Разработка эффективного алгоритма анализа чувствительности для оптимизации формы круглых осесимметричных пластин

- конструкционные и отделочные материалы кресла должны быть прочными, нетоксичными;

- покрытия сидения, спинки, подлокотников должны изготовляться из умягченного, влагоотталкивающего, неэлектризующегося, воздухопроницаемого материала.

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 поверхность сиденья, спинки и других элементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с нескользящим, не электризующимся и воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим легкую очистку от загрязнений.

Требования, предъявляемые к подставке для ног (см. рис. 6.4), регулируют ее по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности - до 20°. Ширина опорной поверхности полагается не менее 300 мм, а глубина - не менее 400 мм. Поверхность подставки должна быть рифленой, по переднему краю - бортик высотой 10 мм.

Рис. 6.4 Конфигурация и размеры подставки для ног: мм, мм, мм

6.1.3 Требования к ПЭВМ.

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 ПЭВМ должны соответствовать требованиям настоящих санитарных правил, и каждый их тип подлежит санитарно-эпидемиологической экспертизе с оценкой в испытательных лабораториях, аккредитованных в установленном порядке.

Перечень продукции и контролируемых гигиенических параметров вредных и опасных факторов представлены в табл. 6.1.

Таблица 6.1 Перечень продукции и контролируемые гигиенические параметры

№	Вид продукции	Код ОКП	Контролируемые гигиенические параметры
1	Машины вычислительные электронные цифровые, машины вычислительные электронные цифровые персональные (включая портативные ЭВМ)	40 1300, 40 1350, 40 1370	Уровни электромагнитных полей (ЭМП), акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе, визуальные показатели ВДТ, мягкое рентгеновское излучение Контроль мягкого рентгеновского излучения осуществляется только для видеодисплейных терминалов с использованием электронно-лучевых трубок.
2	Устройства периферийные: принтеры, сканеры, модемы, сетевые устройства, блоки бесперебойного питания и т.д.	40 3000	Уровни ЭМП, акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе
3	Устройства отображения информации (видеодисплейные терминалы)	40 3200	Уровни ЭМП, визуальные показатели, концентрация вредных веществ в воздухе, мягкое рентгеновское излучение17
4	Автоматы игровые с использованием ПЭВМ	96 8575	Уровни ЭМП, акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе, визуальные показатели ВДТ, мягкое рентгеновское излучение17

Конструкция ПЭВМ должна обеспечивать возможность поворота корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в заданном положении для обеспечения фронтального наблюдения экрана ВДТ. Дизайн ПЭВМ должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ПЭВМ, клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхность с коэффициентом отражения 0,4 - 0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

Дисплей должен располагаться так, чтобы изображение в любой его части было различимо без необходимости поднять или опустить голову, но ниже глаз оператора. Угол наблюдения экрана оператором относительно горизонтальной линии взгляда не должен превышать .

Клавиатура должна располагаться так, чтобы обеспечивалась оптимальная видимость экрана, и имелась возможность ее свободного перемещения. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии от 100 до 300 мм от переднего края, обращенного к оператору, или на специальной регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

Допустимые уровни звукового давления и электромагнитных полей, создаваемых ЭВМ, не должны превышать предельно допустимых значений. Концентрация вредных веществ, выделяемых ЭВМ в воздух помещений не должна превышать предельно допустимой концентрации, установленной для атмосферного воздуха.

6.1.4 Требования к помещениям для работы с ПЭВМ

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 в помещения с ПЭВМ должно быть естественное и искусственное освещение Эксплуатация ПЭВМ в помещениях без естественного освещения допускается только при наличии расчетов, обосновывающих соответствие нормам естественного освещения и безопасность их деятельности для здоровья работающих., соответствующее требованиям действующей нормативной документации. Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток.

Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м², в помещениях культурно-развлекательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов(жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м².

При использовании ПВЭМ с ВДТ на базе ЭЛТ (без вспомогательных устройств - принтер, сканер и др.), отвечающих требованиям международных стандартов безопасности компьютеров, с продолжительностью работы менее 4 ч в день допускается минимальная площадь 4,5м² на одно рабочее место пользователя (взрослого и учащегося высшего профессионального образования).

Для внутренней отделки интерьера помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0,7 - 0,8; для стен - 0,5 - 0,6; для пола - 0,3 - 0,5. Полимерные материалы используются для внутренней отделки интерьера помещений с ПЭВМ при наличии санитарно-эпидемиологического заключения.

Помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы защитным заземлением (занулением) в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации. Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов, технологического оборудования, создающего помехи в работе ПЭВМ.

СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 дополняет вышеуказанные требования следующими:

- в помещениях с ВДТ и ПЭВМ ежедневно должна проводиться влажная уборка;

- помещения с ВДТ и ПЭВМ должны быть оснащены аптечкой первой помощи и углекислотными огнетушителями.

При разработке оптимальных условий труда программиста необходимо учитывать освещенность, шум и микроклимат.

6.2 Требования к производственной среде

6.2.1 Требования к микроклимату на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Параметры микроклимата могут меняться в широких пределах, в то время как необходимым условием жизнедеятельности человека является поддержание постоянства температуры тела благодаря свойству терморегуляции, т.е. способности организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду.

Основной принцип нормирования микроклимата - создание оптимальных условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.

В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.) и связана с нервно-эмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а и 1б в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами микроклимата производственных помещений.

В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

В ГОСТ Р 50923-96 предъявляются следующие требования к микроклимату:

- на рабочем месте оператора должны обеспечиваться оптимальные микроклиматические условия в холодный () и теплый периоды года ( );

- разница температуры на уровне пола и уровне головы оператора в положении сидя не должна превышать ;

- относительная влажность воздуха на рабочем месте должна составлять

- скорость движения воздуха должна быть 0,1 м/с.

Параметры микроклимата оказывают значительное влияние на работоспособность сотрудника, а особо неблагоприятные факторы могут привести к заболеванию. Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата устанавливаются следующими стандартами и правилами: ГОСТ 12.1.005-88 (Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны), СН 4088-86 (Санитарные нормы микроклимата производственных помещений), СНиП 2.04.05-91 (Отопление, вентиляция и кондиционирование).

Автоматическое поддержание параметров микроклимата в необходимых пределах в течение всех сезонов года, очистка воздуха от пыли и вредных веществ должно обеспечиваться системой кондиционирования воздуха. Для повышения влажности воздуха в помещениях с ЭВМ следует применять увлажнители воздуха.

6.2.2 Требования к уровням шума и вибрации на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Установлено, что шум ухудшает условия труда, оказывая вредное воздействие на организм человека. При длительном воздействии шума на человека происходят нежелательные явления: снижается острота зрения, слуха, повышается кровяное давление, понижается внимание. Сильный продолжительный шум может стать причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем.

Согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96 ("Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки") характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются среднеквадратичные уровни давлений в октавных полосах частот со среднегеометрическими стандартными частотами: 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. В этом СНе указаны значения предельно допустимых уровней шума на рабочих местах предприятий. Для помещении конструкторских бюро, расчетчиков и программистов уровни шума не должны превышать соответственно: 71, 61, 54, 49, 45, 42, 40, 38 дБ (см. табл. 6.2). Эта совокупность восьми нормативных уровней звукового давления называется предельным спектром.

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 в производственных помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума на рабочих местах не должны превышать предельно допустимых значений, установленных для данных видов работ в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

Таблица 6.2

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука в дБА
31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
86	71	61	54	49	45	42	40	38	50

В ГОСТ Р 50923-96 предъявляются следующие требования к шуму:

- уровень шума на рабочем месте оператора не должен превышать значений, указанных в табл. 6.2;

- печатающее оборудование, являющееся источником шума, следует устанавливать на звукопоглощающей поверхности автономно от рабочего места оператора;

- уровень шума на рабочем месте оператора при работающем печатающем оборудовании не должен превышать значений, указанных в табл. 6.3 (из СН 2.2.4/2.1.8.562-96 для рабочих мест с шумным оборудованием);

- если уровень шума на рабочем месте превышает допустимый, то в помещении применяют звукопоглощающие покрытия, экраны или размещают печатающее оборудование вне помещения с дисплеем.

Таблица 6.3

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука в дБА
31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
103	91	83	77	73	70	68	66	64	75

Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называют вибрацией. Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обуславливается, главным образом, силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий. Допустимые уровни вибрации, условия и правила их измерения и оценки регламентируются СН 2.2.4/2.18.566-96. Основными нормируемыми параметрами вибрации являются средние квадратичные величины уровней виброскорости и виброускорения в октавных полосах частот. Допустимые уровни вибрации на всех рабочих местах с ПЭВМ приведены в табл. 6.4.

Таблица 6.4 Допустимые нормы вибрации на рабочих местах с ПЭВМ

Среднегеометрические частоты полос, Гц	Допустимые значения
	по виброускорению	по виброскорости
	м/с2	бД	м/с	дБ
2	53	25	45	79
4	53	25	22	73
8	53	25	11	67
16	10	31	11	67
31,5	21	37	11	67
63	42	43	11	67

6.2.3 Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:

- недостаточность освещенности;

- чрезмерная освещенность;

- неправильное направление света.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 ("Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий") помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Для общего освещения помещений следует использовать разрядные лампы и/или лампы накаливания. Для местного освещения, кроме разрядных источников света, допускается использование ламп накаливания, преимущественно галогенных. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

В ГОСТ Р 50923-96 и СанПиН 2.2/2.4.1340-03 предъявляются следующие требования к освещению:

- освещенность рабочего места оператора на рабочем столе в горизонтальной плоскости общего искусственного освещения должна быть от 300 до 500 лк;

- для освещения зоны расположения документов допускается установка светильников местного освещения;

- отношение яркостей в зоне наблюдения (экран, документ, поверхность стола) должно быть не более 10:1;

- в поле зрения оператора должна отсутствовать прямая и отраженная блеклость. Для этого необходимо:

оборудовать светопроемы солнцезащитными устройствами (шторами, регулируемыми жалюзи и т.д.); использовать для общего освещения светильники с рассеивателями и экранирующими решетками, яркость которых в зоне углов излучения более от вертикали не должна превышать 200 кд/м²; использовать для местного освещения светильники с непросвечивающим отражателем и защитным углом не менее ; размещать рабочий стол так, чтобы оконный проем находился сбоку (справа или слева), при этом дисплей должен располагаться на поверхности стола справа или слева от оператора; размещать рабочий стол между рядами светильников общего освещения, использовать дисплей с антибликовым покрытием экрана или антибликовый фильтр;

- на рабочем месте оператора должна быть ограничена пульсация освещенности от газоразрядных источников света.

СанПиН .2.2/2.4.1340-03 дополняет вышеуказанные требования следующими:

- искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения;

- показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20. Показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40, в дошкольных и учебных помещениях не более 15;

- в качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания, в т.ч. галогенных;

- для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с ЭПРА, состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей;

- применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается;

- при отсутствии светильников с ЭПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети;

- общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеодисплейных терминалов. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору;

- коэффициент запаса (Кз) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4;

- коэффициент пульсации не должен превышать 5 %;

- для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

6.2.4 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах пользователей представлены в табл. 6.5.

Таблица 6.5 Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах

Наименование параметров	ВДУ ЭМП
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	25 нТл
Напряженность электростатического поля	15 кВ/м

Для уменьшения воздействия электромагнитных полей на человека устанавливаются поглощающие или отражающие экраны, существуют специальные очки для защиты глаз от электромагнитного излучения.

6.2.5 Требования к организации режимов труда и отдыха

Согласно СанПиН 2.2.2.542-96, режимы ежимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы: группа А - работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом; группа Б - работа по вводу информации; группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ. При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ и ВДТ следует принимать такую, которая занимает не менее 50 % времени в течение рабочей смены или рабочего дня.

В нашем случае работа над дипломным проектом относится к группе В.

Для обеспечения оптимальной работоспособности и сохранения здоровья профессиональных пользователей, на протяжении рабочей смены должны устанавливаться регламентированные перерывы. Продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов.

Во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения развития познотонического утомления целесообразно выполнять комплексы упражнений. С целью уменьшения отрицательного влияния монотонии целесообразно применять чередование операций осмысленного текста и числовых данных, чередование редактирования текстов и ввода данных.

6.2.6 Требования к организации медицинского обслуживания пользователей ВДТ и ПЭВМ

В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 предъявляются следующие требования к организации медицинского обслуживания:

- профессиональные пользователи ВДТ и ПЭВМ должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры в порядке и в сроки, установленные Минздравмедпромом России и Госкомсанэпиднадзором России;

- к непосредственной работе с ВДТ и ПЭВМ допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний;

- Женщины со времени установления беременности и в период кормления ребенка грудью к выполнению всех видов работ, связанных с использованием ВДТ и ПЭВМ, не допускаются.

6.3 Определение освещенности

6.3.1 Описание помещения, в котором располагается рабочее место

Помещение, в котором находится рабочее место оператора, имеет следующие характеристики:

- длина помещения 6,12 м;

- ширина помещения 4,29 м;

- высота 2,6 м;

- окраска интерьера: белый потолок, бледно-бежевые стены, на полу - ламинат цвета беленый дуб.

6.3.2 Расчет систем искусственного освещения

В помещении, где находится рабочее место инженера-программиста, используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещения.

В качестве естественного - боковое освещение через окно. Искусственное освещение используется при недостаточном естественном освещении. В данном помещении используется общее искусственное освещение.

Расчет его осуществляется по методу светового потока с учетом потока, отраженного от стен и потолка.

Нормами для данных работ установлена необходимая освещенность рабочего места 300 лк (средняя точность работы по различению деталей размером от 1 до 10 мм).

Общий световой поток определяется по формуле:

(6.1)

где - нормированная минимальная освещенность, лк (работа программиста относится к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет 300 лк);

- площадь освещаемого помещения;

- коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате старения ламп и загрязнения светильников ();

- коэффициент, учитывающий неравномерность освещения помещения ();

- коэффициент использования светового потока; определяется в зависимости от коэффициентов отражения от стен, потолка, рабочих поверхностей, типов светильников и геометрии помещения.

Площадь помещения:

Выберем коэффициент использования светового потока по следующим данным:

коэффициент отражения побеленного потолка ;

коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую краску ;

коэффициент отражения от пола, покрытого светлым ламинатом ;

индекс помещения:

Найденный коэффициент .

По формуле (6.1) определим общий световой поток:

Для организации общего искусственного освещения выберем лампы типа ЛБ40.

Люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания: их спектр ближе к естественному, они имеют большую экономичность (больше светоотдача) и срок службы (в 10-12 раз). Наряду с этим имеются и недостатки: их работа сопровождается иногда шумом; хуже работают при низких температурах; их нельзя применять во взрывоопасных помещениях; имеют малую инерционность.

Для производственного помещения, оснащенного рабочими местами, подходят люминесцентные лампы.

Согласно с ГОСТ 6825-91, световой поток одной лампы ЛБ40 Люминесцентная лампа белой цветности составляет не менее =2800 лм.

Число N ламп, необходимых для организации общего освещения определяется по формуле:

шт.

В качестве светильников выберем ПВЛ-1, 2х40 Вт.

Таким образом, чтобы обеспечить световой поток лм надо использовать 6 светильников по 2 лампы ЛБ40 в каждом.

Электрическая мощность одной лампы ЛБ40 Вт.

Мощность всей осветительной системы

Вт.

Рассмотрим вопрос размещения светильников в помещении. Для равномерного общего освещения светильники могут располагаться рядами параллельно стенам (для люминесцентных ламп), в шахматном порядке, по углам прямоугольников, на которые разбивается площадь потолка.

Наибольшая равномерность освещения имеет место при размещении светильников по углам квадрата; при шахматном размещении светильников наибольшая равномерность соответствует случаю их расположения по углам равностороннего треугольника.

Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется размещать сплошными рядами или рядами с небольшими разрывами.

Общая длина лампы м. Зная все габариты помещения и длину лампы можно перейти к расчету параметров для установки этих ламп в помещении.

При расположении светильников в рядов и расстоянием от стен помещения до крайних светильников равным , справедливо следующее соотношение:

Соответственно, расстояние между каждым рядом

м.

Соответственно, расстояние от стен помещения до крайних светильников равно 0,86 м.

Далее, рассчитаем расстояние между светильниками в каждом из рядов. Если в каждом ряде имеется светильников длиной каждый, то, в соответствии с геометрическими пропорциями имеем:

м,

Итак, сделаем вывод: для программистского офиса длиной 6,12 метров и шириной 4,29 метра необходимо установить 6 светильников в 2 ряда по 3 люминесцентных лампы ЛБ40-1 каждый, при этом расстояние между рядами должно быть равно 2,57 метра. Расстояние от стен помещения до крайних светильников должно быть равно 0,86 метра, а расстояние между светильниками в каждом из рядов - 0,4 метра (см. рис. 6.5).

Рис. 6.5. Схема расположения светильников на рабочем месте.

6.4 Ртутьсодержащие отходы потребления и их утилизация

Ртутные лампы представляют собой газоразрядные источники света, принцип действия которых заключается в следующем: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесённый на внутреннюю поверхность люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет.

Ртуть - вещество первого класса опасности. Одна разбитая лампа, содержащая ртуть в количестве 0,1 г. делает непригодным для дыхания воздух в помещении объёмом 5000 м³.

Ртуть оказывает негативное влияние на нервную систему организма человека, вызывая эмоциональную неустойчивость, повышенную утомляемость, снижение памяти, нарушение сна. Не редко наблюдаются боли в конечностях (ртутные полиневриты). Кроме того, жидкий металл, оказывает токсическое действие на эндокринные железы, на зрительный анализатор, на сердечно - сосудистую систему, органы пищеварения.

В соответствии с Федеральным законом от 23.11.2009г №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ», постановлением Правительства от 03.09.2010г. №681 утверждены «Правила обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащий сбор, накопление, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде»

Правилами определен порядок сбора и накопления, транспортировки и обезвреживания отработанных ртутьсодержащих ламп. Юридические лица, индивидуальные предприниматели, в том числе осуществляющие управление многоквартирными домами, в соответствии с указанными правилами и требованиями СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» обеспечивают условия для сбора и временного хранения отработанных ртутьсодержащих ламп, разрабатывают инструкцию по обращению с ртутьсодержащими отходами применительно к конкретным условиям и назначают ответственных лиц. Органы местного самоуправления организуют сбор отработанных ртутьсодержащих ламп и информируют юридических лиц, ИП, физических лиц о порядке осуществления такого сбора.

Прием, транспортировку и утилизацию отработанных ртутьсодержащих ламп осуществляют специализированные организации. Для транспортировки и дальнейшей утилизации ртутьсодержащих отходов юридические лица, индивидуальные предприниматели заключают договор со специализированными организациями, имеющими лицензию.

При работе с металлической ртутью или приборами с ртутным заполнением следует строго руководствоваться требованиями СанПиН 4607-88 от 04.04.1988г «Санитарные правила при работе с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением».

В целях обеспечения безопасности здоровья и жизни, работающих на предприятиях, населения необходимо строго соблюдать требования санитарного законодательства по обращению с ртутьсодержащими отходами.

На каждом предприятии и в организации условия сбора и накопления отходов определяются классом опасности, способом упаковки и отражаются в Техническом регламенте (проекте лимитов образования отходов, ТУ, инструкции) с учетом агрегатного состояния и надежности тары.

Ртутьсодержащие отходы (1 класс опасности) без повреждения ртутной системы (целостности стеклянной колбы) разрешается временно хранить в отдельном помещении (кладовой) в заводской таре. Битые ртутьсодержащие лампы должны храниться исключительно в специальной герметичной емкости с крышкой (контейнеры, бочки др.).

При нарушении условий сбора, временного хранения, транспортировки и утилизации (см. рис. 6.6) ртутьсодержащих отходов возможно возникновение как острых, так и хронических отравлений парами ртути работников предприятий (см. табл. 6.6).

Кроме того, возможно ртутное загрязнение помещений, территории, воздуха, почвы, воды (среды обитания человека). Ртутьсодержащие лампы представляют собой опасность с позиции локального загрязнения среды обитания ртутью.



Рис. 6.6. Схема утилизации ртутьсодержащих ламп

При разбивании ртутной лампы, содержащей 80 мг металла, образуется свыше 11 тыс. шариков с общей суммарной поверхностью 3,5 см² . Этого количества ртути достаточно чтобы загрязнить до уровня ПДК помещение объемом 300000 м³ . Значительное количество ртути попадает в среду обитания при выбрасывании вышедших из строя ртутных термометров.

Таблица 6.6 Предельно допустимые уровни загрязненности ртутью и ее парами

место	ПДК, мг/м3
населенный пункт (среднесуточная)	0,0003
жилое помещение (среднесуточная)	0,0003
воздух рабочей зоны (макс. разовая)	0,01
воздух рабочей зоны (среднесменная)	0,005

Соблюдение установленных требований при обращении с ртутьсодержащими отходами как со стороны юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, так и со стороны населения в значительной степени способствует снижению загрязнения окружающей среды и в конечном итоге сохранению здоровья граждан.

6.5 Характеристики ламп

В табл. 6.7 приведена сравнительная характеристика разных видов ламп.

Таблица 6.7 Сравнительная характеристика разных видов ламп

Источник излучения	Световая отдача (эконом.) Лм/Вт	Цветопередача, Ra	Срок службы, час	Размеры	ПРА	Падение светового потока	Примечание
лампы накаливания	10	98	1000	небольшие	нет	сохранение светового потомка на протяжении всего срока службы	низкая стоимость, большое тепловое излучение
галогенные	13	99	2000	компактны, миниатюрны	трансформатор		Большое тепловое излучение
ртутные лампы низкого давления	Т8	70	70	10000	относительно большие	требует	20%	требуют утилизации
	LUMILUX и Super 80	80	85	19000			10%
	Т5	100	90	20000	диаметр трубки 16 мм	только ЭПРА
	КЛЛ	50	80	10000	относительно небольшие	не/ интегрированное
ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)		50	12000	средние	требует	30%	большое время перезапуска
натриевые лампы (ДНаТ)	120	25	20000	свет создается в пространстве размером с монету, что позволяет макс. его исп.		40%
металлогалогенные лампы	80	85	10000				не требует утилизации
полупроводниковые источники света (LED)		80	50000	возможно создание миниатюрных источников света		25%
индукционные лампы			100000	средние		15%

Заключение

1. В ходе выполнения работы была разработана математическая модель диска с изгибающими нагрузками, описываемая ОДУ четвертого порядка, сформулированы прочностные ограничения.

2. Решена поставленная задача по разработке алгоритма метода чувствительности применительно к ОДУ четвертого порядка.

3. Решена задача оптимизации формы осесимметричного диска с изгибающими нагрузками методом чувствительности, что позволило сократить время расчета в задаче оптимального проектирования.

4. Решена задача оптимизации диска методом чувствительности с введением дополнительных ограничений на максимальную (или минимальную) толщину диска, а так же с ограничением на размеры ступицы и замкового соединения.

5. Реализованы алгоритмы метода проекции градиента, метода конечных элементов и метода начальных параметров.

6. Написана программа, использующая метод чувствительности для оптимизации диска. Результаты разработанного алгоритма подтверждены вычислительным экспериментом, в ходе которого построены графики оптимальных дисков при разных изгибающих нагрузках.

Список литературы

1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов - Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 1999. - 406-421 с.

2. Демьянушко И.В., Биргер И.А. Расчет на прочность вращающихся дисков - Москва: Машиностроение, 1978. - 247с.

3. Ольхофф Н. Оптимальное проектирование конструкций - Москва: Мир 1981. - 277с.

4. Темис Ю.М., Троицкий А.В. Оптимальное проектирование диска турбины - Вестник МГТУ им Баумана. Естественные науки. - 2004 №2 , 23-37 с.

5. Троицкий А.В. Математические модели и методы анализа чувствительности в задачах оптимизации конструкций роторов: Дис. … канд. тех. наук. М. 2006, 4-52 с.

6. Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование - Москва: Мир, 1983. - 479с.

7. Биргер И.А. Стержни, пластинки, оболочки. - Москва: Физматлит, 1992. - 392с.

8. Биргер И.А. Прочность, устойчивость, колебания, Том 2 - Москва: Машиностроение, 1968. - 464 с.

9. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике - Москва: Мир, 1975. - 541с.

10. Биргер И.А. Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов - М.: Наука, 1986. - 560 с.

11. Биргер И.А. Расчет на прочность деталей машин - М. Машиностроение, 1993. -639с.

12. Бояршинов С.В. Основы строительной механики машин - М. Машиностроение, 1973. - 200 -207с., 225-228с.

13. Ильин В.П., Карпов В.В., Масленников А.М. Численные методы решения задач строительной механики - Минск: Вышэйшая школа, 1990, 81-83с.

14. С.В. Смирнов, В.В. Степанов, Г.А. Лилейкина и др., Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов исследовательского профиля - М: МВТУ,1988. - 12 с.

15. Скворцов Ю.В., Организационно-экономические вопросы в проектировании: Учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Студент, 2012. - 15 с.

16. Смирнов С.Г., Баланцев С.К., Расчет искусственного освещения - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1976. - 23 с.

17. Пышкина Э.П., Баланцев С.К. Типовые задания по разделу "охрана труда" в дипломных проектах - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1976. - 31 с.

18. Переездчиков И.В., Анализ опасностей промышленных систем человек-машина-среда и основы защиты. - М.: КНОРУС, 2011. - 784 с.

Размещено на Allbest.ru