Характеристика и общее описание рабочего места

Постников А.В. Р-58048ц

Разработка данного устройства велась на персональном компьютере в помещении Радиотехнического института УрФУ, который расположен в черте города Екатеринбурга по адресу улица Мира, 32. Здание Радиотехнического института УрФУ находится в пределах Кировского района, то есть в экологически безопасной зоне. В качестве рабочего места была выбрана аудитория Р-443 кафедры РЭИС, которая находится на 4 этаже четырехэтажного здания. Помещение представляет собой зал прямоугольной формы размером 5м´ 8м. Реальная площадь и объем на одно рабочее место оператора ЭВМ в данном помещении составляют 8 кв.м и 34 куб.м соответственно. Высота потолков составляет 2, 5 м. Выход в коридор осуществляется через один одностворчатый дверной блок шириной 1, 5 м. В помещении расположены четыре окна, имеется искусственная и естественная освещенность.

 

4. Электробезопасность.

 

В отличие от других источников опасности электрический ток нельзя обнаружить без специального оборудования и приборов, поэтому воздействие его на человека чаще всего неожиданно. При прохождении через тело человека ток оказывает вредоносное термическое, биологическое и электролитическое действия.

Основные причины поражения электрическим током:

1. случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

2. появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования;

3. появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения;

4. возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Для защиты от поражения электрическим током при повреждении изоляции должны выполнятся следующие защитные меры:

· заземление;

· зануление;

· защитное отключение;

· выравнивание потенциала;

· система защитных проводов;

· изоляция нетоковедущих частей;

· электрическое разделение сети;

· малое напряжение;

· контроль изоляции;

· компенсация токов замыкания на землю.

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений в качестве естественных заземлителей и обеспечении допустимых напряжений прикосновения не требуется сооружение искусственных заземлителей, прокладка выравнивающих полос снаружи зданий и выполнение магистральных проводников заземления внутри здания. Схема заземления приведена на рисунке 4.1.

 

Рисунок 4.1- Схема защитного заземления

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 [4] защитное заземление или зануление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом.

При проектировании производственных зданий лучше использовать контурное заземление, т.к. ток через человека, касающегося корпуса, меньше, чем при выносном, внутри контура прокладывают горизонтальные полосы, которые дополнительно выравнивают потенциалы внутри контура. В качестве искусственного заземлителя используют стальные стержни. Вертикальные заземлители соединить стальной шиной и приварить к каждому заземлителю. В здании проложить магистраль заземления, к которой присоединяются заземляющие провода. Магистраль заземления соединяется с заземлителем не менее чем в двух местах. Ниже приведен расчет заземления.

В качестве заземлителя примем стальной стержень длинной l=3 м и диаметром d=0, 06 м, располагаемый вертикально и соединенные стальной полоской 50*5 мм. В качестве грунта примем суглинок r=110 Ом∙ м.

Сопротивление одиночного вертикального электрода рассчитывается по формуле (6.1):

(6.1)

где

t-расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м

l-длина стержневого заземлителя, м

d-диаметр стержневого заземлителя, м

р_расч=р·y (6.2)

где

р-удельное сопротивление грунта, Ом·м

y-коэффициент сезонности равен 1, 7

Получаем Rв=48, 77 Ом.

Сопротивление стальной полосы, соединяющей стержневые заземлители рассчитаем по формуле (6.3):

(6.3)

r’_расч=r_расч* y’ (6.4)

где

y’=4, 5 - коэффициент сезонности для климатической зоны II.

Получаем: Rn=130, 55 Ом.

Ориентировочное число одиночных стержневых заземлителей получаем из формулы (6.5):

n=Rв/(r3 ·hв) (6.5)

где

r3-допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства, Ом;

hв- коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Принимаем r3=4 Ом согласно «Правил установки электроустановок»; hв=1

Получаем n=13шт.

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями 2l.

Необходимое число вертикальных заземлителей

n=Rв/([r3] ·hв)

где

hв=0, 66-действительное значение коэффициента использования.

Получаем n=19шт.

Общее сопротивление заземляющего устройства рассчитывается по формуле (6.6)

(6.6)

где

h=0, 34-коэффициент использования горизонтального заземлителя

Получаем R=3, 9 Ом

Расчет выполнен правильно т.к. выполняется условие R£ r3. Для уменьшения сопротивления можно увеличить число вертикальных заземлителей.

 

 

5. Освещенность рабочего места.

 

5.1 Расчет естественной освещенности.

Расчет площади световых проемов производится по формуле:

(5.1)

где S0- рассчитываемая площадь световых проемов при боковом освещении;

eH=0, 9- нормированное значение КЕО;

KЗ=1, 2- коэффициент запаса;

=11- световая характеристика окна;

KЗД=1- коэффициент затемнения противостоящими зданиями;

SП=15 м2- площадь пола;

=0.422- общий коэффициент пропускания;

r1=2 коэффициент, учитывающий повышение КЕО благодаря отраженному свету.

Коэффициенты eH, KЗ,, r1 определены по таблицам.

Получили минимальную площадь световых проемов S0=3, 12 м2. Площадь светового проема в помещении 4 м2, что достаточно для работы при естественном освещении.

 

 

5.2 Расчет искусственной освещенности рабочего места.

Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного или комбинированного освещения согласно “Классификации”. [5].

Искусственное освещение в данном помещении осуществляется с помощью 6 ламп мощностью 40 Вт каждая, расположенных равномерно в верхней зоне помещения.

Исходя из требуемого по СНиП 23.05-95 [6] и “Охpана тpуда в вычислительных центрах” [7] значения искусственной освещенности

Ен = 300лк, будем проводить расчет искусственного освещения. Методом светового потока число светильников определятся по формуле:

, (5.2)

где n = 6 шт. – число светильников;

Фл = 3120 лм– световой поток источника света (светильника);

Ао.с. = 15 м2– освещаемая площадь;

Z = 1, 1– коэффициент неравномерности распределения освещенности;

Кз = 1, 5 – коэффициент запаса;

u = 0, 5 – коэффициент использования светового потока.

Из этой формулы определяем значение существующей искусственной освещенности:

Реальное значение Ен = 378 лк при наличии 6 светильников. Полученное значение Ен допустимо, оно не превышает требуемую искусственную освещенность помещения.

 

6. Оценка шумовых и вибрационных характеристик.

Характеристикой шума являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах.

Требования к уровням определены в СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [8]. Согласно вышеуказанным нормам, уровень шума в помещении компьютерного зала не должен превышать 50 дБ. Допустимые требования к уровню звукового давления в зависимости от частоты октавных полос представлены в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 - Уровни звука, эквивалентные уровни звука и уровни звукового давления в октавных полосах частот

 

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	31, 5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровни звукового давления, дБ	86 71 61 54 49 45 42 40 38

Сильный шум действует отрицательно не только на органы слуха, но и на весь организм в целом, в том числе и на нервную систему. Шум приводит к усилению утомляемости и резкому падению производительности труда.

Для снижения шума следует:

· ослабить шум самих источников, используя звукоизоляцию;

· снизить эффект суммарного воздействия отраженных звуковых волн;

· использовать архитектурные и технологические решения, направленные на изоляцию источников шума;

· располагать помещение вдали от источников шума и вибрации.

В данном помещении источниками шумов являются встроенные в стойки ПЭВМ вентиляторы, а также лазерный принтер.

Уровень шума от вентиляторов не превышает 45 дБ (данные взяты из технического паспорта). Шум от лазерного принтера при печати не превышает 50 дБ. Следовательно, уровень шума на рабочем месте разработчика следует считать допустимым.

Допустимые уровни вибрации на рабочих местах с ПЭВМ, указанные в ГОСТ 12.1.012-90 [9], приведены в таблице 6.2. Категория вибрации по санитарным нормам – 3 тип «в», комфорт.

 

Таблица 6.2 - Допустимые нормы вибрации на всех рабочих местах с ПЭВМ

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Допустимые значения по осям Х, Y
По виброускорению	По виброскорости
м/с2	ДБ	м/с*10-2	ДБ
	0, 02		0, 18
	0, 014		0, 063
	0, 014		0, 032
	0, 028		0, 028
31, 5	0, 056		0, 028
	0, 11		0, 028

 

Для уменьшения вибрации от системных блоков необходимо производить замену или смазку вибрирующих частей в системном блоке (охлаждающих вентиляторов).

В компьютерном классе ИРИТ - РтФ основным источником вибрации является вибрация от охлаждающих вентиляторов внутри системного блока ПЭВМ. Данная вибрация практически равна нулю.

 

7. Микроклимат на рабочем месте.

Наиболее значительным фактором, который чаще всего реально влияет на производительность и безопасность труда, является микроклимат рабочего места, который характеризуется уровнем температуры и влажности воздуха, скоростью его движения. Эти параметры должны соответствовать требованиям СанПин 41-01-2003 [10], приведенным в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Требования к параметрам микроклимата в производственном помещении

Параметры Микроклимата	Значения параметров
Летом	Зимой
Температура, °C	23-25	22-24
Скорость воздушных масс, м/с	0.1-0.2	0.1
Относительная влажность, %	40-60	40-60

Вычислительная техника является источником существенных тепловыделений, что может привести к повышению температу­ры и снижению относительной влажности в помещении. В помещениях, где установлены компьютеры, должны соблюдаться определенные параметры микроклимата. В санитарных нормах СН-245-71 [11] установлены величины параметров микроклимата, создающие комфортные условия. Эти нормы устанавливаются в зависимости от времени года, характера трудового процесса и характера производственного помещения (таблица 7.2) [7].

Объем помещений, в которых размещены работники вычислительных центров, не должен быть меньше 19, 5м3/человека с учетом максимального числа одновременно работающих в смену.

Таблица 7.2 -Параметры микроклимата помещений с установленными компьютерами

Период года	Параметр микроклимата	Величина
Холодный	Температура воздуха в помещении Относительная влажность Скорость движения воздуха	22…24°С 40…60% до 0, 1м/с
Теплый	Температура воздуха в помещении Относительная влажность Скорость движения воздуха	23…25°С 40…60% 0, 1…0, 2м/с

Высокая температура воздуха, особенно в сочетании с высокой влажностью, резко снижает работоспособность оператора. При этом человек быстро утомляется, у него понижается внимание, уменьшается скорость сенсомоторных реакций, нарушается координация движений, увеличивается количество ошибок.

Компьютерный класс РТФ имеет площадь пола 30 м2, на одного работающего приходится 8 м2, что соответствует требованиям ГОСТ 12.1.003-83 [12].

Средняя температура воздуха в помещении составляет +22 °С, относительная влажность - 46%, атмосферное давление - 750 мм.pт.ст., содержание пыли - не более 10 мг/м воздуха рабочего места, максимальные размеры частиц - 2 мкм.

Помещение лаборатории не оборудовано системами кондиционирования или вентиляции, воздухообмен в нем обеспечивается путем естественного проветривания помещения (открытие окон) на основании субъективных ощущений персонала. Вследствие этого температура в помещении неравномерно колеблется в пределах от 20 до 25°С, влажность – от 30 до 80%.

 

8. Безопасность работы с компьютером

 

Спектр излучения компьютерного монитора включает в себя рентгеновскую (0, 5 мР/час) часть, а также широкий диапазон волн другой частоты. Поскольку источник высокого напряжения компьютера - строчный трансформатор помещается в задней или боковой части монитора, то излучение со стороны задней панели монитора выше, причем стенки монитора не экранируют излучения. Поэтому пользователи должны находиться не ближе, чем на 1, 2 м от задних и боковых стенок соседних мониторов. Рекомендуется устанавливать на экран монитора специальные фильтры, так как они частично экранируют магнитное поле и устраняют статические поля. Вблизи работающего дисплея повышается количество положительно заряженных ионов в воздухе. Долговременное пребывание в такой атмосфере воздействует на метаболизм и приводит к изменению биохимической реакции крови на клеточном уровне, что не редко заканчивается стрессом.

Зрение человека страдает от излишней яркости монитора, недостаточной контрастности изображения, от посторонних бликов и рассеивании света на поверхности дисплея.

Рекомендации по устранению нагрузки на глаза при работе с компьютером:

· устранить мерцание экрана, рекомендуется применять мониторы с частотой кадровой развертки свыше 70 Гц;

· отрегулировать положение монитора по высоте: верхней край экрана должен быть на уровне глаз;

· располагаться от экрана на расстоянии не менее 600 мм;

· освещение рабочего места: свет должен падать на монитор под углом, яркий источник света (лампа, окно) не должен быть перед работающим или сзади его, освещенность должна быть на уровне 2/3 от нормальной освещенности служебных помещений.

· не превышать необходимого уровня разрешения монитора,

· регулярно делать перерыв на работе (по 5-10 мин. каждые 2 часа),

· использовать защитные фильтры, они затемняют экран, но повышают контрастность.

 

9. Электростатические поля.

Эксплуатация установок, в которых возможно образование статического электричества и электромагнитных излучений, требует принимать обязательные меры к устранению самопроизвольной электризации корпусов и различных деталей оборудования. Можно указать следующие основные меры защиты от статического электричества:

· заземление корпусов технологического оборудования, которое выполняется по общим правилам заземления, но вследствие малой мощности источника допустимо сопротивление заземления до 100 Ом;

· антистатическая обработка поверхностей диэлектрических аппаратов с помощью определенных химических составов;

· нейтрализация статического электричества путем создания в окружающей среде ионов противоположного знака (ионизация воздуха излучением, использованием электрических разрядов).

Допустимые уровни напряженности электростатического поля устанавливаются по ГОСТ 12.1.045–84 [13] в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах.

Неприятности от электростатического поля связаны с пылью, накапливающейся в электростатических заряженных экранах, которая летит на оператора во время его работы за монитором и может служить причиной кожных заболеваний.