БЖД. И. Ю. Гриванов о. В. Гриванова с. М. Гриванова
 Скачать 1 Mb.
|
|
Обоснование категории тяжести работы При работе с компьютером категория тяжести работы определяют- ся как «легкая» – 1 категория, которая подразделяется на 1а и 1б. 1а – категория – энергозатраты до 120 ккал/час 1б – связана с ходьбой – энергозатраты составляют от 120– 150 ккал/час Студент сам обосновывает выбранную категорию тяжести работы и принимает самостоятельно величину энергозатрат человеком. Опти- мальный баланс ионизации воздуха в помещении определяется в соот- ветствии с табл. 3.1. Таблица 3.1 Уровни ионизации воздуха в помещении при работе на ВДТ и ЭВМ Уровни Число ионов в 1 см 3 воздуха n + см -3 n + см -3 Минимально необходимые 400 600 Оптимальное 1500–3000 3000–5000 Максимально допустимые 50000 50000 Источники избыточного тепла Источниками избыточного тепла являются 1. Тепло, излучаемое работающим персоналом (от людей) Q л = q n, Ккал/ч, где q – категория тяжести, Ккал/ч n – количество людей 2. Тепло, излучаемое компьютерами Q к = х F х (t ст – t раб зон ) х n x N, Ккал/ч, где – коэффициент теплоотдачи, Ккал/м 2° С – для горизонтальных поверхностей 5,6–8,5 – для вертикальных поверхностей 4,5–6,5 F – площадь соответственно горизонтальной и вертикальной по- верхности, м 2 t ст – температура стенки, С t раб зон – температура рабочей зоны, С 25 n – количество горизонтальных и вертикальных стенок N – количество установленных компьютеров F – площадь для горизонтальных и вертикальных стенок студент принимает самостоятельно исходя из средних значений различных мо- дификаций компьютера. Температуру стенки рекомендуется принять: t ст = 45 о С t раб зон – принимается по выбранному значению оптимальных пара- метров микроклимата Тепло, излучаемое компьютерами, рассчитывается отдельно от вер- тикальных и горизонтальных стенок, затем суммируются. 3. Тепло, поступающее от солнечной радиации: Q сл рад = х F х q ср х n, Ккал/час, где – коэффициент, зависящий от вида остекления и качества стекла = 1 при двойном остеклении = 0,9 ÷ 1 при зашторивании окон = 0,4 ÷ 0,5 q ср – количество тепла, проходящее через 1м 2 поверхности окна в единицу времени. Зависит q ср от ориентации помещения по отношению к румбам света, угла поворота к ним и материала переплета оконных проемов. Достигает максимального значения 145 ккал/ чм 2 при распо- ложении окон в южной стороне под углом 65 q ср = 1 Ккал/чм 2 F – площадь окна принимается условно: F = 2 1.8, м 2 n – количество окон Расчет воздухообмена для ассимиляции теплоизбытков Воздухообмен по теплоизбыткам рассчитывается на вытяжку ч м ) t (t ρ C Q = V пр ух выт i = i = i выт / 3 3 1 , где ∑Q i = Q л + Q к + Q сл рад , Ккал/час – суммарные теплоизбытки, от уч- тенных источников. С – теплоемкость удаляемого воздуха С = 0,24 Ккал/кг С t ух – температура уходящего воздуха t ух = С t пр – температура приточного воздуха (равен принятой оптимальной температуре) t пр = С 26 выт – плотность уходящего воздуха, принимается по справочнику выт = 0.85 кг/м 3 Температура уходящего воздуха на стадии проектирования поме- щения принимается через температурный градиент ∆ t. Температурный градиент ∆ t – показывает изменение температуры на 1–2 С на каждый метр высоты выше рабочей зоны. t ух = t пр + ∆t, С Определив объем вытяжки, необходимо выбрать систему вытяжной вентиляции. Оптимальные параметры микроклимата могут быть выведены из равновесия за счет теплоизбытков в помещении. Источниками тепла могут быть различные источники, но наиболее характерные – люди, солнечная радиация, горячие поверхности, лампы накаливания. Никогда нельзя учитывать тепло от отопительных приборов, люминесцентных ламп. Поддерживать оптимальные параметры возможно только опреде- ленной системой вентиляции. Вентиляция производственных помещений Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения на постоянных рабочих местах, в рабочей и обслуживаемой зонах помещений, метеорологических усло- вий и чистоты воздушной среды, соответствующих гигиеническим тре- бованиям. В зависимости от способа перемещения воздуха различают венти- ляцию естественную и механическую. Естественную вентиляцию подразделяют на: 1. Полуорганизованную Вытяжка – естественная организованная (каналы проложены в стенах) Приток– неорганизованный: через окна, двери. 2. Неорганизованную Аэрация – приток и вытяжка неорганизованные через односторон- нее расположение окон. Неорганизованная вентиляция – проветривание, сквозняк По назначению различают вентиляцию: • общеобменную • локальную – как правило вытяжная система • комбинированную – общеобменная + локальная. При общеобменной вентиляции происходит равномерное поддер- жание необходимых параметров микроклимата, качество воздуха за счет расчетного воздухообмена по конкретному виду вредности во всем помещении. Локальная вытяжная вентиляция предназначена для удаления за- грязненного воздуха непосредственно по месту его образования. При- 27 точная локальная система вентиляции (встречается редко, как правило, в горячих цехах) — для подачи воздуха на определенные рабочие места или участки. Поддержание однозначных параметров микроклимата в воздухе рабочей зоны производственного помещении обеспечивается конди- ционированием. При кондиционировании в помещении поддерживают- ся необходимые температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в течение всего года. Технологическое кондициони- рование воздуха обеспечивает создание параметров воздушной среды, удовлетворяющих требованиям технологического процесса. Аварийная вентиляция предназначается для быстрого удаления из помещений значительных объемов воздуха с большим содержанием вредных и взрывоопасных веществ, поступающих в помещение при на- рушении технологического режима и авариях. Аварийная вентиляция проектируется вытяжной. Все системы вентиляции работают на определенном расчетном воздухообмене. Выбор системы вентиляции осуществляется по объему воздуха, приходящегося на человека. Этот подход применяется при отсутствии вредностей в помещении. Минимальный объем воздуха необходимый для человека 15 м 3 Воздух – основной продукт питания. Если на человека приходится 40 м 3 – система вентиляции естест- венная. На человека приходится 30 м 3 – система вентиляции – вытяжка ме- ханическая, приточная система – естественная. На человека приходится 20 м 3 – система вентиляции комбиниро- ванная приточно-вытяжная механическая система вентиляции. На ми- нимуме работать не разрешается. Второй подход к выбору системы вентиляции – через коэффициент кратности. Коэффициент кратности показывает сколько раз за час необ- ходимо поменять объем воздуха равный объему. Коэффициент кратно- сти устанавливается на вытяжку и на приток. Воздухообмен рассчитывается для ассимиляции определенного ви- да загрязнения воздуха рабочей зоны. В помещении может быть: тепловая загрязненность, загазован- ность, запыленность, влагоизбытки. Расчет коэффициента кратности вытяжки: пом выт выт V V = n Этот коэффициент показывает сколько раз за час, удаляется воздух из помещения, поэтому его единица измерения: ч -1 28 Если коэффициент кратности больше 2, вытяжка – механическая, если меньше 2, то система вентиляции – естественная. Если коэффици- ент кратности на вытяжку значительно больше 2, то для снижения зна- чения данного коэффициента необходимо предложить мероприятия по снижению теплоизбытков. Предлагаются мероприятия по снижению теплоизбытков в поме- щении и пересчитывается воздухообмен на вытяжку и на приток. Принять значение энергозатрат человеком более уточненными рав- ные q = 120 Ккал/ч Температуру стенки компьютера принять t ст = 40 Применить зашторивание окон и тогда коэффициент остекления можно принять =0,4 ÷ 0,5. С учетом принятых мероприятий произвести расчет воздухообмена и рассчитать заново коэффициент кратности, которые принимаются за основу. По новому коэффициенту кратности окончательно предлагается вытяжная система вентиляции. Но для полной характеристики системы вентиляции необходимо рассчитать объем приходящего воздуха. Это можно сделать, зная количество приточного воздуха. Количество приточного воздуха определяется через уравнение ба- ланса: G выт = G пр , где G выт – это количество уходящего воздуха G пр – это количество приходящего воздуха Количество воздуха в общем виде рассчитывается следующим об- разом: V = G , кг/ч, где V – соответствующий объем воздуха (вытяжки, притока или поме- щения) ρ – плотность воздуха Так как для поддержания оптимальных параметров необходима меха- ническая система вентиляции, то уравнение баланса можно записать в виде: ест пр мех пр мех выт G + G = G Как мы видим, в правой части помимо механического притока до- бавился естественный приток, т.к. он всегда присутствует при работе механической приточно-вытяжной вентиляции. пр пом ест пр ρ V = G кг ест пр мех выт мех пр G G = G кг 29 выт выт мех выт ρ V' = G кг пр = 0,95 кг/м 3 пр мех пр мех пр ρ G = V' Теперь нам известны все характеристики системы вентиляции, ко- торую нужно установить для поддержания оптимальных параметров микроклимата. После этого необходимо установить класс условий труда по параметрам микроклимата и обосновать установленный класс усло- вий труда. Контрольные вопросы 1. Какие параметры микроклимата принимаются в качестве опти- мальных? 2. Что означает термин «оптимальные параметры микроклимата»? 3. В чем заключается принцип нормирования параметров микро- климата? 4. Применим ли принцип параметров микроклимата при работе с компьютерами? 5. Какие параметры микроклимата устанавливаются при работе с компьютерами? 6. Что может вывести параметры микроклимата из равновесия? 7. Назовите источники избыточного тепла. 8. Какой системой поддерживаются оптимальные параметры мик- роклимата, которые постоянные в течение года? 9. Что такое ассимиляция теплоизбытка? 10. Как определяется количество приточного воздуха? 11. Что показывает коэффициент кратности? 12. Какой класс условий труда устанавливается для оптимальных параметров микроклимата? 13. Когда применяется система кондиционирования? 14. Чем отличается кондиционер от системы кондиционирования? 15. Решает ли проблему поддержания заданных оптимальных па- раметров в производственных помещениях при работе с компьютерами установка кондиционера?. 16. При установке кондиционера нужна ли вытяжная механическая система вентиляции? 17. Какие системы вентиляции применяются на предприятиях? 30 Практическое занятие № 4 КАЧЕСТВО ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ Цель работы: Рассчитать концентрацию вредных веществ, выде- ляемых ПЭВМ, в воздухе помещений Задачи работы: 1. Указать использованный нормативный документ 2. Указать нормативные требования к концентрации вредных ве- ществ, выделяемых ПЭВМ, в воздухе помещений 3. Установить класс опасности веществ, выделяемых ПЭВМ 4. Рассчитать воздухообмен по загазованности 5. Определить коэффициент кратности на вытяжку и предложить систему вентиляции. Методика выполнения работы Концентрации вредных веществ, выделяемых ПЭВМ в воздух по- мещений, не должны превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для атмосферного воздуха, согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 «Гигиенические требования к персональным элек- тронно-вычислительным машинам и организации работы». Качество воздуха рабочей зоны зависит от фактической концентра- ции вредного вещества в воздухе рабочей зоны. V М = C ф , мг/м 3 , где М – количество вредного вещества в воздухе рабочей зоны, в мил- лиграммах; V – объем помещения, м 3 Фактическая концентрация вредного вещества строго контролиру- ется, т.к. при определенных ее значениях может произойти острое от- равление организма и возможен смертельный исход. Концентрация вредного вещества, безопасная для организма человека на протяжении всего рабочего стажа на производстве, называется предельно допусти- мой концентрацией (ПДК) (мг/м 3 ). В каждой стране устанавливаются свои значения ПДК. Значения ПДК приведены в ГН 2.2.51313–03 «Предельно-допусти- мые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Не на все вещества установлены ПДК, но без установления кри- терия безопасности работать с веществами не разрешается. Ежегодно в промышленности выпускаются новые вещества, воздействие кото- рых на здоровье человека до конца не изучено. В этом случае вводит- ся критерий – ориентировочный безопасный уровень воздействия – ОБУВ, (мг/м 3 ). 31 Значения ОБУВ приведены в ГН 2.2.51314–03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Основным критерием опасности вещества выступает класс опасности. Классы опасности вредных веществ – вредные вещества по сте- пени опасности воздействия на организм человека подразделяются на: 1 класс – чрезвычайно опасные 2 класс – особо опасные 3 класс – опасные 4 класс – мало опасные. Неопасных веществ в природе нет. Степень поражающего воздей- ствия на организм человека определяется его классом опасности и зна- чением фактической концентрации вредного вещества в воздухе рабо- чей зоны. Согласно требованиям Р 2.2.2006–05, фактическая концентрация не должна превышать 0.8 ПДК соответствующего вещества. Качество воздуха в рабочей зоне будет безопасным, при котором фактическая концентрация не будет превышать 0.8 ПДК. Достигается такое качество воздуха за счет применения системы вентиляции. Расчет воздухообмена по загазованности Расчет воздухообмена производится отдельно по каждому веществу: i i I ПДК G = V 8 , 0 , м 3 /час, где G i – количество вредного вещества поступившего в воздух рабочей зоны, кг/ч ПДК i – ПДК конкретного вещества, мг/м 3 Необходимо следить за размерностью G i и ПДК i и приводить к еди- ным единицам размерности. Рассчитывая воздухообмен по веществам, необходимо учитывать класс опасности. Если в воздухе рабочей зоны присутствуют вещества 3 и 4 классов опасности, то за расчетный воздухообмен принимается наибольший полученный расчетом. Если в воздухе рабочей зоны присутствуют вещества 1 и 2 класса опасности, то полученные воздухообмены суммируются. Если в воздухе рабочей зоны присутствуют вещества 1, 2, 3 и 4 классов опасности, то полученные воздухообмены сравниваются с выбранным расчетным воздухообменном по 3 и 4 классам опасности. Если он превышает воздухообмен по 3 и 4 классам опасности, то он принимается за расчетный, если меньше то воздухообмены суммируют- ся. Полученный результат воздухообмена принимается за расчетный. 32 Определение коэффициента кратности на вытяжку и выбор системы вентиляции При работе с компьютером в воздух рабочей зоны выделяются вредные вещества – диоксид азота NO 2 , оксид углерода, аммиак. ПДК NO 2 для атмосферного воздуха равно 0.2 мг/м 3 (3 класс опас- ности); СО – ПДК – 5 мг/м 3 (4 класс опасности); аммиак – ПДК 0.2 мг/м 3 (4 класс опасности). Фактическая концентрация в воздухе рабочей зоны С ф ≤ 0.8 ПДК, согласно, Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факто- ров рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда». Очень серьезная особенность к качеству воздуха в рабочей зоне при работе с компьютером установлена СанПиН 2.2.2./2.4.1340–03: Концентрации вредных веществ, выделяемых ПЭВМ в воздух помеще- ний, не должны превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для атмосферного воздуха населенных мест. ПДК, установленные для атмосферного воздуха населенных мест, на порядок ниже, чем ПДК в рабочей зоне. С 1 апреля 2006 года ПДК NO 2 для атмосферного воздуха равно 0.2 мг/м 3 , а в рабочей зоне ПДК NO 2 равно 2,0 мг/м 3 . Однако при работе с компьютерами, несмотря на то работа происходит в производственном помещении, необходимо со- блюдать требования именно для атмосферного воздуха, а не для рабо- чей зоны. Такое жесткое требование к качеству воздуха в рабочей зоне на предприятиях установлено только для предприятий, где работают с компьютерами. Это подчеркивает особую повышенную опасность при работе с компьютерами. Для поддержания нормативной концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны необходимо рассчитать воздухообмен для асси- миляции вредных веществ. Расчет воздухообмена производится на вытяжку и определяется по формуле: ПДК M = V 8 , 0 , где М – количество загрязняющего вещества, поступающего в воздух рабочей зоны. В настоящее время не разработана методика расчета вред- ных веществ, поступающих в воздух рабочей зоны при работе с компью- терами. Условно принимаем, что в воздух рабочей зоны поступает: 2 г/с – NO 2. 4 г/с – СО 1.5 г/с – аммиак. Необходимо привести к единой размерности М и ПДК. 33 После расчета объема воздуха, определяется коэффициент кратно- сти воздухообмена и определяется система вентиляции. Количество приточного воздуха определяется из уравнения балан- са, которое приведено в практическом занятии № 3. Определив количество приточного воздуха, коэффициент кратно- сти, уточняется система приточной системы вентиляции. |