ПОМЕЩЕНИЕ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ИЗОЛИРОВАННОГО ПРЕБЫВАНИЯ ЛЮДЕЙ Российский патент 1999 года по МПК E04H9/12 

Изобретение относится к зданиям специального назначения, например к пенитенциарным помещениям (камерам) для длительного пребывания людей.

Известны специальные земляные помещения (Малая советская энциклопедия, т. 9, М.: Советская энциклопедия, 1931,с.70) и здания специального назначения, включающие несущие стены и перекрытие (а. с. N 872709, МКИ E 04 H 3/08 - принятое за прототип).

Недостатком известных помещений для длительного пребывания людей является невозможность обеспечения надежной защиты людей от природных и техногенных катастрофических явлений, а также невозможность создания и поддержания в течение длительного периода времени газовоздушной среды для дыхания людей, обладающей качественными характеристиками, свойственными "живому", биологически активному воздуху.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по созданию конструкции помещения, обеспечивающего практически "живого", экологически безопасного и защищенного от внешнего воздействия воздуха.

Признаки общие с прототипом: несущие стены и перекрытия.

Технический эффект заключается в формировании помещения для длительного пребывания людей в среде, обладающей водо-газоупорностью, пластичностью, высокой вязкостью и теплопроводностью, постоянством положительных температур и оптимальных влажностных параметров, а также в генерировании непосредственно в помещении биологически активных веществ и насыщении ими вдыхаемого воздуха и достигается тем, что помещение снабжено воздухоподводящей и воздухоотводящей галереями, которые оборудованы в соляной толще, заключенной в породах земной коры, при этом помещение и галереи расположены друг от друга на расстоянии, исключающем их взаимовлияние на напряженно-деформированное состояние массивов горных пород, помещение имеет сводчатое перекрытие и перфорированный пол с фильтром-насытителем в виде дробленой соляной породы, помещение сообщено посредством отверстий в полу и системы подачи воздуха с воздухоподводящей галереей, а через канал в перекрытии с воздухоотводящей галереей, в помещении с зазором относительно пола, стен и перекрытия установлен жилой модуль, ограждающие поверхности которого перфорированы, величина зазора между жилым модулем и полом составляет не менее

где H - высота помещения, м;
σ - максимальная ширина отверстия в полу помещения, м,
величина зазора между жилым модулем и стенами помещения составляет не менее 0,1 м длины, величина зазора между жилым модулем и перекрытием помещения составляет не менее 0,1 м высоты, а отношение площади, занятой жилым модулем, к площади помещения составляет не более 0,65. Кроме того, помещение снабжено демпферными устройствами, состоящими из системы горных выработок, образованных в соляной толще над и под помещением и галереями и перекрывающих их сверху и снизу, что способствует повышению уровня защиты сохраняемых объектов за счет гашения и рассеивания энергии упругих волн, возникающих при ударе.

Такая конструкция помещения позволяет непрерывно генерировать в атмосферу помещения соляные электрически заряженные кластеры, а регламентация зазоров между конструктивными элементами помещения обеспечивает минимизацию рекомбинационных процессов, провоцирующих нейтрализацию электрически заряженных частиц.

На чертеже показан общий вид помещения для длительного изолированного пребывания людей.

Помещение 1 включает несущие стены 2, сводчатое перекрытие 3 и основание 4, снабжено воздухоподающей галереей 5 и воздухоотводящей галереей 6. Помещение оборудовано перфорированным полом 7 с фильтром-насытителем 8 в виде слоя дробленых соляных пород и сообщено посредством отверстий в полу 7 и системы подачи воздуха, включающей каналы 9, 10, 11, 12 и вентилятор 13, с воздухоподающей галереей 5, а через канал 14 в перекрытии 3 - с воздухоотводящей галереей 6. В помещении 1 с зазором относительно стен 2, перекрытия 3 и пола 7 установлен жилой модуль 15, ограждающие поверхности которого перфорированы. Помещение 1 снабжено демпферным устройством, состоящим из системы горных выработок 16, образованных в соляной толще над помещением 1 и галереями 5, 6 и перекрывающих их сверху на расстоянии, определяемом в зависимости от размеров горных выработок 16 и целиков, оставляемых между ними. Кроме того, помещение 1 снабжено дополнительным демпферным устройством, состоящим из системы горных выработок 17, образованных в соляной толще под помещением 1 и галереями 5,6 и перекрывающих их снизу на расстоянии, определяемом в зависимости от размеров горных выработок 17 и целиков, оставляемых между ними.

Помещение для длительного изолированного пребывания людей функционирует следующим образом.

При эксплуатации помещения 1 люди находятся в жилом модуле 15. Микроклиматические параметры и вещественный состав воздуха в помещении и жилом модуле поддерживаются следующим образом. Свежий воздух из воздухоподводящей галереи 5 с помощью вентилятора 13 по каналам 12, 11, 10, 9 через отверстия в перфорированном полу 7 и соляной фильтр-насытитель 8 поступает в помещение 1. При проходе воздуха через фильтр-насытитель 8 происходит очистка воздуха от пыли и аллергенов и насыщение его электрически заряженными соляными кластерами субмикронных размеров, которые образуются на соляных поверхностях фильтра-насытителя 8, ориентированных по ходу воздушных струй за счет разрежения, создаваемого этими струями, и стекают с них в поток воздуха. Прошедший через фильтр-насытитель 8 воздух смешивается с воздухом помещения 1, через перфорации в ограждающих поверхностях жилого модуля 15 проходит внутрь его и используется для дыхания людей. Избыточный воздух вместе с респираторными отбросами людей через перфорации жилого модуля 15, канал 14 и воздухоотводящую галерею 6 выходит за пределы помещения 1.

Пример конкретного выполнения.

Строительство помещения для длительного пребывания людей планируется в толще каменной соли за пределами зоны влияния горных выработок 16 верхнего демпферного устройство на расстоянии не менее 30 м от него и за пределами зоны влияния горных выработок 17 нижнего демпферного устройства на расстоянии не менее 60 м. Помещение 1 и галереи 5,6 образуют полости шириной 3,2 м, сводчатой формы в поперечном сечении. Расстояние между помещением и галереями принимают не менее шестикратной ширины полости, т.е. не менее 20 м. Помещение имеет длину 6 м. Устье помещения коридором (не показано) связано с воздухоподводящей галереей 5 и перекрыто перемычкой с дверью, которая через тамбур (не показано) связана дверью жилого модуля 15. Через скважину 14 диаметром 900 мм помещение связано с воздухоотводящей галереей 6, а через отверстия в полу 7, канал 9, скважину 10 диаметром 250 мм, каналы 11, 12 и вентилятор 13 аэродинамически соединено с воздухоподводящей галереей 5. Скважина 14 является запасным выходом из помещения.

Перфорированный пол 7 размещен на расстоянии 200 мм от основания 4 помещения и выполнен из нержавеющей шпальтовой сетки с размером отверстий 1 мм. На полу 7 размещен слой дробленой соляной горной породы, содержащей ионы Na, K, Mg, Cl в сбалансированном по медицинским нормах соотношении. Размер кусков соляной горной породы 40 - 60 мм, толщина слоя 100 - 150 мм. Жилой модуль размером 2x2,lx4,8 м размещен в помещении на высоте 400 мм от пола с зазором 600 мм относительно стен 2 и 320 мм относительно сводчатого перекрытия 3. Производительность вентилятора 10 м³/ч. Насыщение воздуха, подаваемого в жилой модуль, соляными электрически заряженными кластерами составляет 3000 - 4000 е/см³, что в сочетании с высокой сорбционной способностью соляных ограждающих поверхностей помещения 1 обеспечивает эффективное поглощение и нейтрализацию респираторных отбросов, газо- и потоотделений.

Изобретение относится к зданиям специального назначения, например к пенитенциарным помещениям (камерам) для длительного пребывания людей. Технический результат заключается в создании конструкции экологически безопасного и защищенного от внешнего воздействия воздуха помещения. Помещение для длительного пребывания людей снабжено воздухоподводящей и воздухоотводящей галереями, которые оборудованы в соляной толще, заключенной в породах земной коры, при этом помещение и галереи расположены друг от друга на расстоянии, исключающем их взаимовлияние на напряженно-деформированное состояние массивов горных пород, помещение имеет сводчатое перекрытие и перфорированный пол с фильтром-насытителем в виде дробленой соляной породы, помещение сообщено посредством отверстий в полу и системы подачи воздуха с воздухоподводящей галереей, а через канал в перекрытии с воздухоотводящей галереей, в помещении с зазором относительно пола, стен и перекрытия установлен жилой модуль, ограждающие поверхности которого перфорированы, величина зазора между жилым модулем и полом составляет не менее ,где Н - высота помещения, м; σ - максимальная ширина отверстия в полу помещения, м, величина зазора между жилым модулем и стенами помещения составляет не менее 0,1 м длины, величина зазора между жилым модулем и перекрытием помещения составляет не менее 0,1 м высоты, а отношение площади, занятой жилым модулем, к площади помещения составляет не более 0,65. Кроме того, помещение снабжено демпферным устройством, состоящим из системы горных выработок, образованных в соляной толще над и под помещением и галереями и перекрывающих их сверху и снизу, что способствует повышению уровня защиты сохраняемых объектов за счет гашения и рассеивания энергии упругих волн, возникающих при ударе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Помещение для длительного пребывания людей, включающее несущие стены и перекрытие, отличающееся тем, что помещение снабжено воздухоподводящей и воздухоотводящей галереями, размещенными в соляной толще земной коры, при этом помещение и галереи расположены друг от друга на расстоянии, исключающем их взаимовлияние на напряженно-деформированное состояние массивов горных пород, помещение имеет сводчатое перекрытие и перфорированный пол с фильтром-насытителем в виде дробленой соляной породы, помещение сообщено посредством отверстий в полу и системы подачи воздуха с воздухоподводящей галереей, а через канал в перекрытии с воздухоотводящей галереей, в помещении с зазором относительно пола, стен и перекрытия установлен жилой модуль, ограждающие поверхности которого перфорированы, величина зазора между жилым модулем и полом составляет не менее

где Н - высота помещения, м;
σ - максимальная ширина отверстия в полу помещения, м,
величина зазора между жилым модулем и стенами помещения составляет не менее 0,1 м длины, величина зазора между жилым модулем и перекрытием помещения составляет не менее 0,1 м высоты, а отношение площади, занятой жилым модулем, к площади помещения составляет не более 0,65. 2. Помещение по п.1, отличающееся тем, что помещение снабжено демпферным устройством, состоящим из системы горных выработок, образованных в соляной толще над и под помещением и галереями и перекрывающих их сверху и снизу.