Определение освещенности школьных помещений 10 класс

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение                                                          «Весьегонская средняя общеобразовательная школа»

«Исследование уровня освещенности

школьных учебных кабинетов»

Боярченкова Александра, Крыханова Эвелина, Чамина Дарья

учащиеся 11 класса

Руководители:

Ратникова Галина Валентиновна – учитель физики

Ершова Светлана Станиславовна – учитель географии и естествознания

Весьегонск

2021

Содержание

Введение  ………………………………………………………………………...4

1.Что такое уровень освещения…………………………………………………4

Глава 1.   Нормы освещения в учебных кабинетах……………………………6

Глава 2.   Приборы, определяющие  степень освещения в школе……………7

Глава 3.   Планы  кабинета  физики и географии  с указанием  направления  солнечного освещения.(Приложение II)………………………………………14

Глава 4. Таблицы замеров………………………………………………………8

Глава 5.  Интервью с учащимися и учителями  по теме «Качество освещения в школе»………………………………………………………………………….9

Графическое изображение результатов опроса ( ПриложениеIII)………….16

Выводы   ………………………………………………………………………..11

Литература……………………………………………………………………...12

Актуальность темы:

«Плохой свет делает человека несчастным»  - это высказывание немецкого дизайнера ИнгоМауера,не раз находилоподтверждение в трудах учёных. Биологические часы человека и свет  неразрывно связаны.

Предмет исследования:  

 Освещение в учебных кабинетах физики и географии и его влияние на степень активности обучающихся.

Сроки проведения исследования: в течение учебного года

Цели:

  -   Определить уровень освещённости учебных кабинетов

  -  Выявить влияние  освещённости кабинетов на работоспособность обучающихся

Задачи:

1. Изучение приборов определяющих степень освещёния

2.  Замерить уровень освещённости в учебных кабинетах

 3.  Проследить влияние  уровня освещения на качество работы учащихся и учителей.

Введение.

1.     Что такое уровень освещения 

Уровень освещенности – это количество света, которое приходится на площадку заданной величины (физическая величина, численно равная световому потоку, падающему на единицу площади освещаемой поверхности) От того, насколько хорошо освещено помещение, зависит здоровье и работоспособность человека.

Любой источник света является источником светового потока, и чем больший световой поток попадает на поверхность освещаемого предмета, тем лучше этот предмет видно. Освещенность обозначают символом Е, и находят ее значение по формуле Е = F/S, где F — световой поток, а S – площадь освещаемой поверхности. В системе СИ освещенность измеряется в Люксах (Лк), и один Люкс — это такая освещенность, при которой световой поток, попадающий на один квадратный метр освещаемого тела, равен одному Люмену. То есть 1 Люкс = 1 Люмен / 1 м².  Вот некоторые примеры измерений:   Солнечный день в средних широтах — 100000 Лк. Пасмурный день в средних широтах — 1000 Лк. Светлая комната, освещенная лучами солнца — 100 Лк. Искусственное освещение на улице — до 4 Л.

2.     Факторы, от которых зависит освещённость.

Проще всего это выяснить на простом примере.  Мы  сидим в темной комнате с фонариком, и пытаемся прочесть книгу. Для чтения нужна освещенность не меньше 30 Лк. Что  предпримем?Во-первых, приблизим фонарик к книге, значит, освещенность связана с расстоянием от источника света до освещаемого предмета. Во-вторых, выбираем угол расположения фонарика, (по опыту  -  прямой угол к тексту наиболее удобен)значит освещенность зависит и от угла, под которым данная поверхность освещается. В-третьих, можно просто достать более мощный фонарик, поскольку очевидно, что освещенность больше, если выше сила света источника

Рис.1 Распределение потока света.

Допустим, световой поток попадает на какой-то экран, расположенный на каком-то расстоянии от источника света. Увеличим это расстояние вдвое, тогда освещаемая часть поверхности увеличится по площади в 4 раза. Так как Е = F/S, то и освещенность уменьшится в целых 4 раза. То есть освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния от точечного источника света до освещаемого предмета.

Загрязнения поверхностей, выход из строя ламп, все эти факторы учитываются. Для естественного освещения вводят коэффициент снижения КЕО (коэффициента естественной освещенности), ведь со временем могут загрязнитьсясветопрозрачные заполнители световых проемов, и загрязниться отражающие поверхности помещений.

Глава 1.  Нормы освещения в учебных кабинетах

Качественные и безопасные светильники, комфортное для глаз и нервной системы освещение — это важные факторы эффективности обучения в школе и поддержания общего хорошего самочувствия детей школьного возраста. Освещение в школах должно соответствовать требованиям установленных нормативов. Нормативы освещения для школ с учетом всех требований зафиксированы в специальных документах:1.СанПин; 2.СНиП.В этих документах указаны все показатели освещенности и параметры светильников общего и местного освещения, предназначенных для школ.Примерные нормы освещенности для школ по СанПин и СНиП:

·         учебные кабинеты — от 200 до 750 люкс;

·         библиотека — от 500 до 1500 люкс;

·         спортзал — от 100 до 300 люкс;

·         уровень освещенности классной доски — от 300 до 500 люкс. 

Рис.2 Нормативы освещения( см. Приложение I)

Нормативы освещения и требования к светильникам для школ прописаны с учетом естественного и искусственного освещения, возраста детей и предназначения помещений в школе. При проектировании работ по освещению учебных классов уделяется внимание максимальной доступности естественного солнечного освещения.

Естественный свет является наиболее благоприятным для развития ребенка. Однако дети в школе должны иметь возможность отгородиться от слишком яркого света. Слишком яркий свет солнца из окна во время урока может навредить детским глазам не меньше, и даже больше, чем недостаток освещения.

Глава 2 Приборы определяющие уровень освещённости

Люксметр – прибор для замера уровня освещенности в пространстве, с непосредственным отсчетом по шкале в люксах (lx).

Прибор предназначен для измерения освещенности, создаваемой  лампами накаливания, люминесцентными лампами  и естественным дневным светом. Он работает при температуре окружающего воздуха от + 10 до + 35°C и относительной влажности до 80%.

Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещенности поверхности фотоэлемента возникает  ток, который отклоняет подвижную часть измерителя, т.е. происходит передача световой энергии в электрическую. Чем выше световой поток, тем интенсивнее осуществляется высвобождение электронов в полупроводнике. И электрическая схема люксметра регистрирует изменения электрической пропускной способности фотодетектора, которая обрабатывается и выводится на экран в люксах.

            Рис. 6

Рис.4 Люксметр      Рис.5 Работа с прибором           Избыток освещения

Рис 7 Замеры прилжением

Глава 4   Таблицы замеров

Помещение	Освещённость, Е (лк)
	Измерено люксметром			Измерено с помощью программы на смартфоне
	Естественное освещение	Искусственное освещение	Естественное и искусственное освещение	Естественное освещение	Искусственное освещение	Естественное и искусственное освещение
Кабинет физики	140	240	490	125	350	480
Кабинет географии	110	-	600	140	-	550

Излучатель	Освещённость, Е(лк)
	Измерено люксметром		Измерено с помощью программы на смартфоне
	Кабинет физики	Кабинет географии	Кабинет физики	Кабинет Географии
Экран телефона	20	20	55	55
Фонарик телефона	60	60	175	175

Вывод:

В целом освещённость кабинетов соответствует нормам СанПина. И искусственное, и естественное освещение благоприятно для занятий.

Когда мы используем свет от экрана телефона (без верхнего освещения), то освещённость резко отличается от нормы: освещённость от экрана составляет 50 Лк, а норма начинается от 200 Лк.

При включённом фонарике освещённость составляет 175 Лк, что опять же не соответствует нормам освещения.

Таким образом, работа с телефоном или фонариком должна проводиться с сопровождением дополнительного света, так как не соблюдая это правило  мы  напрягаем глаза, что снижает  зрение.

Глава 5 Интервью с учащимися и учителями  по теме «Качество освещения в школе». Систематизация ответов учащихся

Класс	Устраивает ли вас освещенность в классе?(Да/нет)	Какой класс хуже освещён по вашему  мнению?(Название кабинета)	Комфортно ли вам без верхнего освещения? Если да, то почему?	Почему учителя входящие в класс включают верхний свет?(ваше мнение)
9	Да	-	Нет	Чтобы не портить зрение, когда пишем
9	Да	-	Нет	Так удобнее
9	Да	Все одинаково	Нет	Чтобы не портилось зрение
9	Да	-	Нет	Так удобнее
9	Да	-	Нет	Так лучше видно
9	Да	Одинаково	Нет	Так лучше видно
9	Да	Одинаково	Нет	Чтобы было светлее
9	Да	Информатика	Да.Люблю темноту.	Чтобы писать было комфортнее
10	Да	Спортзал	Некомфортно	Чтобы не испортить зрение
10	Нет	География	Нет	С возрастом зрение падает
10	Нет	География	Да, глаза не напрягаются	Им хочется
10	Нет	Химия	Нет	Они плохо видят без  света
10	Да	Химия	Нет	Зрение ухудшается без света
10	Нет	Физика	Да(темнота топ)	Им так удобно работать
10	Да	Химия	Да	Чтобы было светло
10	Да	Одинаково	Да	Чтобы не портить зрение
10	Да	Физика	Да	Чтобы не ухудшалось зрение

Вывод: После проведения опроса среди учащихся 9-10 классов мы сделали вывод, что большинство учеников осведомлены о важности и качестве освещения в школе. В целом освещённость школьных помещений устраивает учащихся. Мы заметили, что учащиеся чаще всего выключают верхний свет и работают либо без него, либо с естественным освещением при этом, пользуясь телефоном, хотя они знают о вреде отсутствия дневного освещения.

 Графическое изображение результатов опроса (см. ПриложениеII)

Результаты опроса учителей

Свой опрос мы начали с заместителя директора по хозяйственной части  Васильевой Зинаиды Анатольевны

1.)  Какая освещённость в помещении вам наиболее комфортна?

Ответ: Естественная

2.)  Знаете ли вы норму освещения в помещении?(люксы)Ответ: 500 Лк

3.)  Как вы относитесь к тому, что старшеклассники предпочитают сидеть в классе с выключенным светом?Ответ: Отрицательно

4.)  Как и когда осуществляется профилактика освещения?

Ответ: Окна моются 2 раза в год. Лампы заменяются по мере их выхода из строя. Срок светильников не менее 5 лет.

5.)  Обязаны ли сотрудники школы знать нормы освещения?

Ответ: Да, обязаны. Сотрудники школы проходят раз в 2 года санминимум.

Кроме этого, мы задали вопросы по данной теме следующим учителям:

Кофейниковой Марии Владимировне и Ершовой Светланы Станиславовне

1.)  Какая освещённость в помещении вам наиболее комфортна?

Ответ: Освещённость с верхним светом

2.)  Знаете ли вы норму освещения в помещении? (люксы) Ответ: 500 Лк

3.)  Как вы относитесь к тому, что старшеклассники предпочитают сидеть в классе с выключенным светом? Ответ: Отрицательно

Выводы

1.     Освещённость школьных помещений соответствует требованиям САН Пин.

2.     Но отдельные учащиеся отметили недостаток освещения в кабинетах химии и информатики, видимо, это связано с особенностями зрения и пространственной ориентацией окон (север и восток).

3.     И учителя и учащиеся хорошо знают влияние качества освещения на работоспособность (так избыток солнечного света  резко снижает восприятие материала на уроке, вызывая сонливость)

4.     Изучили работу приборы.

5.     После изучения темы освещённости, мы рекомендуем учащимся проводить работу за компьютером или телефоном с внешним светом.

6.     Избыток освещения и его недостаток резко ухудшает  работоспособность.

7.     В кабинетах расположенных на южной стороне (биология, физика и другие) необходимо затенение.

Литература

1.     Естествознание. Базовый уровень. 10 кл.:/ О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов , Н.С.  Пурышева, С. А . Сладков, В.И. Сивоглазов. – 9е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2020. – 334 с.

2.     Физика. 11 класс : учеб. Для общеобразоват. Организаций :базовый уровень / Г.Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В.М. Чарогин; под ред. Н.А Парфентьевой. – 4е изд. – М.: Просвещение, 2017 – 432 с.

Ресурсы сети Интернет:

1.     https://powercoup.by/stati-po-elektromontazhu/osveshhennost

2.     https://oxisrnd.ru/normativy-osveshcheniya-v-shkole

Приложение I

Рис.2 Нормативы освещения

ПриложениеII

Глава 3.   Планы  кабинета  физики и географии  с указанием  направления  солнечного освещения

Рис.7.План  кабинета географии

Рис.8 .   План  кабинета  географии

Приложение III

              Графическое изображение результатов опроса

Заявка на участие в конференции

№ п/п	ФИ участника	Класс	Тема исследовательской работы	Направление	Предмет	ФИО руководителей
1	Крыханова Эвелина	11	«Исследование уровня освещенности школьных учебных кабинетов»	Естественные науки	Физика География	Ратникова Галина Валентиновна Ершова Светлана Станиславовна
2	Боярченкова Александра	11	«Исследование уровня освещенности школьных учебных кабинетов»	Естественные науки	Физика География	Ратникова Галина Валентиновна Ершова Светлана Станиславовна
3	Чамина Дарья	11	«Исследование уровня освещенности школьных учебных кабинетов»	Естественные науки	Физика География	Ратникова Галина Валентиновна Ершова Светлана Станиславовна

________________________ Дата

________________________ Директор школы