Проблема освещения учебных аудиторий и пути ее решения

Научные исследования показывают, что 95% младенцев рождается с нормальным зрением. Но очень малый процент их достигает пожилого возраста со зрением, какое можно было считать нормальным. Быстрое ухудшение зрения - один из самых серьезных дефектов современной цивилизации.

Таблица 1

Приближенный процент ненормального
зрения среди лиц разного возраста.

Нами были проанализированы данные медосмотров по Республике Татарстан и г.Бугульма, из которых стало видно, что до 2% детей, поступающих в детсады, уже имеют пониженное зрение. За время пребывания детей в ДДУ (детском дошкольном учреждении), т.е. за 4-5 лет, состояние здоровья детей ухудшается: нарушение органов зрения увеличивается в 2 раза.

У детей, обучающихся в 1 классах, состояние зрения ухудшается в 2 раза. (табл.1)

В нашем лицее увеличилось число детей с нарушением зрения с 2,4% в 2001 году до 5,2% в 2004 году.

К концу обучения в школе доля здоровых детей составляет не более 10% - частота нарушения органов зрения увеличивается в 4,5 раза.

Наиболее ранимые возрастные группы школьников - дети первых двух лет обучения и дети в возрасте 10-12 лет. Это связано со школьной нагрузкой и периодом полового созревания, т.е. периодом создания и формирования функциональных биологических систем организма.

Таблица 2

Данные медосмотра понижения зрения
за 2001-2004 годы (г. Бугульма)

Условия, необходимые для сохранения зрения
при чтении и другой работе

Нельзя считать дефекты зрения неизбежными, поскольку лишь менее 5 % из них являются врожденными. Что можно сделать для того, чтобы не допустить этих дефектов?

Если ярко осветить страницу, то нам будет легче читать ее (в особенности мелкий шрифт), чем если бы страница была слабо освещена. Другим фактором, определяющим легкость рассматривания, является время, в течение которого мы смотрим на предмет. Следовательно, мы пришли к выводу, что можно улучшить условия видения, в особенности при рассмотрении близких предметов, следующими мерами:

а) достаточным увеличением размеров шрифта или других предметов,
б) возможно большим контрастом между фоном и рассматриваемым телом,
в) достаточно сильным освещением предмета,
г) увеличением времени рассматривания.

В школе, где глаза испытывают особенно тяжелую нагрузку, совершенно недопустимо, если контраст между шрифтом и листом недостаточен и если шрифт слишком мал. Самым неблагоприятным обстоятельством, затрудняющим чтение в школе, является несоответствующее освещение. Во многих школах, домах, учреждениях освещенность много ниже рекомендуемой и значительно ниже освещенности на открытом воздухе, к которой человеческий глаз приспосабливался в течение многих тысячелетий.

Глаз реагирует на действие таких раздражителей как: яркость, цветность, интенсивность освещения, блескость, чередование света и темноты. Более того, имеются данные, указывающие на изменение функционального состояния ЦНС (центральной нервной системы) под влиянием света. Недостаток света создает условия для возникновения тормозного процесса в больших полушариях мозга, – чем сильнее торможение распространяется на нервные клетки больших полушарий, тем больше снижается активность человека.

Освещение рабочего места

Освещение подразумевает создание освещенности поверхностей предметов, обеспечивающее возможность зрительного восприятия этих предметов или их регистрацию светочувствительными веществами или устройствами. Физической характеристикой освещенности рабочего места является световой поток, падающий на единицу поверхности; выражается в люксах.

Различают освещение естественное и искусственное. Оба вида освещения оказывают существенное влияние на психику человека. При недостаточном освещении рабочего места возрастает опасность несчастного случая.

Требования к естественному
и искусственному освещению

Естественное освещение учебных помещений, осуществляемое через световые проемы окон, характеризуется коэффициентом естественного освещения (КЕО). Санитарно-эпидемиологическими правилами устанавливаются предельно допустимые КЕО.

Наилучшим видом естественного освещения для помещений образовательных учреждений является боковое левостороннее с применением солнцезащитных устройств. КЕО должен быть 1.5% (на расстоянии 1м от стены, противоположной световым проемам). Допускается неравномерность естественного освещения помещений, предназначенных для занятий, 3:1.

При двустороннем освещении, которое проектируется при глубине учебных помещений 6 м, обязательно устройство правостороннего подсвета, высота которого должна быть не 2,2 м от потолка. При этом не следует допускать направление основного светового потока впереди и сзади от обучающихся.

В мастерских для трудового обучения, актовых и спортивных залах также может применяться двустороннее естественное боковое освещение и комбинированное (верхнее и боковое).

Ориентация окон учебных помещений должна быть на южные, юго-восточные, восточные стороны горизонта. На северные стороны горизонта могут быть ориентированы окна кабинетов черчения, рисования, информатики.

Светопроемы учебных помещений оборудуются регулируемыми солнцезащитными устройствами типа жалюзи, тканевыми шторами светлых тонов.

Для максимального использования дневного света и равномерного освещения учебных помещений следует:

• сажать деревья не ближе 15 м, кустарник - не ближе 5 м от здания;
• не закрашивать оконные стекла;
• не расставлять на подоконниках цветы;
• очистку и мытье стекол проводить 2 раза в год (осень-весна).

Для оценки естественного освещения были использованы 2 метода нормирования освещения:

1. геометрический: определение светового коэффициента:

СК= Sокна / Sпола ( например, в школьном кабинете 2 окна:

размер 1 окна – 2x1,4м; S=2,8м²; S пола = 4,5х5м; S=22,5м²;СК=1:4)

Нормы СК:

- для жилья 1:5;
- уч.классы1:4;
- коридоры1:16

2. светотехнический (метод Данилюка) - более современный, - определение КЕО

КЕО определяется путем расчета и инструментально.

Недостаточное естественное освещение компенсируется искусственно. Рабочее освещение обеспечивается осветительными приборами как по всему помещению, так и в отдельных местах.

В учебных помещениях предусматривается преимущественно люминесцентное освещение. Каждый второй кабинет нашей школы оснащен люминесцентным освещением. Допускается использование ламп накаливания (при этом нормы освещенности снижаются на 2 ступени шкалы освещенности)

Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания.

В учебных помещениях следует применять систему общего освещения. Светильники с люминесцентными лампами располагаются на светонесущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены 1,5 м от внутренней.

Необходимо проводить чистку осветительной арматуры светильников не реже 2 раза в год и заменять перегоревшие лампы (Е возрастает на 37%), а после замены старой лампы на новую – 75%.

Норма освещенности: 40 –42 вт/м²- 150лк. Так, для класса площадью 35м² потребуются 40х35=1400вт/60вт=23 лампочки.

Особое значение имеет освещение при работе в дисплейных (компьютерных) классах. Яркий свет затрудняет считывание показателей с экрана монитора, поэтому в солнечные дни рекомендуется закрывать окна светлыми шторами. Во избежание отражения на экране окружающих предметов монитор должен иметь некоторый наклон (10-15° ) в сторону учащегося. В вечернее время рекомендуется освещать класс верхним светом (150-300 лк).

При необходимости сочетать восприятие информации с экрана и ведение записи в тетради –Е на столах должна быть 300лк.

На открытом воздухе приблизительно 80% света приходит непосредственно от Солнца, а 20% представляет рассеянный атмосферой диффузный свет.

Специалисты считают, что и во внутренних помещениях должно быть такое же соотношение между прямым и диффузным освещением.

Для измерения освещенности нами были использованы приборы, которые могут быть проградуированы так, что они сразу показывают освещенность путем сравнения, или они могут давать сразу отчет в люксах. Такими приборами пользуются фотографы для определения освещенности внутри помещений и на воздухе.

Кроме этого были использованы фотометры, приспособленные для непосредственного измерения освещенности; такие фотометры называются люксметрами. При попадании света на фотоэлемент люксметра возникает электрический ток, отклоняющий стрелку гальванометра, включенного в его цепь. Объективный люксметр состоит из фотоэлемента, соединенного с помощью шнура с гальванометром. Шкала гальванометра проградуирована непосредственно в люксах.

Для измерения освещенности с помощью этого прибора достаточно положить фотоэлемент на поверхность, освещенность которой хотят определить, и сделать отсчет по шкале. Фотоэлектрические люксметры очень удобны в работе и позволяют быстро и без утомления производить измерения. Нередко фотоэлемент и гальванометр заключаются в общий футляр и прибор носит название фотоэкспонометра.

В данное время применяется современный прибор для измерения освещенности и яркости – АРГУС – 01 (г.Москва) стоимостью 600$.

Наши измерения с помощью люксметра показали, что примерно 19% света отражается от различных поверхностей класса. При измерении освещенности на 1, 2, 3 рядах в разных кабинетах школы было получено соотношение 3:1, что соответствует норме.

Таблица 3

Искусственное освещение в соответствии
с осветительным календарем для нашей широты

Чувствительность глаза к свету волны (разного цвета) весьма различна, оценки светового потока по зрительному ощущению и по величине его мощности могут существенно отличаться. Так, при одной и той же мощности потока зрительное ощущение от лучей красного или сине–фиолетового цвета разное. Поэтому для зрительной оценки световых потоков необходимо знать чувствительность глаза к свету различной длины волны или так называемую кривую видимости (рис.1).

На этой кривой показана чувствительность человеческого глаза в зависимости от длины волны . Если чувствительность для длины волны = 5550 А (ангстрем = 10^-8 см) (зеленый цвет) обозначить через 1, то для более длинных и более коротких волн чувствительность быстро уменьшается, как и показано на кривой. Так, для =5100 А и для =6100 А чувствительность будет равна ¹/₂ ( т.е уменьшается вдвое).

В связи с этим желательно использовать следующие цвета красок:

• для стен учебных помещений – светлые тона желтого, беж, розового, зеленого, голубого;
• для мебели (парты, столы) - цвета натурального дерева или светло-зеленого;
• для доски – темно- зеленый, темно-коричневый;
• для дверей, оконных рам - белый (отражает до 90% света).

Установлено, что при разном цвете доски и фона скорость различения символов замедляется в 1,5- 2 раза (сказывается цветовая переадаптация).

Грязные, запыленные окна задерживают до 30-40% световых лучей. Через два месяца грязные окна отнимают 10-12% света.

Так, в кабинете биологии с помощью люксметра были проведены измерения освещенности в солнечный день, показавшие, что растения на подоконниках задерживают 30% солнечного света, а закрытые жалюзи – 23%. В каждом четвертом кабинете нашей школы используются жалюзи.

Для соблюдения норм освещенности необходимо:

- выполнение санитарно гигиенических требований к естественному и искусственному освещению в помещениях;
-обеспечение необходимых типоразмеров мебели (столов, стульев);
- оптимальная нагрузка на органы зрения;
- усиление внимания со стороны воспитателей на охрану органов зрения и правильную посадку;

Проблемным остается вопрос соответствия учебной нагрузки возрастным и познавательным способностям детей, а также двухсменное обучение.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гигиена умственного труда учащихся, М., 1973 г.
2. Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению школ. Е.М.Белостоцкая.
3. Гигиенические требования к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях. СанПиН 2.4.2.1178- 02
4. Информационный бюллетень ЦГСН РТ №4-5, 2002 г.
5. Основы физики. Б.М .Яворовский, А.А.Пинский,том2, М., 1974 г.
6. Отчет отделения гигиены детей и подростков (ГД и П) Бугульминского Центра Госсанэпидназора, 2003 г.
7. Физика Л. Элиот, У. Уилкокс, М., 1975 г.
8. Элементарный учебник физики. Под редакцией академика Г.С. Ландсберга, том 3, М.1973 г.