1 (11¹). Определите необходимое количество светильников, использующих люминесцентные лампы ЛБ-20-4 со световым потоком 1180 лм, для создания минимальной нормативной освещенности в системе общего равномерного искусственного освещения производственного помещения. Исходные данные для расчета:

Параметр	Вариант 1
Размеры помещения (НхАхВ)	6x15x10
Разряд и подразряд зрительной работы	IIв
Коэффициент отражения потолка, %	70
Коэффициент отражения стен, %	50
Количество пыли в воздушной среде помещения, мг/м3	0,5

Высоту рабочей поверхности над полом принять равной 0,8 м.

Решение.

Воспользуемся наиболее распространенным в проектной практике методом расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Охарактеризуем разряд и подразряд зрительной работы IIв по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»:

Характеристика зрительной работы – очень высокой точности.

Наименьший или эквив. размер объекта различения – от 0,15 до 0,30 мм.

При системе общего освещения освещенность должна составлять 500 лк.

Показатель ослепленности Р=20.

Коэффициент пульсации К_п=10%.

Значение коэффициента КЕО при верхнем или комбинированном освещении е_н=4,2%.

Коэффициент запаса К_з для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4.

Коэффициент z, характеризующий неравномерность освещения, можно принимать z равным 1,1 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий.

Определим индекс помещения:

Во всех случаях i округляется до ближайших табличных значений; при i > 5 принимается i = 5.

Коэффициент использования (U_оу) светильников при коэффициентах отражения r_п=0,7, r_с=0,5, r_р=0,1 и i=5 для лампы ЛБ-20-4 равен U_оу=83%.

Теперь можно определить необходимое число светильников:

где Е – заданная минимальная освещенность, лк; К_з – коэффициент запаса; S – освещаемая площадь (площадь расчетной поверхности), м²; z – отношение Е_ср/Е_мин; N – число светильников; U_оу – коэффициент использования в долях единицы.

2 (15¹). Рассчитайте уровень звукового давления в производственном помещении в зоне прямого звука, в котором установлено восемь станков, пять из которых токарные однотипные. Октавный уровень звуковой мощности этих станков на частоте 1000 Гц равен L, дБ, у трех других станков он равен 80 дБ. Другие данные приведены в таблице:

Параметр	Вариант 1
Уровень звуковой мощности Lр, дБ	70
Фактор направленности Ф	1,6
Расстояние до контрольной точки, м	6

Решение.

Расчет будем проводить по методике для помещения с несколькими источниками шума. Октавные уровни звукового давления L_p в дБ в расчетных точках помещений, в которых находится несколько источников шума, в зоне прямого звука, рассчитываются:

где L_Wi – октавный уровень звуковой мощности источника шума в дБ, Ф_i – фактор направленности, c – эмпирический коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля, S_i – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку, В – постоянная помещения, y – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении для i-го источника шума; m – количество источников шума, ближайших к расчетной точке; n – общее количество источников шума в помещении с учетом среднего коэффициента одновременности работы оборудования.

Если все источники шума имеют одинаковую звуковую мощность и L_Wi=L_W , то без учета фактора направленности и искажения диффузности акустического поля в помещении упрощенно можно считать

Будем считать, что все станки равноудалены от контрольной точки. Тогда r_i=r=6 м. Коэффициент В – постоянная помещения, которая находится из выражения

где В₁₀₀₀ - постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц, которая рассчитывается в зависимости от объема V (м³) и типа помещения как V/20 – для помещений без мебели с небольшим количеством людей (металлообрабатывающие цехи, машинные залы, испытательные стенды и т.д.); μ – частотный множитель, определяемый по таблице, для среднегеометрической частоты 1000 Гц он равен 1.

Если считать, что контрольная точка расположена в центре помещения, а высота потолка 5 м, то размеры помещения будут ДхШхВ=12х12х5. Объем помещения составит 720 м³. Тогда

Уровень звукового давления равен

.

3 (37¹). Определите необходимость применения средств коллективной или индивидуальной защиты для персонала, работающего на расстоянии R от источника электромагнитного поля СВЧ-диапазона, при следующих условиях: источник излучения - вращающаяся антенна метеорологического радиолокатора: средняя мощность, измеренная в рабочей зоне на расстоянии 8 м, Р_СР = 0,2 мВт; коэффициент усиления антенны q = 2000; время работы персонала в условиях облучения Т = 4 ч.

В СВЧ-диапазоне электромагнитное поле оценивается по энергии (мощности), переносимой волной в направлении своего распространения. Эта энергия оценивается плотностью потока энергии, т.е. количеством энергии, приходящейся в единицу времени на единицу поверхности (Вт/м²) значение. Также для оценки используется предельно допустимые значения энергетической экспозиции. Для СВЧ ПДЭ по плотности потока энергии составляет 200 мкВт/м²∙ч.

Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ и СВЧ в зависимости от продолжительности воздействия

Продолжительность воздействия Т, ч	ЕПДУ, В/м	НПДУ, А/м	ППЭПДУ, Вт/м2
4	14	0,42	0,50

4 (48¹). Определите ожидаемую концентрацию вредных веществ в приземном слое воздуха жилого района, обоснуйте необходимость проведения мероприятий по защите воздушной среды и при необходимости рассчитайте предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в газовоздушной смеси, а также требуемую эффективность очистных сооружений для обеспечения безвредности атмосферы в жилой зоне. Исходные условия приведены в таблице:

Параметр	Значение
Высота трубы, м	80
Диаметр трубы, м	1,4
Высота здания, м	20
Расстояние от оси трубы до заветренной стороны здания, м	10
Ширина здания, м	40
Температура выбрасываемой газовоздушной смеси, 0С	100
Скорость газовоздушной смеси в устье трубы, м/с	8
Расстояние от источника до жилой зоны,м	1680
Температура воздуха, 0С	20
Коэффициент стратификации атмосферы атмосферы	120
Состав выбрасываемой смеси и концентрация вредных веществ, мг/м3	Формальдегид 4,0 Ксилол 1,2
Фоновая концентрация вредных химических веществ, мг/м3	Формальдегид 0,01 Ксилол 0,05

Величину максимальной приземной концентрации вредных веществ С_м (мг/м³) при выбросе ГВС из одиночного точечного источника с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м от источника определяют по формуле:

Н=80 м – высота трубы.

ΔТ – разность между температурой выбрасываемой ГВС и температурой окружающего воздуха:

V₁ – расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле:

M – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени

А=120 – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы.

F=3 – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере, принят для условий, когда очистка отсутствует.

η=1 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, принят для случая ровной (слабопересеченной) местности с перепадом высот менее 50 м

m – безразмерный коэффициент, определяемый по формуле:

тогда

n – безразмерный параметр, который определяется по формуле в зависимости от значения параметра

При V_M≥2, n=1

Подставляем все параметры в формулу и определяем величину С_м:

Максимальная приземная концентрация значительно меньше фоновой концентрации, поэтому необходимости в проведении мероприятий по защите воздушной среды нет.