Приложение б Оценка вероятности безопасной эвакуации людей из здания
Согласно ст. 53 Федерального закона от 22 июля 2008г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» методы определения необходимого и расчетного времени, а также условий беспрепятственной и своевременной эвакуации людей определяются нормативными документами по пожарной безопасности.
«Государственный стандарт СССР ГОСТ 12.1.004-91 "Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования" .
В соответствии с пунктом 2.1.7 «Если в общественных зданиях (классов функциональной пожарной опасности Ф1, Ф2, Ф3, Ф4) на этаже расположены помещения, удовлетворяющие требованиям п. 2.1.3 [2], 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, число людей на данном участке определяется суммированием для всех помещений».
Расчетное время эвакуации людей tр из здания 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) длиной (li )и шириной ( δi).
При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимается 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 считаются самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину ( li).
При проведении расчетов следует также учитывать, что при наличии двух и более эвакуационных выходов общая пропускная способность всех выходов, кроме одного из них, должна обеспечить безопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещении, на этаже или в здании.
При разработке схем за основное, принималось условие, при котором по каждой лестничной клетке и через каждый эвакуационный выход, каждого условно выделенного блока (экспертиза 4.2), здание покинет примерно одинаковое количество людей.
При расчете времени эвакуации учитывалось то, что архитектура, длинна и ширина коридоров, тамбуров, ширина проемов коридоров, тамбуров, лестничных клеток. Геометрия площадок лестничных клеток, условно выделенных блоков №1 и №2 с первого по третий этаж практически идентична, как и плотность людских потоков на участках. Так же совпадают координаты мест слияния потоков относительно цифровых и буквенных осей.
Расчетное время эвакуации людей (tр) определяется как сумма времени движения людского потока по отдельным участкам пути (ti)по формуле:
tр= t1+ t2+ t3+ …. + ti, (1)
гдеt1- время движения людского потока на первом участке, мин;
t2, t3,…, ti - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.
Время движения людского потока по первому участку пути вычисляется по формуле:
, (2)
где
1-
длина первого участка пути, м;
v1 - значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется по таблице 2 приложения 2 [1] в зависимости от плотности (D), м/мин.
Плотность однородного людского потока на первом участке пути (D) рассчитывается по формуле:
, (3)
гдеN1 - число людей на первом участке, чел.;
f– средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2/чел. Средняя площадь горизонтальной проекции взрослого в зимней одежде f=0,125 м2/чел. [1];
δ1 - ширина первого участка пути, м.
Скорость (v1) движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 2 приложения 2 [1] в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которую вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:
, (4)
гдеδi, δi-1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;
qi, qi-1 - интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин. Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q=qi-1 определяется по таблице 2 приложения 2 [1] по значению D.
Если значение (qi), определяемое по формуле (4), меньше или равно (qmax), то время движения по участку пути (ti), мин., определяется по формуле:
(5)
при этом значения qmax, м/мин., следует принимать равными:
16,5 - для горизонтальных путей;
19,6 - для дверных проемов;
16,0 - для лестницы вниз;
11,0 - для лестницы вверх.
Если значение (qi), определенное по формуле (4), больше (qmax), то ширину данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:
(6)
При невозможности выполнения условия (6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку (i) определяют по таблице 2 приложения 2 [1] при значении D=0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося их скопления.
При слиянии в начале i-го участка двух и более людских потоков интенсивность движения (qi), м/мин., рассчитывают по формуле:
, (7)
гдеqi-1 - интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале i-го участка, м/мин.;
δi-1 - ширина участков пути слияния, м;
δi- ширина рассматриваемого участка пути, м.
Если значение (qi), определенное по формуле (7), больше (qmax), то ширину (δi) данного участка пути следует увеличивать на такое значение,
чтобы соблюдалось условие (6). В этом случае время движения по участку (i) определяют по формуле (5).
При невозможности выполнения условия (6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку (i) определяют по таблице 2 приложения 2 [1] при значении D=0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося их скопления.
Таблица №2
Блок эвакуации №1 на отм. + 0,000
№ п/п |
Номер участка |
Описание участка |
d, Ширина участка (М). |
L, Длинна участка
|
Число людей на участке |
Время движения людского потока на i-участке (мин). |
1 |
1 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
2 |
2 |
Движение людского патока вдоль коридора к эвакуационному выходу |
5,8 |
8,3 |
20 |
0,10 |
3 |
3 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
4 |
4 |
Движение людского патока вдоль коридора к эвакуационному выходу и слияние с потоком 1 уч. |
5,8 |
7,5 |
40 |
0,19 |
5 |
5 |
Дверной проем |
1 |
0 |
10 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
6 |
6 |
Движение людского патока через холл № 118 перпендикулярно коридору |
5 |
4,1 |
10 |
0,041 |
7 |
7 |
Движение слившихся людских потоков с уч. 1,3,5 через проем коридора № 117 |
1 |
0 |
50 |
q = 1 м/мин |
8 |
8 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
9 |
9 |
Движение слившихся потоков людей с уч. 1,3,5,8 вдоль коридора к выходу |
1,6 |
5,5 |
70 |
0,28 |
10 |
10 |
Движение потока через проем коридора № 117 |
1 |
0 |
70 |
q = 1 м/мин |
11 |
11 |
Движение людского патока через площадку л/к |
1,8 |
2,6 |
70 |
0,13 |
12 |
12 |
Движение людского патока через проем л/к |
1,8 |
0 |
70 |
q = 1 м/мин |
13 |
13 |
Движение людского патока через тамбур № 163 к выходу |
2,2 |
7 |
70 |
0,38 |
14 |
14 |
Выход людского потока через проем тамбура на улицу |
1,8 |
0 |
70 |
q = 16,5 м/мин |
15 |
15 |
Дверной проем |
1 |
0 |
4 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
16 |
16 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
17 |
17 |
Движение слившихся людских потоков уч. 15,16 через проем коридора № 122 |
1 |
0 |
24 |
q = 8,7 м/мин |
18 |
18 |
Движение людского потока до оси центрального выхода |
1,8 |
6,8 |
24 |
0,17 |
19 |
19 |
Слияние людских потоков с уч. 18,28 и движение через холл к центральному выходу. |
5,5 |
7,5 |
49 |
0,11 |
20 |
20 |
Движение людского потока через тамбур центрального выхода |
3 |
1,8 |
49 |
0,6 |
21 |
21 |
Движение людского патока через проем тамбура центрального выхода |
1,8 |
0 |
49 |
q = 19,6 м/мин |
22 |
22 |
Движение людского потока через проем тамбура на улицу |
1,8 |
0 |
49 |
q = 19,6 м/мин |
23 |
23 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
24 |
24 |
Дверной проем |
1 |
0 |
3 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
25 |
25 |
Движение слившегося людского потока с уч. 23,24 вдоль коридора № 131 к выходу |
1,8 |
8,3 |
23 |
0,28 |
26 |
26 |
Движение потока через проем коридора № 131 |
1 |
0 |
23 |
q = 8,7 м/мин |
27 |
27 |
Дверной проем |
1 |
0 |
2 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
28 |
28 |
Движение слившихся потоков уч. 26,27 до оси центрального выхода |
1,8 |
6,8 |
25 |
0,17 |
29 |
29 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
30 |
30 |
Движение людского патока вдоль коридора к эвакуационному выходу |
5,8 |
8,3 |
20 |
0,10 |
31 |
31 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
32 |
32 |
Движение людского патока вдоль коридора к эвакуационному выходу и слияние с потоком 1 уч. |
5,8 |
7,5 |
40 |
0,18 |
33 |
33 |
Движение людского патока через холл № 118 перпендикулярно коридору |
5 |
4,1 |
10 |
0,041 |
34 |
34 |
Движение потока через проем коридора № 134 |
1 |
0 |
50 |
q = 1 м/мин |
35 |
35 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
36 |
36 |
Движение слившихся потоков людей с уч. 29,31,35,32 вдоль коридора к выходу |
1,6 |
5,5 |
70 |
0,28 |
37 |
37 |
Движение потока через проем коридора № 134 |
1 |
0 |
70 |
q = 1 м/мин |
38 |
38 |
Движение людского потока через площадку л/к |
1,8 |
2,6 |
70 |
0,13 |
39 |
39 |
Движение потока через проем тамбура № 136 |
1,8 |
0,9 |
70 |
0,9 |
40 |
40 |
Движение распавшегося людского патока через проем тамбура к выходу |
1,2 |
0 |
35 |
q = 16,5 м/мин |
41 |
41 |
Движение людского патока через тамбур к выходу |
2,1 |
3 |
35 |
0,062 |
42 |
42 |
Движение людского патока через проем тамбура на улицу |
1,6 |
0 |
35 |
q = 8,7 м/мин |
43 |
43 |
Движение людского патока через тамбур к выходу |
2,4 |
2,4 |
35 |
0,06 |
44 |
44 |
Движение людского патока через проем тамбура на улицу |
1,6 |
0 |
35 |
q = 8,7 м/мин |
Участок № 2
Плотность людского потока по формуле (3):
По вычисленной плотности людского потока определяем скорость движения потока и интенсивность движения (по табл.2 Приложения 2. Государственный стандарт СССР ГОСТ 12.1.004 91).
Так как плотность потока имеет промежуточное значение, то искомые величины определены методом линейной интерполяции.
Интерполяция - способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений,(формулы 4,6,7) представлена формулой:
,
(8)
где H - искомая величина;
Н1, Н2 - граничные значения искомой величины;
З - известная величина;
З1, З2 - граничные значения известной величины.
Граничные значения:
- плотность потока D1=0,05м2/м2; D2=0,1 м2/м2;
- скорость движения v1=100 м/мин.; v2=80 м/мин;
- интенсивность q1=5 м/мин.; q2=8 м/мин.
Откуда:
,
Таким образом, на втором участке движения скорость людского потока и интенсивность составят:
v1=80 м/мин., q1=8 м/мин.
Время движения людского потока по формуле (5):
Участок № 6
Плотность людского потока по формуле (3):
- плотность потока D1=0,01м2/м2; D2=0,05 м2/м2;
- скорость движения v1=100 м/мин.; v2=100 м/мин;
- интенсивность q1=1 м/мин.; q2=5 м/мин.
Откуда:
,
Таким образом, на шестом участке движения скорость людского потока и интенсивность составят:
v1=100 м/мин., q1=5 м/мин.
Время движения людского потока по формуле (5):
Участок № 7
Интенсивность движения определяем по плотности потока по табл.2
q7=1 м/мин
Таким же образом рассчитывается, время
на каждом участке, и интенсивности
движение через каждый проем. 
Время эвакуации с отметки +3,400 и +6,200 будет отличаться от времени эвакуации первого этажа на время движения потоков по лестничным маршам.
Поскольку эвакуация с каждого этажа осуществляется одновременно, и с учетом движения потоков по лестничным маршам, скорость движения приведена в ГОСТ 12.1.004-91. Время движения по лестничным клеткам составит 0,37 мин. Таким образом общее время эвакуации блока №1 составляет 4,57 мин.
Вывод : Расчетное время эвакуации tр=4,57 м.
Время эвакуации блок № 2
№ п/п |
Номер участка |
Описание участка |
d, Ширина участка (М). |
L, Длинна участка
|
Число людей на участке |
Время движения людского потока на i-участке (мин). |
1 |
1 |
Дверной проем |
1 |
0 |
10 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
2 |
2 |
Дверной проем столярной мастерской |
1 |
0 |
10 |
q = 9,2 м/мин |
3 |
3 |
Движение людского патока по столярной мастерской |
2,2 |
4,1 |
10 |
0,045 |
4 |
4 |
Дверной проем |
1 |
0 |
10 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
5 |
5 |
Движение людского патока через хоз. помещение кухни №157 |
3 |
1,8 |
10 |
0,036 |
6 |
6 |
Движение людского потока через проем тамбура № 156 |
1 |
1 |
10 |
q = 8,7 м/мин |
7 |
7 |
Движение людского потока через тамбур № 156 |
3 |
1,8 |
10 |
0,045 |
8 |
8 |
Дверной проем тамбура |
1 |
0 |
10 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
9 |
9 |
Движение потока через хоз.помещение кухни к эвакуационному выходу |
3 |
2,8 |
10 |
0,07 |
10 |
10 |
Проем лестничной клетки № 154 |
1 |
0 |
10 |
q = 8,7 м/мин |
11 |
11 |
Движение людского патока через площадку л/к |
1,8 |
2,6 |
10 |
0,13 |
12 |
12 |
Движение людского патока через помещение столярной мастерской № 152 |
1,5 |
11 |
20 |
0,12 |
13 |
13 |
Движение людского патока через тамбур № 163 к выходу |
2,2 |
7 |
20 |
0,38 |
14 |
14 |
Проем лестничной клетки № 154 |
1 |
0 |
20 |
q = 5 м/мин |
15 |
15 |
Движение патока через лестничную клетку№ 154 |
1,8 |
2,6 |
20 |
0,26 |
16 |
16 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
17 |
17 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
18 |
18 |
Движение людского потока через спортзал |
6,5 |
22,2 |
10 |
0,22 |
19 |
19 |
Движение людского потока через спортзал |
6,5 |
22,2 |
10 |
0,22 |
20 |
20 |
Движение людского потока через спортзал |
3,8 |
7,3 |
10 |
0,071 |
21 |
21 |
Движение людского патока через проем тамбура спортзала |
1 |
0 |
20 |
q = 5 м/мин |
22 |
22 |
Движение людского потока тамбур спортзала |
3 |
1,5 |
20 |
0,015 |
23 |
23 |
Дверной проем тамбура спортзала на улицу |
1,8 |
0 |
20 |
q = 5 м/мин |
24 |
24 |
Движение людского потока по коридору № 140 к эвакуационному выходу. |
1 |
0 |
3 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
25 |
25 |
Движение слившегося людского потока с уч. 23,24 вдоль коридора № 131 к выходу |
2,4 |
6 |
1 |
0,06 |
26 |
26 |
Движение слившегося людского потока с уч. 23,24 вдоль коридора № 131 к выходу |
2,4 |
3,6 |
16 |
0,04 |
27 |
27 |
Движение людского патока через площадку лестничной клетки № 139 |
2,3 |
7,5 |
16 |
0,07 |
28 |
28 |
Движение патока через проем эвакуационного выхода на улицу |
1 |
0 |
16 |
q = 5 м/мин |
29 |
29 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
30 |
30 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
31 |
31 |
Движение потока через тамбур № 162 |
3 |
2 |
1 |
0,02 |
32 |
32 |
Движение потока через тамбур № 162 |
3 |
2 |
1 |
0,02 |
Как и при расчете времени эвакуации с блока №1 и №3 архитектура двух этажей, и распределение плотности потоков блока эвакуации №2 примерно идентичны (см. графические приложения А,Б), то время эвакуации с 1 и второго этажа будет отличатся на время движения потока по лестничным маршам. Время движения потока из 16 человек плотности D = 0,5 м2/м2 со скоростью 92 м/мин. составит 15 секунд таким образом расчетное время эвакуации с блока № 3 составит 1,98 мин.
Вывод : Расчетное время эвакуации tр=1, 98 м.
Блок эвакуации № 3
№ п/п |
Номер участка |
Описание участка |
d, Ширина участка (М). |
L, Длинна участка
|
Число людей на участке |
Время движения людского потока на i-участке (мин). |
1 |
1 |
Дверной проем |
1 |
0 |
10 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
2 |
2 |
Движение людского патока вдоль коридора к № 42 к эвакуационному выходу |
4,9 |
3,8 |
10 |
0,043 |
3 |
3 |
Проем тамбура |
2 |
0,9 |
10 |
0,008 |
4 |
4 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
5 |
5 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
6 |
6 |
Движение людского патока через тамбур № 44 к эвакуационному выходу |
2,3 |
3,1 |
20 |
0,031 |
7 |
7 |
Движение слившихся людских потоков с уч. 2,4,5 через тамбур № 44 к эвакуационному выходу |
5,5 |
2,3 |
50 |
0,077 |
8 |
8 |
Проем лестничной клетки |
2 |
0 |
50 |
q = 1 м/мин |
9 |
9 |
Движение слившихся потоков по лестничному маршу |
1,8 |
3,8 |
50 |
0,045 |
10 |
10 |
Движение потока по меж этажной площадке |
1,2 |
2,8 |
50 |
0,043 |
11 |
11 |
Движение слившихся потоков по лестничному маршу |
1,8 |
3,8 |
50 |
0,045 |
12 |
12 |
Дверной проем |
1 |
0 |
10 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
13 |
13 |
Движение людского патока вдоль коридора к № 42 к эвакуационному выходу |
4,9 |
3,8 |
10 |
0,043 |
14 |
14 |
Проем тамбура |
2 |
0,9 |
10 |
0,008 |
15 |
15 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
16 |
16 |
Дверной проем |
1 |
0 |
20 |
Не учитывается см п. 2.1.7 [2] |
17 |
17 |
Движение людского патока через тамбур № 37 к эвакуационному выходу |
2,3 |
3,1 |
20 |
0,031 |
18 |
18 |
Движение слившихся людских потоков с уч. 2,4,5 через тамбур № 37 к эвакуационному выходу |
5,5 |
2,3 |
50 |
0,077 |
19 |
19 |
Проем лестничной клетки |
2 |
0 |
50 |
q = 1 м/мин |
20 |
20 |
Движение слившихся потоков по лестничному маршу |
1,8 |
3,8 |
50 |
0,045 |
21 |
21 |
Движение потока по меж этажной площадке |
1,2 |
2,8 |
50 |
0,043 |
22 |
22 |
Движение слившихся потоков по лестничному маршу |
1,8 |
3,8 |
50 |
0,045 |
Движение на участке № 2
- плотность потока D1=0,03м2/м2; D2=0,05м2/м2;
- скорость движения v1=100 м/мин.; v2=100 м/мин;
- интенсивность q1=1м/мин.; q2=5м/мин.
Откуда:
,
Таким образом, на втором участке движения скорость людского потока и интенсивность составят:
v1=100 м/мин., q1=9 м/мин.
Время движения людского потока по формуле (5):
Движение на участке № 3
- плотность потока D1=0,03м2/м2; D2=0,05м2/м2;
- скорость движения v1=100 м/мин.; v2=100 м/мин;
- интенсивность q1=1м/мин.; q2=5м/мин.
Откуда:
,
Таким образом, на втором участке движения скорость людского потока и интенсивность составят:
v1=100 м/мин., q1=9 м/мин.
Время движения людского потока по формуле (5):
Движение на участке № 6
Время движения людского патока 50 человек по лестничным маршам с 3 на 1 этаж складывается из участков движения по лестничному маршу, и меж этажной площадки длинна марша 3,8 метра, ширина площадки 1,2 метра в общей сложности людскому потоку в 50 человек, то есть при плотности патока D = 0/07 м2/м2 скорость движения патока составит 90 м/мин. таким образом группе школьников из 50 человек для преодоления всех лестничных маршей и выхода на улицу потребуется 0,35 мин. Таким образом, для эвакуации младшего корпуса потребуется 1 минута 68 секунд.
Как и в случае первого блока эвакуации, архитектура и плотность распределения людей на этажах практически идентична. см. графическое приложение Г.
Вывод : Расчетное время эвакуации младшего корпуса tр=1,68 м.