Общая гигиена. Руководство к практическим занятиям

Материально-техническое обеспечение: оборудование для демонстрации мультимедийных материалов, сфигмоманометр (тонометр), портативный спирометр, секундомер.

Методика оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы в условиях покоя

Наиболее легко исследуемый показатель функционального состояния - частота сердечных сокращений (ЧСС) - количество сокращений сердца за 1 мин. Самыми распространенными для измерения являются четыре точки на теле человека: на поверхности запястья над лучевой артерией; у виска над височной артерией; на шее над сонной артерией; на груди, непосредственно в области сердца. Для определения ЧСС пальцы руки накладывают на указанные точки так, чтобы степень контакта позволяла пальцам чувствовать пульсацию артерии.

Обычно ЧСС получают, используя правило математического соотношения, подсчитав число пульсаций за несколько секунд. Если необходимо знать ЧСС в покое, можно использовать для подсчета любой временной диапазон (от 10 с до 1 мин).

Частота пульса у людей индивидуальна. В состоянии покоя у здоровых нетренированных людей она находится в пределах 50-90 уд/мин.

Важна не только частота сокращений сердца за минуту, но и ритм этих сокращений. Пульс можно считать ритмичным при условии, если число пульсаций за каждые 10 с в течение 1 мин не будет различаться более чем на единицу. Если же различия составят 2-3 пульсации, то работу сердца следует считать аритмичной. При устойчивых отклонениях в ритме ЧСС следует обратиться к врачу.

Экспресс-метод определения частоты сердечных сокращений

Пульс прощупывается на лучевой артерии, чуть выше запястья на внутренней стороне руки (после нагрузки - на сонных артериях). Пульс подсчитывается за 10 с с последующим умножением фиксированных значений на 6, что позволяет уменьшить ошибки в течение одной минуты.

Критерии ЧСС в состоянии покоя: для мужчин: реже 55 - отлично; реже 65 - хорошо; 65-75 - посредственно; выше 75 - плохо. Для женщин и юношей: примерно на 5 ударов чаще.

В табл. 3.1 представлены возрастные физиологические нормы частоты сердечных сокращений в состоянии покоя.

Артериальное давление. Давление в кровеносной сосудистой системе - это сила, обусловливающая движение крови по сосудам. Величина кровяного давления является одной из важнейших констант, характеризующих функциональное состояние организма. Давление определяется работой сердца и тонусом артериальных сосудов и способно изменяться в зависимости от фаз сердечного цикла. Различают систолическое, или максимальное, давление, создаваемое сердцем во время систолы, и диастолическое, или минимальное, давление, формируемое преимущественно тонусом сосудов.

Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым артериальным давлением.

У человека артериальное давление (АД) в норме составляет в пределах от 110/70 до 130/80 мм рт.ст. в покое. По данным ВОЗ, у взрослого человека нормальное систолическое давление составляет 100-140, а диастолическое давление - 60/90 мм рт.ст. Критерии оценки АД: оптимальное - 120/80 мм рт.ст.; нормальное - 130/85 мм рт.ст.; повышенное нормальное - 131-139/86-90 мм рт.ст. При значениях, превышающих названные параметры, развивается гипертония, а при их снижении - гипотония. У взрослых нижней границей нормы считается 105/65 мм рт.ст., у детей - 85/60 мм рт.ст. Пульсовое артериальное давление должно находиться в пределах 40-60 мм рт.ст.

Под влиянием физической нагрузки систолическое давление повышается, достигая 180-200 и более мм рт.ст., а диастолическое давление, как правило, колеблется в пределах ± 10 мм рт.ст., иногда понижается до 40-50 мм рт.ст.

Измерение АД. Уровень АД обычно измеряют в области локтевой артерии на правой руке в положении «сидя» после пятиминутного пребывания в состоянии покоя. Для взрослых используется манжета шириной не менее 12-14 см. Ширина манжеты должна закрывать 2/3 длины плеча и минимум его объема. Манжету накладывают на плечо, при этом ее нижний край находится на 2 см выше локтевого сгиба. Воздух в манжету следует нагнетать достаточно быстро до уровня, превышающего исчезновение тонов Короткова. Приблизительно на 20 мм рт.ст. Скорость понижения давления воздуха должна составлять около 2 мм рт.ст. за 1 с. Появление первого регулярного тона Короткова принимается за уровень систолического АД, полное исчезновение тонов Короткова - за уровень диастолического артериального давления.

Ударный объем сердца, определяемый по формуле Старра:

УО = 101 + 0,5СД - 1,09ДД - 0,6 × В,

где УО - ударный объем, мл; СД - систолическое давление; ДД - диастолическое давление; В - возраст обследуемого, годы.

Минутный объем сердца, который определяется как произведение ударного объема и частоты сердечных сокращений:

МО = УО × ЧСС.

Критерии оценки: в покое - 4-5 л; при физической нагрузке - 25-30 л.

Ортостатическая проба. Подсчитывается пульс в положении лежа после 5-10 мин отдыха, далее надо встать и измерить пульс в положении стоя. По разнице пульса лежа и стоя судят о функциональном состоянии сердечно-сосудистой и нервной систем. Разница до 12 уд/мин - хорошее состояние физической тренированности, от 13 до 18 уд/мин - удовлетворительное, 19-25 уд/мин - неудовлетворительное, т.е. отсутствие физической тренированности, более 25 уд/мин - свидетельствует о переутомлении или заболевании.

Проба Мартинэ. Фиксируются ЧСС и АД до и после нагрузки, а также время возврата изменившихся показателей к исходным. По команде испытуемый делает 20 приседаний за 30 с. Исходное положение: ноги вместе, руки вдоль туловища; присесть, не отрывая пятки от пола, вытянув руки вперед, вернуться в исходное положение.

Критерии оценки: учащение пульса на 50-70%; увеличение систолического АД на 15-20%; снижение диастолического АД на 20-30%. У здоровых людей восстановление показателей до исходного уровня происходит менее чем за 3 мин.

Функциональные пробы оценки состояния системы дыхания

Проба Штанге (задержка дыхания на вдохе). После 5 мин отдыха сидя сделать 2-3 глубоких вдоха и выдоха, а затем, сделав полный вдох, задерживают дыхание, время отмечается от момента задержки дыхания до ее прекращения.

Средним показателем является способность задержать дыхание на вдохе; для нетренированных людей нормальная задержка дыхания - 40-55 с; для тренированных - на 60-90 с и более. С нарастанием тренированности время задержки дыхания возрастает, при заболевании или переутомлении это время снижается до 30-35 с. Проба характеризует устойчивость организма к недостатку кислорода.

Проба Генчи (задержка дыхания на выдохе). Выполняется так же, как и проба Штанге, только задержка дыхания производится после полного выдоха. Здесь средним показателем является способность задержать дыхание на выдохе для нетренированных людей на 25-30 с, для тренированных - на 40-60 с и более.

Измерение жизненной емкости легких

Испытуемый делает полный вдох и затем полный выдох в портативный спирометр. Данный тест определяет резервные возможности дыхательной системы человека.

Критерии оценки: для мужчин - от 3000 до 4500 см³; для женщин - от 2500 до 3500 см³.

Жизненный показатель: отношение ЖЕЛ (жизненной емкости легких) к М (массе человека, кг).

ЖП = ЖЕЛ/М.

Критерии оценки: для детей в переходном возрасте: мальчики - 65-70 мл, девочки - 55-60 мл на кг; для мужчин (средняя величина) - 60 мл, для женщин - 52 мл.

Медицинские компьютерные системы. Аппаратно-программный комплекс «Здоровье-Экспресс» (рис. 3.1) предназначен для профилактического обследования населения и проведения до-нозологического контроля и оценки уровней психофизиологического и соматического здоровья, резервов организма, параметров физического развития. Возможное использование комплекса - в поликлиниках, клиниках, лечебно-профилактических организациях, оздоровительных пунктах, диагностических центрах, школах, центрах здоровья, для научных исследований. Комплекс полностью совместим с программным обеспечением «Центр здоровья» Минздрава РФ.

Аппаратно-программный комплекс «Здоровье-Экспресс» разработан с использованием концепции модульности. Это позволяет выбрать состав комплекса под конкретные задачи. В качестве модулей выступают отдельные программные продукты, которые подключаются к универсальной базе данных пациентов.

Медицинские гаджеты. Устройства, позволяющие контролировать свое здоровье. Данные приборы должны быть зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений РФ.

CardioQVARK (Россия) представляет специальный чехол для iPhone, с помощью которого можно самостоятельно записать кардиограмму. Для этого необходимо установить приложение на смартфон, надеть на него чехол и приложить пальцы к датчикам на устройстве. Обработанная кардиограмма приходит к пользователю и врачу. Для медицинских специалистов существует собственное приложение, в котором можно вести неограниченное количество пациентов; анализировать состояние их сердечно-сосудистой системы; сравнивать динамику и отслеживать реакцию на нагрузку; прием лекарственных препаратов, а также передавать рекомендации пациенту.

Электронный термометр, подключенный к смартфону, фиксирует данные о температуре тела (взрослых людей, детей) и передает полученные результаты врачу.

Мобильный тонометр позволяет измерять артериальное давление, манжета которого подключается к iPhone (iPod Touch или iPad). В смартфоне сохранившаяся информация АД может передаваться врачу.

Глюкометр позволяет быстро измерять уровень глюкозы в крови. В подключаемое к iPhone или iPad устройство вставляется тестовая полоска с каплей крови, после чего осуществляется анализ. Данные затем выводятся на дисплей и сохраняются в мобильном приложении.

Напольные весы измеряют массу тела; вычисляют процент жира; индекс массы тела; фиксируют показатели сердечной активности. Для людей, которые занимаются спортом, предусмотрен особый режим (Athlete mode).

Микроклимат существенно влияет на самочувствие человека, на протекание процессов теплообмена, от которых зависит поддержание относительного постоянства температуры тела, обеспечиваемое физиологическими механизмами терморегуляции у человека и теплокровных животных. В любой обстановке (производственная, бытовая) система терморегуляции человека стремится поддерживать постоянную температуру тела, равную 36,5°С, следовательно, необходимо поддерживать такие параметры микроклимата, которые не выходили бы за допустимые нормативы.

Различают следующие механизмы отдачи метаболического тепла в окружающую среду, причем организм включает их в различных комбинациях в зависимости от ситуации - интенсивности работы; степени теплоизолированности тела; параметров внешней среды.

Виды теплообмена

Кондукция (теплообмен «кожа - воздух»). Поток тепла от человека (без одежды) пропорционален площади поверхности тела и разности температур «кожа - воздух».

В случае, когда кожа человека от воздуха отделена слоем ткани (одеждой), необходимо учитывать коэффициент теплообмена либо рассчитывать эффективную площадь теплообмена, которая меньше реальной поверхности тела человека.

При конкретных расчетах теплообмена в системе «человек - атмосферный воздух» надо принять во внимание различную степень «закрытости» (теплоизолированности) различных участков человеческого тела.

Излучение. Поток тепла пропорционален площади открытой поверхности тела и разности потоков лучистой энергии, падающих из внешнего пространства на человека, и теплового излучения с поверхности тела. Исходящий падающий поток определяется эффективной температурой излучения, которая практически близка к температуре окружающих поверхностей (стен, панелей, оборудования и т.п.).

Испарение (теплообмен «кожа - испарение пота»). Одновременно с испарением происходит и конденсация пара на поверхности. Скорость этого этапа определяется парциальным давлением пара над поверхностью. Совместное действие всех этих процессов определяет результирующую скорость испарения и, следовательно, скорость теплопотерь при теплообмене «кожа - испарение пота».

Скорость теплоотдачи организма по данному каналу в результате большой скрытой теплоты испарения воды может достигать больших величин. Этой скорости теплообмена с избытком хватает для отвода любого количества метаболического тепла, если этому не препятствуют: обезвоживание организма; одежда; высокая влажность окружающего воздуха; температура воздуха, близкая к точке росы.

Скорость испарения пота и скорость теплопотерь «кожа - испарение» существенно возрастают при обдуве поверхности тела со скоростями подвижности воздуха 0,2-0,5 м/с и более.

Легочный теплообмен. При данном виде теплообмена в дыхательных путях (полость носа, гортань, трахея, бронхи) и легких вдыхаемый воздух увлажняется и согревается, а выдыхаемый - осушается и охлаждается. Суммарно легочный теплообмен определяется температурой и влажностью вдыхаемого воздуха, который может изменяться в зависимости от энерготрат человека.

Неблагоприятные последствия холодного и горячего воздуха на дыхательные пути. Система дыхания при воздействии низкой температуры воздуха отвечает следующими реакциями. При очень резком охлаждении вдыхаемого воздуха может произойти моментальная рефлекторная остановка дыхания (апноэ). При незначительном перепаде температуры у неадаптированных людей к климатическим условиям севера происходит ограничение дыхательного обмена, приводящее к гипоксии и выключению из вентиляции и газообмена наиболее охлаждаемых альвеол.

При вдыхании горячего воздуха происходит его охлаждение в дыхательных путях. Если относительная влажность вдыхаемого воздуха достаточно велика (сочетание температуры и влажности близко к точке росы), при его охлаждении начинается конденсация влаги в носоглотке и на внутренней поверхности легких. Легкие наполняются конденсатом, а это ведет к явлению асфиксии (удушья). Далее наступает высвобождение большой теплоты конденсации (в обратном процессе она проявляется как теплота испарения). Тепло идет на разогрев тканей в тех областях, где происходит конденсация влаги, вследствие этого могут быть ожог и отек легких.

Микроклимат производственных предприятий, помещений жилых и общественных зданий

Микроклимат производственных помещений нормируется для периодов года, характеризуемых среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10°С и ниже (холодный период года), а также выше +10°С (теплый период года).

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

ТНС-индекс характеризует сочетанное действие на организм параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха, теплового облучения) и выражается одночисловым показателем в °С.

Разграничение работ по категориям (Iа, Iб, IIа, IIб, III) осуществляется на основе общих энерготрат организма в ваттах (Вт).

Характеристика отдельных категорий работ. Категории работ разграничиваются на основе интенсивности энерготрат организма в ккал/ч (Вт).

Категория работ Iа - работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).

Категория работ Iб - работы с интенсивностью энерготрат 121-150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).

Категория работ IIа - работы с интенсивностью энерготрат 151-200 ккал/ч (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

Категория работ IIб - работы с интенсивностью энерготрат 201-250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Категория работ III - работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Условия проведения измерений

Периоды года. Частота измерений. Проводится в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5°С; в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5°С.

Измерения параметров микроклимата проводятся на рабочих местах. При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами (в том числе и с производственной необходимостью перемещения работника в течение смены из одной контролируемой зоны в другую), необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих с учетом продолжительности их воздействия (табл. 4.1).

Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в начале, середине и в конце смены. При этом обязательно учитывать все факторы, влияющие на микроклимат (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления).

Точки измерений. Определение параметров микроклимата производится на нескольких высотах над уровнем пола рабочей площадки в зависимости от позы работника:

План производственного помещения. Инструментальный контроль должен проводиться по заранее составленному плану, который включает в себя: планировку обследуемого производства, цеха, участка, территории; общие сведения о производственном объекте, размещении производственного, технологического и санитарно-технического оборудования; план схемы размещения всех контролируемых зон.

К плану должна прилагаться пояснительная записка, содержащая информацию относительно рабочих мест и особенностей контролируемых зон.

Микроклиматические условия по степени влияния на теплообмен человека подразделяются на нейтральные, нагревающие и охлаждающие. Параметром, определяющим последовательность анализа микроклимата в контролируемых зонах, является температура воздуха.

Границы температур воздуха, определяющие оптимальные условия труда, зависят от периода (сезона) года и категории работ по уровню энергозатрат согласно табл. 4.2.

Перепады температуры воздуха по высоте от уровня пола (0,1; 1,0; 1,5 м), а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2°С и выходить за пределы величин, указанных в табл. 4.2, для отдельных категорий работ.

Допустимые величины параметров микроклимата на рабочих местах применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года приведены в табл. 4.3.

При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:

При этом значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в табл. 4.3, для отдельных категорий работ.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих на рабочих местах от производственных источников (материалов, изделий и прочего), нагретых до температуры не более 600°С, приведены в табл. 4.4.

Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания используется ТНС-индекс, нормативные величины которого приведены в табл. 4.5.

Микроклимат жилых помещений и общественных зданий: сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

Параметры, характеризующие микроклимат в жилых и общественных помещениях:

Результирующая температура помещения - это комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения. Радиационная температура помещения - осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных приборов. Локальная асимметрия результирующей температуры представляет разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений.

Методы контроля

Измерение показателей микроклимата по периоду года. В холодный период года измерение показателей микроклимата следует выполнять при температуре наружного воздуха не выше минус 5°С. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое время суток.

В теплый период года измерение показателей микроклимата следует выполнять при температуре наружного воздуха не ниже 15°С. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое время суток.

Точки измерений. Определение температуры, влажности и скорости движения воздуха следует проводить в обслуживаемой зоне на высоте:

В помещениях площадью более 100 м² измерение температуры, влажности и скорости движения воздуха следует проводить на равновеликих участках, площадь которых должна быть не более 100 м². Температуру внутренней поверхности стен, перегородок, пола, потолка следует измерять в центре соответствующей поверхности. Относительную влажность в помещении следует измерять в центре помещения на высоте 1,1 м от пола.

При определении результирующей температуры помещения, измерения температуры воздуха проводят в центре помещения на высоте 0,6 м от поверхности пола для помещений с пребыванием людей в положении сидя и на высоте 1,1 м в помещениях с пребыванием людей в положении стоя. Измерение результирующей температуры следует начинать через 20 мин после установки шарового термометра в точке измерения.

При ручной регистрации показателей микроклимата следует выполнять не менее трех измерений с интервалом не менее 5 мин, при автоматической регистрации следует проводить измерения в течение 2 ч. При сравнении с нормативными показателями принимают среднее значение измеренных величин.

Требования к средствам измерений. Инструментальный контроль должен осуществляться приборами, прошедшими государственную аттестацию, зарегистрированными в Государственном реестре средств измерений и имеющими свидетельство о поверке. Метрологические характеристики приборов для инструментального контроля параметров микроклимата должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 4.6.

Приборы для измерения комплекса параметров микроклимата помещений

Термогигрометр ТКА-ПКМ 24 (рис. 4.1) предназначен для проведения комплекса микроклиматических показателей в жилых домах, общественных и административных помещениях, цехах, складах различных производств; диагностики ТНС-индекса; определения специальной оценки условий труда сотрудников предприятий. Прибор работает в соответствии со стандартами сферы и зарегистрирован в Госреестре РФ под №24248-09.

Термогигрометр ИВТМ-7 К (рис. 4.2) предназначен для непрерывного (круглосуточного) измерения и регистрации относительной влажности, температуры воздуха, вычисления ТНС-индекса внутри или снаружи помещения, учитывая наличие солнечной нагрузки. Прибор применяется в различных технологических процессах в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, гидрометеорологии и других отраслях хозяйства. Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений РФ под №15500-12.

Измеритель Метеоскоп-М (рис. 4.3) предназначен для проведения измерений параметров микроклимата (температуры, относительной влажности, скорости воздушного потока и давления) в режиме однократных или периодических замеров при проведении контроля санитарно-гигиенических требований на рабочих местах, в жилых и общественных зданиях, а также на открытых территориях. Применяется службами Роспотребнадзора и охраны труда для контроля параметров микроклимата, специальной оценки условий труда на промышленных предприятиях, в офисах и общественных учреждениях. Внесен в Госреестр РФ под №32014-11. Измеритель параметров микроклимата оснащен программой «НТМ-ЭкоМ», позволяющей проводить архивацию результатов измерений; анализ полученных результатов на соответствие действующим нормативам; оформление всей необходимой документации, в том числе протокола инструментальных измерений с выводом класса условий труда на рабочем месте. Алгоритм расчета неопределенности измерений, добавленный в работу программы прибора, избавляет пользователя от рутинных математических вычислений и позволяет судить о точности измерений в ходе их проведения.

Измеритель обеспечивает: измерение текущих значений параметров микроклимата, усреднение результатов измерения текущих значений параметров микроклимата за выбираемый пользователем интервал времени (от 1 до 30 мин), хранение в памяти процессора средних значений параметров микроклимата суммарным количеством до 2000 результатов. Вместе с шаровым термометром метеоскопом можно определить: индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), результирующую температуру помещения (Тр), среднюю температуру поверхностей (Тп), интенсивность теплового Infra Red излучения.

Составными частями измерителя являются сенсометрический щуп, в котором размещены термисторы термоанемометра и датчик влажности с согласующими элементами (рис. 4.4), шаровой термометр, измерительно-индикаторный блок (рис. 4.5), в котором размещены датчик давления, схема аналогово-цифрового преобразователя, центральный процессор, блок стабилизаторов и преобразователей напряжения питания, кнопочный блок управления процессором и жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей матричного типа, блок питания. Прибор может быть запрограммирован на работу по плану. План инструментальных измерений составляется с помощью контрольно-аналитического комплекса «НТМ-ЭкоМ».

Микроклимат на рабочем месте, в производственных помещениях - один из основных факторов, от которого зависит состояние здоровья и работоспособность человека. При неблагоприятных условиях (температуры, скорости движения воздуха, влажности и ТНС-индекса) ухудшает самочувствие, снижает производительность труда и может привести к нарушениям состояния здоровья работника.

Нагревающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором происходит нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины ( > 0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота ( > 30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

При повышенной средней температуре и пониженной влажности у операторов преобладает отдача тепла испарением, вследствие чего механизмы терморегуляции будут работать с напряжением. Отдача тепла испарением может привести к обезвоживанию организма, повышенной сухости слизистых оболочек дыхательных путей, к увеличению жажды. Малая скорость движения воздуха - свидетельство незначительного, неблагоприятного воздухообмена. Повышенная температура ТНС-индекса дает основание, что при сочетанном воздействии параметров микроклимата необходимо осуществлять мероприятия по защите работающих от возможного перегревания.

Санитарно-гигиенические методы снижения неблагоприятного влияния микроклимата осуществляются комплексом технологических, санитарно-технических, организационных и медико-профилактических мероприятий.

Цель занятия: ознакомить студентов с методами исследования шума.

Студенты должны:

Задания для аудиторной работы

Цель занятия: познакомить студентов с методами исследования вибрации.

Студенты должны:

Задания для аудиторной работы

Источником ИК-излучения является любое нагретое тело, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии.

Электрические волны инфракрасного диапазона оказывают в основном тепловое воздействие на организм человека. При этом необходимо учитывать: интенсивность и длину волны с максимальной энергией; площадь излучаемой поверхности; длительность облучения за рабочий день и продолжительность непрерывного воздействия; интенсивность физического труда и подвижность воздуха на рабочем месте; качество спецодежды; индивидуальные особенности работающего.

Длина волны с максимальной энергией теплового излучения определяется по формуле:

λ_max = 2,9 - 10³/ T[мкм],

где Т - абсолютная температура излучающего тела, К.

ИК-излучение подразделяется на три области:

Лучи коротковолнового диапазона с длиной волны λ ≤1,4 мкм обладают способностью проникать в ткань человеческого организма на несколько сантиметров. Такое ИК-излучение легко проникает через кожу и черепную коробку в мозговую ткань и может воздействовать на клетки головного мозга, вызывая его тяжелые поражения, симптомами которых являются рвота, головокружение, расширение кровеносных сосудов кожи, падение кровеносного давления, нарушение кровообращения и дыхания, судороги, иногда потеря сознания. При облучении коротковолновыми ИК-лучами наблюдается также повышение температуры легких, почек, мышц и других органов. В крови, лимфе, спинномозговой жидкости появляются специфические биологически активные вещества, наблюдается нарушение обменных процессов, изменяется функциональное состояние центральной нервной системы.

Лучи средневолнового диапазона с длиной волны λ = 1,4-3,0 мкм задерживаются в поверхностных слоях кожи на глубине 0,1-0,2 мм. Поэтому их физиологическое воздействие на организм проявляется главным образом в повышении температуры кожи и нагреве организма.

Наиболее интенсивный нагрев кожной поверхности человека происходит при ИК-излучении с λ > 3 мкм. Под его воздействием нарушается деятельность сердечно- сосудистой и дыхательной систем, а также тепловой баланс организма, что может привести к тепловому удару.

Интенсивность теплового излучения регламентируется исходя из субъективного ощущения человеком энергии облучения. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 Межгосударственный стандарт. «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования и осветительных приборов не должна превышать: 35 Вт/м² - при облучении более 50% поверхности тела; 70 Вт/м² - при облучении от 25 до 50% поверхности тела; 100 Вт/м² - при облучении не более 25% поверхности тела. От открытых источников (нагретые металл и стекло, открытое пламя) интенсивность теплового облучения не должна превышать 140 Вт/м² при облучении не более 25% поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

Нормы ограничивают также температуру нагретых поверхностей оборудования в рабочей зоне, которая не должна превышать 45°С.

Температура поверхности оборудования, внутри которого температура близка к 100°С, должна быть не выше 35°С.

К основным видам защиты от инфракрасного излучения относятся: защита временем; защита расстоянием; экранирование, теплоизоляция или охлаждение горячих поверхностей; увеличение теплоотдачи тела человека; индивидуальные средства защиты; устранение источника тепловыделения.

Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания работающего в зоне действия излучения. Безопасное время пребывания человека в зоне действия ИК-излучения зависит от его интенсивности (плотности потока) и определяется по табл. 4.9.

Мощность ИК-излучения можно уменьшить путем конструкторских и технологических решений (замена режима и способа нагрева изделий и др.), а также покрытием нагревающихся поверхностей теплоизолирующими материалами.

Одним из наиболее распространенных видов защиты от ИК-излучения является экранирование излучающих поверхностей. Различают экраны трех типов: непрозрачные, прозрачные, полупрозрачные.

По принципу действия экраны подразделяются на: теплоотражающие; теплопоглощающие; теплоотводящие. Это деление достаточно условно, так как каждый экран обладает способностью отражать, поглощать и отводить тепло. Отнесение экрана к той или иной группе определяется тем, какая его способность выражена сильнее.

Эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов (Э) определяется по формулам:

Э = (q - q₃) / q,

Э = (t - t₃) / t,

где q - плотность потока ИК-излучения без применения защиты, Вт/м²;

q₃ - плотность потока ИК-излучения с применением защиты, Вт/м²;

t - температура ИК-излучения без применения защиты, °С;

t₃ - температура ИК-излучения с применением защиты, °С.

Поток воздуха, направленный непосредственно на работающего, позволяет увеличить отвод тепла от его тела в окружающую среду. Выбор скорости потока воздуха зависит от тяжести выполняемой работы и интенсивности ИК-излучения, но она не должна превышать 5 м/с, так как в этом случае у работающего возникают неприятные ощущения (например, шум в ушах). Эффективность воздушных душей возрастает при охлаждении направляемого на рабочее место воздуха или при подмешивании к нему мелко распыленной воды (водовоздушный душ).

В качестве индивидуальных средств защиты применяется спецодежда из хлопчатобумажной и шерстяной тканей, из тканей с металлическим покрытием (отражающих до 90% ИК-излучения). Для защиты глаз предназначены очки, щиты со специальными стеклами - светофильтрами желто-зеленого или синего цвета.

Лечебно-профилактические мероприятия предусматривают организацию рационального режима труда и отдыха. Длительность перерывов в работе и их частота определяются интенсивностью ИК-излучения и тяжестью работы. Наряду с периодическими проверками проводятся медосмотры с целью профилактики профессиональных заболеваний.

Для гигиенической оценки интенсивности лучистой энергии используют специальные приборы - актинометры, среди которых различают пиргелиометры, пиранометры, пиргеометры, альбедометры. Большинство актинометров основаны на принципе измерения теплового эффекта при превращении лучистой энергии в тепловую.

Величину лучистой энергии выражают в малых калориях, поглощаемых за 1 мин поверхностью в 1 см² (кал/см² мин), расположенной перпендикулярно направлению лучей. В Международной системе единиц интенсивность тепловой энергии измеряется в Вт/м².

Интенсивность солнечной радиации до проникновения ее в земную атмосферу называют солнечной постоянной. Доходящая до земной поверхности часть лучистой энергии солнца (прямая солнечная радиация) вместе с частью солнечной радиации, попадающей после рассеивания в атмосфере (рассеянная радиация), составляет суммарную солнечную радиацию. Часть радиации, отражающаяся от земной поверхности, носит название отраженной.

Пиранометры предназначены для оценки рассеянной и суммарной солнечной радиации. Интенсивность суммарной радиации (Q) определяется по разнице нагрева зачерненного (t) и покрытого окисью магния (t₁) термометров.

Q = (t - t₁) × K,

где К - коэффициент пересчета градусов в калории.

Пиргелиометры - приборы для измерения прямой солнечной радиации.

Альбедометры - устройства, приспособленные для измерения отраженной от земли лучистой энергии.

Приборы для оценки лучистой энергии. Измерителем плотности теплового потока (ИПП-2) проводят оценку интенсивности теплового излучения с диапазоном измерения от 10 до 250, 500, 2000, 9999 Вт/м². Воспринимающей частью прибора являются детекторы (лат. detector - раскрывающий, обнаруживающий), представляющие зачерненные и блестящие алюминиевые полоски, прикрепленные через изоляторы к спаям из полосок меди и константана; из манганиновых и константановых лент; из кремния и графена; железа и инвара.

Радиометр неселективный «Аргус-03» (рис. 4.11) позволяет измерять тепловое излучение в спектральном диапазоне 0,5-20 мкм и интенсивностью от 1 до 2000 Вт/м², радиометр энергетической освещенности «РАТ 2П-Кварц 41» предназначен для измерения теплового облучения от 10 до 20 000 Вт/м² в спектральном диапазоне 0,2-25 мкм (с инфракрасным фильтром от 1 до 15 мкм).

Н.Ф. Галанин предложил метод субъективной оценки интенсивности тепловой радиации. Метод основан на определении времени, в течение которого кожа тыльной стороны кисти исследователя переносит тепловое воздействие. Степень нагревания кожи кисти исследователя характеризуется категориями, приведенными в табл. 4.10.

Протокол исследования интенсивности инфракрасной радиации

Ультрафиолетовое излучение - невоспринимающая глазом область оптического, электромагнитного излучения, занимающая спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм.

По биологическому действию на организм ультрафиолетовое излучение делится на три поддиапазона.

Данные диапазоны различаются по проникающей способности и биологическому воздействию на организм. UVA не задерживается озоновым слоем, проходит сквозь стекло и роговой слой кожи. Большая часть UVB поглощается озоновым слоем, при этом доля UVB во всей энергии ультрафиолетового излучения в летний полдень составляет всего около 3%. Ультрафиолет В практически не проникает сквозь стекло, на 70% отражается роговым слоем, на 20% ослабляется при прохождении через эпидермис и в дерму проникает менее 10%. UVC поглощается озоновым слоем. В случае использования искусственного источника ультрафиолета он задерживается эпидермисом и не проникает в дерму. Практически весь UVC и приблизительно 90% UVB поглощаются озоном, а также водным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA и в небольшой доле UVB.

Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения проявляется в деструктивно-модифицирующих фотохимических повреждениях дезоксирибонуклеиновой кислоты клеточного ядра микроорганизма, что приводит к гибели вирусов, микробной клетки в первом или последующем поколении, используется в медицине при санации воздушной среды в операционных, асептических блоках аптек, микробиологических блоках. Они успешно применяются для обеззараживания питьевой воды, лекарств.

Бактерицидные лампы. Электрические источники излучения, спектр которых содержит излучение диапазона длин волн 100-315 нм, предназначенные для целей обеззараживания, называют бактерицидными лампами. Наибольшее распространение благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии получили разрядные ртутные лампы низкого давления, у которых в процессе электрического разряда в аргоно-ртутной парогазовой смеси более 60% переходит в излучение с длиной волны 253,7 нм. Наряду с УФ-лучами, обладающими бактерицидным действием, в спектре излучения ртутного разряда низкого давления содержится линия 185 нм, которая в результате взаимодействия с молекулами кислорода образует озон в воздушной среде. У существующих бактерицидных ламп колба выполнена из уви-олевого стекла, которое снижает, но полностью не исключает выход линии 185 нм, что сопровождается образованием озона. Наличие озона в воздушной среде может привести при высоких концентрациях к опасным последствиям для здоровья человека вплоть до отравления со смертельным исходом.

В последнее время разработаны так называемые бактерицидные «безозонные» лампы. У таких ламп за счет изготовления колбы из специального материала (кварцевое стекло с покрытием) или ее конструкции исключается выход излучения линии 185 нм.

Аргоно-ртутно-кварцевые, люминесцентные, увиолевые эритемные лампы были разработаны в 60-х годах прошлого века для компенсации ультрафиолетовой недостаточности естественного излучения и, в частности, интенсификации процесса фотохимического синтеза витамина D₃ в коже человека - «антирахитное действие». Для профилактики ультрафиолетового голодания они применяются в медицинских организациях, специальных «фотариях» (для шахтеров и горных рабочих, населения северных регионов). Эритемные увиолевые лампы выпускаются мощностью 15 Вт (ЭУВ-15) и 30 Вт (ЭУВ-30).

Бактерицидные ртутные лампы низкого давления для обеззараживания воздуха типа ДБ 36-1, ДБ 36, ДБ 18, ДБМ 8, ДБМ 15, ДБМ 30, ДБМ 60 с мощностью соответственно 36, 18, 8, 15, 30, 60 Вт.

Выраженным бактерицидным действием обладают УФ-лучи с длиной волны 254-257 нм, источником таковых являются бактерицидные увиолевые лампы (БУВ). В настоящее время выпускается три типа бактерицидных ламп: мощностью 15 и 30 Вт - БУВ-15, БУВ-30 и БУВ-30П с повышенной плотностью тока. Лампы применяются только для обеззараживания объектов внешней среды: воздуха, воды, различных предметов (посуды, игрушек).

Ультрафиолетовые бактерицидные облучатели - электротехнические устройства, состоящее из бактерицидной лампы или ламп, пускорегулирующего аппарата, отражательной арматуры, деталей для крепления ламп и присоединения к питающей сети, а также элементов для подавления электромагнитных помех в радиочастотном диапазоне.

Бактерицидные облучатели подразделяют на три группы:

В связи с пандемией новой коронавирусной инфекции COVID-19 обеззараживание воздуха в медицинских организациях, местах пребывания людей приобрело особую значимость. В соответствии с методическими рекомендациями Роспотребнадзора МР 3.1.0170-20 «Эпидемиология и профилактика COVID-19» п. 6.3: «Воздух в присутствии людей рекомендуется обрабатывать с использованием технологий и оборудования, разрешенного к применению в установленном порядке, на основе использования ультрафиолетового облучения (УФО) (рециркуляторов), различных видов фильтров (в том числе электрофильтров)…​»; п. 6.4: «Воздух в отсутствии людей рекомендуется обрабатывать с использованием открытых УФО, аэрозолей дезинфицирующих средств».

Используются следующие методы обеззараживания воздуха с помощью ультрафиолетового излучения:

С введением в 2021 году в действие новых санитарных правил и норм СанПиН 3.3686-21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней» особые требования предъявляются к обеззараживанию воздуха для профилактики инфекционных заболеваний.

Эксплуатацию бактерицидных облучателей осуществляют в соответствии с нормативными документами по применению бактерицидных ламп для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях. Стеклянные поверхности бактерицидных ламп протирают в выключенном положении салфеткой, смоченной 70% раствором этилового спирта или дезинфицирующего средства, разрешенного к применению, не реже 1 раза в неделю.

В функционирующих медицинских организациях, конструктивные особенности которых не позволяют оборудовать боксы такой системой вентиляции, допускается проводить обеззараживание ультрафиолетовыми бактерицидными облучателями для обеззараживания воздуха и поверхностей или иным специализированным оборудованием, позволяющим обеззараживать воздух и поверхности, труднодоступные места и обеспечивающим очистку воздуха и инактивацию микроорганизмов с эффективностью не менее 99%.

Воздух помещений следует обеззараживать с помощью разрешенных для этой цели оборудования и (или) химических средств, применяя технологии воздействия ультрафиолетовым излучением с помощью открытых и комбинированных бактерицидных облучателей (включая импульсные установки), применяемых в отсутствие людей, закрытых облучателей, в том числе рециркуляторов, позволяющих проводить обеззараживание воздуха в присутствии людей.

Необходимое число облучателей для каждого помещения определяют расчетным путем с учетом объема помещения, типа и производительности установки. Экспозицию облучения рассчитывают согласно нормам и регистрируют в журнале учеты работы облучателя. Суммарный срок эксплуатации не должен превышать указанный в паспорте производителя. При использовании бактерицидных облучателей открытого или комбинированного типа выключатели должны быть выведены за пределы помещений.

Для обеззараживания воздуха в палатах ставят установки обеззараживания воздуха, разрешенные к работе в присутствии людей. Расчет количества установок проводят в соответствии с паспортом к каждой марке облучателя.

Профилактические прививки проводятся в прививочных кабинетах медицинских организаций, не допускается проведение прививок в процедурных кабинетах за исключением сельских медицинских организаций (фельдшерско-акушерских пунктов), в которых устанавливается график проведения процедур и иммунизации населения, исключающий одновременное их проведение и предусматривающий обязательную влажную уборку помещения с применением дезинфицирующих средств и обеззараживанием воздуха после проведения процедур до начала иммунизации.

При использовании комбинированных облучателей, имеющих верхнюю экранированную лампу и нижнюю открытую, должно быть предусмотрено раздельное управление каждой лампой. Экранированная лампа должна управляться выключателем, установленным в помещении, где размещен облучатель, а нижняя, открытая лампа, предназначенная для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещении в отсутствие людей, - выключателем, расположенным вне помещения, у входа в него. Подачу и отключение питания бактерицидных установок с открытыми облучателями от электрической сети осуществляют с помощью отдельных выключателей, расположенных вне помещения у входной двери, которые сблокированы со световым табло над дверью:

«Не входить! Опасно! Идет обеззараживание ультрафиолетовым излучением»

Рекомендуется с целью исключения случайного облучения устанавливать устройство, блокирующее подачу питания при открывании двери в помещение.

Интенсивность облучения работающих должна измеряться на постоянных и непостоянных рабочих местах на высоте 0,5, 1,0 и 1,5 м от пола, приемник размещается перпендикулярно максимуму излучения источника. При наличии нескольких источников следует проводить аналогичные измерения от каждого из них или через каждые 45° по окружности в горизонтальной плоскости.

Измерение плотности потока ультрафиолетового излучения. Высокая биологическая активность ультрафиолетового излучения требует тщательного контроля бактерицидной облученности на рабочих местах. Для этих целей применяют УФ-радиометры Аргус-04, -05, -06, ТКА-ПКМ и т.п. УФ-радиометр ТКА-ПКМ предназначен для измерения облученности в области спектра: 200-280 нм; 280-315 нм; 315-400 нм (рис. 4.12). Трехканальное исполнение измерительного прибора повышает оперативность измерения излучения.

Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемным устройством оптического излучения в фототок, а также преобразовании физических параметров окружающей среды с помощью сенсора влажности, датчика скорости движения воздуха и датчика температуры в электрический сигнал с обработкой и индикацией результатов измерений и расчетов. На корпусе прибора расположены: жидкокристаллический индикатор, органы управления, маркировки и выносной зонд с датчиками измеряемых параметров. В зависимости от состава и количества измеряемых параметров зонд может быть установлен либо на корпусе прибора, либо на измерительной головке, соединенной с основным корпусом кабелем связи. Фотоприемные элементы с корригирующими фильтрами, формирующими спектральные характеристики каналов, располагаются в измерительной головке.

Режим измерения оптического излучения. Принцип работы прибора в данном режиме заключается в преобразовании фотоприемными устройствами оптического излучения в электрический сигнал с последующей цифровой индикацией числовых значений освещенности (лк), энергетической освещенности (мВт/м²), яркости (кд/м²) и коэффициента пульсации (%). Для измерения желаемой характеристики излучения достаточно расположить фотометрическую головку с зондом прибора в плоскости измеряемого объекта. В случае измерения яркости экрана расположить фотометрическую головку с зондом прибора параллельно плоскости экрана на расстоянии 1-4 мм.

При решении ситуационных задач дайте ответы на следующие вопросы.

Задача. Для обеззараживания воздуха в перевязочной хирургического отделения, длина которой 6 м, ширина - 5 м, высота - 3 м, используются бактерицидный облучатель ОБНП 1×30 с бактерицидной лампой открытого типа БУВ-30 и настенный бактерицидный облучатель лампой БУВ-30 закрытого типа, которые размещены на противоположных стенах на уровне 1,5 м от пола. Приточная и вытяжная вентиляция в помещении не работает. Бактерицидные лампы включают в конце рабочего дня после влажной уборки помещения.

Решение. Нормируемая величина удельной мощности облучателей открытого типа E₁ равна 3 Вт/м³, закрытого типа E₂ - 1 Вт/м³.

Свет - один из важнейших факторов окружающей среды, оказывающий разностороннее биологическое действие на организм.

Видимое излучение - электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом, которые занимают участок спектра с длиной волны приблизительно от 380 (фиолетовый) до 780 нм (красный). Такие волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц (ТГц). Электромагнитное излучение с такими длинами волн также называется видимым светом или просто светом. Наибольшую чувствительность к свету человеческий глаз имеет в области 555 нм (540 ТГц), в зеленой части спектра. Установлено, что солнечная радиация оказывает мощное биологическое действие: стимулирует физиологические процессы в организме, изменяет обмен веществ, улучшает самочувствие человека, повышает его работоспособность.

Все помещения, предназначенные для длительного пребывания людей, должны иметь хорошее естественное и искусственное освещение. Плохая световая обстановка жилых, учебных и производственных помещений в сочетании с высокой зрительной нагрузкой может явиться причиной зрительного и общего утомления, способствовать развитию близорукости, нистагма и некоторых других заболеваний, а также травм. Таким образом, полученные знания и практические навыки при изучении данной темы позволят грамотно оценить состояние естественного и искусственного освещения в помещениях и сравнить результаты исследований на соответствие гигиеническим нормативам.

Для освещения помещений используют естественное, искусственное и совмещенное освещение.

Естественное освещение помещений обеспечивается прямыми солнечными лучами (инсоляция), рассеянным светом с небосвода и отраженным светом противостоящего объекта (здания) и поверхностью покрытия. Отсутствие естественного света вызывает явление «светового голодания», т.е. состояние организма, обусловленное дефицитом ультрафиолетового облучения и проявляющееся в нарушении обмена веществ и снижении резистентности организма. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение, обусловленное световым климатом (условиями наружного естественного освещения), который зависит от общих климатических условий местности, степени прозрачности атмосферы, а также отражающей способности окружающих предметов. На уровень естественного освещения помещений оказывает также влияние географическая широта местности, ориентация здания по сторонам света, наличие затенения окон противостоящим зданием, которое, в свою очередь, зависит от расстояния между ними, высоты и цвета стен, а также близости зеленых насаждений. Большое значение имеют величина оконных проемов, их форма и расположение. Все эти факторы определяют продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, т.е. инсоляционный режим помещений. Гигиеническая классификация продолжительности инсоляции помещений учитывает общеоздоровительный, бактерицидный и психофизиологический эффекты прямого солнечного света, а также оптимальное сочетание всех факторов при соблюдении минимальных значений каждого из них. Рассеянный и отраженный свет, поступающий в помещение, не содержит многих частей солнечного спектра как видимого, так и ультрафиолетового диапазона, поглощенных различными объектами (поверхность земли, деревья, стены зданий, облака и др.), и поэтому с физиолого-гигиенических позиций не может считаться полноценным. Гигиенические нормативы инсоляции дифференцированы по широте местности на определенные периоды года, для которых регламентировано нормативное время инсоляции.

Освещенность помещений зависит от степени отражения света, которая определяется окраской потолка, стен, пола и оборудования в самом помещении. Темные цвета поглощают большое количество света, а светлая окраска увеличивает освещенность за счет отраженного света. Белый цвет и светлые тона обеспечивают отражение световых лучей на 70-90%, светло-желтый цвет - на 60%, светло-зеленый - на 46%, цвет натурального дерева - на 40%, голубой - на 25%, темно-желтый - на 20%, светло-коричневый - на 15%, темно-зеленый - на 10%, синий и фиолетовый - 6-10%.

В помещениях для отделки потолка рекомендован белый цвет, для стен - светлые тона желтого, бежевого, розового, зеленого, голубого, для мебели - цвет натурального дерева, для дверей и оконных рам - белый. Рекомендации по цветовому оформлению помещений должны учитывать влияние видимого света на организм человека. Красно-желтые цвета оказывают бодрящее действие, сине-фиолетовые - успокаивающее. В северных районах для окраски стен помещений рекомендованы оттенки желтого и оранжевого цвета, имитирующие солнечный свет, в южных районах - оттенки зеленовато-голубого, смягчающие блеск солнечного света в помещении.

На уровень естественного освещения влияют качество и чистота стекол, стен, потолка, затененность окон шторами, наличие высоких цветов на подоконниках. Так, загрязненные стены отражают свет в 2 раза меньше, чем недавно покрашенные. Закопченный потолок уменьшает освещенность комнаты на одну треть. В зависимости от места расположения световых проемов естественное освещение подразделяется на боковое (через окна), верхнее (через световые фонари) и комбинированное (верхнее и боковое).

Искусственное освещение создается электрическими источниками света и может быть представлено в виде:

Совмещенное освещение - это освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Основными гигиеническими требованиями к искусственному освещению являются достаточный уровень его интенсивности, равномерность и постоянство во времени, отсутствие слепящего действия и резких теней, вызванных источником, обеспечение правильной цветопередачи. Создаваемый им спектр должен быть приближен к спектру естественного солнечного света. Рациональное искусственное освещение обеспечивается правильным выбором системы освещения, источников света, светильников, их размещением, видом осветительной арматуры, направлением светового потока и характером света.

Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.

В качестве источников искусственного освещения в настоящее время применяются газоразрядные лампы и лампы накаливания. В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева вольфрамовой нити лампы до высоких температур. Ввиду низкой световой отдачи, небольшого срока службы (до 1500 ч), преобладания в спектре лампы желтовато-красных цветов, что искажает цветовое восприятие, применение ламп накаливания ограничено.

Галогеновые лампы накаливания с вольфрамово-йодным (галогеновым) циклом более эффективны, их световая отдача и срок службы выше (до 8000 ч). Спектр галогеновых ламп накаливания близок к естественному свету, что позволяет их использовать в общественных помещениях (библиотеках, столовых и др.). В основном лампы накаливания используются для местного освещения, в помещениях с кратковременным пребыванием людей и в случаях, если применение газоразрядных ламп невозможно по технологическим причинам.

Применяемые газоразрядные лампы бывают низкого давления (люминесцентные) и высокого давления. Действующими нормами люминесцентные лампы приняты в качестве основных для общественных и производственных помещений из-за того, что они обладают значительной световой отдачей, позволяющей создать высокие уровни освещенности, экономичностью, имеют мягкий, рассеянный свет и сравнительно невысокую яркость, их спектр излучения близок спектру дневного света. Недостатком является проявление стробоскопического эффекта - явления искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменение светового потока во времени в осветительных установках. Принцип действия люминесцентных ламп заключается в преобразовании излучения ртутного разряда в видимые лучи, что достигается возбуждением люминофоров ультрафиолетовыми лучами. Для этого внутренняя поверхность колбы покрывается специальным составом - люминофором, внутри колбы помещается капелька ртути для образования ртутных паров. При пропускании электрического тока через лампу возникает ультрафиолетовое излучение, под влиянием которого люминофоры начинают светиться. Люминесцентные лампы выпускаются нескольких типов в зависимости от состава люминофора. Лампы дневного света с голубоватым цветом излучения рекомендованы к применению в помещениях с правильным цветоразличением. Лампы белого цвета с преобладанием в их спектре оранжево-желтых оттенков и особенно лампы холодного белого света, белого света с улучшенной цветопередачей и дневного света с правильной цветопередачей используются в жилых, учебных и аптечных помещениях, где требуется хорошая цветопередача человеческого лица. Лампы теплого белого света имеют преобладание в спектре желтых и розовых лучей, поэтому используются для освещения вокзалов, вестибюлей кинотеатров, помещений метро.

Светильник применяется для защиты глаз от слепящего действия источника света. Светильник состоит из двух частей - источника света (лампы) и осветительной арматуры. С точки зрения перераспределения светового потока различают светильники прямого, отраженного и рассеянного света. Арматура светильников прямого света за счет внутренней отражающей поверхности направляет около 90% света лампы на освещаемое место. Светильники отраженного света, наоборот, большую часть светового потока направляют вверх, за счет чего помещение освещается мягким, равномерным рассеянным светом, но при этом теряется 50% света. Наиболее часто в жилых, учебных, а также больничных и аптечных помещениях используются светильники рассеянного света, которые распределяются равномерно по всему помещению, не дают резких теней и бликов. Для получения рассеянного света в светильниках применяется молочное или матовое стекло. Количество светильников и мощность ламп рассчитываются по уровню освещенности на рабочих местах, которое должно соответствовать установленным гигиеническим нормативам.

На практике при проектировании осветительных установок и экспертизе проектов производственных помещений часто применяются расчетные методы определения освещенности. Наиболее широко используется метод удельной мощности. Количество светильников и мощность ламп рассчитываются по уровню освещенности на рабочих местах, которое должно соответствовать установленным гигиеническим нормативам. Метод удельной мощности (метод ватт) рекомендуется для ориентировочного определения искусственной освещенности. Он основан на подсчете суммарной мощности всех источников света (W) в помещении и определении удельной мощности ламп (P) путем деления W на площадь помещения (S):

P = W/S, Вт/м².

Искусственная освещенность рассчитывается при умножении удельной мощности ламп на коэффициент е, показывающий, какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 1 Вт/м².

Значение е для помещений площадью не более 50 м² при напряжении в сети 220 В для ламп накаливания мощностью менее 100 Вт равно 2,0; для ламп 100 Вт и более - 2,5; для люминесцентных ламп - 12,5.

Пример. Площадь материальной комнаты - 25 м². Она освещается двумя лампами накаливания по 100 Вт, напряжение в сети - 220 В. Удельная мощность ламп = (100 Вт × 2 лампы): 25 м² = 8 Вт/м². Искусственная освещенность = 8 Вт/м² × 2,5 = 20 лк.

Необходимая величина освещенности на рабочих местах устанавливается в зависимости от размера объектов различения, так как рассматривание мелких деталей при недостаточной освещенности приводит к значительному снижению зрительной работоспособности и производительности труда.

В соответствии с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» к нормируемым показателям световой среды помещений жилых и общественных зданий относятся:

Нормируемые показатели естественного, искусственного и совмещенного освещения помещений жилых зданий представлены в табл. 4.12.

Определение уровней освещенности проводят при помощи люксметра. В настоящее время наибольшее распространение получил объективный люксметр «Аргус-01», предназначенный для измерения освещенности, создаваемой источниками естественного и искусственного света (рис. 4.13). Прибор внесен в Государственный реестр средств измерений РФ. Шкала прибора градуирована в люксах. При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования: приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной); на фотоэлемент не должны падать случайные тени от оборудования.

Принцип работы прибора основан на преобразовании светового потока, создаваемого естественным и искусственным светом, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный световой освещенности, который преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока.

В датчике (воспринимающей части) прибора установлен первичный преобразователь излучения - полупроводниковый кремниевый фотодиод с системой светофильтров, формирующих спектральную чувствительность.

На передней панели индикаторного блока прибора размещен переключатель пределов измерений и гнезда для приема аналогового сигнала с выхода датчика.

Измерение уровня искусственного освещения непосредственно на горизонтальной поверхности рабочего места производится с помощью люксметра (объективный метод). Контрольные точки для измерения минимальной освещенности размещают в центре помещения, под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен на расстоянии не менее 1 м. Измерение уровня искусственного освещения проводится в темное время суток.