Предназначение и классификация убежищ.

Убежищами называются защитные здания герметического типа, которые обеспечивают коллективную защиту от действия поражающих факторов современного оружия, от влияния высоких температур и продуктов горения при пожарах ОР и СДОР, от радиактивных веществ и биологических средств. Они должны обеспечивать надёжное укрытие людей не менее в течение двух дней. Защита людей от влияния ударной волны обеспечивается крепкими загороженными конструкциями и установкой противовзрывных устройств в системе вентиляции; защитой от ядовитых веществ, радиактивной пыли и биологических методов достигается путём оснащения системы фильтровентиляции специальным оборудованием (противопылевыми фильтрами, фильтрами-поглощателями).

Убежища классифицируются: по защитным свойствам, вместительности (сумме мест для сидения и лежания), по местам расположения, обеспечением фильтровентиляционным оборудованием, терминами строительства.

По степени защиты от ударной волны и в зависимости от коэффициентов защиты (Кзащ.) от Y и нейтронного излучения их разделяют на 4 класса.

Убежища 1-го класса рассчитаны на излишнее давление во фронте ударной волны не менее 5кгс/см 2 (500 кПа) и имеют Кзащ не менее 5000, убежища 2-го класса должны выдерживать излишнее давление не менее 3 кгс/см2 (300 кПа) и ослаблять внешнее Y - и нейтронное излучение не менее чем в 300 раз; убежища 3-го класса рассчитаны на излишнее давление не менее 2 кгс/см2 (200 кПа) и Кзащ. не более 2000; убежища 4-го класса рассчитаны на излишнее давление не менее 1кгс/см2 (100 кПа) и имеют Кзащ=1000.

По вместительности убежища могут строиться на 150, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2500, 3000 людей и больше.

Строительство убежищ меньшей вместительности допускается в исключительных случаях при небольшой численности рабочих. На предприятиях, в учреждениях и организациях, которые имеют численность работающей смены 50 людей и меньше, могут строиться убежища, которые обеспечивают коллективную защиту группы объектов.

По месту расположения убежища могут быть встроенные и отдельные. Встроенные создаются в подвальных этажах и подвальных помещениях производственных и вспомогательных промышленных предприятиях, гражданских и жилых зданиях. Однако, могут создаваться и убежища, встроенные в первые этажи домов и зданий. Отдельные убежища строятся только в тех случаях, если нет возможности иметь встроенные, например, на объектах, которые не ведут нового строительства.

По обеспечению фильтровентиляционным оборудованием убежища могут быть с фильтровентиляционным оборудованием промышленного изготовления или с упрощённым, изготовленным из подручных материалов.

По времени строительства убежища бывают: построенные преждевременно в мирное время и такие, которые строятся быстро при угрозе нападения.

Требования к убежищам.

Убежища должны обеспечивать защиту людей от всех поражающих факторов; строиться на участках местности, которые не затапливаются; иметь входы и выходы с такой же степенью защиты, что и основные помещения, а на случай обвала - аварийные выходы; иметь свободные подходы, где не должно быть горящих материалов или материалов, которые сильно дымятся; иметь основные помещения высотой не менее 2,2 м и уровень пола, который лежит выше уровня грунтовых вод не менее чем на 20 см.

Фильтровентиляционное оборудование убежища должно очищать воздух от всех опасных добавок и обеспечивать подачу чистого воздуха в границах установленных норм.

Использование убежищ в мирное время для потребностей народного хозяйства не должно нарушать их защитных особенностей. Переведение помещения в режим укрытия при чрезвычайных ситуациях должно осуществляться в минимально короткие термины.

Убежища должны обеспечивать создание необходимых санитарно-гигиенических условий для людей. Основными показателями этих условий являются: содержание углекислого газа, температура и влажность воздуха. Воздух должен содержать не более 1% углекислого газа (граничною допустимой концентрацией, равной 3%), иметь относительную влажность не более 7% (граничною допустимой концентрацией, равной 80%), температуру воздуха не выше +23о С

(граничною допустимой +31о С).

Строение убежищ.

Помещения убежищ делятся на основные и вспомогательные. К основным относятся отсеки (помещения для людей и тамбур шлюзы), к вспомогательным – фильтровентиляционные камеры (ФВК), санитарные узлы, защищённые дизельные электростанции (ДЭС), защищённые входы и выходы.

Количество входов в убежище определяется с расчётом одного входа размером 80 х 180 см на 200 человек; но для убежищ маленькой вместительности желательно иметь два входа. Они должны размещаться на противоположных сторонах. Защита от попадания в убежище радиактивных и ядовитых веществ обеспечивается оборудованием тамбуров. Двери должны иметь резиновые прокладки и клиновые затворы, которые обеспечивают тесное прилежание дверного полотна к дверной коробке. Аварийный выход создаётся в виде подземной галереи размером поперек 90 х 130 см с выходом на территорию, которая не обваливается, через вертикальную шахту, которая заканчивается оголовьем (оголовье - верхняя часть шахты аварийного выхода или системы воздухообеспечения; для предостережения попадания в шахту атмосферных осадков и чужих предметов оборудывается козырьком). Выход в галерею закрывается защитно-герметическими ставнями, которые устанавливаются из внутренней и внешней сторон стены.

Оголовье аварийного выхода должно быть отстранено от окружающих домов на расстоянии, что составляет не менее половины высоты дома, плюс 3 метра, выступать над поверхностью земли на 1,2-1,5м; в каждой его стене должно быть отверстие размером 0,6 х 0,8м, оборудованное жалюзийными воротами, которые открываются в середину.

Система воздухообеспечения с фильтровентиляционным оборудованием промышленного изготовления включает (рис.3.1): фильтровентиляционный агрегат (ФВА-49) 1 (а - фильтры-поглощатели ФП-100, б - двойной герметический клапан, в - электроручной вентилятор ЭРВ-49, г- расходомер воздуха); противовзрывное устройство 2; противопылевые фильтры 3; герметические воздуховоды 4; фланцевые соединения 5; воздухо-разводящую сетку 6; электроручной вентилятор 7; герметические клапаны 8; расходомер воздуха 9; установку регенерации воздуха 10 (д - расширённые шаберы, е - воздушный шланг, ж- регенеративные патроны, з - баллон с воздухом); регулирующую термическую заглушку 11; клапан излишнего давления (КНД) 12; линию герметизации 13.

Снабжение убежищ внешним воздухом должно обеспечиваться в двух режимах: в режиме чистой вентиляции и в режиме фильтровентиляции. В убежищах, расположенных в пожароопасных районах, в зонах катастрофического затопления, на радиационных и химически опасных объектах, предусмотренный третий режим - режим регенерации воздуха, который содержится в середине убежища, по замкнутому циклу.

Количество внешнего воздуха, который подаётся в убежище в режиме чистой вентиляции, устанавливается в зависимости от температуры этого воздуха в границах 8-13 м3/час на человека, в режиме фильтровентиляции - 2 м3/час на одного человека и 5 м3/час на одного работающего в помещении пункта управления.

Переключение системы вентиляции с одного режима на другой осуществляется с помощью герметических клапанов и вентиляторов.

В режиме чистой вентиляции чистый воздух очищается от пыли, в том числе и от радиоактивного, а в режиме фильтровентиляции - от радиоактивной пыли, ядовитых веществ и биологических методов.

Для очистки воздуха от радиактивной пыли используются противопыльные фильтры разной конструкции, среди них - масляной сетчатый. Он представляет собой набор сеток из металла, собранных в пакет размером 520 х 520 х 80 мм. Сетки пропитываются веретенным маслом. При прохождении воздуха через фильтр пыль, что содержится в воздухе, прилипает к масляной плёнке на сетке. Продуктивность одной ячейки масляного фильтра 1000-1300 м3/час при аэродинамическом сопротивлении от 3 до 88 мм водного столба.

Противопыльные фильтры устанавливают в помещении (камере), отдалённом от основных помещений убежища капитальной стеной. Это обеспечивает защиту людей, которые укрываются от влияния излучений радиактивных веществ, накапливающихся в фильтрах.

Очищение воздуха от ядовитых веществ и бактериальных способов совершается в фильтрах-поглощателях типа ФП-100, ФП-200, ФП-300 и др., установленных в фильтровентиляционной камере. Работает фильтр-поглощатель по принципу фильтрующего противогаза. Внешний воздух поступает в фильтр через одно из центральных отверстий, проходит через картонный фильтр и шар угля-катализатора, где очищается от ядовитых веществ и бактериальных способов, выходит через боковое отверстие. Продуктивность фильтра-поглощателя зависит от его размера.

ФП-100У, в отличие от ФП-100 имеет предохранитель проскакивания, который показывает степень обработки фильтра-поглощателя по тому или другому ядовитому веществу.

ФП монтируется в колонки по 2-3 штуки в каждой. Монтаж колонки больше, чем из 3 фильтров не рекомендуется, потому что при этом существенно увеличивается сопротивление коллектора фильтров. При необходимости подачи большого количества воздуха колонки фильтров-поглощателей объединяются в батареи.

Подача внешнего воздуха в убежище осуществляется с помощью вентиляторов разных систем - с ручным и (или) с электрическим приводом.

В убежищах малой и средней вместительности применяют, как правило, фильтровентиляционные агрегаты ФВА-49. Один ФВА-49 обеспечивает подачу воздуха в количестве 300 м3/час в режиме фильтровентиляции и 400-450 м3/час в режиме чистой вентиляции.

Третий режим вентиляции - регенерация внутреннего воздуха в убежище по замкнутому циклу - может осуществляться с помощью регенеративных патронов типа РП-100 или регенеративных установок РУ-150/б.

Регенеративных: патрон РП-100 служит для впитывания углекислого газа, получающегося при дыхании людей в изоляционном помещении, который вступает в реакцию с химическим поглощателем, содержащим гидрат окиси кальция. Реакция происходит с выделением водяных паров и тепла. Регенеративные патроны с таким химическим поглощателем только впитывают углекислый газ, поэтому в дыхательной смеси со временем будет уменьшаться процентное содержание кислорода. Его недостаток заполняется из баллонов кислорода через понижающий редуктор.

Регенеративные патроны монтируются в столбики фильтровентиляционной камеры и присоединяются к всасывающей магистрали вентиляционной системы. Запасные кислородные баллоны устанавливаются в отдельном помещении с защитно-герметическими дверями, которые открываются в середину.

Мощность методов регенерации определяют, исходя из длительности их работы на протяжении расчетного термина при нормах использования кислорода 25л/час и поглощением углекислого газа 20л/час на одного человека.

Более эффективным средством является РУ-150, регенеративное вещество которого обеспечивает одновременное поглощение углекислого газа и выделение кислорода.

Внешний воздух для подачи в убежище через систему фильтровентиляции забирается по двум воздухозаборным каналам, из которых один является основным, а другой - аварийным (запасным).

Для защиты системы воздухообеспечения и фильтровентиляционного оборудования от повреждений, а также от проникания в убежище ударной волны на воздухозаборных и вытяжных каналах устанавливаются противовзрывные устройства: дефлекторы из металла, упрощённые защитные секции, клапаны-открыватели поплавковые и др. Противовзрывные устройства или закрываются при резком повышении давления внешнего воздуха, или несколько раз изменяют направление его движения (при изменении направления движения воздуха на 90о давление в области ударной волны уменьшается в 1,5-2 раза).

Отработанный воздух удаляется из убежища через вытяжные каналы, в которых, кроме противовзрывных устройств, устанавливаются ещё и клапаны излишнего давления. Для борьбы с избыточным теплом в убежищах (в необходимых случаях) предусматриваются дополнительные методы, например, применение воздухо-охлаждающих установок или кондиционеров, увеличение поверхности ограждающих конструкций (стен, перекрытий) с возможным увеличением площади пола на 1-го человека 0,75 м2 , увеличением объёма воздухоподачи в режиме фильтровентиляции до 5м/час на 1-го человека.

В тепловом балансе учитываются тепловыделение от людей, электрического освещения, устройств регенерации воздуха и поглощения тепла ограждающими конструкциями.

Количество тепла и влажности при расчётах следует принимать:

-  от одного человека: тепловыделение-420кДж/час, выделение влажности-80г/час;

-  от регенеративных патронов РП-100: тепловыделение-63кДж/час, выделение влажности-14г/час (на одного человека).

Тепловыделение от электрического осветления (в кДж/час) определяется по формуле:

Qосв.=860 х Nосв,

Где Nосв.- суммарная мощность источников осветления, кВт.

Электрообеспечение должно осуществляться от внешней системы города (объекта), а при необходимости - ещё и от защищённого источника - дизельной электростанции.

В случае остановки электрообесречения от внешней системы (и отсутствия ДЕС) в убежищах предусматривается аварийное осветление от переносных электрических фонарей, аккумуляторных батарей, велогенератора и других источников.

Пользоваться свечами и газовыми фонарями можно, но только при условии достаточной вентиляции.

Убежище должно иметь телефонную связь с пунктом управления предприятия и громкоговоритель, подключённый к местной или городской радиотрансляционной системе.

Водообеспечение и организация убежищ совершается на базе городских объектов водопроводных и канализационных систем. Однако, в случае их разрушения, в убежище должны создаваться аварийные запасы воды и приёмники фекальных вод.

Для сбережения аварийного запаса воды используются проточные напорные резервуары или безнапорные баки, обустроенные съёмными крышками, клапанами и показателями уровня воды.

Минимальный запас воды в проточных ёмкостях должен быть для питья-6л, для санитарно-гигиенических потребностей-4л на человека на вест расчётный термин пребывания, а в убежищах вместительностью 600 человек и больше - дополнительно для целей пожаропогашения-4,5 м 3.

Проточные ёмкости обычно устанавливают в санитарных узлах под крышей, а беспроточные баки - в специальных помещениях. Для обезвреживания воды в убежище следует иметь запас хлорной извести или две трети основной соли гипохлорита кальция (ДТС-ГК). Для хлорирования 1м3 воды нужно 8-10г хлорной извести или 4-5г ДТС-ГК.

Санитарный узел в убежище устанавливается отдельно для мужчин и женщин со спуском смывных вод в существующую канализационную систему. Кроме того, предусматриваются аварийные ёмкости для сбора нечистот. На трубопроводах водообеспечения, канализации и других систем устанавливается закрытая арматура (краны, вентили, засовы) для отключения при повреждении внешних систем.

В убежище предусматривается отопление от общей отопительной системы дома (теплоцентрали объекта). При расчёте системы отопления температуру помещения убежища в холодное время принимают +100С, если по условиям эксплуатации их в мирное время не нужно более высоких температур.

Трубопроводы разных систем жизнеобеспечения в середине убежища закрашиваются в соответствующие цвета: белый - воздухозаборные трубы режима чистой вентиляции; жёлтый -

Воздухозаборные трубы режима фильтровентиляции; красный - трубопроводы режима вентиляции по замкнутому циклу; чёрный - трубы электропроводки; зелёный - водопроводные трубы; коричневый - трубы системы отопления.

На воздухозаборных трубах, на трубах водопровода и отопления в местах их введения стрелками указывают направление движения воздуха или воды.

В помещениях для людей устанавливаются двух - или трехъярусные нары: нижний ярус - места для сидения с расчётом 0,45 х 0,45м на одного человека, для лежания с расчётом 0,55 х 1,8м на одного человека. Высота скамей для сидения должна быть 0,45м, а расстояние по вертикали от крыши до места для лежания - не менее 1,1м.

Количество мест для лежания зависит от высоты убежища и должно быть не менее 20% от общей вместительности.

Кроме рассмотренного внутреннего оборудования, убежище оборудуется разным противопожарным, санитарным и другим оборудованием.

При эксплуатации убежищ необходимо организованно, быстро и чётко их заполнять людьми по сигналу. Общее время, необходимое для заполнения защитного здания:

Тобщ = L1/V1 + L2/V2 + … + Tn + Tp;

Где L1, L2- длина характерных участков маршрута (горизонтальной поверхности, ступенек и т. д.), м; для упрощения расчётов переход по ступенькам на один этаж можно прировнять к утроенной высоте этажа;

V1,V2 - скорость движения на соответствующих участках дороги, м/мин;

Tn - время, которое уходит на прохождение через входное отверстие в здании, мин;

Tp - время, которое уходит на выполнение человеком минимальных необходимых действий при оглашении сигнала (сбор, выключение верстаков, электроосвещения, одевания и др.) до начала движения по зданию. Обычно на это уходит 1,5-2 мин.

Быстрота движения людей на открытом участке маршрута без удерживающих условий встречных потоков, прискоренным шагом или бегом принимается за 80-135 м/мин. Для людей преклонного возраста она будет немного меньше.

Быстрота движения при максимальной густоте потока по горизонтальной поверхности принимается за 16м/мин, по ступенькам вниз - 10м/мин, вверх - 8м/мин.

Время на переход через входные двери:

Tn = N/P;

Где, N - вместительность здания;

P - Пропускная способность входа (для дверей шириной 80 см принимается 70 чел/мин; шириной 2м - 110 чел/мин).

Задача1. Сделать расчёт основных характеристик убежища с двухъярусными нарами, ступеньками длиной 10м и систем его жизнеобеспечения при наличии ФП-100 на общее количество людей N = 600 человек, которые работают в одноэтажном цехе шириной 72м. Р =300 чел/ 1000 м2. Объём вентиляции на 1-го человека по режиму I - 10м3 /чел, по режиму II - 2м3/чел.

Решение.1. Определение площади основных (So) и вспомогательных (Sв) помещений убежища.

So = S1 х N = 0,5 х 600 = 300м2

Sв = S1 х N = 0,1 х 600 = 60м2.

2. Определение объёма основных (Wo) и вспомогательных помещений убежища (Wв).

Wo = W1 х N = 1,5 х 600 = 900 м2

Wв = W1 х N = 0,1 х 600 = 60 м2.

3. Вычисления подпор в убежище.

Вычисление кратности воздухообмена по формуле K=Q/W, где Q - количество воздуха, которое подаётся в убежище, м3/час; W - объём убежища, м3.

Для режима I:

К=6000/960=6,25.

Подпор воздуха Dp = 10 х К 1,6=10 х 6,25 1,6 , больше 5мм водного столба.

Для режима II:

К=1200/960=1,25.

Подпор воздуха Dp = 10 х К 1,6=10 х 1,25 1,6,больше 5мм водного столба.

Вывод: вследствие того, что подпор воздуха в режимах I и II более 5мм водного столба (5кГс/м3) , герметичность убежища при исправной системе воздухообеспечения будет обеспечиваться.

4. Определение необходимой численности (n) фильтров-поглощателей

N=Vнф/Vфп 200=1200/100=12 шт.

5. Определение времени пребывания людей в защитном здании до допустимого значения С со2 = 2% без вентиляции.

T=C гдк х V х 1000 / Vco2 х 100 ,

Где, С гдк=2%,

V - объём воздуха на одного человека, м3,

V со2- количество углекислого газа, которое выделяется человеком, л/час.

T=2 х 1,5 х 1000 / 15 х 100 = 2 час.

6. Определение необходимой численности двухъярусных нар (Н).

Н= N/n н = 600/5 = 120 шт.

7. Определение аварийного запаса воды на 2 человека.

Vв. = 2 х 10 х 600 = 12000 л.

8. Определение допустимого отдаления убежища от цеха.

Учитывая вместительность убежища 600 чел., ширину цеха В=72 м, густоту потока 300чел. /1000м2, определяем допустимое отдаление убежища от цеха-430м.

9. Определение времени заполнения убежища.

Т= 430/16 + 10/10 + 600/2 х 70 = 27 + 1 + 4 = 32 мин.