Методика расчета

1. Определяем допустимое сопротивление растеканию тока в заземляющем устройстве (Приложение 1)

R_б, Ом

2. Определяем приближенное значение удельного сопротивления грунта, рекомендуемое для расчета (Приложение 2)

ρ_табл. ,Ом∙м

3. Определяем коэффициент сезонности для вертикальных заземлителей по заданной климатической зоне (Приложение 3)

К_с.в

4. Определяем коэффициент сезонности для горизонтального заземлителя по заданной климатической зоне (Приложение 3)

К_с.г.

5. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных заземлителей, Ом∙м

ρ_расч.в. = ρ_табл∙ К_с.в.

6. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальных заземлителей, Ом∙м

ρ_расч.г. = ρ_табл∙ К_с.г.

7. Определяем расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м

где h_з – глубина заложения труб, м;

l_в – длина трубы, м.

8. Определяем сопротивление растеканию тока в одном вертикальном заземлителе, Ом

9. Определяем теоретическое число вертикальных заземлителей без учета коэффициента использования η_и.в., то есть η_и.в. = 1

n_т.в.=

10. Определяем коэффициент использования вертикальных заземлителей η_и.в при расположении заземлителей согласно исходным и расчетным данным (в один ряд или по четырехугольному контуру) при числе заземлителей n_т.в и при отношении , (L_в. – расстояние между вертикальными заземлителями) (Приложение 4).

11. Определяем потребное число вертикальных одинаковых заземлителей с учетом коэффициента использования, шт.

n_n.в. =

12. Определяем расстояние между вертикальными заземлителями по отношению, м

L_в. = 1 ∙ l_в.

13. Определяем длину соединяющей полосы горизонтального заземлителя, м

а) при расположении заземлителей в ряд (принимается при n_n.в.<20 шт.)

L_с.n. = 1,05 L_в. (n_n.в. - 1)

б) при расположении заземлителей по контуру (принимается при n_n.в.>20 шт)

L_с.n. = 1,05 L_в. n_n.в.

14. Определяем сопротивление растеканию тока в горизонтальном заземлителе (соединяющей полосе), Ом

,

где b_n. - ширина полосы, м.

15. Определяем коэффициент использования горизонтального заземлителя η_{и..г .} , при расположении вертикальных заземлителей согласно исходным и расчетным данным (в один ряд или по четырехугольному контуру) при и потребном числе вертикальных и горизонтальных заземлителей n_n.в. (Приложение 5).

16. Определяем расчетное теоретическое сопротивление растеканию тока в вертикальных и горизонтальных заземлителях, Ом,

,

Примечание: n_г. = 1.

17. Оцениваем соответствие заземляющего устройства требованиям безопасности из условия

R_{расч.в.г.} ≤ R_б.

Задача 2. Рассчитать общее искусственное освещение производственного помещения по методу коэффициента использования светового потока. Содержание пыли, дыма, копоти в воздушной среде 5-10 мг/м³. Исходные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2. Исходные данные к задаче № 2

Методика расчета

1. Определяем коэффициент запаса К, учитывающий наличие пыли (в данном случае принять в пределах 1,3-2,0).

2. Определяем наивыгоднейшее отношение γ расстояния между светильниками L_св. к высоте подвешивания светильника h_св. (Приложение 6).

γ

3. Определяем расстояние между светильниками, м

L_св. = γ ∙ h_св.

Значение L_св. для светильников с лампами накаливания по длине и ширине должно быть одинаковым; для светильников с люминесцентными лампами L_св по длине следует принимать равным длине светильника в м плюс 0,05 м.

4. Определяем расстояние L₁ от стены до первого ряда светильников:

а) при наличии рабочих мест у стен

L₁ =0,3 L_св

б) при отсутствии рабочих мест у стен

L₁ =0,5 L_св

5. Определяем расстояние L₂ между крайними рядами светильников по ширине помещения, м

L₂ =В – 2L₁

6. Определяем число рядов, которое можно будет расположить между крайними рядами по ширине помещения (для светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами).

7. Определяем число рядов светильников по ширине (для светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами), шт.

n_св.ш.о. = n_св.ш. + 2

8. Определяем расстояние L₃ между крайними рядами светильников по длине помещения, м

L₃ =А – 2L₁

9. Определяем число рядов светильников, которое можно расположить между крайними рядами по длине (для светильников с лампами накаливания)

10. Определяем общее число рядов светильников с лампами накаливания по длине

n_{св.д.н.о.} = n_св.д.н.. + 2

11. Определяем общее число светильников с лампами накаливания, которое необходимо установить по длине и ширине

N_{св.общ.н. =} n_{св.ш.н.о} * n_{св.д.н.о.}

12. Определяем общее число светильников с люминесцентными лампами, которое необходимо установить по длине и ширине

N_{св.общ.л. =} n_{св.ш.л.о} * n_{св.д.л.о.}

13. Определяем индекс (показатель) помещения

i =

14. Определяем коэффициент использования светового потока η_и в зависимости от индекса (показателя) помещения i, типа светильника и коэффициентов отражения ρ_п.т., ρ _{ст .,} ρ _р.п. (Приложение 7 для светильников с лампами накаливания и Приложение 8 для светильников с люминесцентными лампами). η_и принимается в долях единицы.

15. Определяем коэффициент, учитывающий неравномерность освещения (Z), по типу светильника и отношению (Приложение 9).

16. Определяем площадь пола, м²

S = А ∙ В

17. Определяем потребный световой поток одной лампы, лм

18. Определяем мощность W_л. электролампы.

По световому потоку Ф и напряжению в сети выбирается ближайшая стандартная лампа (Приложение 10), поток которой не должен отличаться от (- 10 %) до (+ 20 %) от Ф. При невозможности выбора с таким приближение корректируется N_св.. При однозначно заданном Ф (люминесцентные светильники, использование которых целесообразно с лампами наибольшей возможной мощности) формула решается относительно N_св.

При расчете люминесцентного освещения чаще всего первоначально намечается число рядов n_св.ш.о., которое подставляется в формулу вместо N_св.общ.. Тогда под Ф следует подразумевать поток ламп одного ряда.

Суммарная длина N_св. светильников сопоставляется с длиной помещения, причем возможны следующие случаи:

а) суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо применять более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше) или увеличь число рядов, или компоновать ряды из сдвоенных, строенных и т.д. светильников.

б) суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается устройством непрерывного ряда светильников.

в) суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками.

19. По принятой мощности электролампы W_л и световому потоку Ф_л.табл. определяем действительную освещенность, лк

(для ламп накаливания)

(для люминесцентных ламп, n_л.св. – число ламп в светильнике)

20. Определяем мощность осветительной установки

W_о.у.н. = W_л. N_{св.общ.н.}

W_о.у.л. = W_л. N_{св.общ.н.*}

Задача № 3. Определить величину снижения уровня шума в помещении путем покрытия стен и потолка звукопоглощающими материалами. Стены помещения кирпичные оштукатуренные, пол бетонный, потолок железобетонной, двери деревянные, окна – стекло, обрабатываемый материал – древесина (сосна). Исходные данные приведены в табл. 3.

Таблица 3. Исходные данные к задаче № 3.

Методика расчета

1. Определяем суммарный уровень шума в помещении для случаев:

а) источники шума одинаковы

L = L₁ + 10 lgN, дБ,

где L₁ – уровень интенсивности шума одного источника, дБ;

N – число источников шума

б) источники шума имею различную интенсивность шума

L = L₁ +ΔL, дБ,

где L₁ – больший из двух суммируемых уровней;

ΔL – добавка на разность (L₁ - L₂) (Приложение 12).

При нескольких различных источниках шума суммирование по выше приведенной формуле производится последовательно, начиная с наиболее интенсивного, например, три источника с уровнями шума L₁ = 100 дБ, L₂ = 94 дБ, L₃ = 91 дБ, L₁ – L₂ = 100 - 94 = 6 дБ, по приложению 13 находим ΔL = 1 дБ. Суммарный уровень L_1,2 = 100+1 = 101 дБ. Далее по разности L_1,2 – L₃ = 101 – 91 = 10 дБ, находим ΔL = 0,5 дБ и суммарный уровень шума L_1,2,3 = 101 +0,5 = 101,5 дБ.

2. Определяем общую площадь ограждения и других поверхностей помещения

, м²

где S_пол. – открытая площадь пола:

S_пол. = А В - S_м, м²,

где А и В соответственно длина и ширина помещения, м;

где S_пот. – площадь потолка

S_пот. = А В, м²,

где S_ст. площадь стен

S_ст. = 2АН+2ВН-S_о-S_д., м²,

где Н – высота помещения, м;

S_о. – площадь окон, м²;

S_д. – площадь дверей, м²

3. Определяем звукопоглощение акустически необработанного помещения

А₁ = S_пол.α_пол. + S_пот. α_пот. + S_ст. α_ст. + S_о. α_о. + S_д. α_д., м²

где α – коэффициент звукопоглощения, зависящий от материала ограждающей поверхности (Приложение 12). Материал, ограждающий поверхности, указывается в условии к задаче.

4. Определяем звукопоглощение после акустической обработки поверхности помещения

А₂ = S_пол.α_пол.+ S_пот. Α_обл. + S_ст. α_обл. + S_о. α_о. + S_д. α_д + S_м. α_м, м²

где α_обл. – коэффициент звукопоглощения облицовочного материала (Приложения 12). Марка облицовочного материала указывается в исходных данных (табл. 3).

5. Определяем постоянную помещения В₁, акустически необработанного помещения

В₁ = , м²

где – средний коэффициент звукопоглощения в помещения до его акустической обработки

= ,

6. Определяем постоянную помещения В₂ акустически обработанного помещения

В₂ = , м²

– средний коэффициент звукопоглощения после акустической обработки помещения

= ,

7. Определяем максимальное снижение шума звукопоглощающей облицовкой

ΔL = , дБ

8. Определяем итоговый уровень шума в помещении после акустической обработки его поверхности

L_о = L – ΔL, дБ

Задача 4. Оценить звукоизолирующую способность кабины управления технологическим процессом или ограждения закрытого типа для шумного агрегата (кожуха). Исходные данные приведены в табл. 4.

Таблица 4. Исходные данные к задаче № 4

Методика расчета

1. Определяем площадь проема кабины S₂, м² (по данным таблицы 4).

2. Определяем площадь звукоизолирующей поверхности S₁, м²

а) кабины S₁ = 2Н(А+В) – S₂, м²

б) ограждения S₁ = 2Н(А+В)+АВ, м²

где А, В, Н – размеры кабины или ограждения, м

3. Оцениваем звукоизолирующую способность стен кабины, выполненных из материала с поверхностной плотностью:

а) до 200 кг/м²

R =13,5 lgG + 13 –10lg , дБ

где: R – величина снижения уровня шума от пути его распространения, дБ;

G – поверхностная плотность 1 м² ограждения, кг/м², определяемая как произведение плотности 1 м² материала толщиной 1 мм (Приложение 15) на толщину ограждения, приведенной в табл. 4.

б) свыше 200 кг/м²

R =23 lgG – 9 –10lg , дБ

4. Оцениваем звукоизолирующую способность ограждения, выполненного из материала с поверхностной плотностью:

а) до 200 кг/м²

R =13,5 lgG + 13, дБ

б) свыше 200 кг/м²

R =23 lgG – 9, дБ

Если стены кабины или ограждения выполнены из двойного слоя с воздушным зазором, то в приведенных формулах вместо G принимается 2 G и прибавляется поправка Δ, учитывающая гашение звука в воздушной прослойке (Принимается Δ = 6,5-7 дБ).

Задача 5. Определить емкость пожарного водоема для наружного пожаротушения. Исходные данные приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1. Исходные данные к решению задачи 5.

Методика расчета

1. Определяем объем производственного помещения V, м³

V = S · Н

где S – площадь здания, м²;

Н – высота здания, м.

1. Определяем необходимый запас воды для наружного пожаротушения Q, м²

Q = ,

где n – расчетное число пожаров, подлежащих одновременному тушении. (принимается n = 1);

q – секундный расход воды, л/с (Приложение 14); определяется в зависимости от объема помещения, категории по взрывоопасности и степени огнестойкости;

Т – расчетная продолжительность тушения пожара, ч (обычно принимается Т = 3).

2. Определяем величину дополнительного запаса воды ΔQ при продолжительном времени его пополнения, м³

ΔQ = Q· ,

где Q – необходимый объем противопожарного запаса воды, м³;

К – отношение действительного срока пополнения противопожарного запаса воды к нормируемому (см. табл. 5.1)

3. Определяем общий объем противопожарного запаса воды, Q_s, м³.

Q_s = Q + ΔQ