Lektsii_zhivtsov / 5 Основы проектирования техносферы по условиям БЖД

Тема 5

Основы проектирования техносферы по условиям безопасности жизнедеятельности.

1.Критерии комфортности и безопасности техносферы.

2.Основы проектирования техносферы.

1. Критерии комфортности и безопасности техносферы.

Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата

иосвещения достигается соблюдением нормативных требований.

Вкачестве критериев комфортности устанавливают:

•значения температуры воздуха в помещениях,

•его влажности и подвижности (например, ГОСТ 12.1.005—88 «Общие

санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»).

•соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23—05—95 «Естественное и искусственное освещение»). Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ, и потоки энергий в жизненном пространстве.

Концентрации регламентируют, исходя из предельно допустимых значений концентраций этих веществ в жизненном пространстве:

где С - концентрация -го вещества в жизненном пространстве;

ПДК — предельно допустимая концентрация -го вещества в жизненном

пространстве; n —число веществ.

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

где I — интенсивность -го потока энергии;

ПДУ — предельно допустимая интенсивность потока энергии.

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской

Федерации. Так, например, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона

действуют Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4/2.1.8.055—96.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах

регламентированы класс опасности и допустимые концентрации загрязняющих веществ. Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать

максимально разовой предельно допустимой концентрации; т.е. С ПДК , при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то С < ПДКсс-

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны

удовлетворять условию (0.1) в виде:

ПДК и ПДУ лежат в основе определения предельно допустимых выбросов (сбросов) или предельно допустимых потоков энергии для источников загрязнения среды обитания.

Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ

( ) и потоков энергии ( ) в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания.

Так, например, при определении предельно допустимого выброса (ПДВ) вещества

в атмосферный воздух источник загрязнения должен выполнить условие:

где С — концентрация вещества в жизненном пространстве, которая может быть создана источником загрязнения.

По значению концентрации С можно найти ПДВ для промышленного объекта. Требования к расчету содержатся в ГОСТ 17.2.3.02—78 и в ОВД—86.

Таким образом, наличие достаточно жесткой связи между концентрациями примесей в жизненном пространстве и потоком примесей, выделяемых источником загрязнения, позволяет реально управлять ситуацией, связанной с загрязнением жизненного пространства, за счет изменения количества выбрасываемых веществ (энергии).

Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения

энергии источниками загрязнения среды обитания являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует реализацию условий и безопасность жизненного

пространства.

В тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в среду обитаний могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности

принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события.

Риск—вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле:

где R —риск; Nчс —число чрезвычайных событии в год; Nо — общее число событий в год; R доп, —допустимый риск.

Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия

более 10,

приемлемый — менее 10.

При значениях риска от 10 до 10 принято различать переходную область значений риска.

Характерные значения риска естественной и принудительной смерти людей от

воздействия условий жизни и деятельности Сердечно-сосудистые заболевания – 10 ; Злокачественные опухоли – 10 ;

Автомобильные аварии – 10 ;

Несчастные случаи на производстве – 10 ;

Аварии на ж\д, воздушном и водном транспорте; пожары – 10 ;

Проживание вблизи ТЭС (норм. Работа) – 10 ; Все стихийные бедствия – 10 ;

Проживание вблизи АЭС (норм. Работа) -10

Показатели негативности техносферы.

В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям безопасности и комфортности, неизбежно возникают негативные последствия.

Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют ряд показателей негативности:

-численность пострадавших Tтр. от воздействия травмирующих факторов.

-показатель частоты травматизма Кч определяет число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за определенный период:

Кчс = Т тр 1000 /С, где С — среднесписочное число работающих.

-показатель тяжести травматизма Кт характеризует среднюю длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай:

Кт = Д/ Ттр где Д — суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям.

-показатель нетрудоспособности

Кн = Д 1000 /С ; нетрудно видеть, что Kн=Kч х Кт,;

- численность пострадавших Тз, получивших профессиональные или региональные заболевания;

- показатель сокращения продолжительности жизни (СПЖ) при воздействии

вредного фактора или их совокупности.

К показателям СПЖ относятся абсолютные значения СПЖ в сутках и

относительные показатели СПЖ, определяемые по формуле:

СПЖ=( П - СПЖ/365 )/ П, где П — средняя продолжительность жизни, лет;

—региональная младенческая смертность определяется числом смертей детей в возрасте до 1 года из 1000 новорожденных;

—материальный ущерб.

2. Основы проектирования техносферы по условиям БЖД.

Включают в себя:

1.Обеспечением комфорта в зонах жизнедеятельности;

2.Правильным расположением источников опасностей и зон пребывания человека;

3.Сокращением размеров опасных зон;

4.Применением экобиозащитной техники и средств индивидуальной защиты.

1. Комфорт—оптимальное сочетание параметров микроклимата, удобств, благоустроенности и уюта в зонах деятельности и отдыха человека.

Комфортность техносферы. Наилучшие показатели работоспособности и отдыха достигаются при комфортном состоянии среды обитания и при рациональных режимах труда и отдыха.

Комфортные и допустимые параметры воздушной среды в рабочих зонах

регламентируются государственными стандартами и обеспечиваются в основном применением систем кондиционирования, вентиляции и отопления.

Нормативные (оптимальные, допустимые) значения параметров микроклимата в рабочих зонах производственных помещениях зависят от категории выполняемых работ, периода года и некоторых других показателей (ГОСТ 12.1.005—88).

Важную роль в достижении эффективной деятельности играет искусственное освещение.

— Эффективность деятельности человека в значительной степени зависит от организации рабочего места, его оборудованию в соответствии с требованиями

эргономики.

Важное значение при достижении максимально эффективной деятельности играют

режимы труда и отдыха. Сохранение высокой работоспособности достигается правильным чередованием режимов труда и отдыха.

3.Опасные зоны и зоны пребывания человека. Вредные и травмирующие

воздействия, генерируемые техническими системами, образуют в жизненном

пространстве техносферы опасные зоны.

Одновременно с опасными зонами в жизненном пространстве существуют зоны деятельности (пребывания) человека. В быту — зона жилища, городская среда. В

условиях производства—рабочая зона, рабочее место.

Рабочая зона — пространстно высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположено рабочее место.

Рабочее место —зона постоянной или временной (более 50% или более 2 ч непрерывно) деятельности работающего.

Варианты взаимного положения зоны опасности (О) и зоны пребывания человека (Ч):

/—безопасная ситуация; //—ситуация кратковременной или локальной опасности; III— опасная ситуация; IV—условная безопасная ситуация

Варьируя взаимным расположением опасных зон и зон пребывания человека в пространстве, можно существенно влиять на решение задач по обеспечению

безопасности жизнедеятельности.

Защита расстоянием.

Полную безопасность гарантирует только 1 вариант взаимного расположения зон пребывания и действия негативных факторов —защита расстоянием, реализуемый при дистанционном управлении, наблюдении и т.п.

Во 2 варианте негативное воздействие существует лишь в совмещенной части

областей: если человек в этой части находится кратковременно (осмотр, мелкий ремонт и

т.п.), то и негативное воздействие возможно только в этот период времени,

в3 арианте —негативное воздействие может быть реализовано в любой момент,

в4 варианте —только при нарушении функциональной целостности средств

защиты зоны пребывания человека (как правило, средств индивидуальной защиты —

(СИЗ), кабин наблюдения и т.п.).

4. Сокращение размеров опасных зон.

При воздействии вредных факторов сокращение размеров зон должно достигаться, прежде всего, совершенствованием технических систем, приводящим к уменьшению выделяемых ими отходов.

Для ограничения вредного воздействия на человека и среду обитания к технической системе предъявляются требования по величине выделяемых в среду

токсичных веществ в виде предельно допустимых выбросов или сбросов (ПДВ или ПДС), а также по величине энергетических загрязнений в виде предельно допустимых излучений в среду обитания. Значения ПДВ и ПДС определяют расчетом, исходя из значений ПДК в зонах пребывания человека. Величины

предельных излучений находят, исходя из предельно допустимых уровней (ПДУ) воздействия загрязнения и расстояния между источником излучения и зоной пребывания человека.

Уменьшение отходов систем при их эксплуатации —радикальный путь к снижению воздействия вредных факторов.

Наибольшие трудности в ограничении размеров зон воздействия травмирующих факторов возникают при эксплуатации технических систем повышенной энергоемкости

(хранилищ углеводородов, химических производств, АЭС и т.п.). При авариях на таких

объектах травмоопасные зоны охватывают, как правило, не только производственные зоны, но и зоны пребывания населения.

Основными направлениями в ограничении травмоопасности таких объектов являются:

—совершенствование систем безопасности объектов;

—дистанцирование промышленных и селитебных зон;

—активное использование защитных систем и устройств;

—непрерывный контроль источников опасности;

—достижение высокого профессионализма операторов технических систем.

Совершенство технической системы по травмоопасности оценивают величиной

допустимого риска, который констатирует факт постоянного присутствия

потенциального травмоопасного воздействия и определяет его нормативный уровень.

5. Экобиозащитная техника.

Если совершенствованием технических систем не удается обеспечить предельно допустимые воздействия на человека в зоне его пребывания, то необходимо

применять экобиозащитную технику (пылеуловители, водоочистные устройства,

экраны и др.).

Для уменьшения зон действия травмирующих факторов технических систем применяют экобиозащитную технику в виде различных ограждений, защитных боксов и т.п. В тех случаях, когда возможности экобиозащитной техники коллективного использования ограничены и не обеспечивают значений ПДК и ПДУ в зонах пребывания людей, для защиты применяют средства индивидуальной защиты.

Средства индивидуальный защиты.

На ряде предприятий существуют такие виды работ или условия труда, при которых работающий может получить травму или иное воздействие, опасное для здоровья. Еще более опасные условия для людей могут возникнуть при авариях и при

ликвидации их последствий.

В этих случаях для защиты человека необходимо применять средства

индивидуальной защиты.

Номенклатура СИЗ включает обширный перечень средств, применяемых в

производственных условиях (СИЗ повседневного использования), а также средств,

используемых в чрезвычайных ситуациях (СИЗ кратковременного использования). В

последних случаях применяют преимущественно изолирующие средства индивидуальной

защиты (ИСИЗ).