Тема № 4: Разработка и исследование мероприятий

по повышению коэффициента защиты помещения,

приспосабливаемого в качестве противорадиационного укрытия

 

 

1.1. Исходные данные для расчета

 

Помещение на первом этаже, в подвале многоэтажного здания, в заглубленном сооружении без надстройки. Проникновение пыли через смежные помещения не предотвращено. Заданный коэффициент защиты 140.

№ п/п	Характеристика помещения и здания	Обозначение	Величина
	Длина помещения, м	l
	Ширина помещения, м	b
	Ширина здания, м	B
	Высота помещения, м	h1
	Ширина зараженного участка, примыкающего к зданию, м	D
	Сумма плоских углов, против которых расположены стены с суммарным весом менее 1000 кГ/м2, градусы	Sa1
	Площадь оконных проемов первого этажа, м2	So	19,2
	Расстояние от пола 1 этажа до оконного проема, м	h0	0,8
	Вес 1 м2 наружных стен, кГ/м2	qст

 

Размеры одного окна 1 этажа – 1,6х1,5 м, площадь - 2,4 м2.

Суммарных вес 1 м2 всех стен (кроме наружной) – более 1000 кГ/м2.

Расстояние от планировочной отметки до пола в здании без подвала – 0,5 м.

 

2.1. Вычисление первоначального коэффициента защиты.

 

Коэффициент защиты характеризует степень ослабления излучений (показывает, во сколько раз доза радиации на открытой местности больше дозы радиации, получаемой людьми, находящимися в помещении ПРУ).

Допущения, принятые при вычислении коэффициента защиты K_з:

1. Коэффициент защиты определяется для геометрического центра помещения на высоте 1 м от уровня пола (т.к. именно на этой высоте расположены у человека среднего роста кроветворные органы, облучение которых особенно опасно).

2. Радиоактивные осадки равномерно распространяются по горизонтальным поверхностям и горизонтальным проекциям криволинейных и наклонных поверхностей.

3. Заражение стен не учитывается.

4. Спектр Ύ-излучений постоянен во времени.

,

Где

- коэффициент, учитывающий фронт проникновения радиации сквозь наружные и внутренние стены

;

– коэффициент, учитывающий снижение защитной способности стен за счет оконных проемом

;

- коэффициент, зависящий от высоты оконного проема от уровня пола (m= 0.8, т.к. (Приложение 7),

– площадь пола помещения;

– коэффициент, зависящий от ширины здания В, определяется по первой строке табл. 29 СНиП II - 11 - 77*

 

– коэффициент, учитывающий экранирующее влияние соседнего здания, по табл. 30 СНиП II - 11 - 77*;

 

- коэффициент, барьерной защиты, зависит от толщины наружной стены, определяем интерполируя по табл. 28 СНиП II-11-77*

 

–приведенный вес 1 м2 наружной стены

 

– площадь стены, равной ,

– площадь проемов;

- коэффициент герметичности, зависящий от отношения

Найденные значения подставляем в формулу и определяем коэффициент защиты:

 

Условие не выполняется. Необходимо предусмотреть меры по повышению защитных свойств ПРУ.

 

 

2. Выбор и расчет мероприятий по повышению коэффициента защиты

2.1. Выбор мероприятий.

Полученный расчетом первоначальный коэффициент защиты помещения оказался меньше заданного . В этом случае необходимо разработать мероприятия по повышению противорадиационной защиты помещения.

Помещение расположено на первом этаже можно провести следующие мероприятия:

1. Заделка оконных проемов кирпичом;

2. Устройство пристенных экранов из различных материалов;

3. Герметизация соседних помещений.

Также возможно комбинирование приведенных мероприятий. Для расчетов принимаем следующие мероприятия:

1. Закладка оконных проемов полностью;

2. Закладка оконных проемов с оставление 0,3 м сверху;

3. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола;

4. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см;

5. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из кирпича толщиной 38 см;

6. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см;

7. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см;

8. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бревен диаметром 20 см;

9. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 20 см;

10. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см;

11. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из мешков с песком толщиной 40 см;

12. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из грунтовой засыпки толщиной 20 см;

 

2.2. Расчет переменных параметров. Расчет коэффициента защиты.

1. Закладка оконных проемов полностью;

; следовательно ; ; ; ;

 

2. Закладка оконных проемов с оставление 0,3 м сверху;

Количество окон n :

;

Новое значение , м2;

;

Величина , следовательно m=0,09

Значение

Приведенный вес 1 м2 наружной стены, кг/м2

;

 

Коэффициент защиты

 

3. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола;

Величина , следовательно m=0,8

Новое значение , м2;

;

Значение

Приведенный вес 1 м2 наружной стены, кг/м2

;

 

Коэффициент защиты

 

 

4. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см;

Дополним предыдущий расчет следующими вычислениями:

;

(По приложению 7 приведенный вес 1 м2 кирпичного экрана толщиной 25 см=450 кг/м2)

 

Коэффициент защиты

 

 

5. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из кирпича толщиной 38 см;

Дополним расчет п.3 следующими вычислениями:

;

(По приложению 7 приведенный вес 1 м2 кирпичного экрана толщиной 38 см=680 кг/м2)

 

Коэффициент защиты

 

 

6. Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см;

Величина , следовательно m=0,8

Новое значение , м2;

;

Значение

Приведенный вес 1 м2 наружной стены, кг/м2

;

;

 

 

7. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см;

; следовательно ; ;

;

;

 

 

8. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бревен диаметром 20 см;

; следовательно ; ;

;

 

 

9. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 20 см;

; следовательно ; ;

;

;

 

 

10. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см;

; следовательно ; ;

;

 

 

 

11. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из мешков с песком толщиной 40 см

; следовательно ; ;

;

 

 

 

12. Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из грунтовой засыпки толщиной 20 см;

; следовательно ; ;

;

 

 

 

Полученные данные оформляем в виде таблицы:

№ вар.	Наименование мероприятия	Переменные параметры	Результат
Нач.	Без мероприятий	0,8	19,2		10,17
	Закладка оконных проемов полностью				37,24
	Закладка оконных проемов с оставление 0,3 м сверху	2,1	3,6		64,83
	Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола	0,7	5,6		22,30
	Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см	0,7	5,6		89,43
	Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из кирпича толщиной 38 см	0,7	5,6		100,47
	Закладка оконных проемов на высоту 1,7 м от пола, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см	0,7	5,6		89,98
	Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см				776,14
	Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бревен диаметром 20 см				93,14
	Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 20 см				279,41
	Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см				853,76
	Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из мешков с песком толщиной 40 см				1008,97
	Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из грунтовой засыпки толщиной 20 см

 

 

3. Определение конкурентоспособности рассчитанных вариантов мероприятий. Выбор окончательного варианта

3.1. Выбор конкурентоспособных мероприятий.

 

Для расчета конкурентоспособности производим выбор четырёх мероприятий из рассчитанных вариантов. Наиболее близкими по значению коэффициента защиты относительно заданного

являются следующие варианты:

1.) Вариант № 7: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см ;

2.) Вариант № 9: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см ;

3.) Вариант № 10: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см

4.) Вариант № 12: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из грунтовой засыпки толщиной 20 см

 

3.2. Расчет трудоемкости вариантов. Выбор наиболее экономически-эффективного варианта.

Выбор наиболее экономически выгодного варианта осуществляется на основе критерия эффективности:

 

– трудоемкость работ по применению варианта;

- коэффициент защиты, рассчитанного варианта.

, где

- удельная трудоемкость закладки окон (на 1 м2 конструкции), чел*час;

- удельная трудоемкость сооружения пристенного экрана (на 1 м2 конструкции), чел*час;

–площадь закладки окон, м2;

–площадь пристенного экрана, м2.

1.) Вариант № 7: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из кирпича толщиной 25 см

, где

- удельная трудоемкость закладки окон (на 1 м2 конструкции), чел*час;

- удельная трудоемкость сооружения пристенного экрана (на 1 м2 конструкции), чел*час;

–площадь закладки окон, м2;

–площадь пристенного экрана, м2.

- 1,5 т.к. толщина стены 38 см

 

 

Где:
- длина экрана

 

Где: l- длина помещения,

0,6- две толщины поперечных стен, которые принимаем по 0,3 м

- высота экрана

 

Где: - расстояние от пола первого этажа до оконного проема

0,5- отметка пола над уровнем земли

1,6 – высота окна до уровня верха закладки

 

 

Трудоемкость варианта, чел*час:

 

2.) Вариант № 9: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см;

, где

- 1,5 т.к. толщина стены 38 см

 

 

Где:
- длина экрана

 

Где: l- длина помещения,

0,6- две толщины поперечных стен, которые принимаем по 0,3 м

- высота экрана

 

Где: - расстояние от пола первого этажа до оконного проема

0,5- отметка пола над уровнем земли

1,6 – высота окна до уровня верха закладки

 

 

Трудоемкость варианта, чел*час:

 

3.) Вариант № 10: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из бетонной плиты толщиной 30 см

, где

- 1,5 т.к. толщина стены 38 см

 

 

Где:
- длина экрана

 

Где: l- длина помещения,

0,6- две толщины поперечных стен, которые принимаем по 0,3 м

- высота экрана

 

Где: - расстояние от пола первого этажа до оконного проема

0,5- отметка пола над уровнем земли

1,6 – высота окна до уровня верха закладки

 

 

Трудоемкость варианта, чел*час:

 

4.) Вариант № 12: Закладка оконных проемов полностью, устройство экрана из грунтовой засыпки толщиной 20 см

, где

- 1,5 т.к. толщина стены 38 см

 

 

Где:
- длина экрана

 

Где: l- длина помещения,

0,6- две толщины поперечных стен, которые принимаем по 0,3 м

- высота экрана

 

Где: - расстояние от пола первого этажа до оконного проема

0,5- отметка пола над уровнем земли

1,6 – высота окна до уровня верха закладки

 

 

Трудоемкость варианта, чел*час:

 

 

Расчёты оформляем в виде таблицы:

№ варианта
	82,74	776,14
	61,16	279,41
	93,53	853,76
	77,35

 

Анализируя полученные результаты имеем:

1. , следовательно вариант № 9 исключаем по коэффициенту защиты.

2. Далее анализируем по критериям ;

 

 

 

 

Т.к. 1,87 , то исключаем вариант № 12, принимая вариант № 7;

 

 

 

 

 

Т.к. 1,13 , то исключаем вариант № 7, принимая вариант № 10;

 

 

4. Выводы по результатам

1. В результате расчетов данной контрольной работы определенно, что первоначальный коэффициент защиты помещения при заданном , составляет .

 

2. Определен оптимальный вариант, обеспечивающий заданную степень противорадиационной защиты, который имеет минимальные трудозатраты и удовлетворительный коэффициент защиты от радиации .

 

3. Предусматривается закладка оконных проемов полностью с устройством экрана из бетонной плиты толщиной 30 см.

Список используемой литературы

1. Учебное пособие - Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях (ЧС). Часть 1. Смоленский В.К., Куприянов И.А. СПбГАСУ. СПб, 2007,

2. Безопасность жизнедеятельности. Учебник ЗанькоН.Г., Малаян К.Р., Русак О.Н, издательство Лань.,СПб, 2008г.

3. СНиП II-11-77* Стройиздат. Москва, 1985 г. 60 стр.;

4. Акимов Н.И. – Гражданская оборона. Москва. Высшая школа, 1986, 360 стр.

5. Учебник: В. П. Журавлев и др. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях. Учебник для вузов. М., 1999.