----
----






Технико-экономическое обоснование решения об использовании строительных материалов с повышенным содержанием естественных радионуклидов


В.М. Кожухар, доктор техн. наук, проф.; Н.П. Лукутцова, канд. техн. наук, доцент

В соответствии с ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов», эффективная удельная активность (Аэфф) естественных радионуклидов (ЕРН), понимаемая как суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяется по формуле (1):
Аэфф = АRa+1,31ATh+0,085AK , (1)
где АRa и АTh – удельные активности химических элементов 226Ra и 232Th, находящихся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого рядов, АK – удельная активность калия 40К, Бк/кг.
По нормам радиационной безопасности (НРБ-99) эффективная удельная активность (Аэфф) природных радионуклидов в строительных материалах (щебень, гравий, песок, бутовый камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), добываемых на их месторождениях или являющихся побочным продуктом промышленности, а также в отходах промышленного производства, используемых для изготовления строительных материалов (золы, шлаки и пр.), не должна превышать:
- для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях (I класс): Аэфф Ј 370 Бк/кг;
- для материалов, используемых в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных сооружений
(II класс): Аэфф Ј 740 Бк/кг;
- для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов (III класс): Аэфф Ј 1,5кБк/кг.
При 1,5 кБк/кг < Aэфф Ј 4,0 кБк/кг
(IV класс) вопрос об использовании материалов решается в каждом конкретном случае отдельно по согласованию с федеральным органом госсанэпиднадзора. При Аэфф>4,0 кБк/кг материалы не должны использоваться в строительстве.
Отмеченная дифференциация строительных материалов по классам радиационной безопасности позволяет с учетом особенностей накопления дозы облучения, характерных для каждой соответствующей классу материала области его применения, определять целесообразность (и эффективность) использования материалов с повышенной Аэфф ЕРН, например, предусматриваемых первоначальным проектным решением, на альтернативные, с меньшей активностью.
Содержание естественных радионуклидов существенно варьируется как в сырьевых компонентах, так и готовых материалах и изделиях. Наиболее высокие эффективные удельные активности ЕРН характерны для глины, керамического кирпича, гранитного щебня, низкие – для извести, песка и известнякового щебня. Среднее значение ЕРН в сырьевых и строительных материалах Брянского региона составляет 74,9 Бк/кг. Это ниже среднего значения эффективной удельной активности ЕРН всей совокупности отечественных строительных материалов – 93 Бк/кг [1].
Замена строительного материала с повышенной эффективной удельной активностью естественных радионуклидов на альтернативный рассматривается целесообразной, если уменьшение ущерба здоровью населения Ѕ-DYЅ в результате такой замены будет не меньше затрат на нее (DХ) [1], т.е. если Ѕ-DYЅЈ DХ.
Из всех возможных вариантов замены рационально осуществлять тот, при котором разница (положительная) между полезным функциональным эффектом (уменьшением ущерба для здоровья людей) и издержками на его достижение (увеличением стоимости строительных материалов) будет максимальной, т.е. если Ѕ-DYЅі DХ®max. Это соотношение может использоваться для решения вопроса о целесообразности замены материала с эффективной удельной активностью ЕРН ниже нормативной, на материал с еще меньшей эффективной удельной активностью.
Интересен сам по себе вопрос о виде достигаемого при этом эффекта. Действующими инвестиционно-нормативными документами рассматриваются три вида эффекта: коммерческий (в прошлом – хозрасчетный), бенефициарием которого выступает инвестор; бюджетный; экономический (в прошлом – народохозяйственный), охватывающий и отражающий все, так называемые, экстерналии. Эффект, достигаемый рассматриваемой заменой материалов, используемых для возведения закрытых помещений, с одной стороны – несомненно коммерческий. С другой, учитывая то, что здоровье людей, является и общественным благом, оно выступает фактором и бюджетного и экономического эффектов одновременно. Говоря о материалах первого класса по радиационной безопасности и условиях их использования, можно считать, что увеличение стоимости материала определяется по выражению (2):
DХ = М (Хi – Х0), (2)
где М – масса материала, нуждающегося в замене, т; Х0 – стоимость одной тонны заменяемого материала, включая стоимость его производства и транспортировки, руб./т;
Хi – стоимость одной тонны альтернативного материала, руб./т.
Уменьшение ущерба для здоровья людей при замене стройматериала (в стоимостном исчислении) определяется по выражению (3):
-DY = a(S0-Si), (3)
где a – денежный эквивалент 1 чел.·Зв, руб./(чел.·Зв), т.е. общественно оправданные затраты на снижение дозы облучения населения на 1 чел.·Зв;
S0 и Si – ожидаемые коллективные эффективные эквивалентные дозы облучения (чел.·Зв), обусловленные использованием заменяемого и альтернативного материалов соответственно. Эти дозы можно оценить по формулам типа (4):
Si= Нi· Nэф ·t·k, (4)
где Нi – годовая эффективная эквивалентная доза облучения людей в помещении, целиком построенном из альтернативного материала, Зв/год; t – ожидаемая продолжительность эксплуатации здания (помещения), лет; k – коэффициент, учитывающий продолжительность пребывания людей в помещении (продолжительность облучения), доли единицы; Nэф – эффективное число облучаемых людей в рассматриваемом помещении, чел. Такое число, в свою очередь, может быть выражено формулой (5):
Nэф = М/m, (5)
где m – масса строительного материала, нуждающегося в замене, приходящаяся на одного жильца, т/чел.
Из соотношений (2)–(5) вытекает неравенство (6):
(Xi-X0)Ј[(a·t·k)·(H0-Hi)] /m, (6)
где Н0 – годовая эффективная эквивалентная доза облучения людей в помещении, построенном из заменяемого материала, Зв/год.
Из приведенного неравенства (6) видно, что допустимое превышение стоимости альтернативного материала относительно заменяемого (Хi-Х0) прямо пропорционально общественно оправданным затратам на снижение дозы облучения населения на один чел.-Зв (a), продолжительности эксплуатации помещения (t), k – коэффициенту учитывающему продолжительность пребывания людей в помещении, снижению годовой эффективной дозы облучения людей в помещении (Н0-Нi) и обратно пропорционально массе заменяемого материала, приходящейся на одного облучаемого (проживающего в помещении).
Другими словами, чем больше ЕРН содержится в материале, тем значительнее допустимое превышение стоимости альтернативного материала относительно заменяемого. И чем меньше масса заменяемого строительного материала, приходящаяся на одного жильца, т.е. чем больше количество проживающих в помещении людей, допустимое превышение стоимости альтернативного материала над стоимостью заменяемого больше.
Величина Нi зависит от мощности дозы g-излучения в помещении и от объемной активности радона в воздухе помещения. При использовании строительных материалов с повышенной эффективной удельной активностью ЕРН увеличивается как мощность g-излучения, так и объемная активность радона. Зависимость Нпом только от g-излучения выражается формулой (7):
Нпом = 4,74Аэфф*, (7)
где Нпом – годовая эффективная эквивалентная доза g-излучения для людей, проживающих в зданиях из искусственных строительных материалов (с учетом того, что жители промышленно развитых стран 80% времени проводят в помещениях, 15% – в дороге и 5% – на открытой местности), мкЗв/год.
Аэфф* – эффективная удельная активность ЕРН для многослойных ограждающих конструкций (бетон или кирпич и строительный раствор), определяемая по Аэффi его компонентов с учетом их массовых вкладов (mi), Бк/кг.
Для приближенной оценки объемной активности радона в воздухе помещения принято [2], что изменения дозы вследствие изменения g-фона и объемной активности радона равны между собой. Тогда общая доза Нпом (Зв/год) получаемая облучаемым в помещении, обусловленная содержанием ЕРН в строительных материалах, будет равна:
Нпом = 9,5·10-6Аэфф*. (8)
С учетом этого предположения и рассмотрения только одного вида строительного материала выражение (6) примет вид (9):
(Xi-X0)Ј[9,5·10-6(a·Iтц/84·t·k)·(Аэфф0-
-Аэффi)]/m, (9)
где Аэфф0 и Аэффi – эффективные удельные активности ЕРН заменяемого и альтернативного материала, соответственно;
Iтц/84 – индекс текущих цен на заменяемый материал по отношению к базисных цен 1984 г.
Рассмотрим применение формулы (9) на примере замены керамзитобетона класса В 7,5 с повышенным содержанием ЕРН (Аэфф=350 Бк/кг) в помещениях третьего этажа пятиэтажного дома серии СБ 90 на керамзитобетон с меньшим их содержанием (например Аэфф=74,9Бк/кг). Масса названного материала, приходящаяся на одного жителя в домах (m) этой серии, составляет 24 т/чел. При этом значение коэффициента k примем равным 0,68 исходя из условия пребывания человека в жилом помещении в течение 6000 часов в год [2]; продолжительность эксплуатации здания (t) – 100 лет; значение a=1000 руб/чел.·Зв в ценах, действовавших до 1990 г.1), Iтц/84 = 22 раза2).
При этих данных допустимые превышения затрат на заменяемый материал по сравнению с альтернативным составит:
(ХЈ[9,5·10-6·22·1000·100·0,68·
·(350-74,9)]/24 =162,9 руб./т;
Это составляет 23,3% от текущей стоимости материала.
Результаты серии вычислений допустимого увеличения стоимости альтернативного материала по сравнению с заменяемым в зависимости от эффективной удельной активности ЕРН и времени эксплуатации здания для материалов с различными значениями Аэфф ЕРН заменяемого материала могут быть представлены в виде графиков.

Библиографический список:
1. Крисюк Э.М. Соотношение «польза-вред» при использовании строительных материалов с повышенной концентрацией естественных радионуклидов // Радиационная гигиена. – Вып. 11. 1982. – С. 30–34.
2. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 120 с.

Список товаров, услуг и цен предоставляемых организациями разместившими объявления на сайте (В алфавитном порядке. Тестовый режим)
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик

Строительные материалы в Интернете:



Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: