Расчет параметров вентиляции для помещения вычислительного центра, как средства защиты от факторов, пагубно влияющих на микроклимат рабочей зоны

Расчет вентиляции проводится для наиболее неблагоприятных условий: тёплый период года, в помещении включены все ПЭВМ (6 шт. мощностью 500 Вт). В помещении работает 3 инженера. Учитывая, что один человек выделяет 90 Вт тепла, тепловыделение от людей составит:

Тепловыделения от ПЭВМ и источников искусственного освещения определяются по формуле:

(6.9)

где Q - тепловыделения, Вт;

N - суммарная мощность устройств, Вт;

n - коэффициент тепловых потерь

(n=0,7 для ПЭВМ, n=0,55 для люминесцентных ламп).

Тепловыделения от 3-х ПЭВМ составит

Тепловыделения от 6-ти ламп ЛТБ-40 составят:

В тёплый период года необходимо также учитывать тепловыделения от солнечной радиации. Рассматриваемое помещение находится на третьем этаже двухэтажного здания, окна ориентированы на восток и имеют двойное остекление в деревянной раме. Поэтому тепловыделения от солнечной радиации можно определить по формуле:

(6.10)

где - тепловыделения от солнечной радиации, Вт;

S - площадь остекления, м²;

q - тепловыделения через 1 м² поверхности остекления, Вт/м²;

h - коэффициент учёта характера остекления.

В рассматриваемом случае S= 4 м², q = 145 Вт/ м², h = 1,15.

Тогда по 5.10:

Суммарные избыточные тепловыделения

Объём приточного воздуха, необходимого для поглощения избытков тепла определяется по формуле:

(6.11)

где G - объём приточного воздуха, м3/ч;

Q - теплоизбытки, Вт;

Cр - удельная теплоёмкость воздуха (1000 Дж/(кг ));

r - плотность воздуха (1,2 кг/м3);

- температура удаляемого воздуха, ;

- температура приточного воздуха, .

Температура приточного воздуха в тёплый период года для широты Воронежа принимается равной 20 . Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:

(6.12)

где - температура удаляемого воздуха, ;

- оптимальная температура воздуха в рабочей зоне (23 );

a - температурный градиент (1 /м);

H - высота помещения (2,7 м).

= 23 + 1 (2,7-2) = 23,7 .

Тогда по формуле 6.11 имеем:

Проведём расчёт принудительной внешнеобменной приточной вентиляции для указанного помещения. Вентиляционная система состоит из следующих элементов:

- приточной камеры, в состав которой входят вентилятор с электродвигателем, калорифер для подогрева воздуха в холодное время года и жалюзийная решётка для регулирования объёма поступающего воздуха;

- круглого стального воздуховода длиной 1,5 м;

- воздухораспределителя ВП для подачи воздуха в помещение.

Потери давления в вентиляционной системе определяются по формуле:

(6.13)

где H - потери давления, Па;

R - удельные потери давления на трение в воздуховоде, Па/м;

l - длина воздуховода, м;

x - суммарный коэффициент местных потерь в системе;

V - скорость воздуха (V=3 м/с);

r - плотность воздуха (r=1,2 кг/ м³).

Необходимый диаметр воздуховода для данной

вентиляционной системы:

Принимаем в качестве диаметра ближайшую cтандартную величину - 0,45 м. Для воздуховода данного диаметра удельные потери давления на трение R=0,24 Па/м.

Местные потери возникают в жалюзийной решётке (x=1,2), воздухораспределителе (x=1,4) и калорифере (x=2,2). Тогда суммарный коэффициент x = 1,2+1,4+2,2 = 4,8.

Тогда по формуле 6.13 имеем:

С учётом 10%-ого запаса

6.5 Требования по пожарной безопасности

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха) и источника загорания (импульса). Окислителем может быть не только кислород, но и хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и т.д.

Особенностью современных ПЭВМ является очень высокая плотность размещения электронных схем. В непосредственной близости друг от друга располагаются соединительные провода, коммутационные кабели и так далее. При протекании по ним электрического тока выделяется значительное количество теплоты, что может привести к повышению температуры отдельных узлов до 80–100 °С, что, в свою очередь, может привести к возникновению пожара.

Для большинства помещений вычислительного центра установлена категория пожарной опасности В. В зависимости от пределов огнестойкости строительных конструкций установлены 8 степеней огнестойкости зданий. Учитывая высокую стоимость электронного оборудования, а также категорию пожарной опасности, здания, в которых предусмотрено размещение ПЭВМ, должны быть I или II степеней огнестойкости.

В помещениях должны находиться планы эвакуации людей на случай пожара (План эвакуации). Необходимо строгое соблюдение мер противопожарной безопасности на рабочих местах.

При проектировании зданий необходимо предусмотреть безопасную эвакуацию людей на случай возникновения пожара. При возникновении пожара люди должны покинуть здание в течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу.
Число эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа зданий определяется расчетом, но должно составлять не менее двух. Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточенно. При этом лифты и другие механические средства транспортирования людей при расчетах не учитывают. Ширина участков путей эвакуации должна быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации не менее 0.8м. Ширина наружных дверей лестничных клеток должна быть не менее ширины марша лестницы, высота прохода на путях эвакуации - не менее 2 м. При проектировании зданий и сооружений для эвакуации людей должны предусматриваться следующие виды лестничных клеток и лестниц: незадымляемые лестничные клетки (сообщающиеся с наружной воздушной зоной или оборудованные техническими устройствами для подпора воздуха); закрытые клетки с естественным освещением через окна в наружных стенах; закрытые лестничные клетки без естественного освещения; внутренние открытые лестницы (без ограждающих внутренних стен); наружные открытые лестницы. Для зданий с перепадами высот следует предусматривать пожарные лестницы.

Рисунок 6.1 – План эвакуации из производственного помещения

Помещение машинного зала должно быть оборудовано пожарными извещателями, которые позволяют оповестить дежурный персонал о пожаре. Пожарные извещатели преобразуют неэлектрические физические величины (излучение тепловой или световой энергии, движение частиц дыма) в электрические, которые в виде сигнала определенной формы направляются по проводам на приемную станцию.

В качестве пожарных извещателей в машинном зале устанавливаются дымовые фотоэлектрические извещатели типа ИДФ-1 или ДИП-1. Исходя из высоты потолка (4 м) и площади помещения (30–40 м²) по нормам достаточно одного извещателя на машинный зал. Эти устройства характеризуются высокой скоростью и надежностью срабатывания и работают на принципе рассеяния частицами дыма теплового излучения.

Основные способы пожаротушения:

§ охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

§ изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;

§ механический срыв пламени сильной струей воды или газа; торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;

§ создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже установленного диаметра.

К средствам тушения относятся огнетушащие вещества и составы. В качестве средств тушения используют воду, пены (воздушно-механические различной кратности и химические), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха или диоксида углерода; инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы); гомо- геновые ингибиторы, низкокипящие гологеноуглероды-хлодоны; гетерогенные ингибиторы — огнетушашие порошки; комбинированные составы.

Для тушения обычных твердых материалов (дерево, уголь, бумага резина, текстиль и др.) используют все виды средств, прежде всего вода.

Для тушения плавящихся при нагреве материалов (каучук, стеарин и др.) используют распыленную воду, пену, хладоны, порошки.

Для тушения горючих материалов, в т.ч. сжиженных, используются газовые составы, порошки, вода — для охлаждения оборудования.

Для тушения металла и их сплавов, металлосодержащих соединений используются только порошки.

Для тушения электроустановок под напряжением используются хладоны, порошки, диоксид углерода.

В помещении в целях обеспечения пожарной безопасности предусмотрено:

- щит пожарный открытый;

- 2 порошковых огнетушителя ОП-5;

- углекислотный огнетушитель ОУ-2;

- воздушно-пенный огнетушитель ОВП-4;

- ящик пожарный с песком;

- лопата;

- 2 конусообразных ведра.

6.6 Экологичность проекта

В помещении, в котором осуществлялась работа над дипломным проектом используется оборудование, соответствующее международным стандартам по электромагнитным излучениям. Бытовые отходы утилизируются коммунальной службой. Для ПЭВМ требуется осуществлять техническое обслуживание и модернизацию, что положительным образом скажется на показателях экологичности, а также продлит ее срок службы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предприятиям, разрабатывающим изделия при помощи Creo, для подготовки документации необходимо иметь в своем распоряжении возможность использования общеупотребительного формата данных. Применение связки технологий XML и XSL, позволяющих отделить форму от содержания, даёт возможность упростить процесс преобразования данных. Получив документ в формате XML, можно использовать его для преобразования в PDF, либо в другой общеупотребительный формат.

В рамках настоящей дипломной работы были разработаны:

- структура xml-представления спецификации;

- шаблоны XSL для групповой спецификации по ГОСТ 2.113 – 75;

- программу-конвертер, выполняющую преобразование xml-файла в промежуточный файл рассматриваемого формата, а также реализующую интерфейс между пользователем и программными средствами, выполняющими дальнейшее преобразование (с использованием xsl-шаблонов).

Для разработанного приложения и используемых им компонент был создан инсталляционный пакет, упрощающий процесс установки.

Результатом использования разработанных программных средств явилось получение спецификации в формате PDF удовлетворяющей нормам ГОСТ 2.113 – 75.

Проведённые экономические расчёты доказали эффективность применения разработанных программных средств на предприятиях.

Были приведены нормы и правила, при соблюдении которых (в компьютерных лабораториях), риск возникновения профессиональных заболеваний ничтожно мал.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. С.Н.Смирнов, XML и JDBC. Практическое введение, Гелиос АРВ, 2010г., 188с.

2. Джо Грэй, Динар Дальви, Фредрик Нормен, XML.NET, Лори, 2012г., 642с.

3. PartList. Руководство пользователя. – Воронеж, Солвер. – 2013 г., 38 с.

4. Елена Бенкен, PHP, MySQL, XML. Программирование для Интернета, БХВ-Петербург, 2011 г., 304 с.

5. Дуг Тидуэлл, XSLT, Символ-Плюс, 2010 г., 960 с

6. Борис Пахомов, С/С++ и MS Visual C++ 2012, БХВ-Петербург, 2013 г., 502 с.

7. Введение в Creo Parametric 2.0. – Воронеж, Солвер. – 2013г., 707 с.

8. Введение в Windchill PDMLink 10.0. – Воронеж, Солвер. – 2012 г., 202 с.

9. Кукин П.П. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. – М.: Высшая школа, 1999. – 318 с.

10. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ Шум. Общие требования безопасности. – М.: Госстандарт СССР, 1983 – 11 с.

11. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, ПЭВМ и организации работы. – М.: ИВЦ Госкомсанэпидемнадзора России, 1996. – 32 с.

12. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. Госстандарт СССР, – М.: 1982 – 7 с.

13. СНИП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. – М.: Минстрой России, 1995. – 70 с.

14. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – М.: ИВЦ Госкомсанэпидемнадзора России, 1996. – 12 с.

15. СНиП II-2-80 Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов. – М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1984 – 57 с.

16. 20 ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. – М.: Госстрой СССР,1991 - 65 с.

17. ГОСТ 12.0.003-74. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. – 4 с.

18. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования. – М.: Стандартинформ, 2006. – 69 с.

19. ГОСТ 12.2.032-78. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 9 с.

20. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. – М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 2003. – 27 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ЛИСТИНГ ШАБЛОНА XSL

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"

xmlns:fo="http://www.w3.org/1999/XSL/Format">

<xsl:template match="specification">

<fo:root>

<fo:layout-master-set>

<fo:simple-page-master master-name="page1"

page-height="210mm"

page-width="297mm"

margin-top="8mm"

margin-bottom="5mm"

margin-left="5mm"

margin-right="5mm">

<fo:region-body

margin-top="27mm"

margin-bottom="90mm"

margin-left="0mm"

margin-right="0mm"/>

<fo:region-before extent="27mm"/>

<fo:region-after extent="90mm"/>

</fo:simple-page-master>

<fo:simple-page-master master-name="page2"

page-height="210mm"

page-width="297mm"

margin-top="8mm"

margin-bottom="5mm"

margin-left="5mm"

margin-right="5mm">

<fo:region-body

margin-top="27mm"

margin-bottom="15mm"

margin-left="0mm"

margin-right="0mm"/>

<fo:region-before extent="27mm"/>

<fo:region-after extent="15mm"/>

</fo:simple-page-master>

<fo:page-sequence-master master-name="contents">

<fo:single-page-master-reference master-reference="page1"/>

<fo:single-page-master-reference master-reference="page2"/>

</fo:page-sequence-master>

</fo:layout-master-set>

<fo:page-sequence master-reference="page1">

<fo:static-content flow-name="xsl-region-before">

<fo:table>

<fo:table-column column-number="1" column-width="35mm"/>

<fo:table-column column-number="2" column-width="35mm"/>

<fo:table-column column-number="3" column-width="20mm"/>

<fo:table-column column-number="4" column-width="20mm"/>

<fo:table-column column-number="5" column-width="35mm"/>

<fo:table-column column-number="6" column-width="22mm"/>

<fo:table-column column-number="7" column-width="60mm"/>

<fo:table-column column-number="8" column-width="60mm"/>

<fo:table-body font-family="GOST_B" font-size="10pt" text-align="center">

<fo:table-row line-height="5.75mm" >

<fo:table-cell column-number="1" border-style="solid">

<fo:block> Инв. № подл. </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="2" border-before-style="solid" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> Подп. и дата </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="3" border-before-style="solid" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> Взам. инв. № </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="4" border-before-style="solid" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> Инв. № дубл </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="5" border-before-style="solid" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> Подп. и дата </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="6" border-right-style="dashed">

<fo:block> </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="7" border-before-style="dashed" border-right-style="dashed">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="8" border-before-style="dashed" border-right-style="dashed">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

</fo:table-row>

<fo:table-row line-height="5.75mm">

<fo:table-cell column-number="1" border-after-style="solid" border-left-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block>   </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="2" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="3" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="4" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="5" border-after-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block> </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="6" border-after-style="solid" border-right-style="dashed">

<fo:block> </fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="7" border-after-style="solid" border-right-style="dashed">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="8" border-after-style="solid" border-right-style="dashed">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

</fo:table-row>

</fo:table-body>

</fo:table>

<fo:table table-layout="fixed" width="287mm">

<fo:table-column column-number="1" column-width="7.5mm"/>

<fo:table-column column-number="2" column-width="7.5mm"/>

<fo:table-column column-number="3" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="4" column-width="60mm"/>

<fo:table-column column-number="5" column-width="60mm"/>

<fo:table-column column-number="6" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="7" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="8" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="9" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="10" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="11" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="12" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="13" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="14" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="15" column-width="10mm"/>

<fo:table-column column-number="16" column-width="42mm"/>

<fo:table-body line-height="5mm" font-family="GOST_B">

<fo:table-row>

<fo:table-cell column-number="1" border-left-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block-container line-height="7.5mm" top="1mm" position="absolute" reference-orientation="90">

<fo:block text-align="right" font-size="12pt">

Формат

</fo:block>

</fo:block-container>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="2" border-right-style="solid">

<fo:block-container line-height="7.5mm" top="2mm" position="absolute" reference-orientation="90">

<fo:block text-align="right" font-size="12pt">

Зона

</fo:block>

</fo:block-container>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="3" border-right-style="solid">

<fo:block-container line-height="10mm" top="1mm" position="absolute" reference-orientation="90">

<fo:block text-align="right" font-size="12pt">

Позиция

</fo:block>

</fo:block-container>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="4" border-right-style="solid">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="5" border-right-style="solid">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell number-columns-spanned="10" column-number="6" border-right-style="solid" border-after-style="solid">

<fo:block font-size="14pt">

Кол. на исполнение

</fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="16" border-right-style="solid">

<fo:block></fo:block>

</fo:table-cell>

</fo:table-row>

</fo:table-body>

<fo:table-body line-height="5mm" font-family="GOST_B">

<fo:table-row >

<fo:table-cell column-number="1" border-left-style="solid" border-right-style="solid">

<fo:block-container line-height="7.5mm" top="1mm" position="absolute" reference-orientation="90">

<fo:block></fo:block>

</fo:block-container>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="2" border-right-style="solid">

<fo:block-container line-height="7.5mm" top="2mm" position="absolute" reference-orientation="90">

<fo:block></fo:block>

</fo:block-container>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="3" border-right-style="solid">

<fo:block-container line-height="10mm" top="1mm" position="absolute" reference-orientation="90">

<fo:block ></fo:block>

</fo:block-container>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="4" border-right-style="solid">

<fo:block font-size="16pt" text-align="center">

Обозначение

</fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="5" border-right-style="solid">

<fo:block font-size="16pt" text-align="center">

Наименование

</fo:block>

</fo:table-cell>

<fo:table-cell column-number="6" border-right-style="solid">