7.2 Обеспечение электробезопасности и защита от статитического элеткричества

7.2.1 Выбор средств защиты от поражения электрическим током

В помещении лаборатории применяется трехфазная четырехпроводная электрическая сеть с глухозаземленной нейтралью (напряжение 380/220 В).

В соответствии с ПУЭ-85 «Правила устройства электроустановок» помещение лаборатории по опасности поражения человека электрическим током относится к классу помещений без повышенной опасности. [4]

Согласно ПУЭ-85 помещение лаборатории относится к невзрывопожароопасной зоне.

Для обеспечения безопасной работы с электрооборудованием применяются:

1. защитное заземление

2. изоляция токоведущих частей с использованием диэлектрических материалов (полихлорвинил); Rиз = 0.5 - 1*106 Ом

7.2.2 Меры защиты в электроустановках

Оболочка со степенью защиты IР54.

Степень защиты IP-54 указывает:

а) условные буквы IP. (International Protection) - международная система обозначений.

б) первая цифра - степень защиты от соприкосновения с движущимися частями оборудования и от попадания внутрь оболочки твёрдых посторонних тел.

5 - защита от пыли.

в) вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения внутрь оболочки воды.

4 - защита от брызг

7.2.3 Защита от статического электричества

В соответствии с ГОСТ 12.1.018-93 «Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования» помещение лаборатории относится к классу Э3 (сильная электризация) по электростатической искробезопасности. ПЭВМ являются источниками электростатического поля, возникающего в результате облучения экрана видеомонитора потоком заряженных частиц. [6]

- защитное заземление корпусов оборудования (ПЭВМ).

7.3 Производственная санитария и гигиена труда

Метеоусловия

По расходу энергии определяем категорию тяжести выполняемых работ для основных работников, которая приведена в таблице 7.1

Характеристика системы вентиляции:

а) естественная - неорганизованная (через окна, форточки, неплотности и поры наружных ограждений)

б) механическая - приточная общеобменная.

При выделении избыточного тепла требуемый объем воздуха равен:

, м3/ч, (1)

где Q изб - количество избыточного тепла в помещении, кДж/ч;

c - удельная теплоемкость воздуха; с = 1,01 кДж/(кг·К);

- плотность приточного воздуха, = 1,24 кг/м3 ;

t уд - температура воздуха, удаляемого из помещения, °С;

t пр - температура воздуха, подаваемого в помещение, °С.

Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:

, (2)

где tр.з - температура воздуха в рабочей зоне (°С). которая должна соответствовать допустимой по норме температуре.

по категории выполняемых работ (легкая 1б) выбираем допустимую температуру воздуха в рабочей зоне для теплого периода года: tр.з = 24 °С

?t - температурный градиент по высоте помещения, ?t = 0,5ч1,5 °С/м;:

Н - расстояние от пола до центра вытяжных отверстий общеобменной вентиляции, м; можно принимать это расстояние равным высоте помещения; высота помещения 3 м

2 - высота рабочей зоны, м.

Вычисляем температуру удаляемого воздуха:

, °С

Температура приточного воздуха tпр при наличии избыточного тепла должна быть на 5ч8 °С ниже t р.з..

, °С (3)

Общее количество избыточного тепла Qизб можно представить в виде следующей суммы:

, (4)

где Qоб - тепловыделения от нагретых поверхностей оборудования с известной температурой на наружной поверхности tн=45°С;

Qэл - тепловыделения от используемых электродвигателей;

Qосв - тепловыделения от источников искусственного освещения;

Qраб - тепловыделения от работающих.

Величина Qоб определяется по формуле:

, Вт, (5)

где б - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·К);

, Вт/(м2·К); (6)

щ - допустимая скорость движения воздуха в рабочей зоне, м/с

по категории выполняемых работ (легкая 1б) выбираем допустимую скорость движения воздуха, м/с в рабочей зоне для теплого периода года: 0,3 м/с

Коэффициент теплоотдачи будет равен:

, Вт/(м2·К);

Fап - площадь нагретой поверхности оборудования, м2;

Тепловыделения от нагретой поверхности компьютера:

Вт

Тепловыделения от электродвигателей (т.к. в помещении нет электродвигателей): Вт.

Тепловыделения от источников искусственного освещения определяются в зависимости от типа источников:

- для люминесцентных ламп:

, Вт (7)

где E - нормированная освещенность, лк; Е = 200 лк

F - площадь освещения, м2 (принимается равной площади помещения);

м2

где a и b - длина и ширина помещения соответственно, м

qл - удельное тепловыделение от люминесцентных источников, Вт/м2·лк;

Для ламп светильников диффузного рассеивания средние удельные выделения тепла составляют qл = 0,094 Вт/м2·лк.

Тогда тепловыделения от источников искусственного освещения составят:

, Вт

Величина Qраб может быть рассчитана по зависимости:

, кДж/ч (8)

где nраб - максимальное количество работающих в помещении лаборатории; 1 человек;

qраб - выделения тепла 1 работающим (кДж/ч), зависящее от категории выполняемой работы и температуры воздуха в рабочей зоне помещения.

Для категории выполняемых работ (легкая 1б) при температуре воздуха в рабочей зоне 24 °С тепловыделения от одного работающего составят 525 кДж/ч.

Тогда:

, кДж/ч

Подсчитываем общее количество избыточного тепла Qизб:

кДж/ч

После определения всех слагаемых, следует значения, полученные в Вт, перевести в кДж/ч, использую соотношение 1Вт = 3,6 кДж/ч.

Подсчитав Qизб находим величину LТ.

, м3/ч,

Рассчитаем кратность воздухообмена, которая показывает, сколько раз в течение часа воздух в помещении должен быть заменен полностью:

,

где L - воздухообмен, м3/ч

V - объём помещения, м3

м3 (9)

ч-1

Согласно СНиП 2.04.05.91 для помещения лаборатории предусмотрено центральное водяное отопление с температурой горячей воды +80 °С. [8]

7.3.1 Освещение производственных помещений

В помещении лаборатории используется совмещенное освещение: включает в себя естественное боковое и искусственное комбинированное (общее и местное) освещение.

Требования к освещению помещения лаборатории согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Характеристика освещения представлена в таблице 5.4 [9]

Таблица 7.4 - Требования к освещению лаборатории

Разряд зрительной работы зависит от размера объекта различения. В нашем случае при работе с компьютером - минимальные размеры алфавитно-цифровых знаков и символов равны 0.5 мм (IV разряд зрительной работы - зрительная работа средней точности (величина объекта различения свыше 0,5 до 1,0 мм)).

Подразряд зрительной работы зависит от контраста объекта с фоном и характеристики фона. Фоном называется поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой она рассматривается. В нашем случае фон светлый, а контраст средний. Поэтому достаточен такой уровень освещенности (200 лк).

7.3.2 Расчет естественного освещения помещения лаборатории

Согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» требуемая площадь световых проемов при боковом освещении определяется по формуле:

, м2, (10)

где S0 - площадь световых проемов (в свету) при боковом освещении;

где Sp - площадь пола, м2, определяемая по формуле:

м2, (11)

где А, B - длина и ширина помещения соответственно, м;

ен - наименьшее нормированное значение коэффициента естественной освещенности, %. Для IV разряда зрительной работы %.

Кз - коэффициент запаса; принимаем значение равное 1.4 (для вертикального расположения светопропускающего материала);

- световая характеристика окон, определяемая в зависимости от отношения длины помещения а к его глубине b и от отношения глубины помещения b к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h1.(h1 = 2 м)

Отсюда = 9.5

Кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями в зависимости от отношения расстояния между рассматриваемым и противостоящим зданием Р к высоте расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна Нзд.

отсюда Кзд = 1

0 - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

(12)

где ф1 - коэффициент светопропускания материала (стекло оконное листовое одинарное, принимаем равным 0,9)

ф2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема. (деревянные одинарные переплеты для окон промышленных зданий). Принимаем равным 0,75

ф3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, т.к. освещение боковое принимаем равным 1

ф4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах; (горизонтальные козырьки, с защитным углом не более 30є). Принимаем равным 0,8

r1 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию. В нашем случае для средневзвешенного коэффициента отражения 0.4, r1 = 1.6

Т.о. площадь световых проемов при боковом освещении:

м2.

В действительности в помещении одно окно размерами 1Ч1.5 м

Вывод: естественного освещения для данного помещения достаточно (в дневное время).

7.3.3 Расчет искусственного освещения помещения лаборатории

Необходимое количество ламп, обеспечивающих нормированное значение освещенности, рассчитывается по формуле:

Объемно-планировочные и конструктивные требования пожарной профилактики

Помещение лаборатории относится к категории Д (пониженная пожароопасность)

Для здания категории Д допускаем II степень огнестойкости; Допустимый предел огнестойкости строительных конструкций представлен в таблице 6.5

Таблица 7.5 - Допустимый предел огнестойкости строительных конструкций

Здание, в котором находится помещение лаборатории двухэтажное, выполнено из красного кирпича, толщина наружных стен 700 мм (стены несущие и ограждающие). Критическая температура для кирпича 700 - 1000 °С, полы бетонные.

Количество эвакуационных выходов - 2. Расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода - 15 м.

Высота эвакуационных выходов в свету 2 м, ширина не менее 0.9 м.

Выбор методов и средств тушения пожара

Огнетушащие средства выбираются в зависимости от характеристики горючей среды или горящего объекта в соответствии с ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в РФ».

Т.к. в данном помещении используются обычные твердые материалы, то пожар в данном помещении относится к классу А. Для тушения данного класса пожара рекомендуются все виды средств (прежде всего вода)

Для тушения и локализации небольших очагов горения используют ручной углекислотный огнетушитель ОУ-5, воду, песок, асбестовое одеяло

Для тушения электроустановок применяют углекислотные огнетушители ОУ-5 - 2 шт.

Для обнаружения загорания, сопровождающегося появлением дыма и передачи сигнала тревоги на прибор пожарной сигнализации используется дымовой пожарный датчик «ИП212-46». [11]

7.5 Технологическая безопасность

В помещении лаборатории имеется ряд опасных и вредных производственных факторов (так как используется ПЭВМ).

8.2 Экономические затраты на технические средства

В Таблице 2 приведены экономические затраты на программные средства реализации проекта.

Таблица 8.2. Стоимость оборудования (руб.).