Простейшие укрытия

При недостаточном количестве убежищ для защиты работающих смен и населе­ния в категорированных городах, одновременно со строительством быстровозводимых убежищ осуществляется массовое строительство простейших укрытий в виде открытых и перекрытых щелей (траншей).

Строительство простейших укрытий планируется в мирное время из расчета полного укрытия работающих смен и населения и осуществляется по особому указа­нию.

При планировании и организации строительства простейших укрытий учитыва­ются особенности массового строительства, также как и при планировании и организа­ции строительства быстровозводимых убежищ.

При выборе мест для строительства простейших укрытий типа щелей применя­ются те же требования, как и при размещении быстровозводимых убежищ.

Щель представляет собой узкий и глубокий ров. Глубина рва делается не менее 180 см. Ширина рва по дну принимается 80 см, а по верху - в зависимости от категории грунта. Длина щели определяется из расчета 60 см на человека. Щели, как правило, устраивают вместимостью на 10-40 человек. Для заполнения щели, в зависимости от вместимости, подготавливается 1-2 входа.

По начертанию в плане щели могут быть с прямыми и коленчатыми входами. При отрывке щелей средствами механизации устраивают прямые входы, а при отрывке вручную - коленчатые. Предпочтение следует отдать коленчатым входам, обладающим более высокими защитными свойствами. Щели следует располагать перпендикулярно возможному направлению распространения ударной волны ядерного взрыва, а входы устраивать со стороны противоположной направлению взры­ва. Укрываемые в щелях размещаются на сиденьях, устраиваемых из грунта или из под­ручных и местных материалов. Сиденья делают 40 см шириной и 40 см высотой. Для сбора воды в щели при входе отрывают водосборный колодец, а для отвода воды к не­му - водоотводную канавку.

После окончания отрывки открытой щели ведутся работы по доведению ее за­щитных свойств до требований противорадиационного укрытия.

Повышение защитных свойств достигается путем перекрытия щели, устройства одежды крутостей, защиты входов, устройства вентиляции и другого простейшего обо­рудования.

8 Примеры приспособления существующих зданий и помещений под противорадиационные укрытия

8.I Методика определения защитных свойств укрытий в наземных зданиях.

Исходные предпосылки. По методике, изложенной в СНиП /7/, защитные свойства ПРУ оцениваются величиной коэффициента защиты К_З. Коэффициент защиты укрытий - это отношение дозы в стандартной точке на открытой местности Д_О (на высоте 0,9м от поверхности земли) к дозе излучения в расчетной точке в укрытии Д, т. е. К_З = Д_О/Д.

Значение К_З определяется при следующих исходных предпосылках:

- рассматриваются встроенные укрытия, т. е. укрытия, размещенные в наземных зданиях, а также отдельно стоящие;

- в качестве расчетной в помещении (укрытии) принимается точка в центре помещения на высоте 0,9 м от поверхности пола;

- в помещение наземного здания ионизирующие излучения проникают через наружные стены, крышу, чердачные и междуэтажные (для многоэтажных зданий) перекрытия;

- прохождение гамма-лучей через преграду сопровождается различными видами взаимодействия гамма-фотонов с атомами вещества (фото-электрический эффект, эффект Комптона, образование пар). Доза радиации создается прямым излучением, и рассеянным, действующим со всех направлений;

- прямое излучение с поверхности грунта, а также с крыши здания обладает большей проникающей способностью, так как характеризуется более высокой энергией;

- ослабление излучений на участке между зараженной местностью и стенами здания, вызываемое массой воздуха, включается в коэффициент их ослабления наружными стенами;

- влияние высоты расположения расчетной точки над зараженной поверхностью учитывается в коэффициенте ослабления излучения преградой;

- эффективность массы стены возрастает с увеличением ее высоты над зараженной поверхностью в связи с изменением угла падения гамма-лучей на стену.

Факторы, влияющие на величину К_З.

Основными факторами, влияющими на величину К_З, являются геометрические и барьерные. К геометрическим относятся: размеры зараженной (излучающей) или незараженной поверхности; пространственный или телесный угол - угол в трехмерном пространстве, ограниченный конической или пирамидальной поверхностью с вершиной в расчетной точке; конфигурация и размеры здания. Примером ограниченной зараженной поверхности является крыша здания, а поверхность огражденная наружными стенами здания является незараженной поверхностью. К барьерным относятся: масса защитных конструкций; угол падения излучения на наружную поверхность конструкции.

Определение влияния массы конструкции является основным элементом расчета. Эффективность массы определяется как видом материала, так и энергией излучения, падающего на нее. Степень защиты конструкции зависит от вида материала, веса материала на площади конструкции, спектра гамма-излучения и углового распределения излучения, падающего на конструкцию.

Вид материала и толщина конструкции рассматриваются как одна переменная величина, так как почти все распространенные строительные материалы имеют небольшой атомный вес и по своим экранирующим свойствам приближаются к свойствам воды. Ослабление излучения этими материалами происходит преимущественно за счет его рассеивания, которое не зависит от энергии связи электронов в атоме. Если конструкция состоит из нескольких слоев различных материалов, то суммируются величины-массы этих слоев и получается общая эффективная величина массы конструкции.

Так как эффективный линейный коэффициент поглощения μ _эфф для гамма - излучения определенной энергии приближенно пропорционален плотности поглощающего материала, ориентировочно принимается, что коэффициент поглощения μ_эфф/ρ есть величина постоянная (0,032 для энергии излучения 2 МэВ).

Величина, обратно пропорциональная линейному коэффициенту поглощения и не зависящая от интенсивности излучения или его дозы, называется толщиной слоя половинного ослабления d_пол

d_{пол =}

где ρ - плотность материала в г/см³ (плотность материала часто заменяется его объемным весом γ в т/м³).

Толщина слоя половинного ослабления гамма-излучения на следе радиоактивного облака определяется для любого материала из условия постоянства произведения . Для строительных материалов приближенно принимается , откуда Например, при γ =1,8т/ м³

Коэффициент ослабления К_осл гамма- излучения преградой толщиной

h см равен К_{осл =} , отсюда h=3,32*d_пол*LgК_осл , см или h= *Lg К_осл , см

Значения коэффициента ослабления гамма-излучения на следе радиоактивного облака ограждающими конструкциями зданий приведены в специальной литературе.

При определении значения К_З встроенных укрытий от гамма-лучей, распространяющихся на радиоактивно зараженной местности, определяющими являются:

• место размещения укрытия в пределах здания;

• этажность здания; характер застройки территории;

• назначение здания и его конструктивное решение (материал стен и перекрытий, толщина конструкций, площадь проемов в ограждающих конструкциях и их размещение и др.);

• размеры здания и его конфигурация.

Расчетные формулы для определения значения К_З

Значение К_З для помещений определяется по формуле К₃= ,

где 0,65 - число, учитывающее альбедо (отражение) гамма-излучения от внутренних поверхностей;

К₁ - коэффициент, учитывающий долю излучения, проникающего через наружные и внутренние стены и принимаемый по формуле

;

λ_i - плоский угол с вершиной в центре помещения, против которого расположена i-тая стена укрытия, град. При этом учитываются наружные и внутренние стены здания, суммарный приведенный вес I м² которых в одном направлении менее I000 кгс.

Приведенный вес I м² стены (перегородки) находится путем умножения веса ее 1 м² на коэффициент (1-λ_ст), где , S₀ – площадь проемов (отверстий), м²; S_ст - площадь стены (перегородки), м² ;

К_ст - кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса, определенная по табл. 20 (табл.28 СниП).

Таблица 20 - Кратность ослабления γ - излучения радиоактивно зараженной местности

Вес 1 м2 ограждающих конструкций, кГс	Кратность ослабления первичного излучения		Кратность ослабле- ния вторичного излучения перекрытием подвала, Кп
	стеной, Кст	перекрытием, Кпер
150	2	2	7
200	4	3,4	10
250	5,5	4,5	15
300	8	6	30
350	12	8,5	48
400	16	10	70
450	22	16	100
500	32	20	160
550	45	26	220
600	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	700	≥10000
1200	4000	1100	≥10000
1300	8000	2800	≥10000
1500	≥10000	4500	≥10000

Примечание: для промежуточных значений веса 1м² ограждающих конструкций коэффициенты К_ст , К_пер ,К_п принимаются по интерполяции.

Для определения величины К_ст вес отдельных стен приводится к среднему весу одной стены по формуле ;

К_пер - кратность ослабления первичного излучения перекрытием (табл. 2I);

V₁ - коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения и принимаемый по табл.21 (табл.29 СНиП).

_{Таблица 21 - Значения коэффициента V}1

Высота помещения, м	Коэффициент V1 , при ширине помещения (здания), м
	3	6	12	18	24	48
2	0,06	0,16	0,24	0,38	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

Примечания: I. Для промежуточных значений ширины и высоты помещений

коэффициент V₁ принимается по интерполяции.

2. Для заглубленных в грунт или обсыпных сооружений высота

помещений принимается до верхней отметки обсыпки. К_ш - коэффициент, зависящий от ширины здания и принимаемый по поз. I табл.21;

К_о – коэффициент, учитывающий проникание в помещение вторичного излучения. Значение К_о принимается при расположении низа оконного проема в наружных стенах на высоте от пола помещения укрытия 0,8м равным 0,8 а, 1,5м - 0,15 а и более - 0,09 а; а= S_о / S_n , где S_о - площадь - оконных и дверных проемов (площадь незаложенных проемов и отверстий); S_n - площадь пола укрытия;

К_м - коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в районе застройки, от экранирующего действия соседних строения. Значение К_м для зданий в сельских населенных пунктах принимается равным I.

Значение К_З для помещения укрытий на первом этапе в многоэтажных зданиях из каменных материалов и кирпича определяется по формуле ,

где К_1, К_ст, К_ш, К_о, К_м - обозначения те же, что и выше. В этом случае суммарный вес 1м² междуэтажных и чердачного перекрытий, как правило, превышает 1000 кгс, и определяющим является ослабление излучений стенами.

По этой же формуле определяется значение К_З для подвальных и цокольных помещений, пол которых расположен ниже уровня планировочной отметки земли меньше, чем на 1,7м, при условии, что суммарный вес Iм² перекрытия превышает 1000 кгс.

Если же стены этих помещений обвалованы на полную высоту, то величина К_З определяется как и для полностью заглубленных подвалов по формуле ,

где К_п - кратность ослабления перекрытием подвала (цокольного этажа) вторичного излучения, рассеянного в помещении первого этажа, определяемая в зависимости от веса Iм² перекрытия по табл.20;

V₁ - коэффициент, принимаемый по табл.21;

χ - часть суммарной дозы радиации, проникающей в помещение через входы, определяется по формуле χ = П₉₀ • К_вх ,

где П₉₀ - коэффициент, учитывающий тип и характеристику входа. Значение П₉₀ равно: 1 - для прямого тупикового входа; 0,5 - для тупикового входа с поворотом на 90°; 0,2 - для тупикового входа с поворотом на 90° и последующим вторым поворотом на 90°; 0,5 - для вертикального входа с люком; 0,2 - для вертикального входа с горизонтальным тоннелем;

К_вх - коэффициент, характеризующий конструктивные особенности входа и его защитные свойства, принимаемый по табл.22 (табл.32 СНиП).

Таблица 22 - Значения коэффициента К_вх

Расстояние от входа до центра помещения, м	Квх при высоте входного проема h , м
	2			4
	ширине, м
	1	2	4	1	2	4
1,5	0,100	0,170	0,22	0,2	0,220	0,300
3	0,045	0,080	0,120	0,070	0,100	0,170
6	0,015	0,30	0,045	0,018	0,050	0,065
12	0,007	0,015	0,018	0,004	0,015	0,020
24	0,004	0,005	0,007	0,001	0,004	0,015

Примечание: для промежуточных значений размеров входных проемов коэффициент К_вх принимается по интерполяции.

При наличии нескольких входов величина χ определяется как сумма значений по всем входам.

Если во входе предусмотрено устройство стенки - экрана или двери весом более 200 кГс/м, то значение χ определяется по формуле

где К_вх и П₉₀ - обозначения те же, что и выше;

п - число входов;

К_ст.з - кратность ослабления излучения стенкой-экраном (дверью), определяемая по табл.20, как К_ст. Коэффициент защиты для заглубленных в гpyнт или обсыпных сооружений (без надстройки) определяется по формуле

где V₁ , К_пер , χ -обозначения те же, что и выше.