Способы защиты населения. Убежища, их классификация, устройство, оборудование и предъявляемые к ним требования

К входу  в убежище обычно ведет лестничный спуск или наклонная площадка (пандус). Ширина лестничных маршей и  коридоров должна быть в 1,5 раза больше ширины дверного проема. Чтобы предотвратить  завал наружной двери, перекрытие перед  входом (предтамбур) усиливается на нагрузку от обрушения вышележащих элементов здания.

В тамбуре  устанавливаются две двери: защитно-герметическая, которая открывается наружу, и  герметическая. Размеры тамбуров определяются с таким расчетом, чтобы при  открытых дверях пропускная способность  входов не снижалась. При установке  плоских металлических полотен, перекрывающих дверной проем  шириной 0,8 м, минимальные размеры  тамбура 1,4×1,4 м, при сегментных дверях 1,6×1,6 м. В тамбурах могут стоять также  деревянные или металлические решетчатые двери для естественного проветривания  закрытого сооружения.

Количество  входов и ширину проемов устанавливают  в зависимости от вместимости  убежища, его расположения и других факторов, влияющих на вместимость. Наиболее распространены двери на проем, размерами 0,8×0,8 и 1,2×2 м. Дверной проем шириной 0,8 м в среднем принимается  на 200 чел., а шириной 1,2 м — на 300 чел.

От действия ударной волны здание может разрушиться, в результате чего окажутся заваленными  входы в убежище, расположенные  в лестничной клетке. Характер завала зависит от величины избыточного  давления ударной волны, высоты здания и его конструктивных особенностей (материала стен и перекрытия, конструктивной схемы), а также от плотности окружающей застройки. Установлено, что при  избыточном давлении ударной волны 0,5 кгс/см² (1 кгс/см² = 0,1 МПа) зона завала составит около половины высоты здания. С увеличением давления разлет обломков здания будет увеличиваться, создавая сплошные завалы улиц и проездов. При этом высота завала будет уменьшаться.

Для того чтобы  выйти (эвакуироваться) из заваленного  сооружения, устраивают аварийный выход  в виде заглубленной галереи, заканчивающейся  шахтой с оголовком. Длину аварийного выхода при высоте оголовка 1,2 м принимают  по формуле, учитывающей оптимальную  протяженность выхода,

L = Hзд/2+3 м,

где L — длина  аварийного выхода в м;

Hзд — высота наземной части здания от уровня земли до карниза в м.

При отсутствии оголовка длина аварийного выхода L принимается равной высоте здания Hзд. При удалении аварийного выхода на расстояние менее 0,5 Hзд высоту оголовка принимают по интерполяции между величинами 1,2 м и 0,1 Hзд+0,7 м.

В отдельно стоящих убежищах, размещенных вне  зоны завалов, аварийный выход не предусматривается.

2. Ограждающие защитные конструкции

В ограждающие  защитные конструкции убежищ входят перекрытия, стены, полы, а также  защитно-герметические и герметические  ворота, двери и ставни. Основное их назначение в том, чтобы выдерживать  избыточное давление ударной волны, обеспечивать защиту от светового излучения, проникающей радиации, высоких температур при пожарах и препятствовать прониканию внутрь сооружения радиоактивной  пыли, химических отравляющих веществ  и бактериальных (биологических) средств. Одновременно с этим, как и в  любом инженерном сооружении, ограждающие  конструкции должны обеспечивать поддержание  внутри помещения нормального температурно-влажностного режима в период эксплуатации, не допускать  промерзания стен и перекрытий зимой  или перегрева в летних условиях и защищать сооружение от поверхностных  и грунтовых вод[7].

Герметичность ограждающих конструкций достигается  плотностью применяемых материалов и тщательной заделкой мест примыкания герметических ворот, дверей, люков, ставней, а также мест прохода  через стены различных труб и  кабелей.

Убежища обычно возводятся из сборно-монолитного или  монолитного железобетона, а в  ряде случаев — из кирпича и  других каменных материалов. Выбор  материала и конструктивной схемы  зависит от требуемой степени  защиты, местных возможностей и экономической  целесообразности.

Во встроенных убежищах наиболее распространена конструкция  стен и перекрытий смешанного типа. Стены выполняют из кирпича, бетонных блоков, реже из сборных железобетонных элементов. Для увеличения несущей  способности стены могут иметь  горизонтальное и вертикальное армирование. Перекрытия бывают чаще всего из сборных  железобетонных плит, поверх которых  укладывают слой монолитного железобетона, который необходим для усиления несущей способности перекрытий, а также для увеличения защитных свойств от проникающей радиации.

Если по расчету требуется увеличить  термическое сопротивление перекрытия, на железобетонную плиту укладывают теплоизоляционный слой из асбестовых плит, шлака, шлакобетона, керамзита.

Ограждающие конструкции отдельно стоящих убежищ часто выполняют из монолитного  железобетона. Подобные конструкции  рамного или коробчатого типа более экономичны при высокой  степени защиты.

Стены и  полы встроенных убежищ должны иметь  надежную гидроизоляцию от грунтовых  и поверхностных вод. В отдельно стоящих убежищах, кроме того, нужна  гидроизоляция поверх перекрытия и  организованный водоотвод поверхностных  вод.

Гидроизоляция стен и пола необходима даже в том  случае, если уровень грунтовых вод  расположен ниже пола, иначе поверхностные  воды, просачивающиеся через грунт, и капиллярная влага могут  попасть в помещения. Чтобы это  предотвратить, поверхности стен обмазывают слоями горячего битума, а поверх бетонной подготовки пола укладывают слой асфальта или другого гидроизоляционного материала.

Если уровень  грунтовых вод выше уровня пола, устраивают дренаж или применяют  оклеечную гидроизоляцию.

Оклеечная гидроизоляция стен состоит из двух или более слоев рубероида на мастике. Для защиты от повреждений служит защитная стенка толщиной в ½ кирпича. Учитывая возможные колебания уровня грунтовых вод, гидроизоляцию наружных стен поднимают выше расчетного уровня на 0,5 м.

На бетонную подготовку пола кладут два слоя рубероида  на мастике. Сверху она прижимается  нагрузочным слоем бетона (так  называемая плита противодавления), который уравновешивает напор грунтовых  вод.

3. Теплозащита от прогрева при пожарах

Пожары, которые  могут возникнуть в очаге ядерного поражения, представляют серьезную  опасность для людей, укрываемых в убежищах. В местах расположения убежищ могут значительно повыситься температура, возникнуть значительные концентрации окиси и двуокиси углерода и уменьшиться содержание кислорода.

Результаты  исследований показывают, что непосредственно  в зоне пожаров зданий температура  может достигать 300—1000 °С. Если не принять меры, при массовых пожарах произойдет прогрев ограждающих конструкций, что приведет к резкому повышению температуры внутри защитного сооружения. В этом случае, а также при проникании продуктов горения через трещины в стенах и перекрытиях, пребывание людей в убежищах станет невозможным. Поэтому при проектировании, строительстве и дооборудовании убежищ большое внимание уделяется обеспечению теплозащиты.

В первую очередь  необходимо исключить возможность  попадания задымленного и горячего воздуха внутрь защитного сооружения, а также обеспечить очистку воздуха, подаваемого во время пожаров  в убежище, от окиси и двуокиси углерода.

Чтобы защитить убежище от попадания наружного  воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях, внутри поддерживается избыточное давление (подпор). Установлено, что для этого достаточен подпор 2—5 мм вод. ст. Поддерживать его можно за счет воздуха из баллонов, заранее установленных в убежище, или подачей наружного воздуха. Для поддержания подпора в течение сравнительно длительного периода времени потребовалось бы значительное количество баллонов со сжатым воздухом. Такой способ дорогостоящий и он не получил широкого распространения.

Более экономично создание подпора за счет подачи наружного  воздуха с предварительной его  очисткой от вредных примесей и охлаждением  в специальных фильтрах. Минимально необходимое количество воздуха  для этого равно 1/3 объема помещения  за 1 ч.

Рассмотрим  возможный принцип работы системы  фильтр-вентиляции при пожаре в месте размещения убежища.

Прежде чем  попасть в убежище, воздух очищается  от окиси углерода и охлаждается. Очистка воздуха от продуктов  горения может производиться  в фильтрах, состоящих из гопкалитовых кассет, в которых происходит дожигание окиси углерода горячего воздуха. Затем воздух должен охладиться в воздухоохладителе.

Воздухоохладители обычно состоят из системы трубок, по которым циркулирует холодная вода. Проходя через воздухоохладитель, горячий воздух отдает тепло холодной воде. Водяные воздухоохладители  устанавливаются в убежищах, где  имеется артезианская скважина, откуда можно получать достаточно холодную воду.

При отсутствии артезианской скважины может быть устроен  воздухоохладитель в виде теплообменников (теплоёмких фильтров) из гравия, щебня, крупного песка. Здесь охлаждение воздуха  происходит за счет поглощения тепла  массой заполнителя.

После очистки  и охлаждения воздух нагнетается  в убежище вентиляторами.

В связи  с тем, что при пожаре на поверхности, в убежище подаётся ограниченное количество воздуха, применяются средства регенерации воздуха — регенеративные патроны с кислородными баллонами  или регенеративные установки другого  типа.

Теплозащита убежища от прогрева достигается  массивными ограждающими конструкциями, выполняемыми из несгораемых материалов — бетона, железобетона, кирпича. При  необходимости на перекрытие дополнительно  укладывают теплоизоляционный слой.

4. Системы воздухоснабжения

Наиболее  важной и ответственной задачей  является обеспечение людей необходимым  количеством воздуха, пригодного для  дыхания в условиях возможного заражения, наземных пожаров, а также при  ухудшении параметров воздуха вследствие жизнедеятельности людей в герметизированном  сооружении.

Системы воздухоснабжения не только подают в убежище необходимое количество воздуха, но и обеспечивают защиту от :

• попадания внутрь сооружения радиоактивных осадков;
• химических отравляющих веществ;
• бактериальных средств;
• углекислоты и дыма при пожарах;
• в отдельных случаях от окиси углерода.

В зависимости  от конкретных условий и требований в отдельных убежищах системы  воздухоснабжения выполняют и дополнительные функции, например подогрев или охлаждение воздуха, осушение или увлажнение, обогащение кислородом.

Количество  воздуха, которое необходимо для  подачи в убежище, определяется исходя из допустимых параметров тепловлажностного режима и газового состава внутри сооружения. Известно, что во время длительного пребывания людей в герметизированном помещении содержание кислорода в воздухе уменьшается, а углекислоты увеличивается. При этом повышаются температура и влажность воздуха.

Системы воздухоснабжения, как правило, работают по двум режимам: чистой вентиляции и фильтровентиляции. Если убежище расположено в пожароопасном районе, дополнительно предусматривают регенерацию внутреннего воздуха.