Исследовательский проект на тему "Исследование освещенности"

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ПРОЕКТ

Исследование  

освещённости

Ф.И. авторов: Фатькина Ирина ,

обучающаяся 8 класса  МБОУ СОШ№8;

                        Плотникова Светлана,

обучающаяся 8 класса МБОУ ООШ №5                             

 Ф.И.О. руководителя:

Андреева О.А., учитель физики МБОУ СОШ№ 8,

                                          Омарова Т.М., учитель физики МБОУ ООШ №5

Петровск 2012

Оглавление

 Введение............................................................................................. ....3     Глава 1 …....................................................................................................... ....4

 Теоретическая часть……………………………………..............................................4

 Глава 2 ……………………………………………………………………………………………………..7

 Экспериментальная часть ………………………………………………………………………...7

2.1.Расчёты естественного  и искусственного освещения………………..7

2.2.Определение правильности искусственного освещения……………..8 2.3.Измерение ЕО кабинета относительно расположения парт…... .....    9

Вывод………………………………………………………………………………………………………..10Список литературы.......................................................................................... ….11

 Приложения………………………………………………………………………………………..…..12

Введение

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

Глаз реагирует на действие таких раздражителей как: яркость, цветность, интенсивность освещения, чередование света и темноты Недостаток света утомляет нервную систему и зрительный аппарат, вследствие чего внимание становится неустойчивым и качество работы значительно снижается, поэтому следует выдерживать определённые нормы освещённости.

В наших школах многие учащиеся имеют проблемы со зрением. Из данных медосмотров    видно, что у детей обучающихся в 1 классах, к концу учебного года состояние зрения ухудшается в 2 раза, а к 5 классу до 5% имеют проблемы со зрением. К концу обучения в школе доля здоровых детей составляет не более 10% - частота нарушения органов зрения увеличивается в 4,5 раза. Наиболее ранимые возрастные группы школьников - дети первых двух лет обучения и дети в возрасте 10-12 лет.

Актуальность: число детей  с дефектами зрения стремительно возрастает от младших классов к старшим.

Гипотеза: Так как на работоспособность и состояние зрительной функции влияет уровень освещённости, то чтобы понять причины потери зрения, надо проанализировать освещённость школьных комнатах и найти пути решения этой проблемы.

В силу этого  тема нашей работы «Исследование  уровня освещённости в кабинетах».

Объект исследования: освещение классов.

 Цель исследования: проверить соответствие освещенности школьных кабинетов с санитарно-гигиеническими нормами.

Задачи исследования:

проведение анализа литературы; выполнение экспериментальных работ; анализирование полученных данных; определение способы устранения недостатков светового освещения.

Методы исследования: работа с литературой;  эксперимент; беседа; анализ. 

Глава I

Теоретическая часть

     Свет- это источник жизненно важной информации. Без света было бы невозможно развитие жизни на Земле. В темноте человек не видит окружающих предметов. Любой предмет становится видимым только тогда, когда от него распространяется световой поток. Поэтому источник света виден всегда. В тех случаях, когда предмет не создает собственного светового потока, его можно увидеть, если на него падает световой поток от какого-либо источника света.

Величина, характеризующая различную видимость отдельных участков поверхности в зависимости от величины падающего на них светового потока, называется освещенностью.

Уровень освещенности характеризуют в люксах (лк). Он в свою очередь зависит от интенсивности светового потока, единицей измерения которого является люмен (лм).
   Единица освещённости (лк) это физическая величина, равная попадающему потоку света (лм) на единицу поверхности.   Освещенность солнечными лучами днем составляет 100000лк. Пасмурным днем освещенность составляет 1000лк. Освещенность комнаты днем около окна равна 100лк. Минимальная освещенность рабочей зоны для чтения должна быть не менее 30лк, хотя нормы освещенности рабочего места диктуют более высокий уровень освещенности вплоть до 2000лк для особо сложных работ. Установленная минимальная освещенность для длительного пребывания людей составляет 120лк. Измерение освещенности помещения производится на горизонтальной плоскости в 85см от пола. Следовательно, нормируемая освещенность примерно устанавливается на уровне поверхности стола.

Для измерения освещенности следует использовать люксметры с измерительными преобразователями излучения

Люксметр (от латинского lux - свет и... метр), переносный прибор для измерения освещённости

Важную долю освещения помещения составляет отраженный свет. Даже при свободном обзоре из окон непосредственная освещенность имеет значение только рядом с ними. Особое внимание следует обратить на отражающие качества потолка, задней и боковых стен, пола. Цветовое оформление внутренней обстановки рекомендуется соотносить с особенностями   освещения помещения .

   Естественное освещение.

Естественное освещение создается природными источниками света прямыми лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека.

Уровень естественного освещения классного помещения, прежде всего, зависит от величины окон. Чем больше их размер, тем больше проникает в помещение световых лучей и, следовательно, тем больше освещение рабочего стола. Освещение класса зависит от величины простенков между окнами, т.к. ученические места, расположенные против широких простенков будут освещены недостаточно. Поэтому простенки между окнами следует устраивать по возможности от 30 до 50 сантиметров.

Желательно, чтобы окна находились с левой стороны от учащихся. Это предупреждает образованию теней на бумаге от карандаша и руки во время выполнения письменных работ. При двустороннем освещении, которое проектируется при глубине учебных помещений более 6 м, обязательно устройство правостороннего подсвета, высота которого должна быть не менее 2.2 м  от потолка. При этом не следует допускать направление основного светового потока впереди и сзади от обучающихся. Ориентация окон учебных помещений должна быть на южные, юго-восточные стороны горизонта.

С целью создания наиболее благоприятных условий труда уста­новлены нормы естественной освещенности. Коэффициент естественной освещенности соответствует диапазону 0,2<СК>0,3( СанПиН 2.4.2.1178-02).

  Искусственное освещение:

Для улучшения  естественного освещения в пасмурные дни во время  занятий используют источники искусственного освещения. Искусственное освещение в школах, как правило, электричество, с применением ламп накаливания или люминесцентных ламп, обеспечивающих достаточно рассеянное освещение без изменения физико-химических свойств воздуха. Лучшим являются люминесцентные лампы, поскольку лампы накаливания приводят к изменению микроклимата в кабинете. В учебных помещениях предусматривается преимущественно люминесцентное освещение. Преимущество таких ламп в том, что они не дают резких теней и довольно ровно освещают большую поверхность. Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания. Использование новых типов ламп и светильников согласовывается с территориальными центрами Госсанэпиднадзора. В учебных помещениях следует применять систему общего освещения. Светильники с люминесцентными лампами располагаются параллельно светонесущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены и 1,5 м от внутренней. Классная доска   освещается двумя установленными параллельно ей   светильниками . Указанные светильники размещаются выше верхнего края доски на 0,3 м и на 0,6 м - в сторону класса перед доской.

 Коэффициент искусственного освещения на 1м² площади пола кабинета должен соответствует диапазону   6,8<КИО>9,8( СанПиН 2.4.2.1178-02).

При люминесцентном освещении в кабинете площадью 50 м² должно быть не менее 12 действующих светильников,   мощностью 40 Вт (СанПиН 2.4.2.2821-10).

Смешанное освещение:

Многие считают, что смешанное освещение вредно для глаз. Однако это не совсем так. Смешанное освещение состоит из различных по длине волн, это обстоятельство делает его менее желательным, чем, например, достаточное естественное освещение. Но отрицательного влияния на организм человека оно не оказывает. Включать электрический свет, следует, не дожидаясь темноты.

 Глава I I

Экспериментальная часть

1.Расчёты естественного  и искусственного освещения    (Приложение 1)

  Для  оценки естественного освещения был использован геометрический метода нормирования освещения.

Геометрический  метод расчета коэффициента естественного освещения

Оборудование:  линейка.

Порядок выполнения работы:

1.     Измерить длину и высоту окна.

2.     Рассчитать площадь окон в классе по формуле S=abN, N –число окон. Рассчитать площадь пола по формуле S=ab.

 Для того чтобы определить достаточное ли количество света приникает в класс, необходимо воспользоваться формулой:

                                  СК=S₀/S_n

Где СК – световой коэффициент, S₀ – площадь окна, S_n – площадь пола                                            

	Кабинет физики МБОУ ООШ №5	Кабинет физики МБОУ СОШ №8	Кабинет химии МБОУ ООШ №5	Кабинет технологии МБОУ СОШ №8
So	158400см2	211200 см2	158400см2	211200 см2
Sn	700000см2	750000 см2	700000см2	650000 см2
СК	0,23	0,28	0,23	0,3

Вывод: Полученный световой коэффициент естественного освещения входит в диапазон  стандарта для учебного помещения:

0.20< СК  <0.30(СанПиН 2.4.2.1178-02).

2.Определение правильности искусственного освещения

(Приложение 2)

С целью создания наиболее благоприятных условий труда уста­новлены нормы естественной освещенности. В тех случаях, когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом.

Для определения правильности искусственной освещенности кабинета (затемненное состояние), воспользовались  формулой:

                       КИО=РN/ S_n

где КИО – коэффициент искусственного освещения,    Р – мощность одной лампы,    N – количество ламп.

	Кабинет физики МБОУ ООШ №5	Кабинет физики МБОУ СОШ №8	Кабинет химии МБОУ ООШ №5	Кабинет технологии МБОУ СОШ №8
Р	40	80	40	80
Sn	700000см2	750000 см2	700000см2	650000 см2
N	10	6	11	5
КИО	5,7	6,4	6,3	6,1
Необходимое количество ламп	20	12	20	10

Вывод: коэффициент искусственного освещения  менее 6,8 ВТ на 1м² площади пола кабинета (СанПиН 2.4.2.1178-02), что говорит о недостаточной освещенности.

3.Измерение  ЕО кабинета относительно расположения парт

(Приложение 3) (Приложение 4)

Оборудование: люксметр.

Порядок выполнения работы:

В каждом кабинете были выбраны фиксированные точки:

1. Ряд около окна (парты 1,3,5)

2.Средний ряд  (парты 1,3,5)

3.Ряд около стены (парты 1,3,5)

каб.	сторона света	около окна			средний ряд			около стены			доска
		1	3	5	1	3	5	1	3	5
физика МБОУ ООШ№5	юг	125	120	110	100	90	95	85	05	65	95
Физика МБОУ СОШ №8.	восток	60	45	60	40	35	50	35	45	30	30
химия МБОУ ООШ №5	север	50	55	60	45	40	35	40	20	30	25
технология МБОУ СОШ№8	запад	105	100	95	90	90	85	80	85	80	80

4. Доска.

 Вывод: недостаточно освещение доски и рабочего места ученика в кабинетах с окнами, выходящими на север  и восток, а также у рядов относительно удаления их от окон (СанПиН 2.4.2.2821-10).

Выводы

Из анализа литературы и проведённых экспериментов, рассмотрев несколько помещений нашей школы, пришли к выводу, что не полностью соблюдается санитарно-гигиенические требования  освещения помещений. Следовательно, необходимо:

1.  Заменить старые лампы и менять вовремя перегоревшие

2.  Совмещать на уроках естественное и искусственное освещение

3.   Установить дополнительное освещение над доской;

          4.Учителям раз в месяц  менять посадку   детей относительно рядов.

 Мы определили количество недостающих ламп в классах школ и   вышли с предложением к администрации. В настоящий момент большая часть ламп  заменена.

Если подсчитать, сколько учеников и учителей страдают плохим зрением, то проблему с освещением нужно устранять немедленно. Нужно задуматься об улучшении организации условий труда, чтобы и ученикам, и учителям было приятно и безопасно находится в школе. Это скажется как в учебе учеников, так и в работе учителей.
       Данная работа мы думаем, заинтересует многих ребят. Каждый сидящий здесь, наверняка, задал себе вопрос: «А моя классная комната соответствует нормам и правилам школьной гигиены?» Ответить на этот вопрос поможет наша исследовательская работа.

Литература

1.     Белостоцкая Е.М. Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению школ.

2.      СанПин 2.4.2.1178-02 Гигиена умственного труда учащегося

3.     Енохович А.С. Справочник по физике и технике. – М, 1986

4.     Жданов Л.С., Маранджян В.А. Курс физики.- М, 1966.

5.     Зверева С.В. В мире солнечного света. Ленинград гидрометеоиздат, 1988.

6.     Рыженков А.П. Физика, человек, окружающая среда. - М: Просвещение, 2001.

7.     Селезнёв Ю.А. Основы элементарной физики. – М, 1966

8.     Яворский Б.М. Основы физики.- М, 1974.

9.     Интернет ресурсы.
Приложения

Приложение 1.

 

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4.

Краткое описание документа:

Число детей  с дефектами зрения стремительно возрастает от младших классов к старшим.

Так как на работоспособность и состояние зрительной функции влияет уровень освещённости, то чтобы понять причины потери зрения, надо проанализировать освещённость школьных комнатах и найти пути решения этой проблемы.

В силу этого  тема работы «Исследование  уровня освещённости в кабинетах».

Цель исследования: проверить соответствие освещенности школьных кабинетов с санитарно-гигиеническими нормами. 

Каждый, наверняка, задал бы себе вопрос: «А моя классная комната соответствует нормам и правилам школьной гигиены?» Ответить на этот вопрос поможет эта исследовательская работа.