2. Примеры решения задач

Задача 1. Определить нормируемые показатели микроклимата для помещения конструкторского бюро. Средняя температура наружного воздуха +8° С.

Решение.

1. Нормируемые показатели микроклимата определяются по Сан П и Н 9-80 РБ 98 (прил. 1).

2. Так как среднесуточная температура наружного воздуха +8° С, то пе­риод года холодный.

3. Работу, выполняемую в конструкторском бюро, можно отнести к кате­гории легких Iб (работа, выполняемая сидя, стоя или сыпанная с ходьбой и со­провождающаяся незначительным физическим напряжением, с энергозатратами 140-174 Вт (прил. 2)).

4. Работу в конструкторском бюро можно отнести к работам оператор­ского типа, связанную нервно-эмоциональным напряжением. Следовательно, в помещении должны создаваться оптимальные микроклиматические условия.

5. Таким образом, значения оптимальных показателей микроклимата бу­дут определяться по табл. 1.1 (прил. 1):

а) температура воздуха t = 21 - 23° С;

б) относительная влажность φ = 40-60%;

в) скорость движения воздуха V = 0,1 м/с.

Задача 2. Рассчитать необходимый воздухообмен для удаления избыточного тепла и кратность воздухообмена в помещении, где проводится ремонт телеви­зоров. Мощность, потребляемая одним телевизором, Р = 200 Вт. Количество рабочих мест n = 10. Объем помещения 675 м³. В осветительной системе при­меняется 12 ламп накаливания, мощность одной лампы 150 Вт; светильники открытые подвесные. Площадь остекления помещения F_OCT = 30 м². Окна с двойным остеклением и металлическими переплетами выходят на север. Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции помещения Q_ПOM состав­ляют 15% от суммарных теплопоступлений. Среднесуточная температура на­ружного воздуха 17° С.

Решение.

1. Расчет теплоизлучений от телевизоров производится по формуле

Q_TЕП = 860 ∙ Р ∙ n ∙ n₁ ∙ n₂ ккал/ч,

где 860 — тепловой эквивалент 1кВт∙ч, т.е. тепло, эквивалентное 1кВт∙ч элек­трической энергии;

Р — мощность, потребляемая телевизором, кВт;

n — количество телевизоров (определяется по числу рабочих мест);

n₁ — коэффициент использования установочной мощности радиотехни­ческих устройств (n₁ = 0,7-0,93), принимаем равным 0,7;

n₂ — коэффициент одновременной работы всех телевизоров (принимаем равным 1).

Тогда

Q_TЕП = 860 ∙ 0,2 ∙ 10 ∙ 0,7 ∙ 1 = 1204 ккал/ч,

2. Теплопоступления от искусственного освещения оцениваются выраже­нием:

Q_ОСВ = 860 ∙ N_ОСВ ∙ n₃ ккал/ч ,

где N_ОСВ — суммарная мощность осветительной системы, кВт;

n₃ — коэффициент использования установочной мощности светильников; для светильников открытых подвесных n₃ = 0,1 (прил. 3).

Следовательно,

Q_OCB = 860 ∙ 0,15 ∙ 12 ∙ 0,1 = 155 ккал/ч.

3. Теплопоступления от солнечной радиации рассчитываются из выражения

Q_COJIH = 860 ∙ F_OCT ∙ q_РАД ∙ А_ОСТ ∙ К ∙ 10^-3 ккал/ч,

где F_OCT — площадь остекления (по условию F_OCT = 30 м²);

q_РАД — количество тепла, поступающего в помещение через 1 м² остек­ленной поверхности, Вт/и2. Для окон с двойным остеклением и металлически­ми переплетами q_РАД = 93 Вт/м² (прил.4);

А_ОСТ — коэффициент. Для двойного остекления равен 1,15;

К — коэффициент, учитывающий загрязнение остекления (примем рав­ным 0,8).

Тогда:

Q_COJIH = 860 ∙ 30 ∙ 0,093 ∙ 1,15 ∙ 0,8 = 2207 ккал/ч.

4. Теплопоступления от обслуживающего персонала оцениваются соот­ношением:

Q_n = n ∙ q ккал/ч,

где n — количество работающих в смену;

q — количество явного тепла, выделяемого одним человеком, — зависит от энергозатрат организма или категории выполняемых работ. При работе обще­обменной вентиляции для легкой Iб работы принимаем q^Я_Л = 79 ккал/ч (прил. 5). Следовательно,

Q_n = 10 ∙ 79 = 790 ккал/ч.

5. Рассчитываются суммарные теплопоступления Q_ПОСТ в помещении:

Q_ПОСТ = Q_TЕП + Q_OCB + Q_COJIH + On = 1204 + 155 + 2207 + 790 = 4356 ккал/ч.

6. Суммарные теплопотери в помещении от суммарных теплопоступлений составляют 15%, следовательно,

Q_ПОT = 4356 ∙ 0,15 = 653 ккал/ч.

7. Избытки тепла в помещении Q_ИЗБ составят

Q_ИЗБ = Q_IIOCT — Q_ПОT = 4356 — 653 = 3703 ккал/ч.

8. Необходимый воздухообмен в помещении L_ПРИТ оценивается выражением

где С_b — теплоемкость воздуха, ккал/(кг град). Она составляет С_b = 0,24 (кг град);

— плотность воздуха, равная 1,2 кг/ м³;

t_УД — температура воздуха, удаляемого из помещения, ° С;

t_ПРИТ — температура приточного воздуха, ° С.

Тогда:

9. Кратность воздухообмена в помещении определяется из выражения

где L — количество воздуха, поступающего в помещение за 1 час, м³/ч;

V_n — объем помещения, м³.

Следовательно,

Задача 3. Определить необходимый воздухообмен в помещении при следую­щих услови-ях: в результате утечки через неплотности оборудования в воздуш­ную среду рабочего помещения объемом V = 875 м³ поступают пары бензола, концентрация которого составляет 15 мг/м³, избытки тепла в помещении Q_ИЗБ = 3500 ккал/ч. Температура воздуха, удаляемого из помещения +22° С, приточ­ного — +16° С.

Решение:

1. Общее количество бензола σ, поступающего в помещение за 1 час, оценивается выражением

где q_ФАКТ — фактическая концентрация бензола в воздухе помещения;

V_ПOM — объем помещения, м³;

K — коэффициент запаса, учитывающий неравномерность распределения вредностей по объему помещения, K = 2 ч^-1.

Тогда

σ = 15 ∙ 875 ∙ 2 = 2650 м³/ч,

2. Для разбавления бензола до предельно допустимой концентрации (ПДК) необходи-мое количество воздуха L_ПРИТ1 определяется из соотношения

где К_ПДК — значение предельно допустимой концентрации бензола, мг/м³ (прил. 6).

Следовательно:

L_ПРИТ1 = 26250 / 5 = 5250 м³/ч.

3. Объем воздуха, необходимый для ассимиляции избытков тепла в помеще­нии, рассчитывается по формуле

где Q_ИЗБ — избытки тепла в помещении, ккал/ч;

С_b — теплоемкость воздуха, ккал/(кг град);

ρ_b — плотность воздуха, кг/м³;

t_УД — температура воздуха, удаляемого из помещения, ° С;

t_ПРИТ — температура приточного воздуха, ° С.

Тогда

4. Принимается необходимый объем подаваемого воздуха по наибольшему из значений. В данном случае L_ПРИТ1 = 5250 м³/ч.

5. Кратность воздухообмена в помещении оценивается выражением:

Тогда

K = 5250/875 = 6 ч^-1.