Методи гігієнічних досліджень

МЕТОДИ ГІГІЄНІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ. БІОТИЧНІ АСПЕКТИ ВПЛИВУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА ЛЮДИНУ. САНІТАРНО-ЕПІДЕМІОЛОГІЧНА СЛУЖБА УКРАЇНИ, ОРГАНІЗАЦІЯ ПРОВЕДЕННЯ ЗАПОБІЖНОГО ТА ПОТОЧНОГО САНІТАРНОГО НАГЛЯДУ.

МІКРОКЛІМАТ І ЙОГО ГІГІЄНІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ. МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ТА ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКИ ТЕМПЕРАТУРИ, ВОЛОГОСТІ, ШВИДКОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ ТА РАДІАЦІЙНОЇ ТЕМПЕРАТУРИ.

МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ І ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ ПРИМІЩЕНЬ.

 

Гігієна є саме тією профілактичною медичною наукою, котра зосереджує увагу на оцінці умов довкілля, що впливають на здоров’я людей, на розробленні критеріїв якості навколишнього середовища та на науковому обґрунтуванні оптимальних для людини параметрів навколишнього середовища, що є основою гігієнічного нормування.

Комплексним показником, який відзеркалює стан будь-якої людської популяції, є рівень здоров’я — природний стан організму, що характеризуєть­ся його певною рівновагою з біосферою і відсутністю будь-яких хворобливих змін. За офіційним визначенням ВООЗ: “Здоров’я — стан повного фізичного, духовного і соціального добробуту, а не лише відсутність захворювання або фізичних дефектів”. З огляду на це, здоров’я може мати багато рівнів і розці­нюватись як стан структури, функції та адаптаційних можливостей людини, який забезпечує її життя.

Таким чином, здоров’я людини, забезпечене її гомеостазом, може зберігатись і за деякої зміни параметрів чинників навколишнього середовища. Завдяки процесам адаптації у людини чинники навколишнього середовища до певних меж дають змогу зберігати здоров’я у кожного індивідуума. Однак, якщо надходять сигнали про велику небезпеку і включених механізмів не вистачає, виникає картина стресових та інших захворювань. За даними ВООЗ, 80% хвороб спричинені саме станом екологічного напруження.

Дані про зниження рівня здоров’я населення, зумовлене несприятливими змінами довкілля, дають змогу ефективніше впливати і на нього, і на здоров’я населення.

Розв’язання найважливіших проблем екології людини здійснюється також шляхом моніторингу навколишнього середовища і дослідження впливу екологічних умов на здоров’я та соціально-трудовий потенціал людини. Оцінка її здоров’я і популяції є індикатором якості навколишнього середовища. Гігієна повинна вивчати здоров’я здорової людини на індивідуальному та популяційному рівнях.

Лікар зобов’язаний уміти визначати стан здоров’я людини і давати кваліфіковані рекомендації щодо його збереження та зміцнення.

Основою діяльності лікаря має бути не тільки вивчення захворюваності населення, його фізичного розвитку, демографічних показників, а й вивчення та діагностика передпатологічних, донозологічних станів. Гігієнічна донозологічна діагностика є концептуальним підґрунтям розвитку гігієни. Лікар повинен організувати профілактичні огляди населення, брати в них участь і аналізувати результати, проводити гігієнічну донозологічну діагностику. Лікареві слід знати, що серед населення у 59 — 80% осіб напружені механізми адаптації або розвинулися різноманітні форми дезадаптації, і тому він повинен розпізнати не захворювання, а стан здоров’я і найперші ознаки його втрати. Концепція донозологічної гігієнічної діагностики і грунтується на тому, що лікарі мають проводити диспансеризацію всіх груп населення, аналізувати її результати, формувати банк даних про стан здоров’я населення.

Метою клінічної діагностики є розпізнавання захворювань, що вже виникли, тому вона не може вирішити завдань гігієни, які полягають в організації первинної профілактики, метою котрої є визначення стану здоров’я від максимального рівня до початку хвороби, тобто донозологічного стану. Об’єктом дослідження гігієнічної донозологічної діагностики є здорова людина і суспільство, предметом — здоров’я, а метою — визначення взаємозв’язків між здоров’ям людей і навколишнім та соціальним середовищем. Реакція організму на вплив чинників навколишнього середовища дуже складна, і врахування всіх змін набуває особливо важливого значення під час вивчення стану здоров’я населення.

Ось тому нині широко розвиваються дослідження, присвячені опрацю­ванню системи фізіологічних, біохімічних, морфологічних, імунобіологічних і генетичних показників ранніх змін в організмі, які виникають під впливом чинників навколишнього середовища.

Чинники навколишнього середовища характеризуються різним впливом на організм. Це може бути роздільна дія, тобто дія на організм лише одного чинника, комбінована, коли на організм впливає сумарно кілька речовин однієї природи, коли хімічна речовина надходить в організм різними шляхами одночасно з різних об’єктів навколишнього середовища, і поєднана дія, коли на організм одночасно сумарно впливають фізичні, хімічні та біологічні чинники навколишнього середовища.

Дістати істинну картину стану здоров’я населення у зв’язку з якістю нав­колишнього середовища можливо за умови створення спеціальної автома­тизованої системи. Стан здоров’я населення, що визначається генофондом популяції, станом навколишнього середовища і соціально-економічними чинниками, можна вивчити шляхом вимірювання показників структури, функції й адаптаційних резервів та порівняння їх із нормативами або шля­хом визначення середньої тривалості життя, працездатності, репродуктивної функції.

Таким чином, профілактика захворювань залежить насамперед від своєчасного вирішення питань охорони навколишнього середовища.

 

Методи досліджень у гігієні

Предметом гігієни є не лише визначення закономірностей впливу чинників навколишнього середовища на здоров’я, а й наукове обґрунтування оптимальних параметрів їх з метою подальшого розроблення заходів, спрямованих на оздоровлення довкілля. Ці заходи можуть торкатись усунення причин захворювань, усунення умов, що сприяють виникненню патології, зрештою вони можуть посилювати розвиток в організмі захисних реакцій.

Виконання цих завдань гігієни зумовило потребу застосування багатьох, значно ширших, ніж у клінічній медицині, різноманітних методів дослідження. Гігієна також використала для своїх досліджень методи інших наук. Адже якщо об’єктом вивчення лікувальної медицини є людина з її біологічними характеристиками в нормі і в разі патології, реакцією на дію агента, який спричинив захворювання, тобто зруйнував в організмі взаємозв’язок його з навколишнім середовищем, то об’єктом вивчення гігієни є здорова людина. Якщо лікар застосовує лікування залежно від індивідуальних особливостей окремого хворого, то здоров’я як предмет вивчення гігієни стосується не лише окремої людини, а є категорією соціальною і належить насамперед до цілої групи людей, тобто до людського суспільства та популяції.

Показником здоров’я людини є стан повної фізичної, духовної і соціальної рівноваги, можливість нормального виконання своїх біологічних і соціальних функцій та відсутність захворювань або фізичних дефектів. У зв’язку з тим, що вплив чинників навколишнього середовища на здоров’я людини пов’яза­ний з умовами і характером трудової діяльності, з особливостями харчуван­ня, з житлово-побутовими та іншими умовами життя, саме цим і пояснюєть­ся визначальний вплив соціальних умов на здоров’я.

Проблема здоров’я набуває в наш час усе більшого значення. Це зумовле­но прискоренням темпів динаміки всіх показників здоров’я і тому вимагає розуміння цього поняття. Є багато визначень медичних показників здоров’я, але більшість учених схильна вважати, що здоров’ям слід назвати нормаль­ний, гармонічний фізичний і психічний розвиток людини, належне функціо­нування всіх органів та систем, здатність адаптації до несприятливих впливів у звичайних умовах існування і відтворення здорового потомства, відсутність захворювань і схильності до них, високу фізичну й розумову працездатність, що дає змогу людині виконувати свої соціальні функції. Усе це потребує від­повідного використання в гігієнічній науці особливих, притаманних лише їй методів, спрямованих на виявлення стану здоров’я людей та характеру зв’яз­ку між ними і чинниками навколишнього середовища.

компакт диск кафедральний підручник

З метою дослідження довкілля вибирають один із найпоширеніших методів, який застосовується в гігієні, а саме — метод санітарного обстеження навколишнього середовища, його різноманітних чинників, які впливають на здоров’я та санітарно-побутові умови життя людей. Він носить характер описового і дає оцінку санітарного стану об’єкта за зовнішніми ознаками. Під час вивчення місцевості з санітарною метою часто застосовують санітарно-топографічне обстеження, за допомогою якого визначають характер рельєфу місцевості, відношення до основних напрямів вітрів, орієнтацію місцевості, озеленення, наявність водних джерел тощо.

Лікар, насамперед гігієніст, використовує для таких обстежень спеціально опрацьовану карту і за допомогою спеціальних схем або програм проводить санітарний опис чинника чи об’єкта, який він вивчає, а потім складає висновок про санітарний стан цього об’єкта. На завершення лікар пише акт санітарного обстеження за спеціально встановленою формою, де вказує виявлені конкретні санітарні порушення й недоліки, а також викладає свої пропозиції щодо усунення їх.

Лікар широко використовує інструментально-лабораторні методи дослідження та методи, що реєструють реакції організму на дію чинників навколишнього середовища. Є велика кількість інструментально-лабораторних методів досліджень, завдяки яким можна дати якісну та кількісну характеристики середовища. Це роблять за участю лікарів-лаборантів санітарно-гігієнічної та бактеріологічної лабораторій.

Фізичні методи служать для визначення таких параметрів довкілля, як температура, вологість, рух повітря, барометричний тиск повітря, для вимірювання параметрів атмосферного електричного струму, сонячної радіації, шуму та вібрації, радіоактивного випромінювання тощо з використанням відповідної вимірювальної апаратури.

Хімічні методи використовують для визначення хімічного складу повітря, води, ґрунту, харчових продуктів, а також визначення домішок у вигляді хімічних речовин, які забруднюють ці об’єкти дослідження.

До фізико-хімічних методів належать визначення фізичних і хімічних параметрів за допомогою полярографії, хроматографії, колориметрії, спектрографії, методи мічених атомів тощо.

Біологічні методи використовують у разі проведення пробних досліджень на тваринах. До біологічних методів дослідження належать мікробіологічні, мікологічні, гельмінтологічні, вірусологічні методи.

Слід зазначити, що найпростішими є органолептичні методи, які ґрунтуються на сприйнятті органів відчуття, зокрема зору, нюху, смаку і дотику. За допомогою аналізаторів можна визначити зовнішній вигляд, колір, запах, смак і консистенцію об’єкта. Ці методи найчастіше застосовують під час оцінки харчових продуктів та визначення якості питної води.

З метою визначення якісної та кількісної характеристик навколишнього середовища, а також виявлення його впливу на організм застосовують гігієнічний експеримент. Його можна проводити лабораторно на тваринах для ви­явлення впливу чинників довкілля на їх організм або у вигляді моделювання природних умов з метою вивчення процесів, які відбуваються в навколиш­ньому середовищі. Лабораторний експеримент на різноманітних тваринах потрібний для обґрунтування гігієнічних нормативів. Такі експериментальні дослідження проводять за спеціально опрацьованими й апробованими програмами з використанням фізіологічних, біохімічних, імунологічних, гісто-морфологічних, гістохімічних, а також електронно-мікроскопічних, генетичних та інших методів дослідження.

З метою нормування таких нешкідливих для організму чинників навко­лишнього середовища, як мікроклімат, освітлення тощо, застосовується ка­меральний експеримент на людях.

Важливим у гігієнічних дослідженнях є метод натурного експерименту, який дає змогу простежити вплив чинників довкілля в реальних, тобто натуральних, умовах на здоров’я людей. За допомогою такого експерименту можна вивчити стан здоров’я населення, що мешкає на різних відстанях, на реальному об’єкті в конкретних соціально-економічних та природнокліматичних умовах з різною інтенсивністю забруднення повітря, викидами промислових підприємств або стан здоров’я робітників промислових підприємств з різною інтенсивністю забруднення повітря робочої зони. Цей експеримент має вирішальне значення в перевірці гігієнічних нормативів.

Специфічним для гігієни є епідеміологічний метод, який дає змогу вивчати здоров’я населення, що перебуває під впливом різноманітних ендогенних та екзогенних чинників.

Епідеміологічними є всі методики, завдяки яким можна визначити наявність і характер впливу чинників навколишнього середовища на здоров’я обстежуваних людей. За допомогою епідеміологічного методу вивчають здоров’я окремого індивідуума, а також групи людей.

У сучасних умовах епідеміологічні методи дослідження застосовують під час вивчення чинників ризику серцево-судинних, онкологічних та інших захворювань, а також нещасних випадків на транспорті і на виробництві, зумовлених дією багатьох взаємопов’язаних чинників, під час вивчення професійних захворювань та тих, що пов’язані із забрудненням навколишнього середовища. 

Класифікацію чинників ризику для ішемічної хвороби серця наводить, зокрема, Ю.М. Комаров (1980):

1) соціальне оточення і спосіб життя (звична дієта, багата жирами тваринного походження, куріння, “сидяча” робота);

2)  біохіміко-фізіологічні механізми, пов’язані з екзогенними впливами (дієта, фармакологічні агенти): гіперхолестеринемія і гіперліпідемія, гіперлі-попротеїнемія, артеріальна гіпертензія, гіперглікемія;

3) системне ураження органів (відхилення в ЕКГ, гіпотиреоз, ниркові хвороби);

4) чинники загальнобіологічні (стать, вік).

Існують також інші елементи ризику, а саме: надмірна маса тіла, прискорений пульс у стані спокою, малорухомий спосіб життя, психічні травми, генетичні спадкові захворювання, зміни ЕКГ у стані спокою, підвищення рівня сечової кислоти в крові.

Завдяки епідеміологічним дослідженням можна порівнювати дані медичної статистики з соціальними й природними умовами та встановлювати зв’язки між соціально-економічним становищем і рівнем захворюваності, між температурою повітря та захворюваністю тощо. Такі спостереження дають змогу висунути гіпотезу про етіологію захворювання. Зрештою, за допомогою епідеміологічних методів можна виявити конкретні умови і механізм розвитку хвороби в конкретній ситуації.

Етіологія захворюваності формується при взаємодії етіологічних чинників із популяцією людей. Якщо при багатьох неінфекційних хворобах характер етіологічного чинника лишається невідомим, то першочергового значення набувають чинники ризику. До них належать елементи соціального і природного середовища, а також особливості поведінки людей або стану внутрішніх систем організму, які підвищують ризик виникнення захворювання. Епідеміологічний метод, що застосовується у практичній охороні здоров’я, називають епідеміологічною діагностикою.

Структура епідеміологічних методів включає розділи прийомів, які забезпечують досягнення мети досліджень. До них належать описово-оцінювальні епідеміологічні методи, що обґрунтовують медичні проблеми. Вихідними даними для цих досліджень є облікові і звітні матеріали, а також результати вибіркових досліджень. Важливими є показники загальної смертності і смертності серед різних вікових груп.

Аналітичні епідеміологічні дослідження потрібні для оцінювання гіпотез про причини й умови, тобто чинники ризику, які зумовили виникнення і поширення окремих захворювань, а також для обґрунтовування нових напрямків профілактики.

Існує два аналітичні епідеміологічні методи:

1) дослідження типу “випадок — контроль”, коли порівнюють інформацію про вплив чинника на хворих і здорових людей;

2)  когортне дослідження, тобто дослідження групи осіб з епідеміологічною ознакою. У таких випадках визначають інтенсивні показники захворюва­ності в когортах, які підлягають і не підлягають дії чинника ризику.

Відомі форми “поперечних” (одномоментних) і “поздовжніх” (динамічних) досліджень.

Експериментальні епідеміологічні методи передбачають штучне відтворення явищ або штучне втручання у природний перебіг процесу. Завдання дослідника — виявити різницю дії і порівняти результати. Стан здоров’я людини вивчають за допомогою медичних обстежень. Метод медичних обстежень застосовують для індивідуальних або масових обстежень.

Під час вивчення стану здоров’я окремої людини проводять антропометричні вимірювання, клінічні, фізіолого-біохімічні, імунологічні дослідження, рентгенологічні та інші обстеження.

Дослідження окремих груп людей або населення певного регіону проводять за допомогою санітарно-статистичного методу з обчисленням таких показників, як фізичний розвиток, демографічні показники у вигляді народжуваності, смертності, середньої тривалості життя тощо, а також показники захворюваності. Важливе значення в цьому плані має вивчення закономірностей поширення захворювань не лише інфекційної етіології, а й неінфекційної.

Для характеристики здоров’я населення використовують дані офіційних облікових документів, звітів, у яких є інформація для розрахунку за спеціальними формулами різноманітних показників здоров’я. Такі документи містять також інформацію про всі хвороби, отруєння і травми серед населення, що дає змогу визначити первинну та загальну захворюваність.

Медичне дослідження певних контингентів людей (наприклад, учнів, студентів, робітників, службовців та ін.) полягає в тому, що група лікарів різного профілю, зокрема терапевти, хірурги, педіатри, офтальмологи, оториноларингологи, дерматологи, стоматологи та інші, оглядають їх під впливом шкідливих чинників довкілля. Для цього проводять інструментальне та лабораторне дослідження, зокрема електрокардіографію, електроенцефалографію, аудіометрію тощо, а також визначення оксигемоглобіну, карбоксигемоглобіну, метгемоглобіну, ферментів та інших біохімічних показників. Проводять анкетування з метою визначення скарг та чинників ризику, визначення антропометричних даних тощо.

Збирання усіх даних про стан здоров’я населення дає змогу дати узагальнену оцінку рівня здоров’я. Для цього в гігієні широко використовують математичні санітарно-статистичні методи. До них належать методи корелятивного, регресивного, дисперсійного, чинникового аналізу та ін. Ці методи потрібні для спеціального оброблення результатів досліджень з метою кількісної характеристики стану здоров’я, а також для кількісного визначення залежності здоров’я людини від впливу навколишнього середовища. Якщо за допомогою якісного концептуального аналізу можна поділити населення на групи здоров’я, то завдяки математично-статистичному аналізові розраховують узагальнений індекс здоров’я визначеної групи людей.

З метою встановлення кількісної залежності між чинниками середовища та групами здоров’я, або індексу здоров’я, використовують математичне моделювання.

Групи здоров’я, за якими оцінюють зміни в здоров’ї людей за допомогою аналізу їх переходів з однієї групи до іншої, наведено в табл. 1.

Важливим є також метод лікарської експертизи, яку проводять особи з медичною освітою та спеціальною підготовкою. Експертизою є висновок обізнаної особи, що проводить дослідження різноманітних об’єктів, про їхню відповідність до санітарно-гігієнічних вимог.

Санітарній експертизі підлягають питна вода, напої, харчові продукти, обладнання, одяг, різноманітні підприємства, житлові будинки, навчальні заклади та різні проекти планування.

Усі застосовувані в гігієні методи можна зобразити схематично (схема 1; Є.Г. Гончарук і співавт., 1991).

Оскільки проблема взаємодії людського суспільства та його окремих ланок з навколишнім середовищем є предметом вивчення нової міждисциплінарної інтеграційної науки соціоекології, доцільно коротко визначити деякі методи досліджень у цій галузі.

Гігієнічне нормування

компакт диск кафедральний відеофільм

Гігієнічне нормування несприятливих чинників навколишнього середовища потрібне для контролю за якістю середовища і для створення оптимальних гігієнічних умов праці та побуту людей, тому є одним із найвідповідальніших завдань гігієни. Вивчення та обґрунтування оздоровчих заходів з благоустрою населених місць, що вимагає чіткої регламентації чинників навколишнього середовища, стосується насамперед наукового обґрунтування гігієнічних нормативів повітря населених пунктів і виробничих приміщень, води і продуктів харчування, будівельних матеріалів, предметів одягу, взуття і матеріалів для їхнього виготовлення. Ці нормативи є юридичною підставою санітарного контролю.

http://mozdocs.kiev.ua/view.php?id=3306

Гігієна як наука, базуючись на виявлених закономірностях, науково обґрунтовує оптимальні і гранично припустимі параметри чинників довкілля, які служать основою для опрацювання гігієнічних нормативів, правил і заходів, що передбачають використання позитивного і запобігання несприятливому впливові навколишнього середовища на здоров’я.

Гігієнічним нормативом називають чітко визначений діапазон параметрів чинника навколишнього середовища, який є оптимальним або безпечним з точки зору збереження нормальної життєдіяльності і здоров’я людини, людської популяції і майбутніх поколінь.

Теорія гігієнічного нормування ґрунтується на таких принципах (Є.Г. Гончарук і співавт., 1995): 1. Принцип першочерговості медичних показань, коли беруть до уваги тільки особливості впливу шкідливого чинника на організм людини і санітарні умови життя. 2. Принцип диференціації біологічних відповідей, коли враховується спектр можливих реакцій організму за видами біологічних відповідей на вплив одного чинника, тобто гігієнічний норматив встановлюють з урахуванням найчутливіших груп населення, і він має бути нижчим за їхні захисно-пристосувальні реакції. 3. Принцип поділу об’єктів санітарної безпеки, коли гігієнічні нормативи встановлюють окремо для кожного об’єкта. 4. Принцип урахування всіх можливих несприятливих впливів, коли для кожного об’єкта або чинника навколишнього середовища, для якого встановлюється норматив, ураховуються всі можливі види несприятливого впливу на середовище і організм людини. 5. Принцип пороговості, що враховує межі пристосування організму. 6. Принцип залежності ефекту від концентрації (дози) і часу, що ґрунтується на засадах математичного опису, закономірностей впливу чинників залежно від концентрації (дози) і часу. 7. Принцип лабораторного експерименту, коли дослідження для визначення порога впливу чинника проводять у лабораторних умовах. 8. Принцип агравації, коли проводять відбір найвпливовіших на організм людини чинників навколишнього середовища. 9. Принцип відносності гранично припустимих концентрацій (ГПК), що передбачає перегляд ГПК.

Оскільки гігієнічні нормативи орієнтовані лише на людину і не завжди гарантують безпеку інших об’єктів живої природи, зокрема рослин і тварин, тобто екосистем у цілому, вкрай потрібною є екологічна регламентація екологічного середовища. Таким чином, гігієнічне нормування є частиною екологічного нормування, і тому сучасне гігієнічне нормування має доповнюватись екологічним нормуванням. Однак саме екологічних нормативів поки що немає, і вони потребують подальшого опрацювання. В екологічному нормуванні пропонується використання методу біоіндикації, тобто виявлення та визначення антропогенних навантажень, що мають біологічне значення, на основі реакцій на них живих організмів. З огляду на те, що для гігієнічного нормування використовують експериментальні дослідження на тваринах, імовірно, можна буде опрацювати принцип єдиного еколого-гігієнічного нормування.

Шкідливий вплив хімічних речовин на організм людини, а також інших живих істот вивчає окрема галузь науки, що називається токсикологією.

У гігієнічному нормуванні найважливішим є те, що параметри чинника, який підлягає нормуванню, не повинні зумовлювати несприятливих функціональних зрушень в організмі, віддалених шкідливих наслідків, а також негативно впливати на розвиток, самопочуття і працездатність людини, на санітарні умови життя.

http://www.niss.gov.ua/book/Kachin/2-6.htm

Гігієнічне нормування передбачає визначення ГПК шкідливих хімічних домішок у повітрі, воді, ґрунті, харчових продуктах тощо.

Для фізичних чинників антропогенного походження воно передбачає визначення гранично припустимих рівнів і доз.

Окремо визначають оптимальні і припустимі параметри мікроклімату, освітлення, сонячного випромінювання тощо, а також оптимальний і припустимий склад добового харчового раціону та питної води.

Таким чином, гігієнічне нормування охоплює як чинники антропогенного походження, що виявляють несприятливий вплив на організм людини, так і природні, що є вкрай потрібними для її життєдіяльності.

Під час нормування шкідливих речовин їх ГПК визначають за таким шкідливим показником, який характеризується найменшою пороговою концентрацією і називається лімітувальним.

Порогом шкідливої дії вважається мінімальна кількість речовини в об’єкті навколишнього середовища, під впливом якої в організмі виникають зміни, що виходять за межі фізіологічних пристосувальних реакцій, іншими словами, розвивається патологія.

Отже, нормовані ГПК повинні бути нижчими від порога шкідливої дії речовини.

Оскільки експерименти проводять на тваринах, виникає потреба переносити отримані дані на людину. Такі розрахунки результатів дослідів на тваринах проводять із застосуванням коефіцієнтів запасу або коефіцієнтів екстраполяції з метою гарантування безпечності нормативів. Обґрунтовану в експерименті концентрацію знижують у 10—100 разів, залежно від рівня токсичності і кумулятивної дії речовини.

Схема обґрунтування гігієнічного нормативу шкідливої речовини має кілька етапів. Насамперед вивчають фізико-хімічні властивості речовини, методи її кількісного визначення, вплив речовини на людину, шляхи потрапляння її в організм і перетворення в різноманітних середовищах.

Далі вже вивчають безпосередню дію речовини на організм. Спочатку про­водять гострий експеримент на тваринах з метою визначення смертельної дози, порогів гострої та вибіркової дій зон гострої і специфічної дій, а також коефіцієнта можливості інгаляційного отруєння.

На наступному етапі, яким є підгострий дослід, визначають коефіцієнт кумуляції та механізм дії речовини. Коефіцієнтом кумуляції називають співвідношення сумарної концентрації речовини, котра спричинює певний ефект, коли вводять незначну дозу, до концентрації, ефект якої такий самий, як і внаслідок одноразового введення.

Хронічний дослід є наступним етапом і основним експериментом. Він триває від чотирьох до шести місяців і більше. Мета його — визначення по­рога хронічної загальнотоксичної дії, якою є мінімальна концентрація, що зумовлює початкові несприятливі зміни в організмі за тривалої дії. Крім то­го, цей експеримент дає змогу визначити зону хронічної дії, поріг віддале­ної біологічної дії, тобто мінімальну концентрацію, що здатна спричинити специфічний або віддалений ефект за тривалої дії речовини на рівнях, ниж­чих від порога хронічної загальнотоксичної дії, зону біологічної дії та коефі­цієнт запасу.

Фізичні властивості повітряного середовища та їх гігієнічне значення.

Вивчення фізичних факторів атмосфери почнемо з гігієнічного значення температури, вологості і руху повітря, після чого можна буде перейти до розгляду комплексного діяння їх на організм людини.

Температура повітря — фактор несталий, вона безперервно змінюється. Повітря в тропосфері нагрівається головним чином за рахунок сонячної енергії. Оскільки повітря добре пропускає сонячне проміння, то останнє, проходячи через товщу атмосфери, нагріває її лише на дуже незначну величину — на 0,015— 0,02°Ц за годину.

 

інтернет посилання

Цілком природно, що температура нижніх шарів повітря змінюється залежно від температури земної поверхні (ґрунту або води), тобто підвищується з її нагріванням і навпаки.

Амплітуда добових коливань температури повітря може бути різною залежно від умов. Так, найменша амплітуда спостерігається на полюсах, найбільша — на екваторі. На екваторі приблизно половину доби сонце нагріває земну поверхню, а в другій половині доби інсоляції немає; це й зумовлює сильне охолодження ґрунту і великі амплітуди добових коливань температури повітря.

На полюсах день і ніч тягнуться тривалий час, місяцями, тому й температури тримаються довго на одному рівні з незначними амплітудами коливань.

Амплітуди коливань температури повітря над материками більші, ніж над великими водними просторами. Це є наслідком того, що вода через свою високу теплоємність (теплоємність води 1,0, ґрунту 0,5, повітря 0,003 і т. ін.) повільно нагрівається, але зате й повільно остигає, що приводить до пом’якшення амплітуди коливань температури повітря над великими водоймами.

Добова амплітуда коливань температури повітря в долинах і на плоскогір’ях більша, ніж у горах. Причиною цього є те, що площа стикання поверхні землі з повітряними масами в доли­нах і на плоскогір’ях більша.

Добова амплітуда коливань температури при хмарній погоді менша, ніж при ясній, бо хмари вдень перешкоджають інтен­сивному нагріванню, а вночі — випромінюванню теплового проміння в світовий простір, тобто охолодженню.

Є також річні коливання температури, які залежать  від кількості сонячної енергії, що надходить у різні сезони року. Мають деяке значення й інші фактори, але коливання кількості сонячної енергії роблять головний вплив. Тому на полюсах, куди взимку майже не надходить сонячне проміння, а влітку інсоляція порівняно значна, річна амплітуда велика, а на екваторі, навпаки, мала. Отже, річні коливання температур залежать від широти місцевості. Значною мірою вони залежать і від близькості до великих водойм, які, акумулюючи тепло, по­м’якшують добові і річні коливання температури повітря.

інтернет посилання

Змінюється температура повітря і з висотою, а саме, з під­йомом угору вона падає. Це, на перший погляд, парадоксальне явище пояснюється тим. як уже відмічалося вище, що повітря нагрівається не прямим промінням, а нагрітою цим промінням земною поверхнею.

Під час підйому на гори або при польотах на кожні 100 м підйому температура повітря падає на 0,5—0,6°. На певній ви­соті падіння температури припиняється. Границя, на якій при­пиняється  падіння температури, не  однакова на різних  широ­тах. Найбільшої висоти вона досягає над екватором — близько 17—18 км; потім до полюсів висота її поступово зменшується; в північній півкулі ця границя біля полюса розміщена на висоті 8—9 км, в помірному поясі вона міститься на висоті близько 11 км. Висота цієї границі залежить також від пори року: вліт­ку вона трохи вища, ніж узимку. Отже, правильне падіння температури  з висотою спостерігається тільки  в тропосфері, а в тропопаузі це падіння припиняється, через що цей шар і нази­вається інакше ізотермічним.

Температура повітря впливає на організм людини та її здоров’я через рецептори шкіри, легень і слизових оболонок. Вона діє як тепловий фактор.

компакт диск кафедральний підручник

Відомо, що людина є постійним продуцентом тепла, що людський організм в результаті споживання їжі використовує наявну в ній потенціальну енергію і виділяє її переважно у вигляді тепла.

Більша частина тепла втрачається через шкіру і слизові, частина йде на нагрівання їжі, води і вдихуваного повітря. Через шкіру втрачається головна маса тепла: за даними одних авторів— 85—90%, а за даними інших — навіть 95%, отже, тільки 4—6%, в середньому 5% тепла, втрачається на нагрівання їжі, вдихуваного повітря і води.

У зв’язку з цим цікаво було вивчити, як же відбувається віддача тепла шкірою.

Виявилось, що шкіра втрачає тепло трьома шляхами: випромінюванням, проведенням і на випаровування вологи (поту).

Шляхи тепловіддачі організму за різної температури повітря ( суцільна лінія-тепловіддача випромінюванням і конвекцією; пунктирна лінія- випаровуванням ( вологість 50% , швидкість руху повітря 0,2 м/с, температура стін дорівнює температурі повітря ))

Людина при легкій роботі в кімнатних умовах втрачає випромінюванням близько 40%, проведенням— близько 30% і випаровуванням — близько 20% тепла. Ці цифри наведені для орієнтування, а насправді вони значно коливаються залежно від умов.

К о н д у к ц і я— це перехід тепла через стикання предметів, а також часток повітря від більш нагрітого до менш нагрітого. Під конвекцією розуміють передачу тепла через посередників — повітря, пару, рідину, частинки яких, нагріваючись “при контакті з теплішим тілом, забирають тепло і віддають його при стиканні з більш холодними предметами. Через різницю температур у проміжному середовищі, наприклад, у повітрі, утворюються конвекційні течії. Ці два способи — кондукція і конвекція — об’єднуються в поняття теплопроведення.

Третій шлях втрати тепла — на випаровування вологи. Людська шкіра завжди вкрита потом, вода якого й випаровується. Для цього необхідна затрата тепла (прихована температура випаровування). Для випаровування 1 л води потрібно 607— 0,708 Т° ккалорій, де Т — температура повітря.

інтернет посилання

Під хімічною терморегуляцією розуміють посилення або сповільнення  хімічних процесів теплоутворення в організмі.

Наприклад, в холодну пору  року температурні подразники зовнішнього середовища, діючи  на  рецептори    шкіри,    викликають імпульси-відповіді   з боку центральної нервової системи, які виражаються в підвищенні хімічних процесів теплоутворення і в прагненні до більш калорійної їжі.

До фізичної терморегуляції належить звуження або розширення кровоносних судин шкіри завдяки тим же ім­пульсам з боку центральної нервової системи. В разі діяння холоду поверхневі шкірні судини звужуються, приплив теплої крові до поверхні шкіри зменшується, отже, з поверхні шкіри менше втрачається тепла.

У жарку пору, коли організму необхідно більше віддавати тепла, судини розширюються, чим створюються умови для більшої віддачі тепла з поверхні шкіри. До фізичної терморегуляції належить також потіння. Звичайно при низьких температу­рах переважне значення має хімічна терморегуляція, а при високих — фізична. Певна річ, на віддачу тепла організмом впливає не тільки температура повітря, — на ній ми зупиняємось, лише тому, що в даний момент вивчаємо цей метеорологічний фактор. Пізніше ми ознайомимось і з іншими факторами, що. впливають на тепловий обмін (вологість і рух повітря, промениста енергія).

інтерне посилання

Організм людини, як говорилося вище, регулює теплопродукцію і кровоносних судин шкіри завдяки тим же ім­пульсам з боку центральної нервової системи. В разі діяння холоду поверхневі шкірні судини звужуються, приплив теплої крові до поверхні шкіри зменшується, отже, з поверхні шкіри менше втрачається тепла.

У жарку пору, коли організму необхідно більше віддавати тепла, судини розширюються, чим створюються умови для більшої віддачі тепла з поверхні шкіри. До фізичної терморегуляції належить також потіння. Звичайно при низьких температу­рах переважне значення має хімічна терморегуляція, а при високих — фізична. Певна річ, на віддачу тепла організмом впливає не тільки температура повітря, — на ній ми зупиняємось, лише тому, що в даний момент вивчаємо цей метеорологічний фактор. Пізніше ми ознайомимось і з іншими факторами, що. впливають на тепловий обмін (вологість і рух повітря, промениста енергія).

http://medichelp.ru/index.php?category=394&page=614

Організм людини, як говорилося вище, регулює теплопродукцію і станеться порушення діяльності — параліч теплорегуляційних центрів головного мозку, після чого температура тіла швидко підвищується і може настати тепловий удар.

Перегрівання і тепловий удар можуть настати при різних умовах: в парильні, під час походу в жарку пору року, при роботі в приміщенні з високою температурою оточуючого середовища т. ін.

Ознаки теплового удару такі: почервоніння лиця, головний біль, сухість слизових, сухість і жар шкіри, прискорений пульс, слабість; в тяжких випадках — знепритомнення і навіть смерть.

Людина протягом усього свого життя зазнає діяння водяної пари повітря. Кількість її в повітрі постійно змінюється: вона то зменшується, то збільшується. Коли в повітрі нагромаджується багато водяної пари, то умови для випаровування вологи погіршуються. В повітрі, нарешті, може нагромадитись така кількість водяної пари, що її пружність дорівнюватиме пружності рідини, яка випаровується, — і тоді випаровування  припиняється.

Випаровування залежить від температури повітря: чим вища остання, тим інтенсивніше відбувається випаровування. Тому ви­паровування немовби йде слідом за температурою повітря: підвищується температура повітря — підвищується і випаровування; знижується температура повітря — падає і випаровування.

Для гігієнічної оцінки повітря важливо знати відносну вологість. Але для того, щоб обчислити відносну вологість, слід знати абсолютну і максимальну вологість. Тому необхідно нагадати, що означають ці поняття.

Абсолютна вологість — це кількість водяної пари в г, яка міститься в даний момент в 1 м3 повітря.

інтернет посилання

Максимальна вологість визначається тією кількістю водяної пари в г, яка насичує повністю 1 м3 повітря при даній температурі. Чим вища температура повітря, тим вища максимальна вологість, тобто потрібно більше водяної пари для його насичення.

Відносна вологість — цевідношення абсолютної вологості до максимальної при даній температурі, виражене в процентах, тобто:

F = (e/E)*100,

де F — відносна вологість; е — абсолютна вологість; Е — максимальна

інтернет посилання

В гігієні користуються ще поняттям фізіологічна відносна вологість. Вона являє собою відношення абсолютної вологості при даній температурі повітря до максимальної вологості при 36,5⁰, виражене в процентах. Фізіологічна відносна вологість характеризує здатність повітря сприймати вологу, що випаровується при температурі людського тіла. Вона дає можливість точніше оцінити вплив вологого повітря на людину.

Припустимо, що в даному приміщенні абсолютна вологість 17 мм рт. ст., температура 20°Ц; це показує, що відносна вологість близько 100%, тобто що випаровування майже неможливе. Однак температури шкіри людини; отже, максимальна вологість такого повітря вища, і воно стає здатним сприймати вологу.

інтернет посилання

Вологість повітря може бути схарактеризована і так званим дефіцитом насичення. Дефіцит насичення — це різниця між максимальною та абсолютною вологістю при одній і тій же температурі.

Поряд з цим є ще поняття фізіологічний дефіцит насичення. Це — різниця між максимальною вологістю при температурі тіла людини (36,5°) і абсолютною вологістю повітря. Фізіологічний дефіцит насичення дає можливість орієнтовно встановити, скільки грамів води людина може втратити шляхом випаровування в даних умовах.

В повітря постійно надходить багато вологи, бо в природі дуже багато джерел пароутворення. Всі водні поверхні, починаючи від океанів і закінчуючи річками й озерами, є джерелами пароутворення.

Людський організм постійно втрачає вологу або у вигляді водяної пари, або у вигляді краплинно-рідкої води. Встановле­но, що в спокійному стані при кімнатній температурі людина втрачає через шкіру близько 20% води, через легені — близько 15%, решту — сечею і фекаліями. Отже, в цих умовах близько 35% води втрачається у вигляді випарів і 65% — в рідкому вигляді з фекаліями і сечею. При роботі та високій температурі повітря, навпаки: 60% води втрачається випаровуванням зі шкіри та легенями і значно менше припадає на втрату вологи сечею і фе­каліями. Якщо з цього боку підійти до оцінки вологості повітря, то стає зрозумілим її гігієнічне значення.

Людина під час роботи, особливо в умовах високої температури, повинна втрачати більше вологи випаровуванням, тому дуже важливо, як сприйматиме повітря вологу, що випаровується людською шкірою і легенями. Якщо повітря буде сухе, організм легко віддаватиме вологу випаровуванням, а якщо воно вже насичене водяною парою, то віддача вологи випаровуванням буде утруднена.

Враховуючи вплив вологості повітря на випаровування воло­ги з поверхні шкіри людини і, значить, на її теплообмін, гігієністи розробили норми вологості повітря. При кімнатній температурі (18—20°) і при легкій роботі нормою вологості прийнято вважати від 30 до 70%. Деякі гігієністи звужують верхню границю вологості повітря до 60%.

Запропоновано схему для оцінки повітря за вологістю: повітря називають сухим, коли водяної пари в ньому менше 55%, помірно сухим — при вологості від 56 до 70%, помірно вологим— від 71 до 85%, сильно вологим — понад 86% і насиченим— 100%.

На тепловий обмін і теплове самопочуття людини, крім температури та вологості, впливає і рух повітря.

У природних умовах первинною причиною переміщення повітряних мас є нерівномірне їх нагрівання біля екватора і біля полюсів, причому над екватором густина повітря внаслідок нагрівання зменшується і воно піднімається вгору, а охолоджене, більш густе і важке повітря від полярних країн рухається вздовж поверхні землі в напрямі до екватора. Внаслідок цього безперервно відбувається загальна циркуляція атмосфери. В північній півкулі, в нижніх шарах атмосфери, спостерігаєть­ся течія повітря з півночі на південь, однак внаслідок обертання землі ця течія відхиляється вправо і набирає напряму з північного сходу на південний захід. В південній півкулі течія повітря в нижніх шарах атмосфери йде з півдня до екватора і, відхиляючись з тих же причин вліво, набирає напряму з південного сходу на північний захід. З другого боку, у верхніх шарах атмосфери є дві протилежні повітряні течії, які мають напрям від екватора до обох полюсів, причому в північній півкулі течія йде з південного заходу, а в південній — з північного заходу.

Верхні повітряні течії в міру піднімання вгору і віддаляння від екватора охолоджуються й поступово опускаються до поверхні землі, перетворюючись у нижню течію, що має напрям до екватора, а нижні течії обох півкуль в міру нагрівання внаслідок наближення до екватора стають легшими і біля екватора піднімаються у верхні шари атмосфери, даючи початок верхнім течіям, що йдуть до полюсів.

Рух повітря поряд з температурою і вологістю його впливає на віддачу тепла організмом і, значить, на теплообмін людини.

Розглянемо такий приклад. Припустимо, що температура по вітря висока, лише трохи нижча від температури людського тіла. Висока також відносна вологість. За таких умов віддача тепла тілом людини буде утруднена, бо і температура повітря висока, близька до температури людського тіла, і вологість висока, яка перешкоджає тепловіддачі шляхом випаровування поту. Перебування людини в таких умовах призводитиме до перегріву.

Припустимо, що людину щойно ввели в приміщення з зазначеними метеорологічними умовами. Перший час їй відносно лег-ко віддавати тепло, а чим далі, тим важче, бо повітряна оболонка, що оточує тіло, теж нагрівається від тепла, що виділяється людиною, і це утруднює тепловіддачу. А якщо змінювати повітряну оболонку, скажімо, побула в ній деякий час людина,—цю оболонку прибрати, а іншу підвести і т. ін., тоді людина пере­буває в ній так, немовби вона тільки що опинилася в цих ме­теорологічних умовах, і їй легше віддавати тепло. Рух повітря і створює ці умови. Він навіть при температурі повітря, вищій від температури людського тіла, також сприяє віддачі тепла, якщо тільки вологість невисока. В даному разі нові порції сухого повітря, які обтікають тіло людини, посилюють випаровування, тобто тепловіддачу.

Розглянемо інший приклад — за наявності низької температури повітря. Таке повітря охолоджує людське тіло. Якщо уявити собі навколо людини незмінну повітряну оболонку, то тіло буде трохи нагрівати її і вона не охолоджуватиме так сильно людське тіло. Якщо ж ми будемо весь час підводити нові порції повітря, то тіло охолоджуватиметься значно сильніше.

Тому рух повітря слід обов’язково облічувати одночасно з температурою і вологістю його з метою повного визначення теплового відчуття людини залежно від стану повітряного середовища.

Вивчення  температурного  режиму повітря приміщення

 

Для повної характеристики температурного режиму приміщень заміри температури проводяться в 6 та більше точках.

Термометри (ртутні, спиртові, електричні, чи сухі термометри психрометрів) розміщують на штативах по діагональному перерізу лабораторії в 3 точках на висоті 0,2 м від підлоги і в 3 точках на висоті 1,5 м від підлоги (відповідно, точки  t_2, t_4, t₆ та t_1, t_3, t₅) та на відстані 20 см від стіни

Показання термометрів знімають після експозиції 10 хв. в точці вимірювання.

Розрахунок параметрів температурного режиму повітря приміщень:

а) середня температура приміщення:

75

а) t_сер.= ,

 

б) перепад температури повітря по вертикалі:

Dt_верт. =  – ,

 

в) перепад температури повітря по горизонталі:

Dt_гор.=  –

 

Схеми і всі розрахунки заносять в протокол, складають гігієнічний висновок. При цьому керуються тим, що оптимальна температура повітря в житлових і учбових приміщеннях, палатах для госпіталізації соматичних хворих повинна бути в інтервалі +18 – +21^оС, перепад температури по вертикалі повинен бути не більше 1,5-2,0^оС, а по горизонталі – не більш 2,0-3,0^оС. Добові коливання температури визначають за термограмою, яку готує лабораторія за допомогою термографа, і нормуються в межах 6^оС.

Критеріями гігієнічної оцінки житлових і громадських приміщень є допустимі та оптимальні норми температури, представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

Норми температури для житлових, громадських

і адміністративно-побутових приміщень

Примітка:

 ^* Для громадських і адміністративно-побутових приміщень з постійним перебуванням людей допустима температура не більше 28^оС, а для районів з розрахунковою температурою зовнішнього повітря 25^оС і вище – не більше 33^оС.

^** Для громадських і адміністративно-побутових приміщень з перебуванням людей в вуличному одязі допустима температура 14^оС.

Норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин і безперервно.

Норми температури повітря робочої зони виробничих приміщень регламентуються Держстандартом 12.1.005-88 “Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони” у залежності від пори року (холодна, тепла) та категорії робіт (легка, середньої важкості, важка).

Так, оптимальні норми температури в холодний період встановлені в межах 21-24^оС при виконанні легкої роботи та 16-19^оС при виконанні важкої роботи. В теплий період, ці інтервали відповідно 22-25^оС і 18-22^оС. Допустима максимальна температура в теплий період не більше 30^оС, мінімальна в холодний період – 13^оС.

 

Визначення радіаційної температури і температури стін

Для визначення радіаційної температури в приміщеннях використовують кульові термометри, а температури стін – пристінні термометри (мал. 6.1. а, б)

Кульовий термометр складається з термометра, розміщеного в порожнистій кулі з діаметром 10-15 см, покритій шаром пористого пінополіуретану, матеріалу, який має схожі з шкірою людини коефіцієнти адсорбції інфрачервоної радіації.

Визначення радіаційної температури також проводиться на рівнях 0,2 і 1,5 м від підлоги:

Прилад має значну інерцію (до 15 хв.), тому показання термометра знімають не раніше цього строку.

При комфортних умовах мікроклімату різниця в показаннях кульового термометра на рівнях 0,2; 1,5 м не перевищує 3^оС.

Мал. Термометри для вимірювання радіаційної температури

а – Кульовий чорний термометр в розрізі

(1 – куля діаметром 15 см, покрита матовою чорною фарбою;

2 – термометр з резервуаром в центрі кулі)

б – Пристінний термометр з плоским спірально вигнутим резервуаром

(1 – термометр; 2 – базова обкладинка (поролон); 3 – клейка стрічка)  Для різних приміщень рекомендуються приведені нижче величини радіаційної температури (табл.2).

 

Таблиця 2

Нормативні величини радіаційних температур для різних приміщень

 

 

Для визначення температури стін приміщення використовують спеціальні пристінні термометри з плоским, спірально вигнутим резервуаром, який прикріплюють до стіни спеціальною замазкою (віск з добавкою каніфолі) або алебастром. Температуру стін також визначають на рівнях 0,2 і 1,5 м від підлоги. В деяких випадках виникає необхідність визначення температури найбільш охолоджених ділянок стін.                       Високі рівні інфрачервоного випромінювання в гарячих цехах підприємств вимірюють за допомогою актинометрів і виражають в мкал/см².хв.

 

Визначення вологості повітря за допомогою психрометрів

Визначення абсолютної та відносної вологості повітря станційним психрометром Августа (мал. 6.2-а).

Резервуар психрометра заповнюють водою. Тканину, якою обернено резервуар одного з термометрів приладу опускають у воду з тим, щоб сам резервуар був на відстані ~ 3 см над поверхнею води, після чого психрометр підвішують на штативі в точці визначення. Через 8-10 хвилин знімають показники сухого і вологого термометрів.

 

 

Мал. 6.2. Прилади для визначення вологості повітря

(а –  психрометр Августа; б – психрометр Ассмана; в – гігрометр)

 

Абсолютну вологість вираховують за формулою Реньо:

 

А = f – a ∙ (t – t₁) B,

де А – абсолютна вологість повітря при даній температурі в мм рт.ст.;

      f – максимальний тиск водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять у таблиці насичених водяних парів, табл. 3);

     а – психрометричний коефіцієнт, який дорівнює 0,0011 для закритих приміщень;

     t – температура сухого термометра;

     t₁ – температура вологого термометра;

     В – барометричний тиск у момент визначення вологості (знаходять за показаннями барометра), мм рт.ст.

Відносну вологість розраховують за формулою:

 

P = ,

 

де Р – відшукувана відносна вологість, %;

    А – абсолютна вологість, мм рт.ст.;

    F – максимальний тиск водяної пари при температурі сухого термометра, в мм рт.ст. (знаходять у таблиці насичених водяних парів, табл.3).

Таблиця 3

Максимальний тиск водяної пари повітря приміщень

 

Відносну вологість визначають і за психрометричними таблицями для психрометрів Августа (при швидкості руху повітря 0,2 м/с). Її значення знаходять в точці перетину показників сухого і вологого термометрів, табл. 4

Принцип роботи психрометра оснований на тому, що інтенсивність випаровування вологи з поверхні зволоженого резервуару психрометра пропорційна сухості повітря: чим воно сухіше, тим нижчі показники зволоженого термометра порівняно з сухим у зв’язку з тим, що тепло зволоженого психрометра втрачається на сховане тепло паротворення.

Визначення вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра Ассмана

 

Істотним недоліком психрометра Августа є його залежність від швидкості руху повітря, яка впливає на інтенсивність випаровування, а значить і на охолодження вологого термометра приладу.

У психрометра Ассмана цей недолік ліквідовано за рахунок вентилятора, який створює біля резервуарів термометрів постійну швидкість руху повітря 4 м/сек, а тому його показники не залежать від цієї швидкості в приміщенні чи за її межами. Крім цього, резервуари термометрів цього психрометра захищені від радіаційного тепла за рахунок віддзеркалюючих циліндрів навколо резервуарів психрометра.

За допомогою піпетки змочують батист вологого термометра аспіраційного психрометра Ассмана, заводять пружину аспіраційного пристрою або вмикають в розетку електропровід психрометра з електровентилятором, після чого психрометр підвішують на штатив в точці визначення. Через 8-10 хвилин знімають показники сухого та вологого термометрів.

Абсолютну вологість повітря розраховують за формулою Шпрунга:

A = t – 0,5 ∙ (t – t₁) ,

де А – абсолютна вологість повітря, мм рт.ст ;

      t – максимальний тиск водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять в таблиці насичених водяних парів, табл. 3);

     0,5 – постійний психрометричний коефіцієнт;

      t – температура сухого термометра;

      t₁ – температура вологого термометра;

      В – барометричний тиск в момент визначення, мм рт.ст.

 

Відносну вологість визначають за формулою:

Р = А × ,

де: Р – відшукувана відносна вологість, %;

      А – абсолютна вологість, мм рт.ст.;

      F – максимальна вологість при температурі сухого термометра, мм рт.ст. (табл. 3).

 

Відносну вологість визначають і за психрометричними таблицями для аспіраційних психрометрів. Значення відносної вологості знаходять в точці перетину показників сухого і вологого термометрів.

Для визначення відносної вологості повітря використовують також волосяні, або мембранні гігрометри, які показують безпосередньо цю вологість. Принцип роботи гігрометрів оснований на подовженні знежиреної волосини чи послабленні мембрани при їх зволоженні та навпаки – при висиханні.

Таблиця 4

Норми відносної вологості в зоні житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщень (Витяг з БНіП 2.04.05-86)

 

 

Примітка:^* В районах з розрахунковою відносною вологістю зовнішнього повітря більше 75% допустима вологість – 75%.

Норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин безперервно.

 

Дефіцит насичення (різниця між максимальною та абсолютною вологістю повітря) визначають по таблиці насичених водяних парів: від значення максимальної вологості повітря при показаннях сухого термометра психрометра віднімають абсолютну вологість повітря, розраховану за формулами Реньо чи Шпрунга.

Фізіологічний дефіцит насичення (різницю між максимальною вологістю повітря при температурі тіла – 36,5^оС і абсолютною вологістю повітря) визначають по тій же таблиці насичених водяних парів .

Точку роси (температуру, при якій абсолютна вологість повітря стає максимальною) знаходять по тій же таблиці насичених водяних парів (табл. 3) у зворотному напрямку: за значеннями абсолютної вологості знаходять температуру, при якій ця вологість буде максимальною.

Добові коливання температури, вологості повітря та атмосферного тиску визначають за допомогою, відповідно, термографа, гігрографа, барографа (мал. ).

 

Мал. Самозаписуючі метеорологічні прилади.

(а – термограф; б – гігрограф; в – барограф.)

Прилад комбінованої дії – електротермоанемометр зображено на малюнку .

Мал.  Електротермоанемометр

( 1 – гальванометр; 2 – перемикач живлення; 3 – клеми для підключення до мережі; 4 – вилка датчика; 5 – перемикач для визначення температури або швидкості руху повітря; 6 – перемикач “вимірювання – контроль”;  7 – ручка регулювання напруги;  8 – датчик (мікро-термоопір);  9 – захисний футляр датчика.)

МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ І ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА НАПРЯМКУ ТА ШВИДКОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ

 

УЧБОВА ІНСТРУКЦЯ

з вивчення напрямку руху повітря

Під напрямом вітру розуміють сторону горизонту, звідки віє вітер і позначають румбами – 4 основними (Пн., Пд., Сх., Зх.) і 4 проміжними (Пн-Зх., Пн-Сх., Пд-Зх., Пд-Сх.).

Річну повторюваність вітрів в тій чи іншій місцевості зображають у графічному вигляді “рози вітрів”(

Для побудови “рози вітрів” на графіку румбів відкладають виражену у відсотках частоту вітрів кожного напрямку і з’єднують ламаною лінією. Штиль позначають колом з радіусом відповідно відсотка штильових днів.

“Розу вітрів” використовують в метеорології, аеро- і гідронавігації, а також у гігієні. В останньому випадку – для раціонального планування, взаєморозміщення об’єктів при запобіжному санітарному нагляді за будівництвом населених місць, промислових підприємств, оздоровчих об’єктів, зон відпочинку.

Напрямок руху атмосферного повітря визначається за допомогою вимпела, (на кораблях), флюгерів різної побудови та тканинного конусу (на аеродромах).

В приміщеннях, де рух повітря надто слабкий, напрямок руху повітря можна досліджувати за допомогою фумігатора (диму, синтезованого тим або іншим засобами) або відхиленням полум’я свічки.

 

УЧБОВА ІНСТРУКЦІЯ

з визначення швидкості руху повітря за допомогою анемометрів

Швидкість руху атмосферного повітря (а також руху повітря у вентиляційних отворах) визначають за допомогою анемометрів: чашечного (при швидкостях від 1 до 50 м/с) і крильчатого (0,5 – 10 м/с) . Робота вертикально встановленого чашечного анемометра не залежить від напрямку вітру; крильчатий анемометр потрібно чітко орієнтувати віссю на напрям вітру.

Для визначення швидкості руху повітря спочатку записують вихідні показники циферблатів лічильника (тисячі, сотні, десятки та одиниці), відключивши його від турбінки, виставляють анемометр у місці дослідження (наприклад, в створі відкритого вікна, вентиляційного отвору, надворі). Через 1–2 хв. холостого обертання вмикають одночасно лічильник обертів і секундомір. Через 10 хв. лічильник відключають, знімають нові показники циферблатів і розраховують швидкість обертання крильчатки (кількість поділок шкали за секунду – А):

А = ,

де: N₁ – показання шкали приладу до вимірювання;

      N₂ – показання шкали приладу після вимірювання;

      t – термін вимірювання в секундах.

 

За значенням “А” поділок/сек. на графіку (у кожного анемометра є свій індивідуальний графік згідно заводського номера приладу, що додається до анемометра), знаходять швидкість руху повітря в м/сек.

Для цього по графіку анемометра на осі абсцис знаходять відмітку, відповідну  швидкості обертання в об/с, піднімають перпендикуляр до косої лінії  графіка, а звідси вліво на осі ординат знаходять значення швидкості руху повітря в м/с.

Сила вітру визначається за 12-бальною шкалою: від штилю – 0 балів (швидкість руху повітря 0 – 0,5 м/с) до урагану – 12 балів (швидкість руху повітря 30 і більше м/с).

Детальніше шкала сили вітрів і швидкості руху повітря наведена в таблиці 1.

Таблиця 1.

Шкала швидкості руху повітря в балах

 

Учбова інструкція

з визначення швидкості руху повітря в приміщеннях за допомогою кататермометра

Кататермометр дозволяє визначити дуже слабкий рух повітря в межах від 0,1 до 1,5 м/с. Прилад представляє собою спиртовий термометр з циліндричним або кульовим резервуаром. Шкала циліндричного кататермометра градуйована в межах від 35 до 38° С, кульового – від 33 до 40°С (мал. 7.3.).

Принцип роботи кататермометра полягає в тому, що попередньо нагрітий, він втрачає тепло не лише під дією температури повітря та радіаційної температури, але і під дією руху повітря, пропорційно його швидкості.

Кататермометр призначений для визначення охолоджуючої здатності повітря, на підставі якої і розраховується швидкість руху повітря. Знаючи цю величину охолодження кататермометра та температуру навколишнього повітря, по емпіричних формулах і за таблицями можна визначити швидкість руху повітря.

Хід роботи: кульовий кататермометр занурюють в посудину з гарячою водою при температурі останньої 65 – 70° С до  тих пір, поки зафарбований спирт не заповнить на 1/2-1/3 об’єм верхнього резервуару. Після цього кататермометр насухо витирають і підвішують на штатив в центрі приміщення (або в іншому місці, де необхідно визначити швидкість руху повітря). При визначенні у відкритій атмосфері кататермометр захищають від впливу променевої енергії Сонця. Далі за допомогою секундоміра визначають час в секундах, за який стовпчик опустився від Т₁ до Т₂. Інтервали охолодження кататермометра можна брати від 40° до 33°, тобто такий інтервал, щоб частка від ділення суми  дорівнювала 36,5°.

Величину охолодження циліндричного кататермометра та кульового з інтервалом  38 – 35° знаходять за формулою:

Н = ,

де: Н – охолоджуюча здатність повітря в мкал/см²× с;

F – фактор кататермометра – постійна величина, нанесена на тильній стороні шкали, яка показує кількість тепла, втраченого з 1см² поверхні резервуару приладу за час його охолодження з 38°С до 35°С і дорівнює більше 600 мкал/см² (у кульового кататермометра старих випусків – при охолодженні на 1° і знаходиться в межах 200 – 250 мкал/см²);

 а – термін в секундах, протягом якого кататермометр охолоджується з 38° до 35°.

При використанні кульового кататермометра старого випуску (у якого фактор градуйований на 1° » 200 – 250 мкал/см²) величину охолодження знаходять за формулою:

Н = ,

де: Т₁-Т₂ – різниця температур вибраного інтервалу  в градусах;

а – час охолодження приладу в секундах.

Для визначення швидкостей руху повітря менше 1 м/с застосовують формулу:

,

а для визначення швидкостей більше 1 м/с – формулу:

,

де: V – швидкість  руху повітря ( м/с );

H – охолоджуюча здатність повітря;

Q – (36,5 – t° повітря) – різниця між середньою температурою тіла 36,5° та температурою навколишнього середовища;

0,20 і 0,40 – емпіричні коефіцієнти;

0,13 і 0,47 – емпіричні коефіцієнти.

 

Швидкість руху повітря при роботі з кататермометром може бути визначена не лише шляхом розрахунку за формулами але і за допомогою таблиць для кульового кататермометра (табл. 2), після попереднього розрахунку , або таблиці 3.

Таблиця 2

Таблиця для визначення швидкості руху повітря по кульовому кататермометру

 

Швидкість руху повітря в приміщеннях, в залежності від їх призначення, повинна знаходитись у межах 0,1 – 0,5 м/с.

 

Таблиця 4.

Норми швидкості руху повітря в житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщеннях (Витяг з БНіП 2.04.05-86)

 

Силу вітру (у балах та описово) і швидкість руху атмосферного повітря (в м/с) оцінюють за таблицею 5.

 

Таблиця 5

Оцінка швидкості та сили вітру за шкалою Бофорта

 

АТМОСФЕРНИЙ ТИСК і ЙОГО ГІГІЄНІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ

Гігієнічне значення атмосферного тиску насамперед полягає в тому, що від його змін, спостережуваних у природних умовах, залежить сила, почасти і напрям вітру, частота та кількість атмосферних опадів і коливання температури повітря. У звичайних умовах на поверхні землі коливання атмосферного тиску бувають дуже малі (10 — 30 мм рт. ст.), і здорові люди переносять їх зовсім легко і непомітно.

Земля з усіх боків оточена атмосферою або, кажучи простіше, повітрям, а повітря, http://distance.edu.vn.ua/mehanika/znpas.html

як і всякий газ, має вагу. Отже, повіт­ря повинне тиснути на всі предмети, що стикаються з ним, і цей тиск, згідно із законом Паскаля, має передаватися на всі боки. Кожний вище розміщений шар буде тиснути на нижче розміщений, найнижчий шар зазнаватиме тиску, який дорівнює вазі всього стовпа атмосфери. Чим вище ми будемо підніматись, тим тиск буде менший, тобто зменшуватиметься кількість повітря над нами, а найгустіші і найважчі шари атмосфери за­лишаться внизу під нами.

http://www.refine.org.ua/pageid-1175-1.html

Звичайно барометричний тиск порівнюють із тиском ртутно­го стовпа. Тиск атмосфери, здатний зрівноважити стовп ртуті заввишки 760 мм при температурі 0° на рівні моря і широті 45°, прийнято вважати нормальним, рівним одній атмосфері. В цих умовах атмосфера тисне на 1 см2 поверхні землі з силою близько 1 кг (точніше 1033г).

Уже на висоті 5 км тиск атмосфери в 2 рази, а на висоті в 20 км у 18 разів менший, ніж біля поверхні землі.

Спостереження за величиною атмосферного тиску показали, що він має досить закономірний добовий хід. Докладніше вивчення даного питання виявило, що амплітуда цього ходу не скрізь однакова і залежить від широти місцевості.

В низьких широтах, тобто в місцях, близьких до екватора, амплітуда виявилась найбільшою, а у високих широтах — найменшою.

За нормальних умов, тобто при тиску атмосфери 760 мм і температурі 0°, 1 м3 сухого повітря важить 1,293 кг, а на площу в 1 м2 в цих умовах повітря тисне з силою 10 330 кг. При середній величині поверхні тіла людини від 1,5 до 1,8 м2 організм його зазнає тиску, який дорівнює 15—18 тонн, але поверхня тіла зазнає такого ж тиску і зсередини, і тому людина його не відчуває. Організм людини протягом тисячоліть розвивався при такому зовнішньому тиску і тому останній не справляє на неї шкідливого впливу.

Крім незначних, звичайних природних коливань атмосферного тиску, на людину при деяких умовах діють і значні коли­вання як у бік підвищення, так і в бік зниження тиску.

http://pathophysiology.dsmu.edu.ua/study/metod_farm_ua/2/Oxigen_Kol.html

Діяння зниженого атмосферного тиску зазнають льотчики, альпіністи й особи, які працюють в горах у стаціонарних, експедиційних та інших умовах. Знижений атмосферний тиск ро­бить деякий механічний вплив, викликаючи розширення повітря в порожнинах тіла, що може спричинитися до метеоризму, ви­сокого стояння діафрагми; це в свою чергу призводить до ут­руднення дихання і діяльності серця, болів у суглобах і м’язах, лобних пазухах та інших придаткових порожнинах носа. Однак основним фактором, що діє на людину при перебуванні в розрідженій атмосфері, є зниження парціального тиску кисню, яке призводить до різноманітних аноксемічних явищ. Клінічні прояви впливу зниженого атмосферного тиску останнім часом ділять на так звані «гірську» і «льотну» хвороби. Деякі автори обидві ці назви об’єднують в єдиний термін «висотна хвороба».

—      Основною особливістю високогірного клімату є зменшення парціального тиску кисню в атмосферному повітрі. Так, на висоті 3000 м барометричний тиск дорівнює 526 мм рт. ст., а парціальний тиск кисню 110 (на рівні моря він дорівнював 160). При підйомі на великі висоти парціальний тиск значно знижується й на висоті 7000 м він дорівнює вже тільки 65, на висоті 10 000 м . Інші фактори високогірного клімату, хоч і відіграють певну роль у розвитку захворювання, проте не є специфічними, бо зустрічаються і при нормальному тиску, наприклад, зниження температури, низька абсолютна вологість, інтенсивна сонячна радіація, сильний вітер. Істотну роль відіграє-також, очевидно, і зміна іонного складу повітря. Своєрідне поєднання всіх цих елементів разом з основним фактором — зниженим атмосферним тиском— і характеризує високогірний клімат. У осіб, які перебувають у такому кліматі (альпіністи та ін.), може виникнути гірська хвороба. Її перебіг дуже різниться і залежить від ступеня тренованості, швидкості переміщення з однієї висоти на другу та інших умов.

З боку центральної нервової системи спостерігається підвищення збуджуючого процесу і ослаблення гальмівного; порушення сну; погіршання загального самопочуття у вигляді більшої або меншої слабості, млявості, пригніченого настрою; порушення координації рухів.

Розлади діяльності дихальної системи виражаються у ви­никненні задишки, в частих відчуваннях браку повітря, в при­ступах ядухи вночі. Зміни в стані серцево-судинної системи ви­кликають запаморочення, шум у вухах, відчуття пульсації су­дин, часту нудоту, носові кровотечі, блювання.

Однак ці явища розвиваються не відразу, їм передують змі­ни функціонального стану вищої нервової системи і органів по­чуттів.

З боку органу зору спостерігаються зниження гостроти зору, звуження поля зору (порушується м’язовий баланс очей), ослаб­лення акомодації (предмети здаля здаються більшими, ніж на­справді), світлова чутливість падає, порушується сприйняття колірності (зеленого і синього кольорів). Нюх знижується аж до повної втрати сприйняття запахів (аносмія). Змінюється смак; різко виражене прагнення до кислої їжі.

http://all–medicine.ru/enciklo/gornaya_bolezn.htm

Тактильна чутливість знижується, а больова — підвищується. Ознаки гірської хвороби у нетренованих осіб виразно проявляються при швидкому підйомі з висоти близько 2500—3000 м над рівнем моря. Всі ці розлади з боку організму, як показують експерименти і спостереження в барокамерах,— результат діяння основного фактора гірського клімату — зниженого тиску кисню, внаслідок чого, падає напруження кисню в альвеоляр­ному повітрі і зменшується кількість кисню в крові (гіпоксемія). В результаті доставка кисню до тканин, яка забезпечує нормальний перебіг окисних процесів, утруднена.

Гіпоксемія супроводжується значною втратою вуглекислоти організмом (гіпокапнією), викликаною підвищеною легеневою вентиляцією.

Організм може пристосовуватись до високогірного клімату і до недостачі кисню. Гострі явища гірської хвороби при тривалому перебуванні на висотах поступово зменшуються: покращується загальне самопочуття і сон, зменшується задишка, поліпшується діяльність органів чуття і вища нервова діяльність. Тривалість періоду пристосування коливається від кількох днів до кількох місяців. В основному звикання закінчується в перші два місяці перебування в горах.

Найтривкіше тримається зміна дихання. У осіб, які довго живуть на великих висотах, це виявляється головним чином у виникненні задишки навіть при легких фізичних напруженнях. Однак з кожним наступним роком перебування на висотах інтенсивність задишки поступово знижується. Звідси можна зробити висновок, що процес пристосування дуже тривалий і не закінчується протягом 1—2 тижнів, як це вважали раніше.

Збільшення легеневої вентиляції є компенсаційним механізмом, оскільки воно збільшує напруження кисню в альвеолах і насичення крові ним. Однак, починаючи з висоти близько 4000 м, цей механізм компенсації дефіциту кисню стає недостатнім і не може забезпечити організм необхідною кількістю кисню.

В перші дні перебування в горах зростає частота пульсу, збільшується артеріальний тиск і хвилинний об’єм серця. Поряд з цими компенсаційними механізмами при дії зниженого атмосферного тиску включається і третій, який відіграє значну роль у процесі акліматизації: збільшення кількості ери­троцитів і процента гемоглобіну крові.

В перші дні перебування в горах це збільшення відбувається в основному за рахунок кров’яних депо (в першу чергу селезінки), а в подальшому — за рахунок підвищення діяльності кровотворного апарата; останнє підтверджується збільшенням юних форм еритроцитів  (ядерні еритроцити).

інтернет посилання

Робота при підвищеному атмосферному тиску звичайно не викликає серйозних патологічних явищ або неприємних суб’єк тивних відчуттів. В період підвищення тиску, тобто під час пе­ребування в прикамерках, у робітників  (особливо новачків)  під  впливом переважно механічних факторів і розширення периферичних судин можуть спостерігатись такі явища:

втягнення всередину барабанної перетинки, яке викликає неприємне

відчуття, шум і біль у вухах;

ураження внутрішнього вуха і лабіринту;

легке підвищення  температури тіла і  посилене    потіння;

притуплення відчуття дотику, іноді нюху, смаку;

здавлення живота (внаслідок стиснення кишкових газів);

болі в приротових порожнинах носа.

Важчі порушення здоров’я можуть спостерігатись у робітників під час декомпресійного періоду, тобто в період переходу від підвищеного тиску до нормального. Це можна пояснити так: при підвищенні атмосферного тиску в альвеолах підвищується парціальний тиск усіх складових повітря. В крові і тканинах гази перебувають не лише в стані фізичного розчину, але й вступають у хімічні реакції. При підви­щеному атмосферному тиску вуглекислота, яку вдихають сполучається з рядом речовин плазми й еритроцитів. Кисень швидко вбирається гемоглобіном крові і тканинами. Кров і тканинні рідини насичуються (до парціального тиску, який дорівнює тиску повітря) переважно азотом, як нейтральним газом, що може перебувати в тканинах і рідинах організму лише у фізично розчиненому стані. Тканини насичуються азотом з різною швидкістю. Майже повне насичення організму (до 90%)  настає через 4 години перебування в атмосфері з підвищеним тиском. Тому, чим більший тиск і термін перебування людини в кесоні, тим більша абсолютна кількість азоту в крові і тканинах організму.

При декомпресії азот виходить із тканин у кров і виділяєть­ся назовні легенями. Для цього потрібний певний час, який ко­ливається залежно від тиску і тривалості перебування в кесоні від кількох хвилин до кількох годин.

Причиною кесонної хвороби є розлади  нормальної  десатурації внаслідок надто швидкого зниження повітряного   тиску.

При швидкій декомпресії гази повітря, увібрані кров’ю і ткани­нами, зокрема азот, не встигають виділитися назовні; вони скупчуються в крові (повітряні емболії) і в різних тканинах та органах (найбільше в жировій тканині, в спинному мозку і в білій речовині мозку).

В результаті повітряних емболій можуть виникнути розри­ви капілярів і дрібних артеріол, порушитися живлення тканин або ж вони стискаються при одночасному подразненні нерво­вих закінчень.

Основні симптоми кесонної хвороби такі:

Тягнучий біль у м’язах і в суглобах кінцівок, в животі, іноді  в  грудях. Болі  ці  надзвичайно тяжкі,  і  робітники  нази­вають їх   дуже  влучно — «заломай».  Пояснюються  ці  болі подразненням периферичних нервів і нервових закінчень у м’язах, сухожиллях, фасціях і окісті пухирцями газу.

Свербіння шкіри, яке пояснюється подразненням задніх корінців спинномозкових нервів.

При швидкій декомпресії гази повітря, увібрані кров’ю і ткани­нами, зокрема азот, не встигають виділитися назовні; вони скупчуються в крові (повітряні емболії) і в різних тканинах та органах (найбільше в жировій тканині, в спинному мозку і в білій речовині мозку).

В результаті повітряних емболій можуть виникнути розри­ви капілярів і дрібних артеріол, порушитися живлення тканин або ж вони стискаються при одночасному подразненні нерво­вих закінчень.

Основні симптоми кесонної хвороби такі:

Тягнучий біль у м’язах і в суглобах кінцівок, в животі, іноді в  грудях. Болі ці надзвичайно тяжкі, і робітники називають їх дуже влучно — «заломай».  Пояснюються  ці  болі подразненням периферичних нервів і нервових закінчень у м’язах, сухожиллях, фасціях і окісті пухирцями газу.Свербіння шкіри, яке пояснюється подразненням задніх корінців спинномозкових нервів. Крововилив у шкіру, носові кровотечі.

Атмосферний тиск визначається за допомогою барометра-анероїда, шкала якого градуйована в мм рт.ст. , або в кілопаскалях.

ГІГІЄНІЧНЕ  ЗНАЧЕННЯ СОНЯЧНОЇ РАДІАЦІЇ.

Людина звичайно зазнає діяння різних видів випромінювання. Серед відомих джерел і видів природної променистої енергії слід вказати на сонячне, радіоактивне і космічне випромінювання. Всі перелічені види променистої енергії роблять певний вплив на організм людини. Однак з них найбільше значення для людини має сонячна енергія.

Сонце і життя,— писав великий російський учений К. Л. Тімірязєв,— ці два уявлення людина, мабуть, звикла зв’язувати, зіставляти, як тільки почала свідомо оглядатися на навколиш­ній світ і на самого себе.

Відмічено дуже сприятливий вплив сонячного випромінювання в профілактиці туберкульозу, простудних захворювань і ряду інших. Широко відомі бактерицидні властивості сонячного ультрафіолетового випромінювання. Велике значення має сонячна радіація для загартовування організму. Сонячне випромінювання з успіхом використовується не тільки для профілактики, але й з лікувальною метою.

Для нашої науки неабияке значення має питання про історичне місце вітчизняних досліджень у галузі вивчення діяння сонячної променистої енергії. Найважливішими віхами в цьому відношенні є такі факти.

Ще за 15 років до Фінзена, якому зарубіжні вчені приписують звання основоположника науки про світлолікування, І. В. Годнєв у 1882 р. розв’язав ряд найважливіших питань про діяння світла на організм тварин і людини. Розвиток сонцелі­кування в нашій країні зв’язаний з ім’ям В. Ф, Снєгірьова, який у 1882 р. вперше застосував сонячне проміння для лікування гінекологічних хворих.

У 1901 р. В. Н. Томашевський взявся за вивчення бактери­цидних властивостей світла. Він показав, що головну роль у ді­янні світла на мікроорганізми відіграє ультрафіолетове про­міння.

Роботами російського вченого С. О. Бруштейна (1910 р.) бу­ло вперше встановлено об’єктивним шляхом вплив світла на не­рвову систему людини. Він запропонував рефлекторну теорію діяння променистої енергії на організм.

У зв’язку з найважливішими відкриттями   вітчизняних   до­слідників у галузі електросвітлотехніки   з’явилась   можливість застосовувати штучне світлолікування.  Його представниками і пропагандистами були  Штейн,   Гачковський,   Евальд,    Козловський, Мінін та ін.

За останні десятиріччя радянські дослідники (Галанін, Франк та ін.) провели значну роботу в галузі вивчення проме­нистої енергії та її діяння на організм людини. Доведено залеж­ність найважливіших біологічних реакцій від довжини хвилі випромінювання. Особливо добре вивчено питання про залеж­ність біологічних реакцій від діяння ультрафіолетового випро­мінювання з різною довжиною хвилі.

Завдання гігієнічної науки полягає в тому, щоб вивчити ді­яння сонячної радіації на людський організм у різних умовах (кліматичних, професійних, вікових та ін.). На основі цього ви­вчення можна розробити рекомендації щодо найраціональнішого використання сонячної радіації для зміцнення здоров’я і запобігання шкідливим наслідкам, спричинюваним неправильним застосуванням променистої енергії.

компакт диск кафедральний підручник

Успіхи науки у вивченні навколишнього світу нині досить значні. Багато нових знань одержано про Сонце, хоч відстань від Землі до Сонця становить 150 мли. км.

http://www.glossary.ru/cgi–bin/gl_sch2.cgi?R0pRurtl,tg9!quwutg

Щоб правильно зрозуміти діяння сонячної енергії на орга­нізм людини, для нас важливо знати ті явища на Сонці, які ве­дуть до утворення променистої енергії. Довгий час вважали, що джерелом сонячної променистої енергії є процеси горіння. Але це не так. Для того, щоб підтримати на такому рівні інтенсив­ність сонячного випромінювання, яке ми маємо тепер, треба було б «підкидати», як вважають учені, в «сонячну кочегарку» близько 20 брил кам’яного вугілля, кожна з яких дорівнює масі Землі. Якби сонячна куля цілком складалася з кам’яного ву­гілля, то така куля могла б «горіти», підтримуючи інтенсивність випромінювання на нинішньому рівні, всього лише протягом З— 4 тисяч років. В той же час наука довела, що Земля існує ба­гато мільярдів років. Звідки ж черпаються запаси сонячної про­менистої енергії?

Тепер добре вивчено так звані ядерні реакції. Це питання добре досліджене на найлегшому хімічному елементі — водні.. Виявляється, що при перетворенні 1 г водню в гелій виділяєть­ся стільки теплової енергії, скільки її утворилося б при згорянні 15 тонн бензину. На Сонці відбувається процес перетворення водню в гелій в результаті внутрішньоядерних реакцій. Речови­ною, що прискорює ці реакції, є вуглець. Щосекунди на Сонці відбувається перетворення близько 500 млн. тонн водню в гелій. Запаси водню на Сонці становлять приблизно 50% його маси, і втрата 500 млн. тонн за секунду для Сонця дуже незначна. За підрахунками, ще багато мільярдів років Сонце буде обігрівати нашу Землю з такою ж інтенсивністю, як зараз.

В результаті внутрішньоядерних процесів у надрах Сонця відбувається утворення сонячної променистої енергії. Сонячна промениста енергія поширюється в світовому просторі. Щосекунди Сонце втрачає у вигляді променистої енергії близько 4 млн. тонн своєї маси. Земля одержує лише одну двомільярдну частку сонячного випромінювання. За підрахунками, у ви­гляді променистої енергії Земля одержує щосекунди від Сонця близько 2 кг його маси. Цієї кількості сонячної променистої енергії досить для того, щоб підтримати ту різноманітність життя, яку ми маємо на Землі, і ті різні явища, які відбуваються на Землі.

Крім променистої енергії, Сонце випромінює частинки — атоми і електрони. Вони досягають земної атмосфери і приблизно на висоті 80—800 км, ударяючись об частинки розріджених га­зів земної іоносфери, викликають світіння їх. Треба сказати, що викидання атомів і електронів відбувається особливо інтенсивно в тій частині Сонця, де є плями. В результаті проникнення частинок у земну атмосферу виникають полярні сяйва.

Кількість сонячної променистої енергії, що досягає поверхні Землі, вимірюється з допомогою спеціальних приладів, які на­зиваються актинометрами. Вимірювання сонячної променистої енергії називається актинометрією. В актинометрії прийнято виражати інтенсивність радіації в малих калоріях тепла, яке утворюється на квадратному сантиметрі поверхні, перпендикулярної напрямові проміння, за 1 хвилину.

Вимірювання інтенсивності сонячного випромінювання показує, що при умові, якби це проміння попадало строго прямовисно і навколо Землі не було б атмосфери, то кожний квадратний сантиметр земної поверхні одержував би 1,93 малих калорій за хвилину. Вимірювання цієї величини на протязі багатьох років показало, що вона не змінюється. Тому величина сонячного ви­промінювання, яка дорівнює 1,93 малих калорій на 1 см2 за 1 хвилину, називається сонячною сталою.

У зв’язку з наявністю земної атмосфери і в результаті різних явищ, які відбуваються в ній, інтенсивність сонячної радіації біля поверхні Землі значно менша. Крім того, різні області земної кулі одержують неоднакову кількість сонячного тепла залежно від географічної широти.

Наявність атмосфери веде до того, що сонячна промениста енергія розсіюється, причому це розсіювання залежить від висоти стояння Сонця і від сезону року. Розсіяна радіація в осін­ньо-весняні місяці більша, ніж пряма радіація, і, навпаки, в літ­ні місяці пряма радіація значно більша, ніж розсіяна, або дифузна, сонячна радіація. В такому ж співвідношенні перебуває й інтенсивність теплової радіації.

На границі атмосфери в складі сонячного випромінювання 43% інфрачервоного, 52% видимого, 5% ультрафіолетового про­міння. Біля поверхні Землі інфрачервоне проміння становить 59%, видиме — 40%, ультрафіолетове— 1%.

Докладніше ознайомлення з сонячним спектром показує, що в ньому можна виділити такі ділянки: 1) інфрачервоне проміння з довжиною хвилі від 150000 А до 7600 А; глибина проник­нення цього проміння в тканини тіла — до 10 мм; 2) видиме проміння з довжиною хвилі від 7600 А до 3900 А; глибина про­никнення його в тканини організму — від 1 до 10 мм; 3) ультрафіолетове проміння з довжиною хвилі від 3900 А до 2900 А. Коротше ультрафіолетове проміння, що є в сонячному випромі­нюванні, затримується атмосферою.

http://www.obzh.ru/nad/3-4.html

Ультрафіолетове проміння сонячного спектра в свою чергу поділяється на довге — з довжиною хвилі від 3900 до 3200 А  і середнє — від 3200 до 2900 А Довге проникає в тканини орга­нізму на глибину до 1 мм, а середнє — до 0,5 мм.

Досягаючи поверхні Землі, сонячна енергія в значній частині вбирається; частково вона відбивається назад в атмосферу. Виражене в процентах відношення кількості відбитої від Зем­лі променистої енергії до кількості падаючої сонячної промени­стої енергії називається альбедо (albedo — білість). Величина цього показника залежить від властивостей відбиваючої по­верхні. Чорна земля відбиває 13% усієї променистої енергії, а свіжий сніг — 85% променистої енергії.

Діяння променистої енергії на той чи інший об’єкт визнача­ється вбиранням її тим середовищем або тканиною, через які вона проходить. Якщо промениста енергія, проходячи через тка­нину, вбирається нею, зазнає в ній яких-небудь змін і перетворюється в інший вид енергії, то говорять про теплове, або фотохімічне, діяння променистої енергії. В результаті фотохімічного діяння в тканинах організму можуть виникати нові речовини, може відбуватися руйнування речовин і тканин.

Ультрафіолетове проміння сонячного спектра вбирається вже в поверхневих шарах шкіри. В результаті цього вбирання виникають певні фотохімічні явища. Діяння на шкіру ультрафіо­летового проміння викликає, по-перше, еритемну реакцію шкіри; по-друге — пігментацію шкіри; по-третє — утворення вітамі­ну D; по-четверте —утворення високоактивних біологічних речовин. Разом з тим слід пам’ятати і про безпосереднє діяння ви­промінювання на нервові закінчення в шкірі.

Дослідження показали, що не можна говорити про ультрафі­олетове проміння взагалі й оцінювати його біологічну ефектив­ність на підставі сумарної ефективності ультрафіолетового випромінювання.

Можна підібрати довжини хвиль ультрафіолетового проміння, які не викликають практично утворення вітаміну D, але спричиняються до значної пігментації шкіри поряд з відносно слабкою еритемою. З другого боку, можна вибрати довжину хвиль ультрафіолетового проміння бактерицидні, які, проте, мають дуже незначне пігментуюче діяння. І не тільки не виклика­ють утворення вітаміну D, але й приводять до його зникнення і до утворення далеко не байдужих продуктів фотохімічного розкладу.

Наростання еритемоутворюючого діяння ультрафіолетового випромінювання починається з 3200 А з максимумом у ділянці 2970 А; друге виразне підвищення еритемоутворюючого діяння знаходиться в ділянці 2500—2600 А. Максимум пігментуючого діяння ультрафіолетового випромінювання знаходиться в ділянці 3200 А. Виразний максимум в утворенні вітаміну D знахо­диться в ділянці 2800—2900 А. Найбільше бактерицидне діяння має ультрафіолетове проміння в ділянці 2500—2600 А_.

http://www.glossary.ru/cgi–bin/gl_sch2.cgi?R0pRurtl,tg9!quwutg

Під еритемною дозою ультрафіолетового випромінювання, або «біодозою», розуміють кількість ультрафіолетового випромінювання, яка викликає ледве помітне почервоніння шкі­ри людини, або еритему. Ця доза може виражатись або в часі діяння ультрафіолетового випромінювання, або в енергетичних одиницях, або в мг/см2 щавлевої кислоти, яка розкладається під діянням цього випромінювання. Відповідно до цього одна еритемна доза ультрафіолетового випромінювання становить 22—30 міліграм-калорій на 1 см2, або 3,7—4,1 мг/см2 щавлевої кислоти, що розкладається.

Фотоеритема може бути показником найви­щої допустимої дози ультрафіолетового випромінювання, з одного боку, і показником біологічної активності того чи іншого джерела цього випромінювання — з другого.

Ультрафіолетове випромінювання викликає утворення в шкі­рі високоактивних речовин, які діють на інші тканини організ­му. Видима реакція у вигляді еритеми є тільки зовнішнім проя­вом діяння ультрафіолетового випромінювання на організм. Ра­зом з появою еритеми на шкірі людини зміни спостерігаються й у внутрішніх органах. Відмічена гіперемія слизової оболонки сечового міхура, легень та інших органів.

http://www.obzh.ru/nad/3-4.html

Відносно механізму діяння ультрафіолетового проміння те­пер поширена точка зору, що в ньому беруть участь як гумо­ральні, так і нервові фактори.

Нервово-рефлекторний вплив полягає в подразненні поверх­нево закладених закінчень нервів у шкірі. Ці подразнення^; по рефлекторних дугах передаються до центральної нервової си­стеми і у відповідь на це відбувається та чи інша реакція з бо­ку різних тканин організму. Гуморальний фактор характеризу­ється тим, що високоактивні речовини типу гістаміну, які над­ходять у кров, також діють у свою чергу на нервову систему та інші органи і викликають відповідні реакції. В результаті діяння підвищених доз ультрафіолетового випромінювання виникають дерматити, опіки шкіри, фотоофтальмія. Від діяння підвищених доз ультрафіолетового випромінювання може настати активування латентних форм туберкульозу.

Діючи на шкіру в помірних дозах, ультрафіолетове випромі­нювання веде до того, що посилюються процеси живлення, ро­сту, розмноження в клітинах епідермісу. При належному догля­ді шкіра стає м’якою, еластичною, гладкою. В шкірі нагромад­жується пігмент. Виникаючі рухові, судинорухові, секреторні рефлекси ведуть до розслаблення гладких м’язів шкіри. Це сприяє кращому відкриттю устя потових і сальних залоз.

При повторних опромінюваннях сонячним світлом, що мі­стить ультрафіолетове проміння, посилюється вироблення рого­вої речовини в епідермісі і ріст рогових утворів шкіри волос­ся, нігтів. Відмічається швидша регенерація відживаючих клітин шкіри. Шкіра стає немовби більш молодою і працездатнішою вона краще протистоїть шкідливим зовнішнім впливам.

Ультрафіолетове випромінювання робить істотний вплив на процеси обміну. Воно викликає збільшення засвоєння азотистих речовин, якщо застосовується в помірних дозах, поліпшує фосфорно-кальцієвий обмін у зв’язку з утворенням вітаміну D.

Ультрафіолетове випромінювання збільшує міцність капіляр­них стінок; воно впливає на поліпшення імуннобіологічних ре­акцій організму.

У зв’язку з тим, що ультрафіолетове випромінювання має та­ке велике значення для організму людини, в науку запровадже­но термін «світлове голодування». Під цим терміном “розуміють недостатнє діяння сонячного ультрафіолетового випромінювання на шкірні покриви людини.

В результаті діяння на організм людини ультрафіолетового випромінювання відбувається загартовування організму людини. Під загартовуванням слід розуміти  процес удосконалення бар’єрних функцій, які забезпечують збільшення стійкості орга­нізму до зовнішніх впливів. Щодо здорових людей цей термін слід розуміти, як підтримання реактивного статусу на сприят­ливому рівні.

Ультрафіолетове випромінювання сприятливо діє також на кров. Відмічено збільшення формених елементів крові і гемогло­біну при користуванні помірними дозами ультрафіолетового випромінювання.

Застосування штучного ультрафіолетового випромінювання на виробництві показало, що можна добитися зниження ряду захворювань, зокрема зниження захворювань на грип.

Коротке і довге ультрафіолетове проміння по-різному впливає на біологічні процеси в організмі. При діянні довгохвильового ультрафіолетового випромінювання (2970—3020 А) відмічається розширення артеріол, потім відбувається розширення

капілярів і настає гіперемія. Тому при застосуванні довгохвильового ультрафіолетового випромінювання відмічається підви­щення температури на опроміненій ділянці зразу після опромнювання. Якщо застосовувати короткохвильове ультрафіолетове опромінювання (2540 А), реакція проходить інакше. Процес починається з судинного спазму, потім намічається розширення поверхневих капілярів. Судинна реакція відбувається за застій­ним принципом. У зв’язку з цим підвищення температури опро­міненої ділянки не настає, і тільки через деякий час появляєть­ся еритема.

http://www.glossary.ru/cgi–bin/gl_sch2.cgi?R0pRurtl,tg9!quwutg

 

Довгохвильове ультрафіолетове випромінювання викликає підвищення секреції шлункових та слинних залоз і характери­зується головним чином зміною в кількості секрету. Опроміню­вання коротким ультрафіолетовим промінням веде до якісних змін секреції слини і шлункових залоз.

Значення ультрафіолетового випромінювання для організму дуже велике, Тому слід звернути увагу на ті фактори, які впли­вають на зміну ультрафіолетового випромінювання біля поверх­ні Землі. Цими факторами є: забруднення атмосферного повітря, наявність того чи іншого ступеня хмарності.

Запилення і задимлення атмосферного повітря, за даними різних дослідників, може зменшувати природну ультрафіолето­ву радіацію на 50% і більше. Хмарність може зменшити кіль­кість ультрафіолетового випромінювання на 90%.

http://okna.com.ua/artic.php?a=961

Ці фактори зменшують ультрафіолетову радіацію не тільки кількісно, але й, головним чином, якісно. Зменшення ультрафіо­летового випромінювання йде за рахунок біологічно активної короткохвильової ультрафіолетової радіації. Таким чином, за­бруднення атмосферного повітря, тривалий хмарний стан погоди можуть викликати світлове голодування.

У нашій країні, як ніде в світі, приділяється величезна увага захисту атмосферного повітря від забруднень. Цим самим усувається перша частина факторів, які зменшують природне ультрафіолетове випромінювання. Друга частина факторів має бути вивчена, і її несприятливим наслідкам можна запобігти з допомогою сучасної техніки. Тут мається на увазі застосування штучного ультрафіолетового опромінювання.

Для вимірювання ультрафіолетового опромінювання запро­поновано багато методів, але й досі серед них немає жодного надійного і простого в застосуванні. Останнім часом набув по­ширення щавлевокислий метод вимірювання ультрафіолетового випромінювання Сонця і небосхилу.

Суть методу полягає в тому, що щавлева кислота в присут­ності солі азотнокислого уранілу під діянням сонячного ультра­фіолетового випромінювання розкладається. Результати вира­жаються в міліграмах щавлевої кислоти, що розкладається на 1 см² опроміненої поверхні. При визначенні застосовується-розчин, який містить в 1 л 6,3 г щавлевої кислоти і 5,02 азотнокис­лого уранілу. Цей розчин застосовується для визначення інтен­сивності ультрафіолетової ділянки сонячного спектра, що доходить до Землі з довжиною хвиль від 3900 А до 2900 А. Коли застосувати розчин, який містить в 1 л 6,3 г щавлевої кислоти і 0,502 г азотнокислого уранілу, то цим способом можна визначи­ти ділянку ультрафіолетового спектра з довжиною хвилі від 3500 до 2909 мА, тобто ділянку, яка має найбільше значення.

Крім цього, для вимірювання ультрафіолетової радіації ре­комендується фотоелектричний метод, в якому застосовується сурм’яно-цезієвий фотоелемент із спеціальним фільтром. Цей прилад називається ультрафіолетметром. Він градуйований у мікроерах на 1 см². Для одержання еритеми шкіри потрібно 500 мікроерхвилин на 1 см².

Тепер проведено дослідження напруження природної ультра­фіолетової радіації в ряді міст нашої країни і на деяких поляр­них станціях.

В умовах Києва вивчалися втрати ультрафіолетової радіа­ції в різні місяці при різних напрямах вітру. Виявилось, що на інтенсивність ультрафіолетової радіації в Києві впливає забруд­нення повітря промисловими об’єктами, розташованими в різ­них місцях, і що в. різних точках міста в один і той же час ульт­рафіолетове випромінювання не однакове.

http://okna.com.ua/artic.php?a=961

Ультрафіолетове випромінювання проникає добре через кварцеве скло, гірше через увіолеве скло і майже зовсім не про­никає через звичайне віконне скло. Все ж дослідження показа­ли, що випромінювання, яке проникає через звичайне віконне скло, має до деякої міри бактерицидні властивості. Отже, та частина ультрафіолетового випромінювання, яка проникає через віконне скло, також корисна для людини. Тому дуже бажано, щоб у приміщення попадало пряме сонячне світло або розсіяне сонячне світло від небосхилу. Сонячне світло, відбите від про­тилежного будинку, ультрафіолетового випромінювання не мі­стить. Тому необхідно, щоб через вікна було видно ділянку не­босхилу.

http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3374

Світлове голодування може мати місце у осіб ряду профе­сій: при роботі в шахтах, у метро і на деяких інших виробницт­вах. Для поповнення недостатньої кількості ультрафіолетового випромінювання в таких випадках застосовуються так звані фо­тарії. Фотарії являють собою приміщення, в яких встановлені джерела ультрафіолетового випромінювання. З другого боку, є ряд професій, зв’язаних з діянням на людину надлишку ультра­фіолетового випромінювання (зварювання металів, фізіотера­певтичні кабінети). В цих випадках слід проводити запобіжні заходи.

Ультрафіолетове випромінювання, як було сказано, має до­сить сильне бактерицидне діяння. Тепер для стерилізації повіт­ря в приміщеннях використовуються установки з бактерицидни­ми лампами. Вони застосовуються в основному в лікарнях, школах та інших закладах.

Видима ділянка сонячного спектра має величезне значення для людини і. насамперед в освітленні (див, лекцію 9, «Гігієна освітлення»). Вплив видимого проміння на людину здійснюється через зоровий апарат і шкіру.

Видиме проміння впливає і на теплообмін. Проникаючи в тканини тіла на глибину до 10 мм, воно разом з інфрачервоним викликає глибоке теплове діяння.

 Видиме проміння має також слабке фотохімічне діяння, яке може посилюватись так званими фотосенсибілізаторами. В ор­ганізмі людини таким фотосенсибілізатором є гематопорфірин, який міститься в незначній кількості в крові. До сенсибілізато­рів належить також акрихін, антрацен і антрахінон, наявний в продуктах перегонки кам’яного вугілля і нафти, наприклад, в кам’яновугільному пеку. Разом із світлом вони можуть шкідли­во діяти на організм. При роботі на сонячному світлі у робітни­ків з шкірою, забрудненою пилом кам’яновугільного пеку, спо­стерігалися дерматити, кон’юнктивіти, головний біль, розбитість, і підвищена температура тіла. При роботі з кам’яновугільним пеком у нічних умовах захворювання не виникало.

Механізм діяння сенсибілізуючих речовин точно не відомий. Є припущення, що має місце перетворення ними довгохвильово­го проміння в короткохвильове, яке має сильніше біологічне діяння.

Діяння інфрачервоного випромінювання виявляється як у виникненні нервово-рефлекторних процесів, так і в гуморальних змінах. В результаті цього відбувається розширення капілярів, яке призводить до активної гіперемії. Тому при діянні теплово­го випромінювання зразу виникає гіперемія на опроміненій ді­лянці. При діянні інфрачервоного проміння на опромінену ді­лянку гіперемія має нерізкі обриси і захоплює поблизу розмі­щені суміжні неопромінені ділянки. Це залежить від нервово-рефлекторних причин і наявності нервових анастомозів. Харак­терно, що теплова гіперемія настає під час діяння інфрачерво­ного проміння і швидко зникає слідом за припиненням теплово­го впливу. При дуже сильних діяннях тепла настає вже не тільки гіперемія, але й запалення шкіри у формі еритеми, пухирів тощо.

Інфрачервоне випромінювання може створити сприятливий фон для діяння видимого й ультрафіолетового випромінювання. Крім того, найкоротше інфрачервоне проміння з довжиною хвилі від 7900 до 10 000 А проникає через кістки черепа. При ін­тенсивній сонячній радіації температура між черепною короб­кою і мозком може підвищитися до 41°. Настає еритематозне запалення мозкових оболонок з різко вираженим діянням на мозкові центри. В результаті цього виникає особливий стан ор­ганізму, який називають сонячним ударом. При легких формах сонячного удару відмічається гіперемія лиця, різкі го­ловні болі, запаморочення, мигтіння в очах плям, точок, розши­рення зіниць, сповільнення пульсу та ін. При тяжчих формах сонячного удару ці ознаки ще більш посилюються. Крім того, приєднується сповільнене дихання, різка гіперемія лиця, підви­щення температури тіла, асфіктичне дихання, аритмічний пульс. блювання, судороги та інші цереброменінгеальні явища.

Підсумовуючи, необхідно підкреслити, що спільне діяння ультрафіолетового, видимого й інфрачервоного випромінювання Сонця виявляється особливо сприятливим. Ще сприятливішим для організму людини є спільний вплив сонця, повітря і води. Сонячне світло є, таким чином, природним фактором здорового клімату.

http://www.obzh.ru/nad/3-4.html

Спостереження  вивчення діяння сонячної променистої енергії показують, що сонячне тепло і світло є в багатьох випадках кориснішими, ніж різні фізичні методи лікування і медикаментозні препарати. У зв’язку з цим ми повинні завжди пам’ятати про сонячну променисту енергію і думати про розумне використання тих щедрих дарів, які посилає на Землю Сонце.

Методика визначення показників природного освітлення приміщень

Дані описового характеру:

1.Зовнішні фактори, від яких залежить природне освітлення приміщень:

–         географічна широта місцевості, клімат (кількість хмарних днів та світловий клімат) місцевості;

–         сезон року та години дня, коли експлуатується приміщення, наявність затінюючих об’єктів (будівель, дерев, гір).

2. Внутрішні фактори:

–         найменування та призначення приміщень;

–         орієнтація вікон по сторонах горизонту, поверх;

–         вид природного освітлення, тобто розміщення світлових пройомів, (одностороннє, двостороннє, верхнє, комбіноване);

–         кількість вікон, їх конструкція (однорамні, дворамні, спарені);

–         якість та чистота скла, наявність затінюючих предметів (квітів, фіранок);

–         висота підвіконня, відстань від верхнього краю вікна до стелі;

–         яскравість (відбиваюча здатність) стелі, стін, обладнання та меблів.

Від перерахованих факторів залежить також інсоляційний режим приміщень (тобто тривалість прямого сонячного освітлення) і в першу чергу – від орієнтації вікон по сторонах горизонту (табл. 1).

 

Таблиця 1

Типи інсоляційного режиму приміщень

 

За гігієнічними нормативами тривалість інсоляції житлових, навчальних та їм подібних за призначенням приміщень повинна бути не меншою 3 годин.

Оцінка природного освітлення приміщень геометричним методом:

1. Визначення світлового коефіцієнта (відношення площі заскленої частини вікон до площі підлоги, виражене простим дробом):

–       вимірюють сумарну площу заскленої частини вікон S₁, м²;

–       вимірюють площу підлоги, S₂ м²;

–       розраховують світловий коефіцієнт – СК = S₁ : S₂=1 🙁n розраховують діленням S₂ на S₁ і округляють до цілої величини).

Отриманий результат оцінюють згідно гігієнічних нормативів (табл.2).

 

Таблиця 2.

Норми природного освітлення деяких приміщень різного призначення

 

2. Визначення кута падіння a (кут АВС на найбільш віддаленому від вікон робочому місці, утвореного горизонтальною лінією чи площиною АВ від робочого місця до нижнього краю вікна (підвіконня) та лінією (площиною) від робочого місця до верхнього краю вікна АС) (мал. 4.1).

 

Мал.  Схема визначення кута падіння та кута отвору

 

У зв’язку з тим, що цей кут утворює з лінією засклення вікна прямокутний трикутник, то його визначають за тангенсом – відношенням висоти вікна ВС над рівнем робочого місця (протилежний катет) до відстані від вікна до робочого місця АВ (прилеглий катет). За значенням тангенсу в таблиці 3 знаходять кут падіння a.

tg a = ВС/АВ

 

Таблиця 3.

Таблиця натуральних тригонометричних величин

 

3. Визначення кута отвору g (кута САD, під яким з робочої точки видно ділянку неба). Цей кут визначають як різницю між кутом падіння a та кутом затінення b-кутом DАВ на робочому ж місці між горизонталлю та площиною від робочого місця до вершини затінюючого об’єкта – будівлі, дерев, гір (див. схему, мал. 4.1) .

Для визначення кута затінення знаходять на вікні точку перетину лінії (чи площини) від робочого місця до вершини затінюючого об’єкту Д, ділять величину катета ВД на АВ (тангенс кута затінення), а в таблиці знаходять кут затінення b.

tg b = ВД/АВ

кут отвору – g =Ða – Ðb

 

4. Визначення коефіцієнта заглиблення приміщення – відношення відстані від вікна до протилежної стіни ЕF в метрах, до висоти верхнього краю вікна над підлогою СЕ в метрах. За гігієнічними нормативами цей коефіцієнт не повинен перевищувати 2 для житлових, навчальних та їм подібних приміщень.

 

Світлотехнічний метод дослідження природного освітлення приміщень – визначення коефіцієнта природної освітленості (КПО).

Коефіцієнт природної освітленості (КПО) – виражене у відсотках відношення освітленості горизонтальної поверхні (на рівні підлоги чи робочого місця) в приміщенні до виміряної одночасно освітленості розсіяним світлом горизонтальної поверхні під відкритим небосхилом: КПО = .

Освітленість у приміщенні та за його межами вимірюють за допомогою люксметра (див. навчальну інструкцію, додаток 2 та мал. 4.2).

 

 

 

Мал. Люксметр Ю-116.

 

(1 – вимірювальний прилад (гальванометр ); 2 – світлоприймач (селеновий фотоелемент); 3 – світлові фільтри-насадки)

НАВЧАЛЬНА ІНСТРУКЦІЯ

Вимірювання освітленості люксметром

Люксметр Ю-116 чи Ю-117 складається з селенового фотоелемента з фільтрами-насадками та гальванометра зі шкалою. Фотоелемент спрацьовує під впливом світла, виробляючи електричний струм, силу якого вимірюють гальванометром. Стрілка його вказує число люксів, що відповідає досліджувальній освітленості.

На панелі вимірювального приладу встановлено кнопки перемикача і табличку зі схемою, яка зв’язує дію кнопок та насадки з різними діапазонами вимірювань. Прилад має дві шкали: 0 – 100 і 0 – 30. На кожній шкалі точками зазначено початок діапазону вимірювань: на шкалі 0 – 100 точка знаходиться над позначкою 20, на шкалі 0 – 30 над позначкою 5. Також  є коректор для встановлення стрілки на нульове положення, який регулюється викруткою.

Селеновий фотоелемент, що приєднується до приладу за допомогою вилки, знаходиться в пластмасовому корпусі. З метою зменшення похибки використовують сферичну насадку на фотоелемент, виготовлену з білої світлорозсіюючої пластмаси та непрозорого кільця. Ця насадка застосовується паралельно з однією із трьох інших насадок-фільтрів, які мають коефіцієнти ослаблення 10, 100, 1000, що розширює діапазони вимірювань.

У процесі вимірювання стрілку приладу встановлюють на нульовій поділці шкали, потім напроти натисненої кнопки визначають вибране за допомогою насадок найбільше значення діапазону вимірювання. При натискуванні кнопки, напроти якої написано найбільше значення діапазону вимірювань, кратне 10, слід користуватися для відліку показів шкалою 0 – 100, при натиснутій кнопці, проти якої нанесено значення діапазону, кратне 3, шкалою 0 – 30. Показання приладу в поділках за відповідною шкалою множать на коефіцієнт ослаблення, що позначений на відповідній насадці.

Прилад відградуйовано для вимірювання освітленості, яку створюють лампи розжарювання. Для природного світла вводять поправочний коефіцієнт 0,8; для люмінесцентних ламп денного світла (ЛД) – 0,9; для ламп білого кольору (ЛБ) – 1,1.

Загальну оцінку природного освітлення приміщень дають на підставі порівняння усього комплексу визначених показників з гігієнічними нормативами. В основу розробки цих нормативів покладено точність зорової роботи, тобто –  розміри деталей об’єкту, які потрібно розрізняти, їх контрастність відносно фону та інші.