10. Принципы размещения помещений в объеме зданий. Особенности проектирования подвальных, цокольных и мансардных этажей.

11.Опасные факторы пожара, воздействующие на людей. Понятие об эвакуации людей из зданий и сооружений при пожаре. Особенности вынужденного движения людей при пожаре.

Под эвакуацией людей при пожаре понимается процесс движения людей из помещения, здания, сооружения по эвакуационным путям с целью предотвращения возможного воздействия на них опасных факторов пожара (ОФП), то есть факторов, воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному и экологическому ущербу. Опасные факторы пожара делятся на первичные и вторичные. К первичным относятся:

• пламя и искры. Переносимость человеком лучистых потоков зависит от интенсивности облучения. Чем выше интенсивность облучения, тем меньше время, в течение которого человек способен выдержать воздействие лучистых потоков. В качестве критической может быть принята интенсивность, равная 3 кВт/м², при которой время до появления болевых ощущений составляет примерно 10-15 с, а время переносимости 30-40 с;

• повышенная температура окружающей среды. Эффект воздействия высокой температуры на организм человека в значительной мере зависит от влажности воздуха: чем выше влажность, тем ниже критическая температура. Для начальной стадии пожара, которая характеризуется высокой влажностью, критическая температура находится в пределах 60-70⁰С;

• токсичные продукты горения и термического разложения. Наиболее опасным токсичным продуктом горения является оксид углерода (СО), концентрация которого в размере 0,5% вызывает смертельное отравление через 20 мин, а при концентрации 1,3 % смерть наступает после 2-3 вздохов. Углекислый газ (СО₂) является менее опасным, так как вызывает реальную опасность для жизни только при значительных концентрациях (8-10%). Отдельные пожары (при горении полимерных материалов) могут сопровождаться выделением в окружающую среду таких токсичных соединений, как цианистый водород, фосген, оксиды азота, сероводород, хлористый водород и др., незначительная концентрация которых является смертельной для человека;

• дым. Сильное задымление помещений и путей эвакуации приводит к потере ориентировки эвакуирующимися;

• пониженная концентрация кислорода. Снижение концентрации кислорода до 14% вызывает реальную опасность для жизни, а при концентрации 10-11% смерть наступает в течение нескольких минут;

к вторичным:

• осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;

• радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;

• электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;

• опасные факторы взрыва, произошедшего вследствие пожара;

• огнетушащие вещества.

Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других. ОФП определяют необходимое время эвакуации людей из зданий, безопасность которых достигается, если их эвакуация завершается до наступления необходимого времени эвакуации.

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). Процесс вынужденной эвакуации приводит к одновременному движению больших масс людей. Размещение которых на участках эвакуационного пути, а также степень свободы перемещения характеризуется плотностью потока D (м²/м²), равной отношению площади, занимаемой людьми, к площади участка. Плотность потока определяет скорость (v) движения и кинетику движения потока, характеризуемую интенсивностью движения (q), численно равную количеству людей, проходящих через поперечное сечение пути единичной ширины в единицу времени (рис.81).

При пожаре люди быстро заполняют пути эвакуации, что приводит к созда­нию людских потоков с плотностью, значительно превышающей плотности, наблюдаемые при нормальной эвакуации. В силу этого плотности людских потоков достигают предельных значений и являются характерными для проходов в зальных помещениях для мест сужения и объединения людских потоков. При наличии препятствий энергия движения потока расходуется на уплотнение человеческих тел до физического предела. При массовом движении людей уплотнение потоков является следствием стремления движущихся людей сдержать напор сзади идущих, которые пытаются быстрее уйти от источников опасности, в результате того, что равнодействующая усилий людей, стремящихся вперед, уравновешивается равнодействующей усилий людей, стремящихся сдержать или продлить движение. В целом движение носит поступательный характер. Часть эвакуирующихся, чаще всего находящихся в середине потока не в состоянии изменить движение в том или ином направлении и вынуждена пассивно следовать за общим потоком. В хвосте потока минимальное давление, равное усилию нескольких человек, является достаточным для того, чтобы получить предельные плотности. По мере приближения к голове потока равнодействующая давлений увеличивается, однако плотности потоков при этом изменяются незначительно.

Особенностью эвакуации людей при пожаре является паника, при которой спрогнозировать поведение каждого человека невозможно. Возникновение паники характеризуется возрастанием до предельных значений плотности потока и значительным уменьшением скорости и интенсивности движения. Возникает так называемая "задержка движения". Влияние ширины проема на его пропускную способность при про­чих равных условиях объясняется образованием дуги свода, обычно сос­тоящей из нескольких человек. Опорами дуги являются либо дверные коробки, либо неровности и выступы вблизи дверного проема. При не­значительной ширине двери стрела подъема дуги настолько значитель­на, что давление напирающей людской волны недостаточно для того, чтобы продавить этот свод. Обычно во время вынужденной эвакуа­ции образование таких сводов происходит при небольшой ширине проемов порядка 0,75 м. При большей ширине прое­мов (0,9 м) движение носит пульсирующий характер, задержки дви­жения чередуются продавливанием свода, а при ширине 1,2 м и более образующаяся дуга имеет такой малый подъем, что легко продавли­вается людским потоком (рис.82).

Процесс эвакуации из зданий делится на три этапа. Первый этап – движение людей от наиболее удаленной точки помещения по проходам в направлении эвакуационного выхода. Второй этап представляет собой движение людей от эвакуационных выходов из помещений до выходов наружу. Такое движение происходит по коридорам, холлам, лестницам, вестибюлю наружу. Третий этап - движение людей от выхода из здания до рассеивания в потоке. Важность каждого из этих этапов зависит от конкретной обстановки. Особенно ответственным является первый этап эвакуации в поме­щениях с массовым пребыванием людей (рассчитанных на пребывание более 50 человек) и в помещениях, в которых применяются горючие газы, легковоспла­меняющиеся и горючие жидкости. Это объ­ясняется тем, что на первом этапе эвакуации люди находятся в непос­редственной близости к источнику опасности и могут подвергаться воздействию ОФП. Продолжительность первого этапа эвакуации должна быть минимальной. За пределами помещения с источником опасности (коридоре, лестнице и т. п.) че­ловек находится в безопасности в течение времени, несколько боль­шего, чем на первом этапе эвакуации. С точки зрения конструктивно-планировочных решений, обеспе­чивающих безопасность движения людей, данный этап может оказаться более сложным, особенно в зданиях с массовым пребыванием людей, под которыми понимаются здания, имеющие в своем составе помещения с массовым пребыванием людей в количестве свыше 300 человек. Третий этап эвакуации имеет большое значение для зданий, свя­занных с городскими транспортными потоками, а в производственных условиях - с грузовыми потоками предприятий. Безопасность эва­куации на третьем этапе обеспечивается тем, что создаются разгрузоч­ные площадки у выходов из здания.

Каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и инженерно-техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из него была завершена до наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара, а при нецелесообразности эвакуации была обеспечена защита людей на объекте. Обеспечение эвакуации достигается:

• установлением количества, размеров, и соответствующего конструктивного исполнения эвакуационных путей и выходов;

• обеспечением возможности беспрепятственного движения людей по эвакуационным путям;

• спасением людей, которые могут подвергнуться воздействию опасных факторов пожара;

• управлением движением людей по эвакуационным путям (световые указатели, звуковое и речевое оповещение и т. п.).