А.А. Вяльцев, А.О. Ивченков, В.И. Каракеян

А.А. Вяльцев, А.О. Ивченков, В.И. Каракеян

В.Б. Кольцов, Н.М. Ларионов, И.М. Никулина,

В.П. Привалов, А.С. Рябышенков, И.М. Чечерников

Лабораторный практикум по курсу

“Безопасность жизнедеятельности”

Под редакцией

кандидата технических наук, доцента А.А. Вяльцева

Утверждено редакционно-издательским советом института

в качестве методических указаний

 

Москва 2006

 

 

УДК 658.382.3

Рецензент докт. техн. наук, проф А.М. Грушевский

А.А. Вяльцев, А.О. Ивченков, В.И. Каракеян,В.Б. Кольцов, Н.М. Ларионов, И.М. Никулина, В.П. Привалов, А.С. Рябышенков, И.М. Чечерников.

Лабораторный практикум по курсу “Безопасность жизнидеятельности” / Под ред. А.А. Вяльцева. - М.: МИЭТ, 2006. – с.: ил.

Лабораторный практикум служит дополнением к материалам лекций по курсу “Безопасность жизнедеятельности” и направлен на приобретение навыков работы с нормативной документацией по технике безопасности, а также навыков самостоятельного исследования параметров микроклимата в производственных помещениях, аэродинамических и шумовых характеристик систем вентиляции, условий освещения и теплового режима рабочих мест, безопасности работы с электроустановками и источниками СВЧ излучения, методов защиты от шума и вибрации.

Предназначен для студентов всех специальностей МИЭТ.

 

Ó МИЭТ, 2006

 

Лабораторная работа № 1

Исследование параметров микроклимата

Цель работы: оценка параметров микроклимата в лаборатории и разработка рекомендаций по их нормализации.

Продолжительность работы - 2 часа.

Оборудование и приборы

1. Гигрометр психометрический ВИТ-1.

2. Психрометр аспирационный М-34.

3. Барометр-анероид.

4. Анемометр цифровой переносной АП1-1.

5. Вентилятор настольный.

6. Лабораторные планшеты.*

Теоретические сведения

Микроклимат производственных помещений - это климат внутренней среды помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и барометрического давления. Санитарно-гигиенические условия в помещении зависят также от интенсивности тепловых излучений и качественного состава газов в окружающей среде (от степени загрязнения воздуха газами, парами, пылью, степени ионизации и т.д.). Практический интерес представляют значения указанных параметров в рабочей зоне - пространстве высотой до 2 м над уровнем пола, где находится рабочее место (РМ).

По своей физической сущности температура среды отражает среднюю энергию теплового движения молекул, так же как барометрическое давление отражает удельную внутреннюю энергию единицы объема среды. Таким образом, эти два параметра непосредственно влияют на процессы теплообмена человека и окружающей среды, предопределяя величину энергии, которую молекулы воздуха отдают человеку или отбирают у него. Температура и давление отражают среднюю тепловую (хаотическую) скорость молекул воздуха.

* Планшеты содержат необходимый справочный материал и выдаются при выполнении лабораторной работы.

Но у скорости молекул воздуха есть и другая составляющая - внешняя скорость потока воздуха в целом относительно человека. Эта составляющая также влияет на процессы теплообмена человека и среды.

Влажность воздуха обычно характеризуется относительной влажностью, которую определяют по формуле

j = P _п / Р _нас × 100%,

где Р _п - парциальное давление водяных паров в воздухе; Р _нас - максимальное парциальное давление водяных паров, возможное при данной температуре воздуха (парциальное давление насыщенного пара).

Для определения относительной влажности чаще всего используют психрометрический метод, заключающийся в сопоставлении показаний двух рядом расположенных термометров, шарик одного из которых покрыт увлажненной тканью. Влага, пропитывающая ткань, испаряется с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха и отнимает тепло у термометра, поэтому показания влажного термометра t _в оказываются ниже показаний сухого термометра t _с. На основании показаний двух термометров определяют парциальное давление водяных паров:

Р _п = Р _нас – А ×(t _c – t _в)× Р _б , (1)

где Р _нас - парциальное давление насыщенных паров при температуре влажного термометра t _в, определяемое по таблице физических свойств воздуха; А – психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха (для v = 0,13 - 4 м/с A = 0,0013 – 0,00067); P _б - барометрическое давление.

С достаточной для инженерных расчетов точностью значение Р _нас можно определить по формуле

lg Р _нас = 8,82 – 2200 / (t _c + 273). (2)

На основании расчетов составлены психрометрические таблицы для определения относительной влажности воздуха (планшет 3).

Атмосферное давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а следовательно, на процесс дыхания. Однако необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение, а не сама величина атмосферного давления. В большинстве случаев оно не оказывает существенного влияния на условия труда, поэтому нередко при исследовании условий труда этот показатель не регламентируют.

Температура воздуха оказывает большое влияние на функционирование человека. При нормальных климатических условиях температура тела здорового человека поддерживается на уровне 36,5 ± 0,5 ºС. При отклонении температуры от нормы на несколько градусов ухудшаются окислительно-восстановительные процессы и нарушается жизнедеятельность организма. Человек вырабатывает определенное количество энергии, которая расходуется на поддержание обмена веществ
(320 - 630 кДж/ч) и отдается окружающей среде (840 - 2100 кДж/ч).

Чрезмерный перегрев организма ухудшает работоспособность, резко учащает пульс и дыхание, нарушает водно-солевой баланс, замедляет мыслительную деятельность, рассеивает внимание, ухудшает восприятие информации, вызывает опасные сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и другие заболевания. Наиболее тяжелое последствие перегрева организма - тепловой удар, симптомами которого являются рвота, головокружение, расширение кровеносных сосудов кожи, падение кровеносного давления, нарушение кровообращения и дыхания, судороги, иногда потеря сознания. Первая помощь при тепловом ударе заключается в энергичных мерах по охлаждению организма человека путем принятия душа или ванны либо обертывания мокрой простыней на 10 - 15 мин. Затем необходимы покой в тени или прохладном помещении и вызов врача.

При температуре воздуха 15 - 25 ºС теплопродукция организма человека находится на приблизительно постоянном уровне. По мере понижения температуры воздуха теплопродукция повышается за счет мышечной активности, проявлениями которой являются дрожь и усиление обмена веществ. При охлаждении человека резко падает работоспособность, теряются координация движений, быстродействие, появляются сонливость, опасная заторможенность центральной нервной системы, наблюдается рост числа ошибок и неправильных действий. При пониженной температуре окружающей среды сужаются кровеносные сосуды кожи, скорость протекания крови через них замедляется, а отдача тепла организмом человека в окружающую среду уменьшается.

Человек наделен защитной функцией терморегуляции, заключающейся в способности при изменяющихся микроклиматических условиях регулировать процессы теплообразования в организме и теплопередачи в окружающую среду, сохраняя постоянную температуру тела (36,1 - 37,0 ºС). Тепло, выделяемое человеком, отводится в окружающую среду благодаря конвекции воздуха у тела q _к, теплопроводности через одежду q _т, излучению q _и и массообмену q _м (при испарении влаги, выводимой на поверхность потовыми железами q _исп, и при дыхании q _в)

Q = q _к + q _т + q _и + q _исп + q _в.

В обычных микроклиматических условиях при выполнении легкой физической работы человек 30% всего тепла отдает путем конвекции и теплопроводности через одежду, 45% - теплоизлучением, 20% - испарением пота и 5% - при дыхании. В зависимости от температуры окружающей среды t _c и других факторов удельная теплоотдача может изменяться. Так, при t _c > 30 ºС большая часть тепла отдается путем испарения влаги с поверхности кожи, а при t _c, близкой к температуре тела, - исключительно за счет испарения пота. При нормальных условиях с потом человек теряет в сутки около 0,6 л жидкости.

Температура воздуха на РМ зависит от количества тепла, поступающего в помещение от источников тепловыделения, количества тепла, уходящего из помещения через ограждения и различные открытые проемы, и степени разбавления его приточным наружным воздухом. Ввиду неравномерного распределения тепла в помещении лаборатории температуру воздуха из- меряют в разных точках рабочей зоны (как правило, на высоте 1 м от пола).

Движение воздуха способствует отдаче теплоты, если температура воздуха ниже температуры тела человека. Если температура воздуха выше температуры тела человека, то происходит перегрев организма. Минимально ощутимая человеком скорость движения воздуха равна 0,2 м/с. Легкое движение воздуха при обычных температурах способствует хорошему самочувствию, сдувая обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха.

Действие температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха может быть антагонистическим (действие одних ослабляет действие других) или синкретическим (действие одних усиливает действие других).

Все параметры микроклимата нормируются. Устанавливаются оптимальные и допустимые значения температуры, влажности и скорости движения воздуха с учетом избытка тепла, времени года и тяжести выполняемой работы. Под оптимальными микроклиматическими условиями понимают такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизма терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта, предопределяют хорошую работоспособность. Допустимыми микроклиматическими условиями считают такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека способны вызывать проходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряженную работу механизма терморегуляции, не выходящую за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Так как тепловые ощущения человека определяются суммарным действием температуры, влажности, скорости движения воздуха и температуры окружающих поверхностей, возникает необходимость введения величины, которая служила бы критерием тепловых ощущений человека и в то же время являлась функцией величин, характеризующих состояние среды. Такая величина получила название эффективной температуры (ЭТ) - температуры насыщенного неподвижного воздуха, обладающего такой же охлаждающей способностью, как и воздух на рабочем месте с заданными значениями температуры и влажности. Чем больше отклонение ЭТ от комфортной, тем выше степень дискомфорта. Наблюдениями установлено, что максимум комфорта для людей, занятых легкой работой, в теплый период года соответствует 21 - 22 ºС ЭТ,
в холодный и переходный периоды - 18 - 19 ºС ЭТ.

В то же время для любого сочетания температуры, относительной влажности и скорости воздуха можно найти температуру неподвижного насыщенного воздуха, которая создает те же тепловые ощущения, т.е. обладает той же охлаждающей способностью. Эта температура называется эквивалентно-эффективной (ЭЭТ).

По номограмме (планшет 2) можно определить значения ЭТ и ЭЭТ для различных сочетаний температуры, относительной влажности и скорости воздушных потоков.

Известен математический метод учета тепловых ощущений:

S = k – 0,1 t _c – 0,0968 t _o – 0,0372 Р _п + 0,0367 × (37,8 – t _c)× , (3)

где S - характеристика тепловых ощущений; k - константа (для зимы
k = 7,83 и для лета k = 8,45); t _c - температура воздуха по сухому термометру; t _o - температура окружающих поверхностей (на 5 - 10 ºС ниже t _c); Р _п - парциальное давление пара в воздухе, мм рт. ст.; v - скорость движения воздуха, м/с.

Данный метод применяется при влажности воздуха 30 - 70%. Значение S характеризует тепловые ощущения людей, находящихся в покое или выполняющих легкую физическую работу: 1 - очень жарко; 2 - жарко; 3 - тепло; 4 - нормально; 5 - прохладно; 6 - холодно; 7 - очень холодно.

Для измерения t _c, t _в и j используются гигрометр психометрический ВИТ-1 и психрометр аспирационный М-34. Гигрометр психометрический - стационарный; показания его в значительной степени зависят от подвижности воздуха и источников теплового излучения в помещении (j определяется по таблице на гигрометре). Психрометр аспирационный состоит из двух ртутных термометров, укрепленных в металлической оправе и заключенных в защитные металлические трубки, сообщающиеся общим воздуховодом с вентилятором, который находится в головке прибора. Через трубку с равномерной скоростью под действием вентилятора продувается исследуемый воздух, благодаря чему обеспечивается постоянство психрометрического коэффициента. Защитные металлические трубки устраняют влияние теплового излучения от окружающей среды и предметов. Вентилятор приводят в движение с помощью электромотора. Через 4 - 5 мин (а зимой через 2 - 5 мин) после запуска вентилятора можно, не выключая его, снимать показания прибора (j определяется по планшету 3).

Для измерения атмосферного давления служат ртутные и анероидные барометры. В практике применяют барометры-анероиды разных моделей, основной деталью которых является металлическая анероидная коробка.

Методика выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством приборов, проверить наличие воды в психрометрах. Начертить план помещения, показать на нем РМ и наметить дополнительные точки замеров параметров микроклимата.

2. Определить параметры микроклимата на РМ при неподвижном воздухе (v = 0):

а) измерить давление воздуха с помощью барометра-анероида;

б) определить температуру воздуха и относительную влажность на РМ, зафиксировав показания t _c1 и t _в1 гигрометра психометрического ВИТ-1.

3. Определить параметры микроклимата на РМ при подвижном воздухе (v ¹ 0):

а) установить вентилятор на расстоянии 0,8 - 1,0 м от гигрометра психометрического ВИТ-1, включить и направить воздушный поток на гигрометр, с помощью анемометра произвести замеры скорости воздуха;

б) определить температуру воздуха и относительную влажность на РМ, зафиксировав показания гигрометра психометрического ВИТ-1 t _c2 и t _в2.

4. В соответствии с данными планшета 1 определить, какими являются полученные результаты на РМ: оптимальными, допустимыми или недопустимыми.

5. Произвести замеры относительной влажности в 2 - 3 точках лаборатории с помощью переносного психрометра аспирационного. Результаты замеров нанести на план помещения.

6. Провести оценку метеорологических условий методом учета тепловых ощущений и по эффективной температуре:

а) вычислить характеристику тепловых ощущений S при подвижном и неподвижном воздухе (формулы (1), (2), (3)) и оценить по ней метеоусловия на РМ;

б) определить величины ЭТ и ЭЭТ по номограмме (планшет 2) и оценить по ним метеоусловия на РМ.

7. Дать рекомендации по улучшению метеоусловий данного помещения.

8. Оформить отчет по работе.

Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1) название и цель лабораторной работы;

2) план лаборатории с указанием точек контроля микроклимата и числовых значений его параметров;

3) расчеты характеристики тепловых ощущений;

4) выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Дать определение микроклимата.

2. Перечислить параметры микроклимата.

3. Как определяется относительная влажность воздуха?

4. Как влияет атмосферное давление на условия труда работающих?

5. Какое влияние оказывает температура производственного помещения на работоспособность человека?

6. Как влияет скорость движения воздуха на самочувствие человека?

7. Дать определения эффективной и эквивалентно-эффективной температур.

8. Рассказать о математическом методе учета тепловых ощущений человека.

9. Что такое терморегуляция организма человека?

Литература

1. ГОСТ 12.1.005-83. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

2. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

Лабораторная работа № 2

Оборудование и приборы

1. Стенд - модель производственного помещения.

2. Звукоизолирующие перегородки.

3. Генератор функциональный ФГ-100.

4. Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М3.

Теоретические сведения

Шумом принято называть всякий нежелательный для человека звук, мешающий восприятию полезных сигналов. Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной интенсивности и частоты. Шум бывает:

· механического происхождения, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в соединениях деталей и конструкций;

· аэродинамического происхождения (при истечении сжатого воздуха или газа);

· гидромеханического происхождения (при истечении жидкостей);

· электромагнитного происхождения, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил.

Основными источниками шума в электрической и радиоэлектронной аппаратуре являются трансформаторное оборудование и системы охлаждения (вентиляторы, насосы, электродвигатели и др.).

Шум оказывает вредное влияние на весь организм человека и в первую очередь на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие интенсивного шума приводит к ухудшению слуха, а в отдельных случаях к глухоте. Шум на производстве ослабляет внимание, вызывает усталость, замедляет скорость психических реакций, что отражается на качестве работы и может стать причиной несчастного случая.

Основными физическими характеристиками шума являются его частота и звуковое давление. Энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени через квадратный метр поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука и определяется выражением I = p ²/r c, Вт/м², где p - звуковое давление, Па; r - плотность среды, кг/м³; с - скорость звука, м/с.

На практике пользуются логарифмическими уровнями интенсивности звука L_i и звукового давления L_p, измеряемыми в децибелах. Уровни интенсивности звука и звукового давления определяются формулами L_i = 10lg(I / I ₀); L_p = 20lg(p / p ₀), где I и p фактические значения интенсивности звука и звукового давления; I ₀ = 10^–12 Вт/м² и p ₀ = 2×10^–5 Па -
пороговые значения интенсивности звука и звукового давления на пределе слышимости.

Допустимые уровни шума на рабочих местах задаются в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Для снижения шума можно применять следующие способы:

· уменьшение шума в источнике за счет улучшения конструкции машин и повышения точности изготовления деталей и узлов;

· рациональную планировку производственных помещений, применение звукопоглощающих элементов и покрытий;

· изменение направления излучения шума в противоположную сторону от рабочего места или жилого дома;

· уменьшение шума на пути его распространения путем установки звукоизолирующего ограждения в виде стен, перегородок, кожухов.

В настоящее время конструкции звукопоглощающих и звукоизолирующих облицовок делят на три основные группы.

К первой группе относятся так называемые плоские звукопоглощающие элементы, выполненные из материалов полной заводской готовности.

Вторую группу составляют объемные звукопоглощающие элементы, отличающиеся повышенным (по сравнению с плоскими элементами) на 50 - 70% коэффициентом звукопоглощения за счет дополнительного поглощения вследствие явлений дифракции звуковых волн и за счет более развитой поверхности звукопоглощения. Известны два типа объемных элементов: однослойные и многослойные. Однослойные элементы изготовлены из материалов жесткой, полужесткой, зернистой, ячеистой или волокнистой структуры. Многослойные элементы состоят из легкого каркаса, имеющего форму куба, призмы, пирамиды, и звукопоглощающего заполнителя из рыхлых, сыпучих, или волокнистых материалов.

Третью группу образуют звукопоглощающие элементы кулисного типа, являющиеся по существу одной из форм объёмных элементов, у которых два размера значительно превосходят третий. Такие элементы отличаются простотой изготовления и монтажа, экономичностью и высокими огнестойкими качествами.

Почти все применяемые звукопоглощающие материалы и изготавливаемые на их основе средства звукопоглощения являются по своей структуре пористыми.

Исследования звукоизоляционных материалов проводятся на стенде - модели производственного помещения в виде двух смежных помещений, с возможностью перекрытия. В левой части находится источник звука (электродинамический громкоговоритель), в правой - микрофон для снятия уровня звукового давления. Громкоговоритель можно экранировать звукоизолирующим кожухом. Исследуются эффективность звукопоглощения следующих материалов: картона гофрированного, оргалита, древесно стружечной плиты (ДСП), древесноволокнистой плиты (ДВП), фанеры.

Схема лабораторного стенда представлена на рис.1. Одно помещение имитирует производственный участок, второе - конструкторское бюро. Источник звука (громкоговоритель) 1 находится под “полом” производственного участка (левой камеры) 2 и защищен решеткой 3. В конструкторском бюро (правая камера) 4 на подставке установлен микрофон 5. Обе камеры могут накрываться звукопоглощающим коробом 6. Кроме того, обе камеры снабжены осветительными приборами. Тумблеры для включения ламп находятся на передней стенке стенда, имеющей имеет два смотровых окна. Внутри на передней и задней стенках находятся направляющие, при помощи которых устанавливается изолирующая съемная перегородка 7, обеспечивающая изоляцию левой и правой камер друг от друга. Решетка громкоговорителя во время проведения лабораторной работы может быть закрыта звукоизолирующим кожухом 8. Для возбуждения громкоговорителя используется функциональный генератор ФГ-100, с помощью которого задаются амплитуда, тип и частота сигнала.

Внешний вид генератора показан на рис.2. Рукоятками 1 и 2 устанавливается частота сигнала, рукояткой 3 - форма, рукояткой 4 - амплитуда, гнезда 5 служат для включения кабеля питания громкоговорителя. Амплитуда устанавливается по заданию преподавателя и в процессе работы не меняется, форма (тип) сигнала - периодический.

 

Для измерения уровня звукового давления применяется измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М3. Внешний вид прибора показан на рис.3.

Для измерения шума микрофон устанавливается в правой части стенда направлением на динамик. Уровень звукового давления определяется по нижней шкале измерительного прибора (поз. 1) от - ¥ до + ¥. Предел измерений можно изменять с помощью регуляторов ДЛТ1 и ДЛТ2 (поз. 3, 5), при этом загорается светодиодный индикатор (поз. 2), указывающий диапазон измерения. Предел измерений может варьироваться от 20 до 130 дБ. Включение прибора, калибровка и работа в разных режимах осуществляются с помощью ручки “Род работы” (поз. 6). Положение “-“ означает что прибор выключен. Положение “^” - калибровка прибора. Положения F, S и 10S - режимы измерений: F(Fast) - маленькое время задержки, но при этом возможна флуктуация (колебания стрелки), S(Slow) - время задержки равно одной секунде, колебания стрелки могут присутствовать, 10S - время задержки равно десяти секундам, в этом случае значение измеряемого параметра устанавливается медленно. Можно использовать любой режим, что позволяет экономить время измерения.

Методика выполнения работы

1. Подключить стенд к сети, с помощью тумблера включить освещение внутри стенда.

2. Снять со стенда все средства звукоизоляции и звукопоглощения (звукопоглощающий кожух, звукоизолирующие перегородки, звукоизолирующий кожух). Установить микрофон на подставке в правой камере стенда.

3. Подключить к стенду генератор. Установить амплитуду звукового сигнала по заданию преподавателя.

4. Провести измерения уровня звукового давления L ₁ без средств звукоизоляции на частотах 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Занести данные в форму табл.1.

Форма таблицы 1

Результаты эксперимента

Измерения	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц.
L 1 без средств звукоизоляции
L 2 со звукоизолирующим кожухом
L 3 с первой звукоизолирующей перегородкой
L 4 со второй звукоизолирующей перегородкой

 

5. Произвести измерения уровня звукового давления L ₂ со звукоизолирующим кожухом 8 на заданных частотах. Занести данные в форму табл.1.

6. Произвести измерения уровня звукового давления L ₃ с первой звукоизолирующей перегородкой (7) на заданных частотах (материал перегородки - по указанию преподавателя). Занести данные в форму табл.1.

7. Произвести измерения уровня звукового давления L ₄ со второй звукоизолирующей перегородкой (7) на заданных частотах (материал перегородки - по указанию преподавателя). Занести данные в форму табл.1.

8. Построить графики зависимости уровня звукового давления от частоты для всех экспериментов.

9. Вычислить эффективность Э звукоизоляции по формуле

Э = (L ₁ – L_i) / L ₁×100%,

где L ₁ - уровень звукового давления в первом эксперименте; L_i - уровень звукового давления в остальных экспериментах.

10. Построить графики зависимости эффективности звукоизоляции Э от частоты.

11. Сравнить полученные результаты с санитарными нормами по шуму в производственных помещениях (планшет 1). Сделать выводы по данной работе и оформить отчет.

Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1) название и цель лабораторной работы;

2) таблицу с результатами измерений;

3) графики результатов;

4) выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Как шум влияет на человека?

2. Назовите основные физические характеристики шума.

3. Перечислите основные способы борьбы с шумом.

4. Какие существуют источники шума?

5. Назовите основные источники шума в радиоэлектронной аппаратуре.

6. Назовите наиболее распространенные звукоизолирующие материалы.

7. Назовите основные типы звукоизолирующих конструкций.

8. Как рассчитывается эффективность звукоизоляции?

Литература

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. Под ред. С.В. Белова. - М.: Высшая школа, 1999. - 448 с.

Лабораторная работа № 3

Исследование вентиляционных систем

Цель работы: определение производительности вентиляционной установки и измерение уровня ее шума.

Продолжительность работы - 2 часа.

Оборудование и приборы

1. Стенд - модель приточной вентиляционной системы.

2. Пневмометрическая трубка, смонтированная совместно с зондом.

3. Микроманометр ММН-2400(5)-1,0.

4. Шумомер ПИ-14.

5. Лабораторные планшеты.

Работа выполняется на стенде - модели приточной вентиляционной системы, изображенной на рис.1. Для измерения давления в воздуховоде используются пневмометрическая трубка и микроманометр.

Пневмометрическая трубка состоит из двух металлических трубок диаметром 5мм, спаянных по длине. Входные отверстия короткой трубки расположены на ее боковой поверхности. Они соединяются с концом капиллярной трубки микроманометра и служат для замера статического давления. Длинная трубка, открытая навстречу потоку воздуха, соединяется с резервуаром микроманометра и служит для замера динамического давления.0

Микроманометр представляет собой прибор с капиллярной стеклянной трубкой, угол наклона которой можно изменять от горизонтального до вертикального положения. На вертикальной планке, с помощью которой эту трубку устанавливают под углом к горизонту, нанесены цифры 0,125; 0,25 и 0,5, соответствующие синусу угла наклона. На капиллярной трубке нанесены деления шкалы от - 10 до +200 мм. Микроманометр обычно заполнен этиловым спиртом, плотность которого 0,8×10³ кг/м³. Для того, чтобы показания прибора перевести в паскали, необходимо результат измерения по шкале перевести в метры, умножить на плотность спирта, ускорение свободного падения (9,81 м/с²) и синус угла наклона.

Присоединение концов обеих трубок к двум концам микроманометра позволяет измерить разность между полным и статическим давлением, т.е., динамическое давление P _дин.

Уровень шума измеряется специальным прибором - шумомером. Принцип работы данного прибора состоит в следующем. Микрофон, являющийся составной частью прибора, преобразует звуковые колебания в колебания электрического напряжения, которые усиливаются и измеряются стрелочным прибором в децибелах.

Теоретические сведения

Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные отопительные устройства. Вентиляция - это смена воздуха в помещении в целях поддержания соответствующих метеорологических условий и чистоты воздушной среды. Вентиляция помещений достигается удалением из них нагретого или загрязненного воздуха и подачей чистого наружного воздуха.

По способу перемещения воздуха вентиляция может быть естественной, либо с механическим побуждением к движению воздушной массы; возможно также сочетание этих двух способов.

При естественной вентиляции воздух перемещается из - за разности температур и молекулярных весов последнего в помещении и снаружи, а также в результате ветрового давления (действия ветра). Наиболее распространенные способы естественной вентиляции - инфильтрация, проветривание, аэрация.

Инфильтрация - это неорганизованный воздухообмен через неплотности в притворах окон и дверей, а также поры материалов конструктивных элементов зданий.

Проветривание - это воздухообмен через открытые проемы окон и дверей при постоянной температуре. Постоянство температуры необходимо для предотвращения туманообразования и конденсации водяных паров на поверхности стен и окон.

Аэрация - организованная общеобменная естественная вентиляция в производственном помещении при заданных параметрах микроклимата.

При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных машин - вентиляторов, создающих определенное давление и служащих для перемещения воздушной массы в вентиляционной сети. Чаще всего на практике используются осевые и радиальные вентиляторы.

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.
Общеобменная вентиляция обеспечивает поддержание требуемых параметров воздушной среды во всем объеме помещения, а местная - в определенной его части.

Воздух, всасываемый вентиляторами из атмосферы, после очистки и подогрева поступает в специальные каналы, называемые воздуховодами, и разводится по производственному помещению. Такая вентиляция называется приточной. Нагретый воздух из помещения, содержащий вредные примеси и водяные пары, отводится из помещения с помощью системы вытяжной вентиляции.

Приточная и вытяжная ветви вентиляции могут быть объединены, в этом случае система вентиляции называется приточно-вытяжной. Большое распространение на практике получила приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией воздуха. Для нее характерно использование части воздуха, удаляемого из помещения и прошедшего очистку в системе приточной вентиляции. При этом рециркулирующий воздух разбавляется частью свежего воздуха, поступающего из атмосферы. Использование такой системы вентиляции позволяет снизить расходы на очистку воздуха, поступающего из атмосферы, и на его нагрев в холодное время года.

Для создания требуемых параметров микроклимата на определенном участке производственного помещения служит местная приточная вентиляция. Различают следующие устройства местной приточной вентиляции - воздушные души и оазисы, а также воздушно-тепловые
завесы.

Воздушные души применяются для защиты работающих от воздействия теплового излучения интенсивностью 350 Вт/м² и более. Принцип действия этих устройств основан на обдуве работающего струей увлажненного воздушного потока, скорость которого составляет 1 - 3,5 м/с. При этом увеличивается теплоотдача организма в окружающую среду.

В воздушных оазисах, представляющих собой часть производственного помещения, ограниченного со всех сторон переносными перегородками, создаются требуемые параметры микроклимата. Воздушные оазисы используются в горячих цехах.

Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проемах и воротах устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы, в которых теплый воздух подается под углом к холодному воздушному потоку, поступающему в помещение. При этом снижается скорость либо изменяется направление холодного воздушного потока, уменьшая вероятность возникновения сквозняков в производственном помещении. Воздушно-тепловые завесы действуют на станциях метрополитена и в дверях крупных магазинов.

В настоящее время для поддержания требуемых параметров микроклимата широко применяются установки для кондиционирования воздуха (кондиционеры). Кондиционированием воздуха называется создание и автоматическое поддержание в производственных или бытовых помещениях, независимо от внешних метеорологических условий, постоянных или изменяющихся по определенной программе параметров микроклимата (температура, влажность, чистота