Реферат: Расчетно графическая работа по курсу БЖД
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЯ ОТДЕЛАИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ /1/.
В проектированном помещениинеобходимо разместить четыре рабочих места, оснащенных ПЭВМ.
Площадь на одно рабочее местодолжно составлять не менее 6 кв.м, а объём помещения не менее 24 м3. Поэтому размерыпомещения составляют: длина />10 м,ширина />6 м, высота />3 м.Общая площадь равна />60 кв.м.
К организации рабочих местпредъявляются особые требования:
1. Расстояние между рабочимиместами с боковых сторон должна быть не менее 1,2м, при расположениипользователей последовательно не менее 2-х метров, лицом друг к другу – 0,6м.
2. Размещать ПЭВМ экраном к окнуне допускается, так как это создаёт тень и блики на экране монитора.
3. Размещать ПЭВМ в близи кстены не рекомендуется, так как пользователь не сможет проделывать зрительныеупражнения. Также стена отражает электромагнитное излучение от ПЭВМ напользователя.
4. Рабочее место, оснащенноеПЭВМ, не должно размещаться так, чтобы пользователь находился лицом к окну, чтосоздаёт неудобство и дополнительную нагрузку на глаза.
5. Пользователи будут мешатьдруг другу, если они будут находится спиной к спине.
6. Естественное освещение должнонаходиться с левой стороны, также допускается и с правой.
В соответствии с перечисленнымитребованиями запроектируем помещение отдела информационных технологий (см. рис.1).
СХЕМАПОМЕЩЕНИЯ ОТДЕЛА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
/>/>/>/>/> />
Рис. 1.
1. Вешалка
2. Полка
3. Шкафы
4. Диван
5. Диван
6. Стол
7. Стол со стульями.
2. РАССЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯМЕТОДОМ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА /1,2,3,5/
Проведем расчет искусственного освещения в следующемпорядке:
1.Выбирем систему освещения.
В производственных и административно-общественныхпомещениях, в случаях преимущественной работы с документами, разрешеноприменение системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительноустанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещениязоны расположения документов).
Но в связи с тем, что работа производится по всей поверхностии нет необходимости в лучшем освещении отдельных участков применим системуобщего равномерного освещения.
2.Выбираем источник света.
Существуют множество типов ламп. Лампы накаливаниянедолговечны и освещают небольшую площадь. Люминисцентные лампы создаютравномерное освещение и долговечны. Галогенные лампы долго разгораются, создаютяркий направленный поток света.
Поэтому выберем люминисцентные лампы, которыеобеспечивают равномерную освещенность на рабочей поверхности.
3.Выбираем тип светильников и определим высоту подвесанад рабочей поверхностью.
Для помещения с нормальными условиями среды и хорошоотражающими стенами и потолком, выберем светильники ШОД на 2 лампы 40 и 80 Вт,рассеянного света с защитным углом — 30°.
Наименьшая допустимая высота над полом у светильника ШОДсоставляет 2,5м.
/>/>/>/>/>/>/> h свеса
H h
/>/>/>/>/> hn
H – высота помещения ;
h свеса = 0,5 – размер свеса светильника;
h n = 0,8 – уровень рабочей поверхности;
h = H — h n – h свеса = 3 — 0,8 — 0,5 = 1,7м – высотаподвеса светильника над рабочей поверхностью.
4.Определим освещенность на рабочих местах.
Согласно СниПу 23.05-95 освещенность на рабочих местахдолжна быть
ξн = 300 – 500 л.к.
Возьмем ξн =300 л.к.
5.Определим коэффициент запаса для данныхпроизводственных условий.
Коэффициент запаса для помещения с малым выделением пылиќ = 1,5.
6.Определим необходимое количество светильников и ихмощность.
Размещение осветительных приборов рассчитывается поформуле L = λ*h,
где h –высота подвеса над рабочей поверхностью, λ – наивыгоднейшее расстояниемежду светильниками.
/>/>/>/>/>
/> /> /> /> /> /> <td/> />/>/> ▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪
/>/>/>/> l
/>/>/>/>/>
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> <td/> /> <td/> />/>/>/>/>/>/>/>/>/>▪▪▪▪▫/>/>
L
Рис. 3.
λ = 1,1 – 1,3.
h = 1,7.
Рассчитаем L = 1,2 х 1,7 = 2,04м.
Количество рядов светильников в помещении рассчитываетсяпо формуле:
n ряд = A/L,
где n ряд – количество рядов светильников;
A –ширина помещения;
L –расстояние между рядами светильников.
Из формулы n ряд = 3.
Количество светильников в ряде определяется по формуле:
n св = (B – l св) /L св,
где n св — количество светильников в ряде;
В – длина помещения;
l св – длина светильника.
Возьмём длину светильника l св =2м, тогда n св = 4.
Общее количество светильников находится по формуле:
N = n ряд х n св,
N –общее количество светильников в помещении.
N = 3х 4 = 12.
7. Рассчитаем методом коэффициента использованиясветового потока суммарный световой поток всех ламп по формуле:
ΣΦ = ξн х ќх Ŝ х ż/η,
где ΣΦ - световой поток всех ламп;
ξн – 300 л.к.
ќ – коэффициент запаса;
Ŝ – площадь помещения;
ż – коэффициент неравномерности освещения (прилюминесцентных лампах ż = 0,9 );
η - коэффициент использования светового потока.
Для светильников ШОД коэффициент отражения потолкаρ н = 70%, а стен ρ с = 30%, значение η = 46%.
Световой поток ΣΦ = 300 х 1,5 х 24 х 0,9/0,46= 21130,43478.
Световой поток приходящийся на одну лампу находится поформуле:
Φ л = ΣΦ/n х N,
где n –количество ламп в светильнике;
N –общее количество светильников в помещении (N = 6).
Тогда световой поток приходящийся на одну лампу
Φ л =21130,43478/12 = 1760,86.
Ставим лампы по две в светильнике ШОД мощностью 40 Вт,напряжение в сети 220 В. Светильники в количестве 12 штук размещаем в 3 ряда нарасстоянии 2м друг от друга, 1м от длины стены a, и 1м от стены длины b.
(см. рис. 3)
3. РАСЧЕТПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ТЕПЛА.
Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточноготепла производиться по формуле:
Q = L изб/ζв х С вх▲t,
где Q – потребный воздухообмен, (м3/ч) ;
L изб –избыточное тепло, (ккал/ч);
ζ в – идеальная масса приточного воздуха (ζ в = 1,206 кг/м3);
С в - теплоёмкость воздуха (С в = 0,24 ккал/кг град);
▲t – разница температуры удаляемого воздуха и приточноговоздуха.
Количество избыточного тепларасчитывается по формуле:
L изб = L об + L осв + L л + L р – L отд,
где L об –тепло, выделяемое оборудованием;
L осв –тепло, выделяемое системой освещения;
L л –тепло, выделяемое людьми в помещении;
L р –тепло, вносимое за счет солнечной радиации;
L отд -теплоотдача естественным путём.
Количество тепла, выделяемоеоборудованием находится по формуле:
L об =860 х P об х ψ1,
где P об =мощность потребляемая оборудованием;
ψ1 = коэффициент перехода тепла в помещении.
Потребляемая оборудованием мощностьопределяется по формуле:
P об = P ном хψ2 х ψ3 х ψ4,
где P ном –номинальная мощность (кВт);
ψ2 - коэффициентиспользования установленной мощности, учитывающий превышение номинальноймощности над фактически необходимой
ψ3 – коэффициент загрузки, т.е.отношение величины среднегопотребления мощности к максимальной необходимой;
ψ4– коэффициентодновременности работы оборудования.
При ориентировочных расчетах произведение всех четырехрасчетов иожно принять равным 0,25.
Для одного компьютера установленная мощность P ном =0,4 кВт.
Расчет производится с четырьмя компьютерами,следовательно мощность равна:
P об = 4P ном*0,25/ ψ1
Количество тепла, выделяемое оборудованием будет:
L об = 860 х 4 х 0,4 х 0,25 = 344.
Количество тепла, выделяемого системой освещенияопределяется по формуле:
L осв = 860 х P осв хα х β х cosφ,
где α – коэффициент перевода электрическойэнергии в тепловую (α = 0,46-0,48, для люминисцентрых ламп );
β – коэффициент одновременности работы (при работевсех светильников
β = 1);
cosφ– коэффициент мощности (cosφ= 0,7 — 0,8).
Мощность осветительной установки можно найти по формуле:
P осв = n х 0,03,
где 0,03 – мощность одной осветительной установки (кВт);
n –количество ламп (n = 12).
Найдем мощность осветительной установки:
P осв = 12 х 0,03 =0,36 кВт.
Количество тепла, выделяемого системой освещения будетравна:
L осв = 860 х 0,36 х 0,47 х 0,75 х 1 =109,134
Количество тепла, выделяемое людьми расчитывается поформуле:
L л = n л х q л,
где n л – количество человек;
q л – тепловыделение одного человека.
Категория работы легкая и t = 25°С, то в таблице 8 /4/, q л = 50ккал/ч. Так как в отделе информационных технологий будут находится клиенты, ток исходному количеству людей прибавим 3. Найдем количество тепла, выделяемоелюдьми: L л = 7 х 50 = 350 ккал/ч.
Количество тепла вносимое при помощи солнечной радиациирасчитывается по формуле:
L р = m х F х q ост,
где m –количество окон;
F –площадь окна;
q ост – солнечная радиация, проникшая впомещение через остеклённую поверхность.
Согласно таблице 9 /4/, для окон с двойным освещением,деревянными рамами и выходящими на Северо-Восток 45° широты и q ост =65ккал/ч.
Высота окна h = 2м, ширина L =2,5м.
Площадь окна = 2 х 2,5 = 5 кв.м.
Найдем количество тепла вносимое при помощи солнечнойрадиации:
L р = 3 х 5 х 65 = 975 ккал/ч.
Если нет никаких дополнительных условий то можносчитать, что Lотд = Lрад.
Применим Lотд = 0 ккал/ч.
Найдем количество избыточного тепла: L изб = L об + L осв + L л + L р – L отд,
L изб = 344 + 109,134 + 975 + 350 – 0 = 1778,134.
▲tвыбирается в зависимости от теплонапряженности воздуха L нкоторая находится по формуле;
L н = L изб + Vн,
где Vн – внутренний объем помещения (Vн = 160 м3).
Найдем L н =1778,134/160 = 11,11 ккал/ч.
При L н < 20 ккал/м3 ч, ▲t = 6°С.
Найдем потребный воздухообмен по теплоизбыткам от машин,людей, солнечной радиации и искусственного освещения.
Q = 1023,89
Найдем кратность воздухообмена по формуле: Q/ Vн =6,4.
Кратность воздухообмена не превышает 10, следовательновоздухообмен соответствует установленным требованиям.
РАСЧЕТОЖИДАЕМОГО УРОВНЯ ШУМА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ /7/.
Октавные уровни звукового давления на рабочем месте содним источником шума в зоне прямого и отраженного звука рассчитываются поформуле:
L1 = Lр + 10 lg (k х Φ/S + ψ/B),
к – коэффициент влияния ближнего акустического поля;
Lр – октавный уровень звуковой мощностиисточника шума;
Φ– фактор направленности источника шума;
S – площадьвоображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающий источник ипроходящий через расчетныю точку;
ψ– коэффициент нарушения диффузности звукового поля в помещении (находится по п.43 /7/).
Постоянная помещения находится по формуле:
В = В1000* μ,
В1000– постоянная помещенияна среднегеометрической частоте 1000 Гц (определяется по таблице 3 /7/);
μ – частотный множитель (определяется по таблице 4/7/).
Объем помещения Vн =160м3, топостоянную помещения находим по формуле: В1000 =Vн /6,
тогда В1000 = 26,6.
Коэффициент ψ определяем по формуле В/Sорг. Для помещения Sорг =237кв.м.
Площадь воображаемой поверхности S = 4πR²,
где R –минимальное расстояние между компьютерами.
Рассчитаем: S = 4 х 3,14 х 0,6² = 4,52м².
Октавный уровень звуковой мощности нескольких источниковшума определяется по формуле:
L = L1 + 10lg х n,
Результаты расчетов ожидаемого уровня шума занесем в таблицу.
Ак-е в Октавные уровни акустических величин, Гц. Lp 43 43 39 38 28 25 28 24 μ 0,8 0,75 0,7 0,8 1 1,4 1,8 2,5 B1000 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 B 21,28 19,95 18,62 21,28 26,6 37,24 47,88 66,5 B/Sopг 0,09 0,081 0,078 0,09 0,112 0,157 0,202 0,28 ψ 0,9 0,91 0,92 0,91 0,88 0,84 0,798 0,72 L1 41,2 41,25 37,3 36,2 26 22,6 25,2 20,5 L 47,4 47,45 43,5 42,4 32,2 28,8 31,4 26,7 LПДУ 79 70 63 58 55 52 50 49Таблица 1
Октавные уровни звуковой мощности не превышают предельнодопустимый уровень. Из этого можно сделать вывод, что помещение не нуждается вшумопонижающих средствах.
5. РАСЧЕТ РОСТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИТРУДА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ПРОЭКТИРОВАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГОРАБОЧЕГО МЕСТА. /8/
1. Учет требований эргономики при проектировании новойтехникии технологических процессов осуществляется или в результате созданияавтоматизированных производственных процессов или же оснащением станков, машин.Затраты на внедрение требований эргономикипри проектировании эргономичныхузлов и агрегатовопределяются суммированием их стоимости, а эффективностьмероприятий рассчитывается сопоставлением полученных результатов спроизведенными затратами.
При проектировании полностью автоматизированныхпроизводственных прцессов расчет затрат на внедрение эргономики непроизводится.
Оценка результативности деятельностипроектно-конструкторских организаций по обеспечению требований эргономики вобоих случаях производится с помощью следующих показателей: ростапроизводительности труда в результате внедрения новой техники и технологическихпроцессов и, как следствие, высвобождение рабочей силы с участков производстваснеблагоприятными условиями труда и возможной в этой связи экономии рабочеговремени; условной экономии затрат по фонду заработной платывысвобожденныхработников и.т.д.
2.Расчет численности высвобождаемых рабочих привнедрении более производительной техники и технологии находится по формуле:
Эвысв = (Чб-Чн) х Ксм,
где Эвысв — числовысвобождаемых рабочих;
Чб – численность рабочих, занятых наданном участке производства;
Чн — численность рабочих, занятых наданном участке производства, после внедрения нового оборудования;
Ксм –коэффициент сменности работы оборудования.
Эвысв=(5-1) х 1 = 4.
3.Условная экономия численности рабочих рассчитываетсяпо формуле:
Эз = (Эвысв х Вут б х Т/12)/Фб,
где Вут б – потерярабочего времени по заболеваемости одного рабочего в год;
Т – срок действия новой техники в год;
Фб – годовой фонд рабочего времени одногорабочего в базавом периоде.
Рассчитаем условнюю экономию численности рабочих:
Эз = 4 х 16,1 х 0,5/235 = 0,13702.
Условная экономия рабочей силы при внедрении новойтехники, отвечающей требованиям эргономики, может быть получена за счет ликвидациипроизводственно обусловленной заболеваемости занятых здесь работников врезультате обеспечения благоприятных условий труда. Этот вид экономиирасчитывается по формуле:
Эост = (Чн*Вутб х 0,25 х Т/12 ) )/Фб,
где 0,25 – удельный производственнообусловленной заболеваемости.
Эост =(1* 16,1 х 0,25 х 0,5)/235 = 0,00856.
5.Условная экономия от высвобождения численностиработающих при внедрении автоматизированного процесса может быть получена врезультате сокращения масштабов применения дополнительного отпуска исокращенного рабочего дня, рассчитывается по:
Э в.л.= Эвысв х (Тд.б./Фб + Тб х Фб/Фч),
где Тд.б –продолжительность дополнительного отпуска;
Тб – продолжительность сокращенногорабочего дня;
Фч – годовой фонд рабочего времениодного рабочего.
Тб = 1 час, и в среднемпродолжительность рабочего дня составляет 8 часов, то Фч = Фб х 8 = 1880, найдем Э в.л.
Э в.л. = 4(6/235 + 1 х 235/1880) =0,602127.
6. Общая экономия рабочей силы по всем перечисленнымфакторам вычисляется по формуле (Э о = Э высв + Э з + Э ост + Э в.л.) и характеризует возможный ростпроизводительности труда в результате внедрения новой техники и технологии,отвечающей требованиям эргономики и рассчитывается по формуле:
П т = Э ох 100/(Ч ппп — Эо),
где П т – ростпроизводительности труда ;
Ч ппп – численность – производственногоперсонала;
Найдем Э о = 4 + 0,13702 +0,00856 + 0,602127 = 4,74775,
П т = 4,74775 х 100/(1427 — 4,74775) =0,33 = 33%.
7. Экономия фонда заработной платы высвобожденныхработников определяется по формуле:
Э ф.з. = З м х Э высв х Т,
где З м — среднемесячная заработная плата одного работника;
Т – срок действия внедренного мероприятия;
Найдем Э ф.з. = 4300 х 4 х6 = 103200.
8.Экономия средств фонда социального страхования наоплату больничных листов в результате высвобождения работников составляет:
Э с.с. = З дх ВУТ б х Э высв,
где З д – средняядневная заработная плата одного работника;
Найдем З д = 4300/30 = 143руб,
Э с.с. = 143,3 х 16,1 х 4 = 9228.
9. Экономия фонда заработной платы по временным льготамрассчитывается по формуле:
Э в.л. = Э высв х (Т б х Ф бх З ч + Т д.б. х З д),
где З ч – средняячасовая заработная плата;
Найдем З ч = 143,3/8 = 18.
Найдем экономию фонда заработной платы по временнымльготам:
Э в.л. = 4 х (1 х 235 х 18 + 6 х 143,3 ) =20359.
10. Суммарная экономия от внедрения достиженийэргономики складывается из всех перечисленных видов экономии:
Э сум = Э ф.з. + Э с.с. + Э в.л.,
Э сум = 103200 + 9228 + 20359 = 132787.
11. Получив величину суммарной экономии, найдем годовойэкономический эффект:
Э г= Э сум – (З е.д. х Е н),
где З е.д. –единовременные затраты на обеспечение требований эргономики;
Е н – нормативный коэффициентсравнительной экономической эффективности .
Найдем годовой экономический эффект:
Э г= 132787 – (171815 х0,08) = 13745.
Мероприятие считается экономически эффективным, еслисрок окупаемости единовременных затрат не превышает нормативный:
З е.д./Э сум <12,5,
З е.д./ Э сум = 171815/132787 = 1,29.
Вывод: при данных условиях автоматизированные рабочиеместа ведут к росту производительности труда на 33%, и срок окупаемости непревышает нормативный, следовательно внедрение рабочих мест эффективно.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
1. СанПиН 2.2.2. 542 – 96 “Гигиенические требования квидео – дисплейным терминалам к ПЭВМ и организации работы”.
2. СНиП 23.05 – 95 “Естественное и искусственноеосвещение”.
3. ГОСТ Р 509.23 – 96 “Естественное и искусственноеосвещение”.
4. Методические указания кафедры БЖД “Расчетискусственного освещения”.
5. Методические указания кафедры БЖД “Кратностьвоздухообмена”.
6. ГОСТ 12.1.002 – 88 “Общие требования к воздухурабочей зоны”.
7. ГОСТ 23941 – 79 “Шум. Методы определения шумовыххарактеристик. Общие требования”.
8. Меж отраслевая методика расчета социально –экономической эффективности от внедрения достижений эргономики в народноехозяйство НИИ труда государственного комитета ССР.