдался в школе № 13 — от 0,5—1,0 при температуре наружного воздуха 5—15° до 2,8 при —15—20°.
Для оценки теплового состояния детей, сидящих в 1—3-м рядах парт в школе № 13 Калининграда, школе № 819 Москвы и школах Норильска, мы измеряли температуру тела, поверхности кожи и тепловой поток в 6 точках (лоб, грудь, предплечье, кисть, голень и стопа), тепловое излучение с открытых поверхностей кожи (лоб, щека и кисть), а также учитывали теплоощущение. Температуру поверхности кожи и тепловой поток измеряли при помощи биотепломера, датчики которого фиксировали в течение дня в указанных выше точках поверхности тела испытуемых, и при помощи микроэлектротермометра и биотерма (испытуемых меняли каждый урок). Тепловое излучение измеряли с помощью дифференциального радиометра системы А. Н. Сизякова. Полученные данные представлены в таблице.
В данной работе мы не анализируем абсолютных показателей, характеризующих тепловое состояние детей, так как они отражают возрастные и климатические особенности его и не имеют прямого отношения к настоящему исследованию.
Особый интерес представляет анализ теплового состояния детей, сидящих в классах в разных рядах (1-й, 2-й и 3-й). Как видно из таблицы, в панельной школе № 13 при одинаковой температуре воздуха в классе температура кожи у детей, сидевших в 1-м ряду, была ниже, чем у детей, сидящих во 2—3-м рядах. Разница средней температуры кожи груди, которая считается наиболее стабильным показателем, у детей, сидевших в 1-м ряду (у окна) и 2—3-м рядах, достигала 0,7°. При повышении температуры воздуха она уменьшалась или отсутствовала. Разница средних показателей температуры кожи конечностей, которые, как известно, более чувствительны к незначительным изменениям микроклимата, достигала 4,2°. Она также оказывалась наиболее выраженной при температуре воздуха 17—18° и несколько сглаживалась с ее повышением. При температуре воздуха 17—18° и температуре стекла 3,3—5,5° разница в тепловом состоянии детей, сидевших у окна и во 2—3-м рядах, была статистически достоверна по всем показателям, а при температуре воздуха выше 19° — только по показателям температуры кожи конечностей. Дети, сидевшие в 1-м ряду, одевались значительно теплее. Несмотря на это, они нередко жаловались на дискомфортное теплоощущение, указывая на то, что им «прохладно» и даже «холодно» (32 из 175 ответов). У девочек, более легко одетых, наблюдались низкие показатели температуры кожи конечностей и больший перепад температуры кожи грудь — стопа, грудь — кисть. Если учесть литературные данные, свидетельствующие о том, что в условиях комфорта перепад температуры кожи грудь—-стопа должен составлять 2—6°, а температуры кожи грудь— кисть 2—4°, то у наблюдаемых нами детей, сидевших в 1-м ряду, даже при температуре воздуха 19—20° перепад грудь — кисть был велик (5,3°). Небезынтересно отметить, что перепад температуры кожи грудь — кисть у них вообще был выше, чем перепад температуры кожи грудь — стопа, что, по-видимому, объясняется наличием у этих школьников очень теплой обуви.
При температуре воздуха 18—20° у учащихся школ Норильска также отмечалась разница в тепловом состоянии, но она была статистически недостоверна. При температуре воздуха 21—22° достоверность разницы температуры кожи у детей, сидевших в 1-м и 2—3-м рядах, оказалась статистически достоверной (7 = 3,1—4,4). Это можно объяснить тем, что температура воздуха 21—22° наблюдалась в классе преимущественно в холодные дни, когда на улице было —42—45°. В этих условиях, как видно из таблицы, температура наружных ограждений была наиболее низкой.
Тепловое состояние детей, сидящих в 1 3-м рядах парт, в школах с разными ограждающими конструкциями
и разными системами отопления
Температура воздуха (в градусах)
17- -18 19-20 21- -22
Школа 1-й ряд 2-й ряд 3-й ряд 1-й ряд 2-й ряд 3-й ряд 1-Й ряд 2-й ряд 3-й ряд
у окна вдали от окна у окна вдали от окна у окна вдали от окна
Температура кожи Лоб Грудь Кисть Стопа 32,3 34,5 26,1 27,9 32.6 34.7 28,9 29,0 33,0 35,0 30,3 29,9 33,4 35,1 30,3 30,9 32,6 34,8 29,5 30,1 33.1 35,0 29,9 30.2 33,3 35,2 31,6 31,9 33,4 35,0 31,2 32,8 33,2 35.0 31.1 31,7 33,2 34,8 31,0 31,6 32,6 34,6 31,1 31,5 33.4 34,9 31.5 33,8
Тепловой поток (п) 41 1 16 6 19 39 20 21 20 33 26 46 57
№ 13 Величина теплового излучения (/?) 53,4 55,2 — 62,2 49,3 51,8 52,1 49,7 41,1 47,1 49,7 48,2
Грудь—кисть 8,2 6,4 4,6 5,2 5,3 5,2 3,5 3,6 3,9 3,8 3,8 3,4
Перепады
Грудь—стопа 6,7 5,5 4,9 6,8 ' 4,9 4,7 3,3 2,5 3,3 3,2 3,5 2,8
Средне-взвешенный тепловой поток 37,7 — — 29,0 30,7 24,8 31,3 33.6 31,8 33,1 31,7 28,6
Температура воздуха (в градусах)
18- -19 20- -21 22- -23
1-й ряд 2—3-й ряды 1-й ряд 2—3-й ряды 1-Я ряд 2—3-й ряды
Лоб 32,0 31,3 32,5 32,2 32,4 32,3
Температура кожи Грудь 33,4 32,7 33,8 33,6 33,8 33,9
Кисть 30,9 28,9 31,3 30,5 30,7 30,2
Стопа 29,6 29,0 30,8 31,4 30,4 29,7
№819
Тепловой поток (л) 8 6 20 17 30 26
Величина теплового излучения (#) 50,4 47,1 53,2 43,9 45,2 47,4
Грудь—кисть 2,5 3,8 2,5 3,1 3,1 3,7
Перепады 3,8 3,7
Грудь—стопа 3,0 2,2 3,4 4,2
Температура воздуха (в градусах)
17- -18 19- -20 21- -22
Лоб 31,4 32,7 32,7 32,6 32,6 34,9
1 Грудь 33,4 33,4 34,2 34,2 33,5 34,7
Температура кожи Кисть 29,8 33,7 30,7 31,8 31,0 33,1
Нориль- Стопа 27,0 31,5 29,0 30,7 29,1 32,0
ска
Тепловой поток 1 1 8 22 4 34
Величина теплового излучения (/?) 84,6 84,2 61,7 64,2 62,3 56,3
Перепады Грудь—кисть 3,6 0,3 3,5 2,5 2,5 1,6
Грудь—стопа 6,4 1,9 5,2 3,6 4,4 2,7
В школе № 819 разница в температуре кожи у детей, сидевших в 1-м и 2—3-м рядах, отсутствовала или была статистически недостоверной, причем температура кожи часто оказывалась выше у детей, сидевших в 1-м ряду, что можно отчасти объяснить направлением воздушного факела — по потолку ближе к окнам.
Исследование отдачи тепла излучением имело целью выяснить влияние низких температур наружных ограждений на радиационный баланс детского организма. Из той же таблицы видно, что в школе № 13, как правило, суммарная отдача тепла конвекцией и излучением (тепловой поток, или п) у детей, сидевших в 1-м ряду, выше, чем у детей, находящихся в 3-м и особенно во 2-м ряду.
В величине теплового излучения (/?) не отмечено таких закономерностей. По-видимому, отдаче тепла излучением у детей, сидящих в классе в 1-м ряду, препятствует близкое расположение батарей центрального отопления, тогда как отдача тепла конвекцией у них высока в связи с инфильтрацией холодного воздуха через неплотности окон и высокой его подвижностью. Отсутствие разницы в характере теплоотдачи излучением у детей, сидящих в 1-м и 2-м рядах, может быть обусловлено и тем, что зона отрицательного влияния холодных ограждений распространяется на 2 м, т. е. и на 2-й ряд. Отрицательное воздействие в условиях данной школы (1-й год эксплуатации) могут оказывать на детей, сидящих в классе в 3-м ряду, относительно холодные внутренние стены (температура воздуха у внутренней стены колеблется от 14 до 18°). На величину теплового потока влияет также одежда, а она, как указывалось выше, не всегда одинакова у всех детей. Поэтому в ряде случаев показатели, характеризующие тепловой поток, у детей, находящихся во 2-м и 3-м рядах, также высоки; а это в свою очередь сказывается и на средних величинах.
Таким образом, наши исследования показали, что микроклиматические условия в панельных школьных зданиях с обычной системой отопления при любой минусовой температуре наружного воздуха не удовлетворяют гигиеническим требованиям, это подтверждается данными о тепловом состоянии детей.
В кирпичных школьных зданиях неблагоприятные микроклиматические условия и дискомфортное тепловое состояние у детей, сидящих в классе в 1-м ряду, наблюдаются лишь при температуре наружного воздуха ниже —40°.
Различия в тепловом состоянии детей, сидящих в 1-м и 2—3-м рядах, обусловлены в первую очередь инфильтрацией холодного наружного воздуха через неплотности окон, которая вызывает и понижение температуры ограждений (стекло, наружняя стена). Приточная вентиляция, совмещенная с отоплением, благодаря наличию подпора воздуха в классах исключает инфильтрацию, улучшает микроклимат помещений и тепловое состояние детей. При строительстве панельных школ с ленточным остеклением необходима тщательная герметизация окон и стыков панелей с окнами; целесообразно также применение приточной вентиляции, совмещенной с отоплением.
Л ИТЕРАТУРА
Дужкин Н. Н. В кн.: Материалы совещания «Тепловой режим жилых и общественных зданий из крупноразмерных элементов. М., 1964, в. 3. с. 10. — Казаков И., Линьков И. Архитектура СССР, 1961, № 9, с. 24. — Рудейко В. А., Григорьева М. Н. Труды Ленинградск. санитарно-гигиенического мед. ин-та, 1961, т. 68, с. 46. — С е м е н о в а Е. И. В кн.: Исследования по микроклимату населенных мест и зданий и по строительной физике. М., 1962, сб. № 2, с. 141. — Семенова Е. И. В кн.: Теплотехнические качества и микроклимат крупнопанельных жилых зданий. М., 1965, с. 39. — БсНаПе СезипсШеИзтеешег, 1962, Вс! 6, Б. 153, —Титов В. П. В кн.: Материалы совещания. Тепловой режим жилых и общественных зданий из крупноразмерных элементов. М., 1964, в. 5, с. 17. — Хмелюк К. Д., Дужкин Н. И. Там же, в. 8, с. 1.
Поступила 19/1 1966 г.
THE MICROCLIMATE OF CLASS-ROOMS AND THE THERMAL STATE OF CHILDREN IN SCHOOLS WITH VARIOUS PROTECTING CONSTRUCTIONS
V. V. Nedeva
A study of the microclimate prevailing in class-rooms and the thermal state of children in schools with various protecting constructions and heating systems was undertaken. The finding was that unfavorable microclimatic conditions prevail in panel school buildings with continuous glass panes and an ordinary heating system. Significant differences noted in the thermal state of children sitting in the 1st, 2nd and 3rd raws were due mainly to the penetration of cold outside air through the chinks in the window frames and the fall of temperature of the outside constructions.
In the brick school buildings with ordinary windows the school children sitting in the first raw feel thermal discomfort only when the outside air temperature falls down to —40°.
In the panel school buildings the window frames and their junction with the panels should be air tight. The use of indraft ventilation in combination with heating in the panel schools with continuous window panes prevents the penetration of cold air into the classrooms and creares a comfortable microclimate in them.
УДК 616.71-008.924.2.02.90
К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ СТРОНЦИЯ-90 В СКЕЛЕТЕ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА
А. Н. Марей, Е. И. Ярцев, Э. И. Моисеенко
Наблюдаемые в настоящее время низкие уровни стронция-90 в организме людей не могут быть измерены непосредственно у человека существующими приборами. Эта задача успешно решается путем радиохимических исследований образцов костной ткани, отобранных при патоло-гоанатомических вскрытиях, и на основании изучения проб экстрагированных зубов.
Однако концентрации стронция-90 в различных костях и частях.той или иной кости взрослых людей неодинаковы и, как правило, не соответствуют средним значениям для скелета. Связь между содержанием стронция в отдельной кости и средней концентрацией его в скелете определяется отношением этих величин, которое принято называть коэффициентом нормализации.
Учитывая факт относительного перераспределения с течением времени изотопа в скелете, необходимо рекомендованные различными авторами величины коэффициентов нормализации для различных костей (БсИ^ей с соавторами, и др.) подвергать периодической проверке. С этой целью и была проведена настоящая работа.
Содержание стронция-90 в костном материале определяли по экстракционной методике с применением в качестве экстрагената трибутил-фосфата (М. М. Голутвина и соавторы). Активность конечного препарата измеряли на установке типа УМФ с малым фоном 0,5-^-1,5 имп/мин). Ошибка анализа примерно совпадает с ошибкой счета образцов, которая составила (по.данным 300 измерений) в среднем ±10% и не превышала 20%.
Расчет количества стронция в анализируемых пробах производили в стронциевых единицах (мкмккюри на 1 г Са) и в кюри на 1 кг костной ткани.
Распределение стронция-90 было исследовано в 20 скелетах взрослых людей, которые при жизни по роду своей деятельности не имели контакта с радиоактивными веществами и умерли от случайных причин.
3
35
