5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Анализ опасностей и вредных производственных факторов в учебной аудитории номер 323 лабораторного корпуса

5.1.1 Характеристика помещения

Объектом анализа является учебное помещение кафедры информационных измерительных систем и технологий аудитория 323 на стадии разработки. Данная аудитория расположена в лабораторном корпусе высшего учебного заведения Южно-Российского Государственного Технического Университета (Новочеркасского Политехнического Института). ЮРГТУ(НПИ) расположен в городе Новочеркасск улица Просвещения 132.

Аудитория 323 расположена на 3 этаже здания, имеет размеры 6,94х5,93х3,4 м, площадь составляет 41,2 м², объем помещения – 140 м³, количество учебных мест – 13. На каждое рабочее место приходится 3,17 м² рабочего пространства и . Имеется 2 оконных проема 1,7х2 м, освещение совмещенное, естественное боковое, окна с двойным остеклением, обращены на север. Каждое рабочее место оснащено персональным компьютером типа IBMPC. Также в аудитории имеется 2 лазерных принтера.

Аудитория является сухим, беспыльным помещением, с нормальной температурой воздуха, с непроводящими электрический ток полами, с небольшим количеством заземленных предметов. Поэтому, согласно ПУЭ РФ, помещение можно отнести к первому классу - помещения без повышенной опасности.

Учебная аудитория содержит ряд горючих материалов(бумаг, деревянных столов), наличие которых, определяет аудиторию согласно «Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности», к помещениям класса В (Пожароопасность), в которых находятся (обращаются) твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.

5.1.2 Характеристика опасных и вредных производственных факторов

На рабочем месте пользователя ПЭВМ существует немало вредных факторов производства. Эти факторы затрудняют работу человека, а в некоторых случаях могут привести к расстройствам здоровья и даже профессиональным заболеваниям.

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на следующие группы:

1. физические;

2. химические;

3. биологические;

4. психофизиологические.

К физическим опасным и вредным факторам относятся:

1. опасность поражения электрическим током;

2. повышенный уровень шума;

3. вредные излучения (инфракрасное, ультрафиолетовое);

4. повышенный уровень электромагнитных полей;

5. повышенный уровень статического излучения;

6. повышенная или пониженная температура воздуха;

7. повышенная или пониженная влажность воздуха;

8. недостаточная или чрезмерная освещенность рабочего места;

9. воздействие активных частиц, образующихся вследствие ионизации воздуха вокруг компьютера.

К химическим опасным и вредным факторам относится повышенный уровень углекислого газа.

К психофизическим факторам, можно отнести:

1. эмоциональные перегрузки;

2. умственное перенапряжение;

3. монотонность труда.

К биологически опасным и вредным факторам относятся вредоносные живые клетки и споры, патогенные микроорганизмы и тп..

Воздействие неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, к повышенному риску возникновения профессиональных заболеваний. Правильно организованное, оборудованное рабочее место, создание на нем условий, соответствующих правилам по охране труда, инструктаж операторов, контроль соблюдения требований техники безопасности обеспечивает защиту людей от воздействия вредных и опасных факторов.

На основании анализа аудитории и трудовой деятельности на стадии разработки характерными являются все четыре группы вредных факторов.

Классификация, перечень и причины возникновения опасных и вредных факторов в аудитории по каждой группе приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Классификация, перечень и причины возникновения опасных и вредных факторов в аудитории на стадии разработки

Название опасности	Причина опасности
Физические факторы
Опасность поражения электрическим током	ПЭВМ с неисправным заземлением, неисправность проводки и электроприборов
Повышенный уровень шума	Шум от системных блоков, принтеров, блоков питания
Повышенный уровень электромагнитных полей	Электромагнитное излучение от ПЭВМ
Повышенная или пониженная влажность воздуха	Нарушение режима кондиционирования воздуха
Повышенная или пониженная подвижность воздуха	Результат неправильного воздухообмена в помещении
Недостаточная или чрезмерная освещенность рабочего места	Неправильно спроектированное освещение
Воздействие активных частиц, образующихся вследствие ионизации воздуха вокруг компьютера	Ионизация воздуха вокруг ПЭВМ
Психофизиологические факторы
Умственное перенапряжение	Обработка большого количества информации
Монотонность труда	Необходимость выполнения одной и той же последовательности действий

Продолжение таблицы 5.1

Биологические факторы:
Повышенное содержание в воздухе патогенных микроорганизмов	В результате повышенной температуры и плохого проветривания
Химические факторы
Нарушение химического состава воздуха	Повышенное содержание углекислого газа в воздухе из-за большого количества людей в помещении, плохая вентиляция

5.2 Разработка мероприятий по обеспечению комфортных условий труда

5.2.1 Организация рабочего места.

На основании СанПин – 2.2.2/2.4.1340-03 к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ предъявляются следующие основные требования:

1. Расстояния между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного монитора и экрана другого) должно быть не менее 2.0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов – не менее 1.2 м.

2. Рабочие места с ПЭВМ по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева.

3. Монитор должен находиться от глаз на оптимальном расстоянии 600 – 700мм, но не ближе чем 500мм. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 – 300 мм от края.

4. Рабочий стул должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте. Конструкция должна обеспечивать: ширину и глубину сиденья не менее 400мм, поверхность сидения с закругленными передним краем, регулировку высоты поверхности сиденья 400 – 500мм и угла наклона вперед до 15⁰ и назад до 5⁰, высоту опорной поверхности спинки 300 20мм, ширину – не менее 380мм, угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 0 30⁰, регулировку расстояния спинки от переднего края сидения в пределах 260 – 400мм, стационарными или съемными подлокотниками длиною не менее 250мм, шириною 50 – 70мм, регулировку подлокотников по высоте в пределах 230 30мм под сидением и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350 – 500мм. Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, имеющее ширину не менее 300мм, глубину не менее 400мм, регулировку по высоте в пределах до 150мм и углу наклона опорной поверхности – до 20⁰.

5. Высота рабочей поверхности стола регулируется в пределах 680 – 800мм, а при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725мм. Модульными размерами рабочей поверхности стола следует считать ширину 800, 1000, 1200 и 1400мм, глубину 800 и 1000мм. Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600мм, шириной – не менее 500мм, глубиной на уровне колен – не менее 450мм и на уровне вытянутых ног – не менее 650мм.

6. Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м², в помещениях культурно-развлекательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м².

Схема размещения рабочих мест пользователей ПЭВМ в аудитории показана на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Схема расположения рабочих мест

Помещение, где находятся рабочие места пользователей ПЭВМ, имеет площадь 41,2 м². Высота помещения 3,4м.

Рабочие места данной аудитории не имеют достаточного расстояния между боковыми поверхностями видеомониторов. Для боковой стены, вдоль которой расположено 8 рабочих мест, расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов составляет менее 0,7м, что значительно меньше необходимых 1,2м.

Рабочие места не соответствуют нормам по естественному освещению. Ряд рабочих мест расположен непосредственно перед оконными проёмами. Так же ряд мест обращён к окнам рабочей поверхностью ВДТ, что так же является нарушением норм СанПин – 2.2.2/2.4.1340-03.

Рабочие стулья не соответствуют предъявляемым нормам. Конструкция стульев не предусматривает подъемно-поворотный и регулируемый по высоте механизм. Отсутствует подставка для ног.

Площадь на одно рабочее место пользователя ПЭВМ составляет 3,17м². Данные рабочие места оборудованы ВДТ на базе электроннолучевой трубки (ЭЛТ). Соответственно отведённая площадь для рабочего места - 3,17м², почти в два раза меньше требуемой - 6 м².

Рабочие места пользователей ПЭВМ в аудитории 323, не удовлетворяют требованиям СанПин – 2.2.2/2.4.1340-03, и не подходят для стадии разработки программного обеспечения.

Для обеспечения комфортных условий труда, количество рабочих мест должно быть сокращено до 6. Рекомендуемый план размещения рабочих мест показан на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 Рекомендуемая схема размещения рабочих мест

Площадь на одно рабочее место при таком размещении составит 6,87м². Минимальное расстояние между боковыми поверхностями мониторов составит 1,8м. Рабочие места изолированы друг от друга перегородками высотой 1,5м, что защищает от бликов с оконных проёмов, а так же улучшает качество работы сотрудников.

5.2.2 Нормализация микроклимата и воздушной среды.

Требования предъявляемые к микроклимату помещений с ПЭВМ согласно СанПиН 2.4.1340-03:

• В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является вспомогательной, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах должны соответствовать действующим санитарным нормам микроклимата производственных помещений.

• В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.) и связана с нервно-эмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а и 1б в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами микроклимата производственных помещений. На других рабочих местах следует поддерживать параметры микроклимата на допустимом уровне, соответствующем требованиям указанных выше нормативов.

• В помещениях всех типов образовательных и культурно-развлекательных учреждений для детей и подростков, где расположены ПЭВМ, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата .

• В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

• Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений, где расположены ПЭВМ, должны соответствовать действующим санитарно-эпидемиологическим нормативам.

• Содержание вредных химических веществ в воздухе производственных помещений, в которых работа с использованием ПЭВМ является вспомогательной, не должно превышать предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с действующими гигиеническими нормативами.

• Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), не должно превышать предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест в соответствии с действующими гигиеническими нормативами.

• Содержание вредных химических веществ в воздухе помещений, предназначенных для использования ПЭВМ во всех типах образовательных учреждений, не должно превышать предельно допустимых среднесуточных концентраций для атмосферного воздуха в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

На рабочем месте пользователей должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. На работах, производимых сидя и не требующих физического напряжения, температура воздуха должна быть в холодный период года от 22 до 24оС, теплый период года — от 23 до 25 оС. Относительная влажность воздуха на постоянных рабочих местах должна составлять 40-60%, скорость движения воздуха должна быть 0,1 м/с. Для повышения влажности воздуха в помещениях следует применять увлажнители воздуха.

Ионный состав воздуха должен содержать следующее количество отрицательных и положительных аэроионов: минимально необходимый уровень 600 и 400 ионов в 1 см3 воздуха; оптимальный уровень 3 000- 5 000 и 1 500-3 000 в 1 см3 воздуха; максимально допустимый — 50 000 ионов в 1 см3 воздуха.

Проведение контроля аэроионного состава воздуха помещений следует осуществлять непосредственно на рабочих местах в зонах дыхания персонала. Если в результате контроля аэроионного состава воздуха выявляется его несоответствие нормированным показателям, рекомендуется осуществление его нормализации.

Определение потребного воздухообмена производится по количеству углекислоты, выделяемой человеком и по допустимой ее концентрации.

Содержание углекислоты в атмосферном воздухе можно определить по химическому составу воздуха. Однако, учитывая повышенное содержание углекислоты в атмосфере населенных пунктов, следует принимать при расчете содержание СО₂:

для сельских населенных пунктов - 0,33 л/м³

для малых городов (до 300 тыс. жителей) - 0,4 л/м³

для больших городов (свыше 300 тыс. жителей) - 0,5 л/м³

Город Новочеркасск в котором расположен ЮРГТУ, относится к малым городам(до 300 тыс. жителей).

Определим потребный воздухообмен в аудитории, по формуле:

Где L - потребный воздухообмен;

g - количество СО₂, выделяемое одним человеком, g = 23 л/ч;

N – количество людей в аудитории. Берём расчётное N=14 человек, так как в аудитории находится 13 рабочих мест, и одно место преподавателя;

Х_в - допустимая концентрация CO₂, Х_в=1,25 л/м³;

Х_н - содержание СО₂ в наружном воздухе, Х_н = 0,4 л/м³;

L=23*14/1,25*0,4=644 м³/ч;

Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла

Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла

производится по методическим указаниям «расчёт потребного воздухообмена», в согласии со СНиП 2.04.05-91 :

, м³/ч

где : L, м³/ч - потребный воздухообмен;

Q_изб, ккал/ч - избыточное тепло;

_в = 1.206 кг/м³ - удельная масса приточного воздуха;

c _в = 0,24 ккал/кг.град - теплоемкость воздуха;

_t = t _вых - t _пр , ^oC

где : t _вых, ^oC - температура уделяемого воздуха;

t _пр, ^oC - температура приточного воздуха;

Величина _t при расчетах выбирается в зависимости от теплонапряженности воздуха - Q_н :

при Q_н  20 ккал/(м³*ч) _t = 6 ^oC;

при Q_н > 20 ккал/(м³*ч) _t = 8 ^oC;

, ккал/(м³*ч)

где V_п, м³ - внутренний объем помещения.

Таким образом, для определения потребного воздухообмена необходимо определить количество избыточного тепла по формуле :

Q_изб = Q_об + Q_осв + Q_л + Q_р - Q_отд , ккал/ч

где: Q_об, ккал/ч - тепло, выделяемое оборудованием;

Q_осв, ккал/ч - тепло, выделяемое системой освещения;

Q_л, ккал/ч - тепло, выделяемое людьми в помещении;

Q_р, ккал/ч - тепло, вносимое за счет солнечной радиации;

Q_отд, ккал/ч - теплоотдача естественным путем.

Определяем количество тепла, выделяемого оборудованием

Теплоотдача от нагретых поверхностей определяется по формуле

Q_об = a*S*(t_пов - t),

где а - коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху, S - площадь нагретой поверхности, t_пов - температура нагретой поверхности, t - температура воздуха в помещении.

Площади нагретой поверхности S для аудитории с рабочими ПЭВМ будет определятся общей площадью соприкосновения воздуха с поверхностями мониторов ПЭВМ. Площадь поверхности одного ЭЛТ монитора S_м=1,5м².

S=1,5*13=19,5м²

Температура нагрева поверхности ЭЛТ монитора t_пов=60 ^oC.

Температура воздуха в помещении t=23 ^oC.

Коэффициент теплоотдачи от поверхности мониторов к воздуху a=0,25.

Q_об = 0,25*19,5*(60-23)=180,37 ккал/ч

Определяем количество тепла, выделяемого системой освещения

Q_осв = 860  Р_осв    b  cos() , ккал/ч

где :  - коэф.перевода электрической энергии в тепловую,

лампы накаливания  = 0,92 - 0,97,

люминесцентные лампы  = 0,46 - 0,48;

b - коэффициент одновременности работы (при работе всех светильников b = 1);

сos() = 0,7 - 0,8 - коэффициент мощности;

Р_осв, кВт - мощность осветительной установки.

Р_осв=0,02*40=0,8кВт;

Q_осв = 860 * 0,8 * 0,47 * 1 * 0,7 = 226,35 ккал/ч

Определяем количество тепла, выделяемого находящимися в помещении людьми

Q_л = N q_л, ккал/ч

где : N - количество людей в помещении

q_л , ккал/ч - тепловыделения одного человека.

Согласно СНиП 2.04.05-91:

P_л=132Вт/ч;

Так как 1 ккал = 1,163 ватт час, то

q_л=113,5 ккал/ч

Q_л = 14 * 113,5 = 1589 ккал/ч.

Определяем количество тепла, вносимого за счет солнечной радиации

Q_р = m  S q_ост , ккал/ч

где : m - количество окон, m=2;

S, м² - площадь одного окна, S=3,4 м²;

оконные проёмы ориентированы на север;

q_ост, ккал/ч - солнечная радиация через остекленную поверхность, согласно СН-3086-84. q_ост= 65 ккал/ч;

Q_р = 2*3,4*65=442 ккал/ч.

Определяем теплоотдачу, происходящую естественным путем

Если нет дополнительных условий, то можно считать ориентировочно,

что Q_отд = Q_р для холодного и переходного периодов года (среднесуточная температура наружного воздуха ниже +10 ^oC).

Для теплого периода года (среднесуточная температура воздуха выше +10 ^oC) принимаем Q_отд = 0.

Определение количества избыточного тепла:

Q_изб =180,37+226,35 +1589+442=2437,72 ккал/ч;

Определение теплонапряженности воздуха:

Q_н=2437,72 /140=17,41  20 ккал/(м³*ч); _t = 6 ^oC;

Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла:

L=2482,37 /1.206*0,24*6=1403,86 м³/ч;

Воздухообмен необходимый для аудитории выбирается наибольшим из рассчитанных по углекислому газу и теплу. Для 323 аудитории L=1403,86м³/ч.

Определим кратность воздухообмена аудитории:

n=L/V_п;

n=1403,86/140=10,3 ч^-1;

Такая кратность велика для аудитории. Поэтому рекомендуется уменьшить количество рабочих мест в данной аудитории, для снижения нагрузки на вентиляционную систему.