Совершенствование методов расчета параметров эвакуации людей при пожарах в зданиях различного функционального назначения

И.В. Костерин, О.И. Орлов, О.И. Цеценевская

ФГВОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

В настоящее время, в особенности в городах, имеется четкая тенденция увеличения объемов строительства многофункциональных зданий с массовым пребыванием людей, в том числе с ограниченной мобильностью (детей, пожилых людей, инвалидов, людей с вещами и багажом) - торгово-развлекательных комплексов, театров, вокзалов, аэропортов, а также культовых зданий и сооружений. Обеспечение безопасности людей путем эвакуации в случае пожара является одной из важнейших задач.

Анализ индустрии строительства [1] показывает, что в дальнейшем масштабы возведения многофункциональных зданий с массовым пребыванием людей будут только увеличиваться (см. рис. 1 и рис. 2).

Динамика ввода объектов торговой недвижимости по годам в России

Рис. 1. Динамика ввода объектов торговой недвижимости по годам в России

Объемы торговых площадей в некоторых городах России, введенные в эксплуатацию ьв 2013 г. (тыс. м)

Рис. 2. Объемы торговых площадей в некоторых городах России, введенные в эксплуатацию ьв 2013 г. (тыс. м2)

Кроме того, в связи с вступлением в силу Федерального закона [2], актуальным вопросом является проведение расчетов пожарного риска на объектах защиты. Как известно, для определения вероятности эвакуации необходимо знать время эвакуации людей при пожаре, учитывая при этом время возможного скопления людей на путях эвакуации, и время блокирования эвакуационных путей опасными факторами пожара (ОФП).

Стандартизованный метод расчета времени эвакуации tp основывается на большом объеме экспериментальных данных [3,4] о движении людей по различным участкам эвакуационного пути и широко используется соответствующим кругом специалистов.

Однако он, по умолчанию, предполагает, что эвакуируются только люди без ограничений по мобильности и, кроме того, данный метод обладает рядом других недостатков.

Данный подход используется в России последние десятилетия и основан на экспертных представлениях о пожарном риске.

Можно отметить следующие особенности существующей Методики [3]:

  • • входные величины (tH3,t6j),tp) носят детерминированный характер;
  • • не учитывается стохастическая природа процесса распространения ОФП при пожарах в зданиях.

Что же касается природы стохастичности, то она определяется имеющимися в реальных условиях случайным разбросам в количестве, виде и расположении горючих материалов, месте очага пожара, количестве, расположении и составе эвакуирующихся на момент пожара, естественными колебаниями в эффективных значениях входных факторов и т.п. В то же время, при определении величин пожарного риска, а именно для оценок вероятности эвакуации людей при пожарах из уникальных, особо сложных зданий, зданий с массовым пребыванием людей необходимо повышение обоснованности и достоверности проводимых расчетов.

Интересным направлением исследований на наш взгляд является возможность определения времени эвакуации tp при эвакуации смешанного потока.

Данная работа имеет также своей целью разработку программы оценки вероятности эвакуации смешанных потоков людей при пожаре из зданий торговых центров на основе стохастической природы процессов эвакуации людей.

С этой целью предлагается использовать метод статистических испытаний, сочетающий физические представления об успехе эвакуации с большим (порядка нескольких десятков тысяч) объемом статиспытаний в одном расчете, учитывающих широкий спектр условий, встречающихся в конкретных расчетных пожарах для уникальных зданий с многоуровневыми атриумами, а также для экспертизы качества проектных решений для отдельных объектов, по которым у надзорных органов возникают спорные вопросы.

Для стохастического моделирования процесса эвакуации предлагается учитывать:

  • • количество эвакуирующихся с учетом их подвижности;
  • • скорость движения людей каждой группы;
  • • время начала эвакуации с учетом наличия маломобильных категорий посетителей.

Решая вопрос об обосновании закона изменения и установлении области значений случайных факторов, были учтены данные нормативно-технических документов, а также результаты экспериментальных исследований в данной области. В настоящей работе принято описание стохастических входных факторов, учитываемых при моделировании эвакуации людей при пожаре в зданиях, усеченным нормальным законом.

Известно, что корректность использования классического нормального распределения достигается при тЗо.

При малых значениях тх и большом о может возникать ситуация, когда плотность распределения «покрывает» своей левой ветвью область отрицательных значений. Таким образом, нормальное распределение, являясь общим случаем распределения случайной величины в диапазоне (- °°; °°), лишь при определенных условиях может быть использовано для решения прикладных задач.

В качестве усеченного нормального распределения в работе принято распределение, получаемое из классического нормального, при ограничении интервала возможных значений х.

Применение данной модели позволит варьировать различными значениями скорости движения людского потока, временем начала эвакуации и количеством эвакуирующихся с учетом их подвижности.

Литература

1. http://maUs.ru/rus/news/71073.shtml

  • 2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»: офиц.текст. - М.: Российская газета. Федеральный выпуск № 4720 от 1 августа 2008 г.
  • 3. Приказ МЧС РФ от 30.06.2009 №382 (с изменениями) «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности».
  • 4. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования».
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >