Расчёт параметров эвакуации людей при пожаре

Qi = qi⋅ δi. (3.9)Определение времени движения на участке1. Время движения людского потока (ti, мин) на участке определяется по формуле: ti =, если qi ≤ qmах , (3.10)где li - длина участка, м; υi - скорость движения на участке, м/мин. Общее расчетное время эвакуации (tр) определяется как максимальное из времени движения по маршрутам; tр = mах { tм1, tм2, ... tм3 }, tмi = (3.11)где tмi - время эвакуации по маршруту i; tj - время эвакуации по j - участку маршрута.Уравнение неразрывности людского потока.1. Уравнение неразрывности людского потока связывает между собой параметры, определяющие движение потока на предыдущих и последующих участках. ∑δi-1⋅qi-1 =δi⋅qi, (3.12) где qi-1 - интенсивность движения людского потока, на предыдущем участке м/мин; δi-1 - ширина предыдущего участка, м; δi - ширина рассматриваемого участка пути, м. Рисунок 3.9 – Схема слияния людских потоков.2. При слиянии двух и более людских потоков (рис. 3.9) интенсивность движения (qi) на участке определяется исходя из преобразованного уравнения неразрывности людского потока: qi = δi-1. (3.13)3. Полученное значение интенсивности qi сравнивается с максимальным значением интенсивности для данного вида пути qmах. При этом qmах следует принимать равным, м/мин: - для горизонтальных путей - 16,5; - для дверных проемов - 19,6; - для лестницы вниз - 16; - для лестницы вверх - 11. 4. Если qi < qmах, то в соответствии с формулой (3.8) определяется скорость движения на участке и время движения на участке в соответствии с формулой (3.10). Далее производится расчет для последующего участка.Методы расчета параметров эвакуацииПервым отечественным документом, где были освещены вопросы методики расчетов параметров эвакуации при пожарах был СНиП II-2-80. До этого документа в СНиП II-А.5-70 устанавливались только нормативы численности людей в помещениях зданий (рис.3.1).Рисунок 4.1 – Эволюция нормативного подхода расчетов.За прошедшие десятилетия были изучены параметры взрослых здоровых людей для их эвакуации из зданий различного назначения в нормальных и аварийных условиях, а также людей с физическими ограничениями. Эвакуация детей и подростков долгое время оставалась без должного внимания [8]. В результате этого, расчётные зависимости между параметрами движения потоков детей и подростков, эвакуирующегося из зданий учебно-воспитательных учреждений, отсутствуют как в ГОСТ 12.1.004-91* [4], так и в Методике [7], утвержденной приказом МЧС России от 30.06.2009 г. № 382.В настоящее время существуют несколько методов расчета параметров эвакуации и самых основных из них: плотности, интенсивности и скорости движения потока.Существующие математические доступные методы расчета:ГОСТ 12.1.004-91* - модель движения (без растекания) людского потока однородного состава;Графоаналитический метод - модель движения (с растеканием) людского потока однородного состава;Модель МГСН 4.20-2001 - модель движения (с растеканием) людского потока с возможностью учета неоднородности его состава;Модель индивидуально-поточного движения – модель движения отдельного человека в потоке (в стадии разработки).Простейшая из них «Модель движения (без растекания) людского потока однородного состава». Эта модель имеет большое практическое значение, поскольку именно эта модель реализована в отечественном нормировании: СНиП II–2–80 [8] и затем ГОСТ 12.1.004–91* [4] в Приложении 2 (обязательное) «Метод определения уровня обеспечения пожарной безопасности».Существующие алгоритмы расчета – ГОСТ 12.1.004-91*:ti =li /Viформула (7) ГОСТDi =Ni∙f/bi liформула (8) ГОСТqi =qi-1bi-1/biформула (9) ГОСТqi = Ʃqi-1∙bi-1/biформула (12) ГОСТБолее полное воспроизведение кинематических закономерностей дает модель движения людского потока, учитывающая возможность его растекания - графоаналитический метод. В данном методе для учета габаритов людей было предложено вводить в расчет плотности потока площадь, занимаемую человеком (его горизонтальную проекцию f, м2 (рис.4.2).Формой горизонтальной проекции человека принят эллипс, диаметры которого соответствуют ширине и толщине тела человека (рис. 4.2а).Площадь эллипса f = 0,25πac.Рисунок 4.2 - Площадь горизонтальной проекции человека: а – расчетная; б – действительная.Определение координат человека при изменении направления движения производится по определенным зависимостям и графическим способом (рис. 4.4 и 4.5):Рисунок 4.3 – Пример графоаналитического расчета.Рисунок 4.4 -Изменение направления движения.Рисунок 4.5 –Определение координат при изменении направления движения.«Одних интересуют структура и закономерности явления, приводящие к наблюдаемому результату; других – только сами результаты. Первые, моделируя, пытаются воспроизвести структуру и закономерности явления, вторые только результаты, не вдаваясь в реальные механизмы их появления».Сравним расчетные случаи людского потока по каждому методу (табл.4.1).Таблица 4.1 – Сравнение характеристик.Расчетные случаи движения людского потокаГрафоаналитический метод расчетаФормулы ГОСТ 12.1.004-91Модель МГСН 4.19Пересечение границы смежного участка пути+++Переформирование+--Растекание+-+Расчленение+++Слияние+++Неодновременность слияния*-+Образование и рассасывание скоплений**+Разуплотнение+*+Учет вариабельности физического и эмоционального состояния людей в потоке--*Условные обозначения:«+» - описывается точно, «-» - не учитывается, «*» - описывается неточно по сравнению с процессом, происходящим в реальности.ЗаключениеПроанализированные в работе возможные несоответствия проекту при строительстве зданий и сооружений увеличивают угрозу быстрого воздействия на человека опасных факторов пожара, затрудняет процесс эвакуации, порой приводит к массовой гибели людей.Чтобы минимизировать человеческие потери при пожарах и других стихийных бедствиях возрастает роль анализа и расчетов путей эвакуации людей. Важным элементом такого анализа является расчет параметров эвакуации людей при пожаре. В рамках данной работы были рассмотрены:Условия безопасности людей при эвакуации от пожара – своевременность и беспрепятственность.Временные характеристики процесса эвакуации на каждом этапе от получения сигнала о возникновении пожара до окончания эвакуации.Структура проведения и последовательность расчета времени эвакуации людей при пожаре.Проанализированы действующие в настоящее время методы расчета.Список использованной литературы1. Федеральный закон РФ от 27.12.2002 г. No 184-ФЗ «О техническом регулировании».2. Федеральный закон РФ от 30.12.2009 г. No 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».3. Федеральный закон от 22.07.2008 г. No 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».4. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования. - М.: Государственный комитет по стандартам, 1999. -77 с.5. ГОСТ 12.1.044-89 Пожароопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. 6. ГОСТ 12.1.033 «Пожарная безопасность. Термины и определения».7. СНиП 2.01.02-85* "Противопожарные нормы". 8. СНиП 2.08.02-89* "Общественные здания и сооружения". 9. СНиП 2.09.02-85 "Производственные здания".10. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. Госстрой России. - М.: ФГУ ЦПП, 2002. - 16 с.11. МГСН 1.04-2005. «Временные нормы и правила проектирования планировки и застройки участков территории высотных зданий-комплексов города Москвы и Московской области».12. СП 3.13130.2009. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре.13. Свод правил СП 1.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы.– М., 2010. – 69 с.14. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (утв. приказом МЧС России от 10.07.2009 г. No 404, зарег. в Министерстве юстиции РФ (рег. No 14541 от 17.08.2009 г.)).15. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности (утв. приказом МЧС России No 382 от 30.06.2009 г.).16. Жук А.И. Расчет параметров эвакуации людей. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Пожарная безопасность в строительстве». - Уфа, 2010. - 44с.17. Парфененко А.П., Кудрин И.С., Истратов Р.Н., Белосхов И.Р. Расчет времени эвакуации людей при пожаре. Учеб. пособие. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2015. – 262 с.Статьи:1. Самошин Д.А. Законы распределения случайной величины времени начала эвакуации людей при пожарах. Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». Выпуск 2 (66) 2016 г. Режим доступа http://ipb.mos.ru/ttb/2016-2/2. Шильдс Д., Бойс К. Е., Холщевников В. В., Самошин Д. А. Поведение персонала торговых комплексов при пожаре. Часть 1. Анализ реальных пожаров и видеозаписей неаносированных эвакуаций с целью количественного и качественного описания влияния персонала на ход эвакуации // Пожаровзрывобезопасность. – 2005. – No 1. – С. 44–52.3. Самошин Д. А. Расчет времени эвакуации людей. Проблемы и перспективы //Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – No 1. – С. 33–46.