Визначення коефіцієнта захисту захисних споруд цивільного захисту

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та

природокористування

 

Кафедра охорони праці і безпеки життєдіяльності

 

                                              064-161

 

Методичні вказівки

до виконання практичної роботи

на тему: "Визначення коефіцієнта захисту захисних споруд

цивільного захисту"

з дисципліни "Цивільний захист"

студентами спеціальностей

7.06010101, 8.06010101 "Промислове і цивільне будівництво", 7.092104, 8.092104 "Технологія будівельних конструкцій, виробів і матеріалів",

7.120101, 8.120101 "Архітектура будівель і споруд",

7.092103, 8.092103 "Міське будівництво і господарство"

денної форми навчання

 

 

 

 

                                            Рекомендовано

                    методичною комісією

                              зі спеціальності 7.06010101,                                                           

                           8.06010101 "Промислове і

                      цивільне будівництво"

                                                  Протокол №   від0

 

 

 

 

 

 

 

Рівне - 2013

Методичні вказівки до виконання практичної роботи на тему: "Визначення коефіцієнта захисту захисних споруд цивільного захисту" з дисципліни "Цивільний захист" студентами спеціальностей 7.06010101, 8.06010101 "Промислове і цивільне будівництво", 7.092104, 8.092104 "Технологія будівельних конструкцій, виробів і матеріалів", 7.120101, 8.120101 "Архітектура будівель і споруд", 7.092103, 8.092103 "Міське будівництво і господарство" денної форми навчання / О.С. Шаталов, С.Л. Кусковець. – Рівне: НУВГП, 2013. – 36 с.

 

Упорядники: О. С. Шаталов, доцент кафедри охорони праці і безпеки життєдіяльності, канд. с-г. наук,

                       С. Л. Кусковець, доцент кафедри охорони праці і безпеки життєдіяльності, канд. техн. наук, доцент.

 

Відповідальний за випуск: В.Л. Филипчук, д-р. техн. наук, професор, завідувач кафедри охорони праці і безпеки життєдіяльності.

 

                                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                          © Шаталов О.С.

                                                                           Кусковець С.Л., 2013

                                                         © НУВГП, 2013

Тема: "Визначення коефіцієнта захисту захисних

споруд цивільного захисту"

 

     Мета заняття: оволодіти методикою визначення та підвищення коефіцієнта захисту сховищ та приміщень, що можуть використовуватися під протирадіаційні укриття.

     Знати: призначення сховищ і протирадіаційних укриттів та їхні характеристики; методику визначення коефіцієнта захисту сховища і протирадіаційного укриття; заходи щодо підвищення захисних властивостей захисних споруд цивільного захисту.

     Вміти: визначати коефіцієнт захисту сховища і протирадіаційного укриття; розробляти заходи по підвищенню коефіцієнта захисту захисних споруд.

 

Загальні положення

     Захист населення від впливу уражаючих чинників надзвичайних ситуацій є однією з найважливіших задач цивільного захисту, яка вирішується за рахунок укриття населення в захисних спорудах.

     Методика розрахунку сховищ та протирадіаційних укриттів (ПРУ), різних будівель і споруд подана в ДБН В 2.2.5-97 "Будинки і споруди. Захисні споруди цивільної оборони".

     При проектуваннi захисних споруд цивiльного захисту крiм вимог цих норм слiд враховувати вимоги дiючих в Українi нормативних  документiв та вiдповiдних роздiлiв ДБН з  проектування  будiвель  та споруд, в примiщеннях яких розташованi захиснi  споруди,  а  також вимоги iнших нормативних документiв з урахуванням специфiчних умов будiвництва.

     Захиснi споруди цивiльної оборони призначаються для захисту персоналу, який переховується вiд наслiдкiв аварiй, катастроф та стихiйного лиха, якi загрожують масовому ураженню людей.

     Сховища дiляться на класи, а протирадiацiйні  укриття (ПРУ) на групи і характеризуються коефіцієнтом захисту (К_з).

     Коефіцієнт захисту – це число, яке показує, в скільки разів меншу дозу радіації отримає людина, яка укривається в захисній споруді, порівнюючи з дозою, яку вона отримала б, знаходячись на відкритій місцевості.

     Величина фактичного коефіцієнта захисту не може бути меншою за нормативну.

     За відсутності сховищ і ПРУ, необхідно використовувати найпростіші укриття, враховуючи фактичну величину К_з, що забезпечується ними і, за необхідності, приймаючи заходи для його збільшення.

     При розташуванні ПРУ в зонах можливих слабких руйнувань, для них використовують приміщення підвальних і цокольних поверхів споруди, за умови, що їхні огороджуючі конструкції витримують нормативні величини навантажень від слабкої ударної хвилі й навантаження при руйнуванні.

     При розташуванні ПРУ за межами зон можливих руйнувань для них, при відсутності підземних і цокольних поверхів, можуть використовуватись перші поверхи будівель і споруд.

     ПРУ, крім захисту від радіаційного впливу, повинні забезпечувати умови для довгого перебування в укриттях.

     Найпростіші укриття забезпечують тільки послаблення радіаційного впливу в міру фактичного К_з.

     Збільшення коефіцієнта захисту забезпечується шляхом:

     - закладання у стінах прорізів, що не використовуються для входів;

     - закриття вікон у надземних приміщеннях, розташованих за межею впливу ударної хвилі;

     - влаштування віконець (ставнів) на незакритих частинах вікон;

     - влаштування біля зовнішніх стін надземних приміщень пристінних екранів із каменю або цегли, укладанням мішків із грунтом і т.ін., на висоту 1,7 м від відмітки підлоги;

     - обвалування виступаючих частин стін підвалів на повну висоту;

     - укладання додаткового шару грунту на перекриття та встановлення, у зв'язку з цим, підтримуючих балок та стояків;

     - закладання зайвих прорізів в огороджувальних конструкціях та встановлення стінок-екранів у входах.

     Усі перелічені заходи повинні проводитись у період переводу приміщення на режим укриття.

 

 

 

 

1. Розрахунок протирадіаційного захисту сховищ

 

     Ступінь послаблення радіаційного впливу стін та покриття сховищ, що виступають над поверхнею землі, слід визначати за формулою:

,                                    (1)

де А – необхідний ступінь послаблення, що відповідає класу сховища;

     K_ji – коефіцієнт послаблення дози гамма-випромінювання перешкодою з і- шарів матеріалу, що дорівнює добутку значень К для кожного шару (дод. табл. 1).

     Цей коефіцієнт визначається за формулою

К_ji = К_j1 ∙ K_{j2 ∙} K_j3 ∙ … ∙ К_jn,                         (2)

де К_j1, K_j2, К_jn – коефіцієнти для кожного шару матеріалу (додаток, табл. 1);

     К_nі – коефіцієнт послаблення дози нейтронів перешкодою з i шарів матеріалу, що дорівнює добутку значень К для кожного шару (додаток, табл. 1).

     Цей коефіцієнт визначається за формулою

К_ni = К_n1 ∙ К_n2 ∙...∙К_ni,                           (3)

де К_n1, К_n2, К_ni – коефіцієнти для кожного шару матеріалу (додаток, табл. 1);

     К_р – коефіцієнт умов розташування сховищ, що визначається за формулою

К_р = К_заб/К_буд ,                                    (4)

де К_заб – коефіцієнт, що враховує зниження дози проникаючої радіації у забудові (додаток, табл. 2);

     К_буд – коефіцієнт, що враховує послаблення радіації у житлових та виробничих будинках при розташуванні в них укриттів (додаток, табл. 3).

    

     Приклад. Визначити ступінь послаблення радіаційного впливу перекриттям сховища, яке окремо розташоване у зоні міської забудови. Навколо сховища розташовано п'ять будівель висотою 15-20 метрів. Щільність забудови території 20%.

     Перекриття складається з 40 см бетону та 60 см ґрунтової обсипки.

     Рішення.

     Ступінь послаблення визначаємо за формулою (1).

 

     1. 3а таблицею 1 з додатку: для бетону К_j1 = 30, для грунту K_j2 = 68;

К_ji = К_j1 ∙ К_j2 = 30∙68 = 2040,

для бетону К_n1 = 230; для грунту К_n2 = 2200;

К_nі = К_n1 ∙ К_n2 = 230 ∙ 2200 = 506000.

     2. Визначаємо коефіцієнт умов розташування сховища:

,

де К_заб = 1,3 (додаток, табл. 2);

     К_буд = 1 (див. примітку до табл. 3 додатку).

     3. Визначаємо ступінь послаблення радіаційного впливу покриттям сховища:

.

     Висновок: сховище, яке розташоване окремо у зоні міської забудови, послаблює вплив радіаційного опромінення у 5283 рази.

 

2. Розрахунок протирадіаційного захисту ПРУ

     На вплив радіоактивних випромінювань розраховуються всі ПРУ без винятку, розташовані як у зоні можливих слабких руйнувань, так і за її межами.

     Захисні властивості ПРУ від радіоактивних випромінювань оцінюються коефіцієнтом протирадіаційного захисту К_з, що показує в скільки разів люди, що знаходяться в укритті, будуть отримувати дози опромінення менше, ніж ті, які знаходяться у цей час за межами укриття.

     Розрахунок укриття на вплив радіоактивних випромінювань може виконуватись у двох випадках:

     1. Коли необхідно визначити К_з наявних та пристосованих під укриття будівель, споруд та приміщень. Якщо коефіцієнт захисту цих споруд виявиться нижчим, ніж потрібний для захисту, то в проекті пристосування даної споруди під ПРУ передбачаються заходи по підсиленню захисних якостей.

     2. Якщо необхідно по заданому коефіцієнту протирадіаційного захисту запроектувати і побудувати нове укриття.

     При розрахунку укриття на вплив радіоактивних випромінювань враховуються наступні умови:

     а) радіоактивні речовини, що випали на горизонтальні, похилі та криволінійні поверхні розподіляються рівномірно;

     б) вплив радіоактивних речовин, що осіли на вертикальних поверхнях, у зв'язку з тим, що він незначний, не враховується;

     в) ефективний спектр гамма-випромінювань із часом не змінюється, а відповідно, не змінюється й кратність послаблення випромінювання захисними шарами матеріалів;

     г) за наявності у захисних шарах порожнин, отворів, важких елементів (балки, рейки тощо) приймається, що матеріал розподіляється рівномірно.

     Приведена вага 1 м³ огороджуючої конструкції визначається залежно від питомої ваги матеріалів, з яких вона складається;

     д) розрахункова точка у споруді розташована у геометричному центрі приміщення, в якому переховуються люди, на висоті 1 м від підлоги. Перед розрахунком приймається геометрична модель укриття й вихідні дані про огороджуючі конструкції (вага 1 м² зовнішніх та внутрішніх стін і перекриття, площа отворів у стінах і висота їх розташування), а також дані про розташування об'єкта на місцевості (розміри незабудованих ділянок території або вулиць, які прилягають до об'єкту, характер забудови).

     Розроблені слідуючі варіанти визначення коефіцієнта захисту укриттів:

     A. Для приміщень укриттів розташованих в одноповерхових будинках.

     Б. Для приміщень укриттів на першому поверсі у багатоповерхових будинках із кам'яних матеріалів та цегли:

     1) за наявності стін, які безпосередньо стикаються з радіаційно ураженою територією, а також для підвальних та цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної відмітки землі менше ніж на 1,7 м (без обвалування);

     2) для приміщень укриттів, розташованих на першому поверсі у середині багатоповерхового будинка, коли жодна стіна цих приміщень безпосередньо не стикається з радіаційно ураженою територією.

     B. Для приміщеннь укриттів, розташованих у неповністю заглиблених підвальних та цокольних поверхах.

     Г. Для заглиблених у грунт, або обсипних споруд (без надбудови) із горизонтальними, похилими, тупиковими, або вертикальними входами.

     Д. Для повністю заглиблених підвалів та приміщень, розташованих у внутрішній частині неповністю, заглиблених підвалів, а також для неповністю заглиблених підвалів та цокольних поверхів за сумарної ваги частин зовнішніх стін, що виступають із обсипкою 1000 кгс/м² та більше, для підвальних та цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної відмітки землі менше, ніж на 1,7 м при обвалуванні стін цих приміщень на повну висоту.

 

А. Розрахунок коефіцієнта захисту для приміщеньукриттіврозташованих в одноповерхових будинках

     Коефіцієнт захисту приміщень, розташованих в одноповерхових будинках, визначається за формулою

,   (5)

де К₁ – коефіцієнт, що враховує частку радіації, яка проникає крізь зовнішні та внутрішні стіни;

     К_ст – кратність послаблення стінами первинного випромінювання в залежності, від сумарної ваги огороджуючих конструкцій (додаток, табл. 4);

     К_пер – кратність послаблення первинного випромінювання перекриттям (додаток, табл. 4);

     V₁ – коефіцієнт, що залежить від висоти та ширини приміщення. Показує яка доля радіації проникає через перекриття від радіаційних речовин, які осіли на покрівлі (додаток, табл. 5);

     К₀ – коефіцієнт, що враховує проникнення у приміщення вторинного випромінювання (визначається розрахунком);

     К_м – коефіцієнт, що враховує зниження дози радіації в будівлі від екрануючої дії сусідніх будівель (додаток, табл. 6);

     К_ш – коефіцієнт, що залежить від ширини будинку, (визначається за поз. 1, табл. 5 додатку).

 

Визначення коефіцієнта К₁

     Загальне випромінювання крізь будь-яку стіну ПРУ прямо пропорційне плоскому куту, який утворюється прямими, що з'єднують розрахункову точку в центрі приміщення, з крайніми точками стіми (рис. 1).

     При прямокутному обрисі ПРУ, чотири плоских кути утворюються від перетину діагоналей. В окремих випадках, коли приміщення має складне планування, відмінне від прямокутного, допускається розбивка його на окремі приміщення. Оцінку захисних якостей в цьому випадку проводять по окремих приміщеннях, розбиваючи кожне на плоскі кути.

,                                 (6)

α_і – плоский кут в градусах із вершиною у центрі приміщення, проти якого розташована і-та стіна укриття. При цьому враховуються зовнішні та внутрішні стіни будинку, сумарна приведена вага 1 м² яких в одному напрямку менше 1000 кгс. У випадку, коли сумарна приведена вага 1 м² у всіх плоских кутах буде рівна 1000 кгс і більше, при оцінці захисних якостей приміщення потрібно приймати К₁ = 10.

 

Визначення коефіцієнта К_ст

     К_ст – визначається залежно від сумарної (приведеної) ваги огороджувальних конструкцій.

     Порядок дій:

     - визначаються і підсумовуються приведені ваги всіх стін навпроти і-того плоского внутрішнього кута;

     - для визначення К_ст враховуються стіни тільки з приведеною сумарною вагою менше 1000 кгс/м²;

     - за наявності двох і більше стін із сумарною приведеною вагою менше 1000 кгс/м² коефіцієнт К_ст визначається:

     а) за різниці ваг не більше як на 200 кгс/м² за середньою вагою всіх стін:

;                                    (7)

     б) за більшою різницею ваг – за формулою

,                                (8)

де α_і – величина плоского кута в градусах, у межах якого сумарна вага стін менше 1000 кгс/м²;

     G_і – сумарна вага стін менша 1000 кгс/м²;

     К_ст.і – кратність послаблення випромінювання стінами, що визначається за сумарною вагою стін у межах плоского кута.

    

     Приклад. Для випадку, показаного на рис.1 маємо α₁ = α₃ = 35⁰;

α₂ = α₄ = 145⁰.

     Припустимо, що сумарна вага стін у межах плоских кутів складає: G₁ = 1050 кгс/м², G₂ = 980 кгс/м², G₃ = 900 кгс/м², G₄ = 980 кгс/м².

     Тоді: G_ср = (145∙980 + 35∙900+145∙980)/325 = 970 кгс/м²

     По знайденій середній вазі 1 м² стін за табл. 4 додатку, визначаємо коефіцієнт К_ст:  К_ст = 850.

 

Визначення коефіцієнта V₁

     V₁ – коефіцієнт, що залежить від висоти та ширини приміщення (ПРУ). Для заглиблених у грунт або обвалованих споруд висоту приміщення слід приймати до верхньої відмітки засипки (додаток, табл. 5).

 

Визначення коефіцієнта К_ш

     Коефіцієнт К_ш залежить від ширини будинку. При визначенні приймається ширина будинку (споруди), в якій обладнується укриття (визначається за поз. 1, табл. 5, додатку).

 

Визначення коефіцієнта К₀

     К₀ – коефіцієнт, що враховує проникання в приміщення вторинного випромінювання. Визначається за сумарною площею віконних та дверних отворів у зовнішніх стінах і залежно від розташування низу віконного отвору від відмітки підлоги.

     На висоті: 0,8 м і більше – К₀ = 0,8∙а; 1,5 м і більше – К₀ = 0,15∙а; 2,0 м і більше – К₀ = 0,09∙а.

     Коефіцієнт а визначається за формулою

,                                      (9)

де S_отв – площа віконних та дверних отворів в зовнішніх стінах, м²;

     S_п – площа підлоги укриття, м².

     Для проміжних значень низу віконного отвору від відмітки підлоги, цифровий коефіцієнт а приймається за інтерполяцією.

    

     Приклад. Визначити коефіцієнт захисту для цеху, розташованого в одноповерховій будівлі (рис. 2).

  

 

Вихідні дані: стіни будівлі - цегляна кладка в 2 цеглини (51см), вага 1м² – 980 кгс/м²; вага 1 м² перекриття – 600 кгс/м²; розміривіконних отворів 2,0×2,0; дверних отворів – 2,5×3,5 м. Загальна площа віконних отворів – 88 м² (22 вікна), дверних отворів – 17,5 м² (2 дверей); висота низу віконних отворів – 0,5 м, площа підлоги – 576 м²; висота стін – 3,5 м; висота приміщення – 4,8 м, ширина забрудненої ділянки, яка межує з будівлею – 40 м; площа повздовжньої стіни – 168 м², площа торцевої стіни – 42 м².

     Рішення. Приведена вага 1 м² повздовжньої стіни визначається за формулою

кгс/м².

     Приведена вага 1 м² торцевої стіни визначається за формулою

кгс/м².

     Оскільки приведена вага 1 м² площі всіх стін менше 1000 кгс/м², то коефіцієнт К₁ визначається за формулою (6)

К₁ =360°/(36°+ 360°) = 360/396 = 0,91.

     Різниця у вазі стін не перевищує 200 кгс/м², тоді середня вага 1 м²  стіни визначається за формулою

 кгс/ м².

     За знайденому значенню середньої ваги 735 кгс/м² за табл. 4 додатку знаходимо К_ст = 166.

     За ваги 1 м² площі перекриття, рівною 600 кгс/м², К_пер = 38. За висоти приміщення 4,8 м і ширині 12 м – V₁ = 0,13 (додаток, табл. 5). За висоти низу віконних отворів від відмітки підлоги – 0,5 м.

.

     За ширини будівлі 12 м – К_ш = 0,24 (додаток, табл. 5); К_м = 0,8 (ширина забрудненої ділянки 40 м). За формулою (5) визначаємо К_з

.

     Висновок. Знайдене значення коефіцієнта захисту дозволяє зробити висновок, що розраховане укриття не здатне забезпечити необхідний захист виробничого персоналу. З метою підвищення, захисних якостей приміщень цеху потрібно замурувати віконні отвори на висоту 100 см (1,5 м від підлоги) і встановити екрани на входах (після запропонованих заходів Кз укриття перераховується з урахуванням конструктивних змін).

 

 

 

 

Б. Розрахунок коефіцієнта захисту для приміщень укриттів розташованих на першому поверсі у багатоповерхових будинках з кам'яних матеріалів та цегли, а також для підвальних та цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної відмітки землі, менше ніж на 1,7 м (без обвалування)

 

     1. Коефіцієнт захисту приміщень укриттів на першому поверсі багатоповерхових будинків із кам'яних матеріалів та цегли за наявності стін, які безпосередньо стикаються з радіаційно ураженою територією, а також для підвальних та цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної відмітки землі менше ніж на 1,7 м (без обвалування), визначається за формулою

,                (10)

де К₁, К_ст, К_ш, К₀, К_м – позначення ті самі, що у формулі (5).

     2. Для приміщень укриттів, розташованих на першому поверсі в середині багатоповерхового будинку, коли жодна з стін цих приміщень безпосередньо не стикається з радіаційно ураженою територією, коефіцієнт захисту слід визначати за формулою:

,                 (11)

де К_ст, К_ш, К₀, К_м – позначення ті самі, що у формулі (5), і визначаються для внутрішньої стіни приміщення.

     Приклад.   Визначити коефіцієнт захисту приміщення, розташованого на першому поверсі чотирьохповерхового будинку (рис.3).

          

 

Вихідні дані:

     1. Зовнішні стіни будівлі виконані з цегляної кладки товщиною 51 см, вага 1 м² стіни 980 кгс.

     2. Перегородки гіпсобетонні товщиною 10 см та цегляні товщиною 25 см. Вага 1 м² перегородок гіпсобетонних – 120 кгс, цегляних – 480 кгс.        

     3. Міжповерхові перекриття з плит, вага 1 м² яких 600 кгс.

     4. Площа віконних отворів приміщення: по осі А – 28,8 м², по осі Г – 26,2 м². Площа дверних отворів: по осі 1 – 5 м², по осі 2 – 6 м², по осі 3 – 3 м², по осі 4 – 3 м². Площа підлоги приміщення – 432 м². Низ віконних отворів розташований від відмітки підлоги на висоті – 0,6 м. Висота віконних отворів – 1,7 м.

     5. Висота приміщення – 3м.

     6. Ширина забрудненої ділянки, що межує зі спорудою – 40 м.

     Кут α₁ = 80°. Напроти кута розташовані: зовнішня стіна по осі 1 площею 54 м² з отвором 5 м²; гіпсобетонна перегородка по осі 2 площею 54 м² з отвором площею 6 м²; цегляна перегородка по осі 3 площею 54 м² з отвором 3 м².

     Кут α₂ = 100°. Напроти кута α₂ розташована, зовнішня стіна по осі Г площею 72 м² з отворами для вікон площею 4,4 м².

     Кут α₃ = 80°. Навпроти кута α₃ розташовані: зовнішня стіна по осі 6 площею 54 м²; цегляна перегородка по осі 4 площею 54 м² з дверним отвором площею 3 м²; гіпсобетонна перегородка по осі 5 площею 12 м² з отвором 3 м².

     Кут α₄ = 100°. Напроти кута α₄ розташована зовнішня стіна по осі А площею 72 м² з отворами для вікон площею 14,4 м².

     Рішення.    Для розрахунків використовуємо формулу (10)

.

     Для розрахунку коефіцієнта К₁ потрібно знайти приведену вагу стін та перегородок, розташованих навпроти плоских кутів.

     Приведена вага зовнішньої стіни по осі 1 визначаться за формулою

 кгс/м².

     Приведена вага перегородки по осі 2

 кгс/м².

     Приведена вага перегородки по осі 3

 кгс/м².

     Сумарна приведена вага 1 м² стін, розташованих навпроти плоского кута α₁

G₁ = 889+107+453 = 1449 кгс/м².

     Приведена вага стіни по осі Г

 кгс/м².

     Приведена вага стіни, розташованої навпроти плоского кута α₂

G₂ = 784 кгс/м².

     Приведена вага стіни по осі 6

G = 980 кгс/м² (отворів немає).

     Приведена вага перегородки по осі 5

 кгс/м².

     Приведена вага перегородки по осі 4

 кгс/м².

     Сумарна приведена вага стін та перегородок

G₃ = 980 + 90 + 453 = 1523 кгс/м².

     Приведена вага зовнішньої стіни по осі А

 кгс/м².

     Сумарна приведена вага 1 м² стін:

     - у першому плоскому куті – 1449 кгс/м²;

     - у другому плоскому куті – 784 кгс/м²;

     - у третьому плоскому куті – 1523 кгс/м²;

     - у четвертому плоскому куті – 784 кгс/м².

     Таким чином, перший та третій плоскі кути, проти яких зовнішні стіни та перегородки, сумарна приведена вага яких більше 1000 кгс/м², при знаходженні коефіцієнта К₁ виключаються. Звідси коефіцієнт К₁ буде визначатись тільки для другого та четвертого плоских кутів

К₁ = 360°/(36°+100° +100°) = 1,53.

     По знайденій сумарній вазі 1 м² стіни, яка знаходиться в межах плоского кута α₂ і α₄ = 784 кгс, за табл. 4 додатку, знаходимо К_ст = 229.

     За ширини споруди 18 м за поз.1, табл. 5 додатку, знаходимо коефіцієнт К_ш =  0,33.

     Коефіцієнт К₀ визначаємо за формулою Ко = 0,8∙а, так як висота низу віконних отворів від підлоги дорівнює 0,8 м. Коефіцієнт а, визначаємо за формулою (9)

,

тоді: К₀ = 0,8∙а = 0,8∙0,067 = 0,0541.

     За ширини забрудненої ділянки, що межує зі спорудою – 40 м, за табл. 6 додатку, знаходимо значення коефіцієнта К_м = 0,8.

     Підставляючи отримані знамення коефіцієнтів визначаємо коефіцієнт захисту

 

     Висновок. Знайдене значення коефіцієнта захисту дозволяє зробити висновок, що розраховане укриття не здатне забезпечити необхідний захист виробничого персоналу.

     Для збільшення значення коефіцієнта захисту К_з виробничого приміщення пропонується замуровування віконних отворів на висоту 100 см, тобто збільшення висоти низу віконних отворів до 180 см (що гарантує захист людей від прямого опромінення в приміщенні через віконні отвори). Коефіцієнт захисту перераховується з урахуванням конструктивних змін приміщення укриття.

 

В. Розрахунок коефіцієнта захисту для приміщень укриттів, розташованих у неповністю заглиблених підвальних та цокольних поверхах

     Коефіцієнт захисту приміщень визначається за формулою

_,            (12)

де К_ст, К_ш, К₀, К_м, К₁ – позначення ті самі, що в формулі (5) для підвищених частин стін укриттів;

     К₀' – коефіцієнт, що враховує проникнення вторинного випромінювання через отвори в стінах першого поверху. Визначається як і К₀, але при розташуванні низу віконного і дверного отворів (світлових отворів) у стінах на висоті від підлоги першого поверху: 0,5 м і нижче рівний К₀' = 0,15∙а; 1 м і більше К₀^’ = 0,09∙а, де а визначається за формулою (9);

     К_п – коефіцієнт кратності послаблення перекриттям підвалу (цокольного поверху) вторинного випромінювання, розсіяного в приміщенні першого поверху (додаток, табл. 4).

     Примітка:

     1. Для підвальних і цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної відмітки землі менше, ніж на 1,7 м, коефіцієнт захисту слід визначити за формулою (10), як для приміщень першого поверху, а при обвалуванні стін цих приміщень на повну висоту - за формулою (15).

     2. У вагу перекриття над першим, цокольним або підвальним поверхами виробничих будинків промислових підприємств при визначенні К_п у формулу (12) необхідно включати додатково вагу стаціонарного обладнання, але не більше 200 гкс/м² з площі, яку займає обладнання. Вказана вага обладнання приймається рівномірно розподіленою по перекриттю.

     3. У вагу 1 м² перекриття над цокольним або підвальним поверхами житлових та громадських будинків, розташованих у зоні ударної хвилі, слід додатково включати вагу 75 кгс/м² від внутрішніх перегородок та несучих стін.

 

Г. Розрахунок коефіцієнта захисту для заглиблених у грунт або обсипних споруд (без надбудови) з горизонтальними, похилими, тупиковими або вертикальними входами

     Коефіцієнт захисту визначається за формулою

,                               (13)

де V₁ і К_пер – позначення ті самі, що у формулі (5). У спорудах арочного типу при визначенні К_пер товщина ґрунтової обсипки приймається для найвищої точки перекриття;

     X – частина сумарної дози радіації, яка проникає у приміщення крізь входи. Визначається за формулою

Х = К_вх∙П₉₀,                                   (14)

де К_вх – коефіцієнт, що характеризує конструктивні особливості входу та його захисні властивості (додаток, табл. 8);

     П₉₀ – коефіцієнт, що враховує тип і характеристику входу (додаток, табл. 7).

     Приклад. Визначити коефіцієнт захисту окремо побудованої заглибленої споруди з розмірами 18x6x3 м. Вага перекриття: залізобетону – 500 кгс/м²; ґрунтової обсипки – 700 кгс/м² (рис. 3).

     Вхід у споруду тупиковий з поворотом на 90° розмірами 2x1,5 м. Відстань від входу до центру приміщення – 9 м.

      

 

Рішення.

     Знаходимо G_пер = G_зал + G_гр = 500 + 700 = 1200 кгс/м². За табл. 4 додатку, знаходимо К_пер =1100. V₁ = 0,09 за табл. 5 додатку.

.

     П₉₀ = 0,5 за табл. 7 додатку

Х = 0,0167∙0,5 = 0,0084,

.

     Висновок. Коефіцієнт захисту окремо побудованого ПРУ заданих розмірів, конструкції входу і перекриття рівний 90,78. За необхідності коефіцієнт захисту даного ПРУ може бути збільшений за рахунок зміни конструкції входу і збільшення ваги перекриття.

 

 

Д. Розрахунок коефіцієнта захисту для повністю заглиблених підвалів та приміщень, розташованих у внутрішній частині

неповністю заглиблених підвалів, а також для неповністю заглиблених підвалів та цокольних поверхів за сумарної

ваги частин зовнішніх стін, що виступають, з обсипкою

1000 кгс/м² та більше, для підвальних та цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної відмітки землі менше, ніж на 1,7 м при обвалуванні стін цих приміщень на повну висоту

 

     Коефіцієнт захисту таких ПРУ визначається за формулою

,                                   (15)

де К_п, V₁, X – позначення ті самі, що і в формулах (12) і (13). За наявності кількох входів значення X визначається як сума значень по всіх входах. Коли у вході передбачається влаштування стінки-екрана або дверей вагою більше 200 кгс/м², то значення X визначається за формулою

,                             (16)

де К_вх, П₉₀ – позначення ті самі, що і у формулі (14);

     n – кількість входів;

     К_ст.екр – кратність послаблення випромінювання стінкою-екраном (дверима). Визначаться за табл. 4 додатку, як для К_ст.

        

    

Приклад. Визначити коефіцієнт захисту для повністю заглибленого підвалу розмірами 3×8×2,5 (рис. 4). Перекриття підвалу - залізобетонні плити вагою 1 м² – 450 кгс. Входом є вертикальний лаз з люком розміром 0,7×0,7 м. Відстань від осі входу до центра приміщення – 3 м.

     Рішення.

     К_п = 100 за табл. 4 додатку; V₁ = 0,05 за табл. 5 додатку;

     Х = К_вх∙П₉₀; К_вх = 0,0005 за табл. 9 додатку; П₉₀ = 0,5 за табл. 7 додатку;

Х = 0,0005∙0,5 = 0,00025,

.

     Висновок. Коефіцієнт захисту ПРУ заданої конструкції, розміщеного в повністю заглибленому підвалі, рівний 6000, що забезпечує надійний захист переховуваних.

 

 

      Завдання 1.

      Визначити коефіцієнт захисту сховища та встановити його клас. Зробити висновки щодо захисних властивостей споруди. Вихідні дані для розрахунку взяти з таблиці 10.

     

      Завдання 2.

      Визначити ступінь захисту від радіаційного впливу приміщення, пристосованого під протирадіаційне укриття. Зробити висновки щодо захисних властивостей ПРУ, розробити заходи по підвищенню коефіцієнта захисту. Вихідні дані для розрахунку взяти з таблиці 11.

 

      Література

      1. ДБН В 2.2.5 – 97 "Будинки і споруди. Захисні споруди цивільної оборони".

      2. Наказ МНС № 653 від 9.10.2006 року "Про  затвердження інструкції щодо утримання захисних  споруд цивільної оборони".

      3. Стеблюк М.І. Цивільна оборона. Підручник // М.І. Стеблюк. – К.: Знання, 2002. – 430 с.

Додатки

Таблиця 1

Коефіцієнти послаблення дози гамма-випромінювання та нейтронів проникаючої радіації товщиною матеріалів

Товщина  шару мате-ріалу, см	бетон ρ = 2,4 г/см3		цегла ρ = 1,84 г/см3		грунт ρ = 1,95 г/см3		дерево ρ = 0,7 г/см3		поліетилен ρ = 0,94 г/см3		сталь ρ = 7,8 г/см3
	Кn	Кγ	Кn	Кγ	Кn	Кγ	Кn	Кγ	Кn	Кγ	Кn	Кγ
10	6,2	2,0	3,7	1,7	6,5	1,7	12	1,0	22	1,0	4,7	17
15	12	3,5	5,5	2,5	13	2,5	30	1,2	53	1,3	6,5	56
20	23	5,3	8,2	3,7	26	3,8	59	1,3	130	1,7	8,8	150
25	43	8,3	12	5,2	51	5,7	120	1,5	240	2,0	11	280
30	74	13	17	7,2	100	8,2	200	1,8	460	2,5	14	430
35	130	22	24	10	170	12	340	2,2	860	3,0	17	640
40	230	32	34	14	280	17	550	2,5	1600	3,8	21	900
35	39	44	47	18	470	25	910	3,0	3100	4,5	26	1200
50	680	66	66	24	78	35	1500	3,5	5800	5,5	33	1700
55	1200	96	92	32	1300	48	2500	4,2	11000	6,7	-	-
60	2100	140	130	41	2200	68	4100	4,8	20000	8,2	-	-
65	3600	220	180	52	3600	95	6700	5,7	38000	10	-	-
70	6300	290	250	66	6000	130	11000	6,7	72000	12	-	-
75	11000	390	350	83	10000	180	18000	7,7	14*104	15	-	-
80	18000	590	490	100	17000	240	30000	9,0	26*104	18	-	-
85	31000	790	680	120	28000	320	50000	10	48*104	21	-	-
90	53000	1100	960	160	46000	43	82000	12	91*104	25	-	-
95	91000	1500	1400	200	77000	580	14*104	14	1,7*106	30	-	-
100	15*104	2200	1900	260	12*104	770	22*104	16	3,2*106	35	-	-
105	26*104	3000	2700	330	20*104	1000	37*104	19	6,1*106	42	-	-
110	45*104	4300	3800	420	32*104	1300	61*104	21	1,1*107	50	-	-
115	76*104	5000	5400	540	51*104	1800	1*106	25	2,2*107	59	-	-
120	1,3*106	8400	7700	690	82*104	2300	1,7*106	28	4,1*107	69	-	-

Таблиця 2

Коефіцієнт К_заб, що залежить від характеристики району забудови

Характер забудови	Кількість будівель	Висота будівель, м	Щільність забудови, %	Кзаб
Промислова	4-6	10-20	40	1,8
			30	1,5
			20	1,2
			10	1,0
	1-2	8-12	40	1,5
			30	1,3
			20	1,2
			10	1,0
Житлова та адміністративна	9	30-32	50	2,5
			30	2,0
			20	1,5
			10	1,0
	5	12-20	50	2,0
			30	1,8
			20	1,3
			10	1,0
	2	8-10	50	1,6
			30	1,4
			20	1,2
			10	1,0

    Примітка: при щільності забудови 10% і менше коефіцієнт К_заб приймається 1.

 

Таблиця 3

Коефіцієнт К_буд, що враховує послаблення радіації у житлових та виробничих будинках при розташуванні у них укриттів

Матеріал стін	Товщина, см	Виробничі будинки					Житлові будинки
		площа отворів в огороджувальних конструкціях будинків, %
		10	20	30	40	50	10	20	30	40	50
Цегла	38	0,16	0,27	0,38	0,50	0,52	0,18	0,26	0,28	0,32	0,41
	51	0,12	0,26	0,37	0,47	0,50	0,13	0,20	0,23	0,27	0,38
	64	0,10	0,25	0,36	0,45	0,47	0,10	0,18	0,21	0,25	0,35
Лег- кий бетон	20	0,20	0,28	0,38	0,47	0,58	0,50	0,55	0,62	0,71	0,83
	30	0,15	0,27	0,37	0,45	0,58	0,38	0,41	0,46	0,50	0,55
	40	0,13	0,26	0,36	0,43	0,52	0,28	0,32	0,36	0,38	0,43

      Примітка: для окремо розташованих сховищ коефіцієнт К_буд = 1.

 

 

 

Таблиця 4

Кратність послаблення гамма-випромінювання огороджуючими конструкціями

Вага 1 м2 огороджу-вальних конструкцій, кгс	Кратність послаблення гамма-випромінювання радіоактивно забрудненої місцевості
	стіною Кст (первинного випромінювання)	перекриття Кпер (первинного випромінювання)	перекриттям підвалу Кп (вторинного випромінювання)
150	2	2	7
200	4	3,4	10
250	5,5	4,5	15
300	8	6	30
350	12	8,5	48
40	16	10	70
450	22	15	100
500	32	20	160
550	45	26	220
60	65	38	350
650	90	50	500
700	120	70	800
800	250	120	2000
900	500	220	4500
1000	1000	400	10000
1100	2000	70	≥ 104
120	4000	1100	≥ 104
1300	8000	2800	≥ 104
1500	10000	4500	≥ 104

      Примітка: для проміжних значень ваги 1 м² огороджувальних конструкцій коефіцієнти знаходяться за допомогою інтерполяції.

Таблиця 5

Значення коефіцієнта V₁

Висота приміщення, м	V1 при ширині приміщення (будинку), м
	3	6	12	18	24	48
2	0,06	0,16	0,24	0,33	0,38	0,50
3	0,04	0,09	0,19	0,27	0,32	0,47
6	0,02	0,03	0,09	0,16	0,20	0,34
12	0,01	0,02	0,05	0,06	0,09	0,15

      Примітка: 1) для проміжних значень ширини та висоти приміщень коефіцієнт знаходять за допомогою інтерполяції; 2) для заглиблених у грунт або обвалованих споруд висоту приміщень потрібно приймати до верхньої відмітки обсипки.

Таблиця 6

Значення коефіцієнта К_м

Розташування приміщення	Км при ширини забрудненої ділянки, яка межує з будинком, м
	5	10	20	30	40	60	100	300
На першому або підвальному поверсі	0,45	0,55	0,65	0,75	0,8	0,85	0,9	0,98
На висоті другого поверху	0,2	0,25	0,35	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6

      Примітка: при розроблені типових проектів допускається визначати захисні властивості приміщень, які призначені під ПРУ, при середніх значеннях коефіцієнта К_м, що дорівнюють: 0,5 – для виробничих та допоміжних будинків всередині промислового комплексу; 0,7 – для виробничих та допоміжних будинків, розташованих вздовж магістральних вулиць або у міській забудові житловими кам’яними будинками; 1,0 – для окремо розташованих будинків у сільських населених пунктах.

Таблиця 7

Коефіцієнт, що враховує тип і характеристику входу

Вхід	П90
Прямий тупиковий з поверхні землі по сходовому спуску або апарелі	1
Тупиковий з поворотом на 900	0,5
Тупиковий з поворотом на 900 та наступним другим поворотом на 900	0,2
Вертикальний (лаз) з люком	0,5
Вертикальний з горизонтальним тунелем	0,2

 

Таблиця 8

Коефіцієнт, що враховує конструктивні особливості входу та його захисні властивості

Відстань від входу до центру приміщення,  м	Квх, при висоті вхідного отвору, м
	2			4
	ширина, м			ширина, м
	1	2	4	1	2	4
1,5	0,1	0,17	0,22	0,2	0,22	0,3
3	0,045	0,08	0,12	0,07	0,10	0,17
6	0,015	0,03	0,045	0,018	0,05	0,065
12	0,007	0,015	0,018	0,004	0,015	0,02
24	0,004	0,005	0,007	0,001	0,004	0,015

      Примітка: для проміжних значень розмірів входу коефіцієнт К_вх слід визначати методом інтерполяції.

 

Таблиця 9

Коефіцієнт, що характеризує вхід у вигляді вертикального

лазу розміром 0,7 × 0,7 м

Вхід	Відстань від осі входу до центру приміщення, м	Квх
Вертикальний лаз з люком розмірами 0,7×0,7 м	1,5 3,0 6,0	0,001 0,0005 0,0001