Параметры и отделка аудитории
| № вари-анта | Предназначение аудитории | a, м | b, м | h, м | l, м | Расположе ние окон | Количество студентов |
| 0 | Лекционная | 15 | 8 | 3 | 1,8 | юг | 80 |
| 1 | Для практических занятитй | 12 | 6 | 2,8 | 2 | север | 43 |
| 2 | Для лаборатор-ных занятий | 10 | 6 | 3,0 | 1,6 | север | 20 |
| 3 | Компьютерный класс | 8 | 6 | 2,8 | 1,6 | юг | 20 |
| 4 | Лекционная ауд. | 22 | 10 | 3,0 | 2 | юг | 100 |
| 5 | Для практических занятий | 9 | 7 | 3,0 | 2 | север | 30 |
| 6 | Для лаборатор-ных занятий | 10 | 8 | 3,0 | 2,5 | север | 15 |
| 7 | Компьютерный класс | 12 | 6 | 3,0 | 2,0 | юг | 12 |
| 8 | Лекционная ауд. | 20 | 15 | 3,0 | 5 | север | 120 |
| 9 | Компьютерный класс | 10 | 6 | 3,0 | 1,5 | юг | 14 |
где a – длина, b – ширина, h – высота аудитории, l – расстояние от экрана или доски до первого ряда аудиторных столов
Методические указания
1. Рассчитать площадь учебной аудитории Sп, м2:
Sп = a • b,
где a – длина, b – ширина аудитории, м.
2. Рассчитать объем учебной аудитории Vп, м3 :
Vп = a • b • h ,
где h – высота от пола до потолка аудитории, м,
3. Рассчитать площадь Sп1 и объем Vп1, приходящиеся на одного студента
в аудитории:
Sп
Sп1 = ---- ,
n
Vп
Vп1 = ---- ,
n
4. Сделать заключение о соответствии аудитории требованиям НД.
5. Сделать заключение о правильности выбора цветового решения аудитории
6. Внести собственные предложения.
2. Кондиционеры в помещениях
Наиболее совершенный вид поддержания параметров микроклимата – кондиционирование. С помощью кондиционеров заранее задаются, а затем поддерживаются параметры микроклимата, необходимые для данного помещения: температура воздуха, его относительная влажность и скорость движения воздуха. Кроме этого с помощью кондиционера производят ионизацию воздуха, дезодорацию, озонирование и др.
|
|
|
Основной характеристикой любого кондиционера является его мощность (точнее, мощность охлаждения). Точный расчет мощности кондиционера очень важен. Недостаточная мощность может проявляться тем, что в жаркую погоду будет отрицательно влиять на работу персонала и оборудования вследствие недостаточного охлаждения помещения. Избыточная мощность создает сильный поток холодного воздуха, может стать причиной простудных заболеваний работников. Кроме этого кондиционер будет чаще включаться и выключаться, что приведет к повышенному износу компрессора, и стоить он будет дороже.
Задача № 2
Условия
1. Обосновать необходимость применения кондиционера в рабочем помещении (табл. 1),
2. Рассчитать его мощность 
3. Подобрать конкретный кондиционер, (прил. 2).
Методические указания
Ориентировочная мощность бытового кондиционера Q определяется по формуле
|
|
|
Q = Qтп + Qтв, (2.1)
где Qтп – теплопритоки, Вт
Qтп = S • h • k,(2.2)
где S – площадь помещения, м2;
h – высота помещения, м;
k – коэффициент, равный 30–40 Вт/м3; для помещения, в которое попадает много солнечного света, k = 40 Вт/м3; для затененного помещения k = 30 Вт/м3; при средней освещенности k = 35 Вт/м3;
Qтв – тепловыделения, Вт,
Qтв = qл + qпр, (2.3)
где qл – тепло, выделяемое людьми, в спокойном состоянии один человек выделяет 0,1 кВт тепла;
qпр – тепло, выделяемое электроприборами (компьютер или копировальный аппарат выделяют 0,3 кВт, для остальных приборов можно считать, что они выделяют в виде тепла 1/3 паспортной мощности).
Просуммировав все тепловыделения и теплопритоки, получают требуемую мощность охлаждения:
Q = S • h • k + qл + qпр. (2.4)
Исходя из результата, выбирают близкую по мощности модель кондиционера из стандартного ряда. Следует отметить, что на маркировке кондиционеров большинства производителей указана мощность не в привычных киловаттах, а в БТЕ/ч, где БТЕ – это британская тепловая единица. 1 БТЕ/ч = 0,3 Вт.
3. Определение естественного освещения помещения
При определении параметров освещенности аудитории необходимо учитывать, с какой стороны будет падать свет на рабочие столы студентов (учащихся), достаточно ли будет естественного света и искусственного освещения, не будет ли свет ослеплять глаза студентов (учащихся), создается или нет блеск на поверхности столов и доске. Большая освещенность помещений нежелательна, так как она будет способствовать их перегреву или переохлаждению.
|
|
|
Задача № 3
Условия
1. Определить площадь окон для помещений, используя данные табл.1.1
2. Подсчитать световой коэффициент по формуле (3.4)
3. Определить коэффициент заглубления по формуле (3.5);
4. Сделать вывод о соответствии полученных коэффициентов санитарно-гигиеническим нормам, учитывая, что световой коэффициент для учебного помещения должен составлять не менее 1/6; коэффициент заглубления – не менее 1/2 [4, 14–16, 18].
Методические указания
Как правило, дневное естественное освещение в помещении происходит за счет одностороннего поступления бокового света из окон, расположенных на одной стене.
В этом случае нормируется минимальное значение коэффициента естественного освещения (КЕО) в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности столов (или пола).
|
|
|
Предварительный расчет площади световых проемов производится по формуле
, (3.1)
где So – площадь световых проемов при естественном боковом освещении;
Sп – площадь пола помещения;
Ен – нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы (для ПИ СФУ Ен = 0,6 %);
ηо – световая характеристика окон (для ПИ СФУ ηо = 31);
Кзд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (если напротив нет зданий, то Кзд = 1);
τо – общий коэффициент светопропускания,
τо = τ1 • τ2 • τ3 • τ4, (3.2)
где τ1 – коэффициент светопропускания материала, τ1 = 0,8;
τ2 – коэффициент, определяющий потери света в переплетах светопроема, для двойных деревянных переплетов, τ2= 0,65;
τ3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении, τ3 = 1;
τ4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, для убирающихся штор, τ4 = 1;
r1 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом
освещении благодаря свету, отражаемому от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (для аудиторий ПИ СФУ r1 = 1,9).
Из формулы (3.1) получаем необходимую площадь светового проема:
, (3.3)
В зависимости от общей площади световых проемов рассчитывают необходимое количество окон стандартных размеров. Например, если в результате получено, что общая площадь световых проемов равна 8 м2, это означает, что размеры окон выбирают исходя из архитектурных особенностей здания, например для помещения необходимы два окна площадью по 4 м2 каждое.
Следует учитывать отражающую способность окрашенных поверхностей стен. Она составляет для белой поверхности 80 %, для светло-желтой – 60 % , для светло-зеленой – 40 % , для светло-голубой – 30 % , для темно-голубой – 6 % . Загрязненные стены отражают в 2 раза меньше света, чем только что выкрашенные или вымытые.
Для характеристики естественной освещенности помещений используют световой коэффициент, который определяют по формуле
, (3.4)
где Sо – площадь застекленной части окон;
Sп – площадь пола,
и коэффициент заглубления – по формуле
, (3.5)
где h1 – высота верхнего края окна над полом;
b – глубина (ширина) помещения.
4. Искусственное освещение помещений
Расчет освещения выполняют методом коэффициента использования светового потока. Этот метод применяют для расчета общего равномерного освещения горизонтальных рабочих поверхностей (например, столов) в помещениях при отсутствии затемнений.
Задача № 4
Условия
Используя данные табл. 1 рассчитать и выбрать необходимое количество ламп для выбранного по варианту помещения.
Методические указания
Расчет освещения выполняется по формуле
Е • S • k • z
Ф = --------------------- , (4.1)
N • η
где Ф – необходимый световой поток лампы в каждом светильнике, лм;
Е – нормативная минимальная освещенность рабочих поверхностей для определенного разряда зрительных работ, Лк (справочные данные); принимаем Е = 300 лк;
S – освещаемая площадь, м2;
k – коэффициент запаса светильников, учитывающий их запыление и
износ в процессе эксплуатации, принимаем k = 1,4;
z – коэффициент минимальной освещенности, z = 1,1–1,5 (при оптимальных отношениях расстояния между светильниками к расчетной высоте для люминесцентных ламп z ~ 1,1);
N – число ламп в помещении;
η – коэффициент использования светового потока.
Освещаемая площадь помещения S , м2, определяется по формуле
S = a • b, (4.2)
где a – длина помещения, м;
b – ширина помещения, м.
Далее рассчитывается количество ламп N для установки в помещении:
, (4.3)
где L – расстояние между светильниками.
Размещение светильников в помещении при системе общего освещения за-
висит от рассчитанной высоты их подвеса h, которая обычно задается размерами помещений. Наиболее выгодное соотношение расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса:
, (4.4)
где: λ – соотношение расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса, определяется из таблиц нормативных документов в зависимости от кривой силы света лампы. Для люминесцентных ламп при косинусоидальной типовой кривой λ = 1,4.
H – рассчитанная высота подвеса ламп в светильниках, м.
Из формулы (4.4) следует, что
L = λ• h. (4.5)
Следует найти расчетную высоту подвеса над уровнем рабочего стола h по формуле
h = H – hce – hp, (4.6)
где Н – высота помещения, м;
hce – расстояние от потолка до нижней кромки светильника, где находится лампа (лампы), м. Величину hce следует учитывать при использовании компактных люминесцентных ламп или ламп накаливания в люстрах. Современные светильники с лампами, имеющими трубчатую форму, совмещены с уровнем потолка, поэтому для них hce =0;
hp – высота рабочей поверхности столов над полом, м. Обычно она равна 0,8 м
Для определения коэффициента использования светового потока η нужно найти индекс помещения I, а также коэффициенты отражения света от стен ρси потолка ρп.
Для прямоугольных помещений
, (4.7)
где a и b – соответственно длина и ширина помещения, м;
h – расчетная высота подвеса светильников, м;
для квадратных помещений
, (4.8)
для помещений большой длины
. (4.9)
Если при расчетах индекс I оказался больше 5, принимают I = 5, а если i при расчетах оказался меньше 0,5, принимают I = 0,5.
Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка –
ρп = 70 %, стен – ρс= 50 %, рабочей поверхности столов – ρр=30 %. Используя полученные значения I, ρп и ρспо табл. П. 4 прил. 1 определяют величину коэффициента использования светового потока η для выбранного типа ламп в долях единицы. Необходимо обратить внимание на то, что в табл. П. 4 прил. 1 величина ηдана в %, которые необходимо перевести в доли единиц, т.е. если получилась величина равная 45% (цифра взята для примера произвольно), то долей единиц будет 0,45. Эта цифра должна использоваться для дальнейшего расчета.
По формуле (5.1) определяют световой поток одной лампы в каждом светильнике. По табл. П. 5, П. 6 или П. 7 прил.1в зависимости от светового потока выбирают тип лампы [4, 14–16, 18, 20]. Необходимо помнить, что мощность одной компактной люминесцентной лампы (их называют энергосберегающими) можно приравнять к мощностям пяти ламп накаливания. Например, мощность лампы YPZ5-2U-3 составляет 15 Вт, что равнозначно 75 Вт лампы накаливания.
Если оказывается, что лампы с полученной при расчете величиной светового потока Ф отсутствуют, то выбирают подходящие для данной ситуации лампы, но затем перерасчетом уточняют количество ламп, необходимое для размещения в помещении, следующим образом:
, (4.10)
где Nут – уточненное количество ламп;
N – предварительно рассчитанное количество ламп;
Ф – рассчитанный световой поток лампы, лм;
Фвыбр – световой поток выбранной лампы, лм.
Выбранные лампы размещают в светильниках по одной, две, четыре
и т. д. Энергосберегающие лампы или лампы накаливания располагают в люстрах. Это зависит от конкретного предназначения помещения.
5. Электробезопасность
Задача № 5
Условия
Определить силу тока Iч (мА), проходящего через человека при неблагоприятной и благоприятной ситуациях, в случаях однофазного включения в трехпроводную трехфазную сеть напряжением U = 380 В с изолированной нейтралью и четырехпроводную с глухозаземленной нейтралью:
а) неблагоприятные условия: человек прикоснулся к одной фазе, стоит на токопроводящем полу (металлическом), обувь сырья. Сопротивление - тела человека rч, обуви rоб = 0, опорной поверхности ног rоп = 0 (Ом); rо рабочего заземления, rиз изоляции проводов;
б) благоприятные условия: обувь сухая на резиновой подошве rоб = 50 (кОм); человек стоит на сухом деревянном полу rоп = 150 (кОм).
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| rч, кОм | 1,0 | 10 | 0,2 | 0,5 | 15 |
| rо, Ом | 4 | 10 | 4 | 10 | 10 |
| rиз, МОм | 0,5 | 0,1 | 10 | 0,9 | 1,0 |
Задача № 6
Условия
Является ли опасным шаговое напряжение Uш (В) и величина переменного тока Iч.ш. (мА) для человека, находящегося в зоне его растекания от упавшего на грунт с удельным электрическим сопротивлением r (Ом×м) провода под напряжением и создавшего ток замыкания Iз (А). Размер шага человека при расчете принять равным хш=0,8 м, а сопротивление тела rч (Ом). Он находится в зоне растекания тока на расстоянии х (м) от упавшего провода. Опасность напряжения оценить сравнением с пороговым значением безопасного напряжения Uб = 50 В, а силы тока – сравнением с пороговым отпускающим Iп = 10 мА.
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| r, Ом?×м | 70 | 100 | 30 | 150 | 90 |
| I з , А | 80 | 50 | 40 | 60 | 30 |
| rч, Ом | 1000 | 1500 | 800 | 1000 | 1200 |
| х, м | 3 | 1 | 5 | 4 | 2 |
Методические указания
Электрическое сопротивление цепи человека
RЧ = rЧ + rоб + rоп,
где rЧ; rоб; rоп – соответственно сопротивление тела человека, обуви и опорной поверхности.
При однофазном включении человека в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью, проходящей через него ток определяется:
IЧ = 
, А (5.1)
где Uф – фазное напряжение, В
rо – сопротивление рабочего заземления, Ом.
В случае двухфазного включения человека в сеть с глухозаземленной и изолированной и изолированной нейтралью, ток проходящий через него будет равен
IЧ = 
, А (5.2)
При прикосновении к одной фазе в трехпроводной сети с изолированной нейтралью сила тока, протекающего через человека, определяется
IЧ = 
, А (5.3)
где rиз – сопротивление изоляции проводов, Ом.
Напряжение шага – это напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании их ногами человека. Численно напряжение шага равно разности потенциалов точек, на которых находятся ноги человека.
При расположении одной ноги человека на расстоянии х от заземлителя и ширине шага хш (обычно принимается хш = 0,8 м)
Uш = 
, В. (5.4)
Ток, обусловленный напряжением шага,
, А (5.5)
6. Электромагнитные поля (ЭМП)
Действие ЭМП на человека тем значительнее, чем выше напряжённость поля, частота излучения и длительность воздействия. При облучении происходит нагрев тела с повышением его температуры. Нарушается работа сердечно-сосудистой системы. Жалобы на боли в сердце, нарушение сна, головная боль, быстрое утомление, раздражительность, потеря памяти. Большинство изменений накапливается. Предельно допустимые уровни (ПДУ) облучений установлены в зависимости от частоты излучения ЭМП условно подразделяют на 3 вида:
| Вид ЭМП | F,МГц | м? |
| вч | 30?0,03 | 10?10000 |
| увч | 300?30 | 1?10 |
| свч | 300000?300 | 0,001?1 |
Задача № 7
Условия
Определить безопасное расстояние Х от источника СВЧ излучения для работы без экрана, если:
Дано:
Мощность излучения Р = 25 Вт,
Время излучения Т = 15 мин,
направленность излучения в режиме сканирования G = 250.
Задача № 8
Условия
На каком расстоянии (Х) от антенны РЛС СВЧ диапазона можно разместить рабочее место для работы в течение 8 часов, если мощность излучения Р = 100 Вт, направленность излучения в режиме сканирования G = 1.
Дано:
Мощность излучения Р = 100 Вт,
Время излучения Т = 8 час,
направленность излучения в режиме сканирования G = 1.
Методические указания
Работающие с генератором СВЧ попадают в волновую зону. В этих
случаях нормируется энергетическая нагрузка на организм человека W(мкВт*ч/см.кв.) W = 200 мкВт*ч/см.кв. – для всех случаев облучения, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн – для них W = 2000 мкВт*ч/см.кв. Предельно допустимую плотность потока энергии (ПДУ) σдоп (мкВт/см.кв) вычисляются по формуле
σдоп = W / Т, (6.1)
где Т – время работы в часах в течении рабочего дня. Во всех случаях σдоп ≤ 1000 мкВт/см.кв.
Расстояние Х до источника излучения можно определить по формуле:
X2= PG/4 π σ; σ=W/T (6.2)
(при расчетах не забыть перевести мкВт в Вт, см в м, мин или час в сек).
7. Учет и профилактика несчастных случаев
Задача № 9
Условия
Рассчитать показатели нетрудоспособности на предприятии, среднесписочный состав работающих на котором равен Р человек, в течение года общее число дней нетрудоспособности составило Д.
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| Р, человек | 12 | 41 | 210 | 406 | 1003 |
| Д, дней | 26 | 45 | 52 | 98 | 185 |
Задача № 10
Условия
Рассчитать показатель тяжести случаев для предприятия со среднесписочным числом работающих Р человек на котором в течение года произошло Н несчастных случаев, а показатель нетрудоспособности равен Кн.
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| Р, человек | 312 | 589 | 860 | 1560 | 3283 |
| Н, случаев | 7 | 12 | 28 | 41 | 86 |
| Кн | 890 | 1100 | 690 | 756 | 126 |
Задача № 11
Условия
В результате несчастных случаев на предприятии на больничном листе в течение года было 3 человека, один из которых проболел Д1 рабочих дней, другой – Д2, а третий – Д3. Найдите коэффициент частоты Кч и тяжести Кт несчастных случаев, если на предприятии занято Р человек?
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| Р, человек | 100 | 300 | 150 | 120 | 180 |
| Д1, дней | 7 | 5 | 14 | 12 | 10 |
| Д2, дней | 20 | 10 | 30 | 21 | 45 |
| Д3, дней | 10 | 15 | 20 | 15 | 7 |
Задача № 12
Условия
Средний за 5 лет коэффициент частоты несчастных случаев на предприятии равен Кч, а коэффициент тяжести - Кт. Сколько человеко-дней Д вероятнее всего будет потеряно по этой причине в текущем году, если на предприятии работает Р человек?
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| Кч | 16 | 5 | 10 | 28 | 32 |
| Кт | 5 | 8 | 3 | 10 | 6 |
| Р, человек | 400 | 100 | 250 | 500 | 300 |
Методические указания
Показатель частоты несчастных случаев, т.е. их число, приходящиеся на 1000 работающих на предприятии в течение года по среднесписочному составу, рассчитывается по формуле
Кч = 
, (7.1)
где Н – число несчастных случаев с потерей трудоспособности на 1 день и более, произошедших в течение года;
Р – среднесписочный состав работающих на предприятии (бригаде, цехе и т.д.).
Показатель тяжести несчастных случаев, т.е. среднее число дней нетрудоспособности, приходящихся на один несчастный случай по предприятию (бригаде, цеху) в течение года, рассчитывается по формуле
Кт = 
, (7.2)
где Д – суммарное число дней нетрудоспособности из-за несчастных случаев на предприятии в течение года.
Показатель нетрудоспособности (потери трудоспособности), обусловленной травматизмом, т. е. число дней нетрудоспособности из-за травматизма, приходящееся на 1000 работающих на предприятии в течение года, рассчитывается по формуле
Кн = Кч × Кт = 
. (7.3)
8. Взрывопожаробезопасность
Задача № 13
Условия
Вследствие разгерметизации системы объемом Vоб (м3) при аварии холодильной установки в производственное помещение поступил аммиак под давлением Р (МПа). Рассчитать среднюю концентрацию аммиака Cср (мг/м3)в воздухе при условии равномерного заполнения им всего помещения объемом V (м3) и кратность превышения n предельно допустимой концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны. Плотность аммиака r = 0,77 кг/м3 , Спдк = 20 мг/м3.
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| V об, м3 | 0,5 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,8 |
| V, м3 | 1000 | 4000 | 2000 | 2500 | 4000 |
| Р, МПа | 0,2 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 0,1 |
Задача № 14
Условия
Рассчитать глубину емкости Н диаметром D (м) для противопожарного водоснабжения предприятия, относящегося к категории "В" пожароопасности, III степени огнестойкости и с объемом производственных помещений V (м3) на 3-х часовое пожаротушение пожара.
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| V, м3 | 2800 | 15000 | 4500 | 40000 | 3000 |
| D, м | 6 | 8 | 9 | 10 | 6 |
Задача № 15
Условия
Рассчитать диаметр пожарного водопровода D (мм) при допустимой скорости движения воды в нем wв (м/с) для предприятия категории "В" по пожароопасности, III степени огнестойкости и с объемом производственных помещений V (м3).
| Параметры | Варианты исходных данных | ||||
| 1; 6 | 2; 7 | 3; 8 | 4; 9 | 5; 0 | |
| V, м3 | 15000 | 1800 | 2000 | 25000 | 3000 |
| wв, м/с | 2,5 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 2,6 |
Методические указания
Нижний концентрационный предел распространения пламени газообразных органических веществ в воздухе рассчитывается по приближенной формуле
СНКПР = Сст/2 , (8.1)
причем
, (8.2)
, (8.3)
где b – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания горючего вещества;
nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;
Объем взрывоопасной смеси горючего вещества с воздухом с концентрацией, равной нижнему пределу распространения пламени, определяется по формуле
Vвз = 
, м3 (8.4)
где Vг – объем выделившихся в помещении взрывоопасных газов, м3.
Процент заполнения свободного объема производственного помещения взрывоопасной смесью рассчитывается по формуле
y = 
, % (8.5)
где Vсв – свободный от технологического оборудования объем производственного помещения, м3.
Утечки взрывоопасных паров и газов через неплотности соединений технологического оборудования, работающего под давлением, рассчитываются по формуле (эмпирической)
Qг = 
, м3/ч (8.6)
где Кз – безразмерный коэффициент запаса, учитывающий степень износа и состояние оборудования (принимается К=1...2);
a – безразмерный коэффициент, величина которого зависит от давления в оборудовании ( при ориентировочных расчетах может приниматься: при давлении Р £ 0,4 МПа a=0,15; Р £ 1,7 МПа a=0,18; Р £ 40 МПа a=0,28);
Vоб – внутренний объем оборудования и присоединенных к нему трубопроводов (до закрытых заглушающих устройств), м3;
r – плотность паров или газов, истекающих через неплотности соединений, кг/м3;
М – молекулярная масса паров или газов;
Т – температура внутри оборудования, К.
Количество взрывоопасного газа (паров), поступившее в помещение при аварии (разгерметизации) оборудования, работающего под давлением, рассчитывается по формуле
Vг = 10 P × Vоб, м3 (8.7)
где Р – давление газа (паров) внутри оборудования до аварии, МПа.
Концентрация вещества в воздухе производственного помещения при условии равномерного распределения по объему помещения и без учета работы вентиляции рассчитывается по следующим формулам:
в % по объему для газа (пара)
С = 
×100 , % (8.8)
в мг/м3 соответственно для газа (пара) и пыли
С = 
; С = 
;(8.9)
где V – объем производственного помещения, м3
r – плотность газа (пара), кг/м3;
mп – масса поступившей в помещение пыли, кг;
Vп – запыленный объем помещения, м3.
Суммарная площадь ЛСК зависит от свободного объема помещения. 1 м3 Vсв защищают минимально 0,03 м2 площади ЛСК. Для стекла толщиной 4 мм площадь одного листа минимум 1 м2.
Запас воды для трехчасового внутреннего и внешнего тушения пожара рассчитывается по формуле:
Q = 11× nв, м3 (8.10)
где nв – нормативный расход воды для внутреннего (n1) и внешнего (n2) тушения пожара, дм3/с.
Нормативный расход воды n1 = 5дм3/с, а n2 принимается по таблице в зависимости от степени огнестойкости здания и категории производства по пожарной опасности.
| Степень огнестойкости | Категория производства по пожарной опасности | Расход воды (дм3/с) на 1 пожар при объеме здания, тыс.м3 | ||||
| до 3 | 3...5 | 5...20 | 20...50 | 50...200 | ||
| I, II | Г, Д | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 |
| I, II | А, Б, В | 10 | 10 | 15 | 20 | 30 |
| III | Г, Д | 10 | 10 | 15 | 25 | |
| III | В | 10 | 15 | 20 | 30 | |
| IV, V | Г, Д | 10 | 15 | 20 | 30 | |
| IV, V | В | 15 | 20 | 25 | ||
Глубина емкости для пожарного водоснабжения определяется по формуле:
Нф = 1,2× Нр , м, (8.11)
где Нр – рассчитанная глубина, м;
1,2 – коэффициент запаса емкости.
9. Радиационная безопасность
Задача № 16
Условия
В здании лаборатории сотрудники должны приступить к работе через 6 ч после ядерного взрыва. Через 4 ч после него на территории, где находится здание лаборатории уровень радиации составлял 40 Р/ч . Установленная доза облучения за сутки должна равняться 20 Р. Определить возможную продолжительность работ сотрудников лаборатории.
Дано:
tн – время после ядерного взрыва, когда сотрудники должны приступить к работе = 6 ч
Pt– уровень радиации через 4 ч после взрыва = 40 Р/ч
DУ – установленная допустимая доза облучения = 20 Р
Тдоп – возможная продолжительность работы сотрудников лаборатории
после ядерного взрыва = ?
Методические указания
Установить уровень радиации Pt на территории лаборатории на 1 ч через 4 ч после взрыва, получив для этого коэффициенты пересчета уровня радиации Kn из табл. 1, а затем, используя формулу
(9.1)
где Кп – коэффициент уровня радиации, который находим по табл. 1.
Таблица 1
Коэффициенты пересчета уровня радиации, измеренного
в различное время после взрыва, на уровень радиации на 1 ч после взрыва
| Время после взрыва, ч | 
| Время после взрыва, ч |
| Время после взрыва, ч |
|
| 0,5 | 0,43 | 3,0 | 3,74 | 12,0 | 19,72 |
| 1,0 | 1,00 | 4,0 | 5,28 | 24,0 | 45,31 |
| 1,5 | 1,63 | 5,0 | 6,90 | 48,0 | 104,10 |
| 2,0 | 2,30 | 6,0 | 8,59 | 72,0 | 169,30 |
| 2,5 | 3,00 | 7,0 | 10,33 | 96,0 | 239,20 |
.
По табл. 2 найти cреднее значение коэффициента ослабления дозы радиации Косл защитными средствами (в нашем случае «здание произ-водственное одноэтажное»).
Таблица 2
Средние значения коэффициентов ослабления дозы радиации Косл
защитными средствами
| Укрытия и защитные средства | Косл |
| Автомобили, автобусы, трамваи | 2 |
| Пассажирские вагоны | 2,3 |
| Убежища | 1000 и более |
| Здания производственные одноэтажные | 7 |
| Здания производственные и административные 3-этажные | 6 |
| Одноэтажные деревянные дома | 2–3 |
| Подвалы одноэтажных деревянных домов | 7 |
| Двухэтажные дома деревянные | 8 |
| Подвалы двухэтажных деревянных домов | 12 |
| Жилые одноэтажные каменные дома | 10 |
| Подвалы одноэтажных каменных домов | 40 |
| Подвалы двухэтажных каменных домов | 100 |
| Двухэтажные каменные дома | 15–20 |
| Многоэтажные дома | 70 |
Для определения доз радиации, получаемых при пребывании людей на
зараженной местности используется коэффициент а, который рассчитывается по формуле:
(9.2)
где DУ – установленная доза облучения,.
Зная начало облучения сотрудников в лаборатории tн = 6 ч и найденную величину а по табл. 3 находят величину Тдоп , которая соответствует допустимой продолжительности работы в здании лаборатории.
Таблица 3
Значения коэффициента а для определения доз радиации,
получаемых при пребывании людей на зараженной местности
| Начало облучения после взрыва, ч | Продолжительность пребывания на зараженной местности, ч | |||||||||
| 0,5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 12 | 24 | 48 | |
| 0,5 | 1,5 | 0,85 | 0,62 | 0,55 | 0,48 | 0,43 | 0,4 | 0,35 | 0,31 | 0,3 |
| 1 | 2,5 | 1,5 | 1 | 0,82 | 0,72 | 0,61 | 0,55 | 0,5 | 0,41 | 0,4 |
| 2 | 5,2 | 3 | 1,7 | 1,3 | 1,2 | 0,92 | 0,82 | 0,7 | 0,58 | 0,5 |
| 3 | 8 | 4,5 | 2,6 | 1,3 | 1,5 | 1,3 | 1,2 | 0,9 | 0,7 | 0,6 |
| 4 | 11 | 6 | 3,3 | 2,3 | 2 | 1,5 | 1,3 | 1,2 | 0,8 | 0,65 |
Окончание табл. 3
| Начало облучения после взрыва, ч | Продолжительность пребывания на зараженной местности, ч | |||||||||
| 0,5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 12 | 24 | 48 | |
| 5 | 14 | 7,5 | 4 | 3,6 | 2,4 | 1,8 | 1,5 | 1,3 | 0,9 | 0,72 |
| 6 | 17 | 9 | 5 | 3,5 | 2,8 | 2,1 | 1,7 | 1,5 | 1 | 0,8 |
| 7 | 20 | 11 | 6 | 4,2 | 3,2 | 2,5 | 2 | 16 | 1,2 | 0,85 |
| 8 | 22 | 12 | 6,7 | 4,8 | 3,8 | 2,8 | 2,2 | 1,7 | 1,3 | 0,9 |
| 9 | 25 | 14 | 7,7 | 5,5 | 4,2 | 3,1 | 2,4 | 1,8 | 1,4 | 0,98 |
| 10 | 30 | 15 | 8,7 | 6,2 | 5 | 3,5 | 2,7 | 2 | 1,5 | 1,0 |
| 12 | 33 | 17 | 10 | 7,2 | 5,8 | 4 | 3,2 | 2,5 | 1,6 | 1,2 |
| 18 | 50 | 32 | 17 | 12 | 9 | 6,8 | 5 | 3,7 | 2,2 | 1,5 |
| 24 | 75 | 45 | 22 | 16 | 12 | 9 | 6,8 | 5 | 3 | 1,7 |
| 36 | 120 | 70 | 35 | 25 | 18 | 15 | 10 | 7 | 4 | 2,3 |
| 48 | 160 | 95 | 48 | 36 | 27 | 20 | 15 | 10 | 5,8 | 3,0 |
| 72 | 215 | 145 | 75 | 57 | 43 | 31 | 23 | 15 | 8,4 | 4,2 |
Написать вывод.
Задача № 17
Условия
Сотрудники одного из предприятий приступили к работе в производственных зданиях и проработали с 8 до 20 часов после ядерного взрыва. Через 3 часа после взрыва уровень радиации на территории предприятия был 20 Р/ч. Определить дозу радиации, которую получат сотрудники, работая в производственных зданиях.
Дано:
tН – время начала облучения = 8 ч
продолжительности облучения 12 ч
коэффициент а для определения доз радиации,
получаемых при пребывании людей на зараженной местности .
Pt – уровень радиации через 3 ч после взрыва на территории предприятия = 20 Р/ч
D – доза радиации, которую получат сотрудники, работая в производственных зданиях = ?
Методические указания
По табл. 3 для времени начала облучения tН = 8 ч и продолжительности облучения 12 ч найти коэффициент а.
Установить уровень радиации Pt на территории предприятия на 1 ч через 3 ч после взрыва, получив для этого коэффициенты пересчета уровня радиации Kn из табл. 1, а затем использовать формулу 9.1.
С помощью табл. 9.1 привести уровень радиации на 1 ч после взрыва
(9.1)
где Кп – коэффициент уровня радиации, который находим по табл. 9.1.
По табл. 9.2 найти коэффициент ослабления Косл для здания предприятия (одноэтажное производственное)
Определить дозу радиации, которую получат сотрудники предприятия, по формуле
(9.2)
При повторном облучении учитывают остаточную дозу облучения Dост (табл. 4), т.е. часть суммарной дозы облучения, полученной ранее, но не восстановленной организмом к данному сроку.
Таблица 4
Остаточные дозы облучения
| Время после облучения, недели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Остаточное облучение, % | 90 | 75 | 60 | 50 | 42 | 35 | 30 | 25 | 20 | 17 | 15 | 13 | 11 | 10 |
Организм человека способен восстанавливать до 90 % радиационного поражения, причем процесс восстановления начинается через 4 сут от начала первого облучения. Половина полученной дозы восстанавливается примерно за 28–30 сут.
Задача № 18
Условия
Пассажирский поезд должен проследовать по зараженному участку длиной L = 60 км со скоростью V = 40 км/ч. Середину зоны заражения поезд должен пройти через 4 ч после взрыва. Определить дозу радиации, кото-рую получат пассажиры за время следования по зараженному участку, если уровни радиации Р, приведенные к 1 ч после взрыва, составляли последователь-но на станциях А 3 Р/ч, Б 192 Р/ч, В 44 Р/ч, Г 60 Р/ч, Д 3 Р/ч, расстояния между станциями примерно равны.
Дано:
L – длина эараженного участка, по которому следует поезд = 60 км
V – скорость движения пассажирского поезда = 40 км/ч
Р - уровни радиации Р, приведенные к 1 ч после взрыва
D – доза радиации, которую получат пассажиры за время следования по зараженному участку = ?
Методические указания
Определить средний уровень радиации на зараженном участке, приведенный к 1 ч после взрыва
(9.3)
Устанавливать время движения по зараженному участку (время облучения)
(9.4)
По табл. 2 определить коэффициент ослабления дозы радиации пассажирскими вагонами
Определить дозу радиации, которую получили бы пассажиры при преодолении зараженного участка через 1 ч после взрыва (время пересечения поездом середины зоны заражения):
(9.5)
Рассчитать дозу радиации за время преодоления зараженного участка через 4 ч после взрыва
(9.6)
где Кп – коэффициент пересчета уровня радиации с 4 ч на 1 ч (табл. 1).
Аналогично определяют дозу радиации за время преодоления зараженного участка или любое другое время, используя коэффициент пересчета.
Задача № 19
Условия
Для нейтрализации статических зарядов на мониторе и системном блоке персонального компьютера используют β -источник. Рассчитать линейный пробег β-частиц в воздухе и определить толщину защитного экрана, если максимальная энергия β -частиц 3 МэВ; защитный материал – железо имеет плотность Ƿ = 7,88 г/см3
Методические указания
Линейный пробег β -частиц, см, в воздухе определяют по формуле
(9.5)
где Еβ – максимальная энергия β -частиц (у нас равная 3 МэВ),
Толщину защитного экрана определяют по формуле
(9.6)
где d – толщина защиты, г/см2,
Если известна толщина защиты, d, выраженная в единицах массы, приходящаяся на 1 см2, то толщина защитного экрана, выраженная в единицах длины (см), рассчитывается по зависимости
(9.7)
где Ƿ– плотность железа, г/см3,
В выводе написать слой железа, какой толщины обеспечит безопасную работу оператора компьютера.
10. Расчет структуры потерь людей в очаге поражения
аварийно-химическими опасными веществами (ахов)
Задача № 20
Условия
В зону заражения АХОВ попали 9000 человек. Обеспеченность этого населения противогазами оказалась равной 40%. Во время звучания сигнала извещавшего об опасности люди находились в зданиях.
Определить возможное количество пострадавших людей и определить какое количество из них поражено в легкой степени, какое в средней, тяжелой степени и со смертельным исходом.
Дано:
N – количество людей попавших в зону заражения = 9000 человек.
n – количество людей обеспеченных противогазами на 40% (Определить из МУ приведенных ниже).
Люди находятся в зданиях.
Методические указания
Ориентировочно структура потерь людей в очаге поражения АХОВ выглядит следующим образом: пораженных в легкой степени – 25%, в средней и тяжелой степени (с выходом из строя не менее чем на 2–3 недели и нуждающихся в госпитализации) – 40%, со смертельным исходом – 35%. Общее число пораженных зависит от степени защищенности населения. Так, потери людей, находящихся на открытой местности в зоне заражения без средств индивидуальной защиты (СИЗ), могут составить 90-100% общего числа людей в этой зоне. Если население обеспечено СИЗ (противогазами) на 20, 40, 60, 90 %, то потери могут составить соответственно 75, 58, 40, 18 %. При размещении людей в простейших укрытиях, зданиях потери будут в 2 раза меньше.
Определить возможные потери людей, находящихся на открытой местности:
N/100 × n = X чел.
Определить возможные потери людей, находящихся в зданиях:
X/2 = Y чел.
Определить структуру потерь людей в очаге поражения:
поражения легкой степени
E/100 × 25 = Yл чел.;
поражения средней и тяжелой степени
Y/100 × 40 = Yт чел.;
со смертельным исходом
Y/100 × 35 = Yс чел.
Написать вывод.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица П. 1
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 559; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!