Ochranný součinitel stavby

Prezentace na téma: "Ochranný součinitel stavby"— Transkript prezentace:

1 Ochranný součinitel stavby
pplk.Ing. Jaroslav Hegar Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje 2005

2 CO je ochranný součinitel stavby
Ochranné vlastnosti improvizovaného úkrytu proti radioaktivnímu záření se vyjadřují ochranným součinitelem stavby Ko, který udává, kolikrát je dávka radioaktivního záření v úkrytu menší než je dávka radioaktivního záření ve výšce 1 m nad odkrytým terénem za předpokladu, že radioaktivní spad je rovnoměrně rozložen na horizontálních plochách a s radioaktivním spadem na vertikálních plochách se neuvažuje. Výpočet Ko řešil vojenský předpis MO CO-6-1 „Příprava, projektování a výstavba protiradiačních úkrytů“ z roku 1978. Odkrytý terén 1 m improvizovaný úkryt

3 Orientační hodnoty ochranného součinitele stavby Ko
Suterénem se v tabulce rozumí prostor, jehož podlaha je zapuštěna více než 1,7m pod úroveň terénu. Budovou se rozumí cihlová, panelová nebo kamenná budova.

4 Charakteristiky IÚ pro výpočet Ko
Přízemní nebo částečně zapuštěný úkryt s nadstavbou, Úkryt umístěný ve středním traktu budov, Zapuštěný úkryt s nadstavbou, Zcela zapuštěný úkryt bez nadstavby.

5 Výchozí údaje o konstrukcí budovy a rozměrech místností IÚ pro určení Ko
Pro určení Ko je nezbytné znát tyto výchozí údaje o obvodových konstrukcích budov a rozměrech místností: plošnou hustotu vnějších a vnitřních stěn a stropních konstrukcí, plochu okenních i ostatních otvorů ve vnějších obvodových zdech a výšku jejich umístění nad podlahou úkrytu (výška parapetu), rozměry místností (délku, šířku a výšku), hloubku zapuštění podlahy pod úroveň terénu, šířku nezastavěných prostorů nebo ulic přiléhajících k úkrytu.

6 1. Typ IÚ Přízemní nebo částečně zapuštěný úkryt s nadstavbou IÚ je částečně zapuštěn pod úroveň terénu (podlaha zapuštěna méně než 1,7m), není vyloučeno radioaktivní zamoření místností sousedících s úkrytem nebo nad ním, hodnoty Ko získané ze vzorce pro úkryty umístěné v přízemí se násobí koeficientem 0,8. Ko = 0,65*K1*Kst / (1-V2)* (Kz*Kst+1)*KM nebo Ko = 0,65*K1*Kst / (1-V2)*KM (nejsou-li v IÚ prosvětlovací otvory) K1 – součinitel vlivu vnějších stěn, určuje se z grafu v závislosti na délce vnějších stěn v % obvodu místnosti, Kst – součinitel zeslabení záření vnější stěnou. Odečítá se z grafu na základě tabulky plošných hustot ochranné konstrukce nebo jejím výpočtem, Kz – součinitel pronikání záření do místnosti otvory, určuje se pro daný úkryt v závislosti na výšce spodní hrany (parapetu) v obvodové stěně, KM – součinitel snížení expoziční rychlosti záření v budovách vlivem stínících účinků sousedních staveb se určí podle tabulky, V2 – součinitel závislý na šířce budovy se stanoví podle tabulky,

7 2. Typ IÚ Ko = 3,25*Kst / (1-V2)* (Kz*Kst+1)*KM
Úkryt umístěný ve středním traktu víceposchoďových budov úkryt se nachází ve středním traktu víceposchoďových budov, vzorec platí, nesousedí-li žádná stěna úkrytu s terénem, Ko = 3,25*Kst / (1-V2)* (Kz*Kst+1)*KM Kst – součinitel zeslabení záření vnější stěnou. Odečítá se z grafu na základě plošných hustot ochranné konstrukce určených tabulkou nebo jejím výpočtem, Kz – součinitel pronikání záření do místnosti otvory, určuje se pro daný úkryt v závislosti na výšce spodní hrany (parapetu) v obvodové stěně, KM – součinitel snížení expoziční rychlosti záření v budovách vlivem stínících účinků sousedních staveb se určí podle tabulky, V2 – součinitel závislý na šířce budovy se stanoví podle tabulky,

8 3.Typ IÚ Zapuštěný úkryt s nadstavbou
podlaha IÚ je zapuštěna více než 1,7 m pod úrovni terénu, vzorec platí i při obsypání stěn úkrytu v plné výšce, není –li vyloučeno zamoření místnosti nad úkrytem radioaktivním prachem, násobí se hodnota součinitele Ko získaná ze vzorce součinitelem 0,45 Ko = 0,77*K1*Kst*Kp / (1-V2)*(Kzn*Kst+1)*(Kzn*Kp+1)*KM K1 – součinitel vlivu vnějších stěn, určuje se z grafu v závislosti na délce vnějších stěn v % obvodu místnosti, Kst – součinitel zeslabení záření vnější stěnou. Odečítá se z grafu na základě tabulky plošných hustot ochranné konstrukce nebo jejím výpočtem, KM – součinitel snížení expoziční rychlosti záření v budovách vlivem stínících účinků sousedních staveb se určí podle tabulky, V2 – součinitel závislý na šířce budovy se stanoví podle tabulky, Kp – součinitel zeslabení záření pronikajícího do úkrytu stropní konstrukcí. Odečítá se z grafu v závislosti na plošné hustotě stropní konstrukce IÚ, Kzn – součinitel vyjadřující pronikání záření ve stěnách místnosti nad úkrytem. Stanovuje se v závislosti na umístění spodní hrany okenního otvoru (parapetu) ve výšce od úrovně podlahy místnosti.

9 4. Typ IÚ Zcela zapuštěný úkryt bez nadstavby
vrchní líc stropní konstrukce je v úrovni nebo pod úrovni rostlého nebo upraveného terénu, Ko = 0,77*Kpr / V1+Kvch*Kpr Kpr – součinitel zeslabení záření stropní konstrukcí úkrytu. Odečítá se z grafu v závislosti na plošné hustotě stropní konstrukce. u staveb klenbového typu se za tloušťku násypu na nosných prvcích konstrukce bere tloušťka vrstvy v nejvyšším bodě klenby, V1 – součinitel závislosti na výšce a šířce úkrytu, určuje se z tabulky, Kvch – součinitel pronikání záření do úkrytu vchody, určí se výpočtem.

10 Příklad Vypočtěte Ko pro IÚ nacházející se v částečně zapuštěné stavbě obytného domu podle obrázku pro původní stav a po provedených úpravách. Provedení úprav navrhněte. ŘEZ A – A1 1x1 m A 10m IÚ 10m 1x1m 3m 1,5m 10m 1,2 m A1 0,4m

11 Základní údaje pro výpočet Ko
Z obrázku a podle místa dislokace určíme tyto údaje: délka místnosti IÚ d= 10m, šířka místnosti IÚ š= 10m, výška místnosti IÚ v= 3m, délka vnějších obvodových stěn IÚ (měří se uvnitř místnosti) D= 2*10m= 20m, počet a plocha okenních otvorů v IÚ (8 oken o rozměru 1x1m) So= 8*1*1= 8m², výška oken v IÚ nad podlahou (výška parapetu) vp= 1,5m, plošná hustota obvodové stěny (0,4m -železový beton ručně pěchovaný) ρ=H*x= 2400*0,4= 960 kgmˉ², zapuštění pod úrovni terénu z = 1,2m, obytný dům je umístěn v sídlištním útvaru.

12 Výpočet Ko pro původní stav bez úprav
Jelikož se jedná o částečně zapuštěný IÚ s nadstavbou, kde zapuštění je menší než 1,7m, použije se pro výpočet Ko vzorec: Ko = 0,65*K1*Kst / (1-V2)*(Kz*Kst+1)*KM Do vzorce dosadíme následující součinitelé: K1 – určíme z grafu na základě délky vnějších obvodových stěn v % obvodu místnosti : obvod místnosti IÚ : o = (d+š)*2 = (10+10)*2 = 40m, délka vnějších obvodových stěn IÚ : D = 20m délka vnějších stěn v % obvodu místnosti: 40 m ……………… % 20 m ………………… x% x = 20*100 / 40 = 50%, této hodnotě odpovídá součinitel K1 = 0,66 Kst – určíme z grafu. Plošné hustotě obvodových stěn ρ= 960 kgmˉ² odpovídá součinitel Kst = 760

13 V2 – určíme z tabulky. Šířce budovy šb = 10 +(2*0,4) = 10,8m = 11m,
odpovídá součinitel V2 = 0,225 Kz – určíme výpočtem ze vztahu pro výšku parapetu vp = 1,5 m Kz = 0,15*α, kde α = So / Sp = 8/100 = 0, (So = 8*1*1= 8m², Sp = š*d = 10*10 = 100m²) Kz = 0,15*0,08 = 0,012 KM – pro stanovení použijeme průměrných hodnot pro čtvrtě s městskou zástavbou, kde KM = 0,7 Po dosazení součinitelů do vzorce: Ko = 0,65*K1*Kst / (1-V2)*(Kz*Kst+1)*KM = 0,65*0,66*760 / (1-0,225)*(0,012*760+1)*0,7= 59,4 Protože není vyloučeno zamoření místnosti sousedících s úkrytem nebo umístěných nad ním radioaktivním prachem, musí se ochranný součinitel násobit koeficientem 0,8 Ko = 0,8*59,4 = 48

14 Výpočet Ko po navržených úpravách IÚ
A. Z obrázku vidíme, že se základní charakteristika IÚ z Příkladu nezměnila. Okenní otvory byly vyplněny cihlami, před okna byly osazeny dřevěné okenice a jen kolem okenních otvorů proveden ochranný zemní násyp. Hodnota Kz*Kst je proto rovna 0. K výpočtu použijeme vzorec: Ko = 0,65*K1*Kst / (1-V2)*KM Za součinitele dosadíme stejné hodnoty jako z Příkladu: K1= 0,66, V2=0,225, Kst = 760, KM = 0,7 Ko = 0,65*0,66*760 / (1-0,225)*0,7 = 388 Protože není vyloučeno zamoření místnosti sousedících s úkrytem nebo umístěných nad ním radioaktivním prachem, musí se ochranný součinitel násobit koeficientem 0,8 Ko = 0,8*388 = 310 Ochranný zemní obsyp před oknem Cihelná vyzdívka Dřevěná okenice 1,2 m

15 Výpočet Ko po navržených úpravách IÚ
B. Z obrázku vidíme, že okna IÚ z Příkladu byla vyplněna betonovými kvádry tak, že v horní části byl ponechán prosvětlovací otvor o výšce 0,3m. K výpočtu použijeme vzorec: Ko = 0,65*K1*Kst / (1-V2)*(Kz*Kst+1)*KM Do vzorce dosadíme tytéž hodnoty součinitelů z Příkladu: K1=0,66, Kst=760, V2=0,225, KM=0,7 Nově provedeme výpočet součinitele Kz (s ohledem na vp=2,2m): Kz = 0,09* α , kde α = So / Sp = 2,4/100=0,024 (So = 8*1*0,3= 2,4m², Sp = š*d = 10*10 =100m²) Kz = 0,09*0,024 = 0,00216 Ko= 0,65*0,66*760 / (1-0,225)*(0,00216*760+1)*0,7=228 Protože není vyloučeno zamoření místnosti sousedících s úkrytem nebo umístěných nad ním radioaktivním prachem, musí se ochranný součinitel násobit koeficientem 0,8 Ko = 0,8*228 = 182 Prosvětlovací otvor 1x0,3m 0,3m Částečné vyplnění oken betonovými kvádry 2,2m 1,2m

16 Výpočet Ko po navržených úpravách IÚ
C. Základní charakteristika IÚ se změnila, protože obvodové stěny IÚ jsou v celé délce zesíleny zemním násypem (zapuštění je větší než 1,7m). Okna IÚ jsou vyplněna betonovými kvádry. V horní části oken není ponechán prosvětlovací otvor. Protože je zapuštění IÚ větší než 1,7 m k výpočtu Ko použijeme vzorce: Ko = 0,77*K1*Kst*Kp / (1-V2)*(Kzn*Kst+1)*(Kzn*Kp+1)*KM Dříve vypočtené součinitelé: K1= 0,66 , Kst= 760 , V2= 0,225 , KM= 0,7 , Kz= 0,00216 Další hodnoty nutné pro výpočet: plošná hustota stropní desky (ŽB 0,22m) ……. 550kgmˉ² plocha místností nad IÚ ……. 80m² plocha 8 oken v místnostech nad úkrytem ……. 25,2m² Okno 1,5x2,1 1m Zemní násyp v celé délce stěny IÚ 0,22m Vyplnění oken betonovými kvádry 1,2m 2,6m

17 výška parapetu oken nad úkrytem …….. 1,0m
zapuštění IÚ …….. 2,2m Součinitel Kp určíme z grafu. Plošné hustotě stropní konstrukce ρ= 550 kgmˉ² odpovídá součinitel Kp = 240. Součinitel Kzn vypočteme ze vzorce pro výšku parapetu oken nad úkrytem vp=1m. Kzn = 0,09* α , kde α = So / Sp = 25,2 / 80= 0,315 (So = 8*1,5*2,1 = 25,2m², Sp = 80m²) Kzn = 0,09*0,315 = 0,0284 Po dosazení : K1= 0,66 , Kst= 760 , V2= 0,225 , KM= 0,7 , Kz= 0,00216 , Kp=240 , Kzn=0,0284 Ko = 0,77*K1*Kst+Kp / (1-V2)*(Kzn*Kst+1)*(Kzn*Kp+1)*KM Ko = 0,77*0,66*760*240 / (1-0,225)*(0,0284*760+1)*(0,0284*240+1)*0,7 = 969 Není – li vyloučeno zamoření místnosti nad úkrytem radioaktivním prachem, násobí se hodnota součinitele Ko získaná ze vzorce součinitelem 0,45 Ko = 0,45*969 = 436

18 Závěr Prezentace podává využitelný, přehledný a srozumitelný návod právnickým, podnikajícím fyzickým osobám a obecním úřadům k výpočtu ochranného součinitele stavby pro jednotlivé typy improvizovaných úkrytů s praktickými příklady. Problematika výpočtu není v současné době řešena žádnou normou ani pomůckou v rámci Hasičského záchranného sboru ČR. Výpočet byl dříve řešen vojenským předpisem CO-6-1 „Příprava, projektování a výstavba protiradiačních úkrytů“, který byl MO zrušen a který ne vždy pro výpočet používal správné vzorce.