Особенности движения людей при эвакуации. Параметры движения людских потоков.

Передвижение людей происходит во всех помещениях зданий и сооружений, связанных с пребыванием в них человека. Для обеспечения передвижения людей в зданиях предусматривается коммуникационные помещения и другие специальные устройства: проходы между оборудованием, входы и выходы, коридоры, холлы, лестницы, вестибюли, фойе и т.д. Коммуникационные помещения в зданиях занимают значительную площадь, составляющую в ряде случаев 30 % и более от рабочей площади здания. Для большой группы зданий и помещений движение людей является основным функциональным процессом и от его правильной организации зависят рациональные объемно-планировочные решения здания.

Особое значение приобретает движение людей во время возникновения пожара в здании, аварии или какого-либо стихийного бедствия.

В этом случае от правильной организации движения и состояния коммуникационных помещений зависит жизнь людей. Поскольку возникновение пожара возможно в любом помещении, то учет аварийной эвакуации людей обязателен для любого помещения и здания или сооружения в целом.

Эвакуация представляет собой процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них ОФП.

Движение людей при эвакуации можно разделить на этапы:

1 - движение в пределах помещения до выхода непосредственно наружу, в коридор или в лестничную клетку;

2 - движение по коридору до выхода наружу непосредственно или в лестничную клетку;

3 - движение в лестничной клетке до выхода наружу или через вестибюль;

4 - движение от выходов наружу до рассеивания на прилегающей к зданию территории. В зависимости от этажности и классов функциональной пожарной опасности зданий количество этапов может видоизменяться.

При пожаре возникает реальная угроза жизни и здоровью людей. Поэтому процесс эвакуации начинается практически одновременно и имеет четкую направленность. Например, в зале зрелищного предприятия все зрители одновременно встают со своих мест и идут к выходу. В результате такого одновременного и направленного движения и вследствие ограниченной пропускной способности эвакуационных путей и выходов создаются большие плотности людских потоков, наблюдаются физические усилия со стороны отдельных эвакуирующихся, что значительно уменьшает скорость движения. Возникает противоречие: чем быстрее люди стремятся покинуть помещение здания, тем больше времени они вынуждены потратить на это. Особенностями движения при эвакуации являются также неблагоприятные воздействия ОФП и возможность возникновения паники. Панические реакции проявляются в основном либо в форме ступора (замирание, обездвиженности, неспособности к действию), либо фуги (бега, хаотических метаний, поверхностной ориентировки в обстановке).

Исследования показали, что основная масса эвакуирующихся (до 90 %) способна к здравой оценке ситуации и разумным действиям, но, испытывая страх и заражая им друг друга, может податься панике. Кроме того, в массе людей, оказывается от 10 до 20 % людей с выраженными расстройствами психики, которые являются потенциальными паникерами и могут отрицательно влиять на основную массу людей. Склонность к паническим действиям зависит от организованности группы людей, определяемой культурным уровнем общественным положением входящих в нее участников. Наиболее организованными являются группы, состоящие из служащих рабочих и учащихся, а неорганизованными оказываются группы лиц, не связанных между собой общими интересами. Нельзя учитывать, что по статистическим данным в общей массе людей около 3 % имеют физические недостатки (калеки), 9% людей находятся в преклонном возрасте, 4% - дети моложе 5 лет, кроме того, примерно 10% людей вследствие систематического применения лекарственных средств имеют замедленную реакцию, недостаточную двигательную способность и легко подверженную шоку. Указанные 26% людей не могут двигаться со скоростью основной массы эвакуирующихся, это приводит к задержкам в движении, падениям и даже может вызвать полную остановку движения, что способствует возникновению паники.

Паника может быть предотвращена соответствующими конструктивными и объемно-планировочными решениями путей эвакуации, мерами психологического воздействия, а также заранее продуманными действиями администрации. Для уменьшения паники необходимо исключать препятствия на путях эвакуации, обеспечить аварийное освещение, поддерживать контакт с эвакуируемыми. Организованному движению людей способствует система оповещения, указывающих порядок эвакуации и пути эвакуации.

Параметры движения людских потоков

Двигающиеся в одном направлении люди образуют людской поток, характеризующийся плотностью потока D , скоростью движения v , интенсивностью движения q и пропускной способность участка пути Q .

Плотность людского потока составляет количество человек N , размещающихся на единице площади эвакуационного пути F :

Чел/м 2 (2)

При расчетах используется безразмерная характеристика плотности людского потока, которую вычисляют по формуле:

, (3)

где  и l – соответственно ширина и длина участка эвакуационного пути, м;

N – число людей на участке эвакуационного пути, чел;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается равной, м 2:

взрослого в домашней одежде 0,1

взрослого в зимней одежде 0,125

подростка 0,07

Скорость движения людей в потоке зависит от вида пути и плотности людского потока и принимается по табл. П2.1 Методики (приказ МЧС России от 30.07.2009г., №382) или по табл.2 ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования».

Плотность потока D, м 2 /м 2	Горизонтальный путь		Дверной проем, интенсивность q, м/мин	Лестница вниз		Лестница вверх
Плотность потока D, м 2 /м 2	Скорость V, v/мин	Интенсивность q, м/мин	Дверной проем, интенсивность q, м/мин	Скорость V, м/мин	Интенсивность q, м/мин	Скорость V, м/мин	Интенсивность q, м/мин










0,90 и более
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 = 2,5 + 3,75δ.

Интенсивность движения людского потока характеризует количество людей, проходящих через 1м ширины эвакуационного пути за 1 минуту. В связи с тем, что количество людей выражается в м 2 , размерность интенсивности [q ] =м 2 /м мин = м/мин.

Интенсивность движения также зависит от плотности людского потока и вида пути. По мере увеличения плотности людского потока интенсивность движения вначале увеличивается и после достижения максимума q max , уменьшается.

При достижении q max параметры движения v и q
принимаются при условиях предельной плотности людского потока, т.е. при
. Значенияq max равны:

для горизонтальных путей 16,5 м/мин;

для дверных проемов 19,6 м/мин;

для лестниц при движении вниз 16,0 м/мин;

для лестниц при движении вверх 11,0 м/мин.

Пропускная способность участка пути характеризует количество людей, которое он способен пропустить в единицу времени и определяется как произведение интенсивности движения на ширину участка:

, м 2 /мин (4)

Используя понятие пропускной способности участка пути, можно получить формулы для расчета интенсивности движения и времени задержки при слиянии людских потоков.

Если происходит слияние нескольких людских потоков, то при беспрепятственном движении должно соблюдаться условие:

, (5)

откуда
. (6)

Задержка движения людей в начале i -го участка наблюдается при:

Время задержки определяется как разность времени эвакуации с учетом пропускной способности участков пути:

Время эвакуации людей по i -му участку при количестве людей N i и предельной пропускной способности участка пути Q пр определяется по формуле:

где q пр – интенсивность движения людей при предельной плотности (
), м/мин.

Аналогично
,

Следовательно
. (7)

Методика определения расчетного (фактического) времени эвакуации людей из помещений и зданий, разработанная МИСИ им. В.В. Куйбышева, первоначально изложена в ГОСТ 12.004-91*, затем утверждена в настоящее время приказом МЧС России от 30.07.2009г., №382.

Расчетное время эвакуации людей из помещений не определяют в тех случаях, когда нормами проектирования предусматривается один эвакуационный выход или когда на один эвакуационный выход приходится не более 50 человек, а расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода не превышает 25 м.

Плотности людских потоков в проходах, коридоров, кулуарах, фойе и на других путях эвакуации залов зрелищных предприятий, а также залов производственного назначения определяют с учетом того, что эвакуируемые люди одновременно выходят в общие проходы и коридоры. При этом плотность одинарных потоков (между креслами в зрительных залах, оборудованием в цехах) принимается такой же, как и в общих проходах. Под понятием общий проход подразумевается такой проход, который заканчивается эвакуационным выходом. Числом людей, которые успевают покинуть общий проход за время его заполнения, пренебрегают.

Плотность людских потоков в лестничных клетках определяют делением общего числа людей, эвакуирующихся по данной лестнице (за исключением людей, эвакуирующихся с первого этажа) на общую площадь лестницы в пределах отметок пола второго и верхнего этажей. Числом людей, которые успевают покинуть лестничную клетку за время ее заполнения, пренебрегают.

Скорость движения людей на различных участках пути принимается в зависимости от плотности людских потоков. В тех случаях, когда плотность потоков превышает 0,5 м 2 /м 2 , скорость движения людей определяют по предельной плотности D =0,9 и более.

Расчетное время эвакуации людей 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) длинной l i и шириной  i . Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п. В пределах расчетного участка пути не должна изменяться ширина пути и не должно быть слияния людских потоков.

Длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути по лестнице определяется как суммарная длина ее маршей и площадок и может быть принята равной утроенной разности отметок между входом на лестницу и выходом из нее. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину l i .

Расчетное время эвакуации определяется как сумма времени движения людского потока по отдельным участкам пути ( i ) по формуле:

где -  1 ,  2 …  i  - время движения людей на первом (начальном) участке и каждом из следующих участков пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути ( 1 ), мин., вычисляют по формуле:

, (9)

где l 1 – длина первого участка пути, м;

v 1 – значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется по табл. П2 (приказ МЧС России от 30.07.2009г., №382) в зависимости от плотности D , м/мин.

Плотность людского потока (D 1 )на первом участке пути, м 2 /м 2 , вычисляют по формуле:

, (10)

где N 1 – число людей на первом участке, чел.;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м 2 ;

 1 – ширина первого участка пути, м.

На последующих участках скорость определяется по табл. П2 приказа в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

, (11)

где  i ,  i -1 – ширина рассматриваемого i -го и предшествующего ему участка пути, м;

q i , q i -1 – значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i -му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Если значение q i , определенное по формуле (11), меньше или равно значению q max , то время движения по участку пути ( i ) в минуту:

, (12)

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

для горизонтальных путей – 16,5

для дверных проемов – 19,6

для лестницы вниз – 16

для лестницы вверх – 11

Если значение q i , определенное по формуле (12), больше q max то ширину  i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

. (13)

При невозможности выполнения условия (2.13) по экономическим или техническим соображениям интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути i определяют по табл. П2 приказа при значении D=0,9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления перед границей i -го участка.

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

, (14)

где q i -1 – интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i , м/мин;

 i -1 – ширина участков пути слияния, м;

 i – ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение q i , определенное по формуле (14), больше q max , то ширину  i данного участка пути необходимо увеличить до такой величины, чтобы соблюдалось условие (13). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (12).

Если увеличение ширины участка невозможно, расчетное время эвакуации определяется с учетом задержки движения, возникающей перед границей i -го участка:

, (15)

где v пр – скорость движения при предельной плотности (
), м/мин;

 i – время задержки движения на i -ом участке, мин.

Как было показано выше (7),

Где
, если
и
, если

Схема к определению расчетного времени эвакуации приведена на рис. 1.

Рис.1. Слияние людских потоков

Необходимое время эвакуации

Необходимое время эвакуации – время, по истечении которого при пожаре на уровне рабочей зоны появляются опасные для жизни и здоровья людей значения ОФП.

Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.

Критическая продолжительность пожара для людей, находящихся на этаже очага пожара, определяется из условия достижения одним из ОФП в поэтажном коридоре своего предельного допустимого значения. В качестве критерия опасности для людей, находящихся выше очага пожара, рассматриваются условия достижения одним из ОФП предельно допустимого значения в ЛК на уровне очага пожара.

Значения температуры среды, оптической плотности дыма, концентрации кислорода и каждого газообразного токсичного продукта горения в коридоре очага пожара и в лестничной клетке определяются в результате решения системы уравнений теплогазообмена для помещений очага пожара, поэтажного коридора и лестничной клетки.

Ориентировочные критические значения ОФП:

температура среды 70 ˚С

коэффициент ослабления видимости 0,46

концентрация кислорода 15 %

концентрация веществ в воздухе, кг/м 3:

хлористого водорода 23·10 -6

окиси углерода 1,16·10 -3

двуокиси углерода 0,11

кислорода 214 (или 15 %).

Расчет необходимого времени эвакуации  н  производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара ( кр ) по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне):

по повышенной температуре;

по потере видимости;

по пониженному содержанию кислорода;

по каждому из газообразных продуктов горения.

Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому, например, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом следует ориентироваться на наиболее высоко расположенные ряды кресел.

Исходные данные для проведения расчетов могут быть взяты из справочной литературы.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:

Необходимое время эвакуации людей, мин., из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле:

. (17)

При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки.

Если расчетное время эвакуации  р меньше или равно необходимому времени эвакуации  н  проект удовлетворяет требованиям норм.

Эвакуация людей из здания во время пожара – главная задач пожарной безопасности. Научно-исследовательские институты при МЧС России постоянно ищут методики, которые бы правильно рассчитали время эвакуации при пожаре. Расчет сделать непросто, потому что приходится учитывать большое количество факторов. Часть из них относится к категории «неопределенных». Отсюда и сложности.

Сам расчет производят на основании планировки и размеров здания, пропускной способности эвакуационных маршрутов и выходов, плюс, рассматриваются различные сценарии распространения огня. Особое внимание уделяется опасным схемам.

Нормативное время эвакуации при пожаре – это максимальный временной период, за который производиться полная эвакуация объекта. Но с учетом, что вредные факторы (это дым, токсичные вещества и другие) не достигли критического значения.

Все законодательные акты, которые касаются противопожарной безопасности, регламентируют, что рассчитывать время эвакуации при пожаре надо в независимости от назначения объекта. При этом расчет необходимо проводить на стадии проектирования здания.

Эти требования зафиксированы и в Федеральном Закона №123, и в приказах министра МЧС России под номерами 382 и 404, и в некоторых ГОСТах. Если такой расчет не был приложен к технической документации строящегося объекта, то строительство производить сегодня не разрешат.

Методы расчета

Сегодня для определения расчетного времени эвакуации людей при пожаре пользуются двумя математическими моделями:

индивидуально-поточная;
упрощенно-аналитическая.

Оба варианта сложны, поэтому их доверяют выполнять только специалистам. Сегодня в интернете можно найти программы, которые проводят расчеты времени эвакуации людей при пожаре, но сказать, что они точные, нельзя. Потому что учесть все факторы развития пожара такая программа не может. Но за основу их взять можно. Все дело в том, что задача проводимого расчета – рассмотреть самый опасный вариант с максимальным воздействием.

Факторы влияния

Решения поставленной задачи начинается с определения свободного пространства в помещениях. Чем оно больше, тем быстрее можно перемещаться большому количеству людей. Поэтому из общего объема помещения вычитается объем, занимаемый мебелью, оборудованием и техникой.

Далее производится сбор данных, которые будут определять скорость распространения огня. Это зависит от того же количества мебели, материалов, из которых сделана отделка помещений и построено само здание. При этом моделируются ситуации, связанные со схемами распространения пожара. Иногда принимаются упрощения, к примеру, как будут влиять факторы пожара на человека по отдельности. Дело в том, что провести расчет с использованием комплексного воздействия всех факторов на человека практически невозможно.

Поэтому погрешности расчета времени эвакуации при пожаре неизбежны. Их компенсируют таким показателем, как коэффициент безопасности, который варьируется в диапазоне 0,8-1,0. Использование этого коэффициента дает возможность определить время критической продолжительности пожара. Эта величина определяет время, за которое один из любых факторов доходит до критического состояния. К примеру, высокая задымленность, которая приводит к удушению человека.

В каждой расчетной схеме критическое время учитывается обязательно. Но за основу расчета выбирают наименьший его показатель при сравнении всех схем между собой.

Нормативные показатели

Расчет времени эвакуации людей при пожаре (пример, можно скачать здесь) производится с учетом плана эвакуации, который разрабатывается для объекта. Сюда же добавляется контингент эвакуируемых: дети, пожилые, взрослые, а также время года. Последний фактор определяет людей в зимней одежде, в которой перемещаться сложнее.

Рассчитывается средняя скорость перемещения людей по маршрутам (путям) пожарной эвакуации, пропускная способность этих маршрутов, их длина. Особое внимание дверям и тамбурам, которые являются своеобразным препятствием.

В видео специалист рассказывает о том, как надо рассчитать время эвакуации при пожаре в небольшом торговом центре:

Оценка возможность своевременной эвакуации при пожаре

Ситуация такая – время эвакуации из здания при пожаре всегда должно быть меньше, чем время распространения пожара, умноженное на коэффициент безопасности. Если это соотношение после проведенных расчетов обратно противоположное, то такое здание к эксплуатации не допускается. Поэтому расчетные выкладки производят на стадии проектирования, чтобы была возможность что-то исправить в проекте и довести показатели до нормативных (требуемых).

Обычно исправления – это расширение эвакуационных маршрутов, установка дополнительных выходов, использование негорючих материалов, монтаж более эффективных систем пожаротушения и дымоудаления.

Виды схем распространения пожаров

Временной период, за который опасные факторы становятся критическими, зависит от нескольких условий, где площадь возгорания одна из самых опасных. Но важно правильно определить не только размеры площади возгорания, но и по какой форме огонь начнет распространяться. Таких форм три:

в виде прямоугольника с распространением во все стороны или в одну (две или три);
круговое;
криволинейное.

Необходимо отметить, что последний вариант – самый непредсказуемый. Отсюда и сложность провести прогноз и расчет эвакуации людей при пожаре (пример обозначен был выше).

При этом учитывают категорию пожарной безопасности каждого помещения (по таблицам), плюс причины произошедшего пожара. Самыми опасными из них являются горючие жидкости и взрывоопасные материалы. Особенно это касается последних, потому что они приводят к сокращению нормативов по эвакуации людей при пожаре.

ВНИМАНИЕ: Вы смотрите текстовую часть содержания конспекта, материал доступен по кнопке Скачать

Эвакуация представляет собой процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара. Эвакуацией также следует считать несамостоятельное перемещение людей, относящихся к маломобильным группам населения, осуществляемое обслуживающим персоналом. Эвакуация осуществляется по путям эвакуации через эвакуационные выходы. Также в обиходе используются термины пожарная эвакуация, эвакуация здания.

Эвакуация людей при пожаре вынужденный процесс движения людей из зоны, где имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара. Спасение представляет собой вынужденное перемещение людей наружу при воздействии на них опасных факторов пожара или при возникновении непосредственной угрозы этого воздействия. Спасение осуществляется самостоятельно, с помощью пожарных подразделений или специально обученного персонала, в том числе с использованием спасательных средств, через эвакуационные и аварийные выходы.

Путь эвакуации – последовательность коммуникационных участков, ведущих от мест пребывания людей в безопасную зону. Такой путь должен быть защищен требуемым нормами комплексом объемно-планировочных, эргономических, конструктивных и инженерно-технических решений, а также организационных мероприятий. Эвакуационный выход – выход на путь эвакуации ведущий в безопасную при пожаре зону и отвечающий требованиям безопасности.

Мероприятия обеспечивающие защиту путей эвакуации

Объемно-планировочные: кратчайшие расстояния до эвакуационных выходов, их достаточная ширина, изоляция путей эвакуации от пожаро и взрывоопасных помещений, возможность движения к нескольким эвакуационным выходам и т.п.

Эргономические: назначение размеров эвакуационных путей и выходов отвечающих антропометрическим размерам людей, особенностям их движения, нормирование усилий при открывании дверей и т.п.

Конструктивные: прочность, устойчивость и надежность конструкций эвакуационных путей и выходов, нормирование горючести отделки на путях эвакуации, перепадов высот на путях движения, размеров ступеней, уклона лестниц и пандусов и др.

Инженерно-технические мероприятия: организация противодымной защиты, оборудование автоматическими установками пожаротушения, проектирование требуемой освещенности, размещение световых указателей, громкоговорителей системы оповещение и др.

Организационные: обеспечение функционирования всех эвакуационных выходов при пожаре и поддержание на требуемом уровне объемно-планировочных, конструктивных, эргономических и инженерных показателей, например: предупреждение загромождения эвакуационных путей и выходов горючими материалами, а также предметами, уменьшающую их пропускную способность и т.п.

Описание маршрута эвакуации из помещений первого наружу:

непосредственно;
через коридор;
через вестибюль (фойе);
через лестничную клетку;
через коридор и вестибюль (фойе);
через коридор и лестничную клетку;

Описание маршрута эвакуации из помещений любого этажа, кроме первого:

непосредственно в лестничную клетку или на лестницу 3-го типа;
в коридор, ведущий непосредственно в лестничную клетку или на лестницу 3-го типа;
в холл (фойе), имеющий выход непосредственно в лестничную клетку или на лестницу 3-го типа;
в соседнее помещение (кроме помещения категории А и Б), обеспеченное эвакуационными выходами.

Пути эвакуации в пределах помещения

Нормируемые параметры – расстояние от наиболее удаленной точки до выхода из зала, суммарная ширина выходов из залов (помещений), размещение на этажах здания и вместимость.

Для зрительных залов также нормируется число непрерывно установленных мест в ряду: при одностороннем выходе из ряда не более 26, при двустороннем – не более 50

В кинотеатрах пути эвакуации не допускается проектировать через помещения, в которых может находиться более 50 чел. Например, через помещение, в котором ожидают сеанса следующая группа зрителей, через кафе и т.п

В торговых залах ширина основных эвакуационных проходов в торговом зале должна быть от 1,4 до 2,5м в зависимости от площади торгового зала.

В спортивно-зрелищных зданиях, нормируется количество человек на 1м ширины путей эвакуации с трибун открытых спортивных сооружений, количество эвакуирующихся через каждый выход (люк) в крытых спортивных сооружениях, а также ширина путей эвакуации на трибунах.

Пути эвакуации в пределах этажа

Основными нормируемыми параметрами для коридоров является их ширина, протяженность путей движения и ширина выхода из коридора на лестничную клетку.

Как правило, протяженность поставлена в зависимость от расположения помещения – между лестничными клетками или в тупиковом коридоре или холле и определяется в зависимости от плотности людского потока, от степени огнестойкости и функционального назначения здания.

Анализ методологии нормирования процесса эвакуации людей показывает, что критерием для определения помещения с выходом в тупиковый коридор и помещения расположенного между лестничными клетками является количество направлений для эвакуации. Одно направление эвакуации из помещения – это «помещение с выходом в тупиковый коридор», два и более – «помещение, расположенное между лестничными клетками».

При дверях, открывающихся из помещений в коридоры, за ширину эвакуационного пути по коридору следует принимать ширину коридора, уменьшенную: на половину ширины дверного полотна – при одностороннем расположении дверей; на ширину дверного полотна – при двустороннем расположении дверей.

Количество выходов из помещения, с этажа и из здания в целом.

Не менее двух эвакуационных выходов должны иметь:

помещения класса Ф1.1, предназначенные для одновременного пребывания более 10 чел.;
помещения подвальных и цокольных этажей, предназначенные для одновременного пребывания более 15 чел.; в помещениях подвальных и цокольных этажей, предназначенных для одновременного пребывания от 6 до 15 чел., один из двух выходов допускается предусматривать в соответствии с требованиями;
помещения, предназначенные для одновременного пребывания более 50 чел.;
помещения класса Ф5 категорий А и Б с численностью работающих в наиболее многочисленной смене более 5 чел., категории В - более 25 чел. или площадью более 1000 м 2 ;
открытые этажерки и площадки в помещениях класса Ф5, предназначенные для обслуживания оборудования, при площади пола яруса более 100 м2 - для помещений категорий А и Б и более 400 м2 - для помещений других категорий.

Помещения класса Ф1.3 (квартиры), расположенные на двух этажах (уровнях), при высоте расположения верхнего этажа более 15 м должны иметь эвакуационные выходы с каждого этажа.

Не менее двух эвакуационных выходов должны иметь этажи зданий класса:

Ф1.1; Ф3.3; Ф4.1; Ф4.2;
Ф1.2; Ф3; Ф4.3 при высоте расположения этажа более 9 м и численности людей на этаже более 20;
Ф1.3 при общей площади квартир на этаже, а для зданий секционного типа - на этаже секции - более 500 м 2 ; при меньшей площади каждая квартира, расположенная на высоте более 15 м, кроме эвакуационного должна иметь аварийный выход;
Ф5 категорий А и Б при численности работающих в наиболее многочисленной смене более 5 чел., категории В - 25 чел.

Не менее двух эвакуационных выходов должны иметь подвальные и цокольные этажи при площади более 300 м2 или предназначенные для одновременного пребывания более 15 чел.

Число эвакуационных выходов с этажа должно быть не менее двух, если на нем располагается помещение, которое должно иметь не менее двух эвакуационных выходов.

Число эвакуационных выходов из здания должно быть не менее числа эвакуационных выходов с любого этажа здания.

В помещениях, рассчитанных на единовременное пребывание в нем не более 50 чел. (в том числе амфитеатр или балкон зрительного зала), с расстоянием вдоль прохода от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода (двери) не более 25 м не требуется проектировать второй эвакуационный выход (дверь).

Рассредоточенность эвакуационных выходов

При наличии двух эвакуационных выходов и более они должны быть расположены рассредоточено.

При устройстве двух эвакуационных выходов каждый из них должен обеспечивать безопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещении, на этаже или в здании. При наличии более двух эвакуационных выходов безопасная эвакуация всех людей, находящихся в помещении, на этаже или в здании, должна быть обеспечена всеми эвакуационными выходами

Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточено. Минимальное расстояние L (ℓ) между наиболее удаленными один от другого эвакуационными выходами из помещения следует определять по формуле

ℓ≥1,5√п

где п – периметр помещения.

Ширина эвакуационных выходов

Высота эвакуационных выходов в свету должна быть не менее 1,9 м, ширина не менее:

1,2 м - из помещений класса Ф1.1 при числе эвакуирующихся более 15 чел., из помещений и зданий других классов функциональной пожарной опасности, за исключением класса Ф1.3, - более 50 чел.;
0,8 м - во всех остальных случаях.

Ширина наружных дверей лестничных клеток и дверей из лестничных клеток в вестибюль должна быть не менее расчетной или ширины марша лестницы, установленной

Во всех случаях ширина эвакуационного выхода должна быть такой, чтобы с учетом геометрии эвакуационного пути через проем или дверь можно было беспрепятственно пронести носилки с лежащим на них человеком.

Ширина дверей выходов из учебных помещений с расчетным числом учащихся более 15 чел. должна быть не менее 0,9 м.

Ширину эвакуационного выхода (двери) из залов без мест для зрителей следует определять по числу эвакуирующихся через выход людей согласно табл. 10, но не менее 1,2 м в залах вместимостью более 50 чел.

Ширина коридора.

Высота горизонтальных участков путей эвакуации в свету должна быть не менее 2 м, ширина горизонтальных участков путей эвакуации и пандусов должна быть не менее:

1,2 м - для общих коридоров, по которым могут эвакуироваться из помещений класса Ф1 более 15 чел., из помещений других классов функциональной пожарной опасности - более 50 чел.;

0,7 м - для проходов к одиночным рабочим местам;

1,0 м - во всех остальных случаях.

В любом случае эвакуационные пути должны быть такой ширины, чтобы с учетом их геометрии по ним можно было беспрепятственно пронести носилки с лежащим на них человеком.

Ширина дверей в лестничную клетку. Ширина марша лестницы, предназначенной для эвакуации людей, в том числе расположенной в лестничной клетке, должна быть не менее расчетной или не менее ширины любого эвакуационного выхода (двери) на нее, но, как правило, не менее:

а) 1,35 м - для зданий класса Ф1.1;

б) 1,2 м - для зданий с числом людей, находящихся на любом этаже, кроме первого, более 200 чел.;

в) 0,7 м - для лестниц, ведущих к одиночным рабочим местам;

г) 0,9 м - для всех остальных случаев.

Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша, а перед входами в лифты с распашными дверями - не менее суммы ширины марша и половины ширины двери лифта, но не менее 1,6 м.

Промежуточные площадки в прямом марше лестницы должны иметь ширину не менее 1 м.

Двери, выходящие на лестничную клетку, в открытом положении не должны уменьшать ширину лестничных площадок и маршей.

Ширина лестничного марша в общественных зданиях должна быть не менее ширины выхода на лестничную клетку с наиболее населенного этажа, но не менее, м:

1,35 - для зданий с числом пребывающих в наиболее населенном этаже более 200 чел., а также для зданий клубов, кинотеатров и лечебных учреждений независимо от числа мест;

1,2 - для остальных зданий, а также в зданиях кинотеатров, клубов, ведущих в помещения, не связанные с пребыванием в них зрителей и посетителей, и в зданиях лечебных учреждений, ведущих в помещения, не предназначенные для пребывания или посещения больных;

0,9 - во всех зданиях, ведущих в помещение с числом одновременно пребывающих в нем до 5 чел.

Промежуточная площадка в прямом марше лестницы должна иметь ширину не менее 1 м.

Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша.

Направление открывания дверей

Двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания.

Двери на балконы, лоджии (за исключением дверей, ведущих в воздушную зону незадымляемых лестничных клеток 1-го типа) и на площадки наружных лестниц, предназначенных для эвакуации, двери из помещений с одновременным пребыванием не более 15 чел., двери из кладовых площадью не более 200 м2 и санитарных узлов допускается проектировать открывающимися внутрь помещений.

Не задымленность коридоров

Коридоры при длине более 60 м следует разделять перегородками с самозакрывающимися дверями, располагаемыми на расстоянии не более чем 60 м одни от других и от торцов коридора.

В палатных корпусах лечебных учреждений коридоры следует разделять противопожарными перегородками 2-го типа с расстоянием между ними не более 42 м.

Пути эвакуации по лестницам и пандусам

На путях эвакуации не допускается устройство винтовых лестниц, лестниц полностью или частично криволинейных в плане, а также забежных и криволинейных ступеней, ступеней с различной шириной проступи и различной высоты в пределах марша лестницы и лестничной клетки Нормируется ширина и уклон лестничных клеток и пандусов.

Уклон определяется соотношением H / L , например, если H =1,5м, L=3м, уклон лестницы составляет 1:2

Ширина проступи на лестнице должна быть как правило, не менее 25 см, а высота ступени - не более 22 см.

Нормируется число подъемов в одном марше. Например, для общественных зданий между площадками должно быть не менее 3 и не более 16 подъемов. В одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух – и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов.

Действующие нормы требуют, что бы ширина площадки была не менее ширины лестничного марша, а ширина лестничного марша должна быть не менее ширины выхода на лестничную в противном случае вероятно нарушения условия беспрепятственности движения.

Лестничные клетки должны иметь выход наружу на прилегающую к зданию территорию непосредственно или через вестибюль, отделенный от примыкающих коридоров перегородками с дверями.

Выходы из подвальных и цокольных этажей, являющиеся эвакуационными, как правило, следует предусматривать непосредственно наружу обособленными от общих лестничных клеток здания. Допускается эвакуационные выходы из подвалов предусматривать через общие лестничные клетки с обособленным выходом наружу, отделенным от остальной части лестничной клетки глухой противопожарной перегородкой 1-го типа.

Внутренние открытые лестницы широко используются, например, в общественных зданиях. Однако, ввиду их повышенной пожарной опасности их применение ограничено и поставлено в зависимость от степени огнестойкости, назначения здания (в стационарах лечебных учреждений открытые лестницы в расчет эвакуации людей при пожаре не включаются). При использовании в здании внутренних открытых лестниц, нормами вводятся дополнительные требования к объемно-планировочным решениям здания: отделение помещений с такой лестницей от примыкающих к ней коридоров и других помещений противопожарными перегородками, устройстве автоматического пожаротушения во всем здании, ограничение численности внутренних открытых лестниц, дополнительные закрытые лестничные клетки, выход из которых предусмотрен непосредственно наружу.

Содержание эвакуационных путей и выходов

Эвакуационные пути и выходы должны постоянно поддерживаться ничем не загромождаться, а в случае возникновения пожара гарантировать во время эвакуации людей, которые находятся в помещениях домов и содержания эвакуационных путей и выходов.

Двери на путях эвакуации должны открываться в направлении выхода из домов (помещений).

При наличии людей в помещении дверей эвакуационных выходов могут закрываться только на внутренние запоры, которые легко отпираются.

Ковры, ковровые дорожки и другое покрытие пола должны надежно крепиться к полу и быть оптимально безопасны относительно токсичности продуктов горения, иметь умеренную дымоулавливающую способность согласно с действующими нормами.

Лестничные марши и площадки должны иметь исправные ограждения с перилами.

Светильники эвакуационного освещения должны включаться с наступлением сумерек в случае пребывания в доме людей. В случае наличия людей пути эвакуации, которые не имеют естественного освещения, должны постоянно освещаться электрическим светом.

Запрещается:

устраивать на путях эвакуации пороги, выступления, турникеты, двери раздвижные, подъемные, такие что вращаются, и другие устройства, которые препятствуют свободной эвакуации людей;
загромождать коридоры, проходы, лестничные марши и площадки, вестибюли, холлы, тамбуры и тому подобное мебелью оборудованием, разными материалами, даже если они не уменьшают нормативную ширину;
забивать, заваривать, запирать, на навесные замки, болтовые соединения и другие запоры, что тяжело открываются изнутри, внешние эвакуационные двери зданий;
применять на путях эвакуации (кроме зданий V степени огнестойкости) горючие материалы для облицовки стен и потолков, а также лестницы и лестничных площадок;
располагать в тамбурах выходов гардеробы, вешалки для одежды, приспосабливать их для торговли, а также хранения, в том числе временного, любого инвентарю и материалу;
загромождать мебелью, оборудованием и другими предметами выходы на. внешние эвакуационные лестницы;
устраивать в лестничных клетках помещение любого назначения, в частности киоски, ларьки;
располагать в лифтовых холлах амбары, киоски, ларьки и тому подобное;
снимать предусмотренные проектом двери вестибюлей, холлов, тамбуров и лестничных клеток;
снимать устройства для самозакрывания дверей, лестничных клеток, коридоров, холлов, тамбуров и тому подобное, а также фиксировать самозакрывающиеся двери в открытом положении;
развешивать в лестничных клетках на стенах стенды, панно и тому подобное;
вешать зеркала на стенах площадок лестничных клеток;
устраивать скользкий пол на путях эвакуации.

Расчет допустимой продолжительности эвакуации при пожаре

При возникновении пожара опасность для человека составляют высокие температуры, снижение концентрации кислорода в воздухе помещений и возможность потери видимости вследствие задымления зданий.

Время достижения критических для человека температур и концентраций кислорода на пожаре именуется критической продолжительностью пожара и обозначается .

где W пом – объем воздуха в рассматриваемом здании или помещении, м 3 ;

с – удельная изобарная теплоемкость газа, кДж/кг-град;

t Kp – критическая для человека температура, равная 70°С;

t H – начальная температура воздуха, °С;

Ф – коэффициент, характеризующий потери тепла на нагрев конструкций и окружающих предметов принимается в среднем равным 0,5;

Q – теплота сгорания веществ, кДж/кг,;

f – площадь поверхности горения, м 2 ;

п – весовая скорость горения, кг/м 2 -мин;

v – линейная скорость распространения огня по поверхности горючих веществ, м/мин Для определения критической продолжительности пожара по температуре в производственных зданиях с применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей можно воспользоваться формулой, полученной на основании уравнения теплового баланса:

Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема.

Удельная теплоемкость сухого воздуха при атмосферном давлении 760 мм. рт. ст., согласно табличным данным составляет 1005 кДж/кг-град при температуре от 0 до 60°С и 1009 кДж/кг-град при температуре от 60 до 120°С.

Применительно к производственным и гражданским зданиям с применением твердых горючих веществ критическая продолжительность пожара определяется по формуле:

где W02 – расход кислорода на сгорание 1 кг горючих веществ, м /кг, согласно теоретическому расчету составляет 4,76 огмин.

Линейная скорость распространения огня при пожарах, по данным ВНИИПО, составляет 0,33–6,0 м/мин, более точные данные для разных материалов представлены в приложении Г.

Критические продолжительности пожара по потере видимости и по каждому из газообразных токсичных продуктов горения больше, чем вышеперечисленные предыдущие, поэтому в расчет не принимаются.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:

эвакуации и критическая продолжительность пожара при эвакуации, мин,
m – коэффициент безопасности, зависящий от степени противопожарной защиты здания, его назначения и свойств горючих веществ, образующихся в производстве или являющихся предметом обстановки помещений или их отделки.

Для зрелищных предприятий с колосниковой сценой, отделенной от зрительного зала противопожарной стеной и противопожарным занавесом, при огнезащитной обработке горючих веществ на сцене, наличии стационарных и автоматических средств тушения и средств оповещения о пожаре m = 1,25.

Для зрелищных предприятий при отсутствии колосниковой сцены (кинотеатры, цирки и т.п.) m = 1,25.

Для зрелищных предприятий с эстрадой для концертных представлений т =1,0.

Для зрелищных предприятий с колосниковой сценой и при отсутствии противопожарного занавеса и автоматических средств тушения и оповещения о пожаре т = 0,5.

В производственных зданиях при наличии средств автоматического тушения и оповещения о пожаре т = 2,0.

В производственных зданиях при отсутствии средств автоматического тушения и оповещения о пожаре т= 1,0.

При размещении производственных и других процессов в зданиях III степени огнестойкости т = 0,65–0,7.

Критическая продолжительность пожара для здания в целом устанавливается в зависимости от времени проникновения продуктов горения и возможной потери видимости в коммуникационных помещениях, размещаемых до выхода из здания.

Опыты, проведенные по сжиганию древесины, показали, что время, по истечении которого возможна потеря видимости, зависит от объема помещений, весовой скорости горения веществ, скорости распространения пламени по поверхности веществ и полноты горения. В большинстве случаев существенная потеря видимости при сжигании твердых горючих веществ наступала после того, как в помещении возникали критические для человека температуры. Наибольшее количество дымообразующих веществ наступает в фазе тления, которая характерна для волокнистых материалов.

При горении волокнистых веществ во взрыхленном состоянии в течение 1–2 мин имеет место интенсивное горение с поверхности, после чего начинается тление с бурным дымообразованием. При горении твердых изделий на основе древесины дымообразование и распространение продуктов горения в смежные помещения наблюдаются через 5–6 мин.

Наблюдения показали, что в начале эвакуации решающим фактором для определения критической продолжительности пожара является воздействие тепла на организм человека или снижение концентрации кислорода. При этом учитывается, что даже незначительное задымление, при котором еще сохраняется удовлетворительная видимость, может оказать отрицательное психологическое воздействие на эвакуирующихся.

Оценивая в итоге критическую продолжительность пожара для эвакуации людей из здания в целом, можно установить следующее.

При пожарах в гражданских и производственных зданиях, где основным горючим материалом являются целлюлозные материалы (в том числе древесина), критическая продолжительность пожара может быть принята равной 5–6 мин.

При пожарах в зданиях, где обращаются волокнистые материалы во взрыхленном состоянии, а также горючие и легковоспламеняющиеся жидкости – от 1,5 до 2 мин.

В зданиях, в которых не может быть обеспечена эвакуация людей в течение указанного времени, должны приниматься меры по созданию незадымляемых эвакуационных путей.

В вязи с проектированием зданий повышенной этажности стали широко применяться так называемые незадымляемые лестницы. В настоящее время существует несколько вариантов устройства незадымляемых лестниц. Наиболее популярным является вариант со входом в лестничную клетку через так называемую воздушную зону. В качестве воздушной зоны используются балконы, лоджии и галереи.

Расчет времени эвакуации

Продолжительность эвакуации людей до выхода наружу из здания определяют по протяженности путей эвакуации и пропускной способности дверей и лестниц. Расчет ведется для условий, что на путях эвакуации плотности потоков равномерны и достигают максимальных значений.

Согласно ГОСТ 12.1.004–91, общее время эвакуации людей складывается из интервала «времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей», т н э , и расчетного времени эвакуации, t p , которое представляет собой сумму времени движения людского потока по отдельным участкам (t ,) его маршрута от места нахождения людей в момент начала эвакуации до эвакуационных выходов из помещения, с этажа, из здания.

Необходимость учета времени начала эвакуации впервые в нашей стране установлена ГОСТ 12.1.004–91 . Исследования, проведенные в различных странах, показали, что при получении сигнала о пожаре, человек будет исследовать ситуацию, оповещать о пожаре, пытаться бороться с огнем, собирать вещи, оказывать помощь и т.п. Среднее значение время задержки начала эвакуации (при наличии системы оповещения) может быть невысоким, но может достигать и относительно высоких значений. Например, значение 8,6 мкн было зафиксировано при проведении учебной эвакуации в жилом здании, 25,6 мин в здании Всемирного Торгового Центра при пожаре в 1993 году.

Ввиду того, что продолжительность этого этапа, существенно влияет на общее время эвакуации, очень важно знать, какие факторы определяют его величину (следует иметь ввиду, что большинство этих факторов также будут влиять на протяжении всего процесса эвакуации). Опираясь на существующие работы в этой области, можно выделить следующие:

состояние человека: устойчивые факторы (ограничение органов чувств, физические ограничения, временные факторы (сон/бодрствование), усталость, стресс, а также состояние опьянения);
система оповещения;
действия персонала;
социальные и родственные связи человека;
противопожарный тренинг и обучение;
тип здания.

Время задержки начала эвакуации берется согласно приложению Д.

Расчетное время эвакуации людей (t P ) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t f :

t 1 – время движения людского потока на первом участке, мин;
t 2 , t 3 ,…………… t i – время движения людского потока на каждом из следующих после первого участкам пути, мин.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной /, и шириной bj . Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину.

Время движения людского потока по первому участку пути (t ;), мин, вычисляют по формуле:

Значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется в зависимости от относительной плотности D, м 2 /м 2 .

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

Дизельное топливо

42,0

48870

Керосин

48,3

43540

Мазут

34,7

39770

Нефть

28,3

41870

Этиловый спирт

33,0

27200

Турбинное масло (ТП-22)

30,0

41870

Изопропиловый спирт

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
Вещества и материалы	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			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
Древесина	0,024	1,51	1,15
Керосин	0,148	2,92	3,34
Древесина, огнезащищенная препаратом СДФ-552	0,12	1,96	1,42

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. - М.: Стройиздат, 1985. - 590 с.

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.