Ochranný součinitel stavby

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

2. CO je ochranný součinitel stavby Ochranné vlastnosti improvizovaného úkrytuproti 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 Suterénemse 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 méněnež 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)*KMnebo 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 grafuna základě tabulky plošných hustotochranné konstrukce nebo jejím výpočtem, Kz – součinitel pronikání záření do místnosti otvory, určuje sepro 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 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 zgrafuna základěplošných hustot ochranné konstrukce určených tabulkounebojejím 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 mpod 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– součinitelvyjadřující 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 ……………….. 100% 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 kgmˉ²odpovídá 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 = 0,08 (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 výpočetsoučinitele 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 kgmˉ²odpovídá 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 úřadůmk 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.