У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Практикум по подготовке и выполнению лабораторных работ для студентов сервисных специальностей всех форм об

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-30

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 3.2.2025

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Кафедра «Экономика природопользования и сервиса экосистем»

Безопасность жизнедеятельности

Практикум по подготовке и выполнению лабораторных работ для студентов сервисных специальностей всех форм обучения

Санкт-Петербург

2011

УДК 614.8.084

ББК 68.9

Одобрен на заседании кафедры «Экономика природопользования и сервиса экосистем», протокол №8 от 14.10.2011 г.

Одобрен и рекомендован к изданию Учебно-методическим советом СПбГУСЭ, протокол № 2 от 16.11.2011 г.

Малинин А.М. Безопасность жизнедеятельности. Практикум по подготовке и выполнению лабораторных работ для студентов сервисных специальностей всех форм обучения. / А.М. Малинин, С.А. Силла, И.Х. Эмиров, Г.П. Подвигин – СПб.: Изд-во СПбГУСЭ, 2011. – 147 с.

В практикуме собран теоретический материал и представлены лабораторные работы, отражающие все основные разделы рабочей программы по БЖД, составленной на основании ФГОС ВПО третьего поколения и примерной программы дисциплины «Безопасность жизнедеятельности», рекомендованной Минобрнауки РФ для всех направлений высшего профессионального образования.

Основной целью является приобретение инструментальных компетенций и практических навыков в области БЖД, знакомство с приборным и аппаратурным обеспечением безопасности, способами контроля и измерения опасных и вредных факторов.

После изложения теоретической части каждой лабораторной работы приводятся вопросы для самостоятельной проверки студентами качества усвоения материала и подготовки к мини-тестированию, проводимому перед каждой лабораторной работой.

Авторы: д-р экон. наук, зав. каф. ЭПСЭ Малинин А.М.;

доц. Силла С.А.;

доц. Эмиров И.Х.;

доц. Подвигин Г.П.

Рецензент: канд. хим. наук, доц. каф. ЭПСЭ СПбГУСЭ Рябченко О.И.

 Санкт-Петербургский государственный университет
сервиса и экономики,
2011 г.

содержание

[1]
содержание

[1.0.1] Общие сведения

[1.0.2] Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

[1.0.3] Порядок выполнения работы

[2] Лабораторная работа №1.

[3] Исследование микроклиматических параметров
воздуха рабочей зоны в помещении

[3.0.1] Вопросы для самопроверки

[3.0.1.1] ПРИЛОЖЕНИЕ 1

[3.0.1.2] ПРИЛОЖЕНИЕ 2

[3.0.1.3]
ПРИЛОЖЕНИЕ 3

[3.0.1.4]
ПРИЛОЖЕНИЕ 4

[4]
Лабораторная работа №2.
Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении
(2 часа)

[4.0.1] Естественное освещение

[4.0.2] Искусственное освещение

[4.0.3] Методика проведения работы.
Используемые приборы и оборудование

[4.0.4] Порядок выполнения работы

[5] Лабораторная работа №2

[5.1] Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении

[5.1.1] Вопросы для самопроверки

[5.1.1.1]
Приложение 1

[5.1.1.2] Приложение 2

[5.1.1.3] Приложение 3

[5.1.1.4]
Приложение 4

[5.1.1.5]
Приложение 5

[5.1.1.6] Приложение 6

[5.1.1.7]
Приложение 7

[5.1.1.8]
ПРОДОЛЖЕНИЕ Прил. 7

[5.1.1.9]
Приложение 8

[5.1.1.10]
Продолжение прил. 8

[5.1.1.11] Приложение 9

[5.1.1.12] Приложение 10

[5.1.1.13]
Приложение 11

[6]
Лабораторная работа №3.
Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений (2 часа)

[6.0.1] Общие сведения

[6.0.2] Воздействие ЭМП на организм человека и защита от них

[6.0.3] Методика выполнения работы. Применяемые приборы и оборудование

[6.0.4] Порядок выполнения работы

[7] Лабораторная работа №3

[7.1] Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений

[7.1.1] вопросы для самопроверки

[8] Лабораторная работа №4.
Определение уровня вибрации в помещении и исследование эффективности методов и средств защиты от вибрации в производственных условиях (2 часа)

[8.0.1] Общие сведения

[8.0.2] Нормативные основы аттестации рабочих мест
по вибрационному фактору

[8.0.3] Оценка фактических условий труда на рабочем месте
по степени вредности

[8.0.4] Методы борьбы с вибрацией

[8.0.5] Методика проведения работы. Применяемые приборы и оборудование

[8.0.6] Порядок выполнения работы. Измерение виброускорения

[8.0.7] Измерение логарифмических уровней виброускорения
или виброскорости в децибелах (дБ)

[9] Лабораторная работа №4

[9.1] Определение уровня вибрации в помещении и исследование эффективности методов и средств защиты от вибрации в производственных условиях

[9.1.1] Вопросы для самопроверки

[9.1.1.1]
Приложение 1

[9.1.1.2]
Приложение 2

[9.1.1.3]
Приложение 3

[9.1.1.4]
Приложение 4

[9.1.1.5]
Приложение 5

[9.1.1.6]
Приложение 6

[9.1.1.7]
Приложение 7

[10]
Лабораторная работа №5.
Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений (2 часа)

[10.0.1] 1. Общие сведения

[10.0.2] 2. Защита от ионизирующих излучений

[10.0.3] 3. Порядок проведения работы. Применяемые приборы и материалы

[11] Лабораторная работа №5

[11.1] Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений

[11.1.1] Вопросы для самопроверки

[11.1.1.1]
приложение 1

[11.1.1.2] Приложение 2

[12]
Лабораторная работа №6.
Определение уровня шума (звукового давления) на территории и в помещении. Исследование эффективности методов и средств защиты от шума на производстве (2 часа)

[12.0.1] Общие сведения

[12.0.2] Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

[12.0.3] Порядок выполнения работы

[13] Лабораторная работа №6

[13.1] Определение уровня шума (звукового давления) на территории и в помещении. Исследование эффективности методов и средств защиты от шума на производстве

[13.1.1] Вопросы для самопроверки

[13.1.1.1]
Приложение 1

[13.1.1.2] Приложение 2

[14] Лабораторная работа №7.
Исследование эффективности средств обеспечения электробезопасности (защитное заземление и зануление эл. установок; защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000В) (3 часа)

[14.0.1] Общие сведения

[14.0.2] Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

[14.0.3] Порядок выполнения работы

[15] Лабораторная работа №7 (Часть 1)

[15.1] Защитное заземление и зануление электроустановок

[15.1.1] Вопросы для самопроверки

[16] Лабораторная работа №7 (часть 2)
Защитное отключение в электрустановках напряжением до 1000 В

[16.0.1] Методика проведения работы.
Используемые приборы и оборудование

[16.0.2] Порядок выполнения работы

[17] Лабораторная работа №7 (часть2)

[17.1] Защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000 В

[17.1.1] Вопросы для самопроверки

[18]
ЛИТЕРАТУРА

[19]
Проверочное мини-тестирование
при подготовке к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Лабораторная работа №1.
Исследование микроклиматических параметров воздуха рабочей зоны в помещении
(4 часа)

Цель работы: Изучение факторов, влияющих на условия работы и работоспособность человека. Приобретение навыков создания комфортных условий для труда и отдыха.

Общие сведения

Рабочей зоной считается пространство до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Климат рабочей зоны (метеорологические условия) определяется температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха и тепловыделениями.

Ряд производственных процессов сопровождается повышенной температурой воздуха, другие процессы создают условия высокой влажности. Некоторые виды работ выполняются при низкой температуре воздуха или вызывают сильные конвекционные потоки воздуха в рабочей зоне.

Задачей организаторов производства является создание климатических условий, обеспечивающих оптимальную работоспособность людей, сохранение их здоровья, предупреждение профессиональных заболеваний.

Нормальное функционирование организма протекает в условиях постоянной температуры тела на уровне +36,6°С. Совокупность физико-химических процессов, обуславливающих теплообмен между организмом человека и внешней средой, называется терморегуляцией. В случае, если производственная среда и одежда не обеспечивают необходимую терморегуляцию организма, возникает его перегрев или охлаждение с неблагоприятными последствиями для здоровья.

Теплоотдача выработанного организмом тепла во внешнюю среду осуществляется в основном излучением, конвекцией и испарением. Считается, что человек в состоянии покоя отдает 3600 ккал (11000 кДж) тепла в сутки, из них: 44% – излучением, 31% – конвекцией, 21% – испарением пота, на нагрев вдыхаемого воздуха расходуется около 4%. Отдача тепла излучением происходит в среду с более низкой температурой.

Под конвекцией понимают теплообмен, осуществляемый непосредственно обтекающим поверхность тела воздухом. Количество тепла, передаваемого конвекцией, зависит от площади поверхности тела, разности температур тела и окружающего воздуха и скорости его движения.

Особую роль в теплообмене выполняет процесс испарения. Отдача тепла испарения зависит от площади поверхности тела, покрытой потом, относительной влажности воздуха и скорости его движения. При повышенной температуре воздуха (ТВ 30°С) отдача выработанного организмом человека тепла происходит практически только путем испарения пота. Теплоотдача испарения ухудшается при повышении относительной влажности воздуха (свыше 75%). Особенно неблагоприятно для теплоотдачи сочетание высокой влажности и температуры воздуха. Длительное пребывание человека в неблагоприятных метеорологических условиях вызывает напряжение и нарушения физиологических функций терморегуляции, что ведет к возникновению ряда характерных заболеваний. Известно, что у работающих в горячих цеха активизируется функция потовыделения. Человек за смену теряет до (5…6) л жидкости, содержащей большое количество солей (20…50) г и витаминов. Это неблагоприятно отражается на самочувствии и здоровье человека.

Параметры микроклимата в производственных помещениях нормируются. ГОСТ 12.005-76 (воздух рабочей зоны) регламентирует допустимые и оптимальные метеорологические условия на производстве: температуру воздуха, его влажность и скорость движения в зависимости от тяжести выполняемой работы, наличия в производственном помещении источников тепловыделений и времени года.

Все виды работ по энергозатратам организма принято подразделять на три категории (см. табл. 1).

Таблица 1

Зависимость количества вырабатываемого организмом тепла
от характера и условий деятельности

Характер деятельности	Условия деятельности	Вырабатываемое тепло, кДж/ч
Покой	Сидящий человек	400
Легкая работа	Работа, производимая сидя или стоя при медленном движении рук и ног Работа, связанная с ходьбой, не требующая систематического физического напряжения	550-650 550-650
Работа средней тяжести	Работа, сидя с быстрым движением рук и ног Работа, связанная с постоянной ходьбой и с переноской тяжестей массой до 10 кг	650-800 800-1400
Тяжелая работа	Непрерывное сильное толкание или подымание тяжестей Ношение тяжестей массой более 10 кг	1000-2000 2000-2400

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Для экспериментального исследования метеорологических характеристик в лабораторной работе применяется комплекс приборов, измеряющих температуру, относительную влажность, подвижность воздуха и атмосферное давление.

Параметры метеорологических условий измеряются на высоте 1,5 м от пола помещения.

1. Температура

При выполнении лабораторной работы температуру воздуха внутри помещения измеряют с помощью сухого термометра, а снаружи – с помощью спиртового термометра.

2. Относительная влажность

Относительная влажность воздуха определяют с помощью гигрометра психрометрического типа ВИТ.

Гигрометр представляет собой прибор, собранный на основании из фенопласта или других материалов, аналогичных по свойствам. К основанию крепятся два термометра со шкалой, психрометрическая таблица, стеклянный питатель, заполняемый дистиллированной водой. Резервуар термометра под надписью «Увлажн.» увлажняется водой из питателя с помощью фитиля из батиста или шифона.

Метод измерения относительной влажности гигрометром психрометрическим основан на зависимости между влажностью воздуха и психрометрической разностью – разностью показаний «сухого» и «увлажненного» термометров, находящихся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.

Сняв показания термометров и введя поправки в их показания, определяют разность показаний термометров. Затем по показанию «сухого» и «увлажненного» термометров определяют относительную влажность воздуха по психрометрической таблице (см. таблицу 2).

Порядок работы с гигрометром следующий:

Снимите питатель основания. Заполните питатель дистиллированной водой. Заполнение производите путем погружения питателя в сосуд с водой запаянным концом вниз.
Установите питатель на основании таким образом, чтобы от края открытого конца питателя до резервуара термометра было расстояние не менее 20 мм, а фитиль не касался стенок открытого конца питателя.
Установите гигрометр в вертикальном положении на уровне глаз работающего с ним. В месте установки гигрометра должны отсутствовать вибрации, источники тепла или холода, создающие разницу температур между нижним, основным резервуаром и верхним запасным, более чем в 2°С.
Психрометрическая таблица, установленная на основании гигрометра, действительна для определенной скорости вертикальных воздушных потоков (скорости аспирации), омывающих гигрометр. Скорость аспирации указана в таблице. Полную таблицу для гигрометра исполнения ВИТ-2 см. табл. 2.
Измерение относительной влажности гигрометром проводите только после установления показаний термометров гигрометра. Минимальное время выдержки гигрометра в измеряемой среде 30 мин.
Снимите показания по «сухому» и «увлажненному» термометрам. При снятии показаний глаз работающего должен находиться на уровне горизонтальной касательной к мениску жидкости, так, чтобы отметка шкалы в точке отсчета была видима прямолинейной.
Работающий с гигрометром должен находиться от него на расстоянии нормальной видимости отметок шкалы и остерегаться во время отсчетов дышать на термометры. При отсчете показаний термометров вначале быстро отсчитываются десятые доли градуса, затем целые градусы.
Определите температуру по термометрам с точностью до 0,1°С, введя к отсчитанным показаниям поправки к термометрам, приведенные в паспорте на гигрометр. Вычислите разность температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам. Поправки вводятся путем алгебраического сложения.
Определите относительную влажность воздуха по психрометрической таблице (см. табл. 2). Искомая относительная влажность будет на пересечении строк температуры по «сухому» термометру и разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам.

3. Подвижность воздуха

Для определения подвижности воздуха применяют шаровой кататермометр, который представляет собой спиртовой термометр со шкалой, отградуированной в пределах измерений от 33 до 40°С.

Перед измерениями кататермометр погружают в воду, температура которой 65-75°С и выдерживают его в воде 10-15 минут, до тех пор, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего расширения капилляра. При этом следят за тем, чтобы в капиллярной трубке не оставалось пузырьков воздуха. Затем тщательно вытирают кататермометр досуха и подвешивают вертикально в исследуемом месте так, чтобы он не качался. И фиксируют по секундомеру время его охлаждения в диапазоне перепада температур от 38 до 35°С.

Далее расчетным путем определяется средняя температура кататермометра tСР, вспомогательная величина Q, теплоотдача прибора H.

Скорость воздуха V определяется по отношению H/Q (см. табл. 3).

Среднюю температуру кататермометра определяют по формуле:

, (1)

а вспомогательную величину Q:

Q=tср-tВ (2)

Теплоотдача кататермометра составит:

(3)

где: tB – температура воздуха в помещении, °С;

F – фактор кататермометра, мкал/см2, равный потере тепла с 1 см2 поверхности измерительного резервуара при охлаждении с 38 до 35°С (указывается на стержне прибора).

F=525 мкал/см2;

– время, в течение которого кататермометр охладился от 38 до 35°С (отсчитывается по шкале кататермометра), с.

Таблица 2

Гигрометр ВИТ-2. Психрометрическая таблица. Скорость аспирации от 0,5 до 1,0 м/с

Разность показаний термометров, °С
Показания сухого термометра, °С	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5	10,0	10,5	11,0	11,5	12,0	12,5	13,0	13,5	14,0	14,5	15,0	15,5	16,0	16,5
	Относительная влажность, %
20	90	85	81	76	71	67	63	58	54
21	90	85	81	77	72	68	64	59	55	51	47
22	91	85	82	77	73	69	64	61	56	52	48	44	41
23	91	86	82	78	74	70	65	62	58	54	50	46	42	39
24	91	87	83	78	74	70	66	62	59	55	51	48	44	40
25	91	87	83	79	75	71	67	63	60	56	52	49	45	42	38
26	92	88	84	80	76	72	69	65	61	58	54	51	49	44	41	39	35	32	29	26	23	20
27	92	88	84	80	77	73	69	66	62	59	55	52	50	46	43	41	36	33	30	28	25	22	19
28	92	88	84	81	77	73	70	66	63	60	56	53	51	47	44	42	38	35	32	29	27	24	21	18
29	92	88	85	81	78	74	71	67	64	61	57	54	52	48	45	43	39	36	34	31	28	25	23	20
30	92	89	85	82	78	75	71	68	65	61	58	55	53	49	46	44	41	38	35	32	30	27	25	22	20
31	93	89	85	82	78	75	72	69	65	62	59	56	54	50	47	46	42	39	36	34	31	29	26	24	21	19
32	93	89	86	82	79	76	72	69	66	63	60	57	55	51	48	47	43	40	38	35	33	30	28	25	23	21	18
33	93	89	86	83	79	76	73	70	67	64	61	58	56	52	49	48	44	41	39	36	34	32	29	27	34	22	20
34		90	86	83	80	76	73	70	67	64	61	59	57	53	50	49	45	43	40	38	35	33	31	29	26	24	22	19
35		90	86	83	80	77	74	71	68	64	62	59	57	54	51	49	46	44	41	39	36	34	32	30	27	25	23	21	19
36		90	87	83	80	77	74	71	68	66	63	60	58	55	52	50	47	45	42	40	38	35	33	31	29	27	24	22	20
37		90	87	84	81	78	75	72	69	66	63	61	59	56	53	51	78	46	43	41	39	36	34	32	20	28	26	24	22	20
38		90	87	84	81	78	75	72	70	67	64	61	59	56	54	52	49	47	44	42	40	37	35	33	31	29	27	25	23	21	19
39		90	87	84	81	78	76	73	70	67	65	62	60	57	55	53	50	48	45	43	41	39	36	34	32	30	28	26	24	23	21	19
40		91	88	85	82	79	76	73	70	68	65	63	61	58	55	53	51	48	46	44	42	39	37	36	33	31	29	28	26	24	22	20

Таблица 3

H/Q

0,33

0,34

0,35

0,36

0,37

0,38

0,39

0,40

0,41

0,42

0,43

0,44

0,45

0,46

0,47

0,48

0,49

0,048

0,062

0,077

9,09

0,11

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,25

0,27

0,30

0,33

0,36

0,40

0,50

5,51

0,52

0,53

0,54

0,55

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

0,61

0,62

0,63

0,64

0,65

0,66

0,44

0,48

0,52

0,57

0,62

0,68

0,73

0,80

0,86

0,97

1,00

1,03

1,07

1,11

1,15

1,19

1,22

0,67

0,68

0,69

0,70

0,71

0,72

0,73

0,74

0,75

0,76

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,82

0,83

0,84

1,27

1,31

1,35

1,39

1,43

1,48

1,52

1,57

1,60

1,65

1,70

1,75

1,79

1,84

1,89

1,94

1,98

2,03

4. Атмосферное давление

Атмосферное давление в данной лабораторной работе измеряют при помощи барометра MKD.

Барометрическое давление В (атмосферное давление) оказывает влияние на процесс дыхания и самочувствие человека.

Интенсивность диффузии кислорода О2 в кровь определяется парциальным давлением . Экспериментально установлено, что

(4)

где: В – барометрическое давление вдыхаемого воздуха, мм рт. ст. (или в Па: 1 мм рт. ст. = 9,8 Па);

47 – парциальное давление (в альвеолах легких человека), мм рт. ст.;

– объемное содержание кислорода в альвеолярном воздухе, %. При оптимальных условиях (В=760 мм рт. ст.) находится в пределах 18-22%;

– парциальное давление углекислого газа (СО2) в альвеолярном воздухе, мм рт. ст. принимается равным 40 мм рт. ст.

Оптимальное самочувствие человек ощущает, если парциальное давление находится в пределах:

В связи с тем, что на практике допустимые значения всех нормируемых параметров микроклимата не всегда обеспечиваются, при оценке микроклимата возникает необходимость не только сопоставить измерение с нормой, но и оценить общий уровень несоответствия метеоусловий требованиям охраны труда.

Для этого могут быть использованы несколько методик.

Метод обобщенного факторного коэффициента микроклимата

Позволяет определить экспозицию при любом сочетании температуры, влажности, скорости движения воздуха.

Обобщенный факторный коэффициент микроклимата КК рассчитывается по формуле:

(5)

где: ККВ – факторный коэффициент по влажности;

ККС – факторный коэффициент по скорости движения воздуха.

Факторные коэффициенты, входящие в формулу (5), находят по формулам:

(6)

где:, – условные значения допустимой продолжительности рабочего времени (экспозиции) в зависимости от фактической влажности и скорости движения воздуха в часах;

– продолжительность рабочей смены в часах (=8 часов).

Величины и определяют следующим образом. С помощью номограммы (рис. 1.) по величине замеренного фактического значения температуры воздуха на рабочем месте tГР определяют границы возможных значений допустимой продолжительности рабочего времени для двух крайних условий.

Первое условие: и

Второе условие: и

Затем с помощью метода линейной интерполяции определяют значение и для замеренных фактических значений и .

Допустимую продолжительность рабочего времени в условиях замеров определяют по формуле:

(7)

Рис. 1. Сетчатая номограмма допустимой
экспозиции показателей микроклимата в рабочей зоне:

1 – обусловлена относительной влажностью =45%, скоростью
движения воздуха =0,15 м/с; 2 – обусловлена одним из показателей =100 или 10%; =1,5 м/с для защищенных и 3,0 м/с для открытых рабочих мест

Пример. Требуется определить величину для производственного помещения с параметрами:

температура на уровне груди человека и .

Решение:

Из рис. 1. находим, что допустимое значение продолжительности рабочего времени составляет ч.

Для получаем значение этой величины ч.

Далее используем метод линейной интерполяции, чтобы найти значения и .

Поскольку при имеем и
при имеем ч, то

для , получим ч.

Поскольку при ν=0,15 м/с имеем ч и

при м/с имеем ч, то

для м/с имеем ч.

Тогда по формуле (6) определяем:

По Формуле (5) определяем величину КК.

По Формуле (7) определяем величину.

Метод учета самочувствия человека по показателю теплового напряжения позволяет количественно оценить соблюдение теплового баланса в организме человека.

Пренебрегая теплом, выделенным при дыхании, можно считать, что для соблюдения теплового баланса организма необходимо условие:

М+Л+К=П (8)

где: М – количество вырабатываемого организмом тепла;

Л – количество тепла, получаемого (+) или теряемого (-) телом путем лучистого теплообмена;

К – количество тепла, получаемого (+) или теряемого (-) путем конвективного теплообмена;

П – потеря тепла, обусловленная испарением пота.

Значения величины М приведены в таблице 1.

С достаточным для практики приближением принимаем:

, (9)

где – температура воздуха

(10)

Максимальное количество тепла, которое может отниматься от человека на испарение пота, определяют по формуле:

(11)

где: – упругость водяного пара в помещении, мбар (Рис. 2.).

Тепловое напряжение организма оценивают показателем Нт, вычисляемым по формуле:

(12)

При П > ПМ величина НТ > 100%. Температура тела начинает возрастать, что недопустимо.

При НТ < 30% тепловое напряжение считают легким,

при НТ = 30 – 40% – оптимальным,

при НТ = 40 – 60% – удовлетворительно переносимым тренированными лицами,

при НТ = 60 – 70% – тяжелым,

при НТ = 70 – 90% – очень тяжелым.

Для оценки условий работы по тепловому напряжению необходимо сначала вычислить величину П по формулам (8), (9), (10) и затем с помощью номограммы (см. Рис. 2.) определить величину НТ.

Порядок пользования номограммой проиллюстрирован на ней примером с исходными данными:

Для измерений параметров микроклимата необходимо применять приборы, погрешность которых не превышает +1оС по температуре, 2% по влажности и 0,1 м/с по скорости движения воздуха.

Рис. 2. Номограмма с примером определения показателя
теплового напряжения организма

Порядок выполнения работы

Изучить по методическому пособию общие сведения о метеорологических условиях в рабочей зоне производственных помещений (микроклимата), ознакомиться с применяемыми методиками и приборами.
Ознакомиться с лабораторной установкой, на которой предстоит выполнить лабораторную работу. Установка представляет собой лабораторный стол, имитирующий производственное помещение, на котором установлены приборы: шаровой кататермометр, гигрометр, сухой термометр, электровентилятор, барометр и электроплитка с водяной баней.
Получить от преподавателя задание на лабораторную работу с указанием оцениваемого объекта и тяжести работы.
Включить электровентилятор.
Для измерения температуры снять показания термометра, расположенного за окном у рабочего места. Определить температуру внутри помещения с помощью «сухого» термометра.
Определить относительную влажность воздуха с помощью гигрометра и снять показания барометра.
С помощью шарового кататермометра определить подвижность воздуха.
Все результаты измерений занести в отчет.
В соответствии с заданием на лабораторную работу, определить нормативные значения параметров микроклимата по СНиП 2.04.05-91 (см. Приложения 1 и 2).
Сопоставить фактическое и нормативное значения параметров микроклимата и сделать вывод об условиях труда, соответствующих результатам замеров.
Рассчитать допустимое время работы по изложенной ранее методике.
Определить по таблице 1 количество тепла, вырабатываемого организмом.
Рассчитать по формулам (6), (7), (8) все элементы теплого баланса организма.
Определить по номограмме Рис. 2. показатель теплового напряжения и оценить его.
Составить отчет, оформив результаты работы в виде таблицы 4. Закончить отчет выводами.

Таблица 4

Результаты исследования параметров метеоусловий
на рабочем месте

Период года ___________________________________________________

Вид работ _____________________________________________________

Наименование параметров	Обозначение и единица измерения	Прибор	Значение параметра
			факт.	допуст.
Температура воздуха вне помещения	tНАР, °С	Термометр спиртовой
Температура воздуха на рабочем месте	tГР, °С	Термометр спиртовой
Относительная влажность воздуха на рабочем месте	, %	Гигрометр
Скорость движения воздуха на рабочем месте	, м/с	Кататермометр
Допустимая продолжительность рабочего времени	, ч	Расчет
Перепад температуры воздуха в помещении по сравнению с наружным	t, °С	Расчет
Количество вырабатываемого организмом тепла	М, кДж/ч	Таблица
Лучистый теплообмен	Л, кДж/ч	Расчет
Конвективный теплообмен	К, кДж/ч	Расчет
Потеря тепла испарением	П, кДж/ч	График
Показатель теплового напряжения	НТ, %	График
Барометрическое давление
Парциальное давление

Лабораторная работа заканчивается составлением отчета по прилагаемой ниже форме:

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Лабораторная работа №1.

Исследование микроклиматических параметров
воздуха рабочей зоны в помещении

Фамилия и инициалы звена студентов, выполнивших работу, дата ее выполнения.
Институт, специальность (специализация), курс.
Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).
Применяемые приборы и оборудование.

Название	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Оборудование
1	2	3	4	5	6

Результаты исследования параметров микроклимата на рабочем месте внести в таблицу (форма таблицы 4).
Расчетные формулы.
Начертить номограмму допустимой экспозиции от показателей микроклимата в рабочей зоне, определив по ней допустимое время нахождения работника на рабочем месте при измеренных параметрах микроклимата.
Выводы и рекомендации по обеспечению оптимальных или допустимых параметров микроклимата в рабочей зоне помещения.
Произвести расчет объема вентиляции (воздухообмен) для помещения лаборатории БЖД по выделению углекислого газа СО2 всеми студентами за 1 ч и определить необходимую площадь обогреваемых приборов (при центральном отоплении) в соответствии с методикой, изложенной в Приложении 4.
Решить задачи.

Задачи к лабораторной работе по микроклимату

Найти относительную влажность воздуха в комнате при 18°С, если точка росы 10°С.
В комнате объемом 50 м3 относительная влажность воздуха составляет 40%. Если испарить дистиллированную воду массой 60 г, то относительная влажность будет равна 50%. Какой при этом будет относительная влажность воздуха, если температура остается постоянной?
В комнате при температуре 20°С относительная влажность воздуха составляет 20%. Сколько нужно испарить воды для увеличения влажности до 50%, если объем комнаты равен 40 м3?
В комнате при температуре 20°С влажность воздуха равна 40%. В это же время на улице при температуре равной 0°С влажность составляет 80%.

В каком направлении пойдут водяные пары, если открыть форточку: с улицы в комнату или обратно?

Почему нагревание воздуха понижает его влажность?
Почему иногда поверхности окон запотевают? Какие это поверхности – внешние или внутренние?

При каких условиях на этих поверхностях образуется лед?

Почему в теплые влажные дни водопроводные трубы покрываются капельками влаги, а в другие – нет?

На каких трубах оседают капли?

Почему влажность воздуха имеет такое большое значение для нашего самочувствия и здоровья?
В большинстве домов для одинакового ощущения комфорта зимой температура воздуха должна быть выше, чем летом.

Чем Вы можете объяснить этот эффект?

Почему в теплый сухой день наше самочувствие лучше, чем в теплый и сырой?

Вопросы для самопроверки

Понятие о рабочей зоне в производственном помещении.
Какие параметры микроклимата подлежат нормированию?
Какими путями вырабатываемая организмом теплота передается во внешнюю среду?
Каким прибором определяется относительная влажность воздуха в рабочей зоне производственного помещения?
Как и каким прибором определяется скорость движения воздуха в рабочей зоне производственного помещения?
Что такое парциальное давление? Как оно влияет на самочувствие и здоровье человека?
Что понимается под обобщенным факторным коэффициентом микроклимата и как он определяется?
Что понимается под показателем теплового напряжения и как он определяется?
Как определяется допустимая продолжительность рабочего времени в зависимости от показателей микроклимата в рабочей зоне производственного помещения?

Стр. 38 СниП 2.04.05-91*

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

Допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений

Период года	Температура воздуха, °С	Относительная влажность воздуха, %, не более	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Теплый	Не более чем на 3°С выше расчетной температуры наружного воздуха (параметры А)*	65***	0,5
Холодный и переходные условия	18**-22	65	0,2

________________________

* Но не более 28°С для общественных и административно-бытовых помещений с постоянным пребыванием людей и не более 33°С для указанных зданий, расположенных в районах с расчетной температурой наружного воздуха (параметры А) 25°С и выше.

** Не ниже 14°С – для общественных и административно-бытовых помещений с пребыванием людей в уличной одежде.

*** Допускается принимать до 75% в районах с расчетной относительной влажностью воздуха более 75% (параметры А).

Примечание:

Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более 2 ч непрерывно.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

Расчетные температуры, скорость и относительная влажность воздуха на постоянных и непостоянных рабочих местах производственных помещений

Период года	Категория работ	Оптимальные нормы на постоянных и непостоянных рабочих местах	Допустимые нормы
			температуры, °С	скорости движения воздуха, м/с, не более	относительной влажности воздуха, %, не более
		температура, °С	скорость движения, м/с, не более	относительная влажность, %	на всех рабочих местах	на постоянных рабочих местах	на непостоянных рабочих местах	на постоянных и непостоянных рабочих местах
Теплый	Легкая: Iа Iб Средней тяжести: IIа IIб Тяжелая: III	23-25 22-24 21-23 20-22 18-20	0.1 0.2 0.3 0.3 0.4	40-60	На 4°С выше расчетной температуры наружного воздуха (параметры А) и не более указанных в гр. 7 и 8	28/31 28/31 27/30 27/30 26/29	30/32 30/32 29/31 29/31 28/30	0,2 0,3 0,4 0,5 0,6	75
Холодный и переходные условия	Легкая: Iа Iб Средней тяжести: IIа IIб Тяжелая: III	22-24 21-23 18-20 17-19 16-18	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3	40-60	-	21-25 20-24 17-23 15-21 13-19	18-26 17-25 15-24 13-23 12-20	0,1 0,2 0,3 0,4 0,5	75

Примечания:

В таблице допустимые нормы внутреннего воздуха приведены в виде дроби: в числителе для районов с расчетной температурой наружного воздуха (параметры А) ниже 25°С, с знаменателе – выше 25°С.
Для районов с температурой наружного воздуха (параметры А) 25°С и выше соответственно для категорий работ легкой, средней тяжести и тяжелой температуру на рабочих местах следует принимать на 4°С выше температуры наружного воздуха, но не выше указанной в знаменателе гр. 7 и 8.
В населенных пунктах с расчетной температурой наружного воздуха 18°С и ниже (параметры А) вместо 4°С, указаны в гр. 6, допускается принимать 6°С.
Нормативная разность температур между температурой на рабочих местах и температурой наружного воздуха (параметры А) 4 или 6°С может быть увеличена при обосновании расчетом в соответствии с п. 2.10.
В населенных пунктах с расчетной температурой наружного воздуха t°С, на постоянных и не постоянных рабочих местах в теплый период года (параметры А), превышающей:

а) 28°С – на каждый градус разности температур t – 28°С следует увеличивать скорость движения воздуха на 0,1 м/с, но не более чем на 0,3 м/с выше скорости, указанной в гр. 9;

б) 24°С – на каждый градус разности температур t – 24°С допускается принимать относительную влажность воздуха на 5% ниже относительной влажности, указанной в гр. 10.

В климатических зонах с высокой относительной влажностью воздуха (вблизи морей, озер и др.), а также при применении адиабатной обработки приточного воздуха водой для обеспечения на рабочих местах температур, указанных в гр. 7 и 8, допускается принимать относительную влажность воздуха на 10% выше относительной влажности, определенной в соответствии с примеч. 5, 6.
Если допустимые нормы невозможно обеспечить по производственным или экономическим условиям, то следует предусмотреть воздушное душирование или кондиционирование воздуха на постоянных рабочих местах.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

Расчетные нормы температур и скорости движения
воздуха при воздушном душировании

Категория работ	Температура воздуха вне струи, °С	Средняя на 1 м2 скорость воздуха в душирующей струе на рабочем месте, м/с	Температура смеси воздуха в душирующей струе, °С, на рабочем месте при поверхностной плотности лучистого теплового потока, Вт/м2
			140-350	700	1400	2100	2800
Легкая – I	Принимать по гр. 6-8 обязательного приложения 2	1 2 3 3,5	28 - - -	24 28 - -	21 26 28 -	16 24 26 27	- 20 24 25
Средней тяжести – II		1 2 3 3,5	27 28 - -	22 24 27 28	- 21 24 25	- 16 21 22	- - 18 19
Тяжелая – III		2 3 3,5	25 26 -	19 22 23	16 20 22	- 18 20	- 17 19

Примечания:

При температуре воздуха вне струи, отличающейся от указанной в таблице, температуру смеси воздуха в душирующей струе на рабочем месте следуем повышать или понижать на 0,4°С на каждый градус разности от значения, приведенного в таблице, но принимать не ниже 16°С.
Поверхностную плотность лучистого теплового потока следуем принимать равной средней за время облучения.
При длительности воздействия лучистого теплового потока менее 15 или более 30 мин. непрерывной работы температуру смеси воздуха в душирующей струе допускается принимать соответственно на 2°С выше или ниже значений, приведенных в таблице.
Для промежуточных значений поверхностной плотности лучистого теплового потока температуру смеси воздуха в душирующей струе следует определить интерполяцией.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

1) Необходимый воздухообмен (объем вентиляции) при газовыделениях находят по формуле:

(13)

при влаговыделениях:

(14)

при тепловыделениях:

(15)

где: – необходимый воздухообмен, м3/ч;

– газовыделение в помещении, л/ч;

– предельное допустимое содержание газа в удаляемом воздухе, л/м3;

– содержание газа в приточном воздухе, л/м3;

– влаговыделение в помещении, г/ч;

– влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, г/кг;

– плотность воздуха, кг/м3;

– выделение в помещение явного тепла, ккал/ч;

– теплоемкость воздуха, равная 0,24 ккал/(кг. град.);

– температура удаляемого и приточного воздуха, °С.

В основе расчетов показателей интенсивности вентиляции лежит определение необходимого объема вентиляции на 1 человека.

Этот объем может быть рассчитан по нормативам содержания СО2 в помещении.

2) Считается воздух в помещении чистым, если содержание в нем СО2 не превышает 0,07% (0,7%о, или 0,7л СО2 в 1 м3 воздуха), или 0,1% (1%о или 1 л СО2 в 1 м3 воздуха).

Взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1 мин. 18 дыхательных движений с объемом каждого дыхания 0,5 л и, следовательно, в течение 1 ч выдыхает 540 л воздуха (18*0,5*60=540 л).

Так как в выдыхаемом воздухе содержится 4% СО2, общее количество выдохнутой двуокиси углерода за 1 ч составит 21,6 л.

Если содержание в наружном воздухе 0,04% (0,4%о 0,4 л СО2 в 1 м3 воздуха), то 1 м3 атмосферного воздуха, поступая в помещение, может разбавить до нормы (по Петтенкоферу) 0,3 л СО2 (0,7-0,4 л), а до нормы по Флюгге – 0,6 л СО2 (1,0-0,4 л).

Тогда для разбавления СО2, выдыхаемого 1 человеком за 1 ч, до допустимых пределов потребуется 72 (21,6/0,3) и 36 (21,6/0,6) м3 наружного воздуха соответственно.

Нормативной величиной необходимого объема вентиляции можно считать 72 и 36 м3 на 1 человека в 1 ч.

Учитывая условия естественной инфильтрации, при которой воздух в помещении меняется в течение 1 ч дважды, нормативные величины можно уменьшить соответственно в 2 раза до 36 и 18 м3 на 1 человека в 1 ч.

Для помещений, к которым предъявляются повышенные требования по чистоте воздуха, например, в больничных палатах количество воздуха, вводимого посредством искусственной вентиляции, должно быть не менее 40 м3 в 1 ч на 1 койку, в спортивных залах – 90 м3 в 1 ч на 1 человека.

При гигиеническом изучении микроклимата измеряют также температуру поверхности ограждений и отопительных приборов с помощью специальных ртутных или электрических термометров.

Санитарный надзор за отоплением жилых и общественных зданий

При санитарном надзоре оценивают правильность выбора системы отопления, проверяют достаточность поверхности обогревательных приборов, оценивают устройство системы отопления и ее отдельных элементов. Систему выбирают в соответствии с требованиями, приведенными в табл. 1.

Таблица 1

Показания к применению систем центрального отопления

Наименование зданий	Система отопления
	рекомендуемая	допустимая
Жилые дома, общежития, административные здания, учебные заведения, поликлиники, аптеки, детские сады, ясли	Водяное с перепадом температуры в системе 95-70 С, панельное	Воздушное, совмещенное с вентиляцией в зданиях с числом этажей 5 и более и в помещениях большого объема
Зрелищные предприятия, клубы, кинотеатры	Водяное с температурой поверхности нагревательных приборов до 150°С, панельное, воздушное, совмещенное с вентиляцией	Паровое низкого давления
Спортивные залы и бассейны	Водяное с температурой нагревательных приборов до 150°С, панельное, воздушное с вентиляцией	То же
Родильные дома, больницы и другие лечебные учреждения	Водяное с температурой нагревательных приборов не боле 85°С, панельное воздушное, совмещенное с вентиляцией	То же
Бани, прачечные	Водяное с температурой поверхности нагревательных приборов не более 150°С	Паровое низкого давления

При санитарном надзоре возникает необходимость проверить правильность расчетов площадей обогревательных приборов. С этой целью вначале определяют теплопотери помещения, пользуясь формулой:

(16)

где: – общие теплопотери помещения;

F – площади отдельных ограждений;

tв – расчетная температура воздуха внутри помещений;

tн – расчетная температура наружного воздуха;

R0 – коэффициент сопротивления теплопередачи ограждения, (м2·с·град)/ккал.

К теплопотерям через отдельные ограждения делают поправочные надбавки: 1) на ориентацию ограждений по сторонам горизонта: север, северо-восток и восток – 10%, северо-запад – 8%, юго-запад, запад и юго-восток – 5%; 2) на влияние ветра – 5%, при особо неблагоприятных условиях размещения здания (у моря, на возвышенности) – 10%; 3) на высоту помещения: на каждый 1 м сверх 4 м общие теплопотери следует увеличить на 2% (всего не более 15%).

Располагая данными о теплопотрях помещения, можно определить необходимую площадь обогревательных приборов. При местном отоплении расчет производят по формуле:

(17)

где Q – суммарные теплопотери помещения, ккал/ч; К – коэффициент теплоотдачи поверхности печи, ккал/(ч·м2) (Табл. 2); 0,6 – поправочный коэффициент для печей средней теплоемкости, 1,5 – то же для печей большой теплоемкости.

При центральном отоплении площадь необходимой обогревательной поверхности радиаторов находят по формуле:

(18)

где Q – общие теплопотери помещения, ккал/ч; К – коэффициент теплоотдачи теплоносителя, ккал/(ч·м2) (Табл. 3); tвх температура теплоносителя при входе в радиатор; tвых – то же при выходе из радиатора; tпом – температура воздуха в помещении.

Таблица 2

Коэффициент теплоотдачи печей

Тип печи	Теплоотдача [ккал/(ч·м2)] при топке 1 раз в сутки
	печи небольшой теплоемкости	печи средней теплоемкости
Кирпичная оштукатуренная	300	225
В железном футляре	325	240
Изразцовая глазурованная	350	255

Таблица 3

Коэффициент теплоотдачи теплоносителя в разных типах
нагревательных приборов

Тип нагревательных приборов	Коэффициенты теплоотдачи [ккал/(ч·м2)] при разности температур теплоносителя и воздуха
	от 50 до 60°С	от 60 до 70°С	от 70 до 80°С	свыше 80°С
Радиаторы чугунные	6,8	7,0	7,2	7,3
М-132, М-150	7,0	7,4	7,7	7,9
Н-136, Н-150	6,4	6,7	7,0	7,3
«Польза»	7,2	7,7	7,9	8,2
Ребристые трубы	4,5	5,0	5,0	5,0

Пример расчета площади обогревательных приборов. Какое число секций чугунных радиаторов должно быть в жилой комнате площадью 20 м2, чтобы обеспечить оптимальный микроклимат, если температура воды на входе 80°С, на выходе 65°С? Комната расположена на втором этаже пятиэтажного дома, в торце здания. Протяженность наружных стен в комнате 4 и 5 м, высота помещения 3 м. На торцовых стенах расположено 2 окна с двойным остеклением общей площадью 4 м2. Стены дома толщиной 395 мм, выполнены из обыкновенного кирпича. Здание построено в Санкт-Петербурге.

При расчете общих теплопотерь помещения необходимо иметь в виду, что теплопотери через внутренние перегородки, пол и потолок не учитываются, если в смежных помещениях нормируется аналогичная температура воздуха. Поэтому для рассматриваемого помещения теплопотери будут осуществляться через две наружные стенки. Площадь этих ограждений без учета площади окон 10 м2 и 3 м2 соответственно.

При такой конструкции наружной стены коэффициент сопротивления теплопередаче ограждения R0 равен 0,76 (м2·ч·град)/ккал (), для окон с двойным остеклением R0=0,44 (м2·ч·град)/ккал ().

Температурный перепад для г. Санкт-Петербурга равен
tв-tн=18-(-21)=39°С.

Суммарная величина теплопотерь через все ограждения составит:

Зная общие теплопотери помещения легко определить необходимую площадь отопительных приборов:

(19)

Так как поверхность одной секции радиатора составляет 0,25 м2, то суммарное количество секций в радиаторах будет: .

Для сравнительной теплотехнической характеристики различных типов жилых зданий пользуются тепловой характеристикой (W) и удельной тепловой характеристикой здания (q).

Тепловую характеристику здания получают, разделив общие теплопотери Q на строительный объем V:

(20)

Если эту величину отнести к 1 С расчетной разности температур, то получим удельную тепловую характеристику:

(21)

Зная величину q, можно определить общие теплопотери здания по формуле:

(22)

Оценка эффективности отопления производится на основании изучения параметров микроклимата и физиологических сдвигов в организме.

Рекомендуется выдавать студентам исходные данные для расчета отопления помещений (по вариантам).

Лабораторная работа №2.
Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении
(2 часа)

Цель работы: Усвоение методики определения освещенности и яркости с помощью цифрового фотометра (люксометра-яркомера). Изучение способов уменьшения коэффициента пульсации.

Естественное освещение

В зависимости от путей проникновения солнечного света в производственные помещения, естественное освещение может быть трех видов.

Таблица 1

Вид освещения	Световые проемы
Боковое	Окна в наружных стенах
Верхнее	Световые фонари и проемы в перекрытиях, а также в местах перепада высот смежных проемов зданий.
Комбинированное	Проемы, указанные для бокового и верхнего видов освещения.

В зависимости от времени года, времени дня и метеорологических условий, освещенность, создаваемая в помещении естественным светом может изменяться в течение времени многократно. Это вызвало необходимость иметь отвлеченную единицу измерения естественной освещенности – коэффициент естественной освещенности (КЕО).

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений) к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, %.

Наименьшая расчетная освещенность, создаваемая естественным светом, определяется при наружной освещенности 5000 лк.

При одностороннем естественном боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на расстоянии вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

При двухстороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

Нормирование величины КЕО производится следующим образом.

По приложению 4 определяется группа административного района, где расположено производственное здание. По приложению 5 определяется коэффициент светового климата. По приложению 3 определяется величина КЕО по нормам СНиП 23-05-95 (естественное и искусственное освещение).

По полученным справочным данным расчетная величина КЕО определяется по формуле:

(1)

где – расчетная величина КЕО;

– величина КЕО по нормам;

– коэффициент светового климата.

При верхнем или верхнем и боковом естественном освещении нормируется средняя величина КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок. Среднее значение коэффициента естественной освещенности определяется по формуле:

(2)

где – величины КЕО в точках характерного разреза помещения, определяемые по формуле 7;

– число точек, в которых определяется КЕО (таких точек следует брать не менее 5).

Определение светового коэффициента (СК)

СК – это отношение площади застекленной части окон к площади пола. В жилых комнатах СК должен быть не менее 1/8-1/10, в детских учреждениях, больничных палатах – 1/5-1/6, в школьных классах 1/4-1/5.

Выражается СК простой дробью, числитель которой – величина остекленной поверхности; знаменатель – площадь пола. Числитель дроби приводится к 1, для этого числитель и знаменатель делят на величину числителя.

Оценка естественного освещения по СК не учитывает многих моментов (например, затемнение окон противостоящими зданиями, форму и ширину окон и т.д.).

Определение углов освещения

Угол падения показывает, под каким углом падают лучи света на рабочую горизонтальную поверхность. Он должен быть не менее 27°. Угол падения () образуется двумя линиями, исходящими из точки измерения. Одна линия – горизонтальная – идет от точки измерения к нижнему краю оконной рамы, другая линия – из той же точки к верхнему краю окна. Величина угла зависит от высоты окна и места определения: по мере удаления от окна вглубь комнаты угол падения будет уменьшаться, и освещенность будет ухудшаться.

Для определения угла падения измеряют расстояние от точки наблюдения до окна и высоту окна (т.е. два катета).

По отношению противолежащего катета к прилежащему находят тангенс угла падения:

(3)

Рис. 1. Схема определения угла падения светового потока

Затем по табл. 2 определяют величину угла.

Таблица 2

	tg 		tg 		tg 
1	0,017	16	0,287	31	0,601
2	0,035	17	0,306	32	0,625
3	0,052	18	0,325	33	0,649
4	0,070	19	0,344	34	0,675
5	0,087	20	0,364	35	0,700
6	0,105	21	0,384	36	0,727
7	0,123	22	0,404	37	0,754
8	0,141	23	0,424	38	0,781
9	0,158	24	0,445	39	0,810
10	0,176	25	0,466	40	0,839
11	0,194	26	0,488	41	0,869
12	0,213	27	0,510	42	0,900
13	0,231	28	0,532	43	0,933
14	0,249	29	0,554	44	0,966
15	0,268	30	0,577	45	1,000

Пример. Расстояние от рабочего места до окна 3 м. Высота окна 1,6 м. Определите угол падения.

Решение: tg =1.6/3.0

tg =0.53

=28°

Угол отверстия дает представление о величине небесного свода, непосредственно освещающего исследуемое место. Он должен быть не менее 5°.

Угол отверстия () образуется двумя линиями, из которых верхняя идет от места определения к верхнему краю окна, а нижняя – от точки наблюдения к высшей точке противоположного здания, дерева и т.п. Этот угол уменьшается по мере удаления от окна, зависит он также от этажа здания.

Для определения угла отверстия проводят мысленно прямую линию от поверхности стола к высшей точке противолежащего дома и отмечают на окне точку, через которую она проходит. Измеряют расстояние от точки исследования до окна по горизонтали (СА) и высоту окна до точки пересечения с верхней линией, направленной к верхней точке затеняющего предмета (CD). Затем определяют величину угла DAC. Угол отверстия будет равен разности углов BAC (угол падения) и DAC (угол отверстия).

Пример. Расстояние от рабочего места до окна 3 м. Высота окна до пересечения с линией, направленной к верхней точке затеняющего предмета (CD), равна 1,2 м. Угол падения 28°. Определите угол отверстия.

Решение. tg DAC=1,2/3,0

tg DAC=0,40

DAC=22° (табл. 1)

Угол отверстия (BAC) равен: 28°-22°=6°.

Оценка работоспособности

Оценка работоспособности проводится с помощью текстовых исследований при выполнении работ, связанных с зрительным напряжением. «Корректурный метод» заключается в зачеркивании определенных буквенных знаков или цифр в специально составленном тексте за определенный промежуток времени. По количеству правильно зачеркнутых или сосчитанных знаков определяется степень продуктивности работы и ее качество. В условиях лаборатории моделируется условие производственной обстановки и характер выполняемой работы. О состоянии работоспособности судят по количеству выполненной работы в единицу времени, при этом принимается во внимание и качество работы. Для имитации точной зрительной работы используются карточки-тесты. За единицу производительности принимается число точек, проставленных за 1 мин. Качество работы оценивается по числу допущенных ошибок.

Искусственное освещение

Искусственное освещение проектируется двух систем: общее (равномерное или локализованное) и комбинированное (к общему освещению добавляется местное). Рекомендуемые области применения систем освещения с учетом технико-экономических показателей даны в приложении 2. Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составить не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения.

Наиболее сложным вопросом, возникающим при выборе уровня освещенности, является определение контраста объекта с фоном К, а также размеры объекта различения.

Контраст определяется относительной разностью коэффициентов отражения объекта и фона:

(4)

где – коэффициент отражения объекта;

– коэффициент отражения фона.

Контраст объекта наблюдения с фоном принято считать: малым при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости); средним при
0,2  К 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); большим при К > 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости).

Коэффициент отражения определяется отношением светового потока отраженного от освещаемой поверхности Fотр., к световому потоку, падающему на эту поверхность Fпад.

(5)

Рабочие поверхности, являющиеся фоном, на котором объект зрительно обнаруживается и опознается, классифицируется по коэффициенту их отражения на три группы: темные (), средние () и светлые ().

Коэффициенты отражения для различных поверхностей даны в Приложении 11. Излучение современных газоразрядных источников света пульсирует с удвоенной частотой переменного тока, питающего осветительную установку.

Это неприятное для глаз явление возникает вследствие того, что световой поток газоразрядных ламп уменьшается в каждый полупериод одновременно с изменением силы тока до нуля. Хотя нанесенный на стенку трубки люминофор обладает некоторым инерционным полусвечением, однако это полусвечение настолько незначительно, что оно не может существенно снизить эффект периодических колебаний светового потока газоразрядных ламп. В особенности резко проявляется стробоскопический эффект, при наличии в поле зрения движущихся или вращающихся объектов, которые в зависимости от скорости их вращения, кажутся вращающимися в противоположном направлении или создается иллюзия остановки вращающихся частей машин.

С целью устранения стробоскопического эффекта или, во всяком случае, доведение его до минимума наиболее удачным является включение ламп в разные фазы трехфазного переменного тока, или применение двухламповой схемы, где одна лампа включается последовательно с индуктивным сопротивлением, а другая – последовательно с индуктивным и емкостным сопротивлением. При таком включении, когда световой поток одной лампы достигает нуля, световой поток другой лампы достигает максимума, вследствие чего при одновременном действии двух и более ламп величина пульсации уменьшается.

Методика проведения работы.
Используемые приборы и оборудование

1. Количественная сторона освещения проще всего может быть оценена величиной освещенности, т.е. плотностью светового потока, падающего на рабочее место.

(6)

– световой поток, лм;

– площадь рабочей поверхности, м2.

Для определения плоскостной освещенности получил широкое распространение цифровой фотометр (люксметр-яркомер) типа ТКА-04/3 (Рис. 2.), выпуск 2001 г.

Конструктивно прибор состоит из двух функциональных блоков: фотометрической головки и блока обработки сигналов, связанных между собой многожильным кабелем. В фотометрической головке расположены фотоприемные устройства для регистрации излучения. На измерительном блоке расположен переключатель режимов работы и жидкокристаллический индикатор. На задней стенке фотометрической головки расположен батарейный отсек.

Рис. 2. Внешний вид прибора

Порядок работы с прибором

Перед началом измерений следует убедиться в работоспособности элемента питания. Если при любом из выбранных режимов измерений в поле индикатора появится символ, индицирующий разряд батареи, то необходимо произвести замену элемента питания.

Включение прибора и выбор режима измерения производится путем установки переключателя в соответствующее положение. Появление на жидкокристаллическом индикаторе символа «1…» информирует о превышении величины измеряемого параметра установленного диапазона.

При измерении яркости более 2000 кд/м2 и освещенности более 2000 лк следует перевести переключатель в положение «x 10», при этом показания прибора необходимо умножить на 10.

Перед измерением малых величин (менее 100 единиц младшего разряда) следует определить темновую ошибку прибора при закрытом входном окне, которую затем необходимо вычитать из измеренной величины.

Измерение освещенности (режим люксметра)

Расположить фотометрическую головку прибора параллельно плоскости измеряемого объекта. При этом на окно фотоприемников не должна падать тень от оператора, производящего измерение, а также тень от находящихся посторонних предметов.

Затем включить прибор в режим работы «Освещенность» и считать с цифрового индикатора измеренную величину освещенности.

Измерение яркости (режим «Яркомера»)

При измерении яркости протяженного объекта расположить фотометрическую головку прибора параллельно измеряемой плоскости на расстоянии 1-4 мм от нее. Входное окно фотоприемников должно быть обращено по направлению к измеряемой поверхности.

При измерении яркости экранов видеодисплеев терминалов следует располагать фотометрическую головку прибора параллельно плоскости экрана на расстоянии 1-4 мм от него. Входные окна фотоприемников должны быть обращены по направлению к плоскости экрана.

Диаметр измеряемой площадки не должен превышать 7-9 мм. Включить прибор на режим работы «Яркость» и считать с цифрового индикатора измеренную величину яркости.

2. Исследование коэффициента естественной освещенности производится при соблюдении следующих условий: измерение освещенности внутри и снаружи помещения должно осуществляться одновременно. От исследования КЕО в помещениях, залитых солнечным светом, следует воздержаться и ожидать момента, когда солнце будет затенено белыми облаками; при безоблачном небе прямые солнечные лучи экранизируются небольшими экранами.

В помещении, для которого определяется КЕО, выбирается базовая точка, хорошо освещенная естественным светом, с которой свободно обозревается все помещение; фотоэлемент укладывается на горизонтальную подставку на высоте 0, 8 м от пола; показания этого люксметра записывает один из наблюдателей. Другой наблюдатель располагает фотоэлемент второго люксметра на отрытом месте, вне помещения. По сигналу третьего лица, хорошо видимого обоим наблюдателям (или, что хуже, по сверенным часам) наблюдатели делают свои отсчеты по люксметру; число повторенных отсчетов для определения КЕО должно быть не менее 10. Значение к.е.о. базовой точки определяется по формуле:

(7)

где ЕВН и Енар – суммарные результаты по числу отсчетов соответственно в базовой точке помещения и на отрытом месте, лк.

Для определения КЕО в любой другой точке помещения один из наблюдателей остается в базовой точке (для которой уже известен КЕО), а второй устанавливает фотоэлемент в точке, где необходимо измерить КЕО. Оба наблюдателя делают одновременно (по сигналу одного из них) замеры освещенности на горизонтальной плоскости, расположенной на высоте 0,8 м от пола. Тогда КЕО новой точки определится по формуле:

(8)

где Еi, ЕВН – соответственно освещенность в исследуемой и базовой точках помещения, лк.

Для определения коэффициента пульсации и наблюдения стробоскопического эффекта используется лабораторная установка.

Характеристикой источника света с точки зрения пульсации их светового потока является коэффициент КП.И.

Значения коэффициента пульсации светового потока газоразрядных источников света при различных способах включения ламп в трехфазную сеть приведены в табл. 3.

Наиболее просто определяется коэффициент пульсации КП по таблицам, предложенным Ю.И. Свиридовым, позволяющие найти КП, когда известно соотношение освещенностей, создаваемых лампами различных фаз под одним из светильников крайнего ряда (Табл. 4).

Таблица 3

Источник света	Способ включения
	одна фаза	две фазы	три фазы
ЛБ и ЛТБ	25	10	3
ЛДЦ	40	17	3,5
ЛХБ	35	15	3,1
ЛД	55	23	5

Таблица 4

Освещенность ламп третьей фазы	Освещенность от ламп второй фазы
	100	90	80	70	60	50	40	30	20	10
0	42,3	45,0	48,0	51,2	54,5	59,9	64,9	71,5	79,3	88,5
10	37,4	39,4	41,8	44,9	47,8	552,3	56,9	62,6	69,0	77,4
20	32,3	34,4	36,8	39,4	41,5	45,2	49,5	54,8	60,8
30	27,8	30,0	32,3	34,8	36,9	40,2	44,2	48,9
40	23,4	25,9	27,9	30,2	32,6	35,4	39,2
50	19,8	22,2	24,2	26,3	28,5	31,4
60	17,2	19,2	27,2	23,4	25,7
70	14,8	16,6	18,4	20,9
80	12,4	14,2	16,3
90	10,4	12,3
100	8,9

В указанной точке определяется отдельно освещенность, создаваемая светильниками каждой фазы. Наибольшее значение принимается за 100%, остальные два выражаются в долях этой величины. Для люминесцентных ламп найденное по табл. 4 значение умножается на КП.И. (Табл. 3) для данного типа ламп.

Значение коэффициента пульсации в установках с люминесцентными лампами при условном значении КП.И.=100% (освещенности указаны в % по отношению к фазе, лампы которой создают наибольшую освещенность).

Если КП превышает нормированные значения, то он может быть снижен увеличением числа фаз в линии, уменьшением расстояния между светильниками, присоединенными к различным фазам.

Учитывая существенное влияние глубины пульсации освещенности рабочих мест на зрительное утомление и производительность труда, нормами искусственного освещения регламентируется максимально допустимые значения коэффициента пульсации светового потока на рабочей поверхности (Табл. 5).

Таблица 5

Система освещения	Разряд работы по нормам
	I и II	III	IV, V, VI, VII, VIIIa, IXa
Система общего освещения	10	15	20
Система комбинированного освещения: а) общее б) местное	20 10	20 15	20 20

Порядок выполнения работы

После ознакомления с общими положениями студенты отвечают на контрольные вопросы преподавателя и перед началом измерения освещенности, проверяют работоспособность элемента питания цифрового фотометра ТКА-04/3,. включают прибор и выбирают режим изменения (см. методику проведения работы).

1. Определить КЕО, приняв за базовую точку в исследуемом помещении одно из хорошо освещенных рабочих мест. Значение КЕО подсчитать по формуле (7). Последующие замеры КЕО произвести в точках, находящихся на равных расстояниях по продольной оси помещения, и не мене чем в двух-трех характерных поперечниках с тем, чтобы выявить минимальное значение КЕО при боковом одностороннем освещении.

Рассчитать коэффициент естественной освещенности, пользуясь методикой формулы (1). Сопоставить результаты измерений с требуемыми нормами минимальной освещенности и заполнить протокол № 1 отчета.

2. Измерить освещенность на рабочих местах и в помещении, создаваемую искусственными источниками света при:

а) общем освещении лампами накаливания;

б) общем освещении люминесцентными лампами;

в) комбинированном освещении на рабочем месте.

Сопоставить результаты измерений с нормативными значениями, заполнить протокол № 1 отчета (см. приложение 1, 3, 4, 5).

3. Для анализа пульсации газоразрядных ламп собрать на лабораторной установке схемы в следующей последовательности:

а) однофазное включение ламп;

б) двухфазное включение;

в) Включение ламп в различные фазы трехфазной электрической сети.

3а) Используя схему включения газоразрядных ламп в различные фазы трехфазной электрической сети определить освещенность от каждой лампы с помощью люксметра. Те же замеры производятся с использованием устройства, увеличивающего расстояние между лампами. Согласно методики определить коэффициент пульсации для каждого случая и сравнить его с нормативными данными. По результатам измерений и вычислений заполнить протокол № 3.

4. Включить установку стробоскопического эффекта. Собирая схемы включения люминесцентных ламп в той же последовательности, что и при определении коэффициента пульсации наблюдать явление стробоскопического эффекта и изучить возможные способы его уменьшения. По результатам измерений заполнить протокол № 4. Схемы подключения ламп приведены на лабораторном стенде. Лабораторная работа заканчивается составлением отчета по прилагаемой форме:

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономикИ

Лабораторная работа №2

Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении

Фамилии и инициалы звена студентов, выполнивших работу, дата ее выполнения.
Институт, специальность (специализация), курс.
Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).
Применяемые приборы:

Название	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Год выпуска

Естественное освещение.

Протокол 1

Организация освещения	Место замера	Освещенность, лк	КЕО (расчетный),	Группа административного района	Коэффициент светового климата,
1	2	3	4	5	6

КЕО

, %

Характеристика фона

Контраст объекта различения с фоном

Подразряд зрительной
работы

Разряд зрительной
работы

Наименьший размер объекта различения, мм

Характеристика зрительной
работы

Искусственное освещение.

Протокол 2

Место замера	Тип применяемых ламп	Освещенность, лк	Характеристика фона	Контраст объекта различения с фоном	Подразряд зрительной работы	Разряд зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Характеристика зрительной работы	Яркость кд/м2
		при комбинированном освещении	при общем освещении							рабочая поверхность стола	экран дисплея компьютера
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Определение коэффициента пульсации.

Протокол 3

№ п/п	Освещен. в лк от каждой лампы	Процентное соотношение освещенности каждой лампы к максимальной	Значение коэфф. пульсации КП при условном КП.И.=100%	Значение КП.И. для данного типа лампы	Значение коэфф. пульсации КП	Нормируемое значение коэффициента пульсации
1
2
3
Изменение расстояния между лампами
1
2
3

Результаты наблюдения стробоскопического эффекта.

Протокол 4

№ п/п	Источник	Схема включения	Характер видимости	Напряжение в сети фазное,	Частота вращения
1
2
3

Расчетные формулы.
Выводы и рекомендации.
Ситуационные задачи.

Используя нормы освещенности, определите требуемую систему освещения, минимальную нормируемую освещенность (лк) рабочего места, источники света и допустимую длительность зрительной напряженности, (см. Приложения 2, 3, 6, 7, 8).

Задача. Постоянные рабочие места швей в ателье пошива верхней женской одежды. Наименьшая различаемая деталь 1,5 мм, фон и контраст объекта с фоном разнообразные. Длительность напряженной зрительной работы 85% времени смены, определены 2 регламентированных перерыва 15 и 20 минут. Существует опасность механических, термических и электротравм.

Задача. Рабочее место директора фирмы. Оснащение: телефонные аппараты, компьютер.

Характер работы: общение с подчиненными и сторонними лицами (45% рабочего времени), работа за компьютером (15%), работа вне кабинета (контроль).

Просмотр и оформление документов 10%, напряженная зрительная работа 25% рабочего времени.

Задача. Лекционный зал академии. Характер зрительной работы студентов: конспектирование излагаемого лектором материала, рассматривание таблиц, слайдов на расстоянии 3-15 метров.

Длительность лекций 240 минут с одним 10 минутным перерывом. Напряженная зрительная работа в среднем 88% от времени длительности лекции. Наименьший объект различения – буква (3-5 мм), фон светлый, контраст объекта с фоном большой.

Задача. На предприятии автосервиса в механическом цехе предусмотрена реконструкция искусственного освещения. Операции по изготовлению или ремонту металлических деталей осуществляются на токарных, фрезерных и сверлильных станках. Наименьший объект различения при токарной обработке 1,0 мм, на других станках 5,0 мм, контраст различения малый. Напряженная зрительная работа в среднем составляет 25% времени смены. Существует повышенная опасность травматизма.

Задача. Определите необходимый уровень освещения на рабочем месте инженера-конструктора, если минимальный размер рассматриваемого объекта равен 0,4 мм; фон светлый; контраст объекта с фоном большой. Напряженная зрительная работа занимает 75% времени смены.

Задача. Оператор гальванического цеха осуществляет постоянное наблюдение за ходом производственного процесса. Определите необходимый уровень освещения в цехе, если минимальный размер рассматриваемого объекта более 0,5 мм; фон темный; контраст объекта с фоном малый.

Задача. Оцените правильность организации искусственного освещения в конструкторском бюро.

Задача. Определите правильность организации искусственного освещения в механическом цехе машиностроительного завода.

Задача. Определите необходимый уровень освещения на рабочем месте экономиста планово-финансового отдела, если минимальный объект различения равен 0,25 мм; фон светлый; контраст объекта с фоном большой. Напряженная зрительная работа в течение рабочего дня составляет 60%.

Задача. Сварщик автопредприятия выполняет напряженную зрительную работу в течение 55% времени смены. Определите необходимый уровень освещения на рабочем месте сварщика, если размер объекта различения 0,5 мм; фон темный; контраст объекта различения с фоном малый; работа связана с повышенной опасностью травматизма.

Подпись преподавателя.

Вопросы для самопроверки

Какой прибор применяется для измерения освещенности и яркости?
Каковы правила пользования прибором ТКА-04/3?
Как определяется коэффициент естественной освещенности?
Понятие о рабочей поверхности и фоне.
Понятие об общем, местном и комбинированном освещении.
Каковы преимущества газоразрядных ламп перед лампами накаливания?
Понятие о стробоскопическом эффекте.
Что такое коэффициент пульсации и как он определяется?
Как понизить глубину изменения светового потока газоразрядных ламп?

Приложение 1

Шкала нормируемых величин освещенности, лк: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 500; 600; 1000; 1250; 1500; 2000; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Приложение 2

Рекомендуемые области применения систем освещения

Разряд зрительной работы	Система освещения
	Комбинированного	Общего
I, II, а, б	Рекомендуется	Не рекомендуется
II в, г	Рекоменд. при на человека	Рекоменд. при на человека
III	Рекоменд. при на человека	Рекоменд. при на человека
IV а, б	Рекоменд. при на человека	Рекоменд. при на человека
IV в, г	Не рекомендуется	Рекомендуется

Здесь S – площадь пола помещения.

Для разрядов II в, г, III и IV рекомендуется система комбинированного освещения независимо от площади пола в помещении S при затенении рабочей зоны или специальных требований к освещению.

Приложение 3

Таблица 1

СН и П 23-05-95

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контрастность объекта с фоном	Характеристика фона	Искусственное освещение	Естественное освещение	Совмещенное освещение
						Освещенность, лк	Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации	КЕО, , %
						при системе комбинированного освещения	при системе общего освещения		при верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении	при верхнем освещении	при боковом освещении
						всего	в том числе от общего			, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Наименьшей точности	Менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000 4500	500 500	- -	20 10	10 10	-	-	6,0	2,0
			б	Малый Средний	Средний Темный	4000 3500	400 400	1250 1000	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2500 2000	300 200	750 600	20 10	10 10
			г	Средний Большой »	Светлый » Средний	1500 1250	200 200	400 300	20 10	10 10
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Темный	4000 3500	400 400	- -	20 10	10 10	-	-	4,2	1,5
			б	Малый Средний	Средний темный	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10

Продолжение табл. 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
		II	в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000 1500	200 200	500 400	20 10	10 10
			г	Средний Большой «	Светлый Светлый Средний	1000 750	200 200	300 200	20 10	10 10
											-	-	4,2	1,5
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000 1500	200 200	500 400	40 20	15 15	-	-	3,0	1,2
			б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 600	200 200	300 200	40 20	15 15
			г	Средний Большой »	Светлый » Средний	400	200	200	40	15
Средней точности	Св. 0,.5 до 1,0	IV	а	Малый	Темный	750	200	300	40	20	4	1,5	2,4	0,9
			б	Малый Средний	Средний Темный	500	200	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Малый Средний Большой	400	200	200	40	20
			г	Средний Большой »	Светлый » Средний	-	-	200	40	20

Продолжение табл. 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Малой точности	Св. 1 до 5	V	а	Малый	Темный	400	200	300	40	20	3	1	1,8	0,6
			б	Малый Средний	Средний Темный	-	-	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Малый Средний Большой	-	-	200	40	20
			г	Средний Большой »	Светлый » Средний	-	-	200	40	20
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах	Более 0,5	VII		То же	-	-	200	40	20	3	1	1,8	0,6

Продолжение табл. 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Общее наблюдение за ходом производственного процесса: постоянное		VIII	а	«	-	-	200	40	20	3	1	1,8	0,6
периодическое при постоянном пребывании людей в помещении			б	«	-	-	75	-	-	1	0,3	0,7	0,2
периодическое при периодическом пребывании людей в помещении			в	Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-	50	-	-	0,7	0,2	0,5	0,2
Общее наблюдение за инженерными коммуникациями			г	То же	-	-	20	-	-	0,3	0,1	0,2	0,1

Примечания:

Для подразряда норм от Iа до IIIв может приниматься один из наборов нормируемых показателей, приведенных для данного подразряда в гр. 7-11.
Освещенность следует принимать с учетом пп. 7.5 и 7.6 настоящих норм.
Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы установлены при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. При увеличении этого расстояния разряд зрительной работы следует устанавливать в соответствии с приложением Б. Для протяженных объектов различения эквивалентный размер выбирается по приложению В.
Освещенность при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещенности (п. 4.1 настоящих норм):

а) на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более;

б) то же, общего освещения для разрядов I-V, VI;

в) на две ступени при системе общего освещения для разрядов VI и VIII.

Освещенность при работах со светящимися объектами размером 0,5 мм и менее следует выбирать в соответствии с размером объекта различения и относить их к подразряду «В».
Показатель ослепленности регламентируется в гр. 10 только для общего освещения (при любой системе освещения).
Коэффициент пульсации КП указан в гр. 10 для системы общего освещения или для светильников местного освещения при системе комбинированного освещения. КП от общего освещения в системе комбинированного не должен превышать 20%.
Предусматривать систему общего освещения для разрядов I-III, IVа, IVб, IVв, Vа допускается только при технической невозможности или экономической нецелесообразности применения системы комбинированного освещения, что конкретизируется в отраслевых нормах освещения, согласованных с Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации.
В районах с температурой наиболее холодной пятидневки по СН и П 2.01.01 минус 27 С и ниже нормированные значения КЕО при совмещенном освещении следует принимать по табл. 5.
В помещениях, специально предназначенных для работы или производственного обучения подростков, нормированное значение КЕО повышается на один разряд по гр. 3 и должно быть не менее 1,0%.

Приложение 4

(обязательное)

Группы административных районов
по ресурсам светового климата

CН и П 23-05-95

Номер группы	Административный район
1	2
1	Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Мордовия, Чувашия, Удмуртия, Башкортостан, Татарстан, Красноярский край (севернее 63 с.ш.), Республика Саха (Якутия) (севернее 63 с.ш.), Чукотский нац. округ, Хабаровский край (севернее 55 с.ш.).
2	Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Северо-Осетинская Республика, Чеченская Республика, Ингушская Республика, Ханты-Мансийский нац. округ, Алтайский край, Красноярский край (южнее 63 с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63 с.ш.), Республика Тува, Бурятская Республика, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55 с.ш.), Магаданская область.
3	Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Карельская Республика, Ямало-Ненецкий нац. округ, Ненецкий нац. округ.
4	Архангельская, Мурманская области.
5	Калмыцкая Республика, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Дагестанская Республика, Амурская область, Приморский край, Краснодарский край.

Приложение 5

где – расчетная величина КЕО;

– величина КЕО по нормам (СНиП 23-05-95) (расчетное значение);

– коэффициент светового климата.

Таблица 1

Световые проемы	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта	Коэффициент светового климата,
		Номер группы административных районов
		1	2	3	4	5
В наружных стенах зданий	С	1	0,9	1,1	1,2	0,8
	СВ, СЗ	1	0,9	1,1	1,2	0,8
	З, В	1	0,9	1,1	1,1	0,8
	ЮВ, ЮЗ	1	0,85	1	1,1	0,8
	Ю	1	0,85	1	1,1	0,75
В прямоугольных и трапециевидных фонарях	С-Ю	1	0,9	1,1	1,2	0,75
	СВ-ЮЗ ЮВ-СЗ	1	0,9	1,2	1,2	0,7
	В-З	1	0,9	1,1	1,2	0,7
В фонарях типа «Шед»	С	1	0,9	1,2	1,2	0,7
В зенитных фонарях	-	1	0,9	1,2	1,2	0,75
Примечания: 1. С – северное; СВ – северо-восточное; СЗ – северо-западное; В – восточное; З – западное; С-Ю – север-юг; В-З – восток-запад; Ю – южное; ЮВ – юго-восточное; ЮЗ – юго-западное. 2. Группы административных районов России по ресурсам светового климата приведены в приложении Д.

Приложение 6

Таблица 1

СН и П 23-05-95

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Относительная продолжительность зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность, %	Искусственное освещение	Естественное освещение
					освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения, лк	цилиндрическая освещенность, лк	показатель дискомфорта, М	коэффициента пульсации освещенности , %	КЕО, , % при
									верхнем или комбинированном	боковом

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Различение объектов при фиксированной и нефиксированной линии зрения:
очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	А	1 2	Не менее 70 Менее 70	500 400	150* 100*	40 15 40 15	10 10	4,0 3,5	1,5 1,2
высокой точности	От 0,30 до 0,50	Б	1 2	Не менее 70 Менее 70	300 200	100* 75*	40 15 60 25	15 20 15***	3,0 2,5	1,0 0,7
средней точности	Более 0,5	В	1 2	Не менее 70 Менее 70	150 100	50* Не регламентируется	60 25 60 25	20 15* 20 15*	2,0 2,0	0,5 0,5


Продолжение табл. 1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Обзор окружающего пространства при очень кратковременном, эпизодическом различении объектов:	Независимо от размера объекта различения			Независимо от продолжительности зрительной работы				Не регламентируется
- при высокой насыщенности помещений светом		Г	-		300	100	60		3,0	1,0
- при нормальной насыщенности помещений светом		Д	-		200	75	90		2,5	0,7
- при низкой насыщенности помещений светом		Е	-		150	50	90		2,0	0,5
Общая ориентировка в пространстве интерьера:	Независимо от размера объекта различения	Ж		Независимо от продолжительности зрительной работы		Не регламентируется	Не регламентируется	Не регламентируется	Не регламентируется	Не регламентируется
при большом скоплении людей			1		75
при малом скоплении людей			2		50
Общая ориентировка в зонах передвижения:	То же	З		То же		То же	То же	То же	То же	То же
при большом скоплении людей			1		30
при малом скоплении людей			2		20

___________

* Дополнительно регламентируется в случаях специальных архитектурно-художественных требований.

** Нормируемое значение показателя дискомфорта в помещениях при направлении линии зрения преимущественно вверх под углом 45о и более к горизонту и в помещениях с повышенными требованиями к качеству освещения (спальные комнаты в детских садах, яслях, санаториях, дисплейные класс в школах, средних специальных учебных заведениях и т.п.).

*** Нормируемое значение коэффициента Кп пульсации для детских, лечебных помещений с повышенными требованиями к качеству освещения.

Примечания:

Освещенность следует принимать с учетом пп. 7.22 и 7.23 настоящих норм.

2. Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы устанавливаются при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от работающего при среднем контрасте объекта различения с фоном и светлым фоном. При уменьшении (увеличении) контраста допускается увеличение (уменьшение) освещенности на 1 ступень по шкале освещенности в соответствии с п. 4.1 настоящих норм.

Приложение 7

(рекомендуемое)

рекомендуемые источники света для производственных помещений

Таблица 1

Рекомендуемые источники света при системе общего освещения

Характеристика зрительной работы по требованиям к цветоразличению	Освещенность, лк	Минимальный индекс цветопередачи источников света, Rо	Диапазон цветовой температур источников света, ТС´·К	Примерные типы источников света
1	2	3	4	5
Контроль цвета с очень высокими требованиями к цветоразличению (контроль готовой продукции на швейных фабриках, тканей на текстильных фабриках, сортировка кожи, подбор красок для цветной печати и т.п.)	300 и более	90	5000-6000	ЛДЦ, ЛДЦ УФ, (ЛХЕ)
Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению (ткачество, швейное производство, цветная печать и т.д.)	300 и более	85	3500-6000	ЛБЦТ, ЛДЦ, ЛДЦ УФ
Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (сборка радиоаппаратуры, прядение, намотка проводов и т.п.)	500 и более 300, 400 150, 200 Менее 150	50 50 45 40	3500-6000 3500-5500 3000-4500 2700-3500	ЛБ, (ЛХБ), МГЛ ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, НЛВД+МГЛ ЛБ, (ЛХБ), НЛВД+МГЛ, ДРЛ ЛБ, ДРЛ, НЛВД+МГЛ (ЛН, КГ)
Требования к цветоразличению отсутствуют (механическая обработка металлов, пластмасс, сборка машин, инструментов и т.п.)	500 и более 300, 400 150, 200 Менее 150	50 40 29 25	3500-6000 3500-5000 2600-4500 2400-3500	ЛБ, (ЛХБ), МГЛ ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, (ДРЛ), НЛВД+МГЛ ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, (ДРЛ), НЛВД+ МГЛ, НЛВД+ ДРЛ ЛБ, (ДРЛ), НЛВД, (ЛН, КГ)

ПРОДОЛЖЕНИЕ Прил. 7

Таблица 2

Рекомендуемые источники света при системе комбинированного освещения

Характеристика зрительной работы по требованиям к цветоразличению	Освещенность при системе комбинированного освещения, лк	Минимальный индекс цветопередачи источников света, Rо	Диапазон цветовой температур источников света, ТС´·К	Примерные типы источников света
		общего	местного	общего	местного	общего	местного
1	2	3	4	5	6	7	8
Контроль цвета с очень высокими требованиями к цветоразличению (контроль готовой продукции на швейных фабриках, тканей на текстильных фабриках, сортировка кожи, подбор красок для цветной печати и т.п.)	150 и более	85	90	5000-6000	5000-6000	ЛБЦТ, (ЛДЦ)	ЛДЦ, ЛДЦ УФ, (ЛХЕ)
Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению (ткачество, швейное производство, цветная печать и т.п.)	150 и более	50	85	3500-5000	3500-6000	ЛБ, (ЛХБ), МГЛ	ЛБЦТ, ЛДЦ, ЛДЦ УФ
Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (сборка радиоаппаратуры, прядение, намотка проводов и т.п.)	500 300, 400 150, 200	50 40 35	50 50 50	3500-5500 3200-5000 3000-4500	3500-5500 3500-5000 3500-5000	ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, НЛВД+МГЛ ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, (ДРЛ), НЛВД+МГЛ ЛБ, (ЛХБ), НЛВД+МГЛ, МГЛ, (ДРЛ)	ЛБ, (ЛХБ) ЛБ, (ЛХБ) ЛБ, (ЛХБ)

Продолжение табл. 2
1	2	3	4	5	6	7	8
Требования к цветоразличению отсутствуют (механическая обработка металлов, пластмасс, сборка машин, инструментов и т.п.)	500 300, 400 150, 200	50 35 25	50 50 50	3500-6000 3200-5000 2400-4500	2800-5500 2800-5000 2800-4500	ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, НЛВД+МГЛ ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, (ДРЛ), НЛВД+МГЛ ЛБ, (ЛХБ), НЛВД, МГЛ, (ДРЛ)	ЛБ, (ЛХБ) ЛБ, (ЛХБ) ЛБ, (ЛХБ)
Примечания: Применение ламп НЛВД допускается для работ разрядов VI-VIII. Для помещений без естественного света при работе с невысокими требованиями к цветоразличению указанный в таблице диапазон цветовых температур следует ограничить пределами 3500-5000 ·К при уровнях освещенности более 300 лк. Люминесцентные лампы ЛДЦ УФ имеют в ультрафиолетовой области спектра состав излучения, близкий к естественному, что важно при контроле тканей и бумаги, изготовленных с оптическим отбеливателем. В скобках в таблицах указаны энергетически менее эффективные источники света.

Приложение 8

(рекомендуемое)

Рекомендуемые источники света для общего освещения жилых общественных зданий

Требования к освещению	Характеристика зрительной работы по требованиям к цветоразличению	Освещен-ность, лк	Минимальный индекс цветопередачи источников света, Rо	Диапазон цветовой температур источников света, ТС´·К	Примерные типы источников света
1	2	3	4	5	6
Обеспечение зрительного комфорта в помещениях при выполнении зрительных работ А-В разрядов	Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению и выбор цвета (специализированные магазины «Ткани», «Одежда» и т.п.)	От 300 до 500	90	3500-6000	ЛДЦ, (ЛХЕ)
	Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению (кабинеты рисования, обслуживающих видов труда, закройные отделения в ателье, залы заседаний республиканского значения, химические лаборатории, выставочные залы, макетные и т.п.)	От 300 до 500 " 150 "300	85 85	3500-5000 3500-4500	ЛБЦТ, (ЛЕЦ, ЛХЕ) ЛБЦТ, (ЛЕЦ)
	Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (комнаты кружков учебных заведений; универсамы, торговые залы магазинов, ателье химической чистки одежды, обеденные залы, крытые бассейны, спортзалы; кладовые пунктов проката, магазинов). Требования к цветоразличению отсутствуют (кабинеты, рабочие комнаты, конструкторские, чертежные бюро, читательские каталоги, архивы, книгохранилища и т.д.)	От 300 до 500 " 150 "300 Менее 150 От 300 до 500 " 150 "300 Менее 150	55 50 50 55 50 45	3500-5000 3000-4500 2700-3500 3500-5000 3000-4500 2700-3500	ЛБ, ЛБЦТ, МГЛ, (ЛХБ, ЛЕЦ) ЛБ, ЛБЦТ, МГЛ**, (ЛХБ, ЛЕЦ, ДРЛ, МГЛ+НЛВД) ЛБ, МГЛ+НЛВД, (ГЛН, ЛН) ЛБ, МГЛ, (ЛХБ, ЛЕЦ) ЛБ, МГЛ, (ЛХБ) ЛБ, МГЛ

Продолжение прил. 8

1	2	3	4	5	6
Обеспечение психоэмоционального комфорта в помещениях с разрядами зрительных работ Г-Ж	Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (концертные залы, зрительные залы театров, клубов, актовые залы, вестибюли и т.п.)	От 300 до 500 " 150 "300 Менее 150	80 55 50	2700-4500 2700-4200 3000-3500	ЛБЦТ, КЛТБЦ, (ЛЕЦ) ЛБ, ЛБЦТ, КЛТБЦ, (ЛХБ, ЛЕЦ) ЛБ, МГЛ+НЛВД
	Требования к цветоразличению отсутствуют (зрительные залы кинотеатра, лифтовые холлы, коридоры, проходы, переходы и т.п.)	Менее 150	45	2700-3500	ЛБ, (ГЛН, ЛН, ДРЛ**)
Обеспечение зрительного и психоэмоционального комфорта в помещениях жилых зданий	Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению:
	жилые комнаты, кухни	100	80	2700-4000	КЛТБЦ, ЛТБЦЦ, ЛЕЦ,ЛБ*, (КЛН, ЛН)
	прихожие, ванные комнаты	50	80	2700-4000	КЛТБЦ, ЛТБЦЦ, ЛЕЦ, ЛБ*, (ГЛН, ЛН)
	Требования к цветоразличению отсутствуют: лестничные клетки, лифтовые холлы, вестибюли	Менее 100	45	3000-3500	ЛБ
------------ * Рекомендуются трубчатые маломощные, фигурные (U – образные и кольцевые) и компактные люминесцентные лампы ** Лампы ДРЛ с высоким красным отношением (Фк > 10%). Примечание – в таблице в скобках указаны энергетически менее эффективные источники света.

Приложение 9

Подразряд зрительной работы (а, б, в, г) согласно нормам освещенности, предварительно охарактеризовав фон и контраст объекта различения с фоном визуально или используя формулы (коэффициенты отражения различных поверхностей берутся из приложения 9).

Нормы освещенности даны для газоразрядных ламп. При определении характеристики зрительной работы по замеренной освещенности рабочей поверхности для ламп накаливания необходимо значение освещенности, по которому проводят нормирование, увеличить на одно значение по шкале нормируемых значений освещенности (приложение 1). Например: по замеру 110 лк, по шкале освещенности (…75, 100, 150, 200…) принимаем 150 и по этому значению проводим нормирование, т.е. определение разряда работ, которые можно выполнять при данной освещенности.

Приложение 10

Основные термины

Рабочая поверхность – поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.
Условная рабочая поверхность – условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.
Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется различать в процессе ее работы.
Фон – поверхность, прилегающая к объекту различения, на которой он рассматривается.
Контраст объекта различения с фоном – определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.
Неравномерность естественного освещения – отношение среднего значения к наименьшему значению КЕО в пределах характерного разреза помещения.
Общее освещение – освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно.
Местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочем месте, освещенность от местного освещения должна составлять 90% от нормируемой величины.
Комбинированное освещение – освещение, при котором к общему добавляется местное освещение.
Отраженная блескость (качественный показатель освещенности) – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающих, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и ваулирующего действия, снижающего контраст между объектом различия и фоном.
Стробоскопический эффект (качественный показатель освещенности) – явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объекта и изменения светового потока во времени в осветительных установках, выполненных газоразрядными источниками света, включенных на напряжение 220 В, частотой 50 Гц.
Коэффициент пульсации освещенности, (качественный показатель освещенности) – критерий оценки относительной глубины колебания освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп. Он определяется по формуле где – максимальная и минимальная величины освещенности за период ее колебания, лк; – средняя величина освещенности за этот же период, лк.

Для исключения стробоскопического эффекта следует включать лампы в разные фазы сети трехфазного переменного тока, обеспечивая равномерную нагрузку по фазам или применять двухламповую схему, где одна лампа включается последовательно с индуктивным сопротивлением, а другая – последовательно с индуктивным и емкостным сопротивлением. В этом случае, когда световой поток одной лампы достигает нуля, световой поток другой лампы достигает максимума и глубина изменения светового потока уменьшается.

Совмещенное освещение – освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным освещением.

Приложение 11

Коэффициенты отражения света цветными поверхностями

Цвет окрашенной поверхности	Коэффициент отражения
Белая политура	0,84
Белая полуматовая	0,82
Белая слоновая кость	0,79
Кремово-белая	0,72
Светло-розовая	0,69
Светло-желтая	0,60
Светло-красная	0,56
Голубая	0,53
Светло-серая	0,53
Серая алюминиевая	0,42
Зеленая (цвет шалфея)	0,41
Бежевая	0,38
Коричневая	0,23
Оливково-зеленая	0,20
Темно-коричневая	0,15
Темно-зеленая	0,10
Темно-синяя	0,04

Лабораторная работа №3.
Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений (2 часа)

Цель работы: изучение основных методов и средств защиты среды обитания и человека от негативного техногенного воздействия электромагнитных излучений.

Общие сведения

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой особую форму материи. Оно может существовать в виде движущегося со скоростью 3108 м/с электромагнитного излучения (ЭМИ) – электромагнитной волны.

Электромагнитные волны – это взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрических и магнитных полей, количественной характеристикой которых являются напряженность электрического поля Е (В/м) и напряженность магнитного поля Н (А/м), которые отражают силовые свойства ЭМП.

Электрические и магнитные поля можно считать независимыми друг от друга. Величины Е и Н – векторные, их колебания происходят во взаимоперпендикулярных плоскостях.

ЭМИ характеризуются плотностью потока энергии (Вт/м2, мкВт/см2) в диапазоне частот 300 мГц – 300 ГГц. От этого зависит время пребывания человека на рабочем месте:

Плотность потока энергии	Время пребывания	Примечание
Вт/м2	мкВт/см2
до 0,1	до 10	полный рабочий день (до 8 часов)	-
от 0,1 до 1,0	от 10 до 100	не более 2 часов	в остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м2 (10 мкВт/см2)
от 1,0 до 10,0	от 100 до 1000	не более 20 мин.	при условии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м2 (10 мкВт/см2)

ЭМП характеризуются плотностью магнитного потока (В) – магнитной индукцией. Магнитная индукция определяется по формуле:

(1)

где Ф – поток магнитной индукции, Вб (Вебер);

S – площадь, м2;

В – магнитная индукция, Тл (Тесла);

 – магнитная проницаемость (магнитная постоянная 0=410-7 Гн/м (Генри/м));

Н – напряженность магнитного поля, А/м.

В настоящее время в странах Европы приняты требования шведских стандартов, которые в 20 раз жестче существующих в РФ ГОСТов. В России эти нормы приняты с 01.01.1997 г.

Например, в соответствии с СанПин 2.2.2.542-96 (гигиенические требования к видеодисплейным терминалам; персональным ЭВМ и организации работы), введенными с 01.01.1997 г. к параметрам излучений дисплеев предъявляются следующие требования:

Наименование параметров:

1. Напряженность ЭМП, в 50 см вокруг дисплея по электрической составляющей не более (В/м):

а) в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц-2,5В (Н – не более 0,2 А/м);

б) в диапазоне частот 2 кГц-400 кГц-2,5В (Н – не более 0,02 А/м).

2. Плотность магнитного потока (магнитная индукция) в 50 см вокруг дисплея, не более (нТл):

а) в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц-250 (нТл);

б) в диапазоне частот 2 кГц-400 кГц-25 (нТл).

3. Поверхностный электростатический потенциал, не более (В) – 500.

Несмотря на то, что длина электромагнитных волн и их свойства различны, все они, начиная от радиоволн и заканчивая гамма-излучением – одной физической природы.

Источники ЭМП и классификация ЭМИ:

Естественными источниками ЭМП являются: атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и галактик, электрические и магнитные поля Земли.

Искусственными источниками ЭМП являются: линии электропередач, распределительные устройства, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, все высоковольтные электроустановки.

Источниками ЭМП радиочастот являются: мощные радиостанции, антенны, генераторы, радары, измерительные и контролирующие приборы, высокочастотные приборы в медицине и в быту.

Источниками электростатического поля и ЭМИ в широком диапазоне частот являются ПЭВМ (персональные компьютеры) и видеодисплейные терминалы (ВДТ) на электронно-лучевых трубках.

Источниками ЭМИ повышенной опасности в быту являются: микроволновые печи, телевизоры, мобильные телефоны, электроплиты, грили, электроутюги, электронагревательные приборы, холодильники, электрические чайники и электросамовары, переносные компьютеры и т.д.

Воздействие ЭМП на организм человека и защита от них

Отрицательные воздействия ЭМП вызывают обратимые и необратимые изменения в организме: торможение рефлексов; понижение кровяного давления; замедление сокращений сердца (брадикардия); изменение состава крови; помутнение хрусталика глаза (катаракта).

Субъективные критерии отрицательного воздействия ЭМП – головные боли, утомляемость, раздражительность, нарушение сна, одышка, ухудшение зрения, повышение температуры тела.

Методы и средства защиты от ЭМИ. Применяются следующие методы и средства защиты от воздействия ЭМИ на человека:

Защита временем и расстоянием;
Уменьшением параметров излучений в самом источнике ЭМИ;
Экранированием источника излучения;
Экранированием рабочего места;
Установлением рациональных режимов работы персонала, работающего вблизи источников ЭМИ;
Применением средств предупреждающей сигнализации (световой, звуковой);
Применением средств индивидуальной защиты.

В начале прошлого столетия биологи обнаружили, что все живые объекты – животные, растения, люди – излучают электромагнитные волны, которые чутко реагируют на магнитные и электрические поля. Может, поэтому люди, профессионально связанные с техникой, чаще страдают от заболеваний крови и сердечно-сосудистой системы. Какую бы защиту для техники не создавали, болезни не прекращаются.

Группа академика Анатолия Федоровича Охатрина, исследуя биополя, выдвинула новую теорию взаимодействия вещества и излучения. Согласно ей, помимо электромагнитного излучения существует и более тонкая полевая структура. По сравнению с «обычным» тонкое излучение менее интенсивно, проявляется лишь при взаимодействии с веществом, но обладает огромной проникающей способностью. Его переносят микролептоны – субэлементарные частицы в миллиард раз меньше электрона. Именно микролептонные поля формируют ауру живых организмов и объектов неживой природы. Проявляется энергетический портрет объекта, информирующий о его структуре. Меняется объект, меняется и спектр тонкого излучения. И наоборот.

Существуют:

энергетическое тело, расположенное в непосредственной близости от вещественного, знание о нем с успехом использует восточная медицина и целители;
информационное тело – первичный фильтр получаемой человеком информации о внешней среде, на основании которой происходят те или иные процессы в энергетическом и вещественном телах;
физическое тело.

Основным критерием качества здоровья человека является гармония всех трех выше названных физических материальностей. Обычно эти поля находятся в равновесии. Но в последние десятилетия человечество столкнулось с агрессивным воздействием техники, окружающей нас повсюду. В экологии появилось новое понятие «электромагнитный смог», мы оказались в агрессивной среде. По мнению специалистов Санкт-Петербурга, искусственные электромагнитные поля превысили естественный фон Земли в 100-1000 раз. Неравномерный поток излучения ломает информационную структуру живых объектов. До определенного предела человек противостоит разрушению, но при интенсивном или длительном воздействии наступают необратимые изменения.

В живых организмах деформации, т.е. повреждения информационного и, как следствие, энергетического тела приводят к разрушению вещественного тела на молекулярном уровне, на клеточном уровне, затем в тканях начинаются необратимые процессы. Первоначально разрушается сердечно-сосудистая система. Далее начинают добавляться инсульты, инфаркты, астмы, щитовидки, сахарные диабеты, язвы желудка, заболевания желудочно-кишечного тракта, болезни кожи, нарушение эмбрионального развития, нейрохимические изменения, проводящие к психическим отклонениям, и начинаются онкозаболевания. Биологи обнаружили, что излучения разрушают генные коды.

Сделав замеры тонкой полевой структуры электромагнитного поля, обнаружили излучения в радиусе: 800 м от линий электропередач, а под каждым тротуаром та же линия электропередач, которая в виде распределительного щита подходит к вашей квартире, 150 м – трансформатор-убийца у каждого дома, 15 м – цветной телевизор, 7 м – компьютер, которые излучают еще 7-8 часов после их выключения, круша все живое вокруг себя. Стены не являются преградой. Микролептоны проходят через экраны, выполненные из свинца, бетонные, кирпичные конструкции.

Ученые нашли, что нормальное ненарушенное состояние двух внешних «тонких» физических тел предполагает, что внутреннее, вещественное тело с помощью встроенных механизмов иммунной системы и других систем жизнеобеспечения будет поддерживать свое существование в максимально здоровом состоянии. И наоборот: разрушение информационного тела приводит к дефекту и разбалансу в энергетике организма и, как следствие, к его заболеваниям.

Пока не устраним причины деформации тонких физических тел, бесполезно лечить вещественное тело человека. Как только лечебное воздействие будет снято, болезнь постепенно вернется, т.е. станет хронической.

В 1949 году В. Шуман сделал открытие, что Земля и окружающий ее воздушный слой, образуют гигантский сферический резонатор, в котором хорошо распространяются волны определенной длины на частотах 7; 8; 14,1; 20,3 и 24,6 Гц, их генерирует магнитное поле Планеты. Они совпадают с частотами альфа- и бета-ритмов головного мозга человека. Это основа жизни! Это ключ! Он включает наш мозг, который контролирует работу всего организма. Сейчас ключ потерян, одно из полушарий мозга отключено. Беспорядочно вырабатываются гормоны. Медики США обнаружили: без гормона «мелатонин» начинается рак молочной железы. Происходит разрушение организма – вот первопричина.

Методика выполнения работы. Применяемые приборы и оборудование

Российскими учеными найдено современное решение защиты от электромагнитных излучений – смоделировано естественное поведение магнитного поля Земли. Выпущены приборы «Альфа», генерирующие дефицитные для здоровья волны Шумана, совпадающие по частоте с альфа-ритмом головного мозга и активизирующие в десятки раз быстрее все процессы оздоровления организма. Они необходимы для синхронизации наших биологических ритмов. Защита от пагубного воздействия заключается в том, что в зоне действия приборов у человека происходят восстановление естественного когерентного электромагнитного поля организма (биополя). Уловив опорный сигнал 8 Гц, шишковидная железа начинает вырабатывать гормон «мелатонин», регулирующий работу щитовидной железы, стимулирующий вилочную железу, повышая тем самым физическую силу и иммунитет, а также работу остальных желез эндокринной системы, отвечающих за поддержание защитных сил организма на высоком уровне. Оба полушария заработали согласованно и осуществляют контроль вырабатываемых гормонов для согласованной работы всех систем жизнеобеспечения и саморегуляции. Практически мгновенно восстанавливается наше энергетическое тело (биополе), оно и является самым надежным щитом для нашего вещественного тела. Биополе не разрушено, человек здоров. В результате организм «не отвлекается» на борьбу с искусственными ЭМП, не происходит постоянного включения и выключения механизмов его адаптации, а значит, они не «изнашиваются», человек продлит свою молодость и здоровье на десятки лет.

Обладатели таких приборов, где бы они не находились, какие бы источники электромагнитных или геопатогенных излучений их не окружали, получили отличную возможность защититься от этих излучений и избавиться, наконец, от «привычной» головной боли, от «беспричинной» усталости и постоянного приема лекарств.

В медицинских центрах, диагностируя больных методом «Кирлиана», или по методике Фолля, которые основаны на измерениях кожной электропроводимости в биологически активных точках, являющихся приемниками информации об энергетике и состояний всех внутренних органов. Врачи увидели, что, сделав диагностику без прибора, затем, подержав его 1 минуту, в организме происходит гармонизация, как будто человек употребляет биодобавки в течение года. Медики рекомендуют приборы всем.

Приборы «Альфа» запатентованы, сертифицированы Минздравом и Госстандартом России в марте 1999 г. В 1995 г. прототип был предъявлен всему миру в Брюсселе на 44 Всемирной выставке; российские и американские ученые были удостоены Диплома и Золотой медали. Независимые эксперты, проводившие испытания этих приборов в США (NASA) и Германии (Институт М. Планка), подтвердили, что приборы обеспечивают необходимый уровень защиты от геопатогенных и электромагнитных излучений и могут быть рекомендованы для восстановления нормального функционирования организма.

В настоящее время серийно выпускаются следующие изделия:

«Альфа-21» – прибор индивидуальной защиты – мини-лаборатория, встроен индикатор обнаружения ЭМП. Переключая прибор, можно задать любой режим из 9 защитных полей в радиусе от 1 до 7 м. Работает от пальчиковой батарейки 1,5 В.
Стационарный прибор коллективной защиты «Альфа-27» с питанием от сети переменного тока, рассчитанный для защиты помещения площадью 300 м2. Этот прибор можно установить как в офисе, так и в современном жилом доме, переполненном электроприборами, компьютерном классе и физиотерапевтическом кабинете и т.д. Срок службы не менее 20 лет, гарантия – 18 месяцев.
Приборы индивидуальной защиты «Гамма-7Н» (нейтрализатор), «Гамма-7А» (активатор).
Мининейтрализатор – прибор типа «РТ» предназначен для индивидуальной защиты человека от вредного воздействия электромагнитных излучений радиотелефонов, в т.ч. сотовых, транковых, комнатных, а также мобильных радиостанций.

Прибор содержит только одну напыленную спираль и представляет собой пластинку массой 5 г, размерами 55х25х2,5 мм. Одна сторона пластинки самоклеющаяся. Устанавливают РТ на заднюю панель телефона, как можно ближе к антенне, либо помещают его между телефоном и чехлом.

В лаборатории БЖД используется прибор «Альфа-21» – прибор индивидуальной защиты.

«Альфа-21» предназначен для обнаружения и индикации электромагнитных излучений в частотном диапазоне от 50 Гц до 300 кГц и первоначальной защиты от их разрушительного воздействия.

Прибор выполнен в пластиковом корпусе с жидкокристаллическим табло, светодиодным индикатором красного цвета, тремя кнопками управления и сменным элементов питания. Прибор является генератором пульсирующего магнитного поля, воспринимающий природные колебания магнитного поля Земли (так называемые «волны Шумана»).

На рис. 1. представлен общий вид прибора защиты от ЭМП.

Рис. 1. Общий вид прибора «Альфа-21»:
1 – жидкокристаллическое табло; 2 – кнопки управления;
3 – светодиодный индикатор красного цвета

Радиус эффективного защитного поля составляет 1 м, поэтому прибор должен постоянно находиться при себе. Без этого прибора ни один космонавт в настоящее время не отправляется в космос.

Нахождение в зоне повышенной радиации (до 5 рентген!) не будет иметь фатальных последствий для здоровья человека, если при себе он будет иметь прибор «Альфа-21» или «Гамма-7».

Появление в правой части табло мигающего символа «колокольчик» сигнализирует о падении напряжения питания до величины ниже 1,1 В. При этом режим обнаружения ЭМП отключается, и измерение невозможно.

Порядок выполнения работы

Измерение величины электромагнитных излучений производится следующим образом:

Перед проведением измерений следует проверить надежность электропитания. Если при включении прибора в правой части табло появится символ «колокольчик», необходимо заменить источник питания – пальчиковую батарейку 1,5 В типа АА.А.
Для включения прибора в режим обнаружения патогенных излучений следует нажать левую клавишу (кнопку) и, не отпуская ее, кратковременно нажать правую клавишу. На табло появится сообщение «do» (режим detection – читается «детекшен» – обнаружение). Отпустить левую клавишу. Прибор работает.

Показания индикатора в зависимости от интенсивности обнаруженного излучения будут меняться от d1 до d9 условных единиц. Измерения сопровождаются звуковыми сигналами, и включается светодиод.

Запрещается в этом режиме (d1 – d9) произвольно манипулировать клавишами (первое включение прибора должно производиться студентами в присутствии преподавателя).

Соотношение мощности (магнитной индукции) обнаруженного патогенного излучения с предельно допустимым уровнем (ПДУ, «Шведские нормы») определяется по таблице.

Показания Магнитная индукция, нТл	d1	d2	d3	d4	d5	d6	d7	d8	d9
В диапазоне частот 50Гц – 2 кГц	62,5	125	250	500	1000	2000	4000	8000	16000
В диапазоне частот 2 кГц – 300 кГц	6,25	12,5	25	50	100	200	400	800	1600
Превышение ПДУ, раз	0,25	0,5	1	2	4	8	16	32	64

При излучениях, превышающих ПДУ, мигает светодиодный индикатор и появляется звуковой сигнал.

Для отключения прибора следует нажать левую клавишу и, не отпуская ее, кратковременно нажать правую клавишу. При этом прибор отключится, и на табло показания исчезнут.

Для использования прибора в целях защиты от электромагнитных излучений поступают следующим образом. Включают прибор путем нажатия на левую клавишу и, не отпуская ее, кратковременно нажимают правую клавишу. На табло появится сообщение «PX» (режим protection – читается «протекшен» – защита).

Для управления плотностью защитного поля следует нажать правую (, увеличить) или левую (, уменьшить) часть средней клавиши  и, не отпуская ее кратковременным нажатием правой клавиши выбрать нужное значение «Р», которое при каждом последующем включении прибора будет устанавливаться автоматически.

Лабораторная работа заканчивается отчетом по следующей форме:

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Лабораторная работа №3

Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений

Фамилии и инициалы звена студентов, выполняющих работу, дата выполнения.
Институт, специальность (специализация), курс.
Цель работы.
Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).
Применяемые приборы и оборудование.

Наименование	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Оборудование

Результаты измерений внести в таблицу, предлагаемую ниже.
Выводы и рекомендации по оценке патогенных излучений у проверенного оборудования и бытовых электроприборов, по степени вредности для здоровья человека.
Подпись преподавателя.

Предлагаемая таблица отчета по лабораторной работе

Наименование проверяемых оборудования и приборов	Превышение ПДУ, раз	Класс условий труда (по табл. 1)	Балл элементов условий труда (по табл. 2)	Примечание
Микроволновая печь Сотовый (мобильный) телефон Электрический чайник Электронагреватель Компьютер (экран дисплея) Холодильник Стиральная машина Электрогриль Электрический утюг ГПЗ в аудитории БЖД (в местах пересечения линий Хартмана) Телевизор цветной и т.п.

Таблица 1

Классы условий труда при действии электромагнитных излучений

Фактор	Классы условий труда	Опасный (экстре-мальный) – 4
	Допусти-мый 2	Вредный – 3
		1 степень – 3.1.	2 степень – 3.2.	3 степень – 3.3.	4 степень – 3.4.
1. Электрические поля промышленной частоты (50 Гц)	 ПДУ	1,1 – 3	3,1 – 5	5,1 – 10	> 10
2. Магнитные поля промышленной частоты (50 Гц)	 ПДУ	1,1 – 3	3,1 – 5	5,1 – 10	> 10
3. Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона: 0,01 – 3 МГц	 ПДУ	1,1 – 3	3,1 – 5	5,1 – 10	> 10
30 – 300 МГц	 ПДУ	1,1 – 3	3,1 – 5	5,1 – 8	8,1 – 10	> 106
300 МГц – 300 ГГц	 ПДУ	1,1 – 3	3,1 – 5	5,1 – 8	8,1 – 10	> 106

Таблица 2

Критерии для установления балльных оценок
элементов условий труда

Наименование элемента
условий труда

Оценка элемента, балл

Электромагнитные излучения, радиочастотный диапазон:

0,01 – 30 МГц

30 – 300 МГц

на уровне ПДУ

1,1 – 3

3,1 – 5

5,1 – 10

5,1 – 8

> 10

> 8

вопросы для самопроверки

Понятие об электромагнитном поле (ЭМП).
В каких единицах измеряется электрическая составляющая ЭМП?
В каких единицах измеряется магнитная составляющая ЭМП?
В каких единицах измеряется плотность потока энергии ЭМП?
В каких единицах измеряется магнитная индукция ЭМП и как она определяется?
Что такое шведский стандарт?
Источники естественных электромагнитных излучений (ЭМИ).
Назовите источники ЭМИ промышленной частоты (50 Гц).
Назовите источники ЭМИ радиочастот.
Каково воздействие ЭМП на организм человека?
В чем суть новой теории взаимодействия вещества и излучения академика А.Ф. Охатрина?
Что такое «электромагнитный смог»?
В чем суть открытия Вольфганга Шумана?
Как осуществляется защита человека от ЭМИ прибором «Альфа-21»?
Каков порядок работы с прибором «Альфа-21»?
Почему опасны для человека лептоны, излучаемые ЭМП?
Информационное и энергетическое тела человека, влияние их состояние на здоровье.
Традиционные способы защиты от ЭМП.

Лабораторная работа №4.
Определение уровня вибрации в помещении и исследование эффективности методов и средств защиты от вибрации в производственных условиях (2 часа)

Цель работы: изучение основных методов и средств защиты среды обитания и человека от негативного техногенного воздействия вибрации. Приобретение навыков их выбора и применения в жизни и профессиональной деятельности.

Общие сведения

Вибрация – механические колебания, передающиеся на человека через конструкции, почву и воспринимаемые им через кожный покров, кости, мягкие ткани как сотрясения.

Источниками вибрации являются: возвратно-поступательно движущиеся детали; неуравновешенность вращающихся масс (наличие дисбаланса); ударный характер нагрузки.

К вибрирующему оборудованию относится оборудование, при работе которого возникают вибрации, составляющие не менее 20% допустимых санитарными нормами величин.

К виброопасным профессиям относят те, при которых вибрационная нагрузка на оператора выше предельно допустимого уровня.

Различают общую и локальную вибрацию.

Общая вибрация передается через опорные поверхности телу сидящего или стоящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной вибрации.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением ортогональной системы координат X, У, Z. Для общей вибрации:

ось Z0 – вертикальная, перпендикулярная к опорной поверхности;

ось X0 – горизонтальная от спины к груди;

ось У0 – горизонтальная от правого плеча к левому.

Для локальной вибрации:

ось X0 – параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, рычаги управления, рулевое колесо; обрабатываемое изделие и т.п.) или совпадает с осью места охвата источника;

ось Z0 – лежит в плоскости, образованной осью Х0 и направлением подачи или приложения силы (или осью предплечья, когда сила не прикладывается);

ось У0 – направлена от ладони, т.е. перпендикулярна ладони (Рис. 1.).

Рис. 1. Виды вибрации

По характеру спектра вибрации подразделяются на узкополосные и широкополосные.

Контролируемые параметры узкополосной вибрации в одной 1/3 октавной полосе частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах.

Широкополосной считают вибрацию, параметры которой не отвечают указанным требованиям и имеют непрерывный спектр шириной более одной октавы.

По частотному составу вибрации подразделяют на низко-, средне- и высокочастотные. Их параметры:

низкочастотные – 8-16 Гц для локальной
и 1-4 Гц для общей вибрации;

среднечастотные – 31,5-63 Гц для локальной
и 8-15 Гц для общей вибрации;

высокочастотные – 125-1000 Гц для локальной
и 31,5-63 Гц для общей вибрации.

По временным характеристикам различают:

- постоянные вибрации, для которых величина виброскорости или ускорения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ);

- непостоянные, для которых величина виброскорости или виброускорения изменяется не менее чем в 2 раза (6 дБ) за то же время наблюдения.

Непостоянные вибрации подразделяются на колеблющиеся во времени (уровни виброскорости или виброускорения непрерывно меняются во времени);

прерывистые (контакт оператора с вибрацией в процессе работы прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1 с);

импульсивные, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий (ударов) (каждый длительностью менее 1 с).

Источник возникновения локальных вибраций: ручные машины, органы ручного управления машинами и оборудованием; обрабатываемые детали.

Наибольшее распространение получили такие ручные машины: клепальные, отбойные молотки, перфораторы, трамбовки, шлифовальные, дрели, бензо- и электропилы.

Разновидностью локальной вибрации является импульсная вибрация, которую генерируют ручные машины одно- и редкоударного действия, кузнечно-прессовое оборудование и т.д.

К импульсной локальной вибрации может быть отнесена вибрация, состоящая из одиночных ударов или серий длительностью менее 1 с каждое при частоте их следования менее 5,6 Гц.

Работа ручными инструментами вращательного действия требует мышечных усилий разнообразного характера – от длительного статического напряжения верхних конечностей и плечевого пояса (шлифовальные машины) до частых мелких движений мышц, кисти и предплечья (шлифовка стекол при ручной работе на станках).

Величина усилий зависит от выполняемой операции, квалификации рабочего, твердости обрабатываемого изделия, режущих свойств абразивного материала (таблица 1).

Таблица 1

Классификация вибросиловых характеристик ручных машин

№ п/п	Виды мышечной нагрузки	Октавные полосы с максимальными уровнями вибрации, Гц	Сила нажатия, Н	Масса максимальная, Н	Примеры основных видов ручных машин
1	Работа с преобладанием нагрузки на мышцы ног, спины, пояса (общая нагрузка)	До 31,5	200	100	Горные сверла, перфораторы, трамбовки, пневматические отбойные молотки
2	Работа с преобладанием нагрузки на мышцы плечевого пояса и плеча (региональная нагрузка)	31,5-63	140	70	Пневматические рубильные молотки, бензопилы, шлифовальные машины
3	Работа с преобладанием нагрузки на мышцы предплечья и кисти (локальная нагрузка)	125 и выше	100	50	Пневматические клепальные молотки, полировальные машины, обрабатываемые детали

По существующей классификации, на которой основывается нормирование вибрации рабочих мест, общая вибрация подразделяется на три категории: транспортную, транспортно-технологическую и технологическую.

Транспортная (общая вибрация 1-й категории) воздействует на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности и дорогам (с/х и промышленные тракторы, комбайны, грузовые автомобили (в том числе тягачи, грейдеры, катки)), снегоочистители, горно-шахтный рельсовый транспорт.

Транспортно-технологическая (общая вибрация 2-й категории) воздействует на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленной поверхности производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок (экскаваторы, краны, горные комбайны, путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт).

Технологическая вибрация (общая вибрация 3-й категории) воздействует на человека на рабочих местах стационарных машин (станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, буровые станки, с/х сушилки).

Общую вибрацию 3-й категории по месту действия подразделяют на:

на постоянных рабочих местах производственных помещений;
на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию;
на рабочих местах в помещениях администрации, КБ, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов и других помещений для работников умственного труда.

При воздействии общей вибрации различных параметров имеет место различная степень выраженности изменений в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой системе, обменных процессах, вестибулярном аппарате.

Данные по заболеваемости вибрационной болезнью среди основных виброопасных профессий за последнее время представлены в таблице 2.

Таблица 2

Показатели заболеваемости вибрационной болезнью
в основных виброопасных профессиях

Профессиональная группа	Коэффициент заболеваемости в виброопасных профессиях (на 1000 чел.)	Средний срок развития вибрационной болезни, годы
Обрубщик литья	5,4	10,80,3
Наждачник	2,6	12,10,7
Вальщик леса	4,0	14,40,4
Шлифовщик	0,5	14,50,6
Заточник	3,9	14,71,0
Слесарь механосборочных работ	0,3	16,80,6
Стерженщик	0,5	17,41,2
Горнорабочий очистного забоя	2,2	17,80,5
Бурильщик	5,9	17,90,8
Проходчик (телескопы)	23,4	17,90,9
Проходчик (электросверла)	1,3	18,11,4
Клепальщик	0,2	20,11,2
Формовщик	1,0	18,20,8

Нормативные основы аттестации рабочих мест
по вибрационному фактору

«Санитарные нормы. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» СН 2.2.4/2.1.8.566-96 устанавливают:

классификацию вибрации;
методы гигиенической оценки вибрации;
нормируемые параметры вибрации и их предельно допустимые значения.

Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должна проводиться следующими методами:

частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;
интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;
интегральной оценкой с учетом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

1) для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

2) для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости (v) и виброускорения (а) или логарифмические уровни (Lv,La), измеряемые в 1/1 и 1/3 октавных полосах частот.

Логарифмические уровни виброскорости (Lv), дБ, определяют по формуле:

(1)

где v – среднее квадратическое значение виброскорости, м/с;

– опорное значение виброускорения, м/с2.

Соотношение между логарифмическими уровнями виброскорости, дБ, и ее значениями в метрах в секунду приведены в таблице 3.

Логарифмические уровни виброускорения (La), дБ, определяют по формуле:

(2)

где а – среднее квадратическое значение виброускорения, м/с2;

– опорное значение виброускорения, м/с2.

Соотношение между логарифмическими уровнями виброускорения, дБ, и его значениями в м/с2 приведены в таблице 4.

При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения (U) или их логарифмические уровни (Lu), измеряемые с помощью корректирующих фильтров или вычисляемые по формулам:

(3)

или

(4)

где – среднее квадратическое значение виброскорости или виброускорения (или их логарифмические уровни) в й частотной полосе;

n – число частотных полос (1/3 или 1/1 октав) в нормируемом частотном диапазоне;

Таблица 3

Соотношение между логарифмическими уровнями
виброскорости, дБ, и ее значениями, м/с

Десятки Дб	Единицы, Дб
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
50	1,610-5	1,810-5	2,010-5	2,210-5	2,510-5	2,810-5	3,210-5	3,510-5	4,010-5	4,510-5
60	5,010-5	5,610-5	6,310-5	7,110-5	7,910-5	8,910-5	1,010-4	1,110-4	1,310-4	1,410-4
70	1,610-4	1,810-4	2,010-4	2,210-4	2,510-4	2,810-4	3,210-4	3,510-4	4,010-4	4,510-4
80	5,010-4	5,610-4	6,310-4	7,110-4	7,910-4	8,910-4	1,010-3	1,110-3	1,310-3	1,410-3
90	1,610-3	1,810-3	2,010-3	2,210-3	2,510-3	2,810-3	3,210-3	3,510-3	4,010-3	4,510-3
100	5,010-3	5,610-3	6,310-3	7,110-3	7,910-3	8,910-3	1,010-2	1,110-2	1,310-2	1,410-2
110	1,610-2	1,810-2	2,010-2	2,210-2	2,510-2	2,810-2	3,210-2	3,510-2	4,010-2	4,510-2
120	5,010-2	5,610-2	6,310-2	7,110-2	7,910-2	8,910-2	1,010-1	1,110-1	1,310-1	1,410-1
130	1,610-1	1,810-1	2,010-1	2,210-1	2,510-1	2,810-1	3,210-1	3,510-1	4,010-1	4,510-1
140	5,010-1	5,610-1	6,310-1	7,110-1	7,910-1	8,910-1	1,0	1,1	1,3	1,4

Таблица 4

Соотношение между логарифмическими уровнями
виброускорения, дБ, и его значениями, м/с2

Десятки Дб	Единицы, Дб
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
70	3,210-3	3,510-3	4,010-3	4,510-3	5,010-3	5,610-3	7,010-3	7,910-3	7,910-3	8,910-3
80	1,010-2	1,110-2	1,310-2	1,410-2	1,610-2	1,810-2	2,010-2	2,210-2	2,510-2	2,810-2
90	3,210-2	3,510-2	4,010-2	4,510-2	5,010-2	5,610-2	6,310-2	7,010-2	7,910-2	8,910-2
100	1,010-1	1,110-1	1,310-1	1,410-1	1,610-1	1,810-1	2,010-1	2,210-1	2,510-1	2,810-1
110	3,210-1	3,510-1	4,010-1	4,510-1	5,010-1	5,610-1	6,310-1	7,010-1	7,910-1	8,910-1
120	1,0	1,1	1,3	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,5	2,8
130	3,2	3,5	4,0	4,5	5,0	5,6	6,3	7,0	7,9	8,9
140	1,010	1,110	1,310	1,410	1,610	1,810	2,010	2,210	2,510	2,810
150	3,210	3,510	4,010	4,510	5,010	5,610	6,310	7,010	7,910	8,910
160	1,010-2	1,110-2	1,310-2	1,410-2	1,610-2	1,810-2	2,010-2	2,210-2	2,510-2	2,810-2

Оценка фактических условий труда на рабочем месте
по степени вредности

Оценка фактического состояния условий труда по степени вредности производится в соответствии с «Гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса» Р.2.2.013-94 на основе сопоставления результатов измерений вибрации (общей, локальной) с установленными предельно допустимыми уровнями по СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

Согласно Руководству 2.2.013-94 выделяют следующие классы условий труда при воздействии локальной и общей вибрации:

«Допустимый» класс (2) условий труда – уровни вибрации, воздействующей на человека-оператора на рабочем месте или в рабочей зоне, ниже или равны предельно допустимым уровням;

Класс вредных (3) условий труда:

1-й степени (3.1) – превышение ПДУ для локальной вибрации 3 Дб,

для общей –6 Дб;

2-й степени (3.2) – превышение ПДУ для локальной вибрации 6 Дб,

для общей –12 Дб;

3-й степени (3.3) – превышение ПДУ для локальной вибрации 9 Дб,

для общей –18 Дб;

4-й степени (3.4) – превышение ПДУ для локальной вибрации 12 Дб,

для общей –24 Дб;

Класс «опасных» / экстремальных условий труда – уровни локальной вибрации превышают ПДУ более чем на 12 Дб, а общей вибрации – более чем на 24 Дб.

Пример расчета эквивалентного корректированного значения (уровня) вибрации на рабочем месте тракториста.

В результате усреднения корректированных значений виброскорости или виброускорения (или и уровней) с учетом продолжительности действия каждого из них рассчитывают эквивалентное корректированное значение Vэкв (или уровень Lэкв) соответственно по формулам п. 5.5 Санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Эквивалентный корректированный уровень вибрации удобно рассчитывать, используя таблицу 5.

Таблица 5

Продолжи-тельность, ч	8	7	6	5	4	3	2	1	0,5	15 мин	5 мин
То же, %	100	88	75	62	50	38	25	12	6	3	1
Поправка, Дб	0	-0,6	-1,2	-2	-3	-4,6	-6	-9	-12	-15	-20

Например, корректированные значения (и соответствующие им уровни) виброскорости на рабочем месте тракториста составили: при движении по асфальтовой дороге 8,7710-2 м/с, при пахотных работах 1,0110-1 м/с, или 124.9 Дб, 126,7 Дб и 126,0 Дб соответственно

Хронометраж рабочего времени показал, что движение по асфальтовой дороге составило 1 ч, по грунтовой 2 ч, а пахотные работы 5 ч.

К каждому значению корректированного уровня виброскорости прибавляют (с учетом знака) поправку по таблице 5, соответствующую продолжительности действия: -9,0; -6,0; -2,0 Дб, и получают 115,9; 120,7 и 124,0 Дб.

Затем проводят попарное энергетическое суммирование уровней с использованием таблицы 6 (см. далее). В результате получают 126,2 Дб и результат округляют до целого числа децибел (126 Дб), т.е. превышение ПДУ (115 Дб) составляет 9 Дб. Следовательно, условия труда тракториста можно отнести к вредным условиям 2-го класса (3.2).

Таблица 6

Разность слагаемых уровней L2- L1, Дб	0	1	2	3	4	5	6	7	8	10
Добавка L прибавляемая к большему уровню, Дб	3	2,5	2,2	1,8	1,5	1,2	1	0,8	0,6	0,4

Постоянное воздействие вибрации на человека вызывает спазмы кровеносных сосудов, изменения и нарушения в центральной нервной системе. Она нарушает нормальное функционирование сердечно-сосудистой и дыхательной систем, в результате чего возникает вибрационная болезнь – профессиональное заболевание.

Различные внутренние органы и отдельные части тела (голова, сердце) можно рассматривать как колебательные системы с определенной сосредоточенной массой.

Такая система обладает рядом резонансов, частоты которых зависят также от положения тела работающего («стоя» или «сидя»).

Резонанс на частотах 4-6 Гц соответствует колебаниям плечевого пояса, бедер, головы относительно основания (положение «стоя») и т.д. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц, поэтому колебания рабочих мест с указанными частотами весьма опасны для человека. Систематическое воздействие общих вибраций в резонансной или близкой зоне, может быть причиной вибрационной болезни – стойких нарушений физиологических функций организма.

Местная вибрация вызывает спазмы сосудов, вследствие чего происходит нарушение периферического кровоснабжения и другие изменения в организме.

Как при общей, так и при местной вибрации в организме человека наблюдается нарушение деятельности центральной нервной системы. Эффективное лечение виброболезни возможно лишь на ранних стадиях.

Методы борьбы с вибрацией

Борьба с вибрацией включает в себя:

устранение (уменьшение) вибрации в источнике ее возникновения;
демпфирование вибраций;
динамическое гашение вибраций;
виброизоляция.

Примером борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения является устранение небаланса вращающихся масс люфтов, зазоров в машинах, замена кривошипно-шатунных механизмов кулачковыми, шарикоподшипников – подшипниками скольжения.

При демпфировании уменьшение амплитуды колебаний деталей машин достигается их изготовлением из материалов с большим внутренним трением или применением покрытий на вибрирующих поверхностях из материалов с большим внутренним трением или вязкостью.

Гашение колебаний предусматривает увеличение инерционного и упругого сопротивления колебательных систем либо введение в механизмы специальных устройств – динамических гасителей.

В случаях, когда устранить или снизить вибрацию в машине не удается, используется метод виброизоляции – уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи колебаний этому объекту от источника колебаний.

В данной лабораторной работе определяются параметры вибраций, и исследуется эффективность ослабления вибраций, передающихся от машины к фундаменту в случае использования виброизоляции. Ослабление вибрации в этом случае достигается путем введения упругих элементов виброизоляторов, помещаемых между источником вибрации (машиной, механизмом) и фундаментом. Виброизоляторы можно выполнять в виде стальных пружин, рессор, прокладок из резины, резинометаллических конструкций и др.

Рис. 2. Схема виброизоляции Рис. 3. Зависимость агрегата коэффициента передачи (КП) от

частоты возбуждения:

1 – без учета затухания (тренияв виброизоляторах);

2 – с учетом затухания

Основным показателем, определяющим качество виброизоляции машины, установленной на виброизоляторе с жесткостью с и массой М (Рис. 2.), является коэффициент передачи (или коэффициент виброизоляции) КП. Он показывает, какая доля динамической силы Fф или ускорения аф от общей силы F или ускорения а, действующих со стороны машины, передается виброизоляторами фундаменту:

(5)

где - частота возмущающей силы; в случае неуравновешенности ротора машины (электродвигателя, вентилятора, турбины и т.д.)

(6)

где n – частота вращения, об/мин; m – гармоник (m=1, 2, 3…). Если причиной источников колебаний не является неуравновешенность ротора, имеют место другие частоты возмущающих сил.

Частота собственных колебаний (Гц) машины:

(7)

где – статистическая осадка виброизолятора под действием собственной массы машины, см.

Зависимость коэффициента передачи от частоты возмущающей силы показана на рис. 3. Из рисунка видно, что амортизаторы начинают приносить эффект (КП<<1) лишь при частоте возмущения При виброизоляторы полностью передают вибрации фундаменту (КП=1) или даже усиливают их (КП>1). Эффект виброизоляции тем выше, чем больше отношение f/f0. Следовательно, для лучшей виброизоляции фундамента от вибраций машин при известной частоте возмущающей силы f необходимо уменьшить частоту собственных колебаний машины на виброизоляторах f0 для получения больших отношений f/f0, что достигается либо увеличением массы машины М, либо снижением жесткости виброизоляции с. При известной же собственной частоте f0 – эффект виброизоляции будет тем выше, чем больше возмущается частота f по сравнению с частотой f0.Ослабление передачи вибраций на фундамент обычно характеризуется величиной виброизоляции (ВИ). Величина виброизоляции на данной частоте (дБ):

(8)

(9)

где и – уровень вибраций и виброскорость машины или фундамента при отсутствии виброизоляторов между машиной и фундаментом; и – уровень вибраций и виброскорость фундамента при наличии виброизоляторов между машиной и фундаментом.

Методика проведения работы. Применяемые приборы и оборудование

Схема установки для измерения параметров вибрации и эффективности виброизоляции показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема экспериментальной установки

Объектом исследования является электродвигатель 5, жестко закрепленный на платформе 3. Платформа установлена на фундаменте 1 с помощью пружин-виброизоляторов 2. Прижимной винт 10 позволяет соединить платформу и фундамент. В этом случае они будут колебаться как одно целое (виброизоляция выключена). Если прижимной винт ослабить, то платформа будет покоиться на виброизоляторах (виброизоляция включена). Включение электродвигателя производится тумблером 11. Частота вращения электродвигателя регулируется с помощью лабораторного трансформатора 9 и фиксируется по тахометру 7. Амплитуда вибраций электродвигателя изменяется с помощью грузиков 6 и 4 балансировочного устройства 8, насаживаемого на ротор электродвигателя. Измерение вибрации производится измерителем шума и вибрации ВШВ-003-М2 (13) в комплекте с вибродатчиком 12 в точке I фундамента.

Измерение вибрации в лабораторной установке производится прибором-измерителем шума и вибрации типа ВШВ-003-М2.

Динамический и частотный диапазоны измерения виброскорости и виброускорения с помощью вибропреобразователя ДН-3-М1, ДН-4-М1 соответствует величинам, указанным в таблице 7.

Таблица 7

Измеряемый параметр	Тип вибропреобразователя	Динамический диапазон	Частотный диапазон	Погрешность, %
Виброуско-рение, мс-2	ДН-4-М1	810-2-103	от 1 до 2 Гц	20
			от 2 до 10 Гц	15
		510-2-103	от 10 до 7000 Гц	10
			свыше 7 до 10 кГц	15
	ДН-3-М1	810-3-103	от 1 до 2 Гц	20
			от 2 до 10 Гц	15
		310-3-103	от 10 до 3000 Гц	10
			свыше 3 до 4 кГц	15
Виброско- рость, мс-1	ДН-4-М1	8-5104	от 1 до 2 Гц	20
			от 2 до 10 Гц	15
		0,5-104	от 10 до 7000 Гц	10
			свыше 7 до 10 кГц	15
	ДН-3-М1	0,8-5104	от 1 до 2 Гц	20
			от 2 до 10 Гц	15
		310-2-104	от 10 до 3000 Гц	10
			свыше 3 до 4 кГц	15

В ВШВ-003-М2 используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом (прибором).

В качестве преобразователя звуковых колебаний в электрические сигналы используется капсюль М101.

В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используются вибропреобразователи ДН-3-М1 и ДН-4-М1.

Порядок выполнения работы. Измерение виброускорения

1. Преобразователи измерителя установить в положения:

ДЛТ1, dВ-80;

ДЛТ2, dВ-50

2. В зависимости от частотного диапазона измерения переключатель ФЛТ, Нz установить в положение <<1>> или <<10>>, нажать или отжать кнопку 10 кНz, 4кНz. Переключатель «род работы» установить в положение F или S, или 10S.

3. Произвести измерения, изменяя при необходимости положения переключателей ДЛТ1, dВ, ДЛТ2, dВ в соответствии с п.1.

4. Произвести отсчет показаний измерителя в mS-2.

5. При работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 показания необходимо умножить на 10.

Измерение виброускорения в октановых или треть октановых полосах частот производят в такой последовательности:

включить необходимый октановый или треть октановый фильтр множителем <<1>> … <<X2103>> переключателем ФЛТ ОКТ или 1/3 ОКТ; переключатель ФЛТ, Нz установить в положение ОКТ или 1/3 ОКТ;
1. повторить операции в соответствии с порядком измерения виброускорения, произведя отсчет показаний измерителя в mS-2.

Измерение виброскорости:

1. Нажать кнопку , V и повторить операции как при измерении виброускорения, отсчитывая показания в mS-1.

Измерение логарифмических уровней виброускорения
или виброскорости в децибелах (дБ)

Для этого следует сложить показание, соответствующее светящемуся индикатору в дБ, и показание по шкале дБ показывающего прибора.

Затем к результатам измерения прибавить или отнять следующие значения:

при измерении логарифмического уровня виброскорости вибропреобразователем ДН-4-М1 прибавить 10,5 дБ, а вибропреобразователем ДН-3-М1 отнять 9,5 дБ;
при измерении логарифмического уровня виброскорости вибропреобразователем ДН-4-М1 прибавить 46 дБ, а вибропреобразователем ДН-3-М1 прибавить 26 дБ.

Показания измерителя логарифмических уровней виброускорения и виброскорости в дБ выражаются относительно исходных значений:

0=310-4 м/с2 – для виброускорения;

V0=510-8 м/с – для виброскорости.

Лабораторная работа заканчивается отчетом по прилагаемой форме:

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Лабораторная работа №4

Определение уровня вибрации в помещении и исследование эффективности методов и средств защиты от вибрации в производственных условиях

Фамилии и инициалы звена студентов, выполняющих работу, дата выполнения.
Институт, специальность (специализация), курс.
Цель работы.
Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).
Применяемые приборы и оборудование.

Наименование	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Оборудование

Результаты измерений внести в таблицу, предлагаемую ниже.
Расчетные формулы.
Выводы и рекомендации по оценке фактических условий труда на рабочем месте по степени вредности и уменьшению уровня вибрации на рабочем месте (по данным проведенных измерений).
Подпись преподавателя.

Предлагаемая таблица отчета по лабораторной работе

№ п/п	Наименованием параметров	Обозначение	Величина	Единица измерения
1	2	3	4	5
1.	Общий уровень виброскорости без виброизоляторов	LV1
2.	Уровень виброскорости в октавных полосах частот 16 Гц 32 Гц 63 Гц 125 Гц 250 Гц	LV
3.	Общий уровень виброскорости при использовании деревянного виброизолятора	LV2
4.	Общий уровень виброскорости при использовании резинового виброизолятора	LV3
5.	Общий уровень виброскорости при использовании комбинированного виброизолятора	LV4
6.	Коэффициент передачи: при использовании виброизоляторов а) деревянного б) резинового в) комбинированного	К
7.	Эффективность использования виброизоляторов: а) деревянного б) резинового в) комбинированного	L

Коэффициент передачи – это отношение значения перемещения (скорости, ускорения) защищаемого объекта к значению этой же величины источника возбуждения. Применительно к условиям лабораторной работы:

, (10)

где V2 – действующее значение перемещения (скорости, ускорения) при наличии виброизоляции;

V1 – то же без применения виброизоляции.

Чем это отношение меньше, тем выше виброизоляция. Виброизоляция считается хорошей при к=1/81/15. Оценку эффективности виброизоляции в децибелах производят по следующему равенству:

(11)

Для упрощения расчетов при оценке эффективности виброизоляции замеренные уровни колебательной скорости в дБ могут быть переведены в действующее значение виброскорости в м/с (см. таблицу 3).

Вопросы для самопроверки

Понятие о вибрации.
Как подразделяется вибрация по направлению действия?
Что является источником вибрации?
Как подразделяется вибрация по частотному составу?
Местная и общая (локальная) вибрация.
Классификация общей вибрации.
Какие заболевания возникают у человека при длительном воздействии на него вибрации?
По какой формуле определяется виброскорость?
По какой формуле определяется виброускорение?
Каков принцип действия прибора-измерителя шума и вибрации
ВШВ-003-М2?
Как оцениваются фактические условия работы на рабочих местах по степени вредности?
Какими средствами и методами можно уменьшить уровень вибрации на рабочем месте?
Расскажите о порядке выполнения измерений уровней виброскорости и виброускорений прибором ВШВ-003-М2.

Приложение 1

Таблица 5

Предельно допустимые значения производственной
локальной вибрации по осям Хл, Ул,Zл

Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц	Виброускорение	Виброскорость
	м/с2	дБ	10-2м/с	дБ
8	1,4	123	2,8	115
16	1,4	123	1,4	109
31,5	2,8	129	1,4	109
63	5,6	135	1,4	109
125	11,0	141	1,4	109
250	22,0	147	1,4	109
500	45,0	153	1,4	109
1000	89,0	159	1,4	109
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	2,0	126	2,0	112

Примечание. Работа в условиях воздействия вибрации с уровнями, превышающими настоящие санитарные нормы более чем на 12 дБ (в 4 раза)по интегральной оценке или в какой-либо октавной полосе, не допускается.

Приложение 2

Таблица 6

Предельно допустимые значения виброускорения
для рабочих мест категории 1 – транспортной

Среднегеометрическая частота полос, Гц	Виброускорение, м/с2	Виброускорение, дБ
	в 1/3 октаве	в 1/1 октаве	в 1/3 октаве	в 1/1 октаве
	Z0	Х0, У0	Z0	Х0, У0	Z0	Х0, У0	Z0	Х0, У0
0,8 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0	0,70 0,63 0,56 0,50 0,45 0,40 0,35 0,32 0,32 0,32 0,32 0,40 0,50 0,63 0,79 1,00 1,30 1,60 2,00 2,50 3,20	0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,28 0,35 0,45 0,56 0,70 0,89 1,10 1,40 1,80 2,20 2,80 3,50 4,50 5,60 7,00 8,90	1,10 0,79 0,56 0,63 1,10 2,20 4,50	0,40 115 0,45 111 0,79 1,60 112 114 3,20 6,30 13,0	117 116 107 114 113 112 111 110 110 110 110 121 123 116 118 120 122 124 126 128 130	107 107 107 107 109 113 115 117 119 125 127 129 131 133 135 137 139	121 118 115 116 121 127 133	112 113 118 124 130 136 142
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни			0,56	0,40		115		112

Предельно допустимые величины нормируемых параметров вибрации рабочих мест при длительности вибрационного воздействия 480 мин. (8 ч) приведены в таблицах:

вибрации категории 1 – транспортной вибрации – в таблице 6 и 7;

вибрации категории 2 – транспортно-технологической вибрации – в таблице 8;

вибрации 3 категории – технологической вибрации типа «а» – в таблице 9;

вибрации категории 3 – технологической вибрации типа «б» – в таблице 10;

вибрации категории 3 – технологической вибрации типа «в» – в таблице 11.

Приложение 3

Таблица 7

Предельно допустимые значения виброскорости
для рабочих мест категории 1 – транспортной

Среднегеометрическая частота полос, Гц	Виброскорость, 10-2 м/с2	Виброскорость, дБ
	в 1/3 октаве	в 1/1 октаве	в 1/3 октаве	в 1/1 октаве
	Z0	Х0, У0	Z0	Х0, У0	Z0	Х0, У0	Z0	Х0, У0
0,8 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0	14,00 10,00 7,10 5,00 3,50 2,50 1,79 1,30 1,00 0,79 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63	4,50 3,50 2,80 2,20 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78 1,78	20,00 7,10 2,50 1,30 1,10 1,10 1,10	29 6,30 123 3,50 3,20 3,20 102 102 3,20 102 102 3,20 102 102 3,20 102	119 126 115 120 117 114 111 108 106 104 102 111 111 102 111 111 102 111 111 102 111	117 113 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111	132 123 114 108 107 107 107	122 117 116 116 116 116 116
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни			1,10	3,20		107		116

Приложение 4

Таблица 8

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест
по осям Х0, У0,Z0 категории 2 – транспортно-технологической

Среднегеометрическая частота полос, Гц	Виброускорение	Виброскорость
	м/с2	дБ	10-2 м/с2	дБ
	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.
1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0	0,25 0,22 0,20 0,18 0,16 0,16 0,16 0,16 0,20 0,25 0,32 0,40 0,50 0,63 0,79 1,00 1,30 1,60	0,40 0,28 0,28 0,56 1,10 2,20	108 107 106 105 104 104 104 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124	112 109 109 115 121 127	2,50 1,80 1,30 0,98 0,63 0,50 0,470 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32	3,50 1,30 0,63 0,56 0,56 0,56	114 111 108 105 102 100 98 96 96 96 96 96 96 96 96 96 96 96	117 108 102 101 101 101
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни		0,28		109		0,56		101

Приложение 5

Таблица 9

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест
по осям Х0, У0,Z0 категории 3 – технологической типа «а»

Среднегеометрическая частота полос, Гц	Виброускорение	Виброскорость
	м/с2	дБ	10-2 м/с2	дБ
	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.
1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0	0,089 0,079 0,070 0,063 0,056 0,056 0,056 0,056 0,070 0,089 0,110 0,140 0,180 0,220 0,280 0,350 0,450 0,560	0,14 0,10 0,10 0,20 0,40 0,79	99 98 97 96 95 95 95 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115	103 100 100 106 112 118	0,89 0,63 0,45 0,32 0,22 0,18 0,14 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11	1,30 0,45 0,22 0,20 0,20 0,20	105 102 99 96 93 91 89 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87	108 99 93 92 92 92
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни		0,10		100		0,20		92

Приложение 6

Таблица 10

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест
по осям Х0, У0,Z0 категории 3 – технологической типа «б»

Среднегеометрическая частота полос, Гц	Виброускорение	Виброскорость
	м/с2	дБ	10-2 м/с2	дБ
	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.
1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0	0,035 0,032 0,028 0,025 0,022 0,022 0,022 0,022 0,028 0,035 0,045 0,056 0,070 0,089 0,110 0,140 0,180 0,220	0,056 0,040 0,040 0,079 0,160 0,320	91 90 89 88 87 87 87 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107	95 92 92 98 104 110	0,350 0,250 0,180 0,130 0,089 0,070 0,056 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045	0,500 0,180 0,089 0,079 0,079 0,079	97 94 91 88 85 83 81 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79	100 91 85 84 84 84
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни		0,040		92		0,079		84

Приложение 7

Таблица 11

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест
по осям Х0, У0,Z0 категории 3 – технологической типа «в»

Среднегеометрическая частота полос, Гц	Виброускорение	Виброскорость
	м/с2	дБ	10-2 м/с2	дБ
	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.
1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0	0,0130 0,0110 0,0110 0,0089 0,0079 0,0079 0,0079 0,0079 0,0100 0,0130 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0630 0,0790	0,020 0,014 0,014 0,028 0,056 0,110	82 81 80 79 78 78 78 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98	86 83 83 89 95 101	0,130 0,089 0,063 0,045 0,032 0,025 0,020 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016	0,180 0,063 0,032 0,028 0,028 0,028	88 85 82 79 76 74 72 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70	91 82 76 75 75 75
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни		0,014		83		0,028		75

Лабораторная работа №5.
Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений (2 часа)

Цель работы: изучение основных методов и средств защиты среды обитания и человека от негативного техногенного воздействия различных видов ионизирующих излучений. Приобретение навыков работы с дозиметрами при измерении радиоактивных излучений естественного и техногенного происхождения.

1. Общие сведения

Термины и определения

Ионизация – физическое превращение нейтральных атомов и молекул в положительно или отрицательно заряженные ионы.

Ион – электрически заряженная частица, ионы образуются при потере или приобретении электронов атомами вещества.

В стабильном атомном ядре протоны и нейтроны удерживаются ядерными силами притяжения.

Протон – стабильная элементарная частица с массой в 1836 масс электрона. Протоны с нейтронами образуют все атомные ядра.

Электрон – стабильная отрицательно заряженная частица массой
9·10-28 грамма.

Лептоны – (греч. – легкий) элементарные частицы не участвуют в сильном взаимодействии. Масса легких лептонов в 109 меньше массы электрона.

Нейтрон – нейтральная элементарная частица с массой, превышающей массу протона на 2,5 электронных масс. В свободном состоянии нейтрон не стабилен и имеет время жизни около 16 минут. Вместе с протоном нейтрон образует атомные ядра и там они стабильны.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием частиц или g-кванта.

Известны четыре типа радиоактивности: 1. протонная; 2. a-распад; 3. b-распад; 4. спонтанное деление атомных ядер.

Впервые радиоактивность обнаружена А. Беккерелем в 1896 году.

Радиоактивные элементы – химические элементы, все изотопы которых радиоактивны (например, технеций, прометий, полоний и следующие за ними в периодической системе Д.И. Менделеева).

Изотопы – разновидности данного химического элемента, различающиеся по массе ядра.

Радионуклиды – те изотопы элементов, которые испускают радиоактивное излучение, способное выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Такое излучение называется ионизирующим. При испытании атомного оружия, аварии на АЭС выпадают осадки, содержащие радионуклиды.

Гамма излучение – коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны менее 10-8 см, возникающее при распаде радиоактивных ядер и элементарных части, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом.

Альфа-распад – самопроизвольный распад атомных ядер на
a-частицы. Альфа радиоактивны почти исключительно ядра тяжелых металлов с порядковым номером более 82.

Бета-частицы – вылетающие из атомных ядер со всевозможными начальными энергиями частицы, обладающие различными пробегами в веществе.

Благодаря небольшой проникающей способности a и b излучения не представляют опасности для внешнего облучения.

Плотная одежда может поглощать значительную часть b-частиц и совсем не пропускать a-частицы. Однако, при попадании внутрь организма человека с пищей, водой и воздухом эти частицы могут причинить серьезный вред здоровью.

Гамма-излучения (g-кванты) и нейтроны не обладают электрическим зарядом. Они свободно проходят через атомы. Пути их пробега – сотни сантиметров (иногда метров). Гамма-излучения, взаимодействуя с веществами, производят его ионизацию и возбуждение атомов среды.

Единицы измерения радиации

Активность (А) – мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:

А=dN/dt, Бк (1)

где dN – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений за время dt.

Единицей измерения в системе СИ является Беккерель (Бк), равный одному распаду в секунду.

Доза поглощения (D) – величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

(Гр) (2)

где – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме;

– масса вещества в этом объеме. В системе СИ она измеряется в Дж/кг и имеет название – Грей (Гр).

Мощностью поглощенной дозы является доза излучения за 1 с (Гр/с).

Доза эквивалентная (HTR) – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешенный коэффициент для данного вида излучения, WR:

HTR=WR·DTR, Зв, (3)

где DTR – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, а WR – взвешенный коэффициент для излучения R.

Единицей эквивалентной дозы является Зиверт (Зв). 1Зв=1Гр/ WR.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешенными коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения:

(4)

Мощность эквивалентной дозы (Н) – доза излучения за единицу времени (секунду, минуту, час).

Единицей измерения в системе СИ является Зиверт в секунду (Зв/с).

Доза эффективная (Е) – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешенные коэффициенты:

(5)

где – эквивалентная доза в органах или тканях Т;

– взвешивающий коэффициент для органов или тканей Т.

Единицей эффективности дозы является Зиверт (Зв).

Соотношения между единицами СИ и внесистемными представлены в табл. 1.

Биологическое воздействие ионизирующих излучений

Ионизирующие излучения подчиняются закону радиоактивного распада. Распад большого количества ядер любого радиоактивного изотопа подчиняется закону, который выражается формулой:

(6)

где N – количество ядер, не испытавших распада;

N0 – начальное количество радиоактивных ядер (при t=0);

T – постоянная величина, зависящая от типа радиоактивного изотопа и определяющая период полураспада.

Через промежуток времени t=T исходное количество радиоактивных ядер убывает в 2 раза, поскольку в формуле цифра 2 становится в –1 степени.

На рисунке представлен график радиоактивного распада изотопа.

Таблица 1

Величина и ее символ	Название и обозначение единиц	Связь между единицами
	Единица СИ	Внесистемная единица
Активность А	Беккерель (Бк), равный одному распаду в секунду (расп./с)	Кюри (Ки)	1 Ки=3,700·1010 расп./с=3,700·1010 Бк; 1 Бк=1 расп./с; 1 Бк=2,703·10-11 Ки
Плотность потока I и JE энергии частиц	Ватт на квадратный метр (Вт/м2), равный одному джоулю на квадратный метр в секунду [Дж/(м2·с)]	Эрг на квадратный сантиметр в секунду [эрг/(см2·с)] или мегаэлектронвольт на квадратный сантиметр в секунду [МэВ/(см2·с)]	1 эрг/(см2·с)=1·10-3 Дж/ (м2·с)= =1·10-3 Вт/м2; 1 Вт/м2=1 Дж/ (м2·с)=1·10-3 эрг/(см2·с); 1 МэВ/(см2·с)=1,602·10-9 Дж/(м2·с)= =1,602·10-9 Вт/м2; 1 Вт/м2=1 Дж/ (м2·с)=6,24·108 МэВ/(см2·с)
Поглощенная доза D	Грэй (Гр), равный одному джоулю на килограмм (Дж/кг)	Рад (рад)	1 рад=100 эрг/г=1·10-2 Дж/кг=1·10-2 Гр; 1 Гр=1 Дж/кг; 1 Гр= 1 Дж/кг=104 эрг/г=100 рад
Мощность поглощенной дозы D	Грэй в секунду (Гр/с), равный одному джоулю на килограмм в секунду [Дж/(кг·с)]	Рад в секунду (рад/с)	1 рад/с=1·10-2 Дж/(кг·с)= 1·10-2 Гр/с; 1 Гр/с=1 Дж/(кг·с)= 1·10-2 рад/с
Эквивалентная доза Н	Зиверт (Зв), равный одному грэю на взвешивающий коэффициент для вида излучения – WR [1Гр/WR=1(Дж/кг)/WR]	Бэр (бэр)
Мощность эквивалентной дозы Н	Зиверт в секунду (Зв/с)	Бэр в секунду (бэр/с)	1бэр/с= 1·10-2Зв/с 1 Зв/с=100 бэр/с
Экспозиционная доза* X	Кулон на килограмм (Кл/кг)	Рентген (Р)	1 Р=2,58·10-4 Кл/кг (точно); 1 Кл/кг=3,88·103 Р (приближенно)
Мощность экспозиционной дозы X	Кулон на килограмм в секунду [Кл/(кг·c)]	Рентген в секунду (Р/с)	1 Р/с=2,58 10-4 Кл/(кг·с) (точно); 1 Кл/(кг·с)=3,88·103 Р/с (приближенно)
Керма** К	Грэй (Гр), равный одному джоулю на килограмм (Дж/кг)	Рад (рад)	1 рад=100 эрг/г=1·10-2 Дж/кг=1·10-2 Гр; 1 Гр=1 Дж/кг; 1 Гр=1 Дж/кг=104 эрг/г=100 рад
Мощность кермы К	Грэй в секунду (Гр/с), равный одному джоулю на килограмм в секунду [Дж/(кг·с)]	Рад в секунду (рад/с)	1 рад/с=1·10-2 Дж/(кг·с)= 1·10-2 Гр/с; 1 Гр/с=1 Дж/(кг·с)= 1·10-2 рад/с

Примечание:

* Используется для гамма-излучения с энергией до 3 МэВ в воздухе. 1Р=0,87 рад=0,87·10-2 Гр поглощенной в воздухе дозы.

** Для гамма-излучения с энергией до 10 МэВ керма практически не отличается от поглощенной дозы.

Рис. 1. График радиоактивности распада

Прямое действие радиации приводит к диссоциации – распаду частиц (молекул, радикала, иона) на несколько более простых частиц. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы (ОН) обладают высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. Например, при диссоциации в растворе щелочи имеем:

т.е. ион натрия Na+ и гидроксильную группу OH.

В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма.

Индуцированные свободными радикалами химические реакции развиваются с большим выходом, вовлекая в процесс сотни и тысячи молекул, не задействованных излучением. Такова специфика воздействия ионизирующего излучения на биологические объекты. Эти цепные реакции могут развиваться в течение от нескольких секунд до нескольких лет.

Ионизирующая радиация, воздействуя на организм человека, может вызвать два вида аффектов (крайнее напряжение), относимые к болезням: 1) детерминированные пороговые аффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, бесплодие, аномалии в развитии плода и др.); 2) стохастические (вероятностные) беспороговые аффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

Острые поражения развиваются при однократном равномерном
g-облучении всего тела и поглощенной дозе выше 0,25 Гр. При дозе
0,25-0,5 Гр могут наблюдаться временные изменения в крови, которые быстро нормализуются.

В интервале дозы 0,5-1,5 Гр возникает чувство усталости, менее чем у 10% облученных, может наблюдаться рвота, умеренные изменения в крови.

При дозе 1,5-2,0 Гр наблюдается легкая форма острой лучевой болезни, которая проявляется продолжительной лимфопенией, в 30-50 % случаев – рвота в первые сутки после облучения.

Смертельные исходы не регистрируются.

Лучевая болезнь средней тяжести возникает при дозе 2,5-4,0 Гр. При этом в первые сутки после облучения наблюдается тошнота, рвота, резко снижается в крови количество лейкоцитов, появляются подкожные кровоизлияния, в 20% – возможен смертельный исход. Смерть может наступить через 2-6 недель после облучения.

При дозе 4,0-6,0 Гр – развивается тяжелая форма лучевой болезни, приводящая к 50% смертельных случаев в течение первого месяца.

При дозах превышающих > 6,0 Гр, развивается крайне тяжелая форма лучевой болезни, которая приводит почти в 100% случаев к смертельному исходу, вследствие кровоизлияния или инфекционных заболеваний.

Все перечисленные данные о лучевых болезнях рассмотрены при полном отсутствии своевременного лечения!

В настоящее время имеются противолучевые средства, позволяющие, при комплексном лечении исключить летальный исход при дозах =10 Гр!

Хроническая лучевая болезнь может развиваться при дозах значительно ниже указанных выше, если человек длительно и непрерывно подвергается облучению.

Характерными признаками хронической лучевой болезни являются: 1) изменения в крови; 2) ряд симптомов со стороны нервной системы; 3) локальные поражения кожи; 4) поражения хрусталика глаза; 5) пневмосклероз; 6) снижение иммунореактивности организма.

Степень воздействия радиационных излучений зависит от: 1) является ли облучение внешним; 2) является ли излучение внутренним (при попадании радиоактивного изотопа внутрь организма).

Внутреннее облучение происходит при дыхании, заглатывании радиоизотопов, проникновения их в организм контактным путем через поверхность кожи.

Следует помнить, что кальций, радий, стронций и некоторые другие радиоактивные элементы накапливаются в костях, создавая там их высокую локальную дозу. Изотопы йода вызывают повреждение щитовидной железы (недостаток йода в пище). Редкоземельные элементы вызывают опухоли печени. При внутреннем облучении наиболее опасны альфа-излучения изотопы полония и плутония.

Ионизирующее излучение, воздействуя на организм человек, вызывают следующие отдаленные последствия: 1) лейкозы; 2) злокачественные новообразования; 3) раннее старение.

2. Защита от ионизирующих излучений

Защита от g-излучения.

Мощность поглощенной дозы g-излучения в воздухе прямо пропорциональна активности А точечного нуклида и обратно пропорциональна квадрату расстояния от изотопного источника до приемника ионизирующих излучений.

Если излучения источника превышают предельно допустимые уровни (ПДУ), то между источником и приемником располагают защиту (свинцовый экран).

Защита от нейтронного излучения.

Мощность дозы (пространственное распределение плотности потока нейтронов) можно описать:

(7)

где и – соответственно линейная и массовая длина релаксации (снятие напряжения в системах и приведение их в равновесное состояние, в данном случае в нейтронной среде);

– поверхностная плотность экрана, г/см2.

Величины и представлены в таблице 2.

Таблица 2

Длины релаксации нейтронов в среде в зависимости
от вида среды и энергии нейтрона ()

Среда	=4МэВ	=14-15МэВ
	, г/см2	, г/см2	ослабление, раз	, г/см2	, г/см2	ослабление, раз
Вода	90	6,2	5,4	120	14,2	3
Углерод	118	19	1,4	118	32,9	1,1
Железо	350	59,5	4,9	430	64,2	2,7
Свинец	565	169	4,0	620	173	2,9

Тяжелые металлы хорошо ослабляют быстрые нейтроны. Наилучшей защитой является комбинация использования тяжелых металлов и водородосодержащих веществ: H2O+Fe; H2O+Pb.

Защита от заряженных частиц

Для a и b-частиц излучения достаточно иметь толщину экрана, удовлетворяющую неравенству: h>Ri, где Ri – максимальная длина пробега частиц в материале экрана; h – толщина экрана.

Слой воздуха в 10 см, тонкая фольга, одежда полностью экранируют a-частицы.

Экран из алюминия, плексигласа, стекла толщиной несколько миллиметров экранируют поток b-частиц, за исключением, когда энергия b-частиц >2МэВ. В этом случае должна применяться более усиленная защита.

3. Порядок проведения работы. Применяемые приборы и материалы

Для выполнения работы используются дозиметрические приборы:

гамма дозиметр ДБГ-04А;

контрольные источники приборов ДП=5Б(А), ДРГ-05М, СРП-88Н.

Объектами измерений являются:

учебный класс.

дисплей компьютера.

люминесцентные лампы.

бытовые приборы.

стройматериалы и др.

Порядок работы с прибором

Дозиметр ДБГ-04А предназначен для измерения гамма-излучения в диапазоне 0,010-99,99 мкЗв/ч. Включить дозиметр, для чего включатель питания на боковой панели дозиметра переведите в верхнее положение. При этом на цифровом табло должно появиться «00.00». Эти показания на цифровом табло удерживаются в течение 3 секунд (время индикации результата измерения). В течение этого времени необходимо поднести прибор к месту предполагаемого загрязнения, удерживать дозиметр в течение времени измерения (10-20 секунд). Измерение сопровождается короткими звуковыми сигналами. По окончании измерения дозиметр выдает длинный звуковой сигнал. На табло фиксируется результат измерения мощности дозы, например 00.15, что говорит о том, что мощность дозы в данной точке пространства равна 0,15 мкЗв в час (15 мкР в час). По окончании времени индикации (» 3 секунды) прибор автоматически переходит в режим измерения. В конце работы прибор необходимо выключить.

При работе с дозиметрическими приборами и контрольными источниками студенты должны соблюдать следующие меры безопасности:

при подключении источников питания соблюдать полярность (включение в электросеть производить только под контролем преподавателя);

контрольный источник выдается исключительно на время измерения или измерения проводятся за столом преподавателя;

запрещается вскрывать опломбированные отсеки приборов, а также зонды, контрольные источники;

при обнаружении неисправности следует обратиться к преподавателю.

Результаты измерений заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

Сводная ведомость полученных результатов
при выполнении лабораторной работы

Прибор	Ед. изм.	Контрольный источник; мощность, МЭД	Естественный фон	Контрольные источники	Объекты измерения *2
		паспортные данные (*1)	факт. измеренный уровень	ауд.	ауд.	ДП-5В (А, Б)	ДРГ-05М	СРП-88Н	минер. удобрен.	гранит	часы	др.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ДБГ-04А

Примечание:

*1 – колонку № 4 студенты заполняют вместе с преподавателем после выполнения всей работы.

*2 – для измерения берутся объекты (продукты и другое) с загрязненностью, превышающей естественный фон не менее чем в 2-3 раза.

Лабораторная работа заканчивается отчетом по прилагаемой форме:

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономикИ

Лабораторная работа №5

Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений

Фамилии и инициалы звена студентов, выполнивших работу, дата ее выполнения.

Институт, специальность (специализация), курс.

Цель работы.

Характеристика объектов изучения (по указанию преподавателя).

Применяемые приборы и оборудование:

Название	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Материал

Результат измерений записать в таблицу 3.

Полученные данные измерений сравнить с допустимыми дозами, уровнями и степенью загрязненности (Приложение 1).

Ответить на вопросы самопроверки.

Подпись преподавателя.

Вопросы для самопроверки

Понятие об ионизации вещества.
Что означает термин «радиоактивность»?
Какие элементы относятся к радиоактивным?
Понятие о g-излучении.
Что такое a-распад?
Как образуются b-частицы?
В каких единицах измеряется радиация в системе СИ?
Понятие о поглощенной и эквивалентной дозах.
В чем состоит принцип диссоциации частиц вещества?
Как воздействует ионизирующая радиация на организм человека?
Гигиенические нормативы облучения для человека в соответствии с нормами радиационной безопасности.
Как осуществляется защита от g-излучений?
Как осуществляется защита от нейтронного излучения?
Как осуществляется защита от ab-частиц?
Приборы для измерений дозы излучений, порядок работы с ними.

приложение 1

Степени облучения человека и санитарно-гигиенические нормативы

4,5 Зв – тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных);

1 Зв – нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни;

0,75 Зв – незначительные кратковременные изменения состава крови;

0,3 Зв – облучение при рентгеноскопии желудка (местное);

0,2 Зв – допустимое аварийное облучение персонала (разовое);

50 мЗв – допустимое аварийное облучение населения (разовое);

30 мЗв – облучение при рентгенографии зубов;

1 мЗв – (0,011 мбэр/ч) – фоновое облучение за 1 год;

0,01 мкЗв – просмотр одного хоккейного матча по Т.В. в течение часа.

5 мЗв – ежедневный в течение года трехчасовой просмотр Т.В. с 3 метров;

3,7 мЗв – облучение при флюорографии.

Предельная нормируемая эффективная доза облучения
не должна превышать:

Для персонала (группа А) – 20 мЗв в год в среднем за любые последние 5 лет, но не более 50 мЗв в год.

Для населения – 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год.

Для персонала за период трудовой деятельности (50 лет) – 1000 мЗв.

Для населения за период жизни (70 лет) – 70 мЗв.

Приложение 2

Снижение уровня радиации от типа дома

Открытая местность	Каменный дом	Деревянный дом
100%	в 10 раз меньше, в подвале в 40-100 раз меньше	в 2 раза меньше, в подвале в 7 раз меньше

Доза облучения в зависимости от времени
пребывания в поле излучения, мбэр

Мощность дозы, мбэр/ч	Время пребывания
	1 час	1 суток	1 неделя	1 месяц	1 год
0,01	0,01	0,24	1,7	7,2	87,6
0,02	0,02	0,48	3,4	14,4	176
0,1	0,1	2,4	16,8	72,0	876
0,2	0,2	4,8	33,6	144	1750
0,9	0,9	21,6	151	648	7880
1,0	1,0	24,0	168	720	8750

Лабораторная работа №6.
Определение уровня шума (звукового давления) на территории и в помещении. Исследование эффективности методов и средств защиты от шума на производстве (2 часа)

Цель работы: изучение приборов контроля основных параметров шума. Приобретение навыков выбора приборных средств и их применения в профессиональной деятельности.

Общие сведения

Шум – беспорядочное, неритмичное смешение звуков различной силы и частоты, вызывающее неприятное слуховое ощущение.

Физическая сущность звука – это результат механических колебаний (например, столба воздуха, металлического стержня, струны, проволоки), которые во всех направлениях в окружающей среде вызывают изменение давления.

Когда какое-либо тело «звучит», оно колеблется, его колебания передаются близлежащим частицам воздуха, которые тоже начинают колебаться и передавать колебания соседним частицам и т.д. В результате в воздухе образуются и распространяются звуковые волны.

Механические колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц называются акустическими (звуковыми), которые мы слышим.

Неслышимые механические колебания с частотой ниже 16 Гц называются инфразвуковыми, а с частотой выше 20×103 Гц – ультразвуковыми.

Звук характеризуется интенсивностью – количеством энергии, переносимой звуковой волной за одну секунду через площадку в один кв. метр.

Единицей измерения интенсивности звуковой волны является ватт на кв. метр (Вт/м2).

Звук характеризуется также звуковым давлением, которое изменяется пропорционально изменению интенсивности звука. Уровни звуковых давлений измеряются в децибелах (дБ) по имени шотландского ученого Голиафа Белла.

Уровни звуковых давлений нормируются в зависимости от характера выполняемой работы, степени напряженности труда, продолжительности работы, значений среднегеометрических звуковых частот в октановых полосах.

В соответствии с законом Вебера-Фехнера уровень звукового давления L, дБ определяется по формуле:

, (1)

где Р – среднеквадратичная величина звукового давления, измеренная на рабочем месте в Паскалях (Па);

Р0 – величина среднеквадратичного звукового давления, определяющая порог (начало) слышимости (Р0=2×10-5 Па).

Болевое ощущение наступает при звуковом давлении Рб.

Рб=2×102 Па

Уровень звуковой энергии определяется по формуле:

, дБ, (2)

где W – энергия звуковой волны, Вт/м2;

W0 – энергия звуковой волны порога слышимости, равная:

W0=10-12 Вт/м2

Длительное воздействие шума на человека вызывает:

утомление;

головную боль;

раздражительность;

ослабление внимание и памяти;

развитие профессиональной болезни – тугоухости.

От шума возникают заболевания нервной системы, сердца. Шум является одним из основных неблагоприятных факторов, вызывающих гипертоническую болезнь и преждевременное старение человека.

Шумы содержат звуки различных частот. Их различие – в распределении уровней по отдельным частотам и в характере изменения общего уровня по времени.

Для гигиенической оценки шума используют звуковой диапазон частот от 45 до 11 000 Гц, включающий девять октавных полос со среднегеометрическими частотами (Таблица 1).

Таблица 1

Среднегеометрические и граничные частоты октавных полос

Среднегеометрические частоты, Гц

Граничные частоты, Гц

Нижние

Верхние

31,5

125

250

500

1000

2000

4000

8000

22,4

180

355

710

1400

2800

5600

180

355

710

1400

2800

5600

11200

В настоящее время нормативные требования по производственному шуму регламентируют «Санитарные нормы. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Эти «Санитарные нормы» устанавливают классификацию шумов; нормируемые параметры и предельно допустимые уровни (ПДУ) шума на рабочих местах.

Среднегеометрическая частота определяется по формуле:

, (3)

где f1 – нижняя граница частоты, Гц;

f2 – верхняя граница частоты, Гц.

Если отношение f2 к f1 равно 2 (f2/f1=2), то полоса называется октавой.

Допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБА, измеренный на временной характеристике «медленно» шумомера. Значение этого уровня определяют по формуле:

, (4)

где РА – среднеквадратичная величина звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера, Па.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА.

Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах, учитывающие степень напряженности и тяжести трудовой деятельности, представлены в таблице 2 (Приложение 1). Данные этой таблицы – основополагающие при определении ПДУ для всех рабочих мест.

Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в соответствии с Руководством 2.2.013-94 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса».

Значения предельно допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот, уровней звука и эквивалентных уровне звука для основных видов трудовой деятельности и рабочих мест (с учетом категорий тяжести и напряженности труда) приведены в таблице 3 (Приложение 2). Данная таблица служит дополнением к таблице 2. Определив категорию тяжести и/или напряженности, по таблице 2 устанавливают тот или иной нормативный уровень для данного рабочего места.

Человек способен различать прирост звука в 0,1 Б и поэтому на практике измерение уровня шума осуществляется в меньших единицах – децибелах (дБ).

Величина уровня интенсивности используется при проведении акустических расчетов, а уровня звукового давления – для измерения шума и для оценки его воздействия на человека, поскольку орган слуха чувствителен не к интенсивности, а к среднеквадратичному давлению.

Уменьшение шума оценивается также в дБ:

(5)

Например, если шум ДВС по интенсивности снизить в 100 раз, то уровень интенсивности шума будет уменьшен на:

дБ.

Поэтому, когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, то складываются их интенсивности, но не уровни. Из этого следует, что при большом числе одинаковых источников заглушение части из них практически не ослабит суммарный шум.

Суммарный уровень шума от одинаковых источников определяется так:

, дБ (6)

где n – число источников шума.

Из формулы (6) видно, что при двух одинаковых источниках шума суммарный уровень всего на 3 дБ больше каждого из них в отдельности.

Суммарный уровень шума двух различных по интенсивности источников подсчитывается по формуле:

, дБ (7)

где L1 – наибольший уровень из суммируемых, дБ;

DL – добавка, определяемая по графику (Рис. 1.).

Рис. 1. График для определения добавки при
суммировании уровней шума двух источников

Логарифмическая шкала дБ позволяет определить лишь фактическую характеристику шума. Однако она построена таким образом, что пороговое значение звукового давления Р0 соответствует порогу слышимости на частоте 1000 Гц.

Слуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты, а именно – наибольшей чувствительностью на высоких и средних частотах (800 – 4000 Гц) и наименьшей – на низких (20-100 Гц). Поэтому для физиологической оценки шума используют кривые равной громкости (Рис. 2.), полученные по результатам изучения свойств органа слуха оценивать звуки различной частоты по субъективному ощущению громкости, т.е. судить о том, какой из них сильнее или слабее.

Рис. 2. Кривые равной громкости

Уровни громкости измеряются в фонах. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления. Фон – это уровень громкости звука, для которого уровень звукового давления равногромкого с ним звука с частотой 1000 Гц равен 1 дБ.

Изменение уровня громкости на 1 фон воспринимается ухом человека как едва заметное, на 8-10 фон как двукратное.

Сравнение различных шумов по уровню их громкости осуществляется с помощью кривых равной громкости. Однако такое сравнение возможно лишь для «чистых шумов», т.е. шумов определенной частоты. На практике в подавляющем большинстве шумы имеют широкий частотный спектр и такая субъективная оценка шума затруднительна. Поэтому в настоящее время приборами предусмотрена возможность такого скорректированного (коррекция А) измерения общего уровня шума, т.е. абсолютного уровня интенсивности или звукового давления, которое учитывает указанные субъективные особенности восприятия звуков различной частоты и дает сопоставимые результаты не только с точки зрения объективной, но и субъективной оценки шумов.

Зная разность DL общих уровней шума, измеренных при такой коррекции (эту величину принято называть «Уровень звука дБА»), можно с помощью монограммы (Рис. 3.) сравнивать два различных шума по их громкости, определяя, во сколько раз, на сколько % один шум объективно более громок, чем другой. Этим достигается наглядность оценки шума и мероприятий по борьбе с ним. Ориентировочно принято считать, что снижение уровня звука на 10 дБА соответствует двукратному уменьшению громкости.

Рис. 3. Монограмма для сравнительной оценки шумов по
их громкости в зависимости от разности их уровней звука

Согласно санитарным нормам допустимых уровней шума на рабочих местах нормируемыми параметрами шума являются уровни среднеквадратических звуковых давлений в октавных полосах частот, определяемые по формуле (5), (по предельному спектру шума) и уровень звука дБА. Нормы приведены в таблице 2.

Шум на рабочих местах при продолжительности действия более 4 часов не должен превышать нормативных уровней, значения которых приведены в таблице 3 (Приложение 2).

Октавой называется частотный интервал между двумя частотами, логарифм отношения которых при основании два равен единице; в октаве отношение крайних частот равно 2.

Измерение уровней звукового давления в октавных полосах частот должно проводиться при помощи шумомера, включенного на прямолинейную частотную характеристику (или шкала С).

Измерение уровня звука в дБА должно производиться шумомером, включенным на шкалу А.

Микрофон шумомера должен быть направлен в сторону источника шума и удален не менее чем на 0,5 м от человека, проводящего измерение. Измерение шумов в условиях воздушных потоков со скоростью более 1 м/с следует производить с противоветровым приспособлением.

Измерения шума на рабочих местах производятся на уровне уха работающего при включении не менее 2/3 установленного оборудования в характерном режиме его работы. Количество и расположение точек замеров в ремонтных мастерских и других цехах следует принимать:

а) для цехов с однотипным оборудованием – не менее чем на трех рабочих местах в средней части цеха;

б) для цехов с групповым размещением однотипного оборудования – на рабочем месте в центре каждой группы;

в) для цехов со смешанным размещением разнотипного оборудования – не менее чем на трех рабочих местах для каждого типа оборудования.

Измерения шума в производственных помещениях, не имеющих шумного оборудования (в кабинетах наблюдения и дистанционного управления), производятся при закрытых окнах и включенной искусственной вентиляции в трех точках, удаленных не менее чем на 2 м от ограждающих конструкций, а для кабин и помещений малого размера – в середине кабины или помещения.

Измерение шума на территориях, прилегающих к зданиям с нормируемыми в них уровнями шумов, проводятся на высоте 1,2 м от поверхности земли в точках, расположенных на расстоянии 2 м от стен здания. Измерение шума для выявления шумового режима на территориях производятся в течение суток с интервалами не более 2 ч.

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Измерение шума в лабораторной установке производится прибором-измерителем шума и вибрации ВШВ-003-М2.

Прибор позволяет измерять параметры шума в свободном и диффузном звуковых полях:

уровни звука с частотными характеристиками, А, В, С;

уровни звукового давления с частотной характеристикой «ЛИН» в диапазоне частот от 2 Гц до 8 кГц;

уровни звукового давления в октавных или треть октавных полосах в диапазоне частот от 2 Гц до 16 кГц.

ВШВ-003-М2 используется для определения источников и характеристик шума:

на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий, на территории жилой застройки на соответствие требованиям санитарных норм и стандартам безопасности труда;

при исследованиях, испытаниях и эксплуатации машин и механизмов;

при разработке и контроле качества изделий.

ВШВ-003-М2 относится к шумомерам первого класса точности по
ГОСТ 17187-81 (ст. СЭВ 1351-78, МЭК 651). Погрешность градуировки измерителя при частоте 1000 Гц и опорном уровне звука не более ±0,7 дБ. Дополнительная погрешность, вызванная отклонением напряжения, не превышает ±1,5%.

Порядок работы с прибором ВШВ

Измерение уровней звукового давления в диапазоне частот от 2 Гц до 18 кГц с частотной характеристикой «ЛИН» в октавных и треть октавных полосах частот от 2 Гц до 16 кГц производится следующим образом:

1. Установить переключатели измерителя в положения:

Род работы – F;

ДЛТ1, dВ-80;

ДЛТ2, dВ-50;

ФЛТ, Нz-ЛИН;

все контакты отжаты.

При этом будет светиться индикатор «130 dВ».

2. Произвести измерение уровня звукового давления. Предусилитель ВПМ-101 с капсюлем необходимо держать на вытянутой руке в направлении излучателя звука.

Если при измерении стрелка измерителя находится в начале шкалы, то необходимо ввести ее в сектор «6-10» шкалы децибел сначала переключателем «ДЛТ1», dВ (если периодически загорается индикатор «ПРГ», то следует переключить переключатель «ДЛТ1», dВ на более высокий уровень (влево), пока не погаснет индикатор «ПРГ»), затем «ДЛТ2», dВ.

3. При измерениях низкочастотных составляющих могут возникнуть флуктуации (колебания) стрелки измерителя, тогда следует перевести переключатель «Род работы» из положения «F» в положение «S».

4. Для определения результатов измерения следует сложить показание, соответствующее светящемуся индикатору, и показание по шкале децибел.

5. Измерение уровней звукового давления в октавных и треть октавных полосах частот проводится при положении переключателя «ФЛТ, Нz, ОКТ, 1/3 ОКТ».

6. Необходимый октавный или треть октавный фильтр включается переключателем «ФЛТ, ОКТ» или «1/3 ОКТ» и множителем <<Х1>>X2×103>>.

Измерение проводить по изложенной выше методике.

7. Измерение уровней звука по характеристикам «А, В, С» следует проводить также по изложенной выше методике, устанавливая переключатель измерителя «ФЛТ» в положения «А, В, С».

8. При измерении уровней звука (звукового давления) в условиях ветра, скорость которого равна или больше 1 м/с, следует использовать экран «П 11». Одеть экран на капсюль и измерить уровень звука по изложенной методике.

Следует знать, что при измерении уровней звука (звукового давления) предусилитель «ВМП-101» с капсюлем должен находиться не ближе 1,5 м от пола и 1 м от источника звука и стен. Для точных измерений предусилитель «ВМП-101» с капсюлем необходимо закрепить стационарно с помощью штатива в точке измерения.

9. При измерении уровня звука (звукового давления) в диффузном поле (малые производственные помещения с большим количеством отражающих поверхностей) следует нажать кнопку «СВ, ДИФ».

Студенты и сотрудники кафедры при работе с прибором ВШВ-003-М2 должны соблюдать следующие меры безопасности:

при работе от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц необходимо заземлять прибор с помощью клеммы защитного заземления на источнике питания;

вставка плавкая в источнике питания «5Ф2.087.064» должна быть исправной;

запрещается работать с прибором при снятых крышках;

запрещается проводить наладочные и монтажные работы в источнике питания, находящемся под напряжением;

при ремонте и регулировании ВШВ-003-М2 следует пользоваться инструментом, защищенным изоляционным материалом.

Порядок выполнения работы

При проведении работы по исследованию шумов и борьбе с ними необходимыми элементами являются:

а) физическая и биологическая оценка шума, т.е. приборное определение уровней среднеквадратичных давлений в октавных полосах, определение уровня звука в дБА и их сопоставление с нормативными значениями. Эти значения устанавливаются, исходя из характера работы и расположения производственных помещений по данным таблицы 3 (Приложение 2).

б) выявление диапазона частот, на которых превышение нормы наиболее существенно, с целью определения направления инженерных разработок по борьбе с шумом и обоснованного выбора средств индивидуальной защиты работающих.

в) разработка и применение средств шумоизоляции и шумопоглощения, оценка их эффективности как по объективному изменению уровня шума, так и по субъективному изменению громкости.

В соответствии с вышеизложенным, данная лабораторная работа должна выполняться в следующем порядке:

Подготовить прибор ВШВ-0030М2.

Поочередно, включая зуммеры, измерить уровень звука в дБА каждого из них, а потом суммарный уровень звука.

Определить расчетный суммарный уровень звука от двух источников.

Выполнить физическую оценку шума от объекта, который указывается преподавателем и представляет собой звук зуммера №1 или №2 (замерить по характеристике С или линейной).

Результаты оценки шума изобразить на графике в виде спектра уровней звукового давления в октавных полосах частот в сравнении с нормативным предельным спектром уровней постоянного рабочего места в производственных помещениях.

С помощью кривых равной громкости определить, во сколько раз исследуемый шум громче нормы.

Оценить эффективность работы с шумом зуммеров с помощью защитного экрана из фанеры и комбинированного шумопоглощения. Для этого произвести измерения уровней звука дБА с применением защитного экрана комбинированного шумопоглощения.

Оценить эффективность борьбы с шумом зуммеров с помощью глушителя шума автомобильного типа.

Результаты измерений и расчетов представить в таблице 1 отчета.

Предложить обоснованные выводы по работе.

Таблица 1

Предлагаемая таблица отчета по лабораторной работе

№ п/п	Наименование параметра	Обозначение	Величина	Ед. изм.
1	2	3	4	5
1.	Уровень звука от зуммера №1
2.	Уровень звука от зуммера №2
3.	Суммарный уровень звука от 2-х зуммеров
4.	Расчетный суммарный уровень звука от 2-х зуммеров
5.	Уровень звукового давления в октавных полосах частот:
		31,5 Гц
		63 Гц
		125 Гц
		250 Гц
		500 Гц
		1000 Гц
		2000 Гц
		4000 Гц
		8000 Гц
6.	Частота октавной полосы, на которой наблюдается максимальное превышение уровня звукового давления над нормативным
7.	Максимальное превышение уровня звукового давления над нормативным
8.	Превышение уровня звука зуммера, указанного преподавателем в дБА над нормативным
9.	Превышение громкости звука зуммера, указанного в п.8 над нормативным
10.	Уровень звука зуммера №1, заглушенного кожухом в дБА
11.	Снижение уровня звука зуммера от использования кожуха в дБА
12.	Снижение громкости звука от использования кожуха
13.	Уровень звука от зуммера №1 вне звуковой камеры
14.	Уровень звука от зуммера №1 вне звуковой камеры при использовании глушителя №1
15.	Уровень звука от зуммера №1 вне звуковой камеры при использовании глушителя №2
16.	Снижение уровня звука от использования глушителя №1
17.	Снижение уровня звука от использования глушителя №2

Лабораторная работа заканчивается составлением отчета по прилагаемой форме

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Лабораторная работа №6

Определение уровня шума (звукового давления) на территории и в помещении. Исследование эффективности методов и средств защиты от шума на производстве

Фамилии и инициалы звена студентов, выполняющих работу, дата выполнения.

Институт, специальность (специализация), курс.

Цель работы.

Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).

Применяемые приборы и оборудование.

Наименование	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Оборудование

Результаты измерений внести в таблицу, предлагаемую ниже.

Расчетные формулы.

Выводы и рекомендации по уменьшению уровня шума на рабочем месте (по данным проведенных измерений).

Подпись преподавателя.

Вопросы для самопроверки

Понятие о шуме.

Механические колебания. В каком диапазоне частот мы слышим?

Как определяется, в соответствии с законом Вебера-Фехнера, уровень звуковой энергии?

Как определяется уровень звукового давления?

Какие заболевания у человека вызывает постоянное воздействие шума, превышающего предельно-допустимый уровень (ПДУ)?

Как определяется величина среднегеометрической частоты?

От чего зависит нормирование предельно-допустимых уровней звукового давления?

Каким прибором измеряется уровень звукового давления и эквивалентный уровень звука дБА?

Как определяется суммарный уровень шума от источников шума равной интенсивности?

Как определяется суммарный уровень шума от двух различных по интенсивности источников шума?

Что означают кривые равной громкости, измеряемые в фонах?

Какими средствами и способами можно уменьшить уровень шума на рабочем месте?

Порядок выполнения измерений уровней звукового давления прибором типа ВШВ-003-М2.

Приложение 1

Таблица 2

Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни
звука на рабочих местах для трудовой деятельности
разных категорий тяжести и напряженности, дБА

Категория напряженности трудового процесса	Категория тяжести трудового процесса
	Легкая физическая нагрузка	Средняя физическая нагрузка	Тяжелый труд 1-й степени	Тяжелый труд 2-й степени	Тяжелый труд 3-й степени
Напряженность легкой степени	80	80	75	75	75
Напряженность средней степени	70	70	65	65	65
Напряженный труд 1-й степени	60	60	-	-	-
Напряженный труд 2-й степени	50	50	-	-	-

Примечания (относятся к таблице 3):

Для тонального и импульсного шума ПДУ на 5 дБА меньше значений, указанных в таблице 2;

Для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, на 5 дБА меньше фактических уровней шума в помещениях (измеренных или рассчитанных), если последние не превышают значения таблицы 2 (поправка для тонального и импульсивного шума при этом не учитывается), в противном случае – на 5 дБА меньше значений, указанных в таблице 2;

Дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА, для импульсного 125 дБА.

Приложение 2

Таблица 3

Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука
для основных, наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест

№ п/п	Вид трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
		31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность. Рабочие места в помещениях дирекции, проекторно-конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2	Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории; рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, в лабораториях	93	79	70	68	58	55	52	50	49	60
3	Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоянного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа. Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону; в машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4	Работа, требующая сосредоточенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами. Рабочие места за пультами в кабинках наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в помещения лабораторий с шумным оборудованием, в помещения для размещения шумных агрегатов вычислительных машин.	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5	Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в пп.1-4 аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий.	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
Подвижной состав железнодорожного транспорта
6	Рабочие места в кабинах машинистов тепловозов, электровозов, поездов метрополитена, дизель-поездов и автомотрис.	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
7	Рабочие места в кабинах машинистов скорых и пригородных электропоездов.	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
8	Помещения для персонала вагонов поездов дальнего следования, служебных помещений, рефрижераторных секций, вагонов электростанций, помещение для отдыха, багажных и почтовых отделений.	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
9	Служебные помещения багажных и почтовых вагонов, вагонов-ресторанов.	100	87	79	72	68	65	63	61	59	70
морские, речные, рыбопромысловые и другие суда
10	Рабочая зона в помещениях энергетического отделения морских судов с постоянной вахтой (помещения, в которых установлена главная энергетическая установка, котлы, двигатели и механизмы, вырабатывающие энергию и обеспечивающие работу различных систем и устройств).	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
11	Рабочие зоны в центральных постах управления (ЦПУ) судов (звукоизолированные), помещениях, выделенных из энергетического отделения, в которых установлены контрольные приборы, средства индикации, органы управления главной энергетической установкой и вспомогательным механизмами.	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
12	Рабочие зоны в служебных помещениях морских судов (рулевые, штурманские, багермейстерские, рубки, радиорубки, и др.).	89	75	66	59	54	50	47	45	44	55
13	Производственно-технологические помещения на суднах рыбной промышленности (помещения для переработки объектов промысла рыбы, морепродуктов и пр.).	10	95	87	82	78	75	73	71	69	80
автобусы, грузовые, легковые и специальные автомобили
14	Рабочие места водителей и обслуживающего персонала грузовых автомобилей.	100	87	79	72	68	65	63	61	59	70
15	Рабочие места водителей и обслуживающего персонала (пассажиров) легковых автомобилей и автобусов.	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
сельскохозяйственные машины и оборудование, строительно-дорожные, мелиоративные и другие аналогичные виды машин
16	Рабочие места водителей и обслуживающего персонала тракторов, самоходных шасси, прицепных и навесных сельскохозяйственных машин, строительно-дорожных и других аналогичных машин	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
пассажирские и транспортные самолеты и вертолеты
17	Рабочие места в кабинах и салонах самолетов и вертолетов: допустимые оптимальные	107 96	95 83	87 74	82 68	78 63	75 60	73 57	71 55	69 54	80 65

Примечания:

Допускается в отраслевой документации устанавливать более жесткие нормы для отдельных видов трудовой деятельности с учетом напряженности и тяжести труда в соответствии с таблицей 2.

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавное полосе.

Лабораторная работа №7.
Исследование эффективности средств обеспечения электробезопасности (защитное заземление и зануление эл. установок; защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000В) (3 часа)

Цель работы: изучение основных методов и средств защиты человека от поражения электрическим током. Приобретение навыков оценки опасности эл. травмирования человека с помощью графика зависимости отпускающего и предельных значений нефибрилляционных токов от времени действия тока на человека. Приобретение навыков работы с устройством защитного отключения (УЗО) на лабораторном стенде.

Общие сведения

Четырехпроводная система напряжением 380/220 В с заземленной нейтралью трансформатора или генератора является основной системой, применяемой в промышленности и коммунальном хозяйстве. В этой системе нейтрали источников питания (генератора, трансформатора) надежно присоединяются к заземлителю, который располагается в непосредственной близости от них. Для воздушных линий напряжением 380/220 В металлическая связь с нейтралью источника питания осуществляется при помощи нулевого провода, проложенного на тех же опорах ВЛ, что и фазные провода.

Идея зануления состоит в том, что металлические части токоприемников, нормально не находящиеся под напряжением, присоединяются к защитному нулевому проводу сети. При замыкании любого из фазных проводов на корпус токоприемника возникает цепь с малым электрическим сопротивлением (фазный-нулевой провод) и по этой цепи будет проходить ток короткого замыкания. При этом должна перегореть плавкая вставка предохранителя или сработать автомат и отключить аварийный участок электросети. Но, как показал опыт эксплуатации трехфазных четырехпроводных сетей, предохранители не являются надежной защитой обслуживающего персонала от поражения электрическим током, поскольку время перегорания их в лучшем случае составляет 25 с, а нередко и более 100 с. В течение всего этого времени нулевой провод и зануленные корпуса электроустановок (корпус электродвигателя, кожух магнитного пускателя, рубильника и т.д.) будут находиться под опасным для жизни человека напряжением.

Особую опасность представляет обрыв нулевого провода. В этом случае аварийный участок не отключится и человек окажется под напряжением, близким к фазному 220 В.

Для характеристики опасности поражающего тока и напряжения прикосновения для человека существуют критерии электробезопасности, определяемые по ГОСТ 12.1.038-88 (Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов для человека) составляют следующие величины.

Величины предельно допустимых значений токов и напряжения прикосновения (при неаварийном режиме работы электроустановок) приведены в таблице 1.

Таблица 1

Предельные величины токов и напряжений

Род тока	UПР, В	I, мА
Переменный, 50 Гц	2,0	0,3
Переменный, 400 Гц	3,0	0,4
Постоянный	8,0	1,0

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения Uпр и поражающего тока I допустимы не более 10 минут в сутки. При неблагоприятных микроклиматических условиях их следует снизить в три раза.

Пороговая (предельно допустимая) величина напряжения прикосновения и отпускающего тока, при которой человек самостоятельно может разорвать цепь поражения током в установках напряжением до 1000 В, не должна превышать (при времени действия тока более 1 с) величин указанных в таблице 2.

Таблица 2

Предельные величины отпускающих токов и напряжений

Род тока	UПР, В	I, мА
Переменный, 50 Гц	20	6
Переменный, 400 Гц	36	8
Постоянный	40	15

При аварийном режиме работы электроустановок пороговые значения нефибрилляционного тока представлены в таблице 3.

Пороговая (наименьшая) величина напряжения прикосновения UПР и поражающего тока I, мА, при которой еще не наступает фибрилляция сердца:

Таблица 3

Переменный ток, частотой 50 Гц
Продолжительность воздействия тока, t, с	0,01-0,08	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Напряжение прикосновения, UПР, В Сила тока, I, мА	550 650	160 190	135 160	120 140	105 125	95 105	85 90	75 75	70 65	60 50
Переменный ток, частотой 400 Гц
продолжит. возд. тока, t, с	0,01-0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
UПР, В; I, мА	650	500	400	330	250	200	170	140	130	110	100
Постоянный ток
UПР, В; I, мА	650	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200

Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Его рекомендуется применять в качестве основной или дополнительной меры защиты, если безопасность не может быть обеспечена защитным заземлением или занулением. Защитное отключение следует применять и в том случае, если устройство защитного заземления или зануления трудно выполнимо или экономически нецелесообразно.

Защита от поражения током при касании токоведущих частей электроустановок была решена в 50-х годах XX века. Было предложено несколько схем защитных устройств.

В качестве преобразователя токов несимметричной утечки на землю использовался трансформатор нулевой последовательности – тороидальный пермаллоевый сердечник с намотанной на него обмоткой. Первичной обмоткой датчика являются провода сети, проходящие внутри сердечника. Применив такой датчик, удалось устранить влияние токов нагрузки, поскольку в трехфазной сети геометрическая сумма токов в фазных проводах в любой момент времени равна нулю. Для того, чтобы не срабатывала защита от однофазной нагрузки (освещение, нагревательные и бытовые приборы), рабочий нулевой провод прокладывается совместно в фазными проводами внутри сердечника датчика, а корпуса электроустановок зануляются через отдельный нулевой провод, прокладываемый вне сердечника датчика, (Рис.1.).

Рис. 1. Одна из первых схем УЗО

Схема включает в себя следующие элементы: трансформатор тока утечки ТА (преобразователь тока нулевой последовательности), трехфазный трансформатор управления TV, логический элемент «или» (состоящий из трех диодов VD1-VD3), транзистор VI, катушку КА, автоматический выключатель OF, конденсаторы C1,C2, диод VD4, резисторы R1-R4 (Рис. 1.).

Схема работает следующим образом. В нормальном режиме, когда сеть исправна и нет утечки тока на землю за местом установки ТА, транзистор закрыт. Автоматический выключатель находится во включенном положении. При касании токоведущих частей за местом установки ТА, утечке тока через изоляцию на корпус электроустановки, однофазном замыкании на землю или на зануленный корпус электроустановки, возникает ток несимметричной утечки на землю, выходящий из замкнутого контура трехфазной системы (на Рис. 1. путь прохождения поражающего тока показан стрелками). Этот ток в сердечнике ТА вызовет магнитодвижущую силу (МДС) небаланса, а во вторичной обмотке преобразователя – электродвижущую силу (ЭДС) небаланса. Проходящий на базу транзистора ток небаланса (если утечка тока в сети 380/220 В составила 9 и более мА) откроет транзистор VT и автоматический выключатель QF отключится электромагнитом КА.

В дальнейшем такая защита нашла применение во всех странах мира как единственная защита от поражения током при касании токоведущих неизолированных частей электроустановок, находящихся под напряжением. АЗО по току несимметричной утечки на землю выполняют следующие функции:

Защищают человека от поражения током в сети напряжением до 1000 В при однофазном прикосновении к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Отключают сеть при повреждении изоляции и утечке тока на землю.
Предотвращают возникновение пожара от однофазных замыканий на землю, поскольку отключение сети происходит при незначительных токах утечки порядка 0,01-1 А.

Требования, предъявляемые к аппаратам защитного отключения

Исходя из назначения УЗО по защите от поражения электрическим током, к ним предъявляются следующие требования:

Мгновенное действие. Время отключения tо и предельный нефибрилляционный ток Iч связаны зависимостью tо 1/20 Iч.

Для человека предельно допустимая величина произведения тока на время отключения (в пределах 0,1-0,7 с) постоянна и не должна превышать Iч·tо  50 мА·с=0,05 Кл, при которой с вероятностью 99, 86% не наступит фибрилляция сердца.

Время отключения современных АЗО не должно превышать 0,15 с. При такой продолжительности воздействия поражающего тока маловероятны остановка сердца или его фибрилляция при напряжении до 1000 В.

Высокая точность. УЗО должны четко срабатывать при токе утечки в пределах 0,9-1,2 от номинального значения тока уставки.
Помехоустойчивость и стабильность параметров. УЗО не должно срабатывать при колебаниях напряжения в сети в пределах 0,8-1,15 от номинального значения напряжения сети и колебаниях температуры окружающей среды.
Надежность. УЗО должно быть рассчитано на число срабатываний не менее 104. Вероятность безотказной работы (при контактной коммутации силовых цепей) при 2 тыс. ч непрерывной работы должна составлять не менее 0,96.

В настоящее время самым надежным УЗО является электромеханическое устройство защитного отключения «Астро УЗО» совместного российско-германского производства, освоенное по конверсии АО «Технопарк Астро-Гермес» в 1995 году. В этом устройстве отсутствует электронный усилитель, поэтому оно при включении в электросеть не потребляет электроэнергию.

УЗО по току утечки является в настоящее время самой совершенной защитой, однако они обладают и рядом недостатков.

Основные из них следующие:

Несрабатывание. При одинаковом снижении изоляции фазных проводов относительно друг друга и земли вплоть до трехфазного замыкания. При этом может возникнуть ситуация, когда через тело человека будет проходить опасный для жизни ток (его тело как бы симметирует утечку на землю тока всех трех фаз), а результирующий ток утечки на землю, определяемый путем геометрического суммирования векторов, будет меньше тока уставки УЗО.
Значительная погрешность вследствие несимметрии расположения фазных проводов в окне магнитопровода датчика тока. Погрешность будет зависеть от значения тока нагрузки (с его ростом погрешность возрастает), от геометрических размеров магнитопровода и степени смещения фазных проводов относительно его геометрического центра. Снижают погрешность, вставляя в окно магнитопровода датчика симметричный отрезок кабеля, что не всегда удобно и достижимо, кроме того, применяют свивание первичных обмоток (проводов сети) с шагом, равным высоте магнитопровода, при этом уменьшается погрешность по току срабатывания.

Защита не реагирует на междуфазные короткие замыкания и перегрузку. Задачи эти не решаются УЗО, поскольку они не заложены в принцип его работы. Поэтому если человек коснется одновременно двух фаз и будет изолирован от земли, то УЗО не отключит сеть.

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Применяемое оборудование. Для определения поражающего тока в электрических сетях 0,38 кВ используется стенд (рис. 1.), на лицевой панели которого представлена мнемоническая схема трехфазной четырехпроводной сети, смоделированной на напряжение 220/24 В.

Электрическое сопротивление тела человека имитируется постоянным резистором 1000 Ом, сопротивление Rпо пола и обуви переменным резистором – SB11 в пределах от 0 до 5100 Ом.

Электрические сопротивления элементов схемы составляют, Ом:

заземление на подстанции R3 при положениях переключателя SB1: 1-4, 2-10, 3-100;
повторных заземлений нулевого провода, Rп1, Rп2 при положениях переключателей SB3, SB5: 1-10, 2-24, 3-100;
защитного заземления R33 электродвигателя М1 при положениях переключателя SB7: 1-10, 2-24, 3-100.

Для измерения величины поражающего тока через человека используется миллиамперметр магнитоэлектрической системы РА, встроенный в лицевую панель стенда.

Порядок выполнения работы

1. Первый аварийный режим работы.

Произошло замыкание фазного провода на корпус электродвигателя М2 (см. Рис. 1.) и обрыв защитного нулевого провода NP.

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется в следующем порядке. Отключить тумблер SB8, включить электродвигатель М2 выключателем QF3. Тумблер SB10 включить в положение 2. Включить тумблер SB9, имитирующий замыкание фазы на корпус электродвигателя М2. Переключатели SB1, SB3, SB5 по указанию преподавателя включить в одно из трех положений. Переменным резистором SB11 установить сопротивление Rпо и измерить его величину, подключив ампервольтомметр (тестер) переносный к штепсельным разъемам XS2. Отключить тестер от разъема XS2. Показания записать в таблицу 4.

Включить тумблеры SB2, SB4. Показать собранную схему преподавателю, после чего включить выключатель QF1. Показание миллиамперметра РА, сопротивления R3, Rп1, Rп2, Rпо, Rч, Uпр записать в таблицу 4. Измерения произвести для 3-4 значений Rпо.

Определить величину напряжения прикосновения при сопротивлении тела человека Rч 1000 Ом.

Произвести перерасчет величин поражающего тока и напряжения прикосновения на напряжение сети 220 В. Расчетные величины I ч. р.,
U п.р, а также фазное напряжение стенда U ст. записать в таблицу 5.

Привести схему в исходное положение: выключатели QF1, QF3 и тумблер SB9 отключить. Напряжение фазное U ст (см. Табл. 5) определяется по вольтметру РV. Для этого (с другой стороны стенда) тумблер SB19 включить в положение «без АЗО», переключить SB17 – на фазу «А», SB16 – на . После измерения включить SB17 на N.

2. Второй аварийный режим работы.

Произошло замыкание фазного провода на корпус электродвигателя М2 при исправных нулевом защитном проводе и сети зануления.

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется в следующем порядке.

Включить тумблеры SB8, SB9. Тумблер SB10 включить в положение 2. Сопротивление Rпо оставить таким же, что и при первом аварийном режиме. Тумблеры SB1, SB3 по указанию преподавателя включить в одно их трех положений. Показать собранную схему стенда преподавателю и только в его присутствии кратковременно включить выключатель QF1. Записать в таблицу 4 показание миллиамперметра и сразу же отключить выключатель QF1.

По указанию преподавателя измерение поражающего тока через человека может быть произведено при включении переключателей SB1, SB3, SB5 поочередно на все три положения. Величины сопротивлений R3, Rп1, Rп2, Rпо, Rч, поражающего тока, Uпр записать в таблицу 4.

Определить величины напряжения прикосновения. Произвести перерасчет величины тока и напряжения прикосновения на напряжение сети 200 В. Расчетные величины I ч. р., U пр.р, а также фазное напряжение стенда записать в таблицу 5.

Привести схему в исходное положение: отключить выключатели QF1, QF3, тумблеры SB8, SB9.

3. Третий аварийный режим работы.

Произошло замыкание фазного провода на корпус электродвигателя М1, не соединено с защитным нулевым проводом сети (корпус электродвигателя М1 не занулен, но присоединен к защитному заземлению с сопротивление R33). Электродвигатель М2 занулен (тумблер SB8 включен).

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется в следующем порядке. Включить тумблеры SB6, SB8. Включить выключатель QF2. По указанию преподавателя переключатель SB7 включить в одно из трех положений. Включить тумблер SB10 в положение 2. Включить переключатели SB1, SB3, SB5 в одно из трех положений (по указанию преподавателя).

Включить кратковременно выключатель QF1, QF3. Показания миллиамперметра, сопротивлений R3, Rп1, Rп2, R33, Rч Rпо и Uпр записать в таблицу 4.

Измерения поражающего тока произвести при включении тумблеров SB1, SB3, SB5 поочередно на все три положения, а также при отключении тумблеров SB2, SB4.

Привести схему в исходное положение: включить тумблеры SB2, SB4, отключить тумблеры SB6, SB8. Отключить выключатели QF1, QF2.

Произвести пересчет величин поражающего тока и напряжения прикосновения на напряжение сети 220 В.

Расчетные величины I ч. р., U пр.р, а также фазное напряжение стенда U ст. записать в таблицу 5.

4. Четвертый аварийный режим.

Человек коснулся открытой токоведущей части, находящейся под напряжением (в электросети электродвигателя М2).

Измерение поражающего тока при аварийном режиме выполняется в следующем порядке.

Включить тумблер SB10 в положение 1.

Включить выключатели QF1, QF3.

Измерение поражающего тока произвести при различных значениях сопротивления Rпо, при включении переключателей SB1, SB3, SB5 поочередно на все три положения, при отключении поочередно тумблеров SB2, SB4. Показания миллиамперметра, рассчитанную величину напряжения прикосновения, сопротивления, Rч Rпо R3, Rп1, Rп2, записать в таблицу 4.

Произвести пересчет величин поражающего тока и напряжения прикосновения на напряжение сети 220 В.

Расчетные величины I ч. р.,.р, фазное напряжение стенда записать в таблицу 5.

Для первых трех аварийных режимов выполнить расчет напряжений прикосновения с учетом эффекта выравнивания потенциалов при наличии контурного заземляющего устройства. Для этого ввести коэффициент напряжения-прикосновения Lпр, равный:

Lпр= U пр.р/ U 3

где U пр.р напряжение прикосновения расчетное, приведенное к напряжению сети 220 В;

U 3– полное напряжение на заземляющем устройстве для каждого из первых трех аварийных режимов, В.

При расчетах Lпр принять равным: 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; (по указанию преподавателя).

Напряжение прикосновения определить по формуле:

(1)

и записать в таблицу 5.

По лабораторной работе составляется отчет, делаются выводы и рекомендации по улучшению условий электробезопасности.

Таблица 4

Результаты измерений величин напряжений прикосновения,
поражающих токов и сопротивлений

Аварийный режим

Показания миллиамперметра,

Напряжение прикосновения, В (Uпр)

Сопротивления, Ом

Rп1

Rп2

Rпо

Rч

R33

Первый

Второй

Третий

Четвертый

Таблица 5

Результаты расчетов поражающих токов, напряжений прикосновения, приведенных к фазному напряжению сети 220 В

Аварийный режим

Iч, мА

Uпр, В

Lпр

Uст, В

Первый

Второй

Третий

Четвертый

Лабораторная работа заканчивается составлением отчета по прилагаемой ниже форме:

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Лабораторная работа №7 (Часть 1)

Защитное заземление и зануление электроустановок

Фамилия и инициалы звена студентов, выполнивших работу, дата ее выполнения.
Институт, специальность (специализация), курс.
Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).
Применяемые приборы и оборудование.

Название	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Оборудование
1	2	3	4	5	6

Результаты измерений величин напряжений прикосновения, поражающих токов и сопротивлений внести в таблицу (форма таблицы 4), а результаты расчетов поражающих токов, напряжений прикосновения, приведенных к фазному напряжению сети 220 В внести в таблицу (форма таблицы 5).
Начертить график величин поражающих токов и времени их действия (показан на стенде).
Выводы и рекомендации по обеспечению электробезопасности (по каждому аварийному режиму).
Подпись преподавателя.
Решить ситуационные задачи.

Ситуационные задачи

Задача 1. В момент включения вычислительной машины (ПЭВМ) оператор был поражен электрическим током вследствие пробоя (повреждения) изоляции электрической фазы провода на корпус ПЭВМ.

Корпус ПЭВМ не был занулен, т.е. отсутствовал нулевой защитный провод.

Определить величину поражающего тока Iч, проходящего через человека и напряжение прикосновения Uпр., если фазное напряжение сети Uф. составляет 220 В при частоте переменного тока 50 Гц.

Оценить опасность поражения электрическим током для случаев:

Человек стоял на деревянном полу. Электрическое сопротивление пола принять равным (по вариантам): 2000 Ом; 450 Ом; 1800 Ом; 950 Ом; 150 Ом; 280 Ом;
В момент включения оператор одной рукой держался за трубы системы водоснабжения, а другой касался корпуса ПЭВМ. Электрическое сопротивление водопроводной трубы, проложенной в земле, составляло (по вариантам): 10 Ом; 2,5 Ом; 4 Ом; 0,8 Ом; 2,8 Ом; 35 Ом.

Для п. 1, 2 принять: а) электрическое сопротивление тела человека Rч=1000 Ом; б) электрическое сопротивление обуви оператора составляло (по вариантам): 4000 Ом; 2000 Ом; 400 Ом; 200 Ом; 100 Ом; 50 Ом; в) питающая электрическая сеть имеет заземленную нейтральную точку источника питания; электрическое сопротивление нейтрали источника питания составляло (по вариантам): 50 Ом; 30 Ом; 10 Ом; 40 Ом; 20 Ом; 0,5 Ом.

При решении задачи рекомендуется использовать закон Ома для участка сети и ГОСТ 12.1.038-88 (Предельно допустимые величины напряжения прикосновения и поражающего тока для человека), а также учебное пособие: Сакулин В.П., Подвигин Г.П., Эмиров И.Х., «Безопасность жизнедеятельности». – СПб.: СПбГАСЭ, 2002 г.

Как изменятся условия электробезопасности, если корпус ПЭВМ будет занулен?

Задача 2. Человек, проходя мимо провода воздушной линии электропередачи, оборванного и лежащего на земле, оказался под напряжением шага. Потенциал, под которым оказалась ближайшая к проводу нога человека составлял 50 В, а вторая нога оказалась под напряжением 20 В.

Определить напряжение шага и величину поражающего тока, проходящего через человека, если электрическое сопротивление его составляло Rч 800 Ом, а обуви – 100 Ом.

Оценить опасность поражения электрическим током. Указать правила поведения человека, попавшего в такую ситуацию и выхода его из опасной зоны. На какое расстояние должен удалиться человек от провода, чтобы обеспечить для себя полную безопасность.

Как оказать первую помощь человеку, если в результате судорожного сокращения мышц ног он упал на землю вблизи провода: а) при напряжении 380//220 В; б) при напряжении выше 1000 В.

Задача 3. Проанализировать опасность поражения электрическим током при обслуживании электромонтером сетей освещения (Рис. 2., а, б). Укажите опасные варианты подключения к электросети ламп накаливания.

Определите напряжение прикосновения и поражающего тока через человека, коснувшегося металлического корпуса светильника, у которого нулевой провод оборван (Рис. 2, а), если: напряжение сети U=220 В; электрическое сопротивление тела человека Rч=1000 Ом; электрическое сопротивление нити лампы в разогретом состоянии Rл=400 Ом.

Оцените опасность электропоражения для жизни человека и дайте рекомендации по исключению подобной ситуации.

Рис. 2. Схемы подключения электрических ламп накаливания:

а) 1 – фазный провод сети напряжением 220 В; 2 – нулевой провод сети; 3 – металлический корпус светильника; 4 – место обрыва нулевого провода; б) 5 – выключатель; 6 – цоколь (центральный контакт) патрона лампы накаливания; 7 – рубашка (винтовая часть) патрона

Вопросы для самопроверки

Какова предельная величина отпускающего тока для человека (переменный ток, частота 50 Гц)?
От чего зависит величина нефибилляционного тока для человека?
Каково назначение защитного заземления в электроустановках напряжением до 1000 В?
Для чего зануляются корпуса электроустановок в сети напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью источника питания?
Каково значение повторного заземления нулевого провода?
Какой самый опасный аварийный режим, воспроизводимый на стенде?
Почему корпуса электроустановок подлежат обязательному занулению?
Чем опасен обрыв нулевого защитного провода?

Лабораторная работа №7 (часть 2)
Защитное отключение в электрустановках напряжением до 1000 В

Цель работы: 1. Изучить принцип работы устройства защитного отключения (УЗО) по току утечки на землю.

2. Знать о преимуществах и недостатках УЗО по току утечки.

3. Ознакомиться с требованиями, предъявленными к УЗО.

4. На лабораторном стенде изучить эффективность работы УЗО по току утечки на землю.

5. Оценить защитные функции УЗО от поражения электрическим током человека.

Методика проведения работы.
Используемые приборы и оборудование

Для изучения работы УЗО используется стенд (Рис. 2.). Стенд предназначен для моделирования утечек тока с фазных проводов на землю, нулевой защитный провод, а также поражающего тока через человека при касании фазных и нулевого проводов сети и определении эффективности работы УЗО (Рис. 2.). В стенде смонтированы относительно земли: сосредоточенные сопротивления фазных проводов RA, RВ, RС; сопротивления заземления на подстанции R3 и повторного заземления нулевого провода Rп, аппарат защитного отключения (УЗО) типа ЗОУП-25. Стенд работает на пониженном напряжении 36/24 В, что обеспечивает безопасность при пользовании им. Для этой цели используется трехфазный трансформатор.

На лицевой панели стенда установлены контактные гнезда XS1-XS5, предназначенные для включения ампервольтомметра (тестера) и измерения переменных сопротивлений нулевого и фазных проводов RN, RA, RВ, RС и сопротивления человека Rч; миллиамперметр РА, предназначенный для измерения поражающего тока через человека; вольтметр PV, предназначенный для измерения напряжения между фазами, между каждой фазой, нулевым проводом и землей; выключатели SB2, SB4, SB5, SB7, SB10, SB12, SB19; переключатели SB1, SB3, SB6, SB8, SB9, SB11, SB13- SB18.

Рис. 2.

Аппарат защитного отключения (УЗО) имеет на лицевой панели три кнопки: «ПУСК», «СТОП», «КОНТРОЛЬ» и на схеме имеют обозначение QF.

Трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП) – датчик тока утечки на землю обозначен на схеме стенда тороидом, во вторичную обмотку которого включено отключающее реле «Р».

Стенд позволяет измерять ток утечки через тело человека и наблюдать эффективность работы УЗО (при изменении проводимости фаз по отношению к земле и нулевому проводу). Чтобы не отключился стенд, при установке токов утечки каждой из фаз на нулевой провод, превышающих 10 мА, в цепи блока питания усилителя УЗО предусмотрен тумблер SB19. Тумблер ставится в отключенное положение «без УЗО» на период установки токов утечки по фазам.

Порядок выполнения работы

Человек коснулся фазного провода, находящегося под напряжением. Измерение поражающего тока через человека выполняется в следующем порядке.

Переключатель SB17 включить на нулевой провод NP!

Включить УЗО нажатием кнопки «ПУСК». О наличии напряжения на всех трех фазах стенда укажут три светящиеся сигнальные лампы HL1-HL3. Проверить работоспособность УЗО путем нажатия на кнопку «КОНТРОЛЬ». При нажатии на кнопку «КОНТРОЛЬ» стенд должен отключиться от сети, а электролампочки HL1-HL3 – погаснуть.

Установить регулируемым резистором SB15 величину электрического сопротивления человека и измерить ее переносным ампервольтомметром (тестером), подключив его зажимы «Rч» к контактным гнездам XS5.

Включить переключатель SB14 на любую фазу, например, на фазу «А». Включить выключатели SB2, SB4. Включить переключатели SB1, SB3 на одно из трех положений, например, на положение 2 (10 Ом).

Включить переключатель SB16 в положение «ЗЕМЛЯ», обозначенное на схеме стенда знаком .

Выключатель SB19 включить в положение «без УЗО». Включить стенд в электросеть, нажав кнопку «ПУСК» УЗО. Записать показания миллиамперметра в таблицу.

Установить регулируемым резистором SB15 сопротивление, при котором ток через человека составит 10 мА (по показанию миллиамперметра РА).

Включить выключатель SB19 в положение «с УЗО» и результат работы УЗО записать в таблицу («УЗО сработало» или УЗО не отключило сеть»).

На стенде установлено УЗО типа ЗОУП-25, отключающее электросеть при токах утечки на землю или нулевой провод 10 мА и более.

Измерение поражающего тока произвести при 4-5 величинах сопротивлений тела человека. Построить график зависимости поражающего тока Iч от сопротивления тела человека.

При каждом измерении поражающего тока измерять фазное напряжение стенда. Для этого переключатель SB17 включить на фазу, которой коснулся человек, а переключатель SB18 – в положение «ЗЕМЛЯ», обозначенное знаком .

Показание вольтметра записать в таблицу.

Отключить стенд от электросети, нажав кнопку «СТОП» УЗО.

Человек одновременно коснулся двух фазных проводов, находящихся под напряжением.

Поражающий ток пошел по пути «рука-рука». Ноги человека изолированы от земли и нулевого провода.

Измерение поражающего тока через человека выполняется в следующем порядке.

Переключатель SB17 включить на нулевой провод NP!

Проверить работоспособность УЗО в соответствии с п. 1. Установить регулируемым резистором SB15 величину электрического сопротивления человека 680 Ом. Включить переключатель SB14 на фазу «А». Включить переключатель SB16 на фазу «В». Включить тумблеры SB2, SB4, а переключатели SB1, SB3 – в одно из трех положений. Включить выключатель SB19 в положение с «УЗО».

Включить переключатель SB9 в положение .

Включить стенд в электросеть, нажав кнопку «ПУСК».

Установить регулируемым резистором SB15 сопротивление, при котором ток через человека составит более 10 мА. (по показанию миллиамперметра РА).

Величины поражающего тока, сопротивления человека (измерить после отключения стенда от сети), сопротивлений R3, Rп, напряжения между фазами А и В стенда, результат работы УЗО записать в таблицу.

Отключить стенд от электросети, нажав кнопку «СТОП».

Симметричная утечка тока по всем трем фазам электросети.

Измерения проводятся в следующем порядке.

Переключатель SB17 включить на нулевой провод NP!

Проверить работоспособность УЗО в соответствии с п. 1.

Установить одинаковую проводимость всех трех фаз по отношению к земле. Для этого регулируемыми резисторами SB6, SB8, SB11, SB13 установить сопротивления фаз RА, RВ,RС, одинаковыми величинами. Величины их измерить тестером, включив его поочередно в контактные разъемы XS2,XS3, XS4 и записать в таблицу. Включить выключатели SB2, SB4, SB5, SB7, SB10, SB12. Переключатель SB9 включить на нулевой провод RN.

Включить выключатель SB19 в положение «без УЗО».

Включить стенд в электросеть, нажав кнопку «ПУСК».

Включить переключатель SB9 на землю, обозначенную знаком .

Включить выключатель SB19 в положение «с УЗО».

Результат работы УЗО записать в таблицу.

Отключить стенд от электросети, нажав кнопку «СТОП».

Человек коснулся фазы «А».

Величины сопротивлений RА, RВ,RС, RN оставить такими же, как в п.3. Сопротивление человека Rч установить равным 680 Ом.

Подключить человека к фазе «А». Для этого включить переключатель SB14 на фазу «А», а переключатели SB9 и SB16 – на нулевой провод.

Включить переключатель SB17 на нулевой провод NP!

Включить выключатель SB19 в положение «без УЗО».

Включить выключатели SB2 и SB4. Включить стенд в электросеть, нажав кнопку «ПУСК».

Величины сопротивлений, тока через человека Iч записать в таблицу. Включить выключатель SB19 в положение «с УЗО».

Записать величину тока через человека (по показанию миллиамперметра РА). Затем регулируемым резистором SB15 установить сопротивление человека, при котором ток через человека составит около 10 мА (до срабатывания УЗО). Величину тока через человека записать в таблицу.

Результат работы УЗО записать в таблицу.

Отключить стенд, нажав кнопку «СТОП».

По лабораторной работе составляют отчет.

Выводы и рекомендации по применению УЗО для защиты человека от поражения электрическим током.

Результаты измерения величин
поражающих токов и сопротивлений

Номер режима работы стенда

Показания миллиамперметра,
мА (Iч)

Показания вольтметра, В

Сопротивления, Ом

Результат работы УЗО

Rч, RN, RA, RВ, RС, R3, Rп

Лабораторная работа заканчивается составлением отчета по прилагаемой ниже форме:

Санкт-Петербургская государственная академия
сервиса и экономики

Лабораторная работа №7 (часть2)

Защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000 В

Фамилия и инициалы звена студентов, выполнивших работу, дата ее выполнения.
Институт, специальность (специализация), курс.
Характеристика объекта изучения (по указанию преподавателя).
Применяемые приборы и оборудование.

Название	Тип прибора	Номер прибора	Завод-изготовитель	Дата выпуска	Оборудование
1	2	3	4	5	6

Результаты измерений величин поражающих токов и сопротивлений.

Таблица

Номер режима работы стенда

Показания миллиамперметра,
мА (Iч)

Показания вольтметра, В

Сопротивления, Ом

Результат работы УЗО

Rч

RВ

RС

Rп

Составить схемы (Рис. 1.).
Выводы и рекомендации по обеспечению электробезопасности (по каждому режиму работы).
Подпись преподавателя.
Решить ситуационные задачи.

Рис. 3.

Ситуационные задачи

Задача 1. Человек коснулся оголенного провода, находящегося под напряжением (фаза В, Рис. 3.). В это же время произошло замыкание фазы А этой же электросети на землю.

Определить напряжение прикосновения Uпр. и поражающий ток через человека, если:

Напряжение сети (фазное) составляло Uф.=220 В.
Ток замыкания на землю I3 составлял, А (по вариантам): 10; 15; 20; 30; 40; 50.
Электрическое сопротивление тела человека равнялось, Ом (по вариантам): 10000; 5000; 2000; 1000; 500.
Электрическое сопротивление заземления Rз источника питания равнялось, Ом (по вариантам): 60; 30; 15; 6; 0,5.

Оценить опасность поражения электрическим током, пользуясь критериями электробезопасности. Отключится ли электросеть УЗО в данной ситуации?

Задача 2. Человек коснулся фазного оголенного провода, находящегося под напряжением 220 В. Одновременно в электросети с изолированной нейтралью произошло замыкание на землю другого фазного провода.

Определить напряжение прикосновения и поражающий ток через человека, если:

Напряжение между этими фазами составляло UА= 380 В переменного тока частотой 50 Гц.
Электрическое сопротивление в месте замыкания фазного провода на землю составляло Rз, Ом (по вариантам): 10; 30; 100; 200; 1000.
Сопротивление тела человека Rч=1000 Ом.
Сопротивление пола Rп, где стоял человек, равнялось 80 Ом, а сопротивление обуви Rоб -150 Ом.

Оценить опасность поражения электрическим током и дать рекомендации по допустимой величине уставки по току утечки устройства защитного отключения (УЗО).

Вопросы для самопроверки

Понятие о защитном отключении.
Что является датчиком тока утечки на землю?
Почему УЗО по току утечки не реагирует на нагрузки в фазных проводах?
Какова величина уставки по току утечки УЗО?
При каких аварийных режимах УЗО не отключит электросеть?
Сработает ли УЗО по току утечки на землю, если человек коснулся непосредственно токоведущей части?
Каковы основные элементы УЗО по току утечки и каково их назначение?
В чем отличие УЗО по току утечки от ранее применяемых в электросетях напряжением до 1000 В?

ЛИТЕРАТУРА

Закон РФ «О пожарной безопасности». Принят 18.11.1994 г.
Федеральный закон «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профзаболеваний» от 24 июля 1998 г.
Трудовой Кодекс Российской Федерации, утвержденный Федеральным законом 30 декабря 2001 г., №197-ФЗ.
Трудовой кодекс РФ. – СПб., 2002.
Положение о расследовании и учете несчастных случаев на производстве. Постановление Правительства Российской Федерации от 11 марта 1999 г.
Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда (Утв. Постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 14 марта 1997 г., №12).
Постановление Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 24.10.2002 г., № 73 «Об утверждении документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве и Положения об особенностях расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях».
Рекомендации по планированию мероприятий по охране труда. (Утв. Постановлением Минтруда РФ 27.05.1995, №11).
Приказ №579 от 20.08.1990 г. Государственного комитета СССР по народному образованию «Об утверждении Положения о порядке установления доплат за неблагоприятные условия труда и Перечня работ, на которых устанавливаются доплаты за неблагоприятные условия труда работникам организаций и учреждении системы Гособразования СССР».
Рекомендации по организации работы по охране труда на предприятии, в учреждении и организации (Постановление Минтруда Российской Федерации от 30 января 1995 г.).
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Госстандарт СССР, 1988.
ГОСТ 12.1.038-88 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. – М.: Издательство стандартов, 1989.
ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление. – М.: Издательство стандартов, 1981.
ГОСТ 12.1.006-84 ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочем месте и требования к проведению контроля. – Госстандарт СССР, 1984.
ГОСТ 12.2.002-84. Электрические поля токов промышленной частоты напряжением 400 кВ и выше. Общие требования безопасности. – Госстандарт СССР, 1984.
ГОСТ 12.1.005-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. – Госстрой СССР, 1983.
ГОСТ 12.1.050-86 ССБТ. Методы измерения шума на рабочем месте.
ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.1.033.-81. ССББ. Пожарная безопасность. Термины и определения.
Стандарты системы безопасности труда (ССБТ), санитарные правила и нормы (СанПин), санитарные нормы промышленных предприятий (СН 245-88), строительные нормы и правила (СНиП).
СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – Госстрой СССР, 1991.
СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – Минстрой России. 02.08.95.
СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Общие положения.
СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы.
СНиП 21.01.97. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
СНиП 1.1.-02-95; СНиП 3.0-01-95.
СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Санитарные нормы. Шум на рабочем месте, в помещениях жилых, общественных зданий и территории жилой застройки.
СН 2.2.4/2.1.8.566-96 ГКСЭН России. Санитарные нормы. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий.
Нормы радиационной безопасности НРБ-99.
Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).
Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Раздел 6: Электрическое освещение. Издание шестое. – М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – М.: Главгосэнергонадзор, 1998.
ППБ 01.-93. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. – СПб., 2001.
Альфа-21, прибор защиты от электромагнитных излучений. Инструкция по эксплуатации и паспорт. – М., 2002.
Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2. Паспорт, 26.12.2001.
МУ №1844-78 МЗ СССР. Методические указания по проведению измерений и гигиенической оценки шумов на рабочих местах.
МУ №3911-85 СССР. Методические указания по проведению измерения и гигиенической оценке производственных вибраций.
Охрана и безопасные условия труда. Информационный бюллетень (Комитет по труду и социальной защите населения Санкт-Петербурга), 2 (12) /2002.
Учебные карты о несчастных случаях на производстве.
Количественная оценка тяжести труда. Межотраслевые методические рекомендации. – М.: НИИ труда, 1984.
Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.
Методические рекомендации по комплексной оценке социально-экономической эффективности мероприятий по улучшению и охране труда. – М.: ВЦСПС, 1985.
Агапов И.Т., Сакулин В.П. и другие. Методические указания к лабораторным работам по безопасности труда. – СПб.: Агроуниверситет, 1992.
Александров В.Н. Отравляющие вещества. – М.: Воениздат, 1990.
Барабаш В.И., Шкрабак В.С. Психология безопасности труда. Учебное пособие. – СПб.: Агроуниверситет, 1996.
Безопасность жизнедеятельности. / Под ред. проф. Белова С.В. Учебник. – М.: В.Ш., 1999.
Безопасность жизнедеятельности. Краткий конспект лекций для студентов всех специальностей под ред. О.Н. Русака. – СПб., 1992.
Владимиров В.А. Сильнодействующие ядовитые вещества и защита от них. – М.: Воениздат, 1989.
Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды и напряженности трудового процесса. Р 2.2.013-94 ГКСЭН России.
Долин П.А. Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1984.
Кабардин О.Ф. Физика. Справочные материалы. – М.: Просвещение, 1991.
Красавин О.А. Маятник и рамка – инструменты здоровья. – М.: Гранд, 1998.
Лабораторный практикум по охране труда. / Под ред. проф. Золотницкого Н.Д. – М.: «Высшая школа», 1979.
Лебедева В.Э. Невидимая опасность в вашем доме. Аномальные поля в квартире, на садовом участке. – М.: Остожье, 1995.
Литвиненко А.А. Практическая биолокация. Диагностика заболеваний и вредных воздействий. Эпицентр 7. – СКП УССР, 1991.
Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. – М.: Энергия, 1971.
Найфельд М.Р. Заземление, защитные меры электробезопасности. – М.: Энергия, 1971.
Ослон А.Б. Обеспечение электробезопасности на установках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью. «Промышленная энергетика», 1982, N1.
Пышкина Э.П. Охрана труда на предприятиях бытового обслуживания. Учебник. – М.: Легпромбытиздат, 1990.
Рудник В.А. Геопатогенные зоны (ГПЗ) не миф, а реальность. – Мир медицины. – №9, ноябрь, 1997.
Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. – СПб., 2000.
Сакулин В.П. Безопасность труда при эксплуатации сельских электроустановок. – Л.: Агропромиздат, 1987.
Сакулин В.П., Подвигин Г.П., Эмиров И.Х. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. – СПб.: ГАСЭ, 2002.
Семенова А.Н., Шувалова О.П. Тайные силы маятника. – СПб.: «Невский проспект», 1999.
Симон М.А., Уханов В.Ф., Петров В.Б., Лизихина И.А. Методические указания к лабораторным и практическим занятиям по безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях. – СПб.: Агроуниверситет, 1994.
Трофимов Г.А., Счастливцев Д.Ф. Концепции современного естествознания. Словарь терминов и определений. – СПб.: СПбГУЭФ, 1997.
Устинов В.И. Охрана труда. Методические указания по расчету молниезащиты. – Ленинград: Политехнический институт им. М.И. Калинина, 1989.
Фуго С.В. и др. Методические указания к практическому занятию по теме: «Первичные технические средства пожаротушения – огнетушители». – Л.: ЛСХИ, 1983
Штангл А. Маятник, рамка, сенсор. – СПб.: Питер, 1999.
Штангл А. Маятник: от болезни к здоровью. – СПб.: Питер, 1997г.
Штангл А. Тайны маятника. – СПб.: Питер, 1997.

Проверочное мини-тестирование
при подготовке к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Лабораторная работа №1. Исследование микроклиматических параметров воздуха рабочей зоны в помещении

Тесты:

Температура в рабочем помещении для работников умственного труда должна быть в пределах
18 – 220С
от – 250С
15 – 170С
20 – 250С
Теплоотдача человека осуществляется в основном
излучением, конвекцией, кондукцией, испарением пота
излучением, конвекцией, радиационным теплообменом
теплоотдачей при дыхании, испарением пота
б + в варианты.
Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на четыре класса:
оптимальные, допустимые, вредные, опасные
комфортные, некомфортные, вредные, опасные
вредные, тяжелые, опасные, допустимые
комфортные, вредные, тяжелые, экстремальные.
Микроклимат производственных помещений характеризуется следующими факторами
температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха
температурой, освещенностью, наличием загрязняющих веществ в воздухе
температурой, относительной влажностью, атмосферным давлением
температурой, атмосферным давлением, скоростью движения воздуха
При выборе нормативных значений метеорологических условий учитываются
период года, категория работ по тяжести
технические, технологические и экономические условия
расположение рабочего места, профессия
период года, профессия

Лабораторная работа №2. Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении

Тесты:

Часть лучистого потока, воспринимаемая зрением человека как свет, называется
силой света
световым потоком
освещенностью
яркостью
В каких единицах измеряется сила света?
в люменах
в канделах
в люксах
в процентах
Совмещенное освещение – это
общее + местное
естественное + искусственное
верхнее + боковое
рабочее + аварийное
Освещенность измеряется в
в процентах
в люксах
в люменах
в канделах
Искусственное освещение подразделяется по функциональному признаку на:
аварийное
рабочее
общее
комбинированное.

Лабораторная работа №3. Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений

Тесты:

Основные мероприятия по защите от электромагнитных излучений радиочастотного диапазона:
1. экранирование источника ограничение мощности источника
2. увеличение расстояния между человеком и источником
3. применение средств индивидуальной защиты
4. применение водородосодержащих материалов.

Материалы, применяющиеся для изготовления экранов для защиты от электромагнитных излучений?
1. медь
2. алюминий и его сплавы
3. свинец
4. листовая сталь.
Как осуществляется защита населения от электромагнитных полей радиотехнических объектов (РТО)
1. организация санитарно-защитных зон вокруг РТО
2. использование экранирующих свойств строительных материалов
3. заземление трубопроводов, кабелей
4. все перечисленное выше.
Электромагнитное поле – это:
1. поле между двумя телами с противоположными электрическими зарядами
2. поле вокруг проводника с током
3. особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами
4. поле вокруг пары проводников с током различного направления.
Верными являются высказывания
1. видимое излучение занимает очень широкий диапазон на шкале электромагнитных волн
2. видимое излучение занимает очень узкий диапазон на шкале электромагнитных волн
3. видимое излучение относится к механическим колебаниям
4. глаз человека обладает наилучшей видностью в желто-оранжевой части спектра

Лабораторная работа №4. Определение уровня вибрации в помещении и исследование эффективности методов и средств защиты от вибрации в производственных условиях

Тесты:

Вибрация – это
1. малые механические колебания в твердых телах
2. сейсмические волны в земной коре
3. морские приливы
4. осадки
Вибрационная болезнь проявляется в виде:
1. нарушений сердечно-сосудистой системы
2. дрожания рук и ног
3. выпадения волос
4. быстрой утомляемости
Вибрация – это
1. колебание механических тел с частотой ниже 20 Гц.
2. физический фактор, действие которого определяется передачей человеку механической энергии от источника колебаний
3. процесс распространения механических колебаний в твердом теле с частотой выше 30 гц.
4. a + в варианты
Вибрационная чувствительность (осязание) человека:
1. делится на общую (8-1000 Гц) и локальную (0,1- 63 Гц)
2. при совпадении частоты внешних колебаний с колебаниями собственных частот внутренних органов человека 20...30 Гц приводит к явлению резонанса
3. при совпадении частоты внешних колебаний с колебаниями собственных частот внутренних органов человека 100...300 Гц приводит к явлению резонанса.
4. лежит в диапазоне частот от 1 до 1 000 Гц
Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует:
предельно-допустимые концентрации вредных веществ
предельно-допустимые уровни общей вибрации
предельно-допустимые выбросы вредных веществ
правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием.

Лабораторная работа №5. Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений

Тесты:

Для обнаружения ионизирующего излучения и измерения энергии применяют
1. дозиметры, радиометры
2. амперметры, вольтметры
3. потенциометры
4. ионизаторы
Соответствие между названиями дозовых характеристик и единицами измерения:

1) активность А) Рентген

2) экспозиционная доза В) Зиверт

3) поглощенная доза С) Беккерель

4) эквивалентная доза D) Грей

Е) нет соответствия

Варианты ответов

1-С, 2-А, 3-Е,4-D
1. 1-А, 2-D, 3-C, 4-В
2. 1-Е, 2-А, 3-D, 4-Е
3. 1-С, 2-А, 3-D, 4-В

Излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака, называется:
электромагнитным
рентгеновским
ионизирующим
всё перечисленное
Нестабильные химические элементы, способные к самопроизвольному распаду и осуществляющие его, называются:
1. изотопами
2. радионуклидами
3. изомерами
4. квантами
Единицы эквивалентной дозы в системе СИ и внесистемные единицы
грей
зиверт
рентген
бэр

Лабораторная работа №6. Определение уровня шума (звукового давления) на территории и в помещении. Исследование эффективности методов и средств защиты от шума на производстве

Тесты:

Слуховой анализатор человека:
воспринимает акустические колебания с частотой ниже 16 Гц
не имеет нижнего предела чувствительности
имеет порог болевой чувствительности 120-140 дБ
воспринимает акустические колебания с частотой выше 20 000 Гц
Повреждение слухового анализатора сопряжено со следующими опасностями:
невозможностью распознания места нахождения звука
невозможностью восприятия звуковой информации
нарушением координации
нарушением болевой чувствительности.
Наиболее опасным для человека является шум:
постоянный
прерывистый
импульсный
монотонный.

Меры защиты от воздействия интенсивного шума на организм.
соблюдение режима труда
соблюдение питьевого режима
использование средств коллективной защиты
шумоизоляция.
Коллективные меры защиты от воздействия шума на рабочих местах:
наушники
шумоизолированные помещения
режим труда
шумоизоляция оборудования.

Лабораторная работа №7. Исследование эффективности средств обеспечения электробезопасности (защитное заземление и зануление эл. установок; защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000В)

Тесты:

Электролитическое действие тока проявляется в
нарушении сердечной деятельности или дыхания
раздражении и возбуждении живых тканей организма
ожогах отдельных участков тела
разложении крови и других органических жидкостей организма
Защитное зануление – это
преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей оборудования с нулевым защитным проводником
введение устройства, автоматически отключающего оборудования
преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей
предохранительное средство индивидуальной защиты работающего
Действие электрического тока может привести
ожогам, отморожениям
электрическим травмам и электрическим ударам
электрическим ударам и невралгии
аллергическим реакциям
Электрические ожоги бывают
химические, физические
электролитические, термические
токовые, дуговые
химические, термические

При оказании помощи пораженному электрическим током прежде всего необходимо
убедится в наличии пульса
проверить реакцию зрачков на свет
освободить пострадавшего от воздействия электрического напряжения
положить холод на голову

Малинин Александр Маркович

Силла Светлана Александровна

Эмиров Игорь Халилович

Подвигин Геннадий Петрович

Безопасность жизнедеятельности

Практикум по подготовке и выполнению лабораторных работ
для студентов сервисных специальностей всех форм обучения

	Подп. к печати 17.11.2011	Формат 6084 1/16
Усл. печ. л.5,83 п.л.	Уч.-изд. л. 9,25 п.л.	Тираж 150 экз.
Изд. № 001	Заказ № 2388

РИО СПбГУСЭ, лицензия ЛР № 040849

Член Издательско-полиграфической Ассоциации университетов России

Государственный регистрационный номер 2047806003595 от 06.02.2004 г.

СПб государственный университет сервиса и экономики

191015, г. Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7

 Только для студентов инженерных специальностей.

1. СММА ФОРМА КАЧЕСТВА К~сіптік т~жірибе бойынша ~дістемелік н~с~
2. Королевский путь путь по которому на протяжении многих столетий проезжали польские короли- место сплетен
3. Детский сад общеразвивающего вида 86 Нижнекамского муниципального района Республики Татарстан
4. Вторичная профилактика бронхиальной астмы
5. кредитної політики як проведення операцій із цінними паперами на відкритому ринку що відповідає загальній.
6. тема взаимоотношений между МКК и ПСС определена в Инструкции по организации и проведению туристских походов
7. тематичних наук Київ 1999 Дисертацією є рукопис
8. Ofthecentury New Englnd rchitecture t its best
9. начало экзаменов в 9
10. Контрольная работа для студентов 080200

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе

Практикум по подготовке и выполнению лабораторных работ для студентов сервисных специальностей всех форм об

Поможем написать учебную работу

Выберите тип работы:

содержание

Общие сведения

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №1.

Исследование микроклиматических параметров воздуха рабочей зоны в помещении

Вопросы для самопроверки

Лабораторная работа №2.Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении(2 часа)

Естественное освещение

Искусственное освещение

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №2

Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении

Вопросы для самопроверки

Лабораторная работа №3.Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений (2 часа)

Общие сведения

Воздействие ЭМП на организм человека и защита от них

Методика выполнения работы. Применяемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №3

Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений

вопросы для самопроверки

Общие сведения

Нормативные основы аттестации рабочих мест по вибрационному фактору

Оценка фактических условий труда на рабочем месте по степени вредности

Методы борьбы с вибрацией

Методика проведения работы. Применяемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы. Измерение виброускорения

Измерение логарифмических уровней виброускорения или виброскорости в децибелах (дБ)

Лабораторная работа №4

Определение уровня вибрации в помещении и исследование эффективности методов и средств защиты от вибрации в производственных условиях

Вопросы для самопроверки

Лабораторная работа №5.Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений (2 часа)

1. Общие сведения

2. Защита от ионизирующих излучений

3. Порядок проведения работы. Применяемые приборы и материалы

Лабораторная работа №5

Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений

Вопросы для самопроверки

Общие сведения

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №6

Определение уровня шума (звукового давления) на территории и в помещении. Исследование эффективности методов и средств защиты от шума на производстве

Вопросы для самопроверки

Общие сведения

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №7 (Часть 1)

Защитное заземление и зануление электроустановок

Вопросы для самопроверки

Лабораторная работа №7 (часть 2)Защитное отключение в электрустановках напряжением до 1000 В

Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №7 (часть2)

Защитное отключение в электроустановках напряжением до 1000 В

Вопросы для самопроверки

ЛИТЕРАТУРА

Проверочное мини-тестированиепри подготовке к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Исследование микроклиматических параметров
воздуха рабочей зоны в помещении

Лабораторная работа №2.
Исследование параметров естественного и искусственного освещения в помещении
(2 часа)

Методика проведения работы.
Используемые приборы и оборудование

Лабораторная работа №3.
Исследование эффективности методов и средств защиты от электромагнитных излучений (2 часа)

Нормативные основы аттестации рабочих мест
по вибрационному фактору

Оценка фактических условий труда на рабочем месте
по степени вредности

Измерение логарифмических уровней виброускорения
или виброскорости в децибелах (дБ)

Лабораторная работа №5.
Исследование эффективности средств защиты от ионизирующих излучений (2 часа)

Лабораторная работа №7 (часть 2)
Защитное отключение в электрустановках напряжением до 1000 В

Методика проведения работы.
Используемые приборы и оборудование

Проверочное мини-тестирование
при подготовке к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»