Глушков Ю.М., Мельникова Т.В. Лабораторный практикум по курсу Безопасность жизнедеятельности

ПДКСС(Х) – предельно допустимая среднесуточная концентрация вредного вещества Х в атмосферном воздухе. Фактическая концентрация Ссс(Х), усредненная за 24 часа, должна удовлетворять условию Ссс(Х) ≤ ПДКСС(Х).

Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

41

Таблица 2.6

Охлаждающее действие ветра на открытые части человека, выраженное через эквивалентную температуру воздуха в штиль (т.е. при отсутствии ветра)

Примечание. Из табл. 2.6 видно, что Тэкв можно рассчитать по приближенной формуле Тэкв = Твозд – ku, где k ≈ 1 (°С с)/м.

42

43

Рис. 2.12. Номограмма для определения эффективной температуры и зоны комфорта

Приложение 1. Методика косвенной оценки загрязнения воздуха в помещении продуктами метаболизма

У поверхности земли в атмосферном воздухе содержится по объему (%) азота 78.07, кислорода 20.95, инертных газов 0.94, углекислого газа 0.03.

В помещении, где много людей, воздух постепенно обедняется кислородом и, наоборот, обогащается углекислым газом. Человек выдыхает теплый воздух (36.6 оС), который содержит в среднем 15–16 % кислорода, 3.4–4.7 % углекислого газа, насыщен водяным паром и содержит дополнительно многочисленные вредные продукты метаболизма – аммиак, сероводород, альдегиды, индол, меркаптаны и т.п. Увеличение концентрации всех этих веществ в воздухе и создает ощущение духоты.

Обнаружить все перечисленные выше компоненты в воздухе можно с помощью дорогостоящей газожидкостной хроматографии (один из методов химического анализа воздуха на содержание в нем газообразных примесей). Однако значительно проще качество воздуха в помещениях можно оценивать по косвенному интегральному показателю − содержанию углекислого газа. Чем больше содержание углекислого газа сверх того количества, которое содержится в свежем атмосферном воздухе, тем сильнее загрязнен воздух помещения и другими более вредными, чем углекислый газ, продуктами метаболизма (сам по себе углекислый газ не проявляет токсических свойств при концентрациях до 1%). Таким образом, увеличение концентрации углекислого газа в помещении означает, что состав воздуха и по другим вредным примесям изменяется в неблагоприятном для человека направлении.

В санитарно-гигиенической практике используют очень простой экспресс-метод определения концентрации СО2, основанный на химической реакции углекислого газа с раствором соды Na2CO3. Для этого используется шприц на 80 мл и свежеприготовленный 0.005-процентный водный раствор соды, подкрашенный индикатором фенолфталеином (розовый раствор).

Наберите в шприц 20 мл розового раствора, а затем на оставшиеся 60 мл засосите в шприц воздух и встряхивайте содержимое шприца в течение минуты. Если раствор не обесцветился, осторожно выжмите из шприца воздух, не упустив ни капли раствора, засосите

44

новую порцию воздуха (60 мл) и опять встряхивайте содержимое в течение минуты. Эту операцию повторите три−четыре раза, а затем добавляйте воздух небольшими порциями по 10–20 мл и каждый раз содержимое встряхивайте в течение минуты. Процедуру нужно закончить, когда раствор в шприце обесцветится, т.е. вся сода в растворе прореагирует с углекислым газом, извлеченным из воздуха:

Na2CO3 + CO2 + Н2О = 2 NaНCO3.

Подсчитав общий объем воздуха Vвоздуха, прокачанный через шприц, можно определить процентную по объему концентрацию

С%(СО2) в воздухе помещения по формуле

Приложение 2. Контроль радиационной обстановки по γ-излучению с помощью дозиметра-радиометра бытового

ИРД-02Б1

Прибор может использоваться для измерения мощности эквивалентной дозы (МЭД) γ-излучения (мкЗв/ч) на местности или в помещении, а также для измерения активности по γ-излучению в пробах воды, почвы, продуктов питания, загрязненных искусственными радионуклидами в диапазоне от 0.1 до 2000 мкЗв/ч. Предел допускаемой относительной погрешности измерения ± 40%. Время установления рабочего режима не более 60 с. Прибор может также использоваться для оценки плотности потока β-частиц от загрязненных поверхностей и оценки загрязненности бета-гамма- излучающими нуклидами проб воды, почвы, продуктов питания.

Принцип работы прибора основан на преобразовании детектором ионизирующего излучения (счетчиком СБТ-10) потока γ-квантов или β-частиц в электрические сигналы, число которых в единицу времени пропорционально МЭД γ-излучения или интенсивности потока β-частиц от загрязненных поверхностей, пищевых продуктов и т.п.

Прибор имеет два режима работы, устанавливаемых переключателем режима работы:

- режим «мкЗв/ч» служит для обнаружения и измерения полей γ-излучения, а также для измерения активности радионуклидов по их γ-излучению в пробах почвы, продуктах питания и т.п.;

45

- режим «част/(мин см2)» служит для обнаружения и оценки степени загрязнения бета-гамма-излучающими нуклидами поверхностей и проб воды, почвы, продуктов питания.

Источники ионизирующего излучения бывают естественного и искусственного происхождения. Первые создают естественный фон ионизирующего излучения, который складывается из космического фона и радиоактивного фона окружающей местности. Естественный фон увеличивается при увеличении высоты над уровнем моря, а также в местах выхода на поверхность земли горных пород, обогащенных ураном или радиоактивными продуктами его распада. В основном, на территории РФ гамма-фон составляет 0.1–0.2 мкЗв/ч (10–20 мкР/ч). Некоторые горные породы, например, гранит, повышенно радиоактивны, и поэтому имеют повышеный уровень излучения. Вплотную к гранитной стене мощность дозы γ-излучения может увеличиться на 0.15 мкЗв/ч.

Искусственные источники радиоактивного излучения могут возникать в окружающей среде в результате аварийных выбросов ядерных установок, ядерных взрывов, случайного разноса радиоактивных веществ, что может привести к локальному повышению фона γ-излучения до уровней, опасных для здоровья человека. Поэтому фон внешнего γ-излучения нуждается в постоянном контроле.

Вопределенных условиях радиоактивные вещества могут попадать в организм человека с загрязненными этими веществами продуктами питания и водой, создавая опасность дополнительного к естественному внутреннего облучения.

Взаключение приведем несколько важных величин:

0.15 мкЗв/ч – среднее значение мощности дозы естественного γ-радиационного фона (ЕРФ), в зависимости от местных условий она может меняться в 2 раза;

0.6 мкЗв/ч − максимальное значение мощности дозы, установленное для населения на открытой местности;

5 мЗв/год – предельное значение дозы за год для населения. Внимание. Если при измерении мощности дозы на открытой ме-

стности или в помещении получено значение, большее 0.6 мкЗв/ч, то об этом нужно немедленно сообщить в органы санэпиднадзора.

46

Лабораторная работа №3. Нормирование освещения. Контроль и расчет естественного и искусственного освещения

Цель работы. Ознакомление с нормативами, а также с методиками контроля и расчета естественного и искусственного освещения на рабочих местах.

Используемые приборы. Люксметр Ю 116 с комплектом насадок, или люксметр «ТКА-ЛЮКС», рулетка.

Практическая часть

1.Ознакомьтесь с принципом работы люксметра, используемого для измерения освещенности на рабочем месте.

2.В аудитории (днем естественное или естественное плюс искусственное, а вечером – искусственное освещение) с помощью люксметра измерьте освещенность Е горизонтальной поверхности

вцентре каждого из находящихся в аудитории столов.

3.Начертите план аудитории (с указанием оконных проемов) в масштабе 1:100, наложите на него положение столов, в центре изображения каждого из столов укажите величину освещенности.

4.Оцените среднюю величину <Е> освещенности. Вычислите

коэффициент Z = Emin /<E> неравномерности освещенности в аудитории по данным измерений и сравните его с рекомендуемым. Ориентируясь на найденные значения <Е>, решите, какие виды работ можно выполнять в аудитории (табл. 3.1).

5.Для естественного освещения (если занятие в дневное время) постройте зависимость освещенности от расстояния от окна в глубь комнаты. Найдите коэффициент естественного освещения (КЕО) и сравните его с нормами (табл. 3.1).

Люксметр – прибор для измерения освещенности. В качестве приемника лучистой энергии в приборе используется селеновый фотоэлемент, кривая спектральной чувствительности которого близка к кривой спектральной чувствительности человеческого глаза. Фотоэлемент закреплен в оправе с рукояткой и соединен проводом с милливольтметром, показания которого проградуированы в люксах.

Порядок работы с люксметром «ТКА-ЛЮКС»

Прибор предназначен для измерения освещенности (в люксах), создаваемой различными источниками света, произвольно расположенными в пространстве.

47

Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемным устройством излучения в электрический сигнал с последующей цифровойиндикациейчисловыхзначенийосвещенностивлюксах.

В состав прибора входят фотометрическая головка (фотоэлемент) и блок обработки сигнала.

Диапазон измерения освещенности от 1 до 200 000 лк.

Пределы относительной погрешности измерений освещенности

±6%.

Порядок работы

1.Включите прибор, повернув переключатель диапазонов в положение ВКЛ.

2.Расположите фотометрическую головку прибора параллельно плоскости измеряемого объекта. Проследите за тем, чтобы на окно фотоприемника не падала тень от оператора, производящего измерение, а также тень от временно находящихся посторонних предметов.

3.В случае появления на индикаторе символа «1», означающего перегрузку по входному сигналу, переключите прибор на следующий диапазон измерений.

4.Выключите прибор, повернув выключатель в положение ВЫКЛ.

Вопросы и задачи к работе

Перед выполнением практических измерений необходимо

-ответить на вопросы (1–20);

-изучить методику расчета искусственного освещения помещений

сиспользованиемлюминесцентных ламп(методсветовогопотока);

-решить задачу (расчет общего освещения аудитории 2-310 светильниками слюминесцентными лампами методом светового потока).

Вопросы

1.Что такое световой поток Ф и какова его размерность?

2.Что такое сила света I и какова ее размерность?

3.Что такое освещенность Е и какова ее размерность?

4.Что такое яркость В светящегося объекта?

5.Что такое контраст объекта наблюдения с фоном?

6.Дайте определение коэффициента отражения.

7.Укажите основные характеристики ламп накаливания и люминесцентных ламп.

48

8.Укажите различие спектральных характеристик ламп накаливания и ламп дневного света (люминесцентных ламп).

9.Опишите устройство ламп дневного света.

10.Что такое коэффициент пульсации светового потока (освещенности)? Как можно уменьшить пульсацию освещенности?

11.Что такое светильник? Укажите его составные части.

12.Укажите типы естественного освещения.

13.Укажите системы искусственного освещения. Что такое совмещенное освещение?

14.Укажите рекомендуемое нормами соотношение между общим и местным освещениями при комбинированном освещении.

15.Что такое коэффициент Z неравномерности освещенности?

16.Что такое коэффициент Кз запаса, и как он зависит от концентрации пыли в воздухе?

17.Что такое коэффициент Ки использования светового потока лампы в помещении, и от чего он зависит? Как можно увеличить коэффициент использования светового потока, например, в ауди-

тории 2 - 310 (табл. 3.2)?

18.К какому разряду зрительной работы можно отнести работу студентов? Ответ обосновать (табл. 3.1).

19.Что такое световая отдача лампы и какова ее размерность?

20.Что такое коэффициент естественного освещения (КЕО)?

Задача

Рассчитайте общее искусственное освещение (количество и расположение на потолке светильников с люминесцентными лампами) для студенческой аудитории. Обратите внимание на то, что в аудитории местное освещение не предусмотрено, поэтому норму по освещенности на рабочем месте нужно обеспечить только общим освещением.

Исходные данные

Размеры помещения: 9х6х3.2 м.

Светильники расположены на высоте потолка (см. рис. 3.1). Высота стола h1 = 0.8 м.

Размеры объекта различения 0.15–0.3 мм (толщина линии букв). Фон – светлый (белая бумага).

Контраст объекта различения с фоном большой (черные буквы на белой бумаге).

49

Светильник ОДОР с люминесцентными лампами белого света БС (табл. 3.2–3.3).

Цвет стен – светло-желтый. Цвет потолка – белый.

Концентрация пыли в воздухе С< 1 мг/м3 (ПДК(пыли) = 0.5 мг/м3).

Рис. 3.1. Схема искусственного общего освещения в студенческой аудитории. Местное освещение (настольные лампы) не предусмотрено

После выбора количества светильников уточните освещенность Е на рабочем месте.

Начертите план расположения светильников на потолке с соблюдением масштаба.

Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется устанавливать рядами параллельно длинной стороне помещения или параллельно стене с окнами.

Задачу решают, используя формулу

где Енорм – нормированная минимально необходимая освещенность рабочей поверхности (Табл. 3.1); S – площадь помещения, м2; Z – коэффициент неравномерности освещения; Кз – коэффициент запаса; Ки

– коэффициент полезного использования светового потока ламп. Обратите внимание на то, что высоту подвеса светильников HР

выбирать не нужно – они крепятся на уровне потолка (рис. 3.1). В результате использования рекомендованного коэффициента Z расчетная освещенность и в наиболее неблагоприятных местах аудитории будет соответствовать норме (рис. 3.2).

50