- •Часть 1
- •Содержание
- •Все эти вопросы рассмотрены в методических указаниях. Практическое занятие 1 Идентификация производственных опасностей
- •1. Теоретическая часть
- •2. Задания
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Практическое занятие 2 Микроклимат производственных помещений
- •1. Теоретическая часть
- •2. Задание
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Практическое занятие 3 Анализ психофизических особенностей оператора пэвм
- •1. Теоретическая часть
- •Аттестация рабочих мест по условиям напряженности труда
- •2. Задания
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Практическое занятие 4 Организация рабочего места оператора пэвм
- •Теоретическая часть
- •2. Задания
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Практическое занятие 5 Способы организации вентиляции и кондиционирования для создания благоприятных микроклиматических условий на рабочем месте
- •1. Теоретическая часть
- •2. Задание
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Практическое занятие 6 Принципы формирования световой среды в рабочей зоне, зоне отдыха, быту, расчет освещения
- •1. Теоретическая часть
- •2. Задания
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Практическое занятие 7 Принципы создания благоприятной акустической среды и акустические расчеты
- •1. Теоретическая часть
- •2. Задания
- •3. Вопросы к практическому занятию
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Методические указания
- •3 55028, Г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2
Практическое занятие 5 Способы организации вентиляции и кондиционирования для создания благоприятных микроклиматических условий на рабочем месте
1. Теоретическая часть
Для нормализации микроклиматических параметров в производственном помещении используют вентиляцию, отопление, кондиционирование. Под вентиляцией понимают организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место чистого, определенной влажности и температуры (рисунок 5.1).
Кондиционирование воздуха – создание и поддержание в закрытых помещениях определенных параметров воздушной среды по температуре, влажности, чистоте, составу, скорости движения и давлению воздуха. Кондиционеры бывают местные и центральные.
В помещениях, оборудованных ПЭВМ должна быть организована общеобменная вентиляция. Общеобменная вентиляция предназначена для удаления из всего объема помещения вредных веществ, избыточной теплоты и влаги. При расчете общеообменной вентиляции необходимо решить две задачи.
1. Определение необходимого количества воздуха, подаваемого в помещение.
2. Аэродинамический расчет вентиляционной сети, в результате которого находим необходимый напор вентилятора для подачи заданного количества воздуха и диаметры воздуховодов. По результатам расчетов, по каталогу подбирают вентилятор с КПД не менее 0,6.
Для решения первой задачи необходимо руководствоваться следующими условиями. При отсутствии газообразных выделений в производственных помещениях с объемом на каждого работающего менее 20 м3, воздухообмен должен составлять не менее 30 м3 /ч, а в помещениях с объемом от 20 до 40 м3 не менее 20 м3/ч. В помещениях с объемом на одного работающего более 40 м3 при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывается. В тех случаях, когда естественная вентиляция отсутствует, расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч. Воздухообмен в зависимости от конкретных условий рассчитывается по следующим показателям.
При выделении явного тепла воздухообмен определяется по формуле:
, (5.1)
где Lпр –требуемое количество приточного воздуха, м3/ч;
С – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, равная 1 кДж/кг· ;
– плотность приточного воздуха, для стационарных условий принимается 1,2 кг/м3;
tух –температура удаляемого воздуха, ;
tпр –температура приточного воздуха, . Для эффективного удаления избытков явной теплоты температуры приточного воздуха должна быть на 5 – 8 С ниже температуры воздуха рабочей зоны.
Температуру удаляемого воздуха из помещения с теплоизбытками можно определить по формуле:
, (5.2)
где tр.з. – температура рабочей зоны ( на высоте 2 м от пола), ;
– нарастание температуры в градусах на каждый метр высоты выше 2 м. Принимается для помещений с небольшим тепловыделением 0,5 С, с большим тепловыделением 0,7 – 1,5 С;
H – высота помещения, м. Для помещения высотой до 4 м увеличение температуры по высоте практически можно не учитывать.
Общее количество явного тепла, выделяемое в помещении (Qобщ, Дж/с), определится по формуле:
, (5.3)
где Qоб – количества тепла от оборудования, Дж/с, определяемое по формуле:
, (5.4)
где Nу – установочная суммарная мощность электродвигателей, кВт;
– коэффициент использования установочной мощности (0,7 – 0,9);
– коэффициент нагрузки (0,4 – 0,9);
– коэффициент одновременности работы оборудования (1);
Qc – количество тепла, поступающего от светильников, Дж/с, равное:
, Дж/с, (5.5)
где n – общее количество ламп, шт.;
Pл – мощность одной лампы, Вт;
η – коэффициент тепловых потерь (для ламп накаливания 0,9; для люминесцентных ламп 0,55);
Qп – тепловыделение от нагретых поверхностей, Дж/с, определяется по формуле:
, (5.6)
где – коэффициент теплоотдачи от поверхности в воздухе, Дж/м3;
tп – температура нагретой поверхности , м2;
tВ – температура воздуха, С.
Величина коэффициентов теплоотдачи определяется для цилиндрической поверхности по формуле:
, (5.7)
для плоской поверхности по формуле:
; (5.8)
Qл – количество тепла, выделяемое человеком, Дж/с, зависит от метеорологических условий и характера выполняемой работы, определяется по формуле:
, Дж/с, (5.9)
где N – количество людей, работающих в помещении, чел.;
gл – количество тепла, выделяемое одним человеком, Дж/с (таблица 5.1).
Таблица 5.1 – Количество тепла, выделяемое одним человеком
Показатели |
Тепловыделения от взрослых людей, Вт при температуре окружающего воздуха в |
|||||
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
В состоянии покоя |
||||||
Тепловыделения явные |
143 |
116 |
87 |
58 |
41 |
12 |
скрытые |
23 |
29 |
29 |
35 |
52 |
81 |
полные |
163 |
145 |
116 |
93 |
93 |
93 |
При легкой работе (категория I) |
||||||
Тепловыделения явные |
151 |
122 |
99 |
64 |
41 |
6 |
скрытые |
29 |
35 |
52 |
81 |
105 |
140 |
полные |
180 |
157 |
151 |
145 |
146 |
46 |
Qс.р. – тепловыделения от солнечной радиации, Дж/с, рассчитываются по формуле:
, (5.10)
где Qос.i – тепловой поток через i-й световой проем, Вт, определяемый по формуле:
, (5.11)
где qП, qР – поверхностная плотность теплового потока, Вт/м2, через остекленный световой проем в июле в данный час суток, соответственно от прямой (qП) и рассеянной (qР) солнечной радиации, принимаемая для вертикального и горизонтального остекления в зависимости от ориентации световых проемов на 12 часов до полудня (таблица 5.2);
Таблица 5.2 – Поверхностная плотность теплового потока (прямой/рассеянный) солнечной радиации в июле, Вт/
Географи-ческая широта, градус |
Часы до полу-дня |
Ориентация вертикального светового проема (до полудня) |
Горизонталь-ный световой проем |
Время начала и окончания прямой радиации |
|||||||
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
||||
44 |
5-6 |
84 42 |
222 53 |
292 58 |
72 40 |
__ 23 |
__ 22 |
__ 22 |
__ 23 |
31 36 |
18 – 19 |
|
6-7 |
42 70 |
369 98 |
452 112 |
209 86 |
__ 55 |
__ 44 |
__ 44 |
__ 44 |
126 62 |
17 – 18 |
|
7-8 |
__ 77 |
357 110 |
500 130 |
333 109 |
__ 71 |
__ 55 |
__ 55 |
__ 55 |
283 76 |
16 – 17 |
|
8-9 |
__ 71 |
256 101 |
490 121 |
398 108 |
66 79 |
__ 60 |
__ 59 |
__ 60 |
481 83 |
15 – 16 |
|
9-10 |
__ 64 |
84 80 |
371 100 |
387 101 |
162 81 |
__ 63 |
__ 60 |
__ 62 |
543 93 |
14 – 15 |
|
10-11 |
__ 60 |
2 71 |
193 81 |
305 86 |
245 84 |
__ 67 |
__ 60 |
__ 64 |
629 98 |
13 – 14 |
|
11-12 |
__ 59 |
__ 67 |
37 72 |
214 79 |
288 85 |
73 77 |
__ 65 |
__ 65 |
668 98 |
12 – 13 |
|
|
Ориентация вертикального светового проема (после полудня) |
Горизонтальный световой проем |
Часы после полудня |
|||||||
|
|
С |
СЗ |
З |
ЮЗ |
Ю |
ЮВ |
В |
СВ |
|
– коэффициенты облученности прямой солнечной радиацией для учета площади светового проема, незатененной горизонтальной и вертикальной K плоскостями в строительном исполнении;
– коэффициенты облученности для учета поступления рассеянной солнечной радиации через световые проемы, незатененные горизонтальной и вертикальной наружными солнцезащитными плоскостями в строительном исполнении;
– коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств (шторы, карнизы, жалюзи и др. изделия заводского изготовления). При отсутствии солнцезащитных устройств К1, К2, К3 = 1;
– коэффициент теплопропускания остеклением световых проемов (таблица 5.3);
– площадь светового проема (остекления), м2;
Qi,м – тепловой поток, через i-е массивное ограждение, Вт, определяемый по формуле:
Qi,м = , (5.12)
где R – сопротивление теплопередаче массивной ограждающей конструкции (наружной стены, покрытия), м2· /Вт, определяется по таблице 5.3;
Таблица 5.3 – Сопротивление теплопередаче ( , м2. /Вт) и коэффициент теплопропускания заполнений световых проемов (К4)
Порядковый номер признака |
Заполнение светового проема |
, м2. /Вт (приведенное) |
К4 |
1 |
Двойное остекление в деревянных спаренных переплетах |
0,39 |
0,60 |
2 |
Двойное остекление в деревянных раздельных переплетах |
0,42 |
0,51 |
3 |
Двойное остекление в металлических раздельных переплетах |
0,34 |
0,61 |
4 |
Двухслойные стеклопакеты в деревянных переплетах. |
0,36 |
0,60 |
5 |
Двухслойные стеклопакеты в металлических переплетах. |
0,31 |
0,68 |
6 |
Одинарное остекление в раздельных деревянных переплетах и двухслойные стеклопакеты |
0,53 |
0,41 |
t , tр.з. – средняя температура наружного воздуха в июле и температура воздуха в помещении;
– коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью ограждающей конструкции;
J – среднесуточное значение поверхностной плотности теплового потока суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м2 (таблица 5.4);
– коэффициент равный 1 – при отсутствии вентилируемой воздушной прослойки в ограждении (покрытии) и равный 0,6 для всех других ограждающих конструкций;
n – величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции;
А – максимальная суточная амплитуда температуры наружного воздуха в июле, С;
Θ1–коэффициент, выражающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;
Θ2 – коэффициент, выражающий гармоническое изменение температуры внутреннего воздуха (Θ1=Θ2=1);
Аj – амплитуда суточных колебаний суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), равная разности максимального (Jmax) и среднесуточного (Jср) значений суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), поступающей на наружное ограждение принимаемых по таблице 5.4:
, (5.13)
Ам – площадь массивной ограждающей конструкции (наружной стены, покрытия), м2;
– коэффициенты теплоотдачи наружной и внутренней поверхности ограждения Вт/(м · );
a, b – число световых проемов и массивных ограждений.
Таблица 5.4 – Поверхностная плотность потока солнечной радиации , поступающей на вертикальную поверхность, северной ориентации, Вт/м2, в июле
Географическая широта, |
Часы суток до полудня JМАКС |
Среднее суточное значение |
||||||
град. |
5 –6 |
6–7 |
7–8 |
8–9 |
9–10 |
10–11 |
11–12 |
JСР |
44 |
125 52 |
99 94 |
20 104 |
__ 96 |
__ 86 |
__ 81 |
__ 80 |
72 |
|
ЧАСЫ СУТОК ПОСЛЕ ПОЛУДНЯ |
|
||||||
|
18–19 |
17–18 |
16–17 |
15–16 |
14–15 |
13–14 |
12–13 |
|
Учитывая, что 15 – 20% явного тепла теряется, уходит через неплотности и поры ограждающих конструкций, избыточное тепло определяется по формуле:
. (5.14)