Гигиена воздуха в учебных кабинетах школы

Цель

Выяснить длительность и условия проветривания кабинета, обеспечивающие безопасность здоровья учащихся и учителей.

Описание

Проветривание кабинета – одна из важнейших задач, которая должна выполняться на протяжении учебного процесса, а также во внеурочное время. Санитарные правила и нормы устанавливают определённые нормы воздухооборота, температурного режима и влажности в учебных заведениях, однако в них не значится информация ни про длительность проветривания, ни про то, что считать правильно проведённым проветриванием. Связанно это с тем, что для каждого помещения проветривание должно проходить по-разному. Это зависит от размеров помещения, количества людей в нём, системы вентиляции, климата, времени года, погодных условий. Большую часть времени учащиеся и учителя проводят в школе, поэтому важно понимать, какие компоненты воздействуют на здоровье обучающихся, и каким образом можно поддерживать оптимальные условия в кабинетах школы посредством проветривания.

Гипотеза: концентрацию углекислого газа (СО2), кислорода (О2), температуру и влажность воздуха можно регулировать проветриванием кабинета.

Задачи

1. Изучить химический и физический состав воздуха, его основные характеристики: количество углекислого газа, кислорода, температуру, относительную влажность.

2. Изучить действие на организм человека изменения температуры, концентрации углекислого газа и кислорода, относительной влажности воздуха.

3. Определить оптимальные и предельно допустимые концентрации кислорода и углекислого газа в воздухе, оптимальные значения температуры и влажности воздуха.

4. Провести мониторинг состава воздуха при разных режимах проветривания.

5. Составить практические рекомендации о гигиенических нормах проветривания кабинета.

Исследование проводилось с 26 октября по 12 декабря 2018 года.

Измерения проводились на переменах при разных режимах проветривания:

1) без проветривания – при закрытом окне и открытой двери кабинета;

2) несквозное проветривание – при закрытой двери кабинета и открытом окне;

3) сквозное проветривание – при открытой двери и открытом окне.

Мониторинг основных показателей воздуха, температурного режима и влажности проводили с помощью датчиков цифровой лаборатории. Сравнивали полученные показатели с нормативами, утвержденными СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных организациях».

Результаты

В ходе исследования были получены следующие результаты.

Без проветривания в учебном помещении за время четырёх уроков три показателя из четырёх не соответствуют норме: воздух становится суше, температура воздуха растёт и сильно увеличивается уровень углекислого газа.

Всё это негативно сказывается на самочувствии людей, находящихся в классе: повышение уровня углекислого газа приводит к повышенной утомляемости, потере внимания, головной боли; повышение температуры воздуха и снижение относительной влажности ухудшает теплоотдачу, увеличивает испарение воды с поверхности кожи и альвеол лёгких, тем самым повышается нагрузка на сердечно-сосудистую систему человека.

Вывод: режим работы в кабинете без проветривания недопустим.

При режиме несквозного проветривания концентрация кислорода практически не изменялась, а концентрация углекислого газа за один урок повышалась в среднем

на 30 %; температура в среднем увеличивалась на 1–2 °C, превышая при этом норму. Восстановление температуры приходило в норму только при 15–20-минутном проветривании. Относительная влажность уменьшалась на 2 % в течение первых двух уроков, затем увеличивалась на 4 %, что связано с увеличением времени проветривания.

Вывод: осуществлять несквозное проветривание имеет смысл только при большой длительности – 15–20 минут. В этом случае все показатели приближаются к норме, а 5–10-минутное несквозное проветривание при закрытой двери малоэффективно.

При режиме сквозного проветривания концентрация кислорода колеблется в пределах нормы; концентрация углекислого газа увеличивается за время урока в среднем на 15 %, находясь в диапазоне нормы, а к нижней границе нормы данный показатель приходит в течение пятиминутного проветривания; температура и влажность воздуха восстанавливались до нормальных показателей за 10–20 минут сквозного проветривания.

Вывод: сквозное проветривание наиболее эффективно приводит все гигиенические показатели в норму.

Оснащение и оборудование, использованное в работе:

• цифровая лаборатория Releon Lite;
• датчик кислорода;
• датчик углекислого газа;
• мультидатчик БИО-1 для измерения относительной влажности и температуры воздуха.

Перспективы использования результатов работы

Материалы исследования могут быть использованы для информирования обучающихся, педагогов и родителей о поддержании оптимального уровня гигиенических показателей воздуха при соблюдении сквозного режима проветривания в течение 10−20 минут (как в школе, так и дома).

Награды/достижения

Участник Московского городского конкурса исследовательских и проектных работ, межрайонный этап