Защита населения в чрезвычайных ситуациях

Требования, предъявляемые к убежищам

Убежища должны располагаться в местах наибольшего сосредоточения укрываемых. Под зданиями небольшой этажности располагаются встроенные, а на открытых площадках - отдельно стоящие. Расстояние от них должно обеспечивать быстрое занятие их укрываемыми.

Строительство отдельно стоящих убежищ допускается только в тех случаях, когда невозможно устройство более экономичных встроенных убежищ.

Убежища должны:

• обеспечивать защиту укрываемых от всех поражающих факторов источников ЧС;
• обеспечивать поддержание необходимых санитарно-гигиенических условий для укрываемых: температура воздуха 27-32 °С (27 - при 90%, 32 - при 46% влажности), относительная влажность не более 90%, содержание углекислоты не более 3%, содержание кислорода не менее 18-20%;
• обеспечивать непрерывное пребывание в них людей не менее 2 суток;
• строиться на участках местности, не подвергающихся затоплению; быть удаленными от линии водостока и напорной канализации. Не допускается прокладка транзитных инженерных коммуникаций через убежища;
• иметь уровень пола не менее чем на 0,2 м выше уровня грунтовых вод или надежную гидроизоляцию;
• иметь высоту основных помещений не менее 1,7 м (обычно от 1,85 м и выше);
• иметь входы выходы с той же степенью защиты, что и основные помещения, а на случай их завалы - аварийные выходы;
• иметь подходы, свободные от сгораемых или сильно дымящих материалов.

Поддержание в помещении необходимого микроклимата и газового состава обеспечивается с помощью систем воздухоснабжения.

Убежища в городах, населенных пунктах и на промышленных объектах имеют, как правило, двойное назначение: в мирное время они используются как складские помещения, гаражи, кафе, столовые, кинотеатры, тиры, спортзалы и т. п. , а военное время - по прямому назначению.

Использование убежищ в мирное время для нужд народного хозяйства не должно нарушать их защитные свойства. Перевод таких помещений на режим укрытий в ЧС должен осуществляться в минимально короткие сроки (не более 12 часов). Убежища, расположенные поблизости от РОО и ХОО, используются только по прямому назначению.

Устройство и оборудование убежищ

Убежище представляет собой сооружение из строительных конструкций с инженерно-техническим оборудованием (см. рис. 4.2). При этом перекрытие осуществляют по балочной схеме с опорой балок (ригелей) на колонны, а стены возводятся из железобетонных панелей, бетонных блоков или монолитного железобетона. Оштукатуривание потолков и помещений не допускается.

Помещения убежищ делятся на основные и вспомогательные.

К основным относят помещения постоянного пребывания людей: для укрываемых, пункты управления, медпункты. Высота основных помещений в убежище должна быть от 1,85 до 3,5 м.

К вспомогательным относятся помещения: фильтровентиляционных камер (ФВК), расширительной камеры, для кислородных баллонов, кладовой для хранения продовольствия, баков для воды, дизельных электростанций (ДЭС), электрощитовой, санитарных узлов, станции перекачки фекальных вод, тамбуры, шлюзы.

Помещение для укрываемых большой площади разбивается на отсеки вместимостью 50-75 человек каждый. В помещениях (отсеках) устанавливаются одно-, двух- или трехъярусные нары: нижние для сидения 4 человек размером 0,45 x 1,8 м, верхние для лежания (1 человек) размером 0,55 x 1,8 м. Количество ярусов нар и нормы площади на одного укрываемого определяются высотой помещения и приведены в табл. 4.3.

увеличить изображение
Рис. 4.2. Планировка убежища гражданской обороны

Норма площади может быть увеличена при расчетной температуре наружного воздуха более 25 °С до 0,75, а для детей до 12 лет до 1 м².

Количество мест для лежания должно составлять не менее 15% от вместимости убежища при одноярусном расположении нар, 20% при двухъярусном (1 лежит + 4 сидят) и 30% при трехъярусном (2 лежат + 4 сидят) соответственно.

Помещение для пункта управления промышленного объекта оборудуется в одном из убежищ предприятия с наибольшей работающей сменой не менее 600 человек. На меньших предприятиях вместо пункта управления создаются телефонные и радиотрансляционные точки для связи с объектом ГО предприятия.

При числе укрываемых 900-1200 человек в убежище оборудуется медицинский пункт (МП) площадью 9 м², а на каждые 500 человек укрываемых - санитарные посты (но не менее одного на убежище). На каждые последующие 100 человек площадь МП увеличивается на 1 м².

Количество входов в убежище определяется его вместимостью из расчета один вход размером 80 x 180 см на 200 человек, но не менее двух. Пропускная способность такой двери составляет 70 чел/мин. Время заполнения убежища не должно превышать 3 мин. В убежищах малой вместимости допускается иметь на противоположной стороне от входа, аварийный (эвакуационный) люк. Аварийный выход устраивается в виде подземной галереи поперечным сечением 90 х 130 см с выходом на незаваливаемую территорию через вертикальную шахту и люк размером 0,6 х 0,8 м.

Предотвращение проникания ОВ, ОХВ и РВ в убежище через вход обеспечивается тамбур-шлюзом с двумя защитно-герметическими дверями (ЗГД). Площадь камеры тамбур-шлюза 8-10 м². Двери должны иметь резиновые прокладки и клиновые затворы, обеспечивающие плотное прижатие дверного полотна к дверной коробке.

увеличить изображение
Рис. 4.3. Воздухоснабжение убежищ

Защитное сооружение оборудуется системами герметизации, воздухоснабжения, водоснабжения, канализации, электроснабжения, отопления, связи и т.д.

Система герметизации предотвращает занос опасных веществ в помещения за счет герметизации дверей, установки тамбуров - шлюзов, взрывозащитных устройств, создания подпора воздуха.

Система воздухоснабжения обеспечивает очистку наружного воздуха от всех вредных примесей, подачу чистого воздуха в пределах установленных норм и создает подпор. Она, как правило, состоит из систем подачи, фильтрации (очистки) и регенерации воздуха (рис. 4.3).

Система подачи обеспечивает забор воздуха из атмосферы, предварительную очистку, нагнетание и распределение по помещениям убежища.

Система фильтрации, обеспечивает очистку наружного воздуха от ОВ, ОХВ, РВ и БС и предотвращает проникание наружного воздуха за счет избыточного давления воздуха (подпор) внутри объекта.

Система регенерации поддерживает физические свойства и химический состав воздуха в пределах санитарных норм.

Оборудование системы воздухоснабжения убежища включает: оголовки, воздухозаборы, противовзрывные устройства, предфильтры, фильтры, вентиляторы, воздуховоды, гермоклапаны, регенераторы и кондиционеры. Для снабжения воздухом современных убежищ используются фильтровентиляционные комплекты ФВК-1 и ФВК-2 (см. табл. 4.4). Каждый комплект обеспечивает воздухом до 150 человек. В убежищах малой и средней вместимости старой конструкции используются, как правило, фильтровентиляционные агрегаты ФВА-49, обеспечивающие подачу воздуха от 300 м³/ч в режиме фильтровентиляции и до 400....500 м³/ ч в режиме чистой вентиляции.

Примечание.

КРО - клапан расходомер-отсекатель;

КИД - клапан избыточного давления;

УЗС - унифицированная защитная секция;

КОП - клапан - отсекатель поплавковый.

Из табл. 4.4 видно, что ФВК-1 отличается от ФВК-2 тем, что в нем нет РУ-150/6 и ФГ-70.

Система воздухоснабжения убежищ может работать в трех режимах (рис.4.3).

Режим 1 - "чистой вентиляции" включается после заполнения убежища людьми. Наружный воздух забирается через взрывозащитные устройства (типа УЗС), очищается от пыли с помощью противопылевых фильтров типа ФЯР (фильтр ячеистый рамочный) или ПФП (предфильтр - поглотитель).

Масляный сетчатый фильтр типа ФЯР представляет собой пакет металлических сеток, пропитанных веретенным маслом. При прохождении воздуха через фильтр пыль прилипает к масляной пленке на сетке. Производительность одной ячейки масляного фильтра 1000-1300 м³/ч при аэродинамическом сопротивлении от 3 до 8 мм вод. ст.

С помощью вентиляторов с ручным и (или) электрическим приводом (ЭРВ) воздух нагнетается в убежище по системе воздуховодов, сначала в основные помещения, а оттуда - в соседние вспомогательные. Отработанный воздух удаляется через вентиляционные каналы, в которых наряду с противовзрывными устройствами устанавливаются клапаны избыточного давления. Количество удаляемого воздуха составляет 0,9 от объема притока. За счет этого в убежище создается повышенное давление - т. н. подпор, компенсирующий неполную герметичность убежищ.

На одного укрываемого подается 8-13 м³ воздуха в час, в зависимости от того, в какой (из четырех) климатической зоне расположено убежище. Климатические зоны определяются среднесуточной температурой самого жаркого месяца и теплосодержанием воздуха.

Режим 2 - "фильтровентиляции" используют при обнаружении в наружном воздухе примесей паров и аэрозолей ОВ, ОХВ, РВ и БС. Воздух, подаваемый в убежище, дополнительно очищается от вредных примесей с помощью фильтров-поглотителей (ФП). Фильтры поглотители типа ФПУ-200 (ФП-100, ФП-100У, ФП-300 и др.) устанавливаются в фильтровентиляционной камере и действуют аналогично коробке фильтрующего противогаза.

Наружный воздух поступает в фильтр через одно из центральных отверстий, проходит через картонный фильтр, очищаясь от частиц РВ и БС, а затем через слой угля-катализатора, где очищается от паров и аэрозолей ОВ и ОХВ, и выходит через боковое отверстие. Производительность ФП зависит от его размера и отражается цифрами в наименовании, так для ФПУ-200, она составляет 200 м³/ч.

На одного укрываемого подается 2 м³/ч воздуха, на одного работающего на пункте управления - 5 м³/ч.

Этот режим обеспечивает надежную защиту от РВ, ОВ и некоторых ОХВ, таких как хлор, фосген, синильная кислота. Вместе с тем, применяемые фильтры в ФВК практически не защищают от аммиака, оксида углерода (угарного газа), окислов азота и некоторых других ОХВ.

Режим 3 - "изоляции с регенерацией" внутреннего воздуха используют при обнаружении в наружном воздухе:

• высоких концентраций ОВ, ОХВ и токсичных продуктов горения (СО);
• неизвестного ОВ, ОХВ;
• плохо сорбирующихся фильтрами-поглотителями веществ (аммиак, окислы азота, окись этилена и др.);
• низкого содержания кислорода (менее 18%).

В режиме изоляции закрываются все двери, перекрываются воздухозаборные устройства и устройства выброса воздуха. Система воздухоснабжения переходит на рециркуляцию внутреннего воздуха. Поскольку человек при дыхании поглощает кислород, а выделяет углекислый газ, в герметизированном сооружении начинает меняться газовый состав воздуха.

Нормальное содержание углекислого газа в воздухе составляет 0,03%; допустимое - 2%, а кратковременно и до 3-3,5%. Нормальное содержание кислорода в воздухе составляет 21%, допустимое - 15% и лишь при 10% происходит нарушение функций. При увеличении нагрузки потребление кислорода возрастает на порядок (с 18 до 190 л/ч), а соотношение между потребляемым кислородом и выдыхаемым углекислым газом меняется мало (от 1,25 до 1,06).

В целом концентрация углекислого газа в замкнутом объеме сооружения повышается до опасных пределов гораздо быстрее, чем снижается содержание кислорода.

Например, при воздухоподаче до 1,5 м3/чел. концентрация углекислого газа достигает 4% уже через 2-2,5 часа после герметизации сооружения. Предельное время пребывания можно рассчитать по формуле

(4.1)

где C_ДОП - предельно допустимая концентрация углекислого газа, %;

V - объем подачи воздуха м3/чел.;

В - количество углекислого газа, выделяемого человеком м³/ч.

Поэтому первоочередной задачей регенерации (восстановления свойств воздуха) является поглощение углекислого газа.

Регенерация внутреннего воздуха может осуществляться двумя путями: первый - с помощью регенеративных установок РУ-150/6, второй - с использованием кислородного (воздушного) баллона и регенеративного патрона с химическим поглотителем известковым (ХПИ) на основе гидроокиси кальция.

Первый путь. При работе в этом режиме изоляции отключают воздухозабор чистой вентиляции, а по воздухозабору фильтровентиляции подают минимально необходимое для создания подпора (5 мм вод. ст. и более) количество воздуха. Наружный воздух при этом очищается от окиси углерода в фильтре гопкалитовым ФГ-70, который обеспечивает каталитическое окисление окиси углерода в диоксид.

Для этих же целей, т. е. очистки воздуха от окиси углерода и сопутствующих ей некоторых вредных примесей (окислов азота, сернистого газа, сурьмянистого водорода, акролеина, углеводородов), можно применять термокаталитические фильтры марки ФМТ-200Г (фильтр морской термокаталитический производительностью 200 м³/ч). Фильтр представляет собой прямоугольный металлический корпус с крышкой, внутренняя полость которого разделена перегородкой на две части, в одной размещается электронагреватель, а в другой - две фильтрующие кассеты с гопкалитом. При пропускании окиси углерода, предварительно нагретом до 120 ° С, через слой гопкалита, он окисляется до двуокиси. Эффективность окисления окиси углерода не менее 95%.

Регенерация внутреннего воздуха осуществляется с помощью регенеративной установки РУ-150/6. Технические характеристики РУ-150/6 представлены в табл. 4.5.

Основным элементом РУ-150/6 является регенеративный патрон. Принцип действия регенеративного патрона основан на взаимодействии паров воды и углекислого газа с кислородсодержащими препаратами с выделением кислорода. Наиболее распространены кислородсодержащие препараты на основе надперекисных соединений натрия или калия.

В типовой состав входят: надперекись натрия (NaO₂) > 70%, гидроокись кальция (Са(ОН)₂) - 15%, перекись натрия (Na₂O₂) 11%, гидроокись натрия (NaOH) 3% и карбонат натрия (Na₂CO₃) 0,5%.

В регенеративной установке протекают следующие химические реакции:

2NaO₂ + H₂O 2NaOH + 1,5O₂;

2NaO₂ + CO₂ Na₂CO₃ + 1,5O₂;

Na₂O₂ + CO₂ Na₂CO₃ + 0,5O₂;

Ca(OH)₂ + CO₂ CaCO₃ + H₂O + Q.

Из представленных формул видно, что коэффициент регенерации К_р обеспечивает укрываемых кислородом при выполнении ими даже тяжелых физических нагрузок.

Полнота отработки регенеративного продукта зависит от температуры, влажности воздуха, концентрации углекислого газа, а также от времени контакта вещества с регенерируемым воздухом. Нормальными условиями для работы препарата являются: температура от +10 до +30 ° С, относительная влажность воздуха 70-80%, начальная концентрация углекислого газа не менее 0,8%.

Второй путь. Воздух обогащается кислородом из воздушного или кислородного баллонов. Внутренний воздух пропускается через регенеративный патрон с химическим поглотителем известковым (ХПИ) на основе гидроокиси кальция и очищается от углекислого газа.

Ca(OH)₂ + CO₂ CaCO₃ + H₂O + Q.

При этом на одного человека должно быть подано в 1 час не менее 25 л кислорода и поглощено 20 л углекислого газа.

Таким образом, при наличии в убежищах средств регенерации воздуха они могут обеспечить защиту людей от любых ОХВ в режиме полной изоляции с регенерацией внутреннего воздуха.

Воздуховоды, обеспечивающие режим чистой вентиляции окрашиваются в белый цвет, режим фильтровентиляции - в желтый, регенерации - в красный. Воздухоразводящие трубы маркируются полосами соответствующего цвета. Следует заметить, что и остальные трубопроводы окрашиваются в собственные цвета:

пожаротушения - в красный;

электропроводки - в черный;

водопроводные - в зеленый;

отопления и маслопроводы - в коричневый.

Наряду с газовым составом на жизнедеятельность человека сильно влияет температурный и влажностный режим. Находясь в защитном сооружении даже в состоянии покоя человек выделяет около 419 кДж тепла в час. Уже через 10-12 час. после заполнения убежища и подаче воздуха около 2 м³/час. температура в нем повышается до 29-30 ° С. Начиная с определенного предела температуры внешней среды, человек начинает интенсивно испарять влагу. Ориентировочно влаговыделение человеком можно рассчитать по формуле

d = (t_B - 15) x 7, г/ч,

где t_B - температура воздуха, °С.

При этом за счет роста влажности воздуха в замкнутом объеме сооружения снижается интенсивность испарения влаги с поверхности тела и нарушается терморегуляция организма.

Критическим значением этих параметров для человека является так называемая "эффективная температура". Так, для жителя средней полосы ее значение равно 27 °С при 90% влажности воздуха. С понижением влажности температурный предел увеличивается: так, при 46% влажности человек длительное время выдерживает температуру до 32 °С.

Для борьбы с избытками тепла в убежищах предусматриваются специальные меры:

• кондиционирование с помощью технических устройств,
• охлаждение воздуха за счет увеличения поверхности ограждающих конструкций (стен, перегородок),
• увеличение площади пола до 0,75 м² на одного укрываемого,
• увеличение подачи воздуха в режиме фильтровентиляции до 5 м³/ч на одного укрываемого.

Влажность воздуха понижается за счет работы регенеративных патронов и установок.

Электроснабжение убежища может осуществляться от внешней сети города (объекта), а при необходимости - от дополнительного защищенного источника - дизельной электростанции (ДЭС). Предусматривается также аварийное освещение от переносных электрических фонарей, аккумуляторных батарей, велогенераторов и др. источников. Пользование свечами и керосиновыми лампами разрешается только при наличии хорошей вентиляции.

Убежище должно иметь телефонную связь с пунктом управления предприятия и громкоговоритель, подключенный к городской или местной (объектовой) радиотрансляционной сети.

Водоснабжение и канализация убежищ осуществляются на базе городских и объектовых водопроводных и канализационных сетей. Однако на случай их разрушения в убежищах должны создаваться аварийные запасы воды и приемники фекальных вод. Нормы водоснабжения при наличии водопровода составляют 2 л/ч и 25 л/сут на человека.

Для хранения аварийного запаса воды используются проточные напорные резервуары или безнапорные баки, оборудованные съемными крышками, клапанами и указателями уровня воды. Минимальный запас воды в проточных емкостях должен быть для питья 6 л и для санитарно-гигиенических потребностей 4 л на каждого укрываемого на весь расчетный срок пребывания, а в убежищах вместимостью 600 человек и более - дополнительно на случай пожара - 4,5 м³.

При отсутствии водопровода создается запас питьевой воды в переносных баках из расчета не менее 3 л/сут. на одного человека. Предусматривается также создание запасов ХИ (ДТС-ГК) для обеззараживания воды в случае повреждения водопроводной сети, из расчета 8-10 (4-5) г на 1 м³ воды.

Запас продуктов питания создается из расчета не менее чем на 2-е суток для каждого укрываемого. По возможности, это должны быть продукты без острых и резких запахов в герметичной (защитной) упаковке (сухари, печенье, консервы, сгущенное молоко и т. п.).

Отопление убежищ осуществляется от отопительной сети предприятия (здания) по самостоятельным ответвлениям, отключаемым при заполнении убежища людьми. При расчете системы отопления температура помещений убежища в холодное время принимается равной +10 °С, если по условиям эксплуатации их в мирное время не требуется более высоких температур.

В убежище размещают также мебель, приборы, инструменты, ремонтные материалы, противопожарное, медицинское имущество и др.