II. Метод определения расчетного времени эвакуации. Рекомендации «Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре Определение необходимого времени эвакуации

Определение расчетного времени эвакуации людей из здания (помещения) Приложение № 2 к пункту 10 Методики Упрощенная аналитическая модель движения людского потока (определение расчетного времени эвакуации людей из помещений и зданий по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей)

Расчетное время эвакуации людей t p из помещений и зданий определяется на основе моделирования движения людей до выхода наружу одним из следующих способов:

по упрошенной аналитической модели движения людского потока, приведенной в приложении № 2 к настоящей Методике;

по математической модели индивидуально-поточного движения людей из здания, приведенной в приложении № 3 к настоящей Методике;

по имитационно-стохастической модели движения людских потоков, приведенной в приложении № 4 к настоящей Методике.

Выбор способа определения расчетного времени эвакуации производится с учетом специфических особенностей объемно-планировочных решений здания, а также особенностей контингента (его однородности) людей, находящихся в нем.

При определении расчетного времени эвакуации учитываются данные, приведенные в приложении № 5 к настоящей Методике, в частности принципы составления расчетной схемы эвакуации людей, параметры движения людей различных групп мобильности, а также значения площадей горизонтальных проекций различных контингентов людей.

При проведении расчетов следует также учитывать, что при наличии двух и более эвакуационных выходов общая пропускная способность всех выходов, кроме каждого одного из них, должна обеспечить безопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещении, на этаже или в здании.

11. Время начала эвакуации t нэ определяется в соответствии с пунктом 1 приложения № 5 к настоящей Методике.

12. Время блокирования путей эвакуации t бл вычисляется путем расчета времени достижения ОФП предельно допустимых значений на эвакуационных путях в различные моменты времени. Порядок проведения расчета и математические модели для определения времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара приведен в приложении № 6 к настоящей Методике.

13. Вероятность эффективной работы системы противопожарной защиты Р пз , направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей, рассчитывается по формуле:

Р пз =1-(1- R обн × R СОУЭ ) × (1- R обн × R ПДЗ ) , (4)

где R обн - вероятность эффективного срабатывания системы пожарной сигнализации. Значение параметра R обн определяется технической надежностью элементов системы пожарной сигнализации, приводимых в технической документации. При отсутствии сведений по параметрам технической надежности допускается принимать R обн = 0,8;

R СОУЭ - условная вероятность эффективного срабатывания системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в случае эффективного срабатывания системы пожарной сигнализации;

R ПДЗ - условная вероятность эффективного срабатывания системы противодымной защиты в случае эффективного срабатывания системы пожарной сигнализации.

Порядок оценки параметров R обн , R СОУЭ и R ПДЗ приведен в разделе IV настоящей Методики.

· математическая модель индивидуально-поточного движения людей предназначена для зданий сложной архитектуры при наличии в них зон безопасности и маломобильных групп населения.

Для решения большинства задач, связанных с расчетом времени эвакуации людей из зданий, сооружений и строений различных классов функциональной пожарной опасности, достаточно использовать упрощенную аналитическую или имитационно-стохастическую (для более точного результата) модель. Если же при решении задачи расчета времени эвакуации необходимо учитывать людей с различными группами мобильности, например маломобильные группы населения, предполагается использовать математическую модель индивидуально-поточного движения людей. Несомненно, актуальность применения при расчете индивидуально-поточного моделирования при расчетах должна ускорить сертификацию существующей в настоящее время на российском рынке программы, а также возможное появление ее аналогов.

Итак, основными проблемами, возникающими при определении расчетного времени эвакуации, являются:

Выбор расчетной модели;

Недостаточность исходных данных для проведения сложных расчетов с участием детей и немобильных групп населения;

Отсутствие сертифицированного программного обеспечения для расчетов с использованием математической модели индивидуально-поточного движения людей из здания.

Список литературы

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федер. Закон от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ; принят Гос. Думой 04.07.2008 г. : одобр. Сов. Федерации 11.07.2008 г. // Российская газета. - 2008. - № 163; Собр. законодательства РФ. - 2008. - № 30.

2. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности: приказ МЧС России от 30.06.2009 г. № 382; введ. 30.06.2009 г. // Российская газета. - 2009. - № 161; ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

3. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах: приказ МЧС России от 10.07.2009 г. № 404: введ. 10.07.2009 г. - М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

4. Холщевников В. В., Самошин Д. А. Эвакуация и поведение людей при пожарах: учеб. пособие. - М. : Академия ГПС МЧС России, 2009. - 212 с.

5. Самошин Д. А. Современные программные комплексы для моделирования процесса эвакуации людей // Пожарная безопасность в строительстве. - 2011, № 1. - С. 62-65.

6. Предтеченский В. М., Милинский А. И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков: учеб. пособ. для вузов. - 2-е изд., доп. и перераб. - М. : Стройиздат, 1979. - 375 с.

7. Thompson P., Marchant E. A computer model for the evacuation of large building populations // Fire Safety Journal. - 1994. - Vol. 24. - P. 131-148.

8. Официальный сайт СИТИС: ООО «Строительные информационные технологии и системы». URL: www.sitis.ru .

9. Холщевников В.В. «Людские потоки в зданиях, сооружениях и на территории их комплексов: Дисс. д-ра техн. наук. - М.: МИСИ, 1983

Работа8. ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ ИЗ ЗДАНИЙ И ПОМЕЩЕНИЙ

В соответствии с требованиями главы СНиП 11-2-80 эвакуационные пути должны обеспечивать эвакуацию всех людей, находящихся в помещениях зданий и сооружений, в течение необходимого времени эвакуации. Время, в течение которого все люди могут выйти из помещения или из здания, определяют расчетом и называют расчетным. Время, в течение которого еще возможна эвакуация людей в безопасных условиях, называют необходимым временем эвакуации и определяют по таблицам, приведенным в прилож. 1 СНиП 11-2-80.

Для обеспечения безопасной эвакуации людей из помещений и зданий расчетное время эвакуации t p должно быть меньше необходимого времени эвакуации людей t нб: t p ≤ t нб.

Расчетное время эвакуации людей из помещений и зданий определяют исходя из протяженности эвакуационных путей и скорости движения людских потоков на всех участках пути от наиболее удаленных мест до эвакуационных выходов.

При расчете весь путь движения людского потока делят на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш) длиной l i и шириной σ i .

Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел, столами и т. п. Длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимается по проекту. Путь по лестничной клетке определяется длиной маршей. Длина пути в проеме принимается равной нулю при толщине стены менее 0,7 м.

Расчетное время эвакуации людей t p определяют как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t i по формуле:

t p = t 1 + t 2 + … + t n .

Время движения людского потока по первому участку пути:

t 1 = l 1 / v 1 ,

где v i – скорость движения людского потока.

Плотность потока на этом участке пути D 1 определяют по формуле:

D 1 = N 1 x f / (l 1 x σ 1),

где N 1 - число людей на первом участке; f - средняя площадь горизонтальной проекции человека: взрослого в летней одежде-0,1 м 2 , взрослого в зимней одежде – 0,125 м 2 , подростка - 0,07 м 2 , σ 1 - ширина потока, l 1 - длина участка движения.

Значение скорости движения потока людей в зависимости от плотности D приведено в табл. 1. Там же даны зависимости интенсивного людского потока q от его плотности и скорости движения.

Интенсивность движения людского потока q = D x v, 1/мин или чел/мин.

Интенсивность движения не зависит от ширины потока и является функцией плотности.

Пропускная способность потока, Q = D x v x σ 1 , м 2 /мин.

Величину скорости движения людского потока v 1 на участках пути, следующих после первого, принимают по табл. 1 в зависимости от интенсивности движения потока. Интенсивность движения потока по каждому из участков

q i = q i -1 x σ i -1 / σ i ,

где σ i ,σ i -1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего i-му i - 1участку пути,м; q i , q i -1 – значения интенсивности движения потока по рассматриваемому i и предшествующему i-1 участкам пути, м/мин.

Если q i меньше или равно q max , то время движения на участке пути следует определять по формуле:

t i = l i / v i .

При этом значение q max следует принимать равным, м/мин:

Для горизонтальных участков 16,5

дверных проемов 19,6

лестницы вниз 16

Если значение q i больше q max , то ширину σ i данного участка пути следует увеличитьтак, чтобы соблюдалось условие q i ≤ q max .

При невозможности выполнения этого условия интенсивность и скорость движения потока по участку пути i определяют по табл. 2 при значении D=0,9.

При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков интенсивность движения определяют по формуле:

q i = Σ q i -1 х σ i -1 / σ i

где q i -1 – интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин; σ i -1 – ширина участков пути до слияния, м; σ i – ширина рассматриваемого i участка пути, м.

Если значение q i больше q max , то ширину σ i данного участка пути следует увеличить.

2. Определение необходимого времени эвакуации

Необходимое время эвакуации людей t нб из зальных помещений общественных зданий I и II степени огнестойкости принимают по табл. 2.

Необходимое время эвакуации людей с балконов, а также трибун, размещенных выше отметки, равной половине высоты помещения, уменьшается вдвое по сравнению с данными, приведенными в табл. 2.

Необходимое время эвакуации людей из помещений в зданиях III и IV степени огнестойкости, приведенное в табл. 2, уменьшается на 30%, а из помещений в зданиях V степени огнестойкости на 50%.

1.ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ ИИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЛЮДСКОГО ПОТОКА ПО ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ ПУТИ В ЗАВИСИМОСТИОТ ПЛОТНОСТИ

2. НЕОБХОДИМОЕ ВРЕМЯ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ЗДАНИЙ

1 и 2 СТЕПЕНИ ОГНЕСТОЙКОСТИ

Время эвакуации людей из залов, фойе и коридоров , обслуживающих залы, принимают равнымвремени , необходимому для эвакуации людей из залов, приведенному в табл. 2, увеличенному на 1 мин . При этом следует учитывать, что эвакуация из всех помещений начинается одновременно.

Необходимое время эвакуации людейиз зданий театров, клубов, дворцов культуры и других зданий с колосниковой сценой, а также из зданий кинотеатров, киноконцертных зданий, крытых спортивных сооружений, цирков, универмагов и столовых принимается: для зданий I и II степени огнестойкости – 6 мин, III и IV степени огнестойкости – 4мин, V степени огнестойкости – 3 мин.

Для зрительных залов без колосниковой сцены, объем которых превышает 60 тыс. м 3 , необходимое время эвакуации людей t нб следует определять по формуле

t нб = 0,115 V 1/3 ,

где V – объем помещения, м 3 .

При этом необходимое время эвакуации людей должно быть не более 6 мин, а число эвакуирующихсяна один выход из зала не должно превышать 600 чел.

Необходимое время эвакуации людейиз амфитеатров, ярусов или балконов уменьшается в зависимости от высоты зала: на 35% – при размещении эвакуационных выходов по середине высоты, на 65% – на отметке, равной 0,8 высоты зала. Максимальная высота размещения эвакуационных выходов в зале не должна превышать 22 м. Время эвакуации людей из зданий не должно превышать 10мин.

При размещении эвакуационных выходов из зала на промежуточной высоте зала необходимое время эвакуации людей следует определять по интерполяции.

Выходы из зала, а также входы в лестничные клетки должны иметь автоматически закрывающиеся дымонепроницаемые двери.

В помещениях фойе каждые 2200 м 2 площади должны отделяться противопожарными перегородками с противопожарными дверями.

Помещения для зрителей должны иметь оконные проемы или дымовые шахты с ручным и автоматическим открыванием, общая площадь сечения которых, определяемая по расчету, должна быть не менее 0,2 % площади пола помещения.

Для зданий с такими залами должны предусматриваться центры управления для регулирования процесса движения людей при пожаре с организационной техникой (магнитофонами, радиотрансляцией, аварийно-спасательной сигнализацией); эвакуационные пути и выходы должны быть оборудованы световыми указателями и эвакуационным освещением.

В общественных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий I, II, III степеней огнестойкости с коридорами, служащими для эвакуации людей, необходимое время для эвакуации людей t нб от дверей наиболее удаленных помещений до выхода наружу или в ближайшую лестничную клетку принимают: от помещений, расположенных между двумя лестничными клетками или наружными выходами – 1 мин; от помещений с выходом в тупиковый коридор – 0,5 мин.

Для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости – на 50 %.

В общественных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий I, II и Ш степеней огнестойкости необходимое время эвакуации людей по лестницам следуетпринимать: для зданийвысотой до 5 этажей включительно – 5мин; для зданийвысотой свыше 5 до 9 этажей –10 мин.

Для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации людей уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости – на 50%.

Необходимое время эвакуации людей по незадымляемым лестничным клеткам (с входом через воздушную зону, с подпором воздуха или входом через тамбур-шлюз с подпором воздуха) не нормируется.

Необходимое время эвакуации людейиз помещений производственных зданий I, II и III степеней огнестойкости принимают по табл.3 в зависимости от категории производства по взрыво- и пожароопасности и объема помещений.

3. НЕОБХОДИМОЕ ВРЕМЯ ЭВАКУАЦИИ, МИН, ИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИИ I, II и III СТЕПЕНЕЙ ОГНЕСТОЙКОСТИ

Для производственных зданий промышленных предприятий I, II и III степеней огнестойкости с коридорами, служащими для эвакуации людей, необходимое время эвакуации людей от дверей наиболее удаленных помещений до выхода наружу или в ближайшую лестничную клетку принимают:

– от помещений, расположенных между двумя лестничными клетками или наружными выходами для зданий с категориями производства А, Б и Е – 1 мин.; с категорией В – 2 мин.; с категориями Г и Д – 3 мин.;

– от помещений с выходом в тупиковый коридор – 0,5 мин. Для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации людей уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости – на 50 %.

Необходимое время эвакуации людей по лестницам из производственных зданий промышленных предприятий I, II и III степеней огнестойкости следует принимать:

для зданий высотой до 5 этажей включительно – 5 мин; для зданий с производствами категорий В, Г и Д высотой свыше 5 и до 9 этажей – 10 мин.

Для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации людей уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости – на 50 %.

Необходимое время, эвакуации людей по незадымляемым лестничным клеткам (с входом через воздушную зону с подпором духа или входом через тамбур-шлюз с подпором воздуха), не регламентируется.

3. Примеры расчета эвакуации людей из помещений зданий различного назначения

Определить расчетное время эвакуации людей из зала универсального магазина, расположенного на втором этаже. Зал состоит из двух одинаковых секции, в которых торговое оборудование расположено рядами (рис. 1). Объем каждой секции 3300 м 3 , площадь секции 782 м 2 , площадь, занимаемая оборудованием. 200 м 2 . Ширина маршей лестничных клеток и дверей входа в лестничную клетку на отметке 3,60 и выхода из нее на отметке 000 равна 2,4 м. Здание II степени огнестойкости.

Так как универмаг имеет симметричную планировку, достаточно выполнить расчет времени эвакуации для одной секции, например секции 2.

Путь эвакуации от наиболее удаленной от выхода точки до выхода наружу состоит из восьми участков в пределах которых ширина пути и интенсивность движения может быть принята неизменной. Людские потоки из проходов сливаются с потоком, двигающимся по сборному проходу, и направляются через лестничную клетку наружу. Ширина каждого из шести проходов 2 м, длина их, включая путь движения от стены, составляет l = 42 м. Участки 2-6 имеют длину по 3 м, ширину 4 м, участок 7 имеет длину 2 м, ширину 4 м. Для расчета необходимо знать возможное число людей в секции. Согласно СНиП 11-77-80. п. 3.16 на одного человека приходится 1,35 м 2 , следовательно, расчетное число людей составляет

N = F секции / 1,35 = 782/1,35 = 579 чел.

Средняя плотность людского потока

D ср = N x f x (F секц - F оборуд) = (579.0,125/(782-200)=0,12.

Определяем время прохождения каждого участка пути.

Участок 1 (проход) D 1 = D ср = 0,12; l 1 = 42м; по табл. 1 q 1 = 9 м/мин;

V 1 = 75 м/мин; t 1 = 42/75 = 0,56 мин.

Участок 2 (расширение пути) q 2 = q 1 x σ 1 /σ 2 = 9 x 2/4 = 4,5 м/мин;

v 2 = 100 м/мин; t 2 = 3/100 = 0,03 мин.

Участок 3 (слияние потоков). Интенсивность движения во всех потоках принимается одинаковой.

q 3 = (q 2 x σ 2 + q 1 x σ 1)/ σ 3 = (4,5 x 4 + 9 x 2)/4 = 9 м/мин;

v 3 = 75 м/мин; t 3 = 3/75 = 0,04 мин.

Участок 4 (слияние потоков).

q 4 = (q 3 x σ 3 + q 1 x σ 1)/ σ 4 = (9 x 4 + 9 x 2)/ 4 = 13,5 м/мин; v 4 = 48 м/мин;

t 4 = 3/48 = 0,06 мин.

Участок 5 (слияние потоков).

Q 5 = (q 4 x σ 4 + q 1 x σ 1)/ σ 5 = (13,5 х 4 + 9 х 2)/4 =18 м/мин >q max =16,5 м/мин

Следовательно, на участке 5 и тем более на участках 6 и 7 возникает скопление людей, причем ширина участков 5, 6 и 7 одинакова и составляет 4 м, а участком, лимитирующим пропускную способность эвакуационного пути, является марш лестницы шириной 2,4 м, так как интенсивность движения при скоплении по маршу лестницы меньше интенсивности движения в дверном проеме.

Время эвакуации на участках 5-7, на которых к основным потокам добавляется три потока из проходов, с учетом задержки движения у лестничного марша равно:

t 5-7 = l 5-7 /v ск + Nf(1/ q ск x σ марш – 1/ (q 4 x σ 4 + 3q 1 x σ 1) = 8/33 + 579 х 0,125 х (1/(19,6 х 2,4) – 1/(13,5 х 4 + 3 х 9 х 2)) = 0,24 + 0,87 = 1,11 мин.

Расчетное время эвакуации людей из зала t р = Σ t i = 1,79 мин., т.е. t р > t нб = 1,7 мин. (см табл. 2).

Условие безопасности не выполняется, следовательно, проект нуждается в переработке.

Примерварианта, переработанного с целью обеспечения безопасной эвакуации людей, показан на рис. 2.

В этом варианте из каждой секции предусмотрено два эвакуационных выхода шириной 2,4 м на наружный балкон. Ширина балкона принята 4 м для размещения всех эвакуирующихся. При этом на каждого человека приходится около 0,4 м 2 , что в два раза превышает установленную норму площади для разгрузочных площадок. С балкона на уровень земли ведут эвакуационные лестницы шириной 2,4 м с обеих сторон здания.

Определим расчетное время эвакуации через выход А.

Участок 1 такой же, как в предыдущем варианте планировки, следовательно:

q 1 = 9 м/мин;

v 1 = 75 м/мин; t 1 = 42/75 = 0,56 мин.

Участок 2 характеризуется слиянием трех потоков из проходов в сборном проходе при движении к выходу. Интенсивность движения на этом участке:

q 2 = Σ 1 3 q 1 x σ 1 / σ 2 = 3 х 9 х 2/4 = 13,5 м/мин;

при такой незначительной интенсивности движения v 1 = 55 м/мин;

t 1 = 4/55 = 0,08 мин.

Интенсивность движения в дверном проеме

q дв = q 2 x σ 2 / σ дв = 13,5 х 4/2,4 = 22,5 м/мин > q max = 19,6 м/мин.

Перед дверями скапливаются люди, движение задерживается. Время задержки:

Δt = N дв х f x (1/ q дв x σ дв – 1/ q 2 x σ 2) = 579/2 х 0,125 х (1/19,6 х 2,4 – 1/13,5 х 4) = 0,77 мин.

Расчетное время эвакуации:

t p = 0,56 + 0,08 + 0,77 = 1,41 мин < t нб = 1,7 мин.

Условие безопасности при новом, переработанном варианте планировки соблюдается.

Рис. 1. Расчетные схемы планировки универмага.

а) – исходная; б) – переработанная по результатам расчетов; 1,2,…7 – участки пути;

а,б,в,г,д,е – размеры помещения, оборудования, дверных проемов в метрах,

ширина коридора на выход везде одинакова и равна 4 м.

Варианты индивидуального задания.

Страница с выпускными данными

Учебное издание

Бородин Юрий Викторович

ВАСИЛЕВСКИЙ Михаил Викторович

ДАШКОВСКИЙ Анатолий Григорьевич

НАЗАРЕНКО Ольга Брониславовна

СВИРИДОВ Юрий Викторович

ЧУЛКОВ Николай Александрович

Федорчук Юрий Митрофанович