1. Визначити допустиму кількість робочих місць, обладнаних ЕОМ
Згідно п. 4.1.2 Правил охорони праці при роботі з ЕОМ [15]: «Площа, виділена для одного робочого місця з відеотерміналом або персональною ЕОМ, повинна складати не менше 6 кв.м, а об’єм - не менше 20 куб.м»
Таким чином:
Кількість робочих місць за нормами площі:
(4.1)
Кількість робочих місць за нормами об’єму:
, (4.2)
де – площа приміщення;
– допустима площа, виділена для одного робочого місця з відеотерміналом або персональною ЕОМ;
– об’єм приміщення;
– допустимий об’єм, виділений для одного робочого місця з відеотерміналом або персональною ЕОМ.
Приймаємо найменшу кількість робочих місць.
2. Визначити нормативні значення параметрів мікроклімату
Температуру і ентальпію зовнішнього повітря визначаємо враховуючи, що в теплий період приймаємо розрахункові значення за параметрами А, в холодний – за параметрами В. Інші параметри – відносну вологість і вологовміст – знаходимо за допомогою -діаграми або теплотехнічної залежності:
. (4.3)
Заносимо знайдені значення в таблицю 4.4.
Таблиця 4.4 – Розрахункові параметри зовнішнього повітря
Місто | Період року | tн, °С | , кДж/кг | , % | , г/кг | Розрахункова географічна широта, град. пн. ш. |
Нормовані параметри мікроклімату знаходимо відповідно до Правил з охорони праці при роботі з ЕОМ або за оптимальними нормами [2].
Таблиця 4.5 – Нормовані значення параметрів мікроклімату
Період року | Категорія робіт | , °С | Прийнята до розрахунків , °С | , % | , г/кг | Vп, м/с |
3. Визначення кількісних значень основних шкідливостей
У теплий період року в адміністративно-побутових та офісних приміщеннях основними шкідливостями, що визначають систему підтримання мікроклімату та її параметри, є тепловиділення від наявного обладнання і людей та надходження тепла через світлові прорізи. Також виникають виділення вологи, які потрібно враховувати.
В холодний період основним шкідливим виділенням стає волога.
Крім того, при роботі офісної техніки неодмінно виділяються шкідливі речовини (озон, бензол і т. п.), але інтенсивності їх виділення важко піддаються визначенню.
3.1. Тепловиділення від обладнання приймаються в залежності від їх номінальної потужності з урахуванням тривалості їх роботи:
, (4.4)
де 3,6 – коефіцієнт для переводу Вт в кДж/год;
– кількість приладів, шт;
– потужність обладнання, Вт;
– коефіцієнт використання обладнання.
3.2. Виділення тепла людьми для теплого періоду року визначаються за формулою:
, (4.5)
де nпр – кількість працівників;
– виділення явного тепла одним чоловіком, якщо відомо статевий розподіл працівників, то для жінок табличне значення зменшується на 15% .
3.3. Надходження тепла за рахунок сонячної радіації знаходимо за формулою [5]:
, (4.6)
де– площа заскленої поверхні, ;
– питома величина теплонадходжень через засклені поверхні, кДж/(м2×год);
– коефіцієнт, що залежить від кількості рядів скла і ступеня їх забрудненості:
, (4.7)
де – при подвійному заскленні в одній рамі [5];
– при звичайному забрудненні[5].
Питому величину теплонадходжень через засклені поверхні визначаємо з урахуванням розрахункової географічної широта обраного міста, азимута повздовжньої осі цеху, напряму куди виходять вікна.
3.4. Інтенсивності виділень вологи
В офісних приміщення основними джерелами вологи є виділення вологи від працівників. Крім того можуть бути виділення вологи внаслідок мокрого прибирання, приготування чаю чи якихось особливих процесів. Однак, в загальному випадку їх кількість є набагато меншою ніж вологовиділення людьми, тому в розрахунок, як правило, приймаються тільки останні:
Вологовиділення працівниками визначаємо за формулою:
, (4.8)
де – табличне значення величини виділення вологи одним чоловіком залежно від температури повітря в приміщенні і категорії виконуваних фізичних робіт. Жінки виділяють 85% вологи, підлітки 75% вологи від табличних значень, приведених на 1 чоловіка. В залежності від оптимального значення температури повітря для холодного і теплого періоду року, визначаємо і .
4. Визначення мінімально необхідної кількості свіжого повітря, згідно норм мінімальної подачі на одного працівника.
СНиП 2.04.05-91*У [1] встановлює такі норми мінімальної подачі свіжого повітря на одного працівника:
«При можливості природного провітрювання у приміщеннях з питомим об’ємом на 1 людину менше 20 м3 подача зовнішнього повітря повинна складати не менше 30 м3/год на кожного працівника, при об’ємі 20 м3/людину і більше - подача не менше 20 м3/год на 1 працівника:
, м3/год. (4.9)
5. Визначення необхідних параметрів систем забезпечення мікроклімату в теплий період року.
5.1. Якщо температура зовнішнього повітря менша за допустиму температуру в приміщенні, то дотримання допустимих значень параметрів мікроклімату в теплий період року можливе за рахунок самої вентиляції (без кондиціонування). В такому разі необхідну продуктивність вентиляції Lвент (м3/год) за виділеннями явного тепла визначають за формулою:
, (4.10)
– сумарні виділення надлишкового явного тепла в приміщенні від усіх наявних джерел, кДж/год;
. (4.11)
с – теплоємність повітря, для стандартних умов с = 1 кДж/(кг×оС);
r - густина повітря, r = 1,2 кг/м3 ;
tвит – температура повітря, що виходить з приміщення і видаляється системою витяжної вентиляції (не більше від tнорм), оС;
tпр – температура припливного повітря, оС.
Для уточнення способу вентиляції необхідно обчислити кратність повітрообміну :
, (4.12)
де V – об’єм приміщення, м3 .
5.2. Якщо температура зовнішнього повітря в теплий період року вища або близька до нормативної в приміщенні, то необхідно використати систему кондиціонування повітря та визначити кількість надлишкового тепла, включаючи теплонадходження від припливного повітря (якщо tпр>tнорм).
, (4.13)
де – теплонадходження від припливного повітря, яке має вищу температуру ніж температура в приміщенні:
, (4.14)
Для завершення розрахунків і підготовки до підбору обладнання потрібно визначити мінімально необхідну охолоджувальну потужність пристроїв кондиціювання повітря (кВт):
. (4.15)
, (4.16)
5.3. Кількість надлишкової вологи, яку потрібно видаляти системою кондиціонування з урахуванням часткового її видалення системою вентиляції можна знайти із формули:
, (4.17)
де – кількість вологовиділень яка буде видалятись системою вентиляції з прийнятою мінімальною продуктивністю, яка в свою чергу може бути визначена із стандартної залежності:
, (4.18)
6. Визначення необхідних параметрів системи забезпечення мікроклімату з урахуванням інтенсивності виділення основних шкідливостей в холодний період року
В холодний період року головними шкідливостями є виділення вологи і необхідна продуктивність систем вентиляції згідно СНиП 2.04.05-91 визначається за формулою:
, (4.19)
7. Зробити висновки щодо влаштування систем забезпечення мікроклімату в заданому приміщенні.
Більш детально розв’язок подібних задач викладено в [7, c. 57-58; 8, c. 37-42; 5, с. 69-71].