Эвакуация людей из зданий и помещений

Эвакуация людей из зданий и помещений

 

1. Определение расчетного  времени эвакуации

В соответствии с требованиями главы СНиП 11-2-80 эвакуационные пути должны обеспечивать эвакуацию всех людей, находящихся в помещениях зданий и сооружений, в течение необходимого времени эвакуации. Время, в течение которого все люди могут выйти из помещения или из здания, определяют расчетом и называют расчетным. Время, в течение которого еще возможна эвакуация людей в безопасных условиях, называют необходимым временем эвакуации и определяют по таблицам, приведенным в Приложении 1 СНиП 11-2-80.

Для обеспечения безопасной эвакуации людей из помещений и зданий расчетное время эвакуации tр должно быть меньше необходимого времени эвакуации людей tнб: tр ≤ tнб.

Расчетное время эвакуации людей из помещений и зданий определяют исходя из протяженности эвакуационных путей и скорости движения людских потоков на всех участках пути от наиболее удаленных мест до эвакуационных выходов.

При расчете весь путь движения людского потока делят на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш) длиной li и шириной σi.

Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел, столами и т.п. длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимается по проекту. Путь по лестничной клетке определяется длиной маршей. Длина пути в проеме принимается равной нулю при толщине стены менее 0,7 м.

Расчетное время эвакуации людей tр, определяют как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti, по формуле:

tр = t1 + t2 + … + tn.

Время движения людского потока по первому участку пути:

t1 = l1/ν1,

где ν1 – скорость движения людского потока.

Плотность потока на этом участке пути D1 определяют по формуле:

D1 = N1∙f/(l1∙σ1),

где N1 – число людей на первом участке;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека: взрослого в летней одежде – 0,1 м2, взрослого в зимней одежде – 0,125 м2, подростка – 0,07 м2.

Значение скорости движения потока людей в зависимости от плотности D приведено в справочной таблице. Там же даны зависимости интенсивного людского потока q от его плотности и скорости движения.

Интенсивность движения людского потока q = D∙ν, 1/мин или чел/мин.

Интенсивность движения не зависит от ширины потока и является функцией плотности.

Пропускная способность потока:

 Q = D∙ν∙σ1, м2/мин.

Величину скорости движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по справочным данным в зависимости от интенсивности движения потока. Интенсивность движения потока по каждому из участков:

qi = (qi-1∙σi-1)/σi,

где σi, σi-1 – ширина рассматриваемого i-го и предшествующего i-му i-1 участку пути, м;

qi, qi-1  – значения интенсивности движения потока по рассмат-риваемому i и предшествующему i-1 участкам пути, м/мин.

Если qi меньше или равно qmax, то время движения на участке пути следует определять по формуле:

ti = li/νi.

При этом значение qmax следует принимать равным, м/мин:

- для горизонтальных участков 16,5;

- для дверных проемов 19,6;

- для лестницы вниз 16;

- для лестницы вверх 11.

Если значение qi больше qmax, то ширину σi данного участка пути следует увеличить так, чтобы соблюдалось условие qi  ≤ qmax.

При невозможности выполнения этого условия интенсивность и скорость движения потока по участку пути i определяют при значении                   D = 0,9.

При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков интенсивность движения определяют по формуле:

qi = Σ(qi-1∙σi-1)/σi,

где qi-1 – интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин;

σi-1 – ширина участков пути до слияния, м;

σi – ширина рассматриваемого i участка пути, м.

Если значение qi больше qmax, то ширину σi, данного участка пути следует увеличить.

2. Определение необходимого  времени эвакуации.

Необходимое время эвакуации людей tнб из зальных помещений общественных зданий I и II степени огнестойкости принимают по справочным данным, приведенным в таблице.

Необходимое время эвакуации людей с балконов, а также трибун, размещенных выше отметки, равной половине высоты помещения, уменьшается вдвое по сравнению с данными, приведенными в справочных таблицах.

Необходимое время эвакуации людей из помещений в зданиях III и IV степени огнестойкости, приведенное в таблице, уменьшается на 30 %, а из помещений в зданиях V степени огнестойкости на 50 %.

В общественных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий I, II и Ш степеней огнестойкости необходимое время эвакуации людей по лестницам следует принимать: для зданий высотой до 5 этажей включительно 5 мин; для зданий высотой свыше 5 до 9 этажей – 10 мин.

Для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации людей уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости на                 50 %.

Необходимое время эвакуации людей по незадымляемым лестничным клеткам (с входом через воздушную зону, с подпором воздуха или входом через тамбур-шлюз с подпором воздуха) не нормируется.

Необходимое время эвакуации людей из помещений производственных зданий I, II и III степеней огнестойкости принимают по справочной таблице в зависимости от категории производства по взрыво- и пожароопасности и объема помещений.

Для производственных зданий промышленных предприятий I, II и III степеней огнестойкости с коридорами, служащими для эвакуации людей, необходимое время эвакуации людей от дверей наиболее удаленных помещений до выхода наружу или в ближайшую лестничную клетку принимают:

• от помещений, расположенных между двумя лестничными клетками или наружными выходами для зданий с категориями производства А, Б и Е – 1 мин.; с категорией В – 2 мин.; с категориями Г и Д – 3 мин.;
• от помещений с выходом в тупиковый коридор – 0,5 мин. для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации людей уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости – на 50 %.

Необходимое время эвакуации людей по лестницам из производственных зданий промышленных предприятий I, II и III степеней огнестойкости следует принимать:

• для зданий высотой до 5 этажей включительно – 5 мин; для зданий с производствами категорий В, Г и Д высотой свыше 5 и до 9 этажей – 10 мин.
• для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации людей уменьшается на 30 %, а для зданий V степени огнестойкости – на 50 %.

Необходимое время, эвакуации людей по незадымляемым лестничным клеткам (с входом через воздушную зону с подпором духа или входом через тамбур-шлюз с подпором воздуха), не регламентируется.

Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещения.

Определим расчетное время эвакуации людей из зала универсального магазина, расположенного на втором этаже. Зал состоит из двух одинаковых секции, в которых торговое оборудование расположено рядами (рисунок 1).

Рисунок 1 – Исходная расчетная схема планировки универмага:

1, 2, … , 7 – участки пути; а, б, в, г, д, е – размеры помещения, оборудования, дверных проемов в метрах; ширина коридора на выход везде одинакова и равна 4 м

Данные для расчета в соответствии с номером варианта приведены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные для расчета

Объем помещения, м3	а, м	б, м	в, м	г, м	д, м	е, м
4000	42	26,5	2,5	2,3	36	2,3

 

Объем каждой секции 4000 м3, площадь секции 42∙26,5 = 1113 м2, площадь, занимаемая оборудованием, 300 м2. Ширина маршей лестничных клеток и дверей входа в лестничную клетку и выхода из нее равна 2,3 м. Так как универмаг имеет симметричную планировку, достаточно выполнить расчет времени эвакуации для одной секции, например              секции 2.

Путь эвакуации от наиболее удаленной от выхода точки до выхода наружу состоит из восьми участков в пределах которых ширина пути и интенсивность движения может быть принята неизменной. Людские потоки из проходов сливаются с потоком, двигающимся по сборному проходу, и направляются через лестничную клетку наружу. Ширина каждого из шести проходов 2 м, длина их, включая путь движения от стены, составляет l = 42 м. Участки 2-6 имеют длину по 3 м, ширину 4 м, участок 7 имеет длину 2 м, ширину 4 м. Для расчета необходимо знать возможное число людей в секции. Согласно СНиП 11-77-80. п. 3.16 на одного человека приходится 1,35 м2, следовательно, расчетное число людей составляет:

N = Fсекции/1,35 = 42∙26,5/1,35 = 824 чел.

Средняя плотность людского потока:

Dср = N∙f∙(Fсекц – Fоборуд) = (824∙0,125/(1113 – 300)) = 0,127.

Определяем время прохождения каждого участка пути.

Участок 1 (проход) D1 = Dср = 0,145; l1 = 42 м; q1 = 9 м/мин;                 ν1 = 75 м/мин; t1 = 42/75 = 0,56 мин.

Участок 2 (расширение пути) q2 = (q1∙σ1)/σ2 = 9∙2/4 = 4,5 м/мин;                       ν2 = 100 м/мин; t2 = 3/100 = 0,03 мин.

Участок 3 (слияние потоков). Интенсивность движения во всех потоках принимается одинаковой.

q3 = (q2∙σ2 + q1∙σ1)/σ3 = (4,5∙4 + 9∙2)/4 = 9 м/мин; ν3 = 75 м/мин;                                 t3 = 3/75 = 0,04 мин.

Участок 4 (слияние потоков).

q4 = (q3∙σ3 + q1∙σ1)/σ4 = (9∙4 + 9∙2)/4 = 13,5 м/мин; ν4 = 48 м/мин;                             t4 = 3/48 = 0,063 мин.

Участок 5 (слияние потоков).

q5 = (q4∙σ4 + q1∙σ1)/σ5 = (13,5∙4 + 9∙2)/4 = 18 м/мин > qmax = 16,5 м/мин.

Следовательно, на участке 5 и тем более на участках 6 и 7 возникает скопление людей, причем ширина участков 5, 6 и 7 одинакова и составляет                4 м, а участком, лимитирующим пропускную способность эвакуационного пути, является марш лестницы шириной 2,3 м, так как интенсивность движения при скоплении по маршу лестницы меньше интенсивности движения в дверном проеме.

Время эвакуации на участках 5-7, на которых к основным потокам добавляется три потока из проходов, с учетом задержки движения у лестничного марша равно:

t5-7 = l5-7/νск + N∙f∙(1/(qск∙σмарш) – 1/(q4∙σ4 + 3∙q1∙σ1) =

= 8/15 + 824∙0,125∙(1/(7,2∙2,3)) – 1/(13,5∙4 + 3∙9∙2) = 0,533 + 5,267 =                    = 5,8 мин.

Расчетное время эвакуации людей из зала tр = Σti = 5,8 + 0,7 =                      = 6,5 мин., т.е. tр > tнб = 1,5 мин.

Условие безопасности не выполняется, следовательно, проект нуждается в переработке.

Пример варианта, переработанного с целью обеспечения безопасной эвакуации людей, показан на рисунке 2.

Рисунок 2 – Переработанная по результатам расчетов схема планировки универмага

 

В этом варианте из каждой секции предусмотрено два эвакуационных выхода шириной 2,3 м на наружный балкон. Ширина балкона принята 4 м для размещения всех эвакуирующихся. При этом на каждого человека приходится около 0,4 м2, что в два раза превышает установленную норму площади для разгрузочных площадок. С балкона на уровень земли ведут эвакуационные лестницы шириной 2,3 м с обеих сторон здания.

Определим расчетное время эвакуации через выход А.

Участок 1 такой же, как в предыдущем варианте планировки, следовательно: q1 = 9 м/мин; ν1 = 75 м/мин; t1 = 42/75 = 0,56 мин.

Участок 2 характеризуется слиянием трех потоков из проходов в сборном проходе при движении к выходу. Интенсивность движения на этом участке:

q2 = Σq1∙σ1/σ2 = 3∙9∙2/4 = 13,5 м/мин,

При такой незначительной интенсивности движения ν1 = 55 м/мин,                    t1 = 4/55 = 0,07 мин.

Интенсивность движения в дверном проеме:

qдв = q2∙σ2/σдв = 13,5∙4/2,3 = 23,48 м/мин > qmax = 19,6 м/мин.

Перед дверями скапливаются люди, движение задерживается. Время задержки:

Δt  = Nдв∙f∙(1/(qдв∙σдв) – 1/(q2∙σ2) = 824/2∙0,125∙(1/(14∙2,3) – 1/(13,5∙4)) = = 0,64 мин.

Расчетное время эвакуации:

tp = 0,56 + 0,07 + 0,64 = 1,27 мин < tнб = 1,5 мин.

Таким образом, условие безопасности при новом, переработанном варианте планировки соблюдается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С.В. Белова. – М.: Высшая школа, 1999. – 448 с.
2. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. Э.А. Арустамова. – М.: Дашков и К, 2000. – 678 с.