Световой климат школьного здания

Значение света и влияние его на растущий организм. Одна из основных задач гигиены школьного здания — создание в нем оптимальных условий освещения учебных помещений. Правильный све­товой климат имеет большое гигиеническое значение прежде всего для охраны зрения учащихся. Недостаточное и нерационально устроенное естественное и искусственное освещение учебных помещений вызывает сильное утомление глаз и способствует расстройству зрения, в частности, развитию у детей близорукости.

Лучший вид освещения — дневной. Дневной свет является частью лучистой энергии солнца, которая состоит из потока электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве со скоростью 300 тыс. км/с.

Свет — адекватный раздражитель глаза и основа зрительных ощущений. Он способствует нормальному развитию глаз и формированию его функций. Солнечный свет, особенно его ультрафиоле­товые лучи, является источником жизни: благотворно влияет на физиологические процессы, способствует лучшему росту и развитию детского организма, укрепляет его, повышает сопротивляемость к инфекционным и простудным заболеваниям, усиливает образование витамина D, улучшает самочувствие, создает положительный эмоциональный тонус. Особенно нуждается в солнечном свете растущий организм ребенка.

Естественное освещение. Все помещения школьных зданий должны иметь естественное освещение, достаточное, равномерное, не слепящее. В учебных помещениях основной световой поток должен поступать с левой стороны от учащихся. Уровень естественной освещенности помещений зависит от размещения школьного здания на участке, климатических условий, состояния облачности и других факторов.

Для характеристики освещения дневным светом пользуются следующими показателями.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение освещенности в данной точке внутри помещения (Ев) к одновременно измеренной освещенности на горизонтальной поверхности снаружи Величина КЕОздания под открытым небом (Ен). Эта величина выражается так:

Согласно существующим нормативам минимальное значение КЕО для учебных помещений школ и производственных помещений, где выполняется мелкая и точная работа (типография, цех сборки часов, точной механики и т. д.), в наиболее удаленном от окон месте составляет 1,5%; в производственных помещениях, где выполняется работа средней точности, — 1%, в кабинетах черчения и рисования — 2%, в школах для слабовидящих — 2,5%. В школах, расположенных в северных широтах, КЕО достигает 1,7 — 2,0%, а в южных она может быть ниже — 1,5%. Освещенность измеряется специальным прибором — люксметром.

Однако оптимальный уровень освещенности, измеряемый в люксах (лк), при котором обеспечиваются благоприятные условия для зрительной работы, составляет 800—1000 лк. Для того чтобы получить такую освещенность, надо повысить КЕО до 2,5%. Этого можно достигнуть устройством дополнительного освещения с правой стороны, но так, чтобы оно не превышало основного, т. е. левостороннего.

Световой коэффициент (СК) — отношение площади остекленной поверхности окон, без рам и переплетов, к площади пола. СК учебных помещений школ, школ-интернатов и ПТУ, где выполняется зрительная работа, или помещений, где дети и подростки проводят много времени, должна быть не менее 1 : 4; во вспомогательных помещениях (рекреации, раздевальни и др.) — не менее 1 : 5 — 1 : 6. В школах для слабовидящих — 1 : 3.

Световой коэффициент зависит от величины оконных проемов и их конфигурации. Чем больше остекленная поверхность, тем больше световых лучей поступает в помещение и тем лучше условия для работы. Вот почему простенки между окнами в типовых проектах школьных зданий не превышают 0,5 м. Широкие простенки значительно ухудшают освещенность ученических мест.

Глубина проникновения лучей света зависит от высоты верхнего края окна. Окна должны быть высокими, прямоугольной формы. Глубина помещения не должна быть больше удвоенной высоты верхнего края окна над полом, т. е. не более 6,0 — 6,5 м, чтобы с наиболее удаленного от окон места был виден небосвод. Тогда в помещение поступит больше света и уровень освещенности будет выше. Если глубина помещения превышает нормируемую, то на стороне, противоположной окнам, необходимо дополнительное устройство световых проемов.

Проникновению света могут мешать соседние здания или высокие растения. Поэтому сажать высокорастущие деревья перед фасадом школьного здания не рекомендуется. Отношение высоты противостоящего здания к расстоянию между ним и школой называется коэффициентом заслонения (КЗ), оно должно быть 1 : 2 — 1 : 3, оптимально 1 : 5.

На световой климат оказывает влияние расположение школьного здания на участке, ориентация окон учебных помещений по сторонам света. Оптимальной для всех климатических районов считается южная, восточная и юго-восточная стороны. Такая ориентация обеспечивает возможность широкой аэрации помещений в результате прямой инсоляции и позволяет получить высокий уровень освещенности. Она создает комфортные условия не только светового, но и теплового климата учебных помещений. Для кабинетов черчения и рисования оптимальной ориентацией является северная, северо-восточная, северо-западная, для лабораторий и кабинета биологии — южная сторона.

В школах I, II,III климатических районов могут ориентироваться на запад и юго-запад не более 25% окон учебных помещений. В IV климатическом районе такая ориентация недопустима. Солнеч­ные лучи будут глубоко проникать в помещение, вызывать его перегрев и тем самым ухудшать микроклимат. Кроме того, слишком большая яркость создает неблагоприятные условия для зрительной работы.

Для защиты глаз от прямого слепящего действия солнечных лучей необходимы солнцезащитные устройства типа подъемных поворотных жалюзи. Их устанавливают между рамами окон в учебных помещениях, особенно с ленточным остеклением, в спальных школ-интернатов и ПТУ. Можно пользоваться и раздвигающимися шторами из легкой, светлой ткани (полотно, поплин, репс и др.), кото­рые хорошо пропускают и рассеивают свет. Шторы из поливинил-хлоридной пленки и легковоспламеняющихся материалов в школьных зданиях применять нельзя.

Во время показа учебных кинофильмов в классах и кабинетах на окна вешают затемняющие шторы. Педагоги должны следить за тем, чтобы шторы после просмотра кинофильма высоко поднимались и не загораживали верхнюю, наиболее светонесущую часть окна.

Освещенность во многом зависит и от правильного выбора цвета для окраски стен, потолка, мебели и других предметов. Цвет покрашенных поверхностей должен обеспечить высокое отражение света, а также благоприятное распределение яркости и ее контрастов между поверхностями, находящимися в поле зрения детей.

Свет, поступающий через окна или исходящий от искусственных источников света, падая на светлую поверхность стен, потолка и других предметов, многократно отражается, и это усиливает освещенность. Темные же поверхности поглощают значительную часть света.

При выборе цвета для отделки помещений надо исходить из того, что белый цвет отражает до 90% лучей света, желтый — 80, голубой — 70, зеленый — 60, а темно-зеленый — всего 22%. Черный цвет поглощает почти все световые лучи.

Для учебных помещений и читального зала библиотеки наиболее благоприятны светлые, спокойные топа: светло-зеленый, цвет натурального дерева, светло-желтый.

Рекреационные помещения, вестибюль и актовый зал можно окрасить в более яркие тона. Для помещений, ориентированных на север, целесообразны теплые тона (желтый, розовый), а для ориентированных на юг — холодные (голубой, зеленый).

Светлая окраска мебели и ограждающих поверхностей (стены, потолок, двери и др.), соблюдение мер предосторожности от попадания прямых солнечных лучей способствуют равномерному распределению яркости в поле зрения учащихся. Неравномерная яркость ведет к частой переадаптации зрения и, следовательно, к его утомлению. Наилучшие условия видимости создаются при следующих соотношениях яркостей: тетрадь — парта 2 : 1 — 4 : 1, классная доска — тетрадь 1 : 3 — 1 : 10, которые достигаются при определенных коэффициентах отражения внутренних поверхностей.

Светлая окраска способствует выработке навыков аккуратности у детей, кроме того, она имеет большое психологическое значение. Занятия в светлом помещении повышают жизненный тонус и работоспособность учащихся.

Очень важно следить за чистотой оконных стекол, не допускать их загрязнения, запотевания и замерзания. Грязные стекла задерживают до 50% света и тем самым ухудшают условия освещения. Закрашивать оконные стекла краской, ставить на подоконник цветы и другие высокие растения нельзя. Лучшее место для них — настенные цветочницы.

Некоторые из перечисленных выше требований к естественному освещению школьных помещений (например, КЕО, ориентация) учитываются при строительстве. Ряд требований, влияющих на уровень естественной освещенности, полностью осуществляются педагогами и зависят от правильной эксплуатации школы.

Искусственное освещение. Искусственное освещение создается с помощью светильников (ламп вместе с осветительной арматурой). Оно оказывает большое влияние на зрительные функции и работоспособность учащихся. Установлено, что при низком уровне освещенности рабочего места в 50 лк у учащихся к концу учебных занятий наблюдается некоторое снижение остроты зрения, а при освещенности в 30 лк острота зрения резко снижается уже на втором и третьем уроках. С повышением уровня освещенности работоспособность учащихся повышается.

Искусственное освещение может быть общим, когда освещается все помещение, местным — освещается только определенная поверхность и комбинированным — общее сочетается с местным. В учебных помещениях принята общая система освещения с использованием в качестве источников света ламп накаливания или люминесцентных ламп. В учебных мастерских школ и производственных помещениях ПТУ, где работа особенно напряженная, рекомендуется комбинированное освещение. Дополнительное местное освещение предусматривается для классных досок и столов в читальных залах.

Искусственное освещение должно обеспечивать достаточный уровень освещенности, создавать хорошее качество освещения, одним из условий которого является равномерное его распределение, отсутствие в поле зрения учащихся ярких слепящих точек—«блескости». «Блескость» ухудшает состояние зрительных функций, повышает утомление зрения, снижает работоспособность, ухудшает функциональное состояние центральной нервной системы.

Если над рабочим столом на высоте 15 — 20 см от его поверхности установить электрическую лампу без абажура, то чрезмерная освещенность стола сделает работу за ним невозможной, так как не защищенная абажуром лампа будет слепить глаза, вызывая в них резь, головную боль и быстрое наступление утомления. Вот почему источники света необходимо заключать в специальную осветительную арматуру. Применение «голых» незащищенных ламп недопустимо.

Светильники СК-300 (вверху) и КСО-1.Хорошие условия освещения могут быть созданы только при правильном выборе типа светильника и правильном его размещении. Из светильников с лампами накаливания наиболее рациональными являются следующие типы светильников: СК-300 — кольце­вой светильник, преимущественно отраженного светораспределения (основной световой поток направлен на потолок и верхнюю часть стены и отражается от них на рабочее место); КСО-1 (кольцевой светильник отраженного света); ПКР (полиэтиленовый кольцевой равномерно рассеянного света) (рис. 5). Эти светильники рассчитаны на работу с лампами мощностью 300 Вт. Если в них установить лампу меньшей мощности, то она будет слепить глаза.

Для получения нормируемого уровня освещенности в стандартном классе площадью 50 м2 устанавливают семь—восемь светильников с высотой подвеса над рабочей поверхностью 1,9 м; общая мощность составит 2100 — 2400 Вт.

Светильники располагаются рядами параллельно линии окон (два ряда по три светильника, перед доской, над последней партой). Наибольший зрительный комфорт создает люминесцентное ос­вещение. Люминесцентные светильники дают высокий уровень освещенности без «блескости». Большая светящаяся поверхность люминесцентных ламп равномерно освещает помещение. Спектр их излучения близок к спектру дневного света. Комбинируя люминофоры можно получить свет любого оттенка. Люминесцентные светильники дают возможность обогащения светового потока биологически активным ультрафиолетовым излучением, что особенно важно для школ I климатического района. Кроме того, они и более экономичны. При одинаковом расходе электроэнергии они дают в 2 — 3 раза больше света, чем лампы накаливания, а срок службы их значительно длиннее.

Для оборудования учебных помещений люминесцентным освещением рекомендуются светильники типов ЛСО-02 (люминесцентный светильник отраженного света) и ЛПО-02 (люминесцентный потолочный отраженного света). Они предназначены для замены светильников типа ШОД (школьный общего освещения диффузный). В помещениях для трудового обучения устанавливаются пылевлагозащитные светильники типа ПВЛ-2Х40, ЛСПО-8, ЛПП-0-1.

Светильники для общего освещения подвешиваются к потолку на штангах.

Для того чтобы получить нормируемый уровень освещенности (300 лк), в типовом классе устанавливают 24 люминесцентные лампы мощностью по 40 Вт (два ряда по шесть светильников в каждом) или 6 ламп по 80 Вт (два ряда по четыре светильника в каждом) и четыре люминесцентные лампы устанавливают над доской. Общая мощность составит 1120 — 1600 Вт.

Для освещения классной доски применяются люминесцентные светильники серии ЛПО-12 несимметричного светораспределения. Они рассчитаны на лампы мощностью 40 и 80 Вт. Можно также устанавливать светильники типа ШМЗ (школьный местного освещения зеркальный) и ШКД (школьный классной доски диффузный). Они размещаются параллельно поверхности классной доски, над ее верхним краем.

Светильники с люминесцентными лампами снабжаются пускорегулирующими аппаратами (ПРА) с пониженным уровнем шума и включаются в три фазы переменного тока для устранения пульса­ции светового потока (стробоскопии).

В школах, где обучаются дети с пониженным зрением, уровень освещенности должен быть более высокий: оптимальный — 1000 — 1500 лк, минимальный — 500 лк. К примеру, для получения последнего уровня освещенности в классе площадью 30 м2 размещают 12 люминесцентных светильников с лампами мощностью 40 Вт (четыре по три светильника) и три светильника над классной доской.

Для учебных помещений школ слабовидящих рекомендуется комбинированная система освещения, позволяющая получать оптимальный уровень освещенности на рабочем месте. Настольный светильник на гибкой штанге позволяет устанавливать уровень освещенности на поверхности стола (парты) индивидуально для каждого школьника с учетом его зрительных возможностей.

Если естественного дневного света недостаточно, следует в дополнение к нему включать искусственное освещение. Мнение о том, что смешанное освещение вредно для зрения, необоснованно. Главnoe, чтобы рабочее место было правильно и достаточно освещено. Целесообразно раздельное (по рядам) включение светильников с тем, чтобы освещать ряд, наиболее нуждающийся в освещении, например удаленный от окон. Удобно автоматическое включение искусственного освещения фотоэлектрическим реле. Для того чтобы определить время включения верхнего света, надо пользоваться осветительным календарем.

Педагогам и воспитателям надо следить за своевременным включением искусственного освещения, заменой перегоревших ламп, очисткой светильников от грязи.

Если в населенном пункте, где находится школа, отсутствует централизованное снабжение электроэнергией, устанавливаются местные источники электроэнергии. При использовании керосинового освещения применяются керосинокалильные и линейные лампы с колпаками, предохраняющими глаза от пламени. Они подвешиваются из расчета трех линий на 1 м2 площади. В классе площадью 50 м2 устанавливаются семь ламп по 30 линий или восемь ламп по 20 линий.

Рациональные условия освещения должны соблюдаться и дома. Письменный стол или парту, за которыми школьник выполняет домашние задания, ставят у окна так, чтобы свет на рабочую поверхность падал слева или спереди от сидящего. Настольную лампу ставят спереди и слева. Желательно, чтобы она была на гибкой ножке, с лампой мощностью 60 Вт, с непрозрачным абажуром, имеющим четкую нижнюю границу. Во время занятий в дополнение к местному освещению следует включать верхний свет. Это устранит резкий контраст между освещенной поверхностью стола и окружающими его темными предметами и облегчит работу глаз. Очень вредны для зрения занятия за столами с полированной поверхностью или покрытыми стеклами. Лучи света, отраженные ими, создают блики, поэтому такую поверхность надо покрыть листом матовой, лучше зеленой бумаги.