Обеспечить оптимальные условия труда инженера-программиста, расчет освещенности, расчет вентиляции (стр. 2 из 2)
· 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.
Расчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Процесс работы программиста в таких условиях, когда естественное освещение недостаточно или отсутствует. Исходя из этого, рассчитаем параметры искусственного освещения.
Искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света двух видов: ламп накаливания и люминесцентных ламп. Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют существенные преимущества:
· по спектральному составу света они близки к дневному, естественному освещению;
· обладают более высоким КПД (в 1.5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);
· обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);
· более длительный срок службы.
Расчет освещения производится для комнаты площадью 36 м2 , ширина которой 4.9 м, высота - 4.2 м. Воспользуемся методом светового потока.
Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле:
, где
F - рассчитываемый световой поток, Лм;
Е - нормированная минимальная освещенность, Лк (определяется по таблице). Работу программиста, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300 Лк при газоразрядных лампах;
S - площадь освещаемого помещения ( в нашем случае S = 36 м2 );
Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1.1-1.2 , пусть Z = 1.1);
К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение определяется по таблице коэффициентов запаса для различных помещений и в нашем случае К = 1.5);
n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (Рс) и потолка (Рп)), значение коэффициентов Рс и Рп определим по таблице зависимостей коэффициентов отражения от характера поверхности: Рс=30%, Рп=50%. Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:
, гдеS - площадь помещения, S = 36 м2;
h - расчетная высота подвеса, h = 3.39 м;
A - ширина помещения, А = 4.9 м;
В - длина помещения, В = 7.35 м.
Подставив значения получим:
Зная индекс помещения I, Рс и Рп, по таблице находим n = 0.28
Подставим все значения в формулу для определения светового потока F:
Лм
Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ40-1, световой поток которых F = 4320 Лк.
Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле:
, где N - определяемое число ламп;
F - световой поток, F = 63642,857 Лм;
Fл- световой поток лампы, Fл = 4320 Лм.
шт.При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Каждый светильник комплектуется двумя лампами. Размещаются светильники двумя рядами, по четыре в каждом ряду.
Расчет вентиляции
Системы отопления и системы кондиционирования следует устанавливать так, чтобы ни теплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. На производстве рекомендуется создавать динамический климат с определенными перепадами показателей. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна отличаться более, чем на 5 градусов. В производственных помещениях помимо естественной вентиляции предусматривают приточно-вытяжную вентиляцию. Основным параметром, определяющим характеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменится воздух в помещении.
Расчет для помещения
Vвент - объем воздуха, необходимый для обмена;
Vпом - объем рабочего помещения.
Для расчета примем следующие размеры рабочего помещения:
· длина В = 7.35 м;
· ширина А = 4.9 м;
· высота Н = 4.2 м.
Соответственно объем помещения равен:
V помещения = А * В * H =151,263 м3
Необходимый для обмена объем воздуха Vвент определим исходя из уравнения теплового баланса:
Vвент* С( tуход - tприход ) * Y = 3600 * Qизбыт
Qизбыт - избыточная теплота (Вт);
С = 1000 - удельная теплопроводность воздуха (Дж/кгК);
Y = 1.2 - плотность воздуха (мг/см).
Температура уходящего воздуха определяется по формуле:
tуход = tр.м. + ( Н - 2 )t , где
t = 1-5 градусов - превышение t на 1м высоты помещения;
tр.м.= 25 градусов - температура на рабочем месте;
Н = 4.2 м - высота помещения;
tприход= 18 градусов.
tуход = 25 + ( 4.2 - 2 ) 2 = 29.4
Qизбыт = Qизб.1 + Qизб.2 + Qизб.3 , где
Qизб. - избыток тепла от электрооборудования и освещения.
Qизб.1 = Е * р , где
Е - коэффициент потерь электроэнергии на топлоотвод ( Е=0.55 для освещения);
р - мощность, р = 40 Вт * 15 = 600 Вт.
Qизб.1 = 0.55 * 600=330 Вт
Qизб.2 - теплопоступление от солнечной радиации,
Qизб.2 =m * S * k * Qc , где
m - число окон, примем m = 4;
S - площадь окна, S = 2.3 * 2 = 4.6 м2;
k - коэффициент, учитывающий остекление. Для двойного остекления
k = 0.6;
Qc = 127 Вт/м - теплопоступление от окон.
Qизб.2 = 4.6 * 4 * 0.6 * 127 = 1402 Вт
Qизб.3- тепловыделения людей
Qизб.3 = n * q , где
q = 80 Вт/чел. , n - число людей, например, n = 15
Qизб.3 = 15 * 80 = 1200 Вт
Qизбыт = 330 +1402 + 1200 = 2932 Вт
Из уравнения теплового баланса следует:
Vвент 
м3
Оптимальным вариантом является кондиционирование воздуха, т.е. автоматическое поддержание его состояния в помещении в соответствии с определенными требованиями (заданная температура, влажность, подвижность воздуха) независимо от изменения состояния наружного воздуха и условий в самом помещении.
Выбор вентилятора
Вентиляционная система состоит из следующих элементов:
1. Приточной камеры, в состав которой входят вентилятор с электродвигателем, калорифер для подогрева воздуха в холодное время года и жалюзная решетка для регулирования объема поступающего воздуха;
2. Круглого стального воздуховода длиной 1.5 м;
3. Воздухораспределителя для подачи воздуха в помещение.
Потери давления в вентиляционной системе определяются по формуле:
, гдеН - потери давления, Па;
R - удельные потери давления на трение в воздуховоде, Па/м;
l - длина воздуховода, м;
V - скорость воздуха, ( V = 3 м/с );
р - плотность воздуха, (р = 1.2 кг/м ).
Необходимый диаметр воздуховода для данной вентиляционной системы:
мПринимаем в качестве диаметра ближайшую большую стандартную величину -0.45 м, при которой удельные потери давления на трение в воздуховоде - R=0.24 Па/м.
Местные потери возникают в железной решетке (x=1.2), воздухораспределителе (x=1.4) и калорифере (x=2.2). Отсюда, суммарный коэффициент местных потерь в системе:
x = 1.2 +1.4 + 2.2 = 4.8
Тогда
ПаС учетом 10 %-го запаса:
Н = 110% * 26.28 = 28.01 Па
Vвент = 110% *1442 = 1586.2 м/ч
По каталогу выбираем вентилятор осевой серии МЦ4: расход воздуха - 1600, давление - 40 Па, КПД - 65% , скорость вращения - 960 об/мин, диаметр колеса - 400 мм, мощность электродвигателя - 0.032 кВт.
Выводы
В этой части дипломной работы были изложены требования к рабочему месту инженера - программиста. Созданные условия должны обеспечивать комфортную работу. На основании изученной литературы по данной проблеме, были указаны оптимальные размеры рабочего стола и кресла, рабочей поверхности, а также проведен выбор системы и расчет оптимального освещения производственного помещения, а также расчет вентиляции. Соблюдение условий, определяющих оптимальную организацию рабочего места инженера - программиста, позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня, повысит как в количественном, так и в качественном отношениях производительность труда программиста, что в свою очередь будет способствовать быстрейшей разработке и последующему внедрению новой технологии производства.
Библиографический список
1. Розанов В.С., Рязанов А.В. Обеспечение оптимальных параметров воздушной среды в рабочей зоне. Учебное пособие. Москва, МИРЭА, 1989 г.
2. Экология и безопасность труда, Методические указания по дипломному проектированию. Москва, МИРЭА, 1990 г.
3. Охрана труда и окружающей среды, Методические указания по дипломному проектированию раздела. Москва, МИРЭА 1980 г.
4. Мотузко Ф.Я., "Охрана труда", Москва, Высшая школа 1989 г.
5. Самгин Э.Б., "Освещение рабочих мест", Москва, МИРЭА, 1989 г.
6. Под редакцией Павлова С.П., "Охрана труда в радио- и электронной промышленности", Москва, Энергия, 1979 г.
7. Зинченко В.П., Мунипов В.М., "Основы эргономики", Москва, МГУ, 1979 г.