1. Обчислити нормативне значення природної освітленості для одного з приміщень. Вихідні дані приведені в таблиці. Описати види природного освітлення, нормування, розрахунок по методиці ДБН В.2.5.-28-2006 [5].

Виды естественного освещения. Его нормирование и расчет

Освещение нормируется СНБ 2.04.05-98 "Естественное и искусственное освещение" (СНиП II-4-79).

Помещения с постоянным пребыванием людей должны, как правило, иметь естественное освещение. Источник естественного (дневного) освещения – солнечная радиация, т.е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света.

Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания), комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения) (рис. 1).

Следует отметить, что естественное освещение имеет резкие колебания уровня освещенности, меняющегося в течение светового дня и по временам года, в зависимости от погодных условий и ряда других факторов. Непостоянство естественного освещения во времени вызывает необходимость введения КЕО (коэффициент естественной освещенности).

КЕО является величиной постоянной и в упрощенном виде представляет собой процентное отношение освещенности определенной точки помещения к одновременной освещенности точки, находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения и освещенной рассеянным светом всего небосвода (рис. 2).

Рис. 1. Схема расположения световых проемов и освещенности помещений: а – боковое одностороннее освещение (при b 12 м); в – верхнее (при b > 5h); г – комбинированное

Рис. 2. Определение величины КЕО

Нормативные значения КЕО для каждого разряда зрительной работы приведены в СНБ 2.04.05-98. В практике КЕО широко используется при расчетах величины световых проемов в проектируемых зданиях. Кроме того он применяется для оценки пригодности помещения для выполнения работ заданной точности. Такая оценка проводится для помещений, целевое назначение которых изменилось или изменился характер выполняемой работы.

В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов (точка ЕМ на рис. 2), а при двустороннем боковом освещении – в точке по середине помещения. В крупногабаритных производственных помещениях при боковом освещении минимальное значение КЕО нормируется в точке, удаленной от световых проемов:

– на 1,5 высоты помещения для работ I-IV разрядов;

– на 2 высоты помещения для работ V-VII разрядов;

– на 3 высоты помещения для работ VIII разряда.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

Допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением. Нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производится независимо.

В производственных помещениях со зрительной работой I-III разрядов следует устраивать совмещенное освещение. Допускается применение верхнего естественного освещения в крупно пролетных цехах, в которых работы выполняются в значительной части объема помещения на разных уровнях от пола и на различно ориентированных в пространстве рабочих поверхностях. При этом нормированные значения КЕО принимаются для разрядов I-III соответственно 10, 7, 5 %.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения.

Номер підваріанту	Мінімальний розмір об'єкту различия, мм	Місто України	Азимут, град	Місце світлового отвору
4	0.42	Сумми	70	Ліхтар „ ШЕД "

На стадии эскизного проектирования приблизительное значение необходимой площади светопрорезей можно расчитать:

- при боковом освещении помещений по формуле:

Где:

Sв– площади световых прорезей при боковом освещении;

Sл – площадь пола помещения;

e_n - нормированное значение КПО, определяется по таблицам.

m – коэфициент светового климата светового прореза, определяется по таблице.

К_з – коэфициент запаса, выбирается по таблице.

η_в η_л – коэфициенты, которые учитывают световую активность окон и фонарей, выбирается по таблице.

К_буд – коэфицент учитывающий затемнение окон противоположными домами.

r1, r2 – коэфициенты которые учитывают повышение КПО за счет света, отбитого от внутренних поверхностей помещения, определяется по таблице.

τ₀ – общий коэфициент светопропускания, определяется по формуле:

где:

- τ₁ – коэфициент светопропускания материала

- τ₂ – коэфициент учитывающий потери света в светопрорези (0,85)

- τ₃ – коэфициент учитывающий потери света в металоконструкциях (при боковом освещении = 1)

- τ₄ – коэфициент учитывающий потерю света в солнцезащитных устройствах (при отсутствии 1)

- τ₅ – коэфициент учитывающий потери света в защитной сетке, которая устанавливается под фонарями (0,9 при наличии, если нет 1)

Выберем для окон прозрачное органическое стекло τ₁ =0,9:

0,9*0,85*1*1*1=0,765

Значение коофициента светового климата определяем в связи с указанными азимутом и расположением города в сооттветствующем регионе: сумы принадлежат к 2-му светоклиматичесокму поясу, азимут равен 70 градусов – расположение является восточным, коофицент светового климата при данных условиях равен 1,09.

5. Визначити зниження рівня шуму на робочому місці на відстані R, м від джерела шуму - дизельного двигуна, встановленого на випробувальній станції, якщо відомо, що рівень шуму на відстані 1 м від дизеля рівний L, дБ, а також ефективність звукозахисного екрану розміром h х l, якщо встановити його між дизелем і робітником так, що витримується задане співвідношення a/b, де а - відстань між екраном і дизелем, b - відстань між екраном і робочим місцем. Частота звуку дорівнює f, Гц. Вихідні дані приведені в таблиці 6 [7]. Описати основні характеристики шуму, нормування, методи захисту.

Основные параметры, характеризующие шум

Основными физическими характеристиками шума являются:

1. Интенсивность звука (J). Это количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 секунду через площадь в 1м², перпендикулярно распространению звуковой волны. Другими словами, это средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесённый к единице площади поверхности. Интенсивность звука измеряется в [Вт/м²].

2. Звуковое давление (Р). Это разность между мгновенным значением полного давления и средним значением в невозмущённой среде. Это дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление измеряется в паскалях [Па].

3. Частота (f). Это число полных колебаний в единицу времени. Измеряется в герцах [Гц].

4. Звуковая мощность – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Учитывая протяженный частотный диапазон (20-20000 Гц) при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности шума:

где:

J – интенсивность шума в точке измерения,

J0 – интенсивность шума в области порога слышимости.

При расчетах и нормировании используется показатель — уровень звукового давления:

где:

Р – фактическое звуковое давление в конкретной точке,

Р0 – звуковое давление, соответствующее порогу слышимости.

За единицу измерения звукового давления принят бел (Б), но на практике применяется величина децибел (дБ).

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность и звуковое давление, которые воспринимает человек, называется порогом слышимости. Порог слышимости зависит от частоты звука. Болевой порог – это болевые ощущения, при звуковом давлении более чем 200 Па и интенсивности звука в 10 Вт/м². Между порогом слышимости и болевым порогом и располагается область слышимости человеческого уха (20-20000 Гц). Некоторые значения уровней интенсивности шума приведены в таблице:

По статистическим характеристикам шум бывает стационарный и нестационарный.

Стационарный шум – это шум, который характеризуется постоянством средних параметров: интенсивности (мощности), распределения интенсивности по спектру (спектральная плотность), автокорреляционной функции.

Нестационарный шум – это шум, длящийся короткие промежутки времени.

По частоте шум подразделяется на низкочастотный (200-2000 Гц), среднечастотный (2000-4000 Гц) и высокочастотный (более 4000 Гц).

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различные двигатели и механизмы. Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а так же источники, вызывающие вибрацию.

По природе происхождения шум бывает:

1. Механический.

2. Аэродинамический.

3. Гидравлический.

4. Электромагнитный.

По времени действия шум делится на постоянный (с колебанием интенсивности звука не более 5 дБ) и непостоянный или импульсный (с резкими изменениями интенсивности звука).

По длительности действия шум бывает кратковременный и продолжительно действующий. Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума для конкретного работника устанавливается с учетом тяжести и напряженности труда и в зависимости от этого может составлять от 60 до 79 дБ. Превышающий ПДУ производственный шум является стрессовым фактором. Длительное воздействие шума с уровнем звукового давления свыше 90 дБ снижает производительность труда на 40-60%. Индустриальный шум, превышающий ПДУ, оказывает на организм работающего двоякое: специфическое и неспецифическое действие.

1. Специфическое действие шума сказывается на слуховом анализаторе, его звуковоспринимающей части, что приводит к развитию профессиональной тугоухости. Дистрофические (обменные, обратимые), а затем деструктивные (структурные, мало- или необратимые) изменения в слуховом анализаторе развиваются по причине длительной работы органа слуха в режиме повышенной шумовой нагрузки, повышенной афферентной импульсации, в истощающем режиме.

2. Неспецифическое действие шума оказывает влияние, в первую очередь, на центральную нервную систему (ЦНС), пищеварительную систему, сердечно-сосудистую систему (вплоть до инфаркта миокарда).

Продолжительное действие шума вызывает у человека головную боль, головокружение, расстройства нервной системы и сердечно-сосудистой системы и нарушения обмена веществ в организме. Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнение различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонических болезни.

Номер підваріанту	L,дБ	R,м	f,Гц	h,м	l,м	a/b
4	120	15	500	1,9	5,5	0,2

Уровни звукового давления, дБ в октавных полосах частот со среднегеометрической частотой 500 Гц равна 73 дБ.

Октавные уровни звукового давления определяются по формуле

,

где - октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ, определяемый из паспортных характеристик оборудования или принимаемый по табл. (73 дБ); - коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля и принимаемый по r, м (=1)

S

a

r

РТ

a l

РТ

h

r

a

ИШ a

АЦ

Рис. 1 План помещения и схема расположения источника шума и расчётной точки.

между акустическим центром (АЦ) источника шума и расчётной точкой к максимальному габаритному размеру , м, источника (при r > 2 ); Ф – фактор направленности источника шума, определяемый по опытным данным; при равномерном излучении звука Ф = 1; S – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник шума при равном удалении от его поверхности и проходящей через расчётную точку, м; если r > 2, то , где - пространственный угол излучения, величина которого зависит от местоположения источника шума; - в пространстве (на колонне в цехе); - на поверхности пола, перекрытия, стены; - в двухгранном угле, образованном ограждающими конструкциями; - в трёхгранном угле; B – постоянная помещения, м;

,

где - общая площадь ограждающих поверхностей, м;

- средний коэффициент звукопоглощения в помещении (для механических и металлообрабатывающих цехов ).

Уровень снижения шума:

25. Обчислити частоту власних коливань системи "дизель - амортизатори", якщо статичне осідання амортизаторів рівне 3,5 мм [3].

Запишем краткое условие задачи: х₀=0,0035 м

На двигатель действуют две силы: сила упругости пружины Fu=-kx и сила тяжести Ft=mg.

Статическая нагрузка предпологает что система находится в состоянии покоя, тоесть уравновешена, а значит Fu=Ft, значит коэффициент упругости пружины равен:

k=mg/x₀

Период колебаний равен:

Частота колебаний равна:

36.Розрахувати опір розтіканню струму в грунті одиночного вертикальної пруткового заземлювача діаметром 16 мм, завдовжки 3 м з глибиною залягання верхнього краю від поверхні землі 0,7 м. Грунт - пісок [3; 4].

Песок имеет возможные пределы колебаний сопротивления: 400-700 Ом

Значение сопротивления для вертикальных заглублённых в грунте по формуле:

где l, d и H – длина, диаметр и глубина заложения середины электрода от поверхности грунта, м, определяемая по формуле , (Н₀ – глубина погружения верхнего края относительно поверхности)

44. Визначити потребу в санітарно-побутових приміщеннях і устаткуванні (площі вбиралень, душових, туалетів, приміщень для обігріву робітників і вживання їжі, кількість душових). Розрахувати потрібну витрату гарячої і холодної води. Кількість рабочих - десятиразова сума цифр шифру студента, з них треть - жінки [ 3,7].

Состав и площади бытовых помещений и устройств должны соответствовать СНиП 11-02-76.

Расчеты должны производится в зависимости от группы производственных процессов: рассмотрим сварщиков, принадлежащих к группе 1б.

Шифр – 008434, сумма умноженная на 10 = 19*10=190 человек.

Треть, а значит 33 % - женщины: 190*33=64 женщины.

Расчеты умывальных, душевых и туалетов ведуться отдельно для мужчин и женщин.

При расчете бытовых помещений считают что ими пользуются 90 % рабочих за смену. Тоесть

190*0,9=171, из них 57 - женщины.

Помещение для приема пищи при норме площади на 1 чел. 0,7 м² должно иметь площадь (при обеде в две смены):

0,7*171/2=60,2 м²

Помещение для сушки и обеспыливания одежды при норме 0,2 м² на чел. и потребности у 50% рабочих составляет:

0,5*0,2*171=17,1 м²

Количество рожков душа при норме 1 рожок на 5 человек :

114/5=23 шт для мужчин и 57/5=12 шт для женщин.

Площадь душевых определяется из расчета 0,5 м² на человека:

114*0,5=57 м²для мужчин и 57*0,5=28,5 м² для женщин.

Количество кранов умывальников при норме 1 кран на 15 человек:

114/15=8 шт для мужчин и 57/15=4 шт для женщин.

Площадь умывальных (считая, что на 1 человека приходится 0,1 м²) составляет:

114*0,1=11,4 м² для мужчин и 57*0,1=5,7 м² для женщин.

Для обогрева рабочих в холодное время года (при норме 0,1 м² на 1 человека):

171*0,1=17,1 м²

Количество унитазов с расчетом 1 унитаз на 15 женщин или на 30 мужчин:

114/30=4 шт для мужчин и 57/15=4 шт для женщин.

а площадь туалетов при площади 2,5 м² на унитаз:

4*2,5=10 м² для мужчин и 4*2,5=10 м² для женщин.

Для количества женщин меньше 100 помещений для личной гигиены женщин не предусмотренно.

Нормы расхода горячей и холодной воды:

Оборудование	Расход воды, л	Для мужчин	Для женщин
Умывальники	4 на одну процедуру	8*4=32 л	4*4=16 л
Душ	500л на 1 сетку в час	23*500=11500 л/ч	12*500=6000 л/ч