13.2. Пути и скорость движения людских потоков

Пути движения людей в зданиях подразделяются на горизонтальные и наклонные. К горизонтальным относятся проходы и коммуникационные помещения с горизонтальными полами, к наклонным – лестницы и пандусы с уклонами больше 1 : 8. Как горизонтальные, так и наклонные пути характеризуются свободной для движения длиной L и ширинойb. Длину определяют по оси пути. Длину наклонного пути следует принимать по истинному значению, а не по горизонтальной проекции. Не допуская серьезной погрешности, горизонтальные лестничные площадки можно относить к наклонным путям и для облегчения вычислений длину пути по лестнице в пределах одного этажа можно принимать равной его утроенной высотеН, т. е.L = 3H.

Пути движения пересекаются дверными проемами, декоративными порталами, имеют сужения за счет выступающих из плоскости стен пилястр, трубопроводов и т. п. Для таких проемов или мест сужений пути длина принимается равной 0, если, например, проем расположен в тонкой стене (меньше 0,70 м); в противном случае проем следует рассматривать как самостоятельный отрезок горизонтального пути.

Люди, двигаясь по коммуникационным путям во время эвакуации, образуют людской поток, имеющий сигарообразную форму (рис. 13.2). Боковые стороны потока обычно ровные, прямые, ограниченные свободой для движения шириной пути. Поэтому принято считать, что ширина потока δ равна ширине пути b, т. е. «зазоры» ∆δ, образующиеся в результате раскачивания людей при ходьбе, в расчетной схеме потока не учитываются.

Рис. 13.2. Схема людского потока:

1 – головная часть потока; 2 – основная часть потока; 3 – замыкающая часть потока

Размещение людей в потоке случайное и постоянно меняется в процессе движения. Однако головные и замыкающие части потока состоят из небольшого количества людей, размещающихся с небольшой плотностью, а основная масса движется компактно, занимая среднюю часть потока длиной l. Поэтому людской поток можно изображать в виде прямоугольника ширинойb и длинойl. Плотность потока, состоящего изN людей с площадью горизонтальных проекцийf_п, определяется по формулеF =b l в м².

Скорость движения людского потока v зависит от его плотности и вида пути (см. рис. 10). Эти зависимости получены в результате большого количества натурных наблюдений (около 15 тыс. замеров) и их последующей обработки методами математической статистики. На рисунке представлены средние значения скоростей движения людских потоков, как функции плотности, в нормальных условиях, по горизонтальным путям, через проемы и по лестницам вверх и вниз.

Наблюдения показали, что скорости могут иметь разные значения при одной и той же плотности потока. Например, при свободном движении (при D ≤ 0,05) отмечались колебания от 5 до 135 м/мин. С увеличением плотности колебания значений скорости уменьшаются и в зоне высоких плотностей становятся незначительными. Эти колебания объясняются различным психологическим и физическим состоянием людей в потоке, а также личными причинами, заставляющими отдельных людей сокращать время движения. При небольших плотностях люди имеют возможность изменять скорость движения, не мешая друг другу, поэтому колебания значительны. С увеличением плотности в потоке возникают взаимные помехи и уменьшаются значения колебаний скорости.

Рис. 13.3. Зависимость скорости движения людского потока от его плотности:

1– проемы;2 – горизонтальные пути;

3 – лестницы (спуск);4 – лестницы (подъем)

Из рис. 13.3 следует, что скорость в проемах несколько выше скорости на горизонтальных путях, хотя проем представляет тот же горизонтальный путь. Здесь оказывает влияние чисто психологический фактор: люди стараются быстрее миновать более узкий и менее удобный участок пути. Скорость движения по лестницам вниз в определенном диапазоне плотностей выше, чем по горизонтальному пути, поскольку человек затрачивает меньше энергии, а ступени определяют равномерный ритм движения всего потока. Однако с ростом плотности этот ритм нарушается, человек перестает видеть путь, боится оступиться и скорость падает настолько, что оказывается даже меньше скорости при движении по лестницам вверх, поскольку вероятность падения при подъеме меньше, чем при спуске. В зоне высоких плотностей абсолютные значения скоростей движения по разным путям отличаются сравнительно мало.

Отношение скорости в аварийных условиях движения к скорости в нормальных условиях называется коэффициентом условий движения μ_а (табл. 13.2).

С помощью этих коэффициентов, зная скорость в нормальных условиях движения, легко получить значения скоростей при вынужденной эвакуации.

Таблица 13.2

Значения коэффициентов условий движения

Виды путей	μа
Горизонтальные и проемы	1,49–0,36D
Лестницы спуск	1,21
Лестницы подъем	1,26

Для примера определим скорость движения людского потока, имеющего плотность D = 0,5 м²/м²и движущегося по горизонтальному пути в аварийных условиях. Для этого находим по рис. 13.3 скорость движения потока приD = 0,5 по горизонтальному пути. Эта скорость равна 16,5 м/мин.