МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
КАФЕДРА АЭРОЛОГИИ, ОХРАНЫ ТРУДА
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА
«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
Выполнил:
студент гр. 230791
Проверил:
Тула 2012
Оглавление
Индивидуальный шифр
Задача 1. Расчет искусственного освещения
Исходные данные
Решение
Задача 2. Расчет и проверка достаточности естественного освещения
Исходные данные
Решение
Задача 3. Расчет потребного воздухообмена.
Исходные данные
Решение
Список использованной литературы
Индивидуальный шифр
2 | 3 | 0 | 7 | 9 | 1 | 1 | 1 |
а | б | в | г | д | е | ж | з |
Задача 1. Расчет искусственного освещения
Исходные данные
Тип светильника: ЛСПO1.
Размеры помещения: длина А = 24 м, ширина В = 9 м, высота Н = 8 м.
Разряд зрительных работ: IV.
Подразряд зрительных работ: в.
Коэффициенты отражения: потолка – 70 %, стен – 50 %.
Решение
Задачей расчета является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности. При проектировании различных систем искусственного освещения применяются различные методы. Для расчета общего равномерного освещения наиболее часто применяется метод светового потока (коэффициента использования).
В основу метода светового потока положена формула: 
лм, где 
– световой поток одной лампы, лм; 
– нормируемая минимальная освещенность, лк; 
– площадь освещаемого помещения, м2; 
– коэффициент минимальной освещенности (значение для дуговых ртутных ламп – 1,15); 
– коэффициент запаса (в задании равен 1,5); 
– число светильников в помещении; 
– число ламп в светильнике (для дуговых ртутных ламп =1); 
– коэффициент использования светового потока лампы, %, зависящий от типа лампы, типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильника и индекса помещения 
.
Индекс помещения определяется по формуле: 
, где А и В – длина и ширина помещения, м; Нр – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м, Hр = Н – Н1, где Н1 – высота рабочей поверхности от пола Н1 = 0.8 м.
1. Определение площади, подлежащей освещению.
S = A * B;
S = 216 м2.
2. Установление нормы освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП (табл. 2).
Таблица 2
Характерис-тика зрительной работы по точности | Наиме-ньший размер объекта различе-ния | Разряд | Под-раз-ряд | Искусственное освещение | Естеств. освеще-ние | Совме-щенное освеще-ние | ||
Освещенность, лк | ||||||||
При системе комбинир. освещения | При системе общего освещения | |||||||
Зрительной работы | Всего | В т. ч. от общего | КЕО, % | |||||
Средней точности | свыше 0,5 до 1 | IV | В | 400 | 200 | 200 | 1,5 | 0,9 |
3.
 |
Выбор схемы размещения светильников в зависимости от ширины помещения (количество рядов светильников).
Ширине помещения В = 9 м соответствуют схемы 1 и 2 размещения светильников. Выберем схему 1. a=1,5 м, l1=6.0 м.
4. Определение типа лампы и установление количества ламп в соответствии с типом светильника.
Тип светильника – ЛСПО1, что соответствует светильнику с люминесцентными лампами, количество ламп в светильнике n = 2.
5. Определение количества светильников в одном ряду и общего количества светильников в помещении, исходя из длины помещения.
Длина помещения А = 24 м. Тогда количество светильников в одном ряду с учетом расстояния между светильниками (0,5 м) и длиной одного светильника (1,5 м) – в сумме 2 м – определяется как 
шт.
Общее количество светильников в помещении равно 
шт.
6. Определение индекса помещения i.
;
.
7. Выбор коэффициента использования светового потока 
.
Полученному индексу помещения i = 0,909 соответствует коэффициент использования светового потока, равный .
8. Расчет величины светового потока для одной лампы.
;
.
9. Выбор конкретной марки лампы с величиной светового потока наиболее близкой к расчетной.
Выберем тип лампы ЛДЦ80 с величиной светового потока 3740 лм.
Допустимое отклонение расчетного значения от табличного от –10% до +20%.
;
.
Отклонение находится в пределах допустимого.
10. Выполнение эскиза системы общего равномерного освещения.
Рисунок 1. Эскиз системы общего равномерного освещения
11. Вывод.
Для создания в данном помещении нормированной освещенности для выполнения зрительных работ IV разряда необходимо 24 светильника с люминесцентными лампами типа ЛДЦ80.
Задача 2. Расчет и проверка достаточности естественного освещения
Исходные данные
Размеры помещения: длина А = 10 м, глубина В = 5 м.
Размер объекта различения: 1,5 м.
Коэффициенты отражения: потолка – 0,7, стен – 0,7, пола – 0,15.
Высота противостоящего здания: 5 м.
Расстояние до здания: 10 м.
Отделочный материал: бетон.
Вид остекления: двойной.
Вид переплета: одинарный.
Рисунок 2. Схема для расчета естественного освещения
Решение
Проверка достаточности естественного освещения осуществляется путем сравнения коэффициента естественной освещенности (КЕО) в расчетной точке помещения с нормативным значением КЕО для данного вида работ. Расчетная точка находится на уровне условной поверхности (0,8 м от пола) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.
1. Расчет площади световых проемов геометрическим методом.
Наиболее простым, но приближенным способом определения размеров светопроемов является геометрический, при котором площадь светопроема устанавливается в процентах от площади пола. Этот способ применяется на стадии разработки проектного задания. Требуемая площадь светопроемов (в процентах от площади пола), обеспечивающая нормированное значение КЕО, может приближенно определяться при боковом освещении по следующей эмпирической формуле: 
, где Sо – площадь световых проемов при боковом освещении; ен – нормированное значение КЕО, ен находится по формуле: 
, где 
– табличное значение КЕО. В соответствии с размером объекта различения (1,5) 
, 
– коэффициент светового климата, для Тульской области, при боковом освещении и ориентации окон на запад или восток 
.
Получаем: 
.
hо – световая характеристика окон, определяется исходя из отношения длины помещения А к его глубине В (
) и отношения глубины помещения В к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h1 (
). Таким образом, находим соответствующее значение световой характеристики окон, равное 
.
Кзд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящим зданием и определяемый по этой схеме.
 |
Коэффициент Кзд определяется в зависимости от соотношения расстояния между рассматриваемым и противостоящим зданиями L и высотой расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна Нзд, т. е. 
. 
. Таким образом, находим Kзд = 1.
tо – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле: t0 = t1 t2 t3 t4 t5, где t1 – коэффициент светопропускания материала; t2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема; t3 – коэффициент, учитывающий степень загрязнения светопропускающего материала (принимается произвольно); t4 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении t4 = 1; t5 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, для убирающихся внутренних регулируемых жалюзи t5 = 1.
Находим 
, 
, 
(умеренное загрязнение).
Находим: 
.
r1 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, определяется в зависимости от отношения глубины помещения В к высоте от уровня условной поверхности до верха окна, отношения расстояния расчетной точки от наружной стены к глубине помещения В, средневзвешенного коэффициента отражения стен, потолка и пола и отношения длины помещения А к его глубине В.
, 
, .
Средневзвешенный коэффициент отражения 
, где 
– коэффициенты отражения потолка, стен и пола, S1, S2, S3 – площади потолка, стен и пола.
S1 = S3 = 10 * 5 = 50 м2, S2 = 10 * 4 + 2 * 5 * 4 = 80 м2.
.
Таким образом, определяем 
.
Вычисляем требуемую площадь: 
.
2. Определение количества и размеров окон.
Выбираем одно окно длиной 2,38 м и высотой 2,6 м.
Схема расположения окон представлена ниже:
Рисунок 3. Схема расположения окон в плане помещения
3. Расчет действительного значения КЕО в расчетной точке по методу .
При совмещении графика для подсчета количества лучей 
и 
, проходящих через световой проем, на характерном поперечном разрезе помещения при боковом освещении, с разрезом помещения, получили следующую картину:
Рисунок 4. График I для подсчета количества лучей 
и 
, проходящих через световой проем, на характерном поперечном разрезе помещения при боковом освещении.
Из рисунка видно, что количество лучей, проникающих через световой проем, составляет 
, 
. Номер окружности – 19.
При наложении графика для подсчета количества лучей 
и 
, проходящих через световой проем на плане помещения при боковом освещении, на план помещения, получили следующую картину:
Рисунок 5. График II для подсчета количества лучей и , проходящих через световой проем на плане помещения при боковом освещении.
Из рисунка видно, что количество лучей, проникающих через световой проем, составляет 
, 
.
Определим геометрический КЕО по формуле
.
.
Определим q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, определяемый по графику, в зависимости от угла 
между линией рабочей поверхности и линией, соединяющей расчетную точку с оптическим центром светопроема С. Угол составляет приблизительно 
, т. к. tg=0,375.
Рисунок 6
По графику находим q ≈ 0,75.
Найдем R – коэффициент, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания, определяемый по выражению: 
.
.
Найдем К – коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания. Для отделочного материала фасада здания типа «бетон светлый» он составляет 0,14.
Найдем действительное значение КЕО при боковом освещении по формуле: 
.
.
4. Сравнение рассчитанного действительного значения КЕО с нормативным значением.
Действительное значение больше нормативного: 2,68 > 1,0. Следовательно, проемы запроектированы правильно и естественного освещения достаточно для выполнения конкретного вида работ (с объектом различения размером 1,5).
Задача 3. Расчет потребного воздухообмена.
Исходные данные
Ориентация окон по сторонам света: север.
Количество сотрудников в отделе: 2.
Число единиц компьютеров: 2.
Число единиц другой техники: 1.
Решение
Целью расчета является определение количества воздуха, необходимого для проветривания помещения и выбор кондиционера. Недостающие данные берутся из 1-й и 2-й задач.
Потребный воздухообмен определяется по фактору явных теплоизбытков (для теплого периода года).
, м3/час, где Qизб – теплоизбытки в помещении, ккал/ч; С – массовая теплоемкость воздуха, 0,24 ккал/кг·град; r – плотность воздуха, 1,2 кг/м3; tвыт = 24оС – температура уходящего воздуха, °С; tприт = 18оС – температура приточного воздуха, °С.
Теплоизбытки в помещении определяются: Qизб = Qоб + Qосв + Qл + Qрад, где Qоб – поступление тепла от оборудования, ккал/ч; Qосв – поступление тепла от электрического освещения, ккал/ч; Qл – поступление тепла от людей, ккал/ч; Qрад – поступление тепла от солнечной радиации, ккал/ч.
Тепловыделение от оборудования рассчитывается по формуле: Qоб=
, где 
- суммарная мощность оборудования, квт/ч (на одну единицу компьютерной и другой техники – 0,3 квт/ч); 860 – теплоэлектрический эквивалент, ккал/квт; 
– коэффициент использования оборудования, (0,56).
Qоб = (2+1) * 0,3 * 860 * 0,56 = 433,44 ккал/ч.
Теплопоступления от искусственного освещения определяются по формуле: Qосв = 
, где 
– потребляемая мощность одновременно включаемых светильников, квт/ч. Количество и мощность светильников берем из 1-й задачи. Количество – 48, мощность – 0,08 кВт/ч.
Qосв = 0,08 * 48 * 860 = 3302,4 ккал/ч.
Тепловыделения людьми рассчитывается по формуле: Qл = Э * n * 0,95, где Э = 125 – энергозатраты одного человека при выполнении работы категории 1Б, ккал/ч; n – количество людей, работающих в помещении; 0,95 – коэффициент одновременности присутствия людей в помещении.
Qл = 125 * 2 * 0,95 = 237,5 ккал/ч.
Теплопоступления от солнечной радиации учитываются по формуле: Qрад = 
, где 
– удельное поступление тепла от солнечной радиации, определяемое в зависимости от географической широты и ориентации световых проемов в здании, ккал/м2*ч; 
– суммарная площадь окон в помещении, м2 (6,2м2); 
– коэффициент учитывающий вид остекления (для двойного – 1,15).
q0 = 60 ккал/м2*ч (по таблице).
Qрад = 60 * 6,2 * 1,15 ≈ 427,8 ккал/ч.
Считаем теперь Qизб = 433,44 + 3302,4 + 237,5+ 427,8 = 4401,14 ккал/ч.
Далее L = 4401,14 / ((24 – 18) * 0,24 * 1,2) = 2546,956 м3/ч.
После подсчета теплоизбытков в помещении определяется производительность кондиционера по холоду Рхолод = Qизб / 860, кВт.
Рхолод = 4401,14 / 860 ≈ 5,1176 кВт.
Согласно производительности по холоду, выбираем сплит-систему фирмы MATUSHIMA, модели KFR 23 GW/CXA (Рхолод = 5,00 кВт). В результате общая производительность по холоду будет равна 5,00 кВт, что практически точно удовлетворяет начальным требованиям.
Список использованной литературы
1. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.II. Основы проектирования / Под редакцией . – М.: Стройиздат, 1976.
2. Долин по технике безопасности. – М.: Энергоиздат, 1984.
3. Кнорринг для проектирования электрического освещения. – Л.: Энергия,1968.
4. и др. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. – М.: Высшая школа, 1999.
5. Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов / Под редакцией и . – М.: Машиностроение, 1983.
6. Справочная книга по светотехнике / Под редакцией . – М.: Энергоиздат, 1983.
7. СНиП II-12-77. Защита от шума. – М.: Стройиздат, 1978.
8. СНиП . Естественное и искусственное освещение. – М.: Минстрой России, 1995.
