CC BY
10
УДК 613.5:371,7]:628.8
МИКРОКЛИМАТ В КЛАССНЫХ КОМНАТАХ ШКОЛЫ С ЛЕНТОЧНЫМ ОСТЕКЛЕНИЕМ
Доц. А. Г. Глущенко
Киевский медицинский институт
Изучались динамика микроклимата на протяжении учебного года Сот 8 до 14 часов), а также тепловое состояние школьников Киева, занимающихся в классных комнатах (ориентация на юг — юго-восток) с ленточным остеклением фасадной стены. Исследования показали, что эти школьники большую часть года и дня находятся в условиях теплового дискомфорта. Зона комфорта лежит в пределах 16—21°, а температура воздуха в этих границах практически встречается лишь на 1—2-х уроках. Матерчатые внутренние шторы не улучшают микроклимата в классных помещениях.
Основной задачей строительства экспериментальной школы в Киеве было достижение оптимальных условий дневного освещения в классных комнатах при местных особенностях свето-климатического района. В школе осуществлено ленточное остекление фасадной стены и дополнительно устроены ленты окон в верхней части стены, выходящей в коридор.
Результаты гигиенической оценки светового режима опубликованы нами совместно с И. И. Слепушкиной в 1965 г. Но огромная световая поверхность (19 м2) не может не влиять и на микроклимат помещений. Поэтому мы поставили перед собой цель — дать гигиеническую оценку микроклимата классных комнат в связи с особенностями их планировки. Наблюдения за микроклиматом проводились в классной комнате на 3-м этаже, ориентированной на юг—юго-восток. Естественная вентиляция осуществлялась за счет фрамуг, расположенных в нижней части окон, а также фрамуг окон, выходящих в коридор. Система искусственной вентиляции не использовалась.
Параметры микроклимата (температура воздуха, относительная влажность и скорость движения его, температура ограждающих поверхностей) исследовались по общепринятой методике. Температура ограждающих поверхностей и кожи измерялась с помощью электротермометров сопротивления и ТЭМП-60. Тепловое состояние учащихся определялось при всех встречающихся значениях температуры воздуха в классных помещениях у 22 школьников (15—17 лет) путем опроса (по 5-балльной шкале проф. Г. X. Шахбазяна) и объективно посредством замера температуры кожи лба (над переносицей), кисти (на тыльной поверхности среднего пальца левой руки) и груди (у рукоятки грудины).
Натурные наблюдения за распределением солнечных лучей показали, что учащиеся, сидящие в 1-м ряду парт, подвергаются облучению почти весь учебный год на протяжении 6 уроков (зимой — 4 урока). Школьники, размещенные во 2-м ряду парт, инсолируются большую часть года 4—6 часов и только весной 2—3 часа. На партах 3-го ряда интенсивная и продолжительная инсоляция отмечается только зимой.
Для выявления воздействия на микроклимат помещения температуры наружного воздуха и инсоляции проводились исследования в отсутствие учащихся. В пасмурную погоду температура воздуха г ходе учебного дня претерпевает изменения в пределах 1 —1,5°. Большая световая поверхность способствует значительному охлаждению помещения за ночь, и при низкой температуре наружного воздуха к утру (8 часов) температура воздуха в помещении равна 10,8—15,7°, тогда как в клаооных помещениях без ленточного остекления стен—16,8—18,4°. Утренний уровень температуры воздуха классных комнат, определяющий ее и в
3*
35
последующие часы, зависит от температуры наружного воздуха и состояния облачности не только в день исследования, но и в предыдущие дни. В теплые дни температура воздуха в классных помещениях с ленточным остеклением выше (рис. 1), чем в классных комнатах без него. В течение дня температура повышалась на 3—6°. При температуре 'Наружного воздуха выше 15° степень нагретости его внутри помещения достигает 26—30° (рис. 2).
Неблагоприятные условия радиационного режима создаются в холодные дни неотапливаемого сезона: поверхность стекла нагревается до 5° при температуре поверхности внутренней стены до 18—20°. Низкая температура стекла способствует повышенной теплоотдаче учащихся, особенно тех, которые сидят в Ьм ряду парт.
с'с
зг
зо 28 26 24 22 20 18
_
8 9 /О 11 12 13 И Часы дня
Рис. 1. Динамика температуры воздуха в классах с различной площадью остекления (температура наружного воздуха 16,1°). А — ленточное остекление. Б — обычное остекление.
С С
32
ЗО 28 26 24 22 20
///
У
8 9 /О II 12 /3 И Часы дня
Рис. 2. Динамика температуры воздуха в классных комнатах в ясную погоду (занятий нет).
А—температура наружного воздуха 18,1—21°. Б — температура наружного воздуха 15,1—18°. В — температура наружного воздуха 12—15°.
Относительная влажность воздуха в основном находится в пределах рекомендуемых норм и составляет 49—68%.
В ясную погоду температура воздуха уже с утра равна 20—22° и к концу дня (14 часов), когда занятий в классных помещениях нет, достигает в ореднем 26—28°. Различная глубина проникновения солнечных лучей обусловливает значительную разницу в тепературе воздуха по горизонтали помещения — у 1-го ряда парт 26—30°, а у 2-го ряда 22-^-24° (12 часов). Инсоляция влияет и на радиационный режим в классных комнатах — температура поверхности стекла составляет 30—35°, а внутренней стены — только 22—25°. Относительная влажность воздуха, как правило, доходит до 40—45%, скорость движения воздуха без специально организованного проветривания не превышает 0,05 м/сек.
Во время занятий неблагоприятные условия температурного режима усугубляются суммарным действием прямого солнечного облучения и теплоты, выделяемой учащимися. Даже при низких значениях температуры наружного воздуха (6—9°) степень нагретости воздуха внутри помещения при попадании прямых солнечных лучей достигает 28°. По мере того как наружный воздух становится теплее, возрастает температура воздуха и внутри помещения, составляя 37—38°. Несмотря на то что уже при температуре наружного воздуха 10—12° занятия проводятся при открытых окнах, температура внутри комнат остается очень высокой. Перепад температуры воздух — ограждение (температура поверхности стекла и среднекбмнатная температура воздуха) бывает значи-
тельным, достигая 8—10°. При попадании солнечных лучей почти не обнаруживается перепад между температурой стекла и воздуха на уровне 1-го ряда парт за счет того, что оба показателя очень высоки. Большая поверхность нагретого солнцем стекла создает как бы экран излучения, внутренняя поверхность стекла нагревается почти до 40°. Температура поверхности внутренних стен (собственно наружная стена отсутствует) зависит от глубины проникновения солнечных лучей и степени нагрето-сти воздуха внутри помещений и составляет в основном 25—28°. Относительная влажность находится в пределах 32—50%.
В классных комнатах с ленточным остеклением одностороннее проветривание во время уроков и на переменах не обеспечивает должного эффекта. Скорость движения воздуха во время уроков при занятиях с открытыми окнами равна 0,08—0,1 м/сек. Сквозное проветривание на переменах повышает движение воздуха до 0,1—0,3 м/сек и приводит к нестойкому снижению температуры воздуха, которая, однако, уже на 15— 20-й минуте урока становится прежней. В классных помещениях с обычным остеклением температура воздуха (при той же ориентации) обычно не выходит за пределы 38° и правильно организованное проветривание на переменах и уроках несколько нормализует температурный режим внутри помещения.
Для солнцезащиты в классных комнатах используют белые льняные шторы, закрывающие всю поверхность стекла. Применение штор, однако, почти не сказывается на основных параметрах микроклимата: температура ограждений и воздуха остается очень высокой, скорость движения воздуха больше уменьшается, так как нет возможности проводить занятия при открытых окнах и даже фрамугах; все это усугубляет у школьников ощущение духоты. В отопительном сезоне года при температуре наружного воздуха ниже 10° степень нагретости воздуха внутри помещений в первую половину дня не достигает 14—15°. Учащиеся, сидящие в 1-м ряду парт, подвержены одновременно влиянию холодных струй воздуха от поверхности окон (верхняя часть туловища) и теплых от радиаторов (нижняя часть туловища). Они отмечают, что «сильно дует», и это верно: скорость движения воздуха на высоте стола парты составляет 1— 1,2 м/сек. Неблагоприятный микроклимат наблюдается и в относительно теплые зимние ясные дни (наружная температура 0-^5°): на уровне 1-го ряда парт при попадании прямых солнечных лучей воздух нагревается до 33—37° при средней температуре воздуха в классной комнате 29—30°.
Физиологические реакции учащихся соответствуют микроклимату в классных комнатах. Анализ теплоощущений школьников и температуры их кожи лба показал, что если воздух в классных помещениях нагрет до 16°, то почти все обследованные дети указывают на дискомфортные условия; по мнению 97,2% школьников, им «прохладно» и «холодно», средняя температура кожи лба у них не превышает 30°, тогда как та же температура, соответствующая, по данным М. С. Горомосова и нашим материалам, тепловому комфорту, лежит в границах 32,5—33°. Состояние комфорта большинство учащихся испытывает при температуре воздуха 16—21°. Однако при температуре 19—21° значительное число школьников характеризует теплоощущение уже как «тепло» и «жарко». Следует отметить, что у школьников, которые отмечают состояние дискомфорта, субъективные ощущения не всегда соответствуют температуре кожи лба: в среднем она находится в пределах 33,1—33,4°; только при степени нагретости воздуха 22—24° выявляется почти полный параллелизм между теплоощущениями учащихся и температурой кожи лба, но до момента появления потоотделения. При отделении пота температура кожи снижается. Уже при температуре воздуха 25—28° учащиеся жалуются на то, что им жарко, непереносимо жарко, отмечают сонливость, головную боль и тошноту.
В качестве критерия оценки теплового состояния организма ряд авторов рекомендует использовать разность между температурой кожи на различных участках тела. По нашим данным, телоощущению «прохладно» соответствует средняя разность 6,08°, «хорошо»— 3,9°, «тепло»— 2,4° и «жарко»— 1,72°. Колебания составляют для теплоощущений «прохладно» 5,07—7,09°, «хорошо»—2,8—5,0°, «тепло»—1,7—3,09° и «жарко»— 0,8—2,64°.
Если воздух нагрет до 13—15°, то разность температуры кожи грудь—кисть почти у всех школьников (93,6%) лежит в границах 5,07— 7,09°, что соответствует теплоощущению «холодно» и «прохладно». Разность в пределах 5—2,8°, соответствующая состоянию теплового комфорта, обнаружена при температуре окружающей среды 16—18° у 70% школьников и при температуре до 21° у 48% учащихся. Уже при степени нагретости воздуха до 22° разность температуры кожи грудь—кисть составляет у 70—100% учащихся 0,8—3,09°. Иначе говоря, выявляется напряжение терморегуляционного аппарата. Таким образом, по показателям температуры отдельных участков кожи (лоб) и разности температуры кожи грудь — кисть зона теплового комфорта в классных комнатах с ленточным остеклением находится в пределах 16—21°. Температура воздуха в этих границах в ясные дни бывает только на 1-м уроке, а уже со 2-го урока она достигает 24—25°; в пасмурные дни неотапливаемого сезона года воздух в классных комнатах нагрет до 16—21° при температуре наружного воздуха от —6 до + 15°, да и то, начиная с температуры 9—12°, только до 4-го урока.
Следовательно, в ясные дни на протяжении всего учебного дня, а в пасмурные дни с 4-го урока учащиеся находятся в обстановке резкого теплового дискомфорта. Необходимо отметить, что в пределах одного и того же классного помещения школьники находятся в неодинаковых условиях. Учащиеся, сидящие в 1-м ряду парт, почти весь учебный год испытывают состояние теплового дискомфорта: в пасмурные дни при относительно низкой тепературе наружного воздуха (тепература воздуха в помещении 13—15°) 10—11 из 12 учеников, сидящих в 1-м ряду, характеризуют свое состояние как «холодно» и «прохладно»; температура кожи лба у них равна 26,3—28,1°. В то же время большинство школьников, сидящих в 3-м ряду парт, отмечает состояние комфорта, хотя температура кожи лба у них достигает 32,5°.
В ясные дни школьники, сидящие в 1-м ряду парт, весь учебный день находятся под воздействием инсоляции, крайне высокой температуры воздуха и ограждений (стекла). Это обусловливает резкое напряжение терморегуляционного аппарата и крайне тяжелые субъективные ощущения. Между тем солнечные лучи на протяжении большей части дня (3—4 часа) не достигают 3-го ряда парт. Большинство учащихся, сидящих в этом ряду, находится в состоянии теплового комфорта или близком к нему состоянии.
Выводы
1. В классных помещениях с ленточным остеклением оветонесущей стены, ориентированной на юг — юго-восток, на протяжении большей части учебного года создается крайне неблагоприятный микроклимат.
2. Школьники большую часть дня находятся в условиях теплового дискомфорта.
3. Зона комфорта (16—21°) практически встречается только на 1— 2-х уроках.
4. Матерчатые внутренние шторы не улучшают микроклимата в классных помещениях.
5. В условиях средней климатической полосы Украины ленточное остекление в классных помещениях не может быть использовано без действенных средств солнцезащиты.
ЛИТЕРАТУРА
Горомосов М. С. Гиг. и сан., 1951, № 8, с. 3. — Глущенко А. Г., Сле-Пушкина И. И. В кн.: Гигиенические вопросы строительства школ и дошкольных учреждений. М., 1965, с. 195. — С а п о ж н и к о в а Р. Г. Педиатрия, 1956, № 1, с. 45.
Поступила 17/V 1967 г.
THE MICROCLIMATE OF CLASS-ROOMS IN A SCHOOL BUILDING WITH BAND
GLASS-PANES
A. G. Gluschenko
The author studied the kinetics of the microclimate during the course of the school year (from 8 a. m. to 2 p. m.) and the thermal state of pupils attending class-rooms (orientated south-south-east) with band glass-panes in the front wall. The finding was that the greater part of the year and that of the day these pupils experienced thermal discomfort. The temperature comfort zone was within 16—21°; such air temperatures prevailed only during the 1—2 lessons. The internal fabric blinds did not improve the microclimate of the class-rooms.
УДК 612.392.69:612.017.1
ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПИЩЕВОМ РАЦИОНЕ НА ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКУЮ РЕАКТИВНОСТЬ ОРГАНИЗМА
М. В. Антонова, В. А. Приступа, В. П. Попов Кафедра гигиены Витебского медицинского института
Сообщаются результаты изучения влияния малых количеств меди, марганца и титана в пищевом рационе кроликов на иммунобиологические реакции — содержание агглютининов в сыворотке крови и фагоцитарную активность лейкоцитов. Показано, что положительное действие малых доз микроэлементов в пище проявляется как в условиях естественного иммунитета, так и при искусственной иммунизации. При длительной добавке к пищевому рациону кроликов малых количеств меди повышается содержание гемоглобина от 8,8 до 11,7 г %•
Вопросы неспецифической стимуляции иммунобиологической реактивности организма давно привлекали внимание исследователей. А. М. Кирхенштейн во многих своих работах изучал воздействие факторов внешней среды (переутомление, переохлаждение, недостаточное питание и т. п.) на иммунобиологическую реактивность организма у инфекционных больных. А. П. Мороз, выясняя в эксперименте влияние диеты с различным количеством белка на развитие антитоксического иммунитета, установил, что недостаток белка в пище белых крыс приводит к снижению защитной функции у них по отношению к столбнячному токсину. Н. В. Гончарова, применяя сернокислую медь в количестве 0,003 мг°/о (по А. И. Венчикову) при лечении бруцеллеза, определила заметное повышение опсонического показателя. Неспецифическая стимуляция иммунобиологических реакций оказывается целесообразной в различных условиях профессиональной деятельности, когда требуется повысить сопротивляемость практически здорового организма к хроническому воздействию неблагоприятных факторов внешней среды.
Исходя из данных А. И. Венчикова, посвященных биотическому действию малых количеств микроэлементов, мы изучали влияние малых количеств меди, марганца, титана на иммунобиологическую реактивность
