Расчет времени эвакуации

Необходимость учета времени начала эвакуации впервые в нашей стране установлена ГОСТ 12.1.004-91 [6]. 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 [7].

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 (tP) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути tf:

(2.1)

где - время задержки начала эвакуации;

t1 - время движения людского потока на первом участке, мин;

t2, t3, ti - 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:

(2.2)

где - длина первого участка пути, м;

- значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется в зависимости от относительной плотности D, м2/м2.

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

(2.3)

где - число людей на первом участке, чел.;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая по таблице Е. 1 приложения Е, м2/чел.;

и - длина и ширина первого участка пути, м.

Скорость V/ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по таблице Е.2 приложения Е в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которое вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

(2.4)

где , - ширина рассматриваемого i_гo и предшествующего ему участка пути, м;

, - значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i_му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Если значение , определяемое по формуле (2.4), меньше или равно значению qmax, то время движения по участку пути () в минуту: при этом значения qmax, м/мин, следует принимать по таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Интенсивность движения людей

Если значение qh определенное по формуле (2.4), больше qmax, то ширину bj данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

 (2.6)

При невозможности выполнения условия (2.6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути i определяют по таблице Е.2 приложения Е при значении D = 0,9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

При слиянии вначале участка i двух и более людских потоков (рисунок 3) интенсивность движения (}, м/мин, вычисляют по формуле:

(2.7)

где

- интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка /, м/мин;

i - ширина участков пути слияния, м;

- ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение определенное по формуле (2.7), больше qmax, то ширину - данного участка пути следует увеличивать на такую величину, чтобы соблюдалось условие (2.6). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (2.5).

Интенсивность движения в дверном проеме шириной менее 1,6 м определяется по формуле:

Где b _ ширина проема.

Время движения через проем определяется как частное деления количества людей в потоке на пропускную способность проема:

Рисунок 3 - Слияние людских потоков

3. Порядок проведения расчета

· Определить категорию и степень огнестойкости здания и помещения.

· Рассчитать критическую продолжительность пожара по температуре по формулам (1.2) или (1.3).

· Рассчитать критическую продолжительность пожара по снижению концентрации кислорода по формуле (1.4).

· Выбрать из рассчитанных критических продолжительностей пожара минимальную и по ней рассчитать допустимую продолжительность эвакуации по формуле (1.6).

· Определить расчетное время эвакуации людей при пожаре, воспользовавшись формулой (2.1).

· Сравнить расчетное и допустимое время эвакуации, сделать выводы.

4. Пример расчета

Необходимо определить время эвакуации из кабинета сотрудников предприятия «Обус» при возникновении пожара в здании. Административное здание панельного типа, не оборудовано автоматической системой сигнализации и оповещения о пожаре. Здание двухэтажное, имеет размеры в плане 12x32 м, в его коридорах шириной 3 м имеются схемы эвакуации людей при пожаре. Кабинет объемом 126 м3 расположен на втором этаже в непосредственной близости от лестничной клетки, ведущей на первый этаж. Лестничные клетки имеют ширину 1,5 м и длину 10 м. В кабинете работает 7 человек. Всего на этаже работают 98 человек. На первом этаже работает 76 человек. Схема эвакуации из здания представлена на рисунке 4

Рисунок 4 - Схема эвакуации сотрудников предприятия «Обус»: 1,2,3,4 - этапы эвакуации

4.1 Расчет времени эвакуации

4.1.1 По категории помещение относится к группе Д и II степени огнестойкости.

4.1.2. Критическая продолжительность пожара по температуре рассчитывается по формуле (1.3) с учетом мебели в помещении:

4.1.3 Критическая продолжительность пожара по концентрации кислорода рассчитывается по формуле (1.4):

4.1.4 Минимальная продолжительность пожара по температуре
составляет 5,05 мин. Допустимая продолжительность эвакуации для данного
помещения:

мин

Время задержки начала эвакуации принимается 4,1 мин по таблице Д. 1 приложения Д с учетом того, что здание не имеет автоматической системы сигнализации и оповещения о пожаре.

Для определения времени движения людей по первому участку, с учетом габаритных размеров кабинета 6x7 м, определяется плотность движения людского потока на первом участке по формуле (2.3):

.

По таблице Е.2 приложения Е скорость движения составляет 100 м/мин, интенсивность движения 1 м/мин, т.о. время движения по первому участку:

4.1.7 Длина дверного проема принимается равной нулю. Наибольшая возможная интенсивность движения в проеме в нормальных условиях gmffic=19,6 м/мин, интенсивность движения в проеме шириной 1,1 м рассчитывается по формуле (2.8):

qd = 2,5 + 3,75 * b=2,5 + 3,75 * 1,1 = 6,62 м/мин,

qd поэтому движение через проем проходит беспрепятственно.

Время движения в проеме определяется по формуле (2.9):

4.1.8. Так как на втором этаже работает 98 человек, плотность людского потока второго этажа составит:

По таблице Е2 приложения Е скорость движения составляет 80 м/мин, интенсивность движения 8 м/мин, т.о. время движения по второму участку (из коридора на лестницу):

4.1.9 Для определения скорости движения по лестнице рассчитывается интенсивность движения на третьем участке по формул (2.4):

,

Это показывает, что на лестнице скорость людского потока снижается до 40 м/мин. Время движения по лестнице вниз (3-й участок):

4.1.10 При переходе на первый этаж происходит смешивание с потоком людей, двигающихся по первому этажу. Плотность людского потока для первого этажа:

при этом интенсивность движения составит около 8 м/мин.

4.1.11. При переходе на 4-й участок происходит слияние людских потоков, поэтому интенсивность движения определяется по формуле (2.7):

По таблице Е.2 приложения Е скорость движения равняется 40 м/мин, поэтому скорость движения по коридору первого этажа:

4.1.12 Тамбур при выходе на улицу имеет длину 5 метров, на этом участке образуется максимальная плотность людского потока поэтому согласно данным приложения скорость падает до 15 м/мин, а время движения по тамбуру составит:

4.1.13 При максимальной плотности людского потока интенсивность движения через дверной проем на улицу шириной более 1,6 м - 8,5 м/мин, время движения через него:

4.1.13 Расчетное время эвакуации рассчитывается по формуле (2.1):

мин.

4.1.14 Таким образом, расчетное время эвакуации из кабинетов предприятия «Обус» больше допустимого. Поэтому здание, в котором располагается предприятие, необходимо оборудовать системой оповещения о пожаре, средствами автоматической сигнализации.

Список использованных источников

Охрана труда в строительстве: Учеб. для вузов/ Н.Д. Золотницкий [и др.]. - М.: Высшая школа, 1969. - 472 с.

Безопасность труда в строительстве (Инженерные расчеты по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»): Учебное пособие/ Д.В. Коптев [и др.]. - М.: Изд-во АСВ, 2003. - 352 с.

Фетисов, П.А. Справочник по пожарной безопасности. - М.: Энергоиздат, 1984. - 262 с.

Таблица физических величин: Справочник./ И.К. Кикоин [и др.]

Шрайбер, Г. Огнетушащие средства. Физико-химические процессы при горении и тушении. Пер. с нем. - М.: Стройиздат, 1975. - 240 с.

ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. с 01.07.1992. - М.: Изд-во стандартов, 1992. -78 с.

Дмитриченко А.С. Новый подход к расчету вынужденной эвакуации людей при пожарах / А.С. Дмитриченко, С.А. Соболевский, С.А. Татарников // Пожаровзрывобезопасность, №6. - 2002. - С. 25-32.

Приложение А

Таблица А.1 - Категории помещений по пожарной опасности

Приложение Б

Таблица Б.1 - Степень огнестойкости для различных зданий

Приложение В

Таблица В.1 - Средняя скорость выгорания и теплота сгорания веществ и материалов

Приложение Г

Таблица Г.1 - Линейная скорость распространения пламени на поверхности материалов

Приложение Д

Таблица Д. 1 - Время задержи начала эвакуации

Приложение Е

Таблица Е.1 - Площадь проекции человека

Таблица Е.2 - Зависимость скорости и интенсивности движения от плотности людского потока

Страницы: 1, 2