R = R_З·R_Г/(R_Г·n·з+R_З·з_Г) =13.5·9.29/(9.29·4·0.83+13.5·0.77) = 3.04Ом.

Общее сопротивление не должно превышать 4 Ом. Это условие выполнено. Следовательно, заземление спроектировано правильно. Для заземления необходимо 4уголковых заземлителей, расположенных в ряд.



5.5 Расчёт естественного освещения

Естественное освещение подразделяют на боковое одностороннее или двустороннее, осуществляемое через окна; верхнее, через аэрационные и зенитные фонари; комбинированное.

На ВЦ, как правило, применяют одностороннее боковое естественное освещение. В машинных залах дисплеи должны располагаться подальше от окон и желательно сбоку.

Нормирование естественного освещения выполняется по коэффициенту естественного освещения:

e_N = e_H·m_N = 1,2· 0.9 = 1.08 %,

где N - номер группы административно-территориального района по особенности обеспеченности естественным светом (Тамбовская область находится во 2-ой территориальной группе)[10 Приложение 1 таблица 4];

e_H - значение коэффициента естественной освещенности (значение К.Е.О. при боковом освещении и наивысшей точности зрительной работы составит 1.2%)[10 Приложение 1 таблица 1];

m_N - коэффициент светового климата (для световых проёмов в наружных стенах зданий с ориентацией проемов на север коэффициент светового климата составляет 0.9)[10 Приложение 1 таблица 3].

Для того чтобы рассчитать естественное освещение необходимо знать площадь помещения:

S_П= l_П ·B =5 ·6 = 30 м².

Высота помещения составляет 3м. Рассчитаем высоту остекления:



H₀ = Н - 0.8 - 0.3 = 3 - 0.8 - 0.3 = 1.9 м,

Где Н - высота помещения;

0.3м - расстояние от потолка;

0.8м - расстояние от пола.

При боковом одностороннем освещении суммарную площадь световых проемов определим по формуле:

S₀ = S_П·e_N·з₀·K_З·К_ЗД/(100·ф₀·r₁),

Где S_П - площадь пола помещения, 30м²;

e_N - нормированная минимальная величина К.Е.О. для бокового освещения 1.3%;

₀ - световая характеристика окна и отношения длин сторон, 7.5 (B/H₀=3, l_П/B=1) [10 Приложение 1 таблица 5];

K_З - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светопропускающего материала светового проема (в помещении концентрация пыли, дыма, копоти не превысит 1 мг/м³, угол наклона светопропускающего материала к горизонту 90⁰), 1.3[10 Приложение 1 таблица 2];

K_ЗД- коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (противостоящих зданий нет), 1[10 Приложение 1 таблица 6];

r_l- коэффициент, учитывающий отраженный свет, 1.05(l_П/B=1, l/B=0.3, B/H₀=3) [10 Приложение 1 таблица 9];

₀ - общий коэффициент светопропускания светового проема:

₀ = ₁ · ₂ · ₃ · ₄ = 0.9· 0.85 · 1 · 1 = 0.77,



Где ₁ - коэффициент светопропускания материала (в качестве светопропускающего материала используем стекло оконное листовое), 0.9[10 Приложение 1 таблица 7];

₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах окна (вид переплёта - спаренный), 0.85;

₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (несущие конструкции отсутствуют), 1;

₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (в качестве солнцезащитных устройств будем использовать убирающиеся регулируемые жалюзи), 1[10 Приложение 1 таблица 8].

S₀ = 30·1.08·7.5·1·1.3/(100·0.77·1.05) = 3,91м².

Количество световых проемов найдем из формулы:

n = S₀/S₁ = 3,91/1= 2,

где S₁ - площадь одного светового проёма, 1,95м².

Принимаем оконный блок размером 1,3x1,5 м.

5.6 Расчет искусственного освещенияпомещения

К современному производственному освещению предъявляются высокие требования. Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда.

Согласно действующим строительным нормам и СНиП 23.05-95 "Естественное и искусственное освещение", для искусственного освещения регламентирована наименьшая допустимая освещенность рабочих мест. Так, для работы с экраном дисплея в сочетании с работой над документами рекомендуемая освещенность составляет 400 Лк.

Исходные данные:

размеры помещения: 65 м;

высота помещения: Н = 3 м;

норма освещенности: Е_Н= 400.

Используем потолочные светильники типа УСП-35 с двумя люминесцентными лампами типа ЛТБЦ-35 (люминесцентная теплого белого цвета). Характеристики лампы: мощность - 35 Ватт, светоотдача - 80 люмен/ватт, длина - 1.27 м. Светильники располагаются по длине сторон помещения.

Светоотдача лампы составляет: Ф_Л = 8035 = 2800 люмен, следовательно, светоотдача светильника должна составлять Ф_С = 28002 = 5600 люмен.

Высота подвеса светильников:

h=Н-0.2 = 3-0.2 = 2.8 м.

Число светильников в ряду: N = 6.

Расстояние между светильниками:

L = kh = 0.52.8 = 1.4 м. ( k = 0.5 )

Число рядов светильников: n = 3.

Определим освещенность в точке а для проверки правильности выбранной системы освещения.

Освещенность рассчитывается по формуле:



Где r - расстояние от светильника до точки,

- угол падения лучей.

Точка а освещается 12-ю светильниками, причем светильники 2-3-6-7, 1-4-5-8, 10-11 и 9-12 освещают точку а одинаково. Обозначим соответственно 1, 2, 3, 4 каждую группу светильников и рассчитаем для одного светильника из каждой группы освещенность, которую он приносит в точку а (таб. 5.4):

Рисунок 5.3 - Схема освещения помещения

Таблица 5.4 - Параметры групп

1	2	3	4	5	6
1	3	0.93	56.07	4	224.16
2	3.5	0.8	39.12	4	146.48
3	3.6	0.78	36.83	2	73.66
4	4	0.7	29.51	2	59.02
Итого					503.32

Здесь 1 - номер группы; 2 - расстояние до точки а, м; 3 - косинус угла падения лучей; 4 - освещенность, создаваемая одним светильником, люкс; 5 - число светильников в группе; 6 - освещенность, создаваемая группой светильников.

Обычно освещенность, создаваемая точечным источником света, излучается равномерно во все стороны. Поскольку светильник не является таким источником, введем поправочные коэффициенты:

К_Н - коэффициент, учитывающий неравномерность излучения (светильник излучает больше вниз, чем вверх и в стороны), К_Н = 1.2;

Ко - коэффициент, учитывающий дополнительное освещение отраженным светом от стен и потолка; Ко = 1.2;

К_З - коэффициент, учитывающий запыленность; Кз = 0.7.

Освещенность в точке а:

Е = 5031.21.20.7 = 507.02 люкс.

Так как норма освещенности помещения должна быть не менее 400 люкс, то полученные расчеты верны.

5.7 Кондиционирование помещения

Под кондиционированием воздуха понимается процесс поддержания параметров воздушной среды в допустимых пределах, который обеспечивает надежную работу ЭВМ, длительное хранение носителей информации и комфортные условия работы обслуживающего персонала.

Технические особенности работы ЭВМ требуют специального подхода к выбору, проектированию и эксплуатации устройств кондиционирования воздуха.

Так как в машинном зале ВЦ выделяется большее количество теплоты, чем в административных помещениях, то кондиционеры работают в течение всего года только на охлаждение. При организации кондиционирования воздуха на ВЦ ставятся более жесткие ограничения в отношении температуры, влажности и содержания пыли в воздухе и учитывается возможность использования пространства под технологическим полом и над подвесным потолком. Микроклимат производственных помещений определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха. Для создания и подержания оптимального искусственного микроклимата в помещениях, отвечающего санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, применяется кондиционирование воздуха.

5.7.1 Расчет системы кондиционирования

Установим источники избыточных тепловыделений. Основными источниками избыточных тепловыделений в рассматриваемом помещении являются компоненты средств вычислительной техники, обслуживающий персонал и солнечная энергия. Таким образом:

Где Q_ЭЛ - тепловыделение от электрооборудования; Q_Ч - тепловыделения людей; Q_ОСТ - тепловыделение от солнечной энергии через остекленные проемы. При .

Тепловыделения электрооборудования определяются по формуле:

Где N = 1.2 кВт - мощность электрооборудования; k₁ = 0.8 - коэффициент использования мощности машин (выбирается в пределах 0.7-0.9); k₂ = 0.7 - коэффициент загрузки (выбирается в пределах 0.5-1.0); k_З = 1 - коэффициент одновременной загрузки оборудования (0.5-1.0); k₄ = 0.1 - коэффициент ассимиляции тепла воздуху.

,



Тепловыделения людей, обслуживающих вычислительный комплекс определяются соотношением:

Где n = 3 - численность работающих в помещении людей;

Q_ЧЕЛ = 0.08 кВт - средняя величина тепловыделений одного человека.

,

Тепловыделений от солнечной радиации с учетом остекления вычисляются по формуле:

Где = 0.17 кВт - величина потока радиации через 1кв.м поверхности остекления; = 0.8 - коэффициент, зависящий от поверхности остекления; - приведенная площадь поверхности остекления: ( = 3,91 м²);

= 3.910.170.8 = 0.53кВт.

Суммарную величину избыточных тепловыделений в помещении:

кВт.

Для отвода тепла необходима производительность по воздуху, вычисляемая по формуле:



,

Где с = 0.24 ккал/кг?С- теплоемкость сухого воздуха; р = 1.205 кг/куб.м - плотность приточного воздуха; t_B = 22⁰С - температура воздуха внутри помещения; t_H = 19 ⁰С - температура воздуха, поступающего в помещение извне.

Учитывая производительность, необходимая кратность воздухообмена составит:

,

Где V - объем помещения.

.

.

5.7.2 Выбор кондиционера

Для кондиционирования воздуха применен кондиционер Samsung CH070EZMСсо следующими техническими характеристиками:

площадь помещения - 30 кв. м;

производительность по воздуху - 1110 куб. м/ч;

мощность - 2.5 кВт;

производительность по холоду - 6.8 кВт

Количество установленных в помещении кондиционеров должно соответствовать потребностям в отводе избыточного тепла:



Как видно из формулы, для отвода тепловыделений достаточно одного кондиционера, однако, для повышения комфортности условий работы для помещения, занимаемого подразделением САПР лучше применить два кондиционера.

5.8 Защита от атмосферного электричества

Молниезащита - эффективное средство защиты и повышения устойчивости функционирования объектов при воздействии на них атмосферного статического электричества. Она включает комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений, возможных при воздействии молний.

Для всех зданий и сооружений, не связанных с производством и хранением взрывчатых веществ, а также для линий электропередач и контактных сетей, проектирование и изготовление молниезащиты должно выполняться согласно СО 153-34.21.122-2003. По степени защиты здания и сооружения подразделяются на три категории: здания и сооружения, отнесённые к I и II категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через наземные, надземные и подземные металлические коммуникации; здания и сооружения, отнесённые к III категории молниезащиты, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные и подземные металлические коммуникации.



5.8.1 Устройство молниезащиты

По справочным данным [10 Приложение 1 таблица 30]определим среднегодовую продолжительность гроз в часах на территории Тамбовской области, она составляет 40-60 ч. Определим ожидаемое количество поражений молнией в год N для здания прямоугольной формы.

N = ((В_ЗД+6·h_ЗД)·(L_ЗД+6·h_ЗД) - 7.7·h²_ЗД) · n · 10^-6,

где n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в районе расположения здания, для Тамбовской области n= 4[10 Приложение 1 таблица 31]; В_ЗД - ширина здания, В_ЗД = 20 м; L_ЗД - длина здания, L_ЗД = 40 м; h_ЗД - высота здания, h_ЗД = 7 м.

N=((20+6·7)·(40+6·7) - 7.7·(7)²)·4·10^-6 ? 0.019.

Исходя из того, что наше помещение относится к здaниям вычислительных центров и имеет низкую степень поражения молний в год по справочным данным находим, что наше помещение относится к II категории молниезащиты и соответствует типу Б по зоне защиты. Для эффективной защиты зоны Б необходимо установить на крышу здания стальной штырь длиной h_ш = 8 м, поэтому общая высота молниеотвода составит:

h = H + h_ш.

h = 7 + 8 = 15 м.

Вычислим параметры зоны защиты молниеотвода.

Для вершины конуса:



h₀ = 0.92·h.

h₀ = 0.92·15 = 13.8м.

Для радиуса конуса:

r₀ = 1.5·h.

r₀ = 1.5·15 = 22.5 м.

Радиус зоны защиты на высоте H=7 м составит:

r_X = 1.5·(h - H/0.92) = 1.5·(15 - 7/0.92) = 11.1 м.

Схема одиночного стержневого молниеотвода представлена на рисунках 7.1 и 7.2.

Рисунок 7.1- Горизонтальный вид защитной зоны



Рисунок 7.2- Фронтальный вид защитной зоны

Как видим из расчетов, наше помещение попадает в защитную зону, следовательно, одиночный молниеотвод подходит для создания эффективной защиты от молнии.

Для защиты от ударов молнии объектов II категории отдельно стоящие или устанавливаемые на защищаемом объекте не изолированные от него стрежневые молниеотводы. Допускается использовать в качестве молниеприемника металлической кровли здания или молниеприемника сетки, накладываемой на металлическую кровлю.

В качестве токоотводов рекомендуется использовать металлические конструкции зданий и сооружений, вплоть до пожарных лестниц на зданиях, при этом импульсное сопротивление каждого заземлителя должно быть не более 10 Ом.



6. Технико-экономическое обоснование разработки САПР

6.1 Определение единовременных затрат

При определении единовременных затрат известно, что предприятие не располагает необходимыми техническими средствами для создания САПР и их требуется приобрести. Величина единовременных затрат определяется по формуле:

, где

К₀ - капитальные затраты на основные средства вычислительной техники, руб.;

К_В - капитальные затраты на вспомогательное оборудование, лабораторные приборы, дорогостоящий инвентарь, руб.;

К_С - капитальные затраты на строительные работы, связанные с внедрением САПР, руб.;К_С=0,так как нет затрат на строительство.

1,133 - коэффициент, учитывающий затраты на доставку и монтаж основного и вспомогательного оборудования.

Таблица 6.1-Капитальные затраты на основные средства определяются из сметы спецификаций:

Наименование техническихсредств	Количество	Цена	Стоимость
Системныйблок OLDI 356v X4 /2048/320Gb/4850/Intel 775/DVD+RW/Audio/CR/Wi-Fi/Win7P	2	20400	40800
Системныйблок OLDI 356v X4 9500/4096/500Gb/Intel 775/DVD+RW/Audio/CR/Wi-Fi/Win7P	1	26300	26300
ИБП CyberPower V 600 Black, 600VA/360W.	3	2500	7500
Клавиатура + мышь A4-TechGKS-870D USB, беспроводные, мышь оптическая	3	1271	3813
Монитор 19" Benq G922HDA 250 кд\м2, 1000:1, 5 mc	3	4963	14889
Принтер HP LaserJet P1102 USB, А4, 600x600 dpi, 16 ppm	1	5400	5400
Проектор Acer P1203 DLP	1	26265	26265
ПроекционнныйэкранViewstar 215 (85")	1	2 176	2 176
Маршрутизатор D-Link DES-1008	1	1700	1700
C++ Builder 2010 Professional(3 лицензии)	1	15758	15758
Mysql Server 2008 R2	1	103067	103067
Итого			247668

Капитальные затраты на вспомогательное оборудование можно принять в размере 10% от капитальных затрат на основные средства.

=(247668+0,1*247668+0)*1,133 = 308 668,63 руб.

6.2 Расчет стоимости одного машино-часа работы комплекса технических средств САПР

Стоимость часа машинного времени рассчитывается по формуле:

=395,51 руб,

где

Зэкс - сумма затрат по эксплуатации средств вычислительной техники в час, руб.;

Тэф - эффективный фонд времени работы оборудования (за год), руб.

Сумма затрат на эксплуатацию средств вычислительной техники определяется по формуле:

,



где

Зм= 2 724,35 - затраты на основные и вспомогательные материалы (в размере 1% от стоимости оборудования), руб;

Зэ - затраты на электроэнергию, руб.;

Зз- затраты на зарплату работников (с учетом отчислений на социальные нужды в размере 34,2%, где 34% - ФНС, ФМС, ПФ, 0,2% - страхование от несчастных случаев), руб.;

За - сумма годовых амортизационных отчислений, руб.;

Зрто- затраты на ремонт и техническое обслуживание оборудования, руб.;

Зпр=1380,93- прочие расходы, руб.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

, где

М_i - установленная мощность i-го вида оборудования, квт.;

Тэфi - эффективный фонд времени работы i-го вида оборудования (за год), час.;

Цквт/ч - цена одного киловатт-часа электроэнергии, руб.;

Км - коэффициент использования мощности,Км= 0,9.

=0,91*1741*2,1*0,9 = 2994,35 руб.

Затраты на зарплату персонала, обслуживающего комплекс технических средств, определяются по формуле:

,



где

Омесi - месячный оклад работника i-й квалификации, руб.;

Чi - численность работников i-й квалификации, чел.;

12 - число месяцев в году;

Ксс - коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату (отчисления на социальные нужды), Ксс= 1,342 руб.

Таблица 6.2. Данные для расчета берутся из штатного расписания подразделения

Профессия	Численность, чел.	Оклад, руб.
Программист	2	10000
Инженер-строитель	1	15000
Итого		25000

=12*1,342*35000 = 563640 руб.

Сумма годовых амортизационных отчислений определяется по формуле:

,

где

НО, НВ - нормы амортизации на реновацию для основного и вспомогательного оборудования, соответственно.

=(247668*20+0,1*247668*20)/100 = 54486,96 руб.



Затраты на ремонт определяются в соответствии с нормой отчислений на ремонт, которую можно принять в размере 16% от стоимости оборудования.

З_рто=0,16*(247668+0,1*247668) = 43589,568 руб.

Прочие расходы принимаются в размере 1% от основных капитальных вложений.

З_пр=0,1*308 668,63 = 3086,69 руб.

=2724,35+2994,35+563640+54486,96+ 43589,568+3086,69 = 670521,91 руб/год.

6.3 Расчет предпроизводственных затрат

Предпроизводственные затраты на создание САПР определяются по формуле:

,

где

Тпсi - трудоемкость этапа разработки программных средств САПР с участием i-го специалиста, человеко-дни;

Цмч - цена одного машино-часа работы комплекса вычислительной техники, руб.;

Омесi - средний месячный оклад i-го специалиста, принимающего участие в разработке САПР, руб.



Таблица 6.3-Данные для расчета берутся из штатного расписания отдела САПР:

Профессия	Численность, чел.	Оклад, руб.	Оплата труда + отчисления на соц. нужды
Инженер-конструктор	1	16000	20160
Инженер-программист	1	17000	21420
Итого			21580

Tмаш= 29- трудоемкость работ с использованием комплекса технических средств, дни;

25,4 - среднее число рабочих дней в месяце, дни.

Оценка трудоемкости этапов проектирования, а также трудоемкости операций, выполняемых с использованием комплекса технических средств, производится на основе технологической карты разработки САПР.

Таблица 6.4-Технологическая карта разработки САПР

Этапы проектирования	Норма времени, ч	Норма времени, дни
Предпроектное исследование	80	10
Программирование модуля расчёта математической модели	360	45
Программировани емодуля БД	240	30
Программирование интерфейса	120	15
Тестирование САПР	200	25
Внедрение и опытно-промышленная эксплуатация системы	160	20
Итого	1160	145

= 256 647,57 руб.

6.4 Общая прибыль в год от использования проектов

Стоимость выполненных проектов будет определяться:

,



где

N - число проектов (за год), шт.

Цi - цена i-того проекта, руб.

Возьмем среднюю цену за проект равную 25000 рублей. Подсистема САПР может выполнить в среднем 60 проектов в год.

руб.

6.5 Индекс доходности

Анализируя соотношения суммы приведенных экономических эффектов к величине приведенных капитальных вложений найдем индекс доходности за 5 лет:

I=,

Е - норма дисконта, E = 15%

I=8,49;

I>1- проект рентабелен.

Таблица 6.6- Сводная таблица показателей эффективности

Показатель	Горизонт расчета, годы
	0	1	2	3	4	5	ИТОГО
Коэффициент дисконтирования	1	0,8696	0,7561	0,6575	0,5718	0,4972	---
Притоки
Стоимость реализованных проектов, руб.	0,00	1 500 000,00	1 500 000,00	1 500 000,00	1 500 000,00	1 500 000,00	7 500000,00
Амортизация, руб	0	10897,39	10897,39	10897,39	10897,39	10897,39	54 486,96
Притоки, руб	0	1510897,39	1510897,39	1510897,39	1510897,39	1510897,39	7 554486,96
Дисконтированные притоки, руб	0	1313876,372	1142389,518	993415,0352	863931,1287	751183,0327	5 064795,0
Оттоки
Единовременные капитальные вложения,руб	308 668,63	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	308 668,63
Предпроизводственные капитальные вложения, руб	256 647,57	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	256 647,57
Годовые издержки, руб	0	9326,15	9258,18	9199,13	9147,81	9103,12	46 034,42
Оттоки, руб	565316,20	9326,15	9258,18	9199,13	9147,81	9103,12	611 350,62
Дисконтированные оттоки, руб	565316,20	8110,02	7000,11	6048,43	5230,71	4525,86	596 231,36
Показатели эффективности
Сальдо денежных притоков,руб	-565316,2	1501571,24	1501639,21	1501698,26	1501749,58	1501794,27	6 943136,34
Дисконтированное сальдо денежных потоков,руб	-565316,2	1305766,35	1135389,40	987366,60	858700,41	746657,17	4 468563,73
Чистая текущая стоимость, руб	-565316,2	740450,14	1875839,55	2863206,15	3721906,56	4468563,73	8937127,46
Индекс доходности							8,49
Внутренняя норма дохдности, %							211,49%

Заключение

В данном дипломном проекте проведен анализ литературных данных по вопросам: типов ограждающих конструкций, строительных материалов, их характеристик. Поставлена задача выбора оптимальной ограничивающей конструкции, исходя из минимума приведенных затрат на строительство и эксплуатацию. Разработана математическая модель, позволяющая для выбранного типа конструкций и ее параметров рассчитать теплопотери, капитальные затраты на строительство, текущие затраты на отопление и приведенные затраты. Разработана информационная система включающая в себя подсистемы ввода исходных данных, формирования варианта проекта, расчет теплопотерь, оптимизации, принятие решений и оформление выходных документов. Разработанная система позволяет автоматизировать процесс принятия решений при проектировании ограждающих конструкция коттеджей.

Размещено на Allbest.ru