Определяется выбор способа расчетного времени эвакуации. Учебное пособие: Расчет времени эвакуации. Работа8. эвакуация людей из зданий и помещений
размер шрифта
ПРИКАЗ МЧС РФ от 10-07-2009 404 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ... Актуально в 2018 году
II. Метод определения расчетного времени эвакуации
Расчетное время эвакуации людей t_P из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.
При расчете весь путь движения людского потока подразделяют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной дельта. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.
При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для существующих - по факту. 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_i .
Расчетное время эвакуации людей t_P следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_i по формуле:
Где l_1 - длина первого участка пути, м;
v_1 - скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин. (определяют по таблице П5.1 в зависимости от плотности D).
Плотность однородного людского потока на первом участке пути D_i определяется по формуле:
| (П5.15) | ||
Где N_1 - число людей на первом участке, чел.;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2, принимаемая равной 0,125;
дельта_1 - ширина первого участка пути, м.
Скорость v_1 движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 5.1 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:
 | (П5.16) | |
Где дельта_i , дельта_i-1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;
q_i , q_i-1 - интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.
Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q = q_i-1 определяют по таблице П5.1 по значению D_1 , установленному по формуле (П5.15).
Таблица П5.1
Интенсивность и скорость движения людского потока на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности потока
| Плотность потока D, м2/м2 | Горизонтальный путь | Дверной проем, интенсивность q, м/мин. | Лестница вниз | Лестница вверх | |||
| скорость v, м/мин. | интенсивность q, м/мин. | скорость v, м/мин. | интенсивность q, м/мин. | скорость v, м/мин. | интенсивность q, м/мин. | ||
| 0,01 | 100 | 1,0 | 1,0 | 100 | 1,0 | 60 | 0,6 |
| 0,05 | 100 | 5,0 | 5,0 | 100 | 5,0 | 60 | 3,0 |
| 0,10 | 80 | 8,0 | 8,7 | 95 | 9,5 | 53 | 5,3 |
| 0,20 | 60 | 12,0 | 13,4 | 68 | 13,6 | 40 | 8,0 |
| 0,30 | 47 | 14,1 | 16,5 | 52 | 15,6 | 32 | 9,6 |
| 0,40 | 40 | 16,0 | 18,4 | 40 | 16,0 | 26 | 10,4 |
| 0,50 | 33 | 16,5 | 19,6 | 31 | 15,6 | 22 | 11,0 |
| 0,60 | 28 | 16,3 | 19,05 | 24,5 | 14,1 | 18,5 | 10,75 |
| 0,70 | 23 | 16,1 | 18,5 | 18 | 12,6 | 15 | 10,5 |
| 0,80 | 19 | 15,2 | 17,3 | 13 | 10,4 | 13 | 10,4 |
| 0,90 и более | 15 | 13,5 | 8,5 | 8 | 7,2 | 11 | 9,9 |
Примечание: интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин., установлена для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле q_i = 2,5 + 3,75дельта.
Если значение q_i , определяемое по формуле (П5.16), меньше или равно q_max , то время движения по участку пути t_i , мин., равно:
При невозможности выполнения условия (П5.18) интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по таблице П5.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.
Время задержки t_зад движения на участке i из-за образовавшегося скопления людей на границе с последующим участком (i+1) определяется по формуле.
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
| Плотность потока D, чел х м 2 /м 2 | Горизонтальный путь | Дверной проем | Лестница вниз | Лестница вверх | |||
| Скор-ть v, м/мин | Интенсив-ность q, м/мин | Интен-сив-ность q, м/мин | Скор-ть v, м/мин | Интенсив-ность q, м/мин | Скор-ть v, м/мин | Интенсив-ность q, м/мин | |
| 0,01 | 0,6 | ||||||
| 0,05 | |||||||
| 0,1 | 8,7 | 9,5 | 5,3 | ||||
| 0,2 | 13,4 | 13,6 | |||||
| 0,3 | 14,1 | 16,5 | 15,6 | 9,6 | |||
| 0,4 | 18,4 | 10,4 | |||||
| 0,5 | 16,5 | 19,6 | 15,5 | ||||
| 0,6 | 16,2 | 14,4 | 10,8 | ||||
| 0,7 | 16,1 | 18,5 | 12,6 | 10,5 | |||
| 0,8 | 15,2 | 17,3 | 10,4 | 10,4 | |||
| 0,9 и более | 13,5 | 8,5 | 7,2 | 9,9 |
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.
| № варианта | Объем помещения, М 3 | а, м | б, м | в, м | г, м | д, м | е, м |
| 2,0 | 1,8 | 2,2 | |||||
| 2,0 | 1,8 | 2,2 | |||||
| 2,0 | 1,8 | 2,2 | |||||
| 2,0 | 1,8 | 2,2 | |||||
| 2,0 | 1,8 | 2,2 | |||||
| 26,5 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | ||||
| 26,5 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | ||||
| 26,5 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | ||||
| 26,5 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | ||||
| 26,5 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | ||||
| 3,0 | 2,8 | 2,4 | |||||
| 3,0 | 2,8 | 2,4 | |||||
| 3,0 | 2,8 | 2,4 | |||||
| 3,0 | 2,8 | 2,4 | |||||
| 3,0 | 2,8 | 2,4 | |||||
| 23,2 | 2,2 | 2,0 | 2,5 | ||||
| 23,2 | 2,2 | 2,0 | 2,5 | ||||
| 23,2 | 2,2 | 2,0 | 2,5 | ||||
| 23,2 | 2,2 | 2,0 | 2,5 | ||||
| 23,2 | 2,2 | 2,0 | 2,5 | ||||
| 29,3 | 2,8 | 2,5 | 2,6 | ||||
| 29,3 | 2,8 | 2,5 | 2,6 | ||||
| 29,3 | 2,8 | 2,5 | 2,6 | ||||
| 29,3 | 2,8 | 2,5 | 2,6 | ||||
| 29,3 | 2,8 | 2,5 | 2,6 | ||||
| 2,5 | 2,3 | 2,3 | |||||
| 2,5 | 2,3 | 2,3 | |||||
| 2,5 | 2,3 | 2,3 |
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
Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА”
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ.
УТВЕРЖДАЮ
Начальник ВНИИПО МВД СССР
Д. И. Юрченко
РАСЧЕТ
НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ
ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ
ПРИ ПОЖАРЕ
МОСКВА 1989
Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989.
Изложен порядок расчета необходимого времени, эвакуации людей из помещений различного назначения при возникновении в них пожара.
При решении задачи учитывались следующие опасные факторы пожара: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичные газы; пониженная концентрация кислорода. Определение необходимого времени эвакуации производилось по условию достижения одним из этих факторов предельно допустимого для человека значения.
Предназначены для инженерно-технических работников пожарной охраны, преподавателей, слушателей пожарно-технических учебных заведений, сотрудников научно-исследовательских, проектно-конструкторских, строительных организаций и. учреждений.
Табл. 4, прил.1, библиогр.: 4 назв.
ВВЕДЕНИЕ
Характерная особенность современного строительства - увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей. К их числу можно отнести крытые культурно-спортивные комплексы, кинотеатры, клубы, магазины, производственные здания и т.д. Пожары в таких помещениях нередко сопровождаются травмированием и гибелью людей. В первую очередь это относится к быстроразвивающимся пожарам, представляющим реальную опасность для человека уже через несколько минут после их возникновения и отличающимся интенсивным воздействием на людей опасных факторов пожара (МП). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях - своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85. ССБТ. "Пожарная безопасность. Общие требования", каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из помещения была завершена до момента достижения ОФП предельно допустимых значений. В связи с этим количество, размеры и конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов определяются в зависимости от необходимого времени эвакуации, т.е. времени, в течение которого люди должны покинуть помещение, не подвергаясь опасному для жизни и здоровья воздействию пожара / /. Данные по необходимому времени эвакуации являются также исходной информацией для расчета уровня обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях. Неверное определение необходимого времени эвакуации может привести к принятию неправильных проектных решений и увеличению стоимости зданий или к недостаточному обеспечению безопасности людей в случае возникновения пожара.
В соответствии с рекомендациями работы / /, необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Под критической продолжительностью пожара подразумевается время, по истечении которого возникает опасная ситуация вследствие достижения одним из ОФП предельно допустимого для человека значения. При этом предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других, так как комплексное воздействие изменяющихся во времени различных качественных и количественных сочетаний МП, характерных для начального периода развития пожара, оценить в настоящее время не представляется возможным. Коэффициент безопасности учитывает возможную погрешность при решении поставленной задачи. Он принимается равным 0,8 / /.
Таким образом, для определения необходимого времени эвакуации людей из помещения нужно знать динамику МП в зоне пребывания людей (рабочей зоне) и предельно допустимые для человека значения каждого из них. К числу ОФП, которые представляют наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период быстроразвивающегося пожара, могут быть отнесены: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичнее продукты горения; пониженная концентрация кислорода.
Методика расчета необходимого времени эвакуации, изложенная в настоящих рекомендациях, разработана на основе проведенных во ВНИИПО МВД СССР теоретических и экспериментальных исследований динамики ОФП, действующих на критической для человека стадии пожара в помещениях различного назначения. В качестве предельно допустимых для людей уровней ОФП использовались значения, полученные в результате медико-биологических исследований воздействия на человека различных опасных факторов.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
через открытые проемы происходит только вытеснение газа из помещения;
абсолютное давление газа в помещении при пожаре не изменяется;
отношение теплопотерь в строительные конструкции к тепловой мощности очага пожара постоянно во времени;
свойства среды и удельные характеристики горящего при пожаре материала (низшая рабочая теплота сгорания, дымообразующая способность, удельный выход токсичных газов и т.д.) постоянны;
зависимость выгоревшей массы материала от времени представляет собой степенную функцию.
Предлагаемая методика применима для расчета необходимого времени эвакуации при быстроразвивающихся пожарах в помещениях со средним за рассматриваемый период темпом увеличения температуры среды более 30 град·мин -1 . Такие пожары характеризуются наличием пристенных циркуляционных струй и отсутствием четкой границы слоя дыма. Использование расчетных формул для пожаров с меньшим темпом роста температуры приведет к занижению величины необходимого времени эвакуации, т.е. к увеличению запаса надежности при решении задачи.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПОЖАРЕ
2.1. Общий порядок расчета
На основе анализа проектного решения объекта определяются геометрические размеры помещения и высота рабочих зон. Рассчитывается свободный объем помещения, который равен разности между геометрическим объемом помещения и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, то допускается принимать его равным 80 % геометрического объема / /.
Далее выбираются расчетные схемы развития пожара, которые характеризуются видом горючего вещества или материала и направлением возможного распространения пламени. При выборе расчетных схем развития пожара следует ориентироваться прежде всего на наличие легковоспламеняющихся и горючих веществ и материалов, быстрое и интенсивное горение которых не может быть ликвидировано силами находящихся в помещении людей. К таким веществам и материалам относятся: легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, разрыхленные волокнистые материалы (хлопок, лен, угары и т.д.), развешенные ткани (например, занавесы в театрах или кинотеатрах), декорации в зрелищных предприятиях, бумага, древесная стружка, некоторые виды полимерных материалов (например, мягкий пенополиуретан, оргстекло) и т.д.
Для каждой из выбранных схем развития пожара рассчитывается критическая для человека продолжительность пожара по следующим факторам: повышенной температуре ; потере видимости в дыму ; токсичным газам ; пониженному содержанию кислорода . Полученные значения сравниваются между собой и из них выбирается минимальное, которое и является критической продолжительностью пожара no j -й расчетной схеме.
Затем определяется наиболее опасная схема развития пожара в данном помещении. С этой целью по каждой из схем рассчитывается количество выгоревшего к моменту , материала m j и сравнивается c общим количеством данного материала М j , которое может быть охвачено пожаром по рассматриваемой схеме. Расчетные схемы, при которых m j >М j , исключаются из дальнейшего анализа. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная схема развития пожара, при которой критическая продолжительность пожара минимальна.
Подученное значение t кр принимается в качестве критической продолжительности пожара для рассматриваемого помещения.
По значению t кр определяется необходимое время эвакуации людей из данного помещения.
2.1.1. Определение геометрических характеристик помещения
К используемым в расчете геометрическим характеристикам помещения относятся его геометрический объем, приведенная высота Н и высота каждой из рабочих зон h .
Геометрический объем определяется на основе размеров и конфигурации помещения. Приведенная высота находится, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения. Высота рабочей зоны рассчитывается следующим образом:
где h отм - высота отметки зоны нахождения людей над полом помещения, м; δ - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.
Следует иметь в виду, что максимальной опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на уровне более высокой отметки. Так, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h для партера нужно вычислять, ориентируясь на удаленные от сцены (расположенные на наиболее высокой отметке) ряды кресел.
2.1.2. Выбор расчетных схем развития пожара
Время возникновения опасных для человека ситуаций при пожаре в помещении зависит от вида горючих веществ и материалов и площади горения, которая, в свою очередь, обусловливается свойствами самих материалов, а также способом их укладки и разрешения. Каждая расчетная схема развития пожара в помещении характеризуется значениями двух параметров А и n , которые зависят от формы поверхности горения, характеристик горючих веществ и материалов и определяются следующим образом.
1. Для горения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разлитых на площади F :
при горении жидкости с установившейся скоростью (характерно для легкоиспаряющихся жидкостей)
где ψ - удельная установившаяся массовая скорость выгорания жидкости, кг·м -2 с -1 ;
при горении жидкости с неустановившейся скоростью
Определяется критическая продолжительность пожара для данной расчетной схемы
где i = 1, 2, ... n - индекс токсичного продукта горения.
При отсутствии специальных требований значения α и Е принимаются равными соответственно 0,3 и 50 лк.
2.1.4. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении
После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его развития находится количество выгоревшего к моменту t кр j материала .
Каждое значение в рассматриваемой j -й схеме сравнивается с показателем M j . Расчетные схемы, при которых m j >М j , как уже отмечалось, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная, т.е. та, для которой критическая продолжительность минимальна t кр = min { t кр j }.
Полученное значение t кр является критической продолжительностью пожара для данной рабочей зоны в рассматриваемом помещении.
2.1.5. Определение необходимого времени эвакуации
Необходимое время эвакуации людей из данной рабочей зоны рассматриваемого помещения рассчитывается по формуле:
где к б - коэффициент безопасности, к б = 0,8.
Исходные данные для расчетов могут быть взяты из табл. - приложения или из справочной литературы.
2.2. Примеры расчета
Пример 1. Определить необходимое время эвакуации людей из зрительного зала кинотеатра. Длина зала равна 25 м, ширина - 20 м. Высота зала со стороны сцены - 12 м, с противоположной стороны - 9 м. Длина горизонтального участка попа у сцены на нулевой отметке равна 7 м. Балкон зрительного зала расположен на высоте 7 м от нулевой отметки. Занавес массой 50 кг выполнен из ткани со следующими характеристиками: Q = 13,8 МДж·кг -1 ; D = 50 Нп·м 2 ·кг -1 ; L O 2 , = 1,03 кг·кг -1 ; L СО2 = 0,203 кг·кг -1 ; L СО = 0,0022 кг·кг -1 ; ψ = 0,0115 кг·м 2 ·c -1 ; V B = 0,3 м·с -1 ; V Г = 0,013 м·с -1 . Обивка кресел - пенополиуретан, обтянутый дерматином. Начальная температура в зале равна 25 °С, начальная освещенность - 40 лк, объем предметов и оборудования - 200 м 3 .
1. Определяем геометрические характеристики помещения.
Геометрический объем равен
Приведенная высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения
.
Помещение содержит две рабочие зоны: партер и балкон. В соответствии с указаниями, приведенными в разделе (), находим высоту каждой рабочей зоны
для партера h = 3 + 1,7 - 0,5 - 3 = 3,2 м;
для балкона h = 7 + 1,7 - 0,5 - 3 = 7,2 м.
Свободный объем помещения V = 5460 - 200 = 5260 м 3 .
2. Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два варианта возникновения и распространения пожара в данном помещении: по занавесу и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей.
Следовательно, вторая схема практически нереальна и отпадает.
Удельная массовая скорость выгорания ψ×10 3 , кг·м 2 ·с -1
Низшая теплота сгорания Q , кДж·кг -1
Бензин
61,7
41870
Ацетон
44,0
28890
Диэтиловый эфир
60,0
33500
Бензол
73,3
38520
42,0
48870
Керосин
48,3
43540
Мазут
34,7
39770
Нефть
28,3
41870
33,0
27200
Турбинное масло (ТП-22)
30,0
41870
31,3
30145
Изопентан
10,3
45220
Толуол
48,3
41030
Натрий металлический
17,5
10900
Древесина (бруски) W = 13,7 %
39,3
13800
Древесина (мебель в жилых и административных зданиях W = 8-10 %)
14,0
13800
Бумага разрыхленная
13400
Бумага (книги, журналы)
13400
Книги на деревянных стеллажах
16,7
13400
Кинопленка триацетатная
18800
Карболитовые изделия
26900
Каучук СКС
13,0
43890
Каучук натуральный
19,0
44725
Органическое стекло
16,1
27670
Полистирол
14,4
39000
Резина
11,2
33520
Текстолит
20900
Пенополиуретан
24300
Волокно штапельное
13800
Волокно штапельное в кипах 40×40×40 см
13800
Полиэтилен
10,3
47140
Полипропилен
14,5
45670
Хлопок в тюках ρ = 190 кг·м -3
16750
Хлопок разрыхленный
21,3
15700
Лен разрыхленный
21,3
15700
Хлопок + капрон (3:1)
12,5
16200
Таблица 2
Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов
|
Материалы |
Средняя линейная скорость распространения пламени V×10 2 , м·с -1 |
|
Угары текстильного производства в разрыхленном состоянии |
10,0 |
|
Корд |
|
|
Хлопок разрыхленный |
|
|
Лен разрыхленный |
|
|
Хлопок + капрон (3:1) |
|
|
Древесина в штабелях при различной влажности, в % |
|
|
8-12 |
|
|
16-18 |
|
|
18-20 |
|
|
20-30 |
|
|
более 30 |
|
|
Подвешенные ворсистые ткани |
6,7-10 |
|
Текстильные изделия в закрытом складе при загрузке 100 кг·м -2 |
|
|
Бумага в рулонах в закрытом складе при разгрузке 140 кг·м -2 |
|
|
Синтетический каучук в закрытом складе при загрузке свыше 290 кг·м -2 |
|
|
Деревянные покрытия цехов большой площади, деревянные стены и стены, отделанные древесноволокнистыми плитами |
2,8-5,3 |
|
Соломенные и камышитовые изделия |
|
|
Ткани (холст, байка, бязь): |
|
|
по горизонтали |
|
|
в вертикальном направлении |
|
|
в нормальном направлении к поверхности тканей при расстоянии между ними 0,2 м |
Таблица 3
Дымообразующая способность веществ и материалов
|
Вещества и материалы |
Дымообразующая способность D , Нп·м 2 кг -1 |
|
|
Тление |
Горение |
|
|
Бутиловый спирт |
||
|
Бензин А-76 |
||
|
Этилацетат |
||
|
Циклогексан |
||
|
Толуол |
||
|
Дизельное топливо |
||
|
Древесина |
||
|
Древесное волокно (береза, осина) |
||
|
ДСП, ГОСТ 10632-77 |
||
|
Фанера, ГОСТ 3916-65 |
||
|
Сосна |
||
|
Береза |
||
|
Древесноволокнистая плита (ДВП) |
||
|
Линолеум ПВХ, ТУ 21-29-76-79 |
||
|
Стеклопластик, ТУ 6-11-10-62-81 |
||
|
Полиэтилен, ГОСТ 16337-70 |
1290 |
|
|
Табак "Юбилейный" 1 сорт, рл. 13 % |
||
|
Пенопласт ПВХ-9, СТУ 14-07-41-64 |
2090 |
1290 |
|
Пенопласт ПС-1-200 |
2050 |
1000 |
|
Резина, ТУ 38-5-12-06-68 |
1680 |
|
|
Полиэтилен высокого давления (ПЭВФ) |
1930 |
|
|
Пленка ПВХ марки ПДО-15 |
||
|
Пленка марки ПДСО-12 |
||
|
Турбинное масло |
||
|
Лен разрыхленный |
3,37 |
|
|
Ткань вискозная |
||
|
Атлас декоративный |
||
|
Репс |
||
|
Ткань мебельная полушерстяная |
||
|
Полотно палаточное |
||
Таблица 4
Удельный выход (потребление) газов при горении веществ и материалов
|
Удельный выход (потребление) газов L i , кг·кг -1 |
||||
|
L CO |
L CO2 |
L O2 |
H HCl |
|
|
Хлопок |
0,0052 |
0,57 |
||
|
Лен |
0,0039 |
0,36 |
1,83 |
|
|
Хлопок + капрон (3:1) |
0,012 |
1,045 |
3,55 |
|
|
Турбинное масло ТП-22 |
0,122 |
0,282 |
||
|
Кабели АВВГ |
0,11 |
0,023 |
||
|
Кабели АПВГ |
0,150 |
0,016 |
||
|
2. Общесоюзные нормы технологического проектирования. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности: ОНТП 24-86/МВД СССР; Введ. 01.01.87: Взамен СН 463-74. - М.. 1987. - 25 с. 3. Проведение исследований и разработка пособия по определению необходимого времени эвакуации людей из зальных помещений при пожаре: Отчет о НИР/ВНИИПО МВД СССР; Руководитель Т. Г. Меркушкина. - П.28.Д.024.84; № ГР 01840073434; Инв. № 02860056271. - М.. 1984. - 195 с. 4. Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР. 1988. - 56 с. | ||||
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.
Определение расчетного (фактического) времени эвакуации людей из зданий и помещений можно представить в виде общей схемы, состоящей из 4-х основных частей:
- 1) В начале производится анализ объемно-планировочных решений здания, прогнозируется развитие процессов горения, составляется предварительная схема эвакуации, включающая в себя участки и маршруты эвакуации (блоки 1, 2, 3).
- 2) Производится расчет первоначальных (тупиковых) этапов эвакуации для каждого маршрута (блоки 4, 5, 6).
- 3) Производится последовательный расчет промежуточных участков, начиная от смежных с диктующими, заканчивая эвакуационным выходом из здания (помещения) (блоки 7, 8).
- 4) Суммируется время эвакуации по каждому из маршрутов, определяется расчетное время эвакуации.
Разбиение на участки
Разбиение на участки производится с учетом выполнения следующих требований:
В пределах участка его внешние параметры должны оставаться неизмененными
где i - ширина участка;
i - длина участка.
Параметры участка i , l i , h i (высота участка), должны соответствовать требованиям;
Допускается помещение, принимать за один участок при условии, что из него по нормам допускается устраивать один эвакуационный выход, при этом все люди сосредотачиваются в наиболее удаленной от выхода из помещения точке;
Расчет подобного участка производится только в том случае, если значение интенсивности движения потока на данном участке необходимо для расчета последующих.
Проверка соответствия требованиям заложенных проектных решений на практике проводится путем сравнения расстояния от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода L i (рис. 2.1) с требуемым (нормативным) значением.
Рис. 2.1
Участки, имеющие одинаковые параметры, l, N (количество людей на участке) обозначаются одинаковыми индексами и рассчитываются один раз. Получаемые параметры интенсивности q, скорости и времени t используются в дальнейших расчетах для всех подобных участков.
Рис. 2.2
При расчете зальных помещений допускается упрощать расчет, предусматривая сливание нескольких потоков из рядов на одном участке.
Рис. 2.3
Дверной проем либо другое иное местное сужение принимается за отдельный участок.
Если в общественных зданиях (классов функциональной пожарной опасности Ф1, Ф2, Ф3, Ф4) на этаже расположены помещения, удовлетворяющие требованиям п. 2.1.3, имеющие выходы в один коридор, допускается непосредственно расчет из помещений не производить, а принять в качестве первоначального (тупикового) участка - коридор. В данном случае принимается, что поток формируется на участке от выхода из помещения, наиболее удаленного от выхода из коридора, до данного выхода. Число людей на данном участке определяется суммированием для всех помещений.
N уч = 10 + 15 + 40 = 65 чел.
Рис. 2.4
Проходы между кабинами контроллеров кассиров с наружной стороны торгового зала принимаются за отдельные участки.
Нахождение тупиковых первоначальных и диктующих участков, маршрутов следования
К первоначальным (тупиковым) следует отнести участки, с которых начинается процесс эвакуации, то есть участки, на которых не происходит слияние или изменение параметров потоков. К таким следует отнести участки А, Б, Г, Д (рис. 2.5).
К диктующим следует отнести тупиковые участки, для эвакуации, из которых потребуется однозначно большее количество времени, чем с других. К таким следует отнести участки Б, Д (рис. 2.5).
Под маршрутом эвакуации следует понимать пути эвакуации, состоящие из последовательно соединенных участков от диктующего до эвакуационного выхода.
Маршруты эвакуации составляются с учетом наиболее вероятных путей эвакуации людей к ближайшим эвакуационным выходам из зданий (пример участок Н).
При составлении маршрутов необходимо учитывать следующее:
- - люди всегда стремятся идти по кратчайшему пути, который хорошо просматривается и по которому легче идти;
- - в аварийных ситуациях, люди незнакомые с планировкой здания, стремятся к выходу, который увидели перед собой в момент начала эвакуации, хотя с другой стороны выход может быть и ближе;
- - посетители зданий общественного назначения стремятся покинуть здания по пути, по которому они в его вошли;
- - люди всегда двигаются в сторону, противоположную очагу пожара, несмотря на то, что они могли бы воспользоваться выходом, расположенным в направлении очага пожара.
Рис. 2.5
На рис. 2.5. можно составить следующие маршруты эвакуации
- 1) Б-В-Ж-К-М
- 2) Д-Е-К-М.
При определении расчетного времени эвакуации t р, оно будет находится как максимальное из сумм времен t м движения по каждому из участков маршрутов эвакуации:
t р = мах {t м1, t м2 }, (9)
где t i - время движения по i - му участку маршрута.
В рассматриваемом примере это будут:
t м1 = t б + t в + t ж + t к + t м
t м2 = t д + t б +t к + t м,
тогда расчетное время равно
t р = мах {t м1 , t м2 }.
Эвакуационные выходы и пути эвакуации, рассматриваемые в расчетах, должны соответствовать требованиям нормативных документов.
В упрощенных расчетах можно ограничиться группой помещений главного функционального назначения, в которых, как правило, сосредоточено наибольшее число людей. Например, при проектировании здания высшего учебного заведения, очевидно, что для расчетов следует взять аудитории, как основные помещения, исключив административные, где бывает относительно немного людей.
Определение расчетной длины и ширины участков
Расчетная длина участка соответствует пути эвакуации. Они подразделяются на горизонтальные, наклонные и проемы.
Горизонтальные пути эвакуации - это участки помещений, предназначенные для движения людей и имеющие горизонтальный уровень пола, а также пандусы с уклоном менее 1:8. Расчетная длина l в данном случае соответствует горизонтальной проекции пути эвакуации. Если в пределах участка ширина i количество людей N i не меняются, то длина участка определяется как
l = l 1 + l 2 … + l n . (11)
Рис. 2.6. 1 = 2 = 3 = 4 , l = l 1 + l 2 + l 3 + l 4 .
Максимальная протяженность путей эвакуации определяется по специализированным нормам.
К наклонным участкам относятся лестницы и пандусы с уклоном 1:8 и более. Расчетная длина наклонных участков пути соответствует их истинному значению
L = L / cos, (12)
где l" - горизонтальная проекция длины наклонного участка, м;
- угол наклона к горизонтали.
Средняя длина наклонного пути в пределах одного этажа с учетом движения по площадкам составит:
а) для двух маршевых лестниц:
Рис. 2.7
Для двух маршевых лестниц допускается принимать длину пути равную утроенной высоте этажа.
б) для трех маршевых лестниц:
Рис. 2.8
К проемам относятся дверные проемы и различные местные сужения пути, образуемые конструктивными или технологическими выступами в ограждениях путей эвакуации - общей длиной не более 700 мм. Длина данного участка принимается равной нулю (дв = 0). Данные участки учитываются только в случае, если необходимо рассчитывать время задержки на них, то есть
q дв > q мах . (15)
Расчетная ширина участка принимается равной фактической ширине проходов и коридоров. В случае открывания дверных полотен в сторону эвакуационного пути, ширина коридора должна быть уменьшена:
а) при одностороннем расположении дверей:
i = к - дв / 2. (16)
б) при двухстороннем расположении дверей:
i = к - дв . (17)
Рис. 2.9
Минимальная ширина эвакуационных путей и выходов определяется по соответствующим разделам норм.
При движении потока из одного помещения в другое за ширину участка принимается ширина прохода, а не помещения в целом.
Рис. 2.10. i = пр, i пом
Определение плотности потока
Плотность потока определяется только для первоначальных (тупиковых) участков .
Плотность потока Д i (м 2 /м 2) характеризует размещение людей на участке эвакуационного пути и степень свободы их перемещения в потоке:
где N - количество людей на участке;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая равной, м 2 :
- - взрослого в домашней одежде - 0,1;
- - взрослого в зимней одежде - 0,125;
- - подростка - 0,07;
- - взрослого с сумкой или портфелем - 0,16;
- - взрослого с чемоданом - 0,35;
- - взрослого с ребенком на руках и сумкой - 0,26.
i - длина участка, м;
i - ширина участка, м;
Если количество людей в помещении, невозможно однозначно определить, то оно определяется по нормам : исходя из площади помещения и норм отвода площади на одного человека в данном помещении (п );
- а) Число эвакуируемых из санитарно-бытовых и административных помещений зданий ФОК и спортивных сооружений без мест для зрителей (класса Ф3.6) должно соответствовать численности работающих в смену;
- б) В залах столовых, кафе, баров, ресторанов, собраний и совещаний при определении расчетной вместимости людей в дополнение к числу постоянных рабочих мест следует также учитывать количество посадочных мест, увеличенное на 25%;
- в) Для расчета путей эвакуации число покупателей или посетителей предприятий торговли и бытового обслуживания, одновременно находящихся в торговом зале или помещении для посетителей, следует принимать из расчета на одного человека:
для магазинов в городах и поселках городского типа, а также для предприятий бытового обслуживания - 1,35 м 2 площади торгового зала или помещения для посетителей, включая площадь, занятую оборудованием;
для магазинов в сельских населенных пунктах - 2 м 2 площади торгового зала;
для рынков - 1,6 м 2 торгового зала рыночной торговли.
- д) Число людей, одновременно находящихся в демонстрационном зале и зале проведения семейных мероприятий, следует принимать по числу мест в зале.
- е) Число эвакуирующихся людей со сцены (эстрады) следует определять из расчета 1 человек на 2 м 2 площади планшета сцены (эстрады).
Например: Для торгового зала магазина (площадь F пом = 135 м 2 , площадь занятая оборудованием F оборуд =35 м 2 ). Норма отвода площади на одного человека, включающая площадь оборудования - n=1,35 м 2 /чел., таким образом, общее количество людей в помещении (N):
Тогда средняя плотность потока в торговом зале (Д ср ) составит:
Следовательно на участке площадью Fуч.=25 м2 будет находится:
Определение интенсивности и скорости движения
Скорость движения потока i (м/мин.) зависит от вида эвакуационного пути, плотности потока и условий эвакуации. Для первоначальных участков скорость движения на участке определяется как функция от плотности потока по таблице 2.1 .
i = f(Д i ), если q i-1 = 0, (20)
Таблица 2.1
|
Плотность потока D i м 2 /м 2 |
Горизонтальный путь |
Дверной проем |
Лестница вниз |
Лестница вверх |
|||
|
Скорость м/мин. |
Интенсивность q м/мин. |
Интенсивность q м/мин. |
Скорость м/мин. |
Интенсивность q м/мин. |
Скорость м/мин. |
Интенсивность q м/мин. |
|
|
0,90 и более |
В случае, если известные величины имеют промежуточные значения, то искомая величина определяется методом линейной интерполяции. Сущность метода интерполяции представлена формулой:
где H - искомая величина;
Н 1 , Н 2 - граничные значения искомой величины (Н 2 > Н 1 );
З - известная величина;
З 1 , З 2 - граничные значения известной величины (З 2 > З 1 ).
Рис. 2.11
Пример: дано D = 0,25 м 2 /м 2. Найти: q - ?
Определяются граничные значения:
D 1 =0,2 м 2 /м 2 ; D 2 =0,3 м 2 /м 2
q 1 =12 м/мин; q 2 =14,1 м/мин.
Метод экстраполяции применим для нахождения значений за пре делами зоны, определенной в таблице.
Интенсивность движения q i (м/мин; чел.м/мин.) характеризует кинетику движения потока и численно равна количеству людей, проходящих через поперечное сечение пути единичной ширины в единицу времени.
q i = D i i . (23)
Величину интенсивности движения для тупиковых участков определяют как функцию от плотности потока по таблице 2.1 .
q i = f(D i ), если q i -1 = 0. (24)
Для промежуточных (не тупиковых) участков значение скорости на участке определяется как функция от интенсивности движения по таблице 2.1 .
i = f (qi), если qi-1 0. (25)
Для каждого типа участков, а именно горизонтальный путь, дверной проем, лестницу вниз, лестницу вверх - скорость на участке (i) определяется по соответствующей колонке таблицы 2.1 .
Пропускная способность эвакуационного прохода Q i определяется количеством людей, проходящих через поперечное сечение пути в единицу времени.
Q i = q i i . (26)
Определение времени движения на участке
Время движения людского потока (t i , мин) на участке определяется по формуле:
, если q i q мах , (27)
где l i - длина участка, м;
i - скорость движения на участке, м/мин.
Общее расчетное время эвакуации (t р) определяется как максимальное из времени движения по маршрутам;
t р = мах {t м1, t м2 ,… t м3 },
где tмi - время эвакуации по маршруту i;
t j - время эвакуации по j - участку маршрута.
Уравнение неразрывности людского потока
Уравнение неразрывности людского потока связывает между собой параметры, определяющие движение потока на предыдущих и последующих участках.
где q i-1 - интенсивность движения людского потока, на предыдущем участке м/мин;
i-1 - ширина предыдущего участка, м;
i - ширина рассматриваемого участка пути, м.
При слиянии двух и более людских потоков интенсивность движения (q i) на участке определяется исходя из преобразованного уравнения неразрывности людского потока:
Рис. 2.13
Полученное значение интенсивности qi сравнивается с максимальным значением интенсивности для данного вида пути qмах. При этом qмах следует принимать равным, м/мин:
- - для горизонтальных путей - 16,5;
- - для дверных проемов - 19,6;
- - для лестницы вниз - 16;
- - для лестницы вверх - 11.
Если q i < q мах, то в соответствии с п. 2.5.3 определяется скорость движения на участке и время движения на участке в соответствии с п. 2.6.1. Далее производится расчет для последующего участка.
Определение времени задержки
q i > q мах, то на данном участке из-за образования скоплений будут задержки. Скопления становятся результатом нарушения пропускных способностей смежных участков, когда не выполняется условие
или Ройтмана М.Я.
где ti3 - время задержки на i участке;
N - количество эвакуирующихся;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м 2 /чел.;
i-1 , i - ширина предыдущего и последующего участков, м;
i - длина участка, где происходит задержка движения, м;
q i-1 - интенсивность движения на предыдущем участке, м/мин;
q пред, пред - предельные значения интенсивности и скорости движения потока.
Для практических расчетов более применима и рекомендуется формула профессора Предтеченского В.М. (31).
Предельные параметры (q пред, пред) находятся по таблице 2.1 при значении D = 0,9 и более.
Рис. 2.14
Время движения на участке в случае расчета на данном участке времени задержки определяется по формуле:
Табличное значение интенсивности движения в дверном проеме при плотности потока 0.9 и более, равное 8.5 м/мин установлено для дверного проема шириной 1.6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле
. (34)
В дальнейших расчетах для последующего участка принимаются значения параметров интенсивности по предельному значению.
В случае, если задержка недопустимо влияет на конечное значение расчетного времени эвакуации, необходимо увеличить ширину участка до величины, при которой создаются условия позволяющие избежать скоплений. Требуемая ширина участка рассчитывается по формуле, полученной путем преобразования уравнения неразрывности людского потока:
При увеличении ширины участка до требуемой величины, параметры движения определяются по табл. 2.1 при. Время задержки в данном случае не вычисляется.