ПРИ РАСЧЕТЕ ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ НА ПОЖАР ПРИМЕР

Главным способом защиты людей от вредных факторов пожара является вывод персонала и населения из зоны возгорания или помещения, в котором велика вероятность появления огня. Такой комплекс мероприятий называется эвакуацией.

Пути движения человека в чрезвычайной ситуации обозначаются на этапе проектирования строений. Конструктивные решения при планировании зданий регламентируются строительными нормами и правилами.

Вынужденное перемещение населения в безопасную зону во время пожара – это основная задача при возгорании, для выполнения которой необходимо создать наиболее благоприятные условия в процессе разработки планировок сооружения.

Основные параметры процесса эвакуации

При принудительном удалении людей из помещений используются характеристики, имеющие первостепенное значение для организации эффективного спасения населения.

Плотность людского потока

Этот элемент определяется как усредненная длина участка пути, выделенная под одного человека. Она измеряется в метрах на человека (м/чел.). Это линейная плотность. Для жилых домов она составляет 1м/чел. и более.

D=Lшага+ Lстопы, где

D – линейная скорость;

Lшага – ширина шага в метрах;

Lстопы – длина стопы в метрах.

Также вычисляется абсолютная плотность (выражается в чел./м2). Рассчитывается эта величина путем деления суммы людей на площадь, которую они занимают. Как правило, этот параметр используется для расчета проходимости путей и выходов.

Величина характеристики колеблется от 12 чел./м2 в зданиях общежитий, офисов; до 25 чел./м2 – для ДОУ, детских садов, школ.

Иногда плотность потока определяется делением площади, заполненной людьми, на общую площадь прохода. Результат вычисления дает понимание степени загруженности путей эвакуируемыми людьми.

Для теоретических выкладок используют термин «расчетная плотность потока», это максимально возможное значение параметра. Оно не должно достигать предельных величин, которые подразумевают, что при его достижении возможны травмы тела или удушение.

Скорость движения

Обычно перемещение человека по прямой плоскости производится со скоростью 15–17 м/мин. Этот параметр с учетом высокой насыщенности эвакуационных путей принимается на уровне 16 м/мин. При маленькой загруженности проходов движение убыстряется.

Формула определения скорости потока в таком случае:

V=n– (D–0,1), где

n – количество шагов в минуту, приравнивается к 100.

При максимальной загруженности движение по лестнице вверх производится со скоростью 8 м/мин., а в обратном направлении –10 м/мин.

Пропускная способность выходов

Величина этого параметра определяется подсчетом количества человек, преодолевших выход шириной один метр за минуту.

Расчетная удельная пропускная способность определяется опытным путем, учитывается минимальное значение этой характеристики.

Для вычислений берется:

Размеры эвакуационных выходов

На основании СНиП П-Л.2-62 определяется диапазон значений ширины прохода для сооружений разного назначения:

Присваивая значение этим параметрам, учитывали, что:

Приложение N 2к 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)

С изменениями и дополнениями от

12 декабря 2011 г., 2 декабря 2015 г.

Расчетное время эвакуации людей t из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l и шириной

. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени эвакуации людей длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимают по проекту, а для построенных — по фактическому положению. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину l.

Расчетное время эвакуации людей t следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t по формуле:

где t — время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;

Время движения людского потока по первому участку пути t, мин, рассчитывают по формуле:

где l — длина первого участка пути, м;

V — скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяется по таблице П2.1 в зависимости от плотности D).

Плотность однородного людского потока на первом участке пути D рассчитывают по формуле:

где N — число людей на первом участке, чел.;

f — средняя площадь горизонтальной проекции человека, м/чел. принимаемая в соответствии с пунктами 4, 5 приложения N 5 к настоящей Методике;

— ширина первого участка пути, м.

Скорость v движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице П2.1 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которую вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

— ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;

, — интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин (интенсивность движения людского потока на первом участке пути определяется по таблице П2.1 по значению , установленному по формуле (П2.3)).

Если значение q, определяемое по формуле (П2.4), меньше или равно q, то время движения по участку пути t, мин, равно:

при этом значения q, м/мин следует принимать равными:

16,5 — для горизонтальных путей;

19,6 — для дверных проемов;

16,0 — для лестницы вниз;

11,0 — для лестницы вверх.

Если значение q, определенное по формуле (П2.4), больше q то ширину

данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

При невозможности выполнения условия (П2.6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по таблице П2.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося их скопления.

Интенсивность и скорость движения людского потока на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности

При слиянии в начале i-го участка двух и более людских потоков (рис. П2.1) интенсивность движения q, м/мин, рассчитывают по формуле:

где q — интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале i-го участка, м/мин;

— ширина рассматриваемого участка пути, м.

Время задержки движения людей на участке i из-за образовавшегося их скопления на границе с последующим участком (i+1) определяется по формуле:

где N — количество людей, чел.;

f — площадь горизонтальной проекции человека, м/чел;

— интенсивность движения через участок i+1 при плотности 0,9 и более, м/мин;

— ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопление людей;

— интенсивность движения на участке i, м/мин;

— ширина предшествующего участка i, м.

Время существования скопления на участке i определяется по формуле:

Расчётное время эвакуации по участку i, в конце которого на границе с участком (i+1) образовалось скопление людей равно времени существования скопления . Расчётное время эвакуации по участку i допускается определять по формуле:

Расчет времени эвакуации

При вычислении периода, за который будет произведен вывод народа из здания, весь путь делится на короткие прямые отрезки с одинаковыми характеристиками. Плотность потока считается равномерной на всех участках и достигающей наибольших значений.

Расчет общего времени проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91.

Период вывода людей наружу из строения вычисляют по длине путей и проходимости проемов и лестниц. При расчете плотности потоков считаются равномерными и равными максимально возможным значениям.

Время начала эвакуации зависит от нескольких параметров:

В итоге время перемещения людей по эвакуационным путям определяется как сумма периодов движения по каждому отрезку плюс время задержки от начала возгорания до выхода на улицу первых спасаемых.

Особенности вынужденной эвакуации

Во время подготовки вывода людей с территории, охваченной огнем, надо учитывать специфику процесса. Так как, по данным статистики, максимальное число пострадавших от пожара наблюдается в случаях, когда в зоне возгорания оказалась большая масса населения (театры, торговые центры, рестораны).

Первая отличительная черта вынужденной эвакуации состоит в том, что даже в начале возгорания людям грозит воздействие опасных факторов горения: пламя, тепловые потоки, задымление. Поэтому уже на этапе проектирования сооружений предусматриваются пути выхода, которые позволяют уложиться в нормативное время эвакуации при пожаре.

Вторая особенность проявляется при начале движения, когда масса людей одновременно направляется к выходам. В результате заполняются проходы, увеличивается плотность расположения людей в них. Как итог, снижается скорость, возрастает период покидания строения по сравнению с расчетным временем эвакуации людей при пожаре.

Безопасность процесса характеризуется его продолжительностью. Показателем эффективности перемещения людей служит время, в течение которого в период катастрофы можно покинуть объект.

Расчет допустимой продолжительности эвакуации

Значение этой характеристики обуславливается величиной критической продолжительности пожара. В свою очередь, последний параметр зависит от разных переменных. Производится вычисление времени достижения опасных значений для основных угрожающих факторов по формуле, учитывающей параметры повышения температуры, с учетом:

Время продолжения пожара по глубине видимости, токсичности гораздо выше указанных и не учитываются в выкладках.

Затем из полученных расчетных величин выбирают наименьшее и рассчитывают предельное значение периода эвакуации по формуле:

tэвак=m*tmin, где tmin – минимальное критическое время пожара, а m – число, определяемое по таблице, учитывающее уровень защиты строения, производственные процессы, наличие горючих или токсичных материалов.

Таблица некоторых значений коэффициента

Эвакуационные пути и выходы

Во время вынужденного движения обнаруживается, что не все двери ведут на улицу, поэтому в СНИП П-А.5-62 оговариваются термины «эвакуационный путь» и «эвакуационный выход».

Выходом для удаления людей с территории, охваченной огнем, называется проем, ведущий наружу. Также дверь может вести в другое помещение, которое надо пересечь для выхода из сооружения. Остальные проемы не учитываются.

Эвакуационные пути – это маршруты к выходам наружу, огнестойкость их должна быть III степени и выше, а категории опасности на уровне А, Б, В.

Производя нормативный расчет эвакуации людей при пожаре, не надо учитывать пути движения через лифты, эскалаторы, траволаторы и другие механизмы, для работы которых необходим действующий источник энергии, так как во время пожара они могут быть обесточены.

Существуют еще запасные выходы, не использующиеся в обычной ситуации. Но во время эвакуации больших масс люди направляются к тем дверям, через которые они входили в помещение, из-за этого расчет путей эвакуации при пожаре на объектах с большим количеством клиентов производится без учета запасных выходов.

Эвакуационные пути и выходы

Пример расчета эвакуации

Возьмем маленький зал для мероприятий, расположенный на 1 этаже строения. Площадь помещения 91 м2, имеется 9 рядов по 13 кресел. Дополнительно есть еще 4 ряда с 6, 7, 9 и 11 стульями.

Выход производится через два проема, ширина первого – 1,2 метра, второго – 2,4 м. Проходы имеют ширину 1,2 метра. Длина основного ряда – 6,5 м, ширина – 0,9 м.

Расстояние от последнего ряда до выхода – 11,7 м. Площадь f=0,125 м2.

Общее количество зрителей N=150, но учитывая симметричность расположения мест в зале, берем половину людского потока и принимаем N=75.

Тогда плотность получается D=0,42 чел./м2, скорость движения V=23,76 м/мин., интенсивность передвижения q=9,98 м/мин. Пропускная способность Q=6 м2/мин.

Рассчитаем время, за которое люди выйдут из ряда:

t0=Lр/V0=3,25/23,76=0,14 мин., где Lр – длина ряда.

Теперь вычислим интенсивность сбора всех людей в один поток:

q=Q*m/b=6*12/1,25=57,6 м/мин., где m – количество рядов, а b – ширина прохода.

Учитывая, что после выхода зрителей из рядов и сбора в проходе скорость всех зрителей выравнивается, а плотность потока становится максимальной, рассчитаем ее по формуле:

По таблице определяем интенсивность движения qmax=16,3 м/мин.

Теперь рассчитаем q для первого участка:

При этом плотность D1=0,05 м2/м2, а скорость движения потока V1=100 м/мин.

Повторим для второго отрезка пути:

q2=q1+Дq=4,8+4,8=9,6 м/мин., где Д – коэффициент, равный 12.

Значение D2=0,10 м2/м2, а скорость V2=80 м/мин.

D3=0,3 м2/м2, V3=47 м/мин.

Сравниваем с qmax=16,3 м/мин. Оно превышает это значение. Значит, движение людей должно происходить с интенсивностью q3=14,4 м/мин. При этом плотность будет составлять D1=D3=0,3 м2/м2, а скорость V1=V3=47 м/мин.

Максимальное время движения вычислим по формуле:

где Lост=11,7–1,8=9,9 м, потому что длина ряда минус длина посчитанных участков составляет оставшееся расстояние.

Подставляем значения и получаем расчетное время:

В соответствии с рекомендациями СНиП РК3.02-02-2001 нормативный период вывода людей из здания не должен превышать двух минут.

Это пример расчета времени эвакуации людей при пожаре, показывающий, что в данном зале обеспечены условия для безопасного вывода зрителей в соответствии с нормативными документами.

Вычисления помогают разработать функциональные планировки. Но практика показывает, что при обеспечении безопасности сотрудников нельзя полагаться на расчеты. Важную роль играет оборудование зданий установками пожаротушения и оповещения. Важны и оперативные приказы руководства предприятия, действия административных работников, проведение профилактических обучающих мероприятий.

Документ: Типовой расчет времени эвакуации людей при пожаре

Порядок проведения расчета

На первом этапе узнаем уровень огнестойкости строения, категорию его пожарной безопасности. Затем рассчитываем критическое время продолжительности горения.

Далее вычисляем критический период возгорания по убыванию количества кислорода в атмосфере.

Выбираем наименьшее значение времени продолжительности пожара, рассчитываем допустимую продолжительность вывода людей.

В конце сравниваем допустимое и расчетное время. В результате получаем ответ на вопрос «возможна ли безопасная эвакуация из аварийного здания».