Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Практикум-1
.pdf
№ 4504
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ИВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Университет науки итехнологий МИСИС
ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ ИИНЖИНИРИНГА
Кафедра техносферной безопасности
БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Практикум
Рекомендовано редакционно-издательским
советом университета
Москва 2024
УДК 628.5
Б40
Рецензент
д-р экон. наук, проф. В.А. Умнов
(Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова)
Авторы:
О.М. Зиновьева, Л.А. Колесникова, А.М. Меркулова,
Н.А. Смирнова, Д.В. Федоткин
Б40 Безопасность жизнедеятельности : практикум /
О.М. Зиновьева [и др.]. – Москва : Издательский Дом
НИТУ МИСИС, 2024. – 228 с.
Практикум относится к основной учебной литературе по курсу «Безопасность жизнедеятельности» и содержит описание девяти практических занятий, посвященных расчету искусственного
освещения и вентиляции производственных помещений, расчету
средств защиты от поражения электрическим током, вибрации,
шума, тепловых и ионизирующих излучений, категорированию
помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, а также
прогнозированию и оценке последствий пожаров и взрывов.
Предназначен для обучающихся в бакалавриате и специалитете по всем направлениям подготовки.
УДК 628.5
Коллектив авторов, 2024
НИТУ МИСИС, 2024
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ................................................................4
Практическое занятие 1. Расчет естественной
общеобменной и местной вытяжной вентиляции ...............5
Практическое занятие 2. Расчет средств защиты
от вибрации................................................................ 38
Практическое занятие 3. Расчет средств защиты
от шума ..................................................................... 56
Практическое занятие 4. Расчет средств защиты
от тепловых и ионизирующих излучений ....................... 78
Практическое занятие 5. Расчет средств защиты
от поражения электрическим током ............................ 113
Практическое занятие 6. Категорирование помещений
по взрывопожарной и пожарной опасности ................... 134
Практическое занятие 7. Расчет искусственного
освещения производственных помещений .................... 157
Практическое занятие 8. Прогнозирование и оценка
последствий при взрыве конденсированных взрывчатых
веществ ................................................................... 191
Практическое занятие 9. Прогнозирование и оценка
обстановки при пожарах ............................................ 206
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
При подготовке бакалавров и специалистов в НИТУ МИСИС
реализуется дисциплина «Безопасность жизнедеятельности»,
направленная на формирование способности создавать и поддерживать в повседневной жизни и профессиональной деятельности безопасные условия жизнедеятельности для сохранения природной среды, обеспечения устойчивого развития
общества, в том числе при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций и военных конфликтов.
Дисциплина предусматривает в том числе проведение практических занятий. Практикум состоит из девяти практических
занятий. Каждое занятие включает теоретическое введение по
изучаемому вопросу, методики расчета, задачи для самостоятельной работы и примеры их выполнения, литературу. Навыки выполнения приведенных задач способствуют закреплению
теоретических знаний по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».
4
Практическое занятие 1.
РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОЙ
ОБЩЕОБМЕННОЙ ИМЕСТНОЙ
ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
1.1. Общие сведения
Вентиляция – это обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ
в целях обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.
Требования санитарной, экологической и пожарной безопасности, надежности и энергосбережения к системам
вентиляции воздуха зданий и сооружений установлены в
СП 60.13330.2020 «СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование» [1].
По месту действия вентиляцию выполняют общеобменной
и местной.
Общеобменная, или общая, вентиляция предусматривает воздухообмен во всем объеме помещения.
Местная вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха непосредственно от источников
образования вредных выделений.
К устройствам местной вытяжной вентиляции относят
вытяжные шкафы, укрытия, вытяжные зонты, бортовые отсосы и т.п.
Устройства местной вытяжной вентиляции располагают
на пути распространения потока вредных выделений. Так
как эффективность работы местной вытяжной вентиляции
обратно пропорциональна расстоянию от источника выделения вредностей до отверстия всасывания, вытяжные устройства должны быть максимально приближены к источнику
вредного выделения, чтобы обеспечить их максимальное
улавливание.
Общеобменная и местная вентиляция по способу перемещения воздуха может быть естественной или механической.
5
1.2. Расчет естественной
,
L
KV=
общеобменнойвентиляции
В жилых, административных и офисных зданиях (в помещениях небольшого объема) наиболее часто устраивают
естественную вентиляцию через специально предусмотренные вентиляционные каналы или шахты. Для повышения
эффективности работы такой вентиляции на верхнем конце наружной части вытяжных каналов монтируют дефлекторы, предназначенные для увеличения пропускной способности вытяжных шахт путем использования ветрового
напора.
Естественная вентиляция помещений происходит вследствие разности значений давления внутри и снаружи помещения. Температура воздуха внутри здания за счет тепловыделений (от оборудования, людей, источников искусственного
освещения и др.), как правило, выше температуры наружного
воздуха, что и обеспечивает разницу значений плотности воздуха (давления).
Общеобменная вентиляция характеризуется кратностью
воздухообмена K, ч
–1
:
(1.1)
где L – расход воздуха, удаляемого или подаваемого в поме-
3
щение, м
V – объем помещения, м
/ ч;
3
.
Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в час
меняется воздух в помещении. Для жилых помещений рекомендуемая кратность воздухообмена составляет около 1,
для офисных помещений – 2...3, для бытовых помещений
промышленных предприятий и вспомогательных помещений – 5...10, для цехов промышленных предприятий – свыше 10.
6
Для определения расхода воздуха L, м3 / с, необходимо
иметь данные о количестве теплоты, выделяемой в помещении (табл. 1.1, 1.2 [2]).
Таблица 1.1
Количество теплоты, выделяемой в единицу времени
человеком при различных видах деятельности
Физическая
нагрузка
Покой 100 70,0 65,2 58,0 40,7 5,8
Легкая 200 75,6 71,0 64,0 40,7 6,5
Средней
тяжести
Тяжелая 490 104,7 100,0 93,0 53,3 11,6
Интен-
сивность
труда, Вт
350 81,4 76,8 70,0 40,7 8,5
Количество выделяющейся теплоты в единицу
времени, Вт, при температуре в помещении, °С
20 22 25 30 35
Таблица 1.2
Средние тепловыделения офисной техники
Тепловыделение, Вт
Оборудование
Системный блок
(мощность 391 Вт)
Монитор:
• 13...15 дюймов 55 0
• 16...18 дюймов 70 0
• 19...20 дюймов 80 0
Лазерный принтер:
• настольный 215 35
• большой офисный 550 125
Копировальный аппарат:
• настольный 400 20
• офисный 1100 300
Факс 30 15
Сканер 25 15
при непрерывной
работе или постоянном
включении
55,6 20
в спящем режиме
7
Расход подаваемого (удаляемого) воздуха L, м3 / с, кото-
nm
i i jj
ij
∑∑
( ) ( )
00
22
00
1
0
0
вв
вв
вв
вв
ух пост
пост ух
факт
вв
вв
ух пост
ух пост
в
в
2
,
2
TT
gh
TT
TT
L F F gh
TT
TT
T
-
⋅ ⋅ r⋅ -r⋅
-
=m⋅ ⋅ =m⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
+
r⋅
⋅
рый может отвести избыточную теплоту,
чел чел об об
⋅+ ⋅
N Q NQ
( ) ( )
где n , N
чел
– число групп людей, выполняющих работу одной
i
=
L
вв в
⋅-
СТ Т
( )
ух пост
,
(1.2)
категории по тяжести, и количество людей в i-й группе
соответственно;
об
m, N
– число групп оборудования с одинаковым тепло-
j
выделением и количество оборудования в j-й группе соот-
ветственно;
чел
об
, Q
Q
i
– количество теплоты, выделяемой человеком и
j
оборудованием в единицу времени, Вт;
в
– удельная теплоемкость воздуха, принимаемая рав-
С
ной 1300 Дж / (м
в
Т
– температура уходящего воздуха, принимаемая рав-
ух
3
⋅ К);
ной на 3 градуса выше температуры воздуха в помеще-
нии [3], К;
в
Т
– температура поступающего воздуха, принимаемая
пост
равной температуре на улице, К.
Фактический расход воздуха L
лого ряда параметров и определяется по формуле
в
где r
= 1,29 кг / м3 – плотность воздуха при температуре
0
в
= 273 К;
Т
0
8
, м3 / с, зависит от це-
факт
(1.3)
h – разность высот расположения приточного и вытяжно-
го отверстий, м;
2
F – площадь отверстия для прохода воздуха, м
;
m – коэффициент расхода, зависящий от положения откры-
тия жалюзи вытяжного отверстия, m = 0,33 при значении
угла раскрытия жалюзи 30°; m = 0,60 при 45° и m = 0,8 при 90°;
2
g = 9,8 м / с
– ускорение свободного падения.
Пример 1.1
3
В помещении размером 4×10×4 м
установлено три одинаковых компьютера (системный блок и монитор размером
13 дюймов, при постоянном включении). За каждым компьютером работает один оператор (физическая нагрузка – легкая). Также в помещении находятся: настольный лазерный
принтер, сканер, факс и офисный копировальный аппарат (в
спящем режиме). Приточно-вытяжная естественная вентиляция осуществляется через оконные проемы (температура наружного воздуха 18 °С) и решетки вытяжных шахт (жалюзи
с углом открытия 30°). Перепад высот приточного и вытяжного отверстий около 1 м.
Принимая, что оптимальным условиям работы оператора
соответствует температура 22 °С, определить необходимую
производительность (расход) приточно-вытяжной естественной вентиляции, площадь вытяжных проемов и кратность
воздухообмена.
Решение
1. Определим тепловыделения в помещении. Источниками тепла являются работающие операторы и офисная техника, находящаяся в помещении. В соответствии с табл. 1.1
человек, выполняя легкую работу при температуре 22 °С (задано по условию примера), выделяет в окружающую среду
71 Вт тепла. Работающий при постоянном включении компьютер выделяет (системный блок и 13-дюймовый монитор
соответственно) 55,6 + 55 = 110,6 Вт. Тепловыделения находящейся в спящем режиме остальной техники в соответствии с табл. 1.2 составляют, Вт: от настольного лазерного
9
принтера – 35, сканера – 15, факса – 15, офисного копиро-
( )
3
3 71 3 110,6 35 15 15 300
0,09
1300 25 1,8
мс
L
⋅+⋅ ++++
= =
⋅-
( ) ( )
1
0
0
22
00
00
вв
ух пост
в
в
факт факт
вв
вв
вв
ух пост
вв
вв
пост ух
ух пост
2
.
2
TT
T
LL
F
TT
TT
gh
gh
TT
TT
-
+
r⋅
⋅
= =
m
-
⋅ ⋅ ⋅r⋅ -r⋅
m⋅ ⋅ ⋅
⋅
( ) ( )
2
2
2
.
0,09
0,4
298 291
0, 3 3 9, 8 1
298 291
м
F = =
-
⋅ ⋅⋅
⋅
вального аппарата – 300.
2. Расход воздуха, необходимого для удаления избыточного тепла из помещения в соответствии с формулой (1.2) составляет
здесь 25 °С – температура уходящего воздуха; по условию
примера на рабочем месте оператора температура равна
22 °С, температура уходящего в вытяжную решетку воздуха на 3 градуса выше и составляет 22 + 3 = 25 °С.
В знаменателе стоит разность значений температуры, поэтому необходимости перевода градусов Цельсия в кельвины
в данном случае нет.
3. Для того чтобы определить площадь вытяжных проемов
2
, которая обеспечит требуемый расход воздуха, выразим
F, м
ее из формулы (1.3) и выполним несложные математические
упрощения:
Приняв в качестве L
ния тепловыделений из помещения расход L, м
, м3 / с, необходимый для удале-
факт
10
3
/ с, получим
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]