ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Энергетические затраты человека при различных видах деятельности. Методы оценки тяжести труда

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Задача 1.1.
Определить потребный воздухообмен L в помещении, если в результате технологического процесса выделяется моноксид углерода в количестве и избыточное тепло в количестве . Температура приточного воздуха равна , температура в рабочей зоне равна . Высота вытяжных отверстий над уровнем рабочей площадки равна . В приточном воздухе моноксида углерода не содержится

Задача 1.2
Оценить пригодность цеха (т.е. соответствие потребного и фактического воздухообмена) объемом V1 = 1550 м2 для выполнения работ, в ходе которых выделяется , , , , а также избыточного тепла. Вентиляционная система обеспечивает полную замену воздуха в цехе раз в течение часа. Температура в рабочей зоне равна , температура приточного воздуха равна . Вытяжные отверстия находятся на высоте от рабочей площадки.

Задача 1.3
Определить потребный воздухообмен L в помещении, если в результате технологического процесса выделяется ацетон в количестве и избыточное тепло в количестве . Температура приточного воздуха равна , температура в рабочей зоне равна . Высота вытяжных отверстий над уровнем рабочей площадки равна .

Задача 2.1
Произвести расчет искусственного общего (люминесцентного) освещения методом коэффициента использования светового потока в помещении, где проводятся работы, соответствующие разряду Б2. Размеры помещения: длина , ширина , высота подвеса светильника , коэффициенты отражения стен и потолка и соответственно равны 50 и 50. Принять коэффициент запаса , коэффициент неравномерности Число ламп в светильнике равно . Длина светильника равна 1м. Подобрать люминесцентные лампы и светильники к ним.

Задача 2.2
Произвести расчет искусственного общего (люминесцентного) освещения методом коэффициента использования светового потока в цехе, где проводятся работы, соответствующие разряду IIIa. Размеры помещения: длина , ширина , высота подвеса светильника , коэффициенты отражения стен и потолка и соответственно равны 50 и 50. Принять коэффициент запаса , коэффициент неравномерности . Число ламп в светильнике равно . Длина светильника равна 1 м. При определении нормируемой минимальной освещенности считать фон светлым, а контраст объекта с фоном - высоким. Подобрать люминесцентные лампы и светильники к ним.

Задача 3.1.
Определить верхний и нижний граничные частоты для октавы со среднегеометрической частотой

Задача 3.2.
Определить снижение уровня интенсивности шума на расстоянии от источника шума, если измеренный уровень интенсивности шума на расстоянии от источника равен .

Задача 4.1
Считается, что наиболее вредными для человеческого организма являются электромагнитные излучения с длиной волны 20-30 см. Какова частота этих волн? Какие параметры нормируются для этого диапазона?

Задание 4.2
Действующее значение напряженности электрического поля, измеренное на расстоянии 1 м от экрана телевизора, оказалось равным Е В/м. Эффективным способом защиты от электромагнитных излучений является защита расстоянием. Считая, что напряженность Е убывает с расстоянием пропорционально кубу, определить, на каком расстоянии будет измерено принимаемое рядом исследователей за безопасное значение ? Чему равно Е на расстоянии и на рекомендуемом гигиенистами расстоянии 4 м?

Задача 5.1
Определить эффективную эквивалентную дозу облучения человека, если у него облучаются легкие и желудок, эквивалентная доза за год, приходящаяся на эти органы, составляют, соответственно, и . Сделайте вывод об опасности этой дозы, исходя из основных дозовых пределов облучения:

Задача 5.2
От естественного излучения человек получает 2,4 мЗв в год. Определить время, за которое человек может «набрать» до годовой допустимой нормы: А) при полете на самолете на высоте 10 км; Б) у цветного телевизора.

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Тема 1: Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности
Качество воздушной среды. Микроклимат помещений
Задача 1.1.
Определить потребный воздухообмен L в помещении, если в результате технологического процесса выделяется моноксид углерода в количестве и избыточное тепло в количестве . Температура приточного воздуха равна , температура в рабочей зоне равна . Высота вытяжных отверстий над уровнем рабочей площадки равна . В приточном воздухе моноксида углерода не содержится.

Примечания:
1. ;
2. плотность воздуха ;
удельная теплоемкость .

Решение:

Потребный воздухообмен, исходя из количества опасных газов, содержащихся в воздухе, определяется по следующей формуле:
,
где
- количество вредного вещества, поступающего в цех в течении определенного времени;
- Предельно Допустимая Концентрация вредного вещества в объёме пространства.
Подставив исходные данные в формулу, получим следующую величину потребного воздухообмена, что бы обеспечить нормальные условия труда:

Потребный воздухообмен, исходя из избыточного тепла, определяется по следующей формуле:
,
где
- избыточное тепло, выделяемое в процессе работы;
удельная теплоемкость воздуха ;
плотность воздуха .
- температура вытяжного воздуха, которая определяется по следующей формуле:
,
где
- температура в рабочей зоне;
- температурный градиент по высоте
- высота расположения вытяжных отверстий.
Подставив значения в формулу, получим:

Теперь у нас все значения, что бы определить потребный воздухообмен по избыточному теплу:

По данной задаче можно сделать вывод о том, что необходимо обеспечить потребный воздухообмен в размере . (данное значение является максимальным из двух рассчитанных).

Задача 1.2
Оценить пригодность цеха (т.е. соответствие потребного и фактического воздухообмена) объемом V1 = 1550 м2 для выполнения работ, в ходе которых выделяется , , , , а также избыточного тепла. Вентиляционная система обеспечивает полную замену воздуха в цехе раз в течение часа. Температура в рабочей зоне равна , температура приточного воздуха равна . Вытяжные отверстия находятся на высоте от рабочей площадки.
Примечания:
1.
2. аммиак и диоксид серы обладают эффектом суммации;
3. считать концентрацию каждой примеси в приточном воздухе равной нулю.
Решение:
Для оценки пригодности цеха, необходимо определить: в начале,
фактический воздухообмен, во-вторых, потребный воздухообмен.

Фактический воздухообмен определим по формуле:
,
где
- количество полных замен воздуха в цехе в течении часа;
- объём цеха.
Получим следующее значение:

Определим значение потребного воздухообмена для каждой концентрации вредных веществ в воздухе. Так как необходимо, считать концентрацию каждой примеси в приточном воздухе равной нулю, формула преобразуется в следующий вид:

Таким образом получим:
1. потребный воздухообмен для монооксида углерода СО:

2. потребный воздухообмен для этилена :

3. потребный воздухообмен для аммиака :

4. потребный воздухообмен для диоксида серы :


5. так как аммиак и диоксид серы обладают эффектом суммации:

6. потребный воздухообмен при избыточном тепле равен (расчётные формулы описаны выше):

Далее необходимо определить максимальное значение потребного воздухообмена:

Для оценки пригодности цеха используем следующее условие, при котором цех является пригодным для работы:

В нашем случае:

Следовательно, данный цех НЕ пригоден к использованию.

Задача 1.3
Определить потребный воздухообмен L в помещении, если в результате технологического процесса выделяется ацетон в количестве и избыточное тепло в количестве . Температура приточного воздуха равна , температура в рабочей зоне равна . Высота вытяжных отверстий над уровнем рабочей площадки равна .
Примечание:

1. считать концентрацию примеси в приточном воздухе равной 0,3 ПДК.
2.

Решение:

Аналогично решением предыдущих задач, определим потребный воздухообмен при нахождении в воздухе паров ацетона:

Определим воздухообмен при выделении избыточного тепла:


Таким образом, необходимо обеспечить потребный воздухообмен в количестве .



Тема 2: Производственное освещение. Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока

Задача 2.1

Произвести расчет искусственного общего (люминесцентного) освещения методом коэффициента использования светового потока в помещении, где проводятся работы, соответствующие разряду Б2. Размеры помещения: длина , ширина , высота подвеса светильника , коэффициенты отражения стен и потолка и соответственно равны 50 и 50. Принять коэффициент запаса , коэффициент неравномерности Число ламп в светильнике равно . Длина светильника равна 1м. Подобрать люминесцентные лампы и светильники к ним.
Решение:
Искусственное освещение проектируется методом коэффициента использования светового потока, которое определяется по следующей формуле:
,
где
F – Световой поток лампы;
Em - минимально нормируемая освещенность ;
k – Коэффициент запаса ;
S – площадь помещения, определяемая по формуле:

z - Коэффициент неравномерности ;
N – число светильников, определяется из следующего отношения:

? –коэффициент использования светового потока и зависит от индекса помещения i, которое определяется по следующей формуле:
,
где
h – расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью;
a – длина помещения;
b – ширина помещения.

Для определения коэффициента использования светового потока воспользуемся таблицей, из которой видно, что:

Таким образом, представляется возможным определить световой поток:

По значению светового потока произведем выбор лампы. Для этого воспользуемся таблицей сортамента. В итоге выберем лампу:

Тип лампы: ЛХБ-40, со следующими технологическими параметрами:

- Световой поток: ;
- Мощность: 40 Вт;
- Напряжение на лампе: 103 В;
- Ток лампы: 0,43 А.
Для данной лампы подберем светильник - НПП-03-40.

Задача 2.2
Произвести расчет искусственного общего (люминесцентного) освещения методом коэффициента использования светового потока в цехе, где проводятся работы, соответствующие разряду IIIa. Размеры помещения: длина , ширина , высота подвеса светильника , коэффициенты отражения стен и потолка и соответственно равны 50 и 50. Принять коэффициент запаса , коэффициент неравномерности . Число ламп в светильнике равно . Длина светильника равна 1 м. При определении нормируемой минимальной освещенности считать фон светлым, а контраст объекта с фоном - высоким. Подобрать люминесцентные лампы и светильники к ним.

Решение:
Искусственное освещение проектируется методом коэффициента использования светового потока, которое определяется по следующей формуле:
,
где
F – Световой поток лампы;
Em - минимально нормируемая освещенность ;
k – Коэффициент запаса ;
S – площадь помещения, определяемая по формуле:

z - Коэффициент неравномерности ;
N – число светильников, определяется из следующего отношения:

? –коэффициент использования светового потока и зависит от индекса помещения i, которое определяется по следующей формуле:
,
где
h – расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью;
a – длина помещения;
b – ширина помещения.

Для определения коэффициента использования светового потока воспользуемся таблицей, из которой видно, что:

Таким образом, представляется возможным определить световой поток:

По значению светового потока произведем выбор лампы. Для этого воспользуемся таблицей сортамента. В итоге выберем лампу:

Тип лампы: ЛХБ?65, со следующими технологическими параметрами:

- Световой поток: ;
- Мощность: 65 Вт;
- Напряжение на лампе: 110 В;
- Ток лампы: 0,67 А.