Гигиеническая оценка микроклимата классной комнаты, ее инсоляционного режима, искусственного и естественного освещения

Занятие №3

Гигиеническая оценка микроклимата классной комнаты, ее инсоляционного режима, искусственного и естественного освещения.

Цель: Ознакомление студентов с воздействием на организм человека воздушной среды и принципами нормирования отдельных ее параметров; с гигиеническими требованиями к естественному и искусственному освещению общеобразовательных учреждений, показателями для их оценки и нормирования.

Оборудование: психрометры (Августа и Акссмана); рулетка, анемометры
(чашечный и крыльчатый); катотермометр, люксметр, компас, сантиметровая лента, калькуляторы, водяная баня.

Методика работы.

На данном занятии студентам необходимо научиться оценивать микроклимат классной комнаты, пользоваться санитарными нормами и правилами; работать с различными приборами, вычислять санитарно-гигиенические показатели для оценки воздушной среды обитания, а также уметь устранять нарушения, которые мешают правильному проведению учебно-воспитательной работы.

Ход работы.

Состояние воздушной среды обитания человека оказывает существенное влияние на его работоспособность, самочувствие, настроение. Здоровье человека будет зависеть от ее физического состояния, наличия в ней тех или иных механических или биологических примесей.

В «Основах законодательства РФ об охране здоровья граждан» отмечается, что «Охрана здоровья граждан – это совокупность мер политического, экономического, правового, социального, культурного, научного, медицинского санитарно-гигиенического и противоэпидемического характера, направленных на сохранение и укрепление физического психического здоровья каждого человека, поддержание его долголетней активной жизни».

Согласно данным Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Рязани в атмосферу города выбрасывается около 160 наименований всевозможных химических соединений. Город разделен на 9 районов, в городе существуют зоны, которые вызывают опасения – это районы Московского шоссе
(сюда же относится Приокский поселок и Канищево), а также район Южно- промышленного комплекса (поселки Южный, Строитель, часть микрорайона
Горроща). В этих районах находиться наиболее опасно, т.к. в районе
Московского шоссе и Канищево опасность представляет сернистый газ. Детский организм является наиболее восприимчивым, поэтому даже кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызывать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Реакция организма также зависит от индивидуальных особенностей человека: возраста, пола, состояния здоровья.

Физическое состояние воздушной среды, известное под названием – микроклимат, характеризуется температурой, величиной атмосферного давления, влажностью, скоростью движения воздуха и мощностью тепловых излучений.

Классная комната или учебный кабинет являются основным местом проведения учебно-воспитательной работы в школе. В них школьники проводят большую часть времени, поэтому к гигиеническому состоянию этих помещений предъявляются особо высокие требования.

Учитель осуществляет воспитание и обучение детей не только путем разъяснения содержания преподаваемого предмета, а также путем организации всей внутренней жизни, ему необходимо уметь регулировать микроклимат учебных помещений, знать состояние вентиляции, освещения. Несоблюдение гигиенических требований к воздушному режиму, естественному и искусственному освещению ухудшает восприятие и усвоение учебного материала.
Основные нормы отражены в Санитарных правилах, утвержденных 4 августа 1999 г. и введенных с 1 января 2000 г. в действие (СП 2.4.4.782-99).

Контроль и управление санитарно-эпидемиологическим благополучием детей и подростков должны осуществляться совместно с врачом школы, врачом по гигиене детей и подростков ЦГСЭМ.

Гигиенически полноценная воздушная среда содержит 21% кислорода, 0,04% углекислого газа. Комфортная, т. е. физически хорошо воспринимаемая температурная зона для школьных классов зависит от того, в какой географической местности живут люди. В различных климатических поясах микроклимат будет различен, так в жарком климате температура в классе должна быть в жаркое время года 17-18 градусов C°, в умеренном климате 19-
20 градусов C°, в холодном климате –21-22 градуса C°.

Поддержание нормального воздушно-теплового режима в классе осуществляется сменой воздуха через форточки, фрамуги, створки окон.
Сквозняков в классе быть не должно, а проветривание проводиться во время перемены, класс в это время должен быть пуст. Совершенно недопустимо следующее: когда наказанного за плохое поведение ученика оставляют сидеть в классе – это вредно для его здоровья, т.к. он подвергается воздействию сквозняка.

Влажность воздуха в классе (относительная влажность), при указанных выше температурах может колебаться в пределах 40-60 % (зимой 30-50%), она зависит также от влажности климатической зоны. Повышение влажности увеличивает теплоотдачу организма. В теплом климате относительная влажность
30- 40%; в умеренном и холодном может доходить до 65%.

Большое значение для микроклимата класса имеет скорость движения воздуха, она должна быть не более 0,2-0,4 м/сек. Скорость движения воздуха до 1 м/сек организмом не воспринимается, свыше 1м/сек воспринимается как ветер, а в условиях классной комнаты это означает сквозняк.

Атмосферное давление в среднем должно равняться 760 мм ртутного столба, обычные колебания атмосферного давления могут находиться в пределах 760+/-
20 мм рт. ст. или 1013+/-26,5 гПа-гектапаскалей (1 гПа равен 0,750 мм рт. ст.)

Дети обычно плохо переносят пребывание в зоне пониженного атмосферного давления. В классной комнате во время урока возрастает концентрация углекислоты и падает содержание кислорода. Поэтому класс необходимо проветривать. Зеленые растения улучшают кислородный режим класса.

Гигиеническая характеристика классной комнаты.

В настоящее время определение в классных помещениях температуры и влажности воздуха производят с помощью статического психрометра (психрометр
Августа) или динамического аспирационного психрометра (Ассмана). Двумя данными приборами можно оценить состояние температурно-влажностного режима. а) Определение относительной влажности воздуха.

Психрометрами определяют относительную влажность воздуха в классной комнате, мастерской, компьютерном классе. Название прибора происходит от греческого слова «психрос»–холодный. При помощи статического психрометра
(психрометра Августа) определение температуры и влажности воздуха производят в 3-х точках, а именно: в первом, втором и третьем рядах парт.
Он подвешивается на расстоянии 0,5м от окна, в зоне дыхания, на высоте 1,2-
1,5 м. Измерение производят в течение 4 минут. Измерение следует проводить до и после уроков, или в начале и по истечении каждой из перемен.

Затем относительную влажность находим с помощью специальной психрометрической таблицы.

Относительной влажностью называется отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах.

Абсолютной влажностью называется количество водяных паров в граммах, которое содержится в 1куб. м воздуха в момент насыщения.

Дефицитом насыщения называется разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Точка росы – температура, при которой величина абсолютной влажности равна максимальной.

При гигиенической оценке микроклимата наибольшее значение имеет величина относительной влажности.

ПРИМЕР.

Сухой термометр показывает 18 градусов C°, а влажный 13 градусов C°. В первом вертикальном столбце находим показания сухого термометра, а в горизонтальном ряду, идущем от этой температуры вправо, отыскиваем показание влажного термометра 13 градусов C°, но если эта цифра в таблице отсутствует, берем наиболее близкую к ней цифру Находим искомую относительную влажность 45%. (Гигиеническая норма влажности составляет от
40 до 60%). б) Определение температуры воздуха.

Температуру воздуха определяют спиртовым термометром в тех же 3-х точках. Результаты сравнивают с гигиеническими нормами 18-20 градусов C° – температурой комфорта. При измерении температуры воздуха в классной комнате термометр необходимо экранировать от холодных или горячих поверхностей. С момента установления термометра в точках до снятия измерений должно пройти
10 минут. Измерение производится в 3-х точках (у наружной стены, у внутренней стены, в центре класса – зоне дыхания).

Чтобы получить среднюю температуру в помещении, измерения следует обязательно провести в различных местах (около стен: наружной и внутренней, около окон, у пола). После чего показания термометров суммируют и делят на количество измерений.

Следует отметить следующее, что до начала занятий в классных комнатах следует поддерживать температуру 15 градусов C°.

В связи с этим: учебные классы не должны находиться вблизи помещений, являющихся источниками шума и запахов (мастерских, спортивных и актовых залов, пищеблоков).

В каждом учебном помещении различают: рабочую зону (зона, где размещены столы или парты для учащихся), рабочую зону учителя, дополнительное пространство для размещения учебно-наглядных пособий, ТСО, зону для индивидуальных занятий учеников и возможной активной деятельности.

Гигиеническая оценка классной комнаты.

В настоящее время согласно СП 2.4.2.782-99 площадь учебных кабинетов должна приниматься из расчета 2,5 кв. м. на одного учащегося при фронтальных формах занятий (например, уроки русского языка, литературы и т.д.) и 3,5 кв. м.– при групповых формах работы и индивидуальных занятиях.
Однако большинство школ отвечают более ранним нормам строительства, но площадь на одно ученическое место должна быть не меньше 1,25 –1,5 кв. м.
Ширина класса не должна превышать 6,3 м, т.к. при большей ее величине парты третьего ряда, наиболее далеко отстоящие от окон, оказываются в крайне неудовлетворительных условиях естественного освещения. Длина классов в школах должна составлять 8-8,4 м, а удлинение их размеров до 9 м недопустимо, т.к. это может привести к излишнему напряжению органов зрения и слуха детей. Высота классных комнат должна быть равна 3-3,2 м, в результате чего минимальная кубатура, приходящаяся на одного школьника; достигает 3,75 куб. м.

Студенты с помощью рулетки измеряют ширину (глубину), длину и высоту учебной комнаты. Определяют ее площадь и объем помещения, приходящегося на одного учащегося; и дают ему гигиеническую оценку.

ПРИМЕР:

Глубина (ширина) комнаты – 6,3 м;

Длина комнаты – 8,4 м;

Высота – 3 м.

S = 6,3 х 8,4 = 52,92 кв м

V = 6,3 х 8,4 х 3 = 158,76 куб. м

Если наполняемость класса не должна превышать25 человек, то в таком классе на каждого человека будет приходиться: 52,92 кв.м : 25=2,2 кв.м. площади пола, и на каждого ученика кубических метров : 158,76 куб. м.: 25 =
6,35 куб. м, т.е. площадь и объем такого класса превышает минимальные размеры на одного учащегося, предусмотренные гигиеническими нормативами.

В настоящее время, в связи с введением новых типов учебных заведений: школ-лицеев, школ-гимназий, частных школ, где дети проводят более длительное время, занимаясь специальными предметами, наполняемость таких классов не должна превышать 25 человек.

Нормативы необходимой (наименьшей) площади школьных помещений.

Таблица 1.
|Наименование помещений |Площадь на одного ученическое место |Общая |
| |(кв. м.) |площадь |
|Классы и учебные |1,25 |50 |
|кабинеты | | |
|Лаборатории |1,65 – 1,75 |66 – 70 |
|Мастерские |- |66 –70 |
|Спортивный зал |4,0 |228 |
|Вестибюль с гардеробной |0,25 – 0,35 |- |
|Рекреационные помещения |0,6 |- |
|Столовая |0,65 |- |
|Актовый зал |0,6 |150 |
|Уборные |1 |- |

В настоящее время гигиенистами и педагогами обосновано возражение против принципа стандартизации размеров всех классных помещений, их надо дифференцировать в зависимости от возрастных особенностей учащихся. При этом помещения, предназначенные для учеников однородных или смежных возрастов, необходимо группировать в пределах одного и того же этажа, либо отдельного блока. Особо желательно объединять в изолированный блок первые классы.

При этом обязательно надо учитывать следующий момент: обучение детей, не достигших 6,5 лет к началу учебного года, следует проводить в условиях школы, УВК (учебно-воспитательного комплекса) или детского сада с соблюдением всех основных гигиенических требований.

Санитарное благоустройство классной комнаты также зависит от правильного решения вопроса ее вентилирования, отопления и освещения. Без этого не могут быть достигнуты оптимальные параметры внешней среды, необходимые для нормального физического и умственного развития растущего организма, высокой трудоспособности и успеваемости учащихся. На температурно-влажностный режим помещений также оказывают значительное влияние их ориентация по сторонам света.

Окна классных комнат должны быть ориентированы в зависимости от климатического пояса, но оптимальными являются южная, восточная и юго- восточная ориентации.

Студенты определяют потребный, или вентиляционный объем воздуха, приходящийся на одного ученика в классе, т.е. – это количество кубических метров воздуха, которое необходимо ему в течение часа.

Это количество можно вычислить по следующей формуле:

[pic]

Где:

С – потребный (вентиляционный) объем воздуха в 1 куб. м;

К – количество литров углекислого газа, выделяемое человеком за 1 час
(установлено, что ребенок выделяет в час примерно столько литров, сколько ему лет);

Р – предельно допустимое содержание углекислого в воздухе жилых помещений к концу урока (к концу урока в классе);

Р = 0,1%,это соответствует 1 ‰ (промилле) всего объема воздуха, q - содержание углекислого газа в атмосферном воздухе (его объема), ѕ - продолжительность урока в долях часа.

Разберем пример:

Классная комната шириной – 6,5 м, длиной 8,5 м, высотой –3,5 м. Тогда ее площадь равна 8,5х3,5=55,2 кв. м.,

Кубатура-55,2(кв.м.)х3,5=193,2 куб. м.

Если исходить из минимальных норм, то в данной комнате можно рассадить
37 детей:

55,2 кв.м.:1,5 кв. м =37, но если из новых норм, то 55,2 кв.м.:2.5 кв.м.=20 детей.

Пусть у нас дети 13 лет, тогда потребный (вентиляционный) объем воздуха на каждого ученика этого возраста равен:

[pic]

А кубатура класса 193,2 куб. м.

193,2:37=5,2 куб. м., т.е. значительно меньше нормативного.

Необходимо отметить следующее: дети дошкольного и школьного возраста выделяют около 4 л углекислоты; 8-10 лет – 8 –10 литров, старшие – 10 –12 л.

Исходя из предельно допустимого содержания углекислоты в помещениях для детей – 0,1% и содержания ее в атмосферном воздухе 0,04%, вычисляем необходимый объем воздуха дошкольного возраста.

Он будет равен 6,67 куб. м., соответственно для детей старшего возраста
–20 куб. м.

Определение коэффициента аэерации.

Широкое распространение получило сочетание центральной вытяжной вентиляции с местным притоком неизменного атмосферного воздуха – с аэрацией. Аэрация осуществляется с помощью фрамуг, створок окон.

При правильном устройстве фрамуг наружный воздух всегда направляется к потолку. Для достаточной аэрации помещений отношение площади сечения фрамуг к площади пола должен быть не менее 1/50, но лучше 1/30.

Коэффициент аэрации вычисляем как отношение площади проемов всех действующих форточек, фрамуг и площади пола класса. После проведения данных исследований студенты делают заключение.

Сначала определяем ориентировочно-открывающуюся площадь фрамуг и форточек, и подсчитывают, сколько раз эта площадь укладывается в площади пола помещение (класса).

Пример:

Площадь пола равна 55,2 кв. м, площадь фрамуг и форточек 2 кв м.

2 кв.м.: 55,2 кв.м.=1:3.

Заключение:

Коэффициент аэрации соответствует гигиеническим нормативам- 1:5—1:3.

Определение скорости воздуха в классе шаровым катотерометром.

Катотермометром производится определение малых скоростей движения воздуха в помещении (1-2 м/сек).

Катотермометр нагревают до тех пор, пока спирт не заполнит 1/3-2/3 верхнего резервуара, затем его вытирают и вешают на штатив, в месте, где необходимо произвести измерение скорости движения воздуха. По секундомеру следят, за сколько времени столбик спирта опуститься с 38 до 35 градусов
C°. Среднее арифметическое высшей Т и низшей Т должно равняться 36,5 С, т.е. интервалы от 40 до 33 градусов C°, от 39 до 34 градусов C°; от 38 до
35 градусов C°.

По формуле находим Н – величину охлаждения сухого катотермометра
1) [pic], где Ф – константа катотерометра, измеряемая в Мкал/ал град,

[pic] – время за которое катотерометр охладится от температуры [pic] до [pic].
2) [pic] – для скорости менее 1 м/с мы, зная величину охлаждения сухого катотерометра (H) и Q – разность между средней температурой тела 36,5 C° и температурой окружающего воздуха в градусах, можем найти скорость движения воздуха; величины 0,20; 0,40; 0,13; 0,47 – эмпирические коэффициенты.
3) [pic] – для скорости воздуха более 1 м/с.
4) Для определения больших скоростей движения воздуха используют два вида анемометров: чашечный и крыльчатый. Первым анемометром измеряют скорость движения в пределах от 1 до 50 м/сек, а вторым – от 0,5 до 15 м/сек. При работе с анемометром следует сначала 1-2 минуты вращаться лопастям вхолостую, чтобы они приняли постоянную скорость вращения. При этом необходимо следить за тем, чтобы направление воздушных течений было перпендикулярным к плоскости вращения лопастей прибора.

Затем включают счетчик при помощи рычага, находящегося сбоку от циферблата. Большая стрелка показывает единицы и десятки условных делений.
Время наблюдений отмечают по секундомеру с одновременным включением и выключением анемометра и секундомера. По разнице в показаниях счетчика до и в конце наблюдения определяют число делений в 1 с, определяют скорость движения воздуха, пользуясь сертификатом, или графиком, прилагаемым к крыльчатому анемометру.

Пример:

Таблица 2
|Показания стрелок |
| |До наблюдения |Через 10 мин. после |
| | |начала наблюдения |
|Большая стрелка |40 |0 |
|Первая малая стрелка |100х3 |1 |
|Вторая малая стрелка |1000х1 |5 |
|Всего |1340 |5100 |

1) Разница в показаниях стрелок:

5100–1340=3760

2) Количество делений в 1 секунду:

3760:600=6,27

3) Скорость движения воздуха, определенная по сертификату:

1,02 –данные сертификата, значит V (скорость движения воздуха)=
6,27х1,02 = 6,4 м/сек.

Определение атмосферного давления.

Атмосферное давление может быть измерено ртутными барометрами или барометрами – анероидами. Величина давления обычно выражается в мм. ртутного столба или в гектапаскалях – гПа. Обычное колебание атмосферного давления находятся в пределах 760 +/- 20 мм рт. столба.

Пример заключения по установленным показателям микроклимата.

1. Барометрическое давление: 750 мм рт. ст.

2. Температура помещения средняя 24 градуса C°; колебание по горизонтали 1,5 градуса C°; колебание по вертикали 2 градуса C° на 1 м. высоты; разница между минимальной и максимальной температурой 1,5 градуса
C° (отопление центральное).

3. Относительная влажность – 17%.

4. Скорость движения воздуха в помещении – 0,1 м/сек.

Заключение: Установленные показатели микроклимата не соответствуют гигиеническим нормативам по следующим показателям:

1. Повышенная средняя температура воздуха (24 градуса C°) и низкая относительная влажность (17%) будут способствовать обезвоживанию организма в результате теплоотдачи способом испарения. У людей, находящихся в таких условиях, будет ощущаться повышенная жажда и сухость слизистых оболочек.

2. Малая скорость движения воздуха свидетельствует о недостаточном воздухообмене в данном помещении, и будет способствовать уменьшению теплоотдачи. Перепады температуры по горизонтали и вертикали в пределах допустимых.

Рекомендации: Для улучшения состояния воздушной среды в данном классе рекомендуется усилить интенсивность проветривания и поставить увлажнители воздуха.

В течение одного часа необходима трёхкратная смена воздуха в классе.

Для создания комфортных условий самочувствия людей рекомендуются следующие параметры физических факторов воздушной среды.

1. Средняя температура воздуха 18-20 градусов C° (для детей 20-22 градуса C°). Перепады температуры воздуха в горизонтальном направлении не должны превышать 2 градуса C°, в вертикальном 2,5 градуса C° на каждый метр высоты. В течение суток колебания температуры воздуха в помещении при центральном отоплении не должны превышать 3 градуса C°.

2. Величина относительной влажности воздуха при указанных температурах может колебаться в пределах 40-60% (зимой 30-50 %).

3. Скорость движения воздуха в помещении должна быть 0,2 – 0,4 м/сек.

Значение и определение естественного и искусственного освещения классной комнаты.

Световой режим в учреждениях для детей и подростков предусматривает в количественном и качественном отношении всех, но в первую очередь основных
– классных помещений. Его нельзя рассматривать в отрыве от проблемы охраны зрения детей и подростков. Важность определяется еще и тем, что по мере роста и развития организма происходит рост глаза, развитие его преломляющей системы, которое заканчивается только к 9-12 годам. В связи с большой лабильностью органа зрения в детском возрасте зрительная работа сопровождается напряжением всех функций зрения и сама по себе может способствовать возникновению зрительных расстройств.

Режим освещенности играет существенную роль в регуляции биологических ритмов. В условиях интенсивной освещенности улучшается рост и развитие организма.

Интенсивность освещенности рабочего места имеет большое значение для профилактики нарушений зрения, особенно при работах, требующих зрительного напряжения. При плохом или неправильном освещении снижается умственная работоспособность.

Естественное освещение.

Естественное освещение в первую очередь зависит от климатического пояса. Важное значение имеет ориентация окон по сторонам света, определяющая инсоляционный режим помещений.

В зависимости от ориентации различают три основных типа инсоляционного режима (см. табл.)

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

Гигиеническая оценка микроклимата классной комнаты, ее инсоляционного режима, искусственного и естественного освещения

Гигиеническая оценка микроклимата классной комнаты, ее инсоляционного режима, искусственного и естественного освещения

ИНТЕРЕСНОЕ