БЖД

Определяем по формуле (2.31) звукопоглощение помещения после акустической обработки:

А2= 2· 10· 5· 0,9+2· 8· 5· 0,9+10· 8· 0,9+10· 8· 0,06 =

= 238,8 единиц поглощения. Снижение уровня шума по формуле (2.30) составляет:

L = 10 lg (238,8/12,6) = 12,8 дБ.

Уровень шума после обработки помещения (60-12,8 = 47,2 дБ А) отвечает нормативным требованиям к помещению с ПЭВМ (см. табл. 2.50).

Задача 6. Пульт управления находится в цехе горячей прокатки. Расстояние от оператора (хлопчатобумажная спецодежда) до источника тепловых излучений составляет 4 м. Температура наружной поверхности источника – 45оС, материал поверхности – сталь, площадь поверхности –120 м2. Предложить мероприятия по защите оператора от тепловых излучений.

Решение

Рассчитаем интенсивность тепловых излучений для рабочего места оператора. Формула для расчета определяется соотношением между расстоянием от источника излучения r и площадью поверхности источника S. При r S интенсивность тепловых излучений рассчитывают по формуле

			Т		4
	0,91S				А
		100
E						.	(2.32)
			r 2

При r S интенсивность тепловых излучений рассчитывают по формуле

			Т		4
	0,91S				А
		100
E						.	(2.33)
			r

В формулах (2.32) и (2.33):

Т – температура поверхности источника, К; А – коэффициент, зависящий от вида спецодежды человека: для хлоп-

чатобумажной ткани – А=85, для сукна – А=110.

Для данного рабочего места r S , поэтому расчет производим по формуле (2.33) и получаем интенсивность тепловых излучений, равную

171

471 Вт/м2, что превышает допустимое значение 350 Вт/м2 (см. табл. 2.42). Для защиты оператора от тепловых излучений рекомендуют использо-

вать теплопоглощающие прозрачные экраны [3, 38]. Необходимое количество экранов определяют из следующего выражения:

m	E1		1,2	(n 1),	(2.34)
	E2
			1,Э

где m – кратность ослабления;

Е1 и Е2 – интенсивность тепловых излучений до и после установления экрана, Вт/м2;

1,2 , 1,Э – приведенная степень черноты между источником излуче-

ния и рабочим местом, а также между источником излучения и экраном, Вт/(м2·К4);

n – количество экранов.

В нашем случае необходимая кратность ослабления составляет: m = 471 / 350 = 1,35.

Приведенную степень черноты между двумя параллельными телами рассчитывают по формуле

			1				,	(2.35)
пр		1			1
						1
		1			2
где 1 , 2 – степень черноты первого и второго тела, Вт/(м2·К4).
Степень черноты выбираем по данным табл. В.6								приложения В [14]:

для источника (сталь) – 0,55 Вт/(м2·К4); для рабочего места оператора –

0,87 Вт/(м2·К4); для материала экрана (стекло) – 0,6 Вт/(м2·К4). Приведенные степени черноты между источником излучения и рабочим местом и между источником излучения и экраном соответственно равны 0,51 и 0,40 Вт/(м2·К4). Подставляя в формулу (2.34) необходимую кратность ослабления и рассчитанные приведенные степени черноты, получаем, что достаточно установить один экран.

172

Задача 7. Рассчитать систему искусственного освещения пульта управления, находящегося в механическом цехе, размеры которого: длина – 130 м, ширина – 48 м, высота подвеса светильников – 8 м. Для освещения использовать лампы типа ДРЛ. Коэффициент отражения для потолка принять равным 50%, для стен – 30% .

Решение

Для расчета общего равномерного освещения с применением ламп типа ДРЛ можно использовать метод светового потока [3, 36]. Световой поток

лампы Fл, лм, рассчитывают по формуле

	Fл	100Ен S K Z	,	(2.36)
		n

где ЕН – нормированная минимальная освещенность, лк; S – площадь освещаемого помещения, м2;

K – коэффициент запаса (табл. Г.4 приложения Г [14] );

Z – коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности к минимальной, для ламп накаливания составляет 1,15, люминесцентных - 1,1;

n – число светильников (или групп светильников);

– коэффициент использования светового потока ламп, который зависит от типа светильника, коэффициентов отражения потока n и стен с, индекса помещения.

Для механических цехов нормированная минимальная освещенность составляет 200 лк, коэффициент запаса – 1,5 [11].

Исходя из оптимального относительного расстояния между светильни-

ками L/HP=0,8 (приложение Г, табл. Г.5 [14]) определяем расстояние между светильниками:

L = 0,8 Hp = 0,7 · 8 = 5,6 м.

Тогда количество светильников по длине цеха составляет: nA = A : L = 130 : 5,6 ≈ 23 шт.

Количество светильников по ширине цеха составляет: nВ = В : L = 48 : 5,6 ≈ 9 шт.

Общее количество светильников составляет:

173

n = nA nВ = 23 · 9 = 207 шт.

Индекс помещения i находится по формуле

i	A В	,	(2.37)
	Hp (A B)

где А, В – длина и ширина помещения, м;

Hp – высота подвеса светильника от уровня рабочей плоскости.

По рассчитанному значению индекса помещения i = 4,4 для светильников с лампами ДРЛ при коэффициентах отражения для потолка 50%, для стен – 30% по табл. Г.8 приложения Г [14] определяем значения коэффициента использования светового потока ламп: =70%. Теперь по формуле (2.36) рассчитываем световой поток одной лампы:

100		200	130	48	1,5	1,15
FЛ								9657 лм.
			207	70

По полученному значению Fл выбираем по табл. Г.7 приложения Г [14] источник освещения с ближайшим большим световым потоком – лампу ДРЛ250, световой поток которой составляет 10000 лм, мощность – 250 Вт.

Рассчитанная система освещения, состоящая из 207 ламп ДРЛ-250, обеспечивает необходимую освещенность рабочих мест в цехе.

Задача 8. Рассчитать общее освещение производственного помещения для работы на ПЭВМ, размеры которого: длина – 30 м, ширина – 10 м, высота – 4,6 м, при использовании светильников ЛПО-02 с четырьмя люминесцентными лампами ЛБ-20. Коэффициенты отражения потолка, стен, рабочей поверхности соответственно равны: 0,7; 0,5; 0,3. Высота рабочей поверхности – 0,8 м, расстояние от центра светильника до потолка – 0,1 м. Выполняемые зрительные работы относятся к разряду ІІІ в.

Решение

Для расчета системы общего освещения применяют метод коэффициента использования светового потока при условии выполнения рекомендованных отношений расстояния между светильниками к высоте их подвеса (таблица Г.5 приложения Г [14]). Отклонение не должно превышать 20%. При этом отношение длины светильника к кратчайшему расстоянию от него до расчетной точки не должно превышать 0,2. Если эти условия не выполня-

174

ются, то необходимо использовать точечный метод расчета [3, 36]. При проектировании освещения предварительно определяют число рядов светильников и их расположение, учитывая следующее:

–отношение расстояния между рядами светильников L к высоте их подвеса h не должно быть больше 1,4 (высоту подвеса обычно берут не большей 4...5 м);

–светильники устанавливают рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами;

–расстояние от крайних рядов до стен берут равным половине расстояния между рядами;

–расстояние от крайнего светильника в ряду до стены равняется половине расстояния между светильниками.

Из справочных данных [14] находим характеристики светильника ЛПО-02 и лампы ЛБ-20: длина светильника – 655 мм, ширина – 655 мм, условный номер группы – 11, световой поток лампы – 1180 лк.

Высота подвеса определяется по формуле

h = H – (hр.м + hсв),

(2.38)

где Н – высота помещения, м;

hр.м – высота рабочей поверхности (может быть 0,7...1,2 м в зависимо-

сти от выполняемой работы), м;

hсв – расстояние от центра светильника до потолка (0,1...1,5 м в зави-

симости от высоты помещения и высоты светильника). Определяем по формуле (2.38) высоту подвеса светильников:

h = 4,6 – (0,8 + 0,1)= 3,7 м.

Проверяем возможность использования метода светового потока:

	0,655	0,18 0,2	,
	3,7

то есть использование метода правомерно.

По методу коэффициента использования светового потока определяют необходимый световой поток одной лампы по формуле

	F	Eн S K Z	,	(2.39)
		N n

175

где Ен – нормированное значение освещенности горизонтальной рабочей поверхности, лк;

S – площадь помещения, м2;

K – коэффициент запаса, К = 1,4 [14];

Z – коэффициент неравномерности освещения, при расположении светильников рядами [14] принимают 1,1;

η – коэффициент использования светового потока; N – количество светильников;

n – число ламп в светильнике.

Если тип светильника и лампы задан, то определяют необходимое количество светильников:

N	Eн S K Z
			,	(2.40)
	n	Fл

где Fл – световой поток одной лампы, лм.

В данном случае светильник, лампа и количество ламп в светильнике известно, поэтому для расчетов используем формулу (2.39). Световой поток лампы ЛБ-20 равен 1180 лм [14]. Нормированная освещенность от общего освещения для зрительных работ ІІІ в составляет 300 лк (см. табл. 2.63).

Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от отражательной способности потолка, стен и рабочей поверхности и индекса помещения (геометрических его размеров) соответственно данному типу светильников по справочным таблицам [14].

Определяем индекс помещения по формуле (2.37):

	i	30 10		2,03 .
		3,7 (30	10)

Для данного светильника ЛПО-02 при индексе помещения 2 и заданных коэффициентах отражения потолка, стен, рабочей поверхности коэффициент использования светового потока равен 0,43 [14].

Определяем необходимое количество светильников:

N	300	30 10 1,4	1,1	68,3.
	4 1180 0,43

При расположении светильников в 5 рядов, параллельно длинной стороне помещения, число светильников в каждом ряду будет равняться:

176

	NP	N	68,3		13,6.
		nP	5

Принимаем число светильников в ряду 14, тогда общее количество светильников

N = 14· 5 = 70.

Определяем фактическую освещенность исходя из формулы (2.39):

EФ	N n Fл		70 4 1180 0,43		307 лк ,
	S K Z		30 10 1,4 1,1

что удовлетворяет нормативным требованиям.

Расстояние между светильниками в ряду (при длине светильника 0,655 м) будет равно:

	A			30		0,655 1,48 м.
R			c
	Np			14

Расстояние от крайних светильников до стены: 1,48 : 2 = 0,74 м. Расстояние между рядами светильников (при ширине светильников 0,655 м)

l1 = B / np – b = 10/5 – 0,655 = 1,34 м.

Расстояние между крайними рядами и стенами: 1,34 : 2 = 0,67 м. Суммарная электрическая мощность всех светильников, установлен-

ных в помещении, составляет:

W = 70· 4· 20 = 5600 Вт = 5,6 кВт.

Таким образом, для обеспечения требуемых условий работы система освещения должна состоять из 70 светильников ЛПО-02, общая мощность которых 5,6 кВт.

Задача 9. Определить минимальную толщину экрана из меди для высокочастотной установки изотропного излучения с частотой 60 кГц. Длина проводника – 4 м, сила тока – 130 А. Рабочее место находится на расстоянии 1 м от источника излучения.

Решение

Характеристиками электромагнитного поля являются напряженности электрического и магнитного полей. Для изотропного излучения (излучение по всем направлениям) ближняя зона (зона индукции) расположена на расстоянии, м,

177

rбл.з 2

Дальняя зона (волновая зона) начинается на расстоянии, м,

rд.з ,

где λ – длина волны, м.

Длину электромагнитной волны определяют по формуле

(2.41)

(2.42)

	c	,	(2.43)
	f

где с – скорость распространения радиоволн, м/с; f – частота поля, Гц.

Определяем длину волны

	c 3			108		0,5 104	м.
	f		60	10	3

Радиус ближней зоны по формуле (2.41) составляет 796 м, то есть рабочее место расположено в ближней зоне.

Для изотропного излучения напряженность электрического поля, В/м, в ближней зоне определяют по формуле

E	I			I	,	(2.44)
	2	r3 2 2 f r3

где I – сила тока в проводнике (антенне), А;

– длина проводника (антенны), м;

ε– диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м (для воздуха равна единице);

ω – круговая частота, с-1;

r – расстояние до источника излучения, м.

Величину напряженности электрического поля, А/м, определяют по формуле

									I
						H				.				(2.45)
							4		r2
Определяем фактические значения напряженности поля:
E			130	4		2	10		4 В / м, H		130	4		41,4 А / м.
		2	1 60 103		13							12
4											4

178

По ГОСТ 12.1.006-84 при частоте 60 кГц допустимый уровень напряженности электрического поля составляет 50 В/м, магнитного поля – 5 А/м. Расчеты показали, что напряженность магнитного поля превышает допустимый уровень.

Определяем необходимое ослабление магнитной напряженности поля (эффективность экранирования):

41,4

G 8,28. 5

Толщину экрана, мм, изготовленного из сплошного материала, которая обеспечит требуемое ослабление поля, определяют по формуле [36]

d	103 lg G			,	(2.46)
		f

где μ – абсолютная магнитная проницаемость материала экрана, Гн/м; ν – удельная электрическая проводимость, Ом/м.

Для меди абсолютная магнитная проницаемость материала экрана составляет 0,99999·10-6 Гн/м, удельная электрическая проводимость –

0,59·108 Ом/м [36].

Определяем минимальную толщину экрана:

d				1000 lg 8,28						0,63 мм.
			103			8
60				99,999	10		0,59	108

Из конструктивных соображений принимаем толщину экрана равной

0,7 мм.

Задача 10. В результате технического переоснащения, основанного на внедрении информационных технологий, в помещении на втором этаже производственного корпуса запланировано установить компьютеры. Определить, сколько рабочих мест, оснащенных ПЭВМ, можно установить в данном помещении и как их разместить в соответствии с установленными нормами. Размер помещения: длина – 7 м, ширина – 4,5 м, высота – 3,5 м.

Решение

Выбранное помещение соответствует требованиям СН 245–71 и НПАОП 0.00-1.31-99. Определим количество компьютеризованных рабочих мест, которые можно разместить в данном помещении.

179

Согласно НПАОП 0.00-1.31-99 на одно рабочее место с ПЭВМ должно приходиться не менее 6 м2. Площадь помещения составляет 31,5 м2, следовательно, в нем можно разместить 5 рабочих мест. Такое количество достаточно для переоснащения производства.

Проверим соответствие объема помещения нормативным требованиям: не менее 20 м3 на одно рабочее место (НПАОП 0.00-1.31-99). Объем поме-

щения составляет 110,25 м3 , то есть на одно рабочее место – 22,05 м3, что соответствует требованиям.

Размещение рабочих мест в помещении проводится с учетом требований, предъявляемых НПАОП 0.00-1.31-99 [14]. Лучше разместить рабочие места рядами вдоль стены с окнами. Это дает возможность исключить отражения на экранах мониторов источников света и улучшить условия для зрительной работы. На рис. 2.23 приведен вариант размещения рабочих мест в помещении.

1 — рабочие места с ПЭВМ; 2 — солнцезащитные жалюзи; 3 — шкафы для хранения дискет и программного обеспечения;

4 — шкафы для хранения документации и специальной литературы

Рисунок 2.23 – План производственного помещения с компьютеризованными рабочими местами

180