
КГ Акулов
.pdfи что накопление его не всегда идет параллельно с накоплением вредных веществ и запахов.
Вместе с тем малые концентрации углекислого газа не всегда свидетельствуют о чистоте воздуха помещений. Концентрация углекислого газа может оставаться низкой при значительном загрязнении воздуха пылью, бактери ями и вредными химическими веществами, особенно при использовании в строительстве синтетических отделочных материалов, концентрация которых не Всегда возрастает одновременно с увеличением содержания углекислого газа.
Следовательно, для оценки воздушной среды и эффек тивности вентиляции закрытых помещений знание содер жания углекислого газа недостаточно. На данном этапе этот показатель не может служить мерилом качества воздушной среды закрытых помещений.
Другим критерием, способным характеризовать каче ство воздушной среды, по мнению ряда авторов, является содержание в воздухе аммиака и аммонийных соединений. В результате детального изучения вредного влияния изме ненного воздуха помещений на организм человека уста новлена высокая активность аммиака и аммонийных со единений, поступающих в воздух с поверхности кожи человека. При вдыхании аммонийных соединений, содер жащихся в измененном воздухе помещений, в течение нескольких часов у абсолютного большинства людей появились головная боль, разбитость, быстрая утомля емость, резко снизилась трудоспособность. У некоторых возникало даже болезненное состояние, похожее на отрав ление. При этом физические свойства воздуха оставались в пределах гигиенических норм.
Аммиак и его соединения в концентрациях, встреча ющихся в жилых помещениях, оказывают также воздей ствие на слизистые оболочки дыхательных путей. Однако учет содержания аммиака не получил широкого распро странения для гигиенической оценки качества воздуха. Этот показатель лишь косвенно свидетельствовал о нали чии газообразных продуктов, загрязняющих воздух поме щений. Был предложен более общий показатель для определения уровня загрязнения воздуха — окисляемость.
Изучение уровня загрязнения воздуха органическими веществами показало, что по величине окисляемости воздуха можно судить о чистоте его. Уместно заметить, что органические вещества воздуха также задерживаются в дыхательных путях человека и всасываются. Рекомендо ваны ориентировочные нормативы окисляемости воздуха для оценки его загрязнения органическими веществами. Чистым считается воздух, имеющий окисляемость до 6 мг
кислорода |
в I м 3, а загрязненным — от |
10 до 20 мг |
кислорода |
в 1 м !. |
|
Окисляемость является относительным |
показателем, |
так как в присутствии полимеров наблюдаются извращен ные данные. В то же время в связи с широким применени ем в домостроении полимерных покрытий (конструктив ные, отделочные материалы) и их способностью выделять в окружающую среду целый ряд химических веществ, появилась необходимость учитывать и этот фактор воз душной среды. Продукты выделения полимеров в боль шинстве случаев являются токсичными для организма человека.
Для ряда веществ, входящих в полимерные отделоч ные материалы и обладающих токсическими свойствами, разработаны ПДК, регламентшрующие применение поли мерных отделочных материалов в жилых и общественных помещениях.
В о з д у ш н ы й куб. При дыхании человек усваивает в час около 0,057 м 3 кислорода и выдыхает 0,014 м 3 угле кислого газа. Если он будет находиться в закрытом помещении, то, естественно, содержание кислорода долж но было бы уменьшаться, а концентрация углекислого газа возрастать. Однако это положение справедливо толь ко для герметически закрытых помещений. В обычных жилых и общественных зданиях за счет инфильтрации наружного воздуха через неплотности окон и ограждений всегда происходит не менее чем полукратный воздухооб мен. Однако, несмотря на существующий воздухообмен, человеку, как правило, бывает душно в закрытых помеще ниях. Жалобы на духоту, «нехватку кислорода» отмечают ся как в помещениях с естественным воздухообменом, так и в помещениях, оснащенных разными системами вентиля ции, включая кондиционирование. Хотя содержание кис лорода в закрытых помещениях соответствует природно му, воздух в них воспринимается человеком как несвежий. Возникает вопрос о причинах этого явления. Может быть в закрытых помещениях недостаточно количество приточ ного воздуха? Сколько вообще необходимо человеку воздуха?
Рекомендуемая величина объема свежего воздуха, который необходимо подавать в помещения, определена на основании количества углекислого газа, выделяемого при выдохе человеком в единицу времени. Эта исходная величина, входящая в расчеты объемов вентиляционного воздуха, зависит от большого числа переменных: темпера туры воздуха помещений, возраста человека, его деятель ности. При температуре воздуха помещений 20° С взрос
лый |
человек выделяет в среднем 20 л углекислого газа в |
1 ч, |
находясь в состоянии относительного покоя. Необхо- |
димый объем вентиляционного воздуха для одного челове ка составит (при норме 0, 1% по объему и содержании углекислого газа в атмосферном воздухе 0,04%) 33,3 м 3/ч. Стоит изменить любую из исходных величин и, в частно сти, принять количество выделяемого углекислого газа за 22,6 л, а ПДК содержания его в воздухе жилых помеще ний за 0,07%, как необходимьш объем вентиляционного воздуха возрастет до 75,3 м 3/ч.
В современных городах, где основными источниками углекислого газа являются продукты сгорания топлива, норма, предложенная М. Петтенкоффером (0,07%) еще в прошлом веке, теряет свое значение, так как повышенная концентрация углекислого газа в этих условиях лишь свидетельствует о недостаточной вентиляции помещения. Тем не менее содержание его как критерия качества воздуха сохраняет свое значение и используется при расчетах необходимых объемов вентиляционного воздуха.
Отсутствие твердо установленных и общепризнанных нормативов допустимого содержания в воздухе различных помещений пыли и микроорганизмов не позволяет широко использовать эти показатели для нормирования воздухо обмена.
Впервые принята в нашей стране норма поступления наружного воздуха в помещение 30 м /ч на взрослого человека и 20 м 3/ч— на ребенка. В настоящее время рекомендуемые величины вентиляционного воздуха обна руживают крайне большую вариабельность, так как разли чаются между собой на порядок. В СССР, установлена оптимальная цифра 200 м 3/ч и допустимая — 60 м 3/ч при- |менительно к строительству общественных зданий в соот ветствии со строительными нормами и правилами.
Ионизация воздуха. Для обеспечения воздушного ком форта в закрытом помещении определенное значение имеет электрическое состояние воздушной среды. Послед нее зависит от ионного режима, поскольку положительно и отрицательно заряженные ионы в воздухе являются
фактором, вызывающим определенные изменения состо яния организма.
Доказано, что при соответствующем подборе доз и полярности вдыхание ионизированного воздуха увеличива ет устойчивость организма к гипоксии, холоду, воздей ствию токсических веществ, физической нагрузке. В процессе ионизации воздуха, кроме аэроионов, генериру ются также озон и окислы азота. Поэтому более обосно ванно рассматривать не изолированное действие аэрои онов, так как биологический эффект при ионизации воздуха определяется комплексным действием аэроионов, озона, окислов азота и электрического поля.
Ионизация воздуха изменяется тем интенсивнее, чем
больше в помещении людей и чем меньше его кубатура. Происходит снижение содержания легких аэроинов, вследствие поглощения их в процессе дыхания, адсорбции поверхностями и т. д., а также в результате превращения части легких ионов в тяжелые, образовавшиеся вслед ствие оседания на материальных частицах «ядрах конден сации», количество которых резко увеличивается в выды хаемом воздухе. С уменьшением количества легких ионов связывают потерю воздухом освежающих свойств, сниже ние физиологической и химической активности. Поэтому представляют интерес процессы дезионизации и искус ственной ионизации воздуха в помещениях, изучение биологического действия деионизированного и искусствен но ионизированного воздуха. Это особенно важно в условиях широкого применения установок для кондици онирования воздуха, когда ионный режим воздуха претер певает изменения при прохождении через систему калори феров, фильтров, воздуховодов и других агрегатов. В настоящее время нет оснований сомневаться в биологиче ской активности ионизированного воздуха. Целесообразно применение как отрицательных, так и положительных аэроионов. Важен также вопрос о роли «химической природы» аэроионов в осуществлении биологического эффекта. Поэтому простое количественное приведение аэроионного режима в помещениях к обычному для свободной атмосферы не может считаться оптимальным решением.
Необходимо подчеркнуть, что искусственная иониза ция воздуха в условиях замкнутых помещений без доста точного воздухоснабжения, при высокой влажности, за пыленности и скученности людей ведет к неизбежному возрастанию количества тяжелых ионов за счет ионизации молекул продуктов метаболизма человека. Кроме того, в случае ионизации запыленного воздуха процентное содер жание пыли, задерживающейся в дыхательных путях, резко возрастает. Пыль, несущая на себе электрические заряды, задерживается в гораздо большем количестве, чем нейтральная. Попав в легкие, она теряет свой заряд, вследствие чего пылевые конгломераты распадаются, об разуя большие поверхности. Это может привести к акти визации физико-химических свойств пыли и усилению ее биологической активности.
Таким образом, ионизация воздуха не является универ сальным средством для оздоровления воздуха закрытых помещений, а в ряде случаев, напротив, способна оказать отрицательное действие, негативный эффект.
Освещение и инсоляция. Световой фактор, оказыва ющий высокое биологическое действие и сопутствующий человеку в течение его жизни, играет первостепенную
роль в регуляции важнейших жизненных функций орга низма.
При изучении света и его действия на организм принято рассматривать не только видимые, но и невиди мые— УФ- и инфракрасные лучи, т. е. всю оптическую область спектра лучистой энергии. Все виды излучения имеют одинаковую физическую природу, но каждое моно хроматическое излучение характеризуется определенной длиной волны и частотой электромагнитных колебаний. Эти различия в длине волны обусловливают качественную характеристику различных областей спектра и особенно сти биологического действия.
Доказано, что инфракрасные лучи оказывают тепло вой, а УФ-лучи — фотохимический эффект. Видимые лучи красного цвета приближаются по своему действию к инфракрасным, фиолетовые — к ультрафиолетовым. В це лом видимая область спектра вызывает в организме не только местную, но и общую реакцию, часто имеющую неспецифический характер.
Видимая часть спектра через многообразные экстра- и интеррецепторы влияет на органы и ткани, даже не затрагиваемые непосредственно лучистой энергией, и са мые разнообразные стороны жизнедеятельности организ ма. Под влиянием света происходят усиление газообмена, интенсификация азотистого, нормализация минерального обмена. Изменение светового режима отражается на реактивной способности коры головного мозга. Видимый свет вызывает изменения иммунологических реакций и деятельности сердечно-сосудистой системы, а также ал лергических реакций. Под влиянием УФ-лучей происходят образование и всасывание физиологически активных ве ществ и витамина D. Солнечные лучи обладают выражен ным бактерицидным свойством и вызывают гибель или изменение вирулентности микроорганизмов.
Из числа общефизиологических реакций под действием света основное значение для человека имеет процесс возникновения ощущения света, процесс ощущения вне шнего мира, связанный с сознанием, т. е. психофизиоло гическое значение света. Воздействуя на светочувстви тельные элементы сетчатки, свет вызывает импульсы, распространяющиеся до сенсорных центров мозга большо го полушария и в зависимости от условий возбуждает или угнетает кору большого мозга, перестраивая физиологи^ ческие и психические реакции, изменяя общий тонус организма, поддерживая его деятельное и бодрое состо яние. Все перечисленные изменения в организме возника ют как результат сложной рефлекторной реакции.
Сложный характер реакции организма на действие световых раздражителей не всегда позволяет установить
количественную зависимость между уровнем излучения и ответной реакцией. Однако все основные функции зрения: световая и цветовая чувствительность, острота зрения и быстрота различения, контрастная чувствительность и др.— находятся в известной зависимости от количества и качества освещения. Для зрительной работы существен ное значение имеет количественная сторона освещения — уровень освещенности, но качество освещения, т. е. усло вия распространения яркости на рабочей поверхности и в окружающем пространстве, контраст (яркостный и цвето вой) между рассматриваемыми деталями и фоном, условия блескости (прямой и отраженной), направленность, диффузность и спектральный состав светового потока играют также большую роль.
Рациональным с гигиенической точки зрения является такое освещение, которое обеспечивает: а) оптимальные величины освещенности на окружающих поверхностях; б) равномерность освещения во времени и пространстве; в) ограничение прямой блескости; г) ограничение отра женной блескости; д) ослабление резких и глубоких те ней; е) увеличение контраста между деталью и фоном, усиление яркостного и цветового контрастов; ж) правиль ное различение цветов и оттенков; з) оптимальную биоло гическую активность светового потока; и) безопасность и надежность освещения.
Следует отметить, что регламентированные в насто ящее время уровни являются нормативами достижимости и не полностью обеспечивают оптимальные физиологиче ские условия освещенности. Оптимальные условия для выполнения зрительных работ при низких значениях коэффициента отражения фона могут быть обеспечены лишь при освещенности порядка 10 000— 15 ООО лк. Нор мированные значения освещенности даже для производ ственных помещений, в которых осуществляется работа наивысшей точности, при комбинированном освещении составляют 5000 лк, а для общественных и жилых зданий максимальная — 500 лк.
Освещение может быть обеспечено за счет естествен ного света (естественное), световой энергии искусствен ных источников света (искусственное) и, наконец, как комбинация естественных и искусственных источников (совмещенное освещение).
||t Е с т е с т в е н н о е о с в ещение . Такое освещение по мещений и территорий создается главным образом за счет прямого, рассеянного, а также отраженного от окружа ющих предметов солнечного света. Естественное освеще ние обязательно предусматривается во всех помещениях, предназначенных для длительного пребывания людей.
Компенсировать недостаток естественного освещения в
помещениях жилых и общественных зданий за счет
гискусственного разрешается только в тех помещениях, где это требуется по условиям технологии. Не допускается совмещенное освещение ' комнат и кухонь жилых домов, функциональных помещений, учреждений для матерей и детей, общеобразовательных школ, учреждений по воспи танию детей и лечебно-профилактических учреждений.
Естественное освещение может быть боковым, верхним или комбинированным. Боковое естественное освещение осуществляется через световые проемы в наружных стенах, верхнее — через световые проемы в покрытии и фонари, комбинированное предполагает однов ременно наличие световых проемов в наружных стенах и потолке.
Уровни освещенности естественным светом оценивают ся с помощью относительного показателя КЕО (коэффи циент естественной освещенности), который отражает отношение освещенности (абсолютной) внутри помещения
кодновременно замеренной освещенности снаружи, умно женное на 100, т. е. показывает, какой процент от наружной освещенности составляет освещенность внутри помещения.
Необходимость нормирования относительной величины связана с тем, что естественная освещенность помещений зависит от многих факторов, прежде всего от наружной освещенности, постоянно изменяющейся и создающей меняющийся режим внутри помещений.
Кроме того, естественная освещенность зависит от светового климата местности — комплекса показателей ре сурсов природно-световой энергии и солнечности клима та— характеристики, учитывающей дополнительный све товой поток, проникающий через световые проемы в помещение в течение года благодаря прямому солнечному свету, и зависящей от вероятности солнечного сияния, географической широты местности, ориентации световых проемов по сторонам горизонта и их архитектурно конструктивного решения.
Поэтому оценка достаточности естественного освеще ния по световому коэффициенту (СК), характеризующему отношение площади светопроемов к площади пола, явля ется лишь приближенной.
По функциональному назначению и условиям зритель ной работы помещения общественных зданий разделяются на три группы: 1) помещения, предназначенные для вы
1 |
Совмещенное |
освещение — не |
просто наличие |
двух систем, а |
система, где недостаток естественного света компенсируется искусствен |
||||
ным, |
т. е. естественный |
и искусственный |
свет совместно |
нормируется. |
Рис. 69. Компоненты |
естественного |
света |
(схема). |
|
|
а _точка |
определения |
освещенности; |
6 — противоположное |
здание; е ш— |
|
рассеянный |
свет небосвода; е %— отраженный |
свет; е о— свет, |
отраженный от |
||
внутренних |
поверхностей |
помещения. |
|
|
|
характера зрительной работы и светового климата в районе расположения здания на территории СССР опреде ляется по формуле:
е„=еш-с-т,
где е ш — значение КЕО в процентах при рассеянном свете от небосвода, определяемое с учетом характера зритель ной работы III светового пояса; т — коэффициент свето вого климата, т. е. совокупности условий естественного освещения в той или иной местности, учитывающий эти особенности; с— коэффициент солнечности климата, учи тывающий дополнительный световой потрк за счет прямо го и отраженного солнечного света.
Таким образом, для одних и тех же по назначению помещений, но расположенных в разных местностях норматив КЕО будет различным. Для местности с мень шим световым потенциалом он будет большим и наоборот.
Существуют две группы методов определения КЕО — инструментальные и расчетные. Последние, не требующие специальной аппаратуры, применимы при осуществлении как текущего, так и предупредительного надзора.
Для расчета КЕО предложены формулы для определе ния бокового, верхнего и комбинированного освещения. В них учитываются все компоненты естественного света, участвующие в создании освещенности в помещении (рис. 69). Кроме торо, с Помощью поправочных коэффици ентов можно учесть факторы, влияющие на уровни освещенности.
В предупредительном санитарном надзоре расчетный метод применяется для прогнозов при решении вопросов о размещении отдельных зданий на территории, при согла совании надстроек и других видов реконструкций.
Значение КЕО для целей санитарного надзора за условиями естественного освещения велико, так как соб-
людение его норматива обязательно для всех комнат квартиры или других основных функциональных помеще ний жилых и общественных зданий. Этим КЕО отличает ся от нормативного показателя продолжительности инсо ляции, который может соблюдаться хотя бы в одной из жилых комнат квартиры с двусторонней застройкой.
>3 И с к у с с т в е н н о е о с в е щ е н и е . Существуют две си стемы искусственного освещения: а) система общего осве щения и б) система комбинированного освещения, когда к общему освещению добавляется местное, концентриру ющее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяется на равномерное (распре деление светового потока без учета расположения обору дования) и локализованное (распределение светового пото ка с учетом расположения рабочих мест).
Искусственное освещение жилых и общественных зда ний обеспечивается применением ламп накаливания и люминесцентных ламп.
Нормируются абсолютные минимальные уровни осве щенности рабочих поверхностей и объектов различения в помещениях. Все вопросы организации искусственного освещения жилых и общественных зданий регламентиру ются СНиПом «Естественное и искусственное освеще ние», которые определяют не только количественное обеспечение освещенности, но и соответствующее его качество. Нормирование искусственной освещенности, так же как и естественной, осуществляется дифференцирован но. Нормативы устанавливаются в зависимости от условий зрительной работы, системы освещения, типа источника # света.
Для обеспечения необходимого качества искусственно го освещения, кроме уровня освещенности, регламентиру ются некоторые допольнительные расчетные показатели:
—показатель дискомфорта, оценивающий дискомфор
тную блескость — для ограничения слепящего действия установок;
—коэффициент пульсации освещенности__ коэффициент колебаний освещенности в результате изме нения во времени светового потока — для обеспечения равномерности во времени;
—показатель ослепленности, выражающийся в отно шении видимости при экранировании к видимости при наличии блескости.
Качество искусственного света по перечисленным вы ше показателям зависит во многом от осветительной арматуры, ее характеристик и условий эксплуатации осве тительных установок. Например, степень защиты глаз от слепящей яркости ламп зависит от защитного угла све тильника, т. е. угла между горизонталью, проходящей