I
(санитар.). Дневное освещение. В прежнее время при постройке домов обращали мало внимания на надлежащее О. жилых помещений дневным светом. Этим, по крайней мере отчасти, объясняются ограниченные размеры окон в старинных домах и чрезвычайная узкость улиц и переулков в городах древнего происхождения. Человек, еще сравнительно недавно, не умел ценить ни значения света вообще, ни благотворного влияния солнечного луча в частности. Теперь известно, что это влияние сказывается не только на физич. здоровье человека, но и на духовной жизни его; солнечный луч, приносит нам, кроме собственно света еще и теплоту, и обнаруживает химические действия в самом организме. Характер и степень дневного О. какого-либо помещения зависят от следующих условий: 1) от страны света, куда обращено помещение (ориентировка главных фасадов зданий); 2) от расстояния и высоты соседних зданий; 3) от формы, размеров и расположения окон; 4) от условий помещения. Всякое жилище человека должно быть доступным, хотя бы в течение известного времени, для солнечных лучей, и с точки зрения общественной гигиены приобретает большое значение вопрос о направлении домов и отдельных квартир по отношению к странам света. Многие комнаты, а нередко и целые квартиры лишаются солнца или потому, что они выходят окнами исключительно на север, или же потому, что солнце отнимается у них соседними зданиями. Гигиенисты и представители санитарной техники естественно столкнулись с вопросами о наиболее целесообразном направлении улиц, об отношениях между их шириной и высотой домов, о предельных размерах дворов и проч. На основании некоторых наблюдений, произведенных в летнее время под 47—48° сев. шир. и показавших, что при этих условиях стены домов, обращенные на юг, получают меньше теплоты от непосредственных лучей солнца, а, стало быть, и меньше прямого солнечного света, нежели стены, обращенные к востоку или к западу, проф. Фогт (Берн) вывел заключение, что в санитарном отношении так наз. "меридиональное" направление городских улиц (т. е. направление с севера на юг) заслуживает предпочтение перед "экваториальным" (восточно-западным) направлением: в первом случае, в солнечный летний день, между 10 час. утра и 2 час. пополудни, освещаемая солнцем поверхность стен, по расчету Фогта, будет в 2,7 раза больше, а количество сообщаемой стенам теплоты — в 3,7 раза больше, нежели во втором случае. Несомненно, однако, что наблюдения Фогта не допускают того широкого обобщения, которое он лично, а за ним и многие другие, на них основывали. Вычисление, по данным Пулье, общего количества солнечной теплоты, получаемой, под 49° сев. шир. и при ясном небе, поверхностями куба в 1 кб. м. емкостью, показывают, что стороны, обращенные к С и Ю вместе взятые, получают: в самый длинный день — 2372 калории, в самый краткий — 1965 кал., а в дни равноденствия — 3375 кал.; для сторон же, обращенных к востоку и западу, соответственные величины равняются 5201 кал., 716 кал. и 3068 калориям (Кнауф). При этих условиях, следовательно, дом, главные фасады которого обращены к югу и к северу (экваториальное направление), в течение теплой половины года получает меньше, а в течение холодной половины больше солнечной теплоты, чем дом, лицевые стороны которого обращены к востоку и западу; другими словами, в первом доме летом будет сравнительно прохладнее, а зимой — сравнительно теплее, нежели во втором. Если принять, что световой эффект солнечного луча приблизительно пропорционален тепловому эффекту его, то можно сказать, что дом, ориентированный на юг, пользуется наибольшим количеством солнечного света именно в то время года, когда мы больше всего в нем нуждаемся, тогда как при обращении главных фасадов на восток и на запад дом подвергается наибольшей инсоляции как раз летом, т. е. тогда, когда мы чувствуем в ней наименьшую потребность; в холодное же время года такой дом освещается солнцем лишь на короткий срок утром и к вечеру. Отсюда можно вывести заключение, по-видимому, в настоящее время никем серьезно не оспариваемое, что отдельно стоящие здания (частные дома, больницы, казармы для солдат и т. п.) следует ориентировать по возможности на юг (юго-восток) во всех климатах. Это нужно на юге — для избежания чрезмерной инсоляции домов, так как здесь общее количество теплоты и света, получаемых вост. и западными фасадами домов, должно в гораздо более сильной степени преобладать над нагреванием и О. южн. и сев. фасадов, чем в умеренном климате; на крайнем севере же ориентировка на Ю желательна потому, что здесь именно зимой вост. и зап. стороны домов пользуются очень слабой инсоляцией. Есть, однако, случаи, в которых ориентировка зданий на восток и на запад представляется наиболее целесообразной. Это касается, прежде всего, многолюдных жилых домов казарменной постройки, в которых живет неимущий класс населения, фабричные рабочие и т. п. В таких зданиях квартиры часто бывают расположены так, что половина из них выходит на одну сторону, половина — на другую. При ориентировке такого здания на юг, одни жильцы круглый год будут пользоваться солнечным О., тогда как в квартиры других солнце никогда не заглянет. Поэтому следует желать, чтобы главные фасады таких домов обращались на восток и на запад. Ориентировка зданий, в которых помещаются учебные заведения — вопрос до сих пор спорный. В классной комнате требуется не только достаточное количество света, но и возможное отсутствие колебаний его — равномерность О. Каждодневный опыт показывает, и фотометрическое наблюдение подтверждает, что на таких местах, где парты доступны солнечному лучу, интенсивность О. последних, под влиянием солнца, увеличивается иногда в один миг на несколько тысяч метро-свечей \[Метро-свечой называется та степень О., которая получается на лист белой бумаги от одной нормальной свечи, поставленной на расстоянии 1 м.\]. Между тем частые переходы от яркого солнечного света к более слабому рассеянному свету, и наоборот, бывают не только весьма неприятны, но отзываются прямо вредно на глазах учащихся. Кроме того, жгучее весеннее солнце, освещая классную комнату своими косо падающими лучами, чрезмерно повышает температуру воздуха, и так как климатические и другие условия не всегда позволяют впускать в классное помещение, вместе с солнечным лучом, и наружный, более холодный воздух, то в комнате становится невыносимо душно. Для устранения этого обстоятельства предложены ставни, маркизы, занавеси или шторы разной конструкции и из различного материала, при практическом применении которых встречаются неудобства, зависящие, с одной стороны, от частых перемен в силе освещения, а с другой — от того что шторы, которые действительно защищают от солнечного луча, в тоже время отнимают чересчур много света (по фотометрическим измерениям Кона и Эрисмана — до 90 % и больше) и слишком затемняют комнату. На основании сказанного, мы невольно приходим к заключению, что сделанное еще много лет тому назад предложение Реклама — располагать классные комнаты учебных заведений преимущественно по сев. фасаду зданий — представляется во многих отношениях вполне целесообразным. Только обращение к северу обеспечивает классной комнате всегда равномерный рассеянный свет — самый приятный и самый полезный для глаз во время занятий. На первый взгляд такое предложение противоречит сказанному выше о животворном значении непосредственного солнечного света; но для классных комнат, а в особенности для таких помещений, в которых происходит чистописание, черчение и рисование, требование равномерности О. является первостепенным и настолько существенным, что ему нельзя не подчиняться. На том же основании мастерские художников всегда бывают обращены к северу. Фотометрические же наблюдения показывают, что рассеянный дневной свет на сев. стороне, по своей интенсивности, не уступает, при прочих равных условиях, рассеянному же свету с других сторон и что он здесь, к тому же, подвергается гораздо меньшим колебаниям, чем на южн. стороне; необходимо только обеспечить такому помещению надлежащее количество света устройством больших окон и целесообразным расположением их; кроме того, следует вознаградить помещение за отсутствие солнечного луча установкой хороших приборов для отопления и для вентиляции. Что касается направления городских улиц, то в настоящее время достаточно выяснилось, что разнообразие тех условий, при которых строятся и расширяются города, делает всякое шаблонное отношение к этому вопросу невозможным; в каждом данном случае, смотря по местным условиям, придется остановиться то на экваториальном, то на меридиональном, то на каком-нибудь смешанном направлении. Необходимо только заботиться о том, чтобы и тогда, когда главный фасад зданий обращен на С, задний (обращенный к югу) фронт их выходил на достаточно широкий двор, и чтобы таким образом для непосредственного солнечного света была доступна хотя бы часть помещений каждого этажа. Самые выгодные условия в отношении той страны света, куда обращено помещение, могут быть совершенно парализованы, если непосредственно перед окнами или в недалеком расстоянии от них находится высокое здание, заслоняющее, в течение значительной части дня, доступ солнечных лучей или даже рассеянного дневного света. Это обстоятельство предусмотрено в строительных уставах многих стран и отдельных городов, устанавливающих известную минимальную ширину улиц и известное отношение между шириной улиц или дворов и высотой расположенных по сторонам их строений. Кроме того, этот вопрос неоднократно обсуждался на съездах представителей гигиены и санитарной техники, которыми и предъявлялись, в интересах городского населения, известные требования. Вычисления, произведенные проф. Фогтом в Берне и основанные на том предположении, что фасады домов, обращенные к югу, должны освещаться солнцем и в нижнем этаже не менее 4-х часов ежедневно, показали, что на больших северных широтах, на которых солнце зимой поднимается лишь весьма низко, тени от домов, в это время года, превышают высоту домов уже на 50° сев, шир. (Москва) в 7—8 раз, а на 60° сев. шир. (С.-Петербург) — в 19 раз, и что, следовательно, при экваториальном направлении улиц, ширина улиц под 55° сев. шир. должна бы превосходить высоту домов в 6—7 раз, а под 60° сев. шир. — даже в 16 раз, что невозможно. Но если бы даже высота домов относилась к ширине улиц как 1:1,33 (Cl?ment) или как 1:1,5 (Tr?lat), то и такое требование едва ли может быть распространено на все улицы и все части города, а следует допустить известную разницу для отдельных частей городов, в зависимости от большей или меньшей давности их происхождения, от общего характера их и т. д. (Baumeister, Gruber). Наиболее строгие требования могут быть предъявлены к новым частям городов, к которым следует применять "открытый" способ застроения, при котором дома строятся так, чтобы между двумя соседними домами оставался промежуток, который делает возможным доступ света со всех сторон. Менее требовательным приходится быть по отношению к центральными частям городов, где потребовались бы слишком капитальные перестройки, а дороговизна земли не допускает постройки одно- и двухэтажных домов; притом нижние этажи домов, на таких улицах, обыкновенно заняты не жилыми помещениями, а магазинами (Gruber). Во всех больших городах квартиры огромного количества обывателей выходят исключительно на дворы. И в этом отношении городские общественные управления лишь в исключительных случаях старались препятствовать чересчур тесному застраиванию дворов. Но и здесь установление какого-либо общего правила для всего города едва ли было бы рационально. Во многих городах, в новейшее время (часто, к сожалению, слишком поздно), возникли постановления, требующие, чтобы известная доля площади каждого участка осталась не застроенной; но это правило, конечно, может относиться лишь к новым постройкам и должно быть согласовано с соображениями экономического свойства. В некоторых германских городах (Альтона, Дюссельдорф, Эрфурт, Киль, Кельн, Штуттгарт и др.) при новых постройках 25 % площади участка должны остаться свободными; в Берлине на старых строительных участках — также 25 %, на новых же — 33 %; в Вене, по существующим правилам, незастроенными остаются лишь 15 % площади каждого участка. При прочих равных условиях количество света, проникающее в какое-либо помещение, в значительной степени зависит от величины оконной поверхности. Обычный критерий большей или меньшей удовлетворительности дневного освещения замкнутых пространств — отношение оконной поверхности к площади пола — применим лишь к помещениям, находящимся при известных, и притом одинаковых, условиях, напр. ко всем свободно стоящим строениям, но здесь он дает довольно верное, относительное и абсолютное, представление о степени их дневного освещения. До новейшего времени, мнения авторов о наиболее выгодном отношении между световой поверхностью окон и площадью пола не всегда сходились; впрочем, существующее в этом деле разногласие не слишком велико: в Италии и во Франции требуется, чтобы световая площадь окон к площади пола классной комнаты относилась как 1:4; в Баварии принято отношение как 1:6; в Вюртемберге предписывается, чтобы при свободном положении школьного здания световая площадь окон была равна 1/6, в противном случае по крайней мере 1/4 площади пола; в Пруссии требуется отношение, равное 1:5, а в России признают достаточным, чтобы световая площадь окна равнялась 1/6 — 1/5 площади пола классной комнаты. Для жилых помещений отношение, равное 1:8 или даже 1:10, представляется вполне удовлетворительным. Изобретенный профессором Вебером фотометр позволяет ныне определять силу рассеянного дневного света. Оставалось только определить, в световых единицах (метро-свечах), ту предельную силу О. лежащей на столе книги или тетради, при которой можно легко писать и читать не слишком мелкий шрифт на надлежащем расстоянии от глаз, а затем уже можно было сравнить О. любого места в той или другой комнате с этой предельной величиной. Установлено, что та предельная интенсивность О. книги или тетради, при которой чтение и письмо совершаются беспрепятственно, равняется, для белого дневного света, 20—30, а в среднем 25 метро-свечам (Кон, Гут, Эрисман). При помощи этого способа исследования было обнаружено, что разница в силе О. отдельных мест в одном и том же помещении громадная. Для примера приведем результаты, полученные нами в одном из учебных заведений г. Москвы; они касаются последовательно всех мест, лежащих в прямой линии от окна до противоположной стены:
-
| | Напряженность О. (в метро-свечах). |
| Расстояние места от окна (в метрах). | - |
| | в 9—11 ч. утра. | в 2—4 ч. по пол. |
| - - - |
| 0,80 | 1356 | 582 |
| - - - |
| 1,40 | 1455 | 422 |
| - - - |
| 2,20 | 1005 | 169 |
| - - - |
| 2,80 | 843 | 141 |
| - - - |
| 8,50 | 325 | 56,6 |
| - - - |
| 4,10 | 229 | 36,6 |
| - - - |
| 5,33 | 174 | 21,4 |
| - - - |
| 5,93 | 123 | 21,0 |
| - - - |
| 6,53 | 67,6 | 16,8 |
| - - - |
| 7,13 | 59,2 | 15,6 |
-
По мере удаления от окна, сила света быстро уменьшается, причем места, расположенные около внутренней стены, получают лишь 1/10, 1/20 долю, или меньше, того света, которым пользуются расположенные у окон парты; при ослабевающем к вечеру свете, О. отдаленных от окна мест должно быть признано недостаточным. Чрезвычайно отчетливо обнаруживается при таких исследованиях влияние величины, формы и расположения окон. В классной комнате, имеющей большие и высокие окна, были получены следующие результаты:
-
| Расстояние места от окна (в метрах) | Напряженность О. (в метро-свечах) |
| - - |
| 0,90 | 1327 |
| - - |
| 1,43 | 909 |
| - - |
| 1,96 | 741 |
| - - |
| 2,49 | 545 |
| - - |
| 2,92 | 447 |
| - - |
| 3,45 | 404 |
| - - |
| 3,98 | 343 |
| - - |
| 4,51 | 299 |
| - - |
| 5,04 | 260 |
| - - |
| 5,57 | 244 |
| - - |
| 6,10 | 244 |
| - - |
| 6,63 | 244 |
| - - |
| 7,16 | 244 |
| - - |
| 7,70 | 244 |
-
И здесь видно постепенное (до известного места) уменьшение напряженности О. по мере удаления от окна; но оно гораздо более постепенно, чем в других помещениях и далеко не доходит до таких пределов, которые заставили бы нас признать какое-либо место недостаточно освещенным. Особенное значение для хорошего О. мест, расположенных около внутренней стены, имеет расстояние верхнего края окна от пола. Поэтому в классных комнатах учебных заведений, мастерских и т. п. следует особенно заботиться о том, чтобы расстояние между верхним краем окна и потолком (так наз. "перемычка") было по возможности незначительно, высота же нижнего края окна над полом в известных пределах безразлична, так как самый необходимый свет падает в помещение через верхние части окна. На этом основании, всякое закругление верхнего края окон, или закрытие верхних частей их занавесками или шторами, представляется нерациональным везде, где приходится дорожить светом. Резко сказывается на напряженности О. в комнатах и влияние простенков. Если парта, расположенная прямо против окна, получает сотни и тысячи метро-свечей, то парта, находящаяся на соответственном месте, за простенком, пользуется лишь О. в десятки или даже единицы метро-свечей. В классных комнатах и т. п. помещениях простенки между окнами должны быть по возможности уже, а во избежание длинных полутеней от простенков, оконные откосы должны быть возможно отлоги. Затемняющее влияние широких простенков и крутых откосов ощущается еще на расстоянии 2—3 м. от наружной стены; так, например, в одной классной комнате, на расстоянии с лишком 2 м. от наружной стены, парта, расположенная прямо против окна, получила О. в 843 метро-свечей, соответственная же парта, расположенная против простенка, освещалась лишь силой 444 метро-свечей. Следует еще упомянуть о том влиянии, которое на напряженность О. и на распределение света оказывает окраска стен. Темный цвет стен содействует поглощению падающих в помещение световых лучей, и чем светлее стены, тем лучше падающие на стены световые лучи отражаются от них, рассеяваются по комнате и, следовательно, содействуют равномерному распределению последнего. В особенности влияние светлых стен сказывается на местах, отдаленных от окон. В одной из вышеприведенных таблиц видно, что напряженность О. на партах, начиная с расстояния 5,5 м. от окна, и вплоть до внутренней стены, не уменьшается, а остается одной и той же и, притом, довольно значительной (244 м.-свечей). Это явление объясняется получением партами значительных количеств рассеянного света, отражаемого преимущественно внутренней стеной. Установка у последней черной классной доски моментально понизила интенсивность О. парт с 244 м.-св. до 170 м.-св. Стены и потолок классных комнат и т. п. помещений должны быть окрашиваемы в белый цвет (или легкий синеватый или желтоватый оттенок), и не должно быть панелей слишком высоких и окрашенных в темный цвет. Специально для школы, кроме количества света, имеет большое значение направление, в котором свет падает в помещения. Во многих общественных и частных зданиях, требующих хорошего О., допускается свет одновременно с различных сторон. Это делается по крайнему недоразумению. В школах необходимо заботиться о том, чтобы на тетради ученика, во время письма, не образовались тени (от правой руки или головы пишущего ученика, или от его соседей) и чтобы пишущий, в силу этого, не был вынужден принимать кривое и наклонное положение тела, содействующее развитию близорукости и постепенному искривлению позвоночника или всего скелета, а это возможно только в том случае, если классная комната освещается исключительно рассеянным светом сверху (стеклянный потолок), или же, если она, также исключительно, освещается с левой стороны сидящих за партами учеников. О. сверху возможно только в одноэтажных постройках или в верхних этажах многоэтажных зданий. О. с левой стороны, в настоящее время, почти повсюду признается самым пригодным (если не единственно правильным) для классных комнат учебных заведений. Всякий свет, падающий в комнату с какой-либо другой стороны, ухудшает О. классного помещения, так как для известного числа учеников он создает возможность образования теней на тетради при письме. Вообще при отсутствии или недостатке света слева, О. классной комнаты не может быть поправлено доставлением ей хотя бы огромного количества света с других сторон. При этих условиях величина и расположение окон в левой от сидящих учеников стене классной комнаты приобретают чрезвычайно важное значение, и дело школьной архитектуры — устроить и сгруппировать окна в школьных зданиях так, как это соответствует специальным потребностям классных помещений. Для классной комнаты 8,50 м. (12 арш.) длины и 6,40 м. (9 арш.) ширины (на 42 ученика), размеры и расположение окон по наружной стене могут быть примерно следующие.
А. По длине стены: ширина простенка в переднем углу 0,70 м.(1 арш.); двойное окно (с откосами) 3,10 м. (4 арш. 6 врш.); средний простенок 0,70 м. (1 арш.); двойное окно 3,10 м. (4 арш. 6 врш.); простенок в заднем углу 0,90 м. (1 арш. 4 врш.).
Б. По высоте стены: от пола до подоконника 0,90 м. (1. арш. 4 врш.); высота окна 2,84 м. (4 арш.); высота перемычки 0,51 м. (12 врш.).
Напряженность О. того или другого места в замкнутом помещении подвергается огромным колебаниям, в зависимости от состояния неба, главным образом от степени облачности его. Поэтому важно иметь, наряду с фотометрическим исследованием, еще другой, более постоянный, не подверженный случайным влияниям, критерий степени дневного освещения любого помещения. Для этой цели некоторые окулисты (Ферстер, Жаваль, Кон) предложили руководствоваться величиной той части небесного свода, которая с того или другого места доступна для глаз ученика, которая, следовательно, посылает на данное место прямые лучи света. Проф. физики Вебер предложил инструмент — так называемый "измеритель пространственного угла" — для определения и графического изображения величины небесного участка, служащего источником прямого света для каждого места в исследуемом помещении (классной комнате). Изображение окна и свободной части его получается на бумажке, разделенной на квадратики в 4 кв. мм. каждый, и результат измерения выражается в "квадратных градусах" (квадратный градус равняется 4 кв. мм.). Многочисленные исследования Кона и др. привели к заключению, что предельная величина небесного свода, которая должна быть видна (через окно) с каждого места в классе, равняется 50 квадратным градусам, потому что только при этих условиях данное место освещается удовлетворительно в пасмурные дни. Дальнейшие наблюдения (Gillert, Эрисман) показали, однако, что удовлетворительным О. могут пользоваться даже такие места в классе, с которых не видно ни 1 мм. небесного свода, если только в комнате даны благоприятные условия для отражения и рассеивания света потолком и стенами. Таким образом "измеритель пространственного угла" является хотя важным пособием при исследованиях над дневным О. классных комнат, но не абсолютным критерием степени удовлетворительности этого О. на отдельных местах.
Искусственное О. Следующая таблица дает некоторое понятие о том, насколько различные способы искусственного О. могут повлиять на состав комнатного воздуха, если сила света каждого источника будет равна 12 нормальным свечам:
-
| | Выделяется в граммах: | Поглощается: |
| | - - |
| | Углекислоты | Воды | Кислорода. |
| - - - - |
| Стеариновые свечи | 336 | 132 | 348 |
| - - - - |
| Светильный газ | 164 | 156 | 250 |
| - - - - |
| Масляная лампа | 150 | 63 | 159 |
| - - - - |
| Керосиновая лампа | 132 | 53 | 144 |
| - - - - |
| 1 взрослый человек | 44 | 33 | 38 |
-
Стеариновые свечи изменяют состав воздуха значительно больше, чем все остальные материалы. Абсолютное количество кислорода, потребляемого при обыкновенных условиях приборами искусственного О., весьма незначительно (12 стеариновых свечей, при часовом горении, поглощают количество кислорода, равное тому, которое находится в 1,15 куб. м. воздуха). Искусственное О. не тем портит воздух, что поглощает из него кислород; что же касается водяных паров и углекислоты, выделяемых приборами О., то они при отсутствии надлежащей вентиляции и продолжительном горении могут заметно увеличить степень влажности комнатного воздуха и содержание в нем углекислоты. Для сохранения желательной чистоты воздуха (не более 1‰ углекислоты), при горении в каком-либо помещении 12 стеариновых с