ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ СО СВОБОДНОЙ ПЛАНИРОВКОЙ


При свободной планировке помещения (например, выставочный или спортивный зал) не будет жёсткой схемы движения людей, поскольку люди будет иметь возможность идти к выходам по кратчайшему пути с любым направлением. Схема движения людей к выходам может быть представлена следующим образом, рис. 1.

Рисунок. 1. Расчётная схема движения людей при эвакуации в помещении со свободной планировкой

Используя подход, приведенный в ГОСТ 12.1.004-91*, при свободном движении людей в пределах помещения, параметры движения в дверном проеме следует определять по формуле:

, (1)

где, q i , q i +1 - интенсивность движения на предыдущем и последующем участках пути, м/мин

b i , b i +1 – ширина предыдущего и последующего участков пути, м

Однако, очевидно, что если значение b i принимать равным ширине помещения, то это не будет соответствовать истинной картине движения людей, так как ширина людского потока, как правило, меньше ширины помещения. Это ведет к необоснованному ужесточению требований в части организации эвакуационных путей и выходов. Более того, такой алгоритм подхода вносит значительные неточности. Это связано с тем, что если выполняется условие q i +1 < q max , то движение через проем происходит беспрепятственно. Следовательно, время затрачиваемое на преодоление проема не учитывается. Однако, натурные наблюдения показывают, что перед проемом будут образовываться локальные уплотнения с плотностью ниже предельной, которые ведут к увеличению расчетного времени эвакуации.

Существует другой подход к определению расчетного времени эвакуации людей из помещений со свободной планировкой исходя из определения понятия «интенсивность движения людского потока»:

= , (2)

где, t р – расчетное время эвакуации, мин

N - количество эвакуирующихся, чел

f – площадь горизонтальной проекции, м 2

b пр - ширина проема, м

В этом случае, остро стоит вопрос выбора расчетной интенсивности движения. В общем случае, следует рассматривать два варианта: использование в формуле (2) q max и q Dmax . В первом случае, мы рассматриваем оптимистичный вариант движения людей через дверной проем, во втором случае – пессимистичный. Безусловно, использование значений q Dmax позволяет получить значения расчетного времени эвакуации с запасом, однако, величина запаса может достигать сотни процентов.

Проф. Холщевниковым, предложен следующий алгоритм выбора расчетной интенсивности.

1) зная плотность людей в помещении (отношение количества людей к занимаемой ими площади) и длину пути движения l до выхода определяется время движения по помещению t дв:

t дв= (3)

2) определяется интенсивность движения в проеме шириной и сравнивается с максимальной q maх:

q пр= (4)

Если значение q пр > q max , то принимается, что q пр = q Dmax ; если q пр =< q max , то принимается, что q пр = q max .

Для уточнения параметров движения людей при эвакуации из помещений со свободной планировкой, была проведена серия экспериментов, основной целью которых являлось определение интенсивность движения людей в проеме.

Для определения параметров людского потока был использован метод видеонаблюдений. По известной методике строилась масштабная сетка, рис. 2.

Рисунок 2. Построение масштабной сетки

Затем, на этот же экран с нанесенной масштабной сеткой проецируют­ ся кадры с движением людского потока, рис.3. Так как масштаб­ ная сетка накладывается на рабочий кадр, то, несмотря на перспективные искажения, подсчет людей, находя­ щихся в данный момент на участке, и продвижение по нему «заметного» человека не вызывает затруднений и дает достаточно точные результаты.

Рисунок 3. Опорная и масштабная сетка нанесенная на видео кадр.

Значения, полученные расчетом и в результате натурных наблюдений, рассмотрены ниже.

На графиках 4 и 5 приведены графики результатов расчета и результатов эксперимента для проема шириной 0,65м и 1,10м соответственно.

График 4. Экспериментальное и расчетное время эвакуации людей из помещения при ширине проема 0,65м в зависимости от начальной плотности людского потока в помещении.

Кривые, приведенные на графике построены следующим образом. Кривая 1 получена при использовании в формуле (2) значения интенсивности равной q Dmax, кривая 2 – по результатам замера времени эвакуации, кривая 3 – при использовании в формуле (2) значения интенсивности равной q max.

График 5. Экспериментальное и расчетное время эвакуации людей из помещения при ширине проема 1,10м в зависимости от начальной плотности людского потока в помещении.

Данные, приведенные на графиках 4 и 5 показывают, что использование значений q Dmax существенно завышает время эвакуации людей, а использование значений q max- занижает. Можно видеть, что в диапазоне начальной плотности до 1 чел/м 2 наиболее точно время эвакуации получается при значении q max.

Приведенные данные заставляют заняться поиском аналитического уравнения, связывающего параметры движения людского потока в помещении со свободной планировкой. Для оценки достоверности предложенной формулы проф. Холщевниковым, подставим значения интенсивности, полученное в ходе эксперимента в формулу (2), рис. 6.

График 6. 10% отклонения от расчетного времени эвакуации полученного экспериментальным путем и расчетное время эвакуации полученное по формуле (2) в зависимости от ширины проема и начальной плотности людского потока в помещении.

Данные, приведенные на рис.6 показывают, что расчетное время эвакуации определенное по формуле (2) лежит в пределах 10% доверительного интервала за исключением помещения с начальной плотностью в диапазоне 1,5-2 чел/м 2 и шириной проема 0,65м. По видимому, это объясняется недостаточностью изученности движения людей через проем шириной 0,65 м в связи с редкостью организации эвакуационных выходов такой ширины.

Очевидно, что в практике решения проблем обеспечения пожарной безопасности, значение интенсивности движения людей через проем заранее не известно, так как это зависит от ряда факторов. Анализ возможных решений позволяет рассмотреть два варианта.

1. В формуле (2) использовать значения интенсивности соответствующее начальной плотности людского потока в помещении.

2. В формуле (2) использовать значения интенсивности соответствующее среднему значению интенсивности 0,5( q max+ q Dmax) движения людского потока на последующем участке пути (проеме) Результаты приведены на графике 7-8.

График 7. Экспериментальное и расчетное время эвакуации людей из помещения при ширине проема 0,65м в зависимости от начальной плотности людского потока в помещении.

 

График 8. Экспериментальное и расчетное время эвакуации людей из помещения при ширине проема 1,10м в зависимости от начальной плотности людского потока в помещении.

Анализ представленных на графике 7-8 данных, позволяет заключить, что использование значений интенсивности равное 0,5( q max+ q Dmax) в формуле (1) в диапазоне начальной плотности людей в помещении до 1,25 чел/м 2 достаточно близки к значениям, полученные в результате экспериментов, и более того, обеспечивают некоторый запас по времени. В диапазоне начальной плотности от 1,25 до 2 чел/м 2 возможно использование значения интенсивности равное q нач, что также обеспечивать некоторый запас по времени.

 

 

Толпа и давка - видео >>>

© 2002 - 2015. "Эвакуация при пожаре"
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "Эвакуация при пожаре" обязательна.

Яндекс.Метрика