2. Содержание дисциплины
2.1. Введение в курс “Безопасность жизнедеятельности”
Определение курса “Безопасность жизнедеятельности” (БЖД). Цель и содержание курса БЖД, его комплексный характер. Основные задачи курса, место в системе наук, роль в подготовке инженера руководителя, разработчика новой техники и технологии.
Роль и достижения отечественной науки в области БЖД. Научно-технический прогресс и БЖД. Основные принципы государственной политики в области БЖД. Международное сотрудничество в области безопасности.
2.2. Теоретические основы БЖД
Человек и среда обитания; основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности. Безопасность труда как составная часть антропогенной экологии, источники антропогенных факторов.
Среда обитания человека: окружающая, производственная, бытовая. Взаимодействие человека со средой обитания. Естественные и антропогенные факторы среды обитания.
Классификация основных форм трудовой деятельности (физический труд; групповые формы труда; механизированные формы труда с частично автоматизированным производством; формы труда, связанные с управлением производства; формы интеллектуального труда). Энергетические затраты человека при различных видах деятельности. Общие закономерности регулирования трудовой деятельности человека. Статические и динамические усилия. Умственный труд. Работоспособность и ее динамика. Утомление, переутомление. Страх. Основные пути борьбы с утомлением. Режимы труда и отдыха. Эргономика, инженерная психология, техническая эстетика. Рациональная организация рабочего места. Потенциальная опасность деятельности. Законы безопасности деятельности. Принципы, методы и средства обеспечения безопасности. Риск – количественная оценка опасности. Основные положения теории риска. Концепция приемлемого риска.
2.3. Безопасность производственной деятельности
2.3.1. Организационные и правовые основы БЖД
Система законодательных актов по безопасности производственной деятельности: Декларация прав и свобод человека и гражданина, Конституция РФ, Федеральные законы «Об основах охраны труда РФ» и «Промышленная безопасность опасных производственных объектов», Трудовой кодекс, нормативные акты, правила и инструкции по безопасности труда. Порядок разработки нормативных актов и их утверждение.
Система управления БЖД. Функции управления охраной труда на производстве. Планирование работ по охране труда, их стимулирование, организация, координация, информация.
Виды контроля условий труда: текущий контроль, целевые и комплексные проверки. Интегральные показатели состояния безопасности и условий труда. Безопасность оборудования и технологических процессов. Нормативно-техническая документация по безопасности труда на предприятии. Паспортизация условий труда, общая оценка условий труда на рабочем месте. Обучение работающих безопасности труда. ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ.
Организация службы охраны труда на предприятии. Организация охраны труда на предприятиях электротехнической промышленности. Государственный надзор и общественный контроль за соблюдением законодательства по охране труда. Ответственность за нарушение законодательства о труде и правил по охране труда. Возвращение ущерба пострадавшим. Сертификация производственных объектов.
2.3.2. Медико-биологические и санитарно-гигиенические
основы жизнедеятельности
2.3.2.1. Условия труда
Производственная среда. Анатомо-физиологическое воздействие на человека вредных факторов. Оценка тяжести и напряженности труда. Показатели оценки условий труда. Средства защиты от опасных и вредных производственных факторов. Прогнозирование и моделирование условий возникновения опасных и вредных ситуаций.
Понятие о профзаболевании и травматизме. Учет профзаболеваний и отравлений. Классификация несчастных случаев. Расследование и учет несчастных случаев на производстве. Анализ травматизма. Методы исследования травматизма.
Экономическая оценка последствий травматизма и профессиональных заболеваний и их характеристика в отрасли.
2.3.2.2. Оздоровление воздушной среды
Состав атмосферы. Характеристика и роль основных газообразных компонентов воздуха.
Параметры микроклимата производственной среды. Физическая сущность терморегуляции организма. Действие параметров микроклимата на организм человека. Физиологические изменения и патологические состояния: перегревание, тепловой удар, солнечный удар, охлаждение, переохлаждение. Нормирование микроклимата (ГОСТ 12.1.005 ССБТ). Создание комфортных условий на рабочих местах предприятий. Характеристика атмосферного давления. Компрессия. Декомпрессия. Профилактические мероприятия.
Вредные вещества в атмосфере предприятия. Источники загрязнения воздуха. Классификация вредных веществ. Действие на организм человека газов, пылей и паров. Нормирование вредных веществ (ГОСТ 12.1.005 ССБТ). Меры борьбы с вредными газами, пылью и парами на основных и вспомогательных процессах. Контроль состояния атмосферы.
Вентиляция. Кондиционирование воздуха. Отопление промышленных предприятий. Средства индивидуальной защиты.
2.3.2.3. Производственный шум, ультразвук и инфразвук
Механические и акустические колебания. Физические характеристики шума. Действие шума на организм человека. Нормирование шума (ГОСТ 12.1.003-89 ССБТ). Аудиометрия. Шумовые характеристики оборудования. Основные меры борьбы с шумом на промышленных предприятиях. Контроль шума. Средства индивидуальной защиты.
Ультразвук, его физико-гигиеническая характеристика. Нормирование СанПиН 2.2.4./ 2.1.8.582-96. Меры защиты.
Инфразвук, его влияние на организм человека. Гигиенические нормы инфразвука на рабочих местах. Защита от инфразвука. Контроль ультра- и инфразвука.
2.3.2.4. Защита от производственной вибрации
Источник вибрации. Физические характеристики вибрации. Действие общей и локальной вибрации на человека. Нормирование вибрации (ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ). Вибрационная болезнь. Профилактические мероприятия по защите человека от действия вибрации. Средства индивидуальной защиты. Измерение вибрации, контроль.
2.3.2.5. Защита от излучений
Радиоактивные вещества. Физические характеристики ионизирующих излучений. Действие излучений на организм человека. Понятие о дозах облучения. Нормирование. Защита от ионизирующих излучений. Дополнительные меры по безопасности труда при разработке радиоактивных руд. Дозиметрический контроль.
Лазерное излучение, применение лазеров. Сопутствующие вредные факторы. Биологическое действие. Гигиеническое нормирование (ГОСТ 12.1.040-83), меры защиты, контроль.
Электромагнитные поля. Физические характеристики полей. Биологическое действие. Гигиеническое нормирование. СанПиН 2.2.2/ 2.4.1340-03, методы и средства защиты, контроль.
2.3.2.6. Гигиенические основы производственного освещения
Освещение как фактор безопасности труда. Основные светотехнические понятия и величины. Требования к системам освещения промышленных предприятий. Искусственное и естественное освещение. Основные принципы обеспечения нормальных параметров освещения. Контроль освещения. Меры безопасности при обслуживании осветительных установок.
2.3.3. Методы и средства обеспечения безопасности
технологических процессов производственного
оборудования
2.3.3.1. Требования безопасности к производственным
процессам и оборудованию
Общие требования безопасности к производственным процессам (ГОСТ 12.3.002 ССБТ) и производственному оборудованию (ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ). Опасные зоны при обслуживании оборудования. Оградительные, предохранительные устройства. Сигнализация безопасности. Дистанционное управление машинами и механизмами. Конструктивные решения при создании систем управления, способствующих безопасной работе. Требование нормативных документов к расположению оборудования.
2.3.3.2. Безопасность эксплуатации грузоподъемного
оборудования
Требования безопасности к основным элементам стационарных, передвижных подъемных установок, машин и механизмов. Приборы и устройства безопасности. Сигнализация. Технический надзор за эксплуатацией оборудования. Освидетельствование установок. Требования к обслуживающему персоналу.
2.3.3.3. Безопасность эксплуатации герметичных систем,
работающих под давлением
Основные требования, предъявляемые к герметичным системам, работающим под давлением. Приборы безопасности. Регистрация и правила ввода в эксплуатацию. Освидетельствование.
2.3.3.4. Электробезопасность
Действие электрического тока на организм человека. Доврачебная помощь. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током. Схемы прикосновения. Растекание тока при замыкании на землю. Анализ опасности электрических сетей. Защита от поражения электрическим током.
Электрозащитные средства и предохранительные приспособления. Организация безопасной эксплуатации электроустановок. Безопасность при электрических испытаниях. Электробезопасность пожароопасных и взрывоопасных установок. Персонал для работ на электроустановках.
Безопасность автоматизированных объектов. Система автоматизированного контроля, психологические факторы в системах автоматизированного контроля. Охрана труда.
2.4. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных
ситуациях
2.4.1. Основные понятия о чрезвычайных ситуациях
Причины возникновения и классификация чрезвычайных ситуаций (ЧС). Размеры и структура зон поражения. Прогнозирование ЧС. Организация и проведение защитных мер при возникновении ЧС. Создание единой государственной системы предупреждения и ликвидации последствий ЧС.
2.4.2. Природные чрезвычайные ситуации
Землетрясения, извержения вулканов, падения метеоритов, смерчи, цунами; осыпи, обвалы, оползни, селевые потоки; снегозаносы, снежные лавины, ландшафтные пожары, эпидемии, эпизоотии, эпифитотии, массовые распространения вредителей сельского хозяйства. Прогнозирование, предупреждение, защита, ликвидация последствий стихийных бедствий.
2.4.3. Производственные аварии
Виды производственных аварий и причины их возникновения. Характер и масштабы опасности технологических процессов. Декларация безопасности промышленного объекта (сведения об опасных веществах, особенностях технологических процессов, возможных авариях и их последствиях, действия по предупреждению аварий и др.).
Особенности аварий на объектах атомной энергетики.
2.4.4. Пожарная безопасность
Факторы пожароопасности. Горение. Пожарная опасность веществ. Классификация материалов и конструкций по возгораемости, зданий и сооружений – по огнестойкости, производств – по пожаровзрывоопасности (НПБ – 105-03). Способы предупреждения и ликвидации пожаров. Средства пожаротушения и противопожарное оборудование. Системы пожара и противопожарной защиты. Организация противопожарной охраны.
2.4.5. Взрывы пыли, газа, других веществ и их смесей
Условия возникновения взрывов. Физико-химический механизм. Взрывоопасные среды: пыле-, газо- и паровоздушные смеси и их характеристика. Профилактика взрывов и ликвидация их последствий. Контроль за соблюдением взрывобезопасности (ГОСТ 12.1.010-76, ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ).
2.4.6. Защита населения и территории от чрезвычайных
ситуаций природного и техногенного характера
Требования нормативных документов и проектирование инженерно-технических мероприятий ГО (СНиП 2.01.51-90). Мероприятия по повышению устойчивости технических систем (энерго-, воздухо-, водо- и газоснабжения, сооружений и др.). Учет требований безопасности при подготовке производства. Системы жизнеобеспечения. Ликвидация последствий ЧС.
Назначение, организация и структура гражданской обороны (ГО), оснащение. Организация спасательных и других неотложных работ.
2.5. Природоохранные аспекты безопасности
жизнедеятельности
Понятие об охране природы. Состояние, проблемы. Правовые, нормативные и руководящие документы по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. Структура руководства системой охраны окружающей среды. Принципы экологической экспертизы производственных объектов. Экологический паспорт предприятий. Организация природоохранной службы на предприятии. Планирование и отчетность по природоохранным мероприятиям.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Варианты контрольных работ студент выбирает в соответствии с последней цифрой учебного шифра (табл.2, 3).
Контрольная работа по курсу БЖД состоит из 5 вопросов, 2 задач. Контрольную работу выполняют в тетради, в которую вписывают номер и текст вопроса задачи, при этом оставляют поля шириной не менее 4 см для замечаний преподавателя-рецензента.
Ответы на контрольные вопросы должны быть четкими и полными. В необходимых случаях их поясняют схемами, эскизами, графиками, таблицами. Численные решения задач подтверждают формулами (с указанием источника), дают расшифровку принятых обозначений и указывают единицы измерения.
В конце контрольной работы приводят библиографический список с указанием автора, названия, издательства и года выпуска, ставят дату выполнения работы и подпись.
Выполненную работу студент направляет в университет (на заочный факультет) для последующей передачи на кафедру. Зачетная контрольная работа предъявляется преподавателю при сдаче экзамена по курсу.
Таблица 2
Номера вариантов вопросов для контрольной работы
|
Специальность |
Номер варианта | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
|
140211 |
10 |
4 |
6 |
8 |
2 |
9 |
7 |
5 |
3 |
1 |
|
11 |
14 |
27 |
25 |
23 |
30 |
28 |
12 |
14 |
22 | |
|
17 |
21 |
30 |
44 |
31 |
49 |
47 |
18 |
29 |
41 | |
|
29 |
45 |
41 |
55 |
42 |
56 |
57 |
46 |
54 |
55 | |
|
40 |
52 |
62 |
65 |
63 |
64 |
68 |
67 |
65 |
61 | |
|
140604 |
1 |
18 |
16 |
14 |
12 |
19 |
8 |
15 |
13 |
11 |
|
12 |
39 |
17 |
35 |
33 |
25 |
15 |
33 |
23 |
32 | |
|
18 |
40 |
23 |
44 |
34 |
40 |
27 |
45 |
33 |
35 | |
|
23 |
54 |
29 |
55 |
43 |
51 |
38 |
56 |
53 |
47 | |
|
41 |
68 |
42 |
69 |
52 |
61 |
47 |
60 |
59 |
58 | |
|
140104 |
2 |
9 |
7 |
5 |
3 |
10 |
8 |
6 |
4 |
2 |
|
13 |
28 |
26 |
18 |
19 |
20 |
27 |
19 |
23 |
21 | |
|
24 |
31 |
33 |
30 |
29 |
50 |
31 |
30 |
32 |
31 | |
|
42 |
36 |
46 |
44 |
48 |
60 |
46 |
43 |
49 |
51 | |
|
51 |
48 |
58 |
68 |
60 |
65 |
51 |
58 |
57 |
68 | |
Таблица 3
Номера вариантов задач для контрольной работы
|
Специальность |
Номер варианта | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
|
140211 |
8 |
10 |
11 |
9 |
7 |
4 |
3 |
1 |
5 |
11 |
|
13 |
12 |
13 |
12 |
13 |
12 |
13 |
12 |
13 |
12 | |
|
140604 |
2 |
3 |
7 |
10 |
12 |
5 |
8 |
9 |
1 |
4 |
|
13 |
12 |
13 |
12 |
13 |
12 |
11 |
13 |
12 |
11 | |
|
140104 |
7 |
9 |
1 |
5 |
6 |
8 |
2 |
3 |
4 |
10 |
|
13 |
12 |
13 |
12 |
11 |
13 |
12 |
13 |
12 |
11 | |
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Основные задачи курса БЖД в подготовке инженера-руководителя.
Характеристика среды обитания человека, система “человек-среда обитания”.
Основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности.
Основные положения по охране труда, отраженные в Конституции РФ, Трудовом кодексе РФ, Декларации прав и свобод человека и гражданина.
Содержание основных положений по охране труда, отраженные в ФЗ “Об основах законодательства РФ об охране труда”.
Принципы государственной политики в области охраны труда в нашей стране.
Управление охраной труда на предприятии. Объект управления, цель, функции и задачи управления охраной труда.
Планирование и финансирование мероприятий по охране труда.
Организация и координация работ в области охраны труда на предприятии. Служба охраны труда на предприятии.
Содержание задач и полномочия организаций, осуществляющих государственный надзор за соблюдением законов, правил и норм по охране труда.
Охарактеризуйте систему стандартов безопасности труда (ССБТ).
Порядок и формы обучения работающих безопасности труда. Обучение и проверка знаний РСС.
Виды ответственности за нарушение правовых норм по охране труда и в чем они заключаются.
Порядок расследования, регистрации и учета несчастных случаев на производстве.
Принципы нормирования параметров микроклимата и мероприятия, необходимые для их нормализации в производственных условиях.
Классификация вредных веществ по степени опасности при действии на организм. Понятие предельно допустимой концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Вредные вещества, наиболее часто встречающиеся на предприятии и их токсичность.
Принцип работы общеобменной механической вентиляции (приведите схему). Что положено в основу расчета и в каких случаях обязательно ее применение.
Виды естественной вентиляции. Аэрация. Типы аэрационных фонарей. Недостатки естественной вентиляции по сравнению с искусственной.
Виды местной вентиляции на производстве и методика расчета воздухообмена при ее работе.
Аппараты, применяемые для очистки от загрязнения приточного в атмосферу воздуха. Приведите схему устройства аппаратов и объясните принцип их действия.
Приведите схему устройства кондиционера. Объясните принцип его работы и назначение.
Влияние шума и вибрации на организм человека и какими нормами они регламентируются.
Коллективные и индивидуальные средства защиты от шума, применяемые на производстве.
Характер воздействия электромагнитных полей на человека. Способы и средства защиты от воздействия электромагнитных полей.
Характер воздействия ионизирующих излучений на организм человека. В каких единицах выражается предельно допустимая доза облучения и каким документом она регламентируется.
Коллективные и индивидуальные средства защиты от действия ионизирующих излучений.
Организационные мероприятия по охране труда при работе с источниками радиоактивных излучений.
Основные требования к производственному освещению. Источники света, применяемые для производственного освещения. Их краткая характеристика. Выбор источника света.
Основы нормирования и расчета естественного освещения в производственных помещениях.
Основы нормирования и расчета искусственного освещения в производственных помещениях. Приборы для измерения освещенности.
Достоинства и недостатки ламп накаливания и люминесцентных ламп. Светильники, применяемые для тех или других ламп. Основные характеристики светильника.
Требования к аварийному освещению. Типы светильников, применяемые в пожаро- и взрывоопасных помещениях.
Роль автоматизации и механизации производственных процессов в безопасности труда.
Общие требования безопасности к производственным процессам и оборудованию.
Охарактеризуйте условия труда оператора, обслуживающего автоматизированные и механизированные производственные процессы.
Условия труда операторов машин и оборудования.
Ограждающие, блокировочные, предохранительные и тормозные устройства. Что такое бирочная система?
Основные требования к конструкциям подъемно-транспортных механизмов и машин. Приборы и устройства безопасности и принцип их действия.
Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения при прохождении электрического тока через организм человека.
Проведите анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью при нормальном и аварийном режимах.
Проанализируйте опасность прикосновения к токоведущим частям в трехфазной сети с изолированной нейтралью при нормальном и аварийном режимах.
Классификация помещений по степени электрической опасности. Выбор режима работы трансформатора, применяемого для электропитания того или иного вида помещения.
Виды защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям электроустановки. Приведите схему электрической блокировки и опишите принцип ее действия.
Назначение и принцип действия защитного заземления (со схемами).
Назначение и принцип действия зануления, а также необходимость повторного заземления нулевого провода.
Назначение и принцип действия защитного отключения. Приведите перечень применяемых схем отключения и опишите их достоинства и недостатки.
Индивидуальные средства защиты от поражения электрическим током. Опишите их назначение и сроки испытаний.
Порядок оказания первой помощи при поражении электрическим током и как проводится искусственное дыхание.
Порядок доступа персонала к работе на электроустановках. Кто несет ответственность за безопасность этих работ?
Опишите процесс горения. Пожарная опасность веществ.
Классификация производств по степени пожарной опасности. Объясните, что положено в основу классификации.
Противопожарные преграды, конструкции и пределы их огнестойкости.
Общие требования пожарной безопасности на производстве и мероприятия по эвакуации людей при пожаре.
Системы противопожарного водоснабжения предприятий.
Огнегасительные свойства воды, пены, углекислоты и в каких условиях они применимы для тушения пожара.
Огнегасительные свойства паров, газов и порошков и условия их применения для тушения пожара.
Стационарные установки для тушения водой, пеной и углекислым газом. Приведите схемы их устройства.
Средства пожарной сигнализации. Приведите схемы электрической сигнализации и объясните их работу.
Организация пожарной охраны на предприятии и на отдельных участках работы. Роль добровольной пожарной дружины и пожарно-технической комиссии в пожарной охране.
Влияние производств на окружающую среду.
Охрана воздушного бассейна от пылегазовых выбросов предприятия.
Состав сточных вод предприятия. Способы и методы очистки и обеззараживания сточных вод.
Классификация чрезвычайных ситуаций. Стадии их развития, причины возникновения.
Принципы и способы обеспечения безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях, прогнозирование чрезвычайных ситуаций.
Создание единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Назначение и структура ПЛА, его составление, утверждение и согласование, ознакомление с планом.
Оповещение при аварии, обязанности должностных лиц по ликвидации аварии.
Мероприятия по спасению людей и ликвидации последствий аварии.
Список литературы для ответа на контрольные вопросы представлен в источниках [1-9].
ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задача 1
Рассчитать коэффициент частоты и тяжести травматизма. Исходные данные представлены в табл.4.
Перечислите методы анализа травматизма. Какой метод дает возможность установить основные показатели, характеризующие состояние травматизма на предприятии [1, 2, 5].
Таблица 4
Исходные данные для расчета коэффициента
частоты и тяжести травматизма
|
Варианты |
Исходные данные | ||
|
Число работающих на предприятии Р, чел. |
Количество дней, потерянных в результате нетрудоспособности Д, дней |
Количество несчастных случаев за отчетный период, Т | |
|
1 |
2100 |
20 |
8 |
|
2 |
2200 |
21 |
10 |
|
3 |
2300 |
18 |
12 |
|
4 |
5000 |
19 |
14 |
|
5 |
5200 |
23 |
16 |
|
6 |
5205 |
17 |
18 |
|
7 |
6000 |
27 |
20 |
|
8 |
7000 |
26 |
5 |
|
9 |
8000 |
22 |
7 |
|
0 |
9000 |
29 |
11 |
Задача 2
В помещении размерами А, В, Н (табл. 5) работает несколько источников шума, суммарный уровень звукового давления представлен в табл. 6. Требуется сравнить уровень шума с допустимым и разработать рекомендации по борьбе с шумом, используя акустическую обработку помещения.
Таблица 5
Размеры помещения
|
Размеры помещения |
Варианты | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
|
Длина А, м |
4 |
7 |
8 |
9 |
50 |
30 |
20 |
15 |
25 |
40 |
|
Ширина В,м |
1,5 |
3,5 |
6 |
5 |
10 |
15 |
12 |
7,5 |
12 |
18 |
|
Высота Н, м |
2,5 |
3 |
5 |
6 |
4 |
4 |
3,2 |
3,5 |
5 |
6 |
Таблица 6
Уровни звукового давления на рабочем месте
|
Среднегеометрическая частота, Гц |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Уровень звукового давления, дБ |
90 |
93 |
96 |
93 |
94 |
93 |
88 |
86 |
70 |
Указание к решению задачи
По ГОСТ 12.1.003-89 [10] определить допустимый уровень звукового давления на рабочем месте Lд, дБ.
Требуемое снижение шума Lтр, дБ, в каждой октавной полосе:
Lтр = Li – Lд,
где Li – измеренный уровень звукового давления в каждой октавной полосе, дБ.
Подобрать конструкцию облицовки и звукопоглощающий материал с коэффициентом звукопоглощения α [11, 12].
Определить площадь ограждения помещения Sогр, м2, облицованную звукопоглощающим материалом и рассчитать эквивалентную площадь звукопоглощения в каждой октавной полосе частот А1, м2:
А1i = α Sогр.
Определить эквивалентную площадь звукопоглощения после акустической обработки помещения в каждой открытой полосе частот
А2i = А1i + Σαн . Sн,
где Σαн . Sн – эквивалентная площадь звукопоглощения необлицованных поверхностей (окна, пол, оборудование и т.д.).
Ожидаемая величина снижения уровня шума в помещении в каждой октавной полосе частот, дБ
ΔLi = 10 lg А2 / А1.
Сравнить требуемое снижение уровня шума с полученной расчетной величиной снижения уровня шума, на каких частотах наблюдается превышение.
Задача 3
В производственном помещении четыре источника шума, каждый из которых имеет уровень звукового давления в соответствии с табл.7. Определить суммарный уровень звукового давления в помещении и сравнить с нормами [10, 12].
Таблица 7
Уровни звукового давления L, дБ, для четырех источников шума
|
Варианты |
Источники шума | |||
|
1 источник |
2 источник |
3 источник |
4 источник | |
|
1 |
96 |
90 |
86 |
50 |
|
2 |
90 |
94 |
92 |
90 |
|
3 |
86 |
92 |
98 |
90 |
|
4 |
84 |
89 |
95 |
87 |
|
5 |
85 |
91 |
97 |
90 |
|
6 |
80 |
80 |
80 |
80 |
|
7 |
83 |
93 |
94 |
100 |
|
8 |
82 |
93 |
87 |
80 |
|
9 |
95 |
95 |
95 |
95 |
|
0 |
83 |
88 |
94 |
100 |
Суммарный уровень шума нескольких одинаковых источников LΣ дБ
LΣ = Li + 10 lg n,
где Li – уровень звукового давления одного источника, дБ;
n – количество источников.
При совместном действии двух источников с различными уровнями звукового давления суммарный уровень давления, дБ, определяют по формуле:
LΣ = Li + ΔL,
где Li – больший из двух суммарных уровней, дБ;
ΔL – добавка, определяемая по табл. 8
Таблица 8
Добавка ΔL, дБ
|
Разность уровней двух источников, дБ L1 – L2 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
10 |
20 |
|
Добавка ΔL, дБ |
3 |
2,5 |
2,0 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,4 |
0 |
При нескольких различных источниках шума суммирование проводится последовательно, начиная с наиболее интенсивного.
Задача 4
Рассчитать звукоизолирующий кожух для оборудования с размерами: длина l, ширина b, высота h (табл. 9). В кожухе предусмотреть два противоположных отверстия: одно – для входа материала и противоположное – для выхода готового изделия размером 0,15 х 0,2 м, а также застекленное смотровое окно размером 0,2 х 0,2 м. Октавный уровень звукового давления в расчетной точке изолируемой машины принять из табл. 10.
Таблица 9
Данные для расчета звукоизолирующего кожуха
|
Исходные данные |
Варианты | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
|
l, м |
2 |
2,5 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
2 |
|
b, м |
1 |
1,5 |
2 |
1,5 |
2 |
1,5 |
2 |
2 |
2 |
1,5 |
|
h, м |
3 |
3 |
4 |
2 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
3 |
Таблица 10
Уровни звукового давления L, дБ, в расчетной точке
|
Среднегеометрическая частота, Гц |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Уровень звукового давления, дБ |
120 |
100 |
95 |
92 |
88 |
86 |
75 |
78 |
78 |
Методику и порядок расчета принять в соответствии с литературой [10, 11, 12].
Задача 5
Запроектировать звукоизолирующую кабину поста управления оператора. Расчетная точка – рабочее место оператора, форма кабины – прямоугольный параллелепипед размерами 5,0 х 4,0 х 3,0 м. Общая площадь окон – 5 м2. Средние октавные уровни звукового давления в расчетной точке Li представлены в табл. 11.
Таблица 11
Уровни звукового давления L, дБ, в расчетной точке
|
Варианты |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | ||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 | |
|
1 |
95 |
84 |
85 |
92 |
89 |
91 |
90 |
84 |
77 |
|
2 |
97 |
83 |
87 |
90 |
91 |
92 |
89 |
88 |
71 |
|
3 |
92 |
87 |
88 |
89 |
90 |
97 |
93 |
87 |
75 |
|
4 |
98 |
86 |
83 |
91 |
97 |
95 |
92 |
85 |
77 |
|
5 |
100 |
79 |
88 |
94 |
93 |
96 |
94 |
83 |
74 |
|
6 |
101 |
82 |
81 |
97 |
94 |
98 |
93 |
82 |
73 |
|
7 |
89 |
85 |
79 |
96 |
98 |
93 |
94 |
81 |
71 |
|
8 |
94 |
86 |
82 |
93 |
99 |
92 |
97 |
86 |
71 |
|
9 |
99 |
89 |
85 |
94 |
100 |
94 |
96 |
87 |
78 |
|
0 |
95 |
81 |
86 |
95 |
101 |
99 |
95 |
82 |
79 |
Расчет требуемой звукоизоляции элементов ограждений кабины рекомендуется проводить по традиционной методике по известным октавным уровням звукового давления [10, 11, 12].
Подбор необходимых и достаточных по звукоизоляции ограждающих конструкций кабин производят по справочным таблицам звукоизоляции ограждений, перекрытий, окон и дверей от воздушного шума [11].
Задача 6
Сделать расчет естественного освещения. Для этого определить площадь и конструкцию световых проемов по нормативам, предусмотренным строительными нормами и правилами [13]. Методика расчета представлена в п. 3.4. с.8 [14]. Данные для расчета приведены в приложении 16 с.26 [14]. Полученные значения площади световых проемов целесообразно проверить на обеспечение ими того КЕО, который был рассчитан в качестве нормируемого для данного помещения и характера зрительной работы.
Задача 7
Рассчитать общее люминесцентное освещение помещения, исходя из норм по разряду зрительной работы [13] по следующим исходным данным: высота помещения Н = 6 м, размеры помещения А х Б, м; напряжение осветительной сети 220 В. Коэффициент отражения потолка Рn = 70%, стен Рс = 50%, светильники с люминесцентными лампами ЛБ 20-4, имеющие световой поток F = 1180 лм.
Таблица 12
Исходные данные для задачи
|
Вариант |
Параметры | |
|
А х Б, м |
Разряд и подразряд работы | |
|
1 |
15 х10 |
IV в |
|
2 |
25 х 15 |
III б |
|
3 |
50 х 30 |
IV г |
|
4 |
70 х 30 |
II а |
|
5 |
100 х 30 |
III а |
|
6 |
100 х 18 |
IV а |
|
7 |
50 х 30 |
II г |
|
8 |
70 х 30 |
III г |
|
9 |
100 х 25 |
IV г |
|
0 |
25 х 25 |
II в |
Указание к решению задачи
Определить расчетную высоту подвеса светильника h, м
h = H – hр - hс,
где Н – высота помещения, м;
hр = 0,8 – высота рабочей поверхности над полом, м;
hс = 0,5 – расстояние светового центра светильника от потолка, м.
2. Определить расстояние L, м, между светильниками при многорядном расположении
L = 1,5 h.
3. Определить индекс площади помещения
.
4. Определить количество ламп n, шт.
где Еmin – минимальная освещенность [14], лк;
Кф - коэффициент запаса;
S - площадь помещения, м2;
Z = 1,5 – коэффициент неравномерности освещения
F - световой поток, лм;
η = 0,4 – коэффициент использования светового потока.
5. Составить эскиз плана помещения с поперечным разрезом и указать расположение светильников [13, 14, 15].
Задача 8
Рассчитать количество прожекторов для создания освещенности открытых производственных площадей предприятия в соответствии с требованиями норм и определить границы освещаемой зоны. Исходные данные табл. 13.
Таблица 13
Исходные данные для задачи
|
Вариант |
Исходные данные | ||||||
|
Тип прожектора |
Тип и мощность лампы |
Высота мачты h, м |
Угол наклона мачты Θ, град |
Максимальная освещенность Е, лк |
Размеры освещаемого участка, м | ||
|
ширина |
длина | ||||||
|
1 |
ПЗС - 25 |
ДРЛ - 2000 |
35 |
20 |
10 |
82 |
56 |
|
2 |
ПЗС - 35 |
НВ - 500 |
21 |
26 |
5 |
88 |
69 |
|
3 |
ПЗС 45 |
НГ - 100 |
32 |
28 |
50 |
112 |
88 |
|
4 |
ПКН |
ДРЛ - 1000 |
11 |
18 |
10 |
92 |
69 |
|
5 |
ПЗС - 35 |
НВ - 300 |
18 |
24 |
30 |
85 |
71 |
|
6 |
ПКН |
НГД - 150 |
21 |
10 |
0,5 |
112 |
99 |
|
7 |
СЗЛ |
НВ - 300 |
9 |
8 |
3 |
95 |
82 |
|
8 |
ПЗС - 25 |
ДРЛ - 250 |
23 |
22 |
1 |
152 |
96 |
|
9 |
ПЗС - 35 |
ДКСТ - 10000 |
32 |
18 |
50 |
82 |
77 |
|
0 |
ПЗС - 45 |
ДКСТ-200000 |
35 |
35 |
3 |
250 |
112 |
Указания к решению задачи
1. Определить количество прожекторов n, шт.
,
где Еmin – минимальная освещенность, лк;
S - площадь, подлежащая освещению, м2;
F - световой поток лампы, лм;
k = 1,25 – 1,7 – коэффициент запаса прожекторной лампы;
h = 0,35 – 1,4 – коэффициент полезного действия прожектора;
m = 0,7 – 0,9 - коэффициент использования светового потока лампы.
2. Определить расчетное расстояние l, м, до границы неосвещенной зоны
l = h tg (450 - ),
где h – высота мачты, м;
- угол наклона мачты, град.
Используемая литература [13, 16, 17].
Задача 9
Произвести расчет аэрации однопролетного здания. Для этого рассчитать площади приточных и вытяжных проемов, которые обеспечат удаление вредностей, выделяемых в атмосферу производственного помещения. Методика расчета представлена в методическом указании по расчету аэрации промышленных зданий [18]. Исходные данные для расчета – табл.14.
Таблица 14
Данные для расчета аэрации
|
Исходные данные |
Варианты | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
|
Тепловыделения, ккал/ч |
1,5.106 |
1,7.106 |
1,4.106 |
1,1.106 |
1,6.105 | |||||
|
Длина, м |
105 |
110 |
115 |
120 |
125 |
130 |
135 |
140 |
142 |
146 |
|
Ширина, м |
15 |
20 |
25 |
30 |
32 |
34 |
35 |
37 |
38 |
40 |
|
Высота, м |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
47 |
48 |
50 |
|
Температура наружного воздуха теплого периода, 0С |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
+21 |
|
Температура наружного воздуха холодного периода, 0С |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
-25 |
Задача 10
Рассчитать воздухообмен, обеспечивающий снижение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны различных цехов. Исходные данные приведены в табл.15.
Необходимый воздухообмен L, м3/ч
,
где К – количество вредных веществ, поступающих в воздух рабочей зоны в течение часа, мг/м3;
К = Вф VМ,
Вф – концентрация данного вещества в воздухе, мг/м3;
V - объем помещения, м3;
М – коэффициент неравномерности распределения вредного вещества по помещению, М = 1,2-2;
Кух – предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м3, [20];
Кприт – концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3.
Таблица 15
Исходные данные для расчета воздухообмена
|
Вариант |
Размеры цеха, м |
Вредные вещества, выделяющиеся в помещении цеха |
Концентрация вредных веществ, мг/м3 | |
|
в воздухе рабочей зоны, Вф |
в приточном воздухе, Кприт | |||
|
1 |
145 х 218 х 16 |
Оксид углерода |
0,1 |
0,1 |
|
2 |
15 х 18 х 7 |
Пары свинца |
0,04 |
0 |
|
3 |
25 х 33 х 12 |
Туман серной кислоты |
1,8 |
0,01 |
|
4 |
21 х 38 х 15 |
Туман соляной кислоты |
10 |
0,02 |
|
5 |
18 х 21 х 7 |
Масляный туман |
18,5 |
0,15 |
|
6 |
33 х 28 х 15 |
Пыль оксида железа |
31 |
0,12 |
|
7 |
56 х 64 х 18 |
Пары эмульсии |
25 |
0,1 |
|
8 |
88 х 96 х 27 |
Пыль кремния |
20 |
0,01 |
|
9 |
37 х 52 х 18 |
Окислы азота |
35 |
0,01 |
|
0 |
85 х 118 х 15 |
Углеводороды |
1355 |
2,8 |
Задача 11
Рассчитать необходимый воздухообмен для горячего цеха металлургического предприятия. Исходные данные для различных специальностей представлены в табл.16.
Необходимый воздухообмен L, м3/ч:
,
где, а – коэффициент, учитывающий высоту расположения оси приточных проемов от пола (табл. 17)
изб
– избыточные тепловые выделения, ГДж/ч;
tух - температура воздуха, удаляемого из помещения, 0С;
с - теплоемкость воздуха, Дж/кг 0С;
- плотность приточного
наружного воздуха, кг/м3,
(табл.18)
tн - расчетная температура наружного воздуха, 0С: для теплового периода года tн равна температуре самого жаркого месяца, для холодного периода tн = tр.з. – 8 0С;
tр.з. – допустимая температура воздуха рабочей зоны, 0С.
Таблица 16
|
Вариант |
Цех, отделение
|
Избыточные тепловыделения, Qизб, Г Дж/ч |
Температура наружного воздуха tн, 0С |
Категория работ по энергозатратам |
Высота расположения приточных проемов, м |
|
1 |
Прокатный пролет нагревательных колодцев |
5 |
+ 32 |
Тяжелая |
2 |
|
2 |
Линия обжимного стана |
1,5 |
- 18 |
Ср. тяж. IIа |
7 |
|
3 |
Пролет нагревательных методических печей |
3,5 |
+ 18 |
Ср. тяж. IIа |
3 |
|
4 |
Пролет прокатных станов |
1,8 |
- 2 |
Ср. тяж. IIа |
5 |
|
5 |
Термический |
1,5 |
0 |
Ср. тяж. IIб |
4 |
|
6 |
Прокатный; холодильники и уборочные устройства |
3,5 |
+ 32 |
Тяжелая |
2 |
|
7 |
Термический |
5,5 |
- 22 |
Ср. тяж. IIб |
7 |
|
8 |
Прокатный; холодильник |
3,6 |
+ 18 |
Ср. тяж. IIб |
2 |
|
9 |
Пролет стана холодной прокатки |
1,1 |
+ 20 |
Ср. тяж. |
2 |
|
0 |
Отделение колпаковах печей |
2,5 |
+ 18 |
Ср. тяж. |
2 |
Таблица 17
Значения коэффициента а
|
Расстояние от пола до оси приточных проемов, м |
2 |
3 |
4 |
5 |
7 |
|
а |
1,04 |
1,1 |
1,2 |
1,35 |
1,47 |
Таблица 18
|
t, 0С |
|
с, Дж/кг 0С |
|
- 20 |
1,395 |
1,009 |
|
- 10 |
1,342 |
1,009 |
|
0 |
1,293 |
1,005 |
|
+ 20 |
1,205 |
1,005 |
|
+ 40 |
1,128 |
1,005 |
,
кг/м3
Выбрать тип фонаря [18, 19].
Задача 12
Сопоставить опасность прикосновения человека к одной из фаз сети: а) трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью; б) трехфазная сеть с изолированной нейтралью.
1. Трехфазная четырехпроводная сеть 380/220 В с заземленной нейтралью.
2. Сопротивление заземления нулевой точки трансформатора Rз = 4 Ом, сопротивление человека Rчел = 1000 Ом, Rп = Rоб = 50000 Ом. Исходные данные для расчета представлены в табл. 19.
Таблица 19
Данные для расчета опасности прикосновения человека
к фазе трехфазной сети
|
Исходные данные |
Варианты | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
|
Сопротивление заземления нулевой точки трансформатора R3, Ом |
4 | |||||||||
|
Сопротивление человека Rч, Ом |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
3000 |
1000 |
|
Сопротивление пола Rп, Ом |
100000 |
200000 |
50000 |
150000 |
170000 | |||||
|
Сопротивление обуви Rоб, Ом |
100000 |
200000 |
50000 |
150000 |
170000 | |||||
Условия к решению:
В сети с глухозаземленной нейтралью ток через человека Iчел, А определяют зависимостью:
,
где Rп - сопротивление пола, Ом;
Rоб - сопротивление обуви, Ом.
В сети с изолированной нейтралью ток через человека Iчел, А определяют зависимостью:
,
где Rиз - сопротивление изоляции фазного провода относительно земли, Ом, Rиз неповрежденной сети должно быть не менее 0,5 МОм [8, 27].
Задача 13
Определить число и длину вертикальных электродов, длину горизонтальных электродов (соединительных шин) и расположить заземляющее устройство на плане электроустановки.
При этом должно обеспечиваться:
Сопротивление заземляющего устройства не больше допустимого (предписанного ПУЭ).
Напряжение прикосновения и напряжение шага не превышает допустимое.
Исходные данные для расчета представлены в табл. 20.
Указания к решению задачи:
В зависимости от напряжения установки, режима нейтрали и мощности установки определяется расчетный ток замыкания на землю и норма на сопротивление заземляющего устройства.
Расчетный ток замыкания на землю
Током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания (ПУЭ).
U> 1000 В, нейтраль эффективно заземлена.
Расчетным является наибольший из токов однофазного замыкания (установившееся значение тока), проходящих через заземляющее устройство.
При определении этого тока должны быть учтены: возможность замыкания фазы на землю (как в пределах проектируемой электроустановки, так и вне ее); распределение тока замыкания на землю между заземленными нейтралями сети; различные варианты схем работы сети, возможные при эксплуатации.
U> 1000 В, изолированная нейтраль.
В сетях без компенсации емкостных токов – расчетным током замыкания на землю является полный ток замыкания на землю (это будет емкостной ток однофазного замыкания на землю).
Этот ток можно определить по формуле:
Iз = U/350*(35* Lкл + L вл ),
где U – линейное сопротивление сети,
Lкл – длина кабельной линии,
L вл - длина воздушной линии.
В сетях с компенсацией емкостных токов:
Для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, расчетным током замыкания на землю является ток, равный 125% номинального тока этих аппаратов.
Для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, расчетным током замыкания на землю является остаточный ток замыкания на землю, приходящих в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов или наиболее разветвленного участка сети.
Для упрощения в качестве расчетного может быть принят ток плавления предохранителей или ток срабатывания релейной защиты от однофазных замыканий на землю или междуфазных замыканий, если в последнем случае защита обеспечивает отключение замыканий на землю. При этом ток замыкания на землю должен быть не менее полуторократного тока срабатывания релейной защиты или трехкратного номинального тока предохранителей.
Требуемое сопротивление заземляющего устройства
U> 1000 В, нейтраль эффективно заземлена.
Сопротивление заземляющего устройства должно составлять:
Rзу £ 0,5 Ом (включая сопротивление естественных заземлителей).
U> 1000В, изолированная нейтраль.
При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок U<1000 В, Rзу= 125/I, где I – расчетный ток замыкания на землю.
При использовании заземляющего устройства только для электроустановок U>1000 В Rзу =250/I, но не более 10 Ом.
U< 1000 В, глухозаземленная нейтраль.
Сопротивление рабочего заземления нейтрали:
При Uл =660В Rрзн £ 2 Ом,
Uл =380В Rрзн £ 4 Ом,
Uл =220В Rрзн £ 8 Ом.
U< 1000 В, изолированная нейтраль.
Сопротивление защитного заземляющего устройства Rзу £4 Ом.
При мощности питающих генераторов и трансформаторов £100 кВА сопротивление защитного заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.
Для расчета заземляющего устройства необходимы следующие сведения:
Характеристика электроустановки (напряжение, режим нейтрали, мощность).
План установки с указанием основных размеров.
Форма и размеры электродов (которые есть в наличии, или которые хотят использовать при сооружении устройства защитного заземления).
Данные о грунте.
Данные о естественных заземлителях (их сопротивление – определяется путем замера или расчета).