Приказом МЧС России от 2 декабря 2015 г. N 632 в приложение внесены изменения
Приложение N 3
к пункту 10 Методики
Математическая модель индивидуально-поточного движения людей из здания
12 декабря 2011 г., 2 декабря 2015 г.
Расчетное время эвакуации людей из здания устанавливается по времени выхода из него последнего человека.
Перед началом моделирования процесса эвакуации задается схема эвакуационных путей в здании. Все эвакуационные пути подразделяются на эвакуационные участки длиной a и шириной b. Длина и ширина каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимаются по проекту, а для построенных - по фактическому положению. Длина пути по лестничным маршам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Эвакуационные участки могут быть горизонтальные и наклонные (лестница вниз, лестница вверх и пандус).
За габариты человека в плане принимается эллипс с размерами осей 0,5 м (ширина человека в плечах) и 0,25 м (толщина человека). Задаются координаты каждого человека х i - расстояние от центра эллипса до конца эвакуационного участка, на котором он находится (рис. П3.1).
Координаты каждого человека х i в начальный момент времени задаются в соответствии со схемой расстановки людей в помещениях (рабочие места, места для зрителей, спальные места и т.п.). В случае отсутствия таких данных, например для магазинов, выставочных залов и другое, допускается размещать людей равномерно по всей площади помещения с учетом расстановки технологического оборудования.
Координата каждого человека в момент времени t определяется по формуле:
х i(t)=х i(t-t)-V i(t)·t м, (П3.1)
где х i(t-t) - координата i-го человека в предыдущий момент времени, м;
V i(t) - скорость i-го человека в момент времени t, м/с;
t - промежуток времени, с.
Скорость i-го человека V i(t) в момент времени t определяется по таблице П2.1 приложения 2 и таблицам П5.7, П5.8 приложения N 5 к Методике в зависимости от локальной плотности потока, в котором он движется, D i(t) и типа эвакуационного участка.
Локальная плотность D i(t) вычисляется по группе, состоящей из n человек, по формуле:
D i(t)=(n(t)-1)·f/(b·х) м 2/м 2, (П3.2)
где n - количество людей в группе, человек;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м 2;
b - ширина эвакуационного участка, м;
х - разность координат последнего и первого человека в группе, м.
Если в момент времени t координата человека х i(t), определенная по формуле (П3.1), станет отрицательной - это означает, что человек достиг границы текущего эвакуационного участка и должен перейти на следующий эвакуационный участок.
В этом случае координата этого человека на следующем эвакуационном участке определяется:
x i(t)=[х i(t-dt)-V i(t)·dt]+а j-l j м, (П3.3)
где х i(t-dt) - координата i-го человека в предыдущий момент времени на (j-1) эвакуационном участке, м;
V i(t) - скорость i-го человека на (j-1)-ом эвакуационном участке в момент времени t, м/с;
а j - длина j-го эвакуационного участка, м;
l j - координата места слияния j-го и (j-1)-го эвакуационных участков - расстояние от начала j-го эвакуационного участка до места слияния его с (j-1)-ым эвакуационным участком, м.
Количество людей, переходящих с одного эвакуационного участка на другой в единицу времени, определяется пропускной способностью выхода с участка Q j(t):
Q j(t)=q j(t)·с j·dt/(f·60) чел., (П3.4)
где q j(t) - интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного участка в момент времени t, м/мин;
с j - ширина выхода с j-го эвакуационного участка, м;
dt - промежуток времени, с;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м 2.
Интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного участка q j(t) в момент времени t определяется в зависимости от плотности людского потока на этом участке Dv j(t).
Плотность людского потока на j-ом эвакуационном участке Dv j(t) в момент времени t определяется по формуле:
, (П3.5)
где N j - число людей на j-ом эвакуационном участке, чел.;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м 2;
а j - длина j-го эвакуационного участка, м;
b j - ширина j-го эвакуационного участка, м;
dt - промежуток времени, с.
В момент времени t определяется количество людей m с отрицательными координатами х i(t), определенными по формуле (П3.1). Если значение mQ j(t), то все m человек переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой (П3.3). Если значение m>Q j(t), то количество человек равное значению Q j(t) переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой (П3.3), а количество человек, равное значению (m-Q j(t)), не переходят на следующий эвакуационный участок (остаются на данном эвакуационном участке) и их координатам присваиваются значения х i(t)=k·0,25+0,25,
где k - номер ряда, в котором будут находиться люди (максимально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга для каждого эвакуационного участка определяется перед началом расчетов). Таким образом, возникает скопление людей перед выходом с эвакуационного участка.
На рис. П3.2 изображена блок-схема определения расчетного времени эвакуации людей из здания.
На основании заданных начальных условий (начальных координат людей, параметров эвакуационных участков) определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов с эвакуационных участков. Далее, в момент времени t=t+dt, определяется наличие ОФП на путях эвакуации. В зависимости от этого выбирается направление движения каждого человека и вычисляется новая координата каждого человека. После этого снова определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов. Затем вновь дается приращение по времени dt и определяются новые координаты людей с учетом наличия ОФП на путях эвакуации в этот момент времени. После этого процесс повторяется. Расчеты проводятся до тех пор, пока все люди не будут эвакуированы из здания.
+--------------------------+
| Ввод исходных данных |
+-------------+------------+
|
+--------------------------+
| Определение начальных |
| координат людей |
+-------------+------------+
|
+-------------------------------+
| Определение параметров |
|эвакуационных участков (путей) |
+---------------+---------------+
|
+-------------------------------+
| Определение времени начала |
| эвакуации каждого человека |
+---------------+---------------+
|
+-----------------------------------------+
|Определение плотностей людских потоков на|
+------------------| эвакуационных участках |
| | |
| +-------------------+---------------------+
| |
|
| +--------------------------+
| | Определение пропускной |
| | способности проемов |
| +-------------+------------+
| |
|
| +-------------------------------+
| | Вывод на печать характеристик |
| | процесса эвакуации |
| +---------------+---------------+
| |
|
| +-------------------------------------+
| |Переход к следующему моменту времени |
| +-------------------+-----------------+
| |
|
| +-----------------------------------+
| | Определение направления движения |
| | каждого человека |
| +-------------------+---------------+
| |
|
| +-------------------------------------------------+
| | Определение плотности людского потока перед |
| | каждым человеком (расстояние до идущего впереди |
| | человека) |
| +----------------------+--------------------------+
| |
|
| +--------------------------------------------------+
| | Определение скорости движения каждого человека |
| +----------------------+---------------------------+
| |
|
| +--------------------------------------------+
| | Определение координаты каждого человека |
| +----------------------+---------------------+
| |
| +---------------+------------+
|
| +--------------------+ +----------------------+
| | Эвакуация не | | Эвакуация завершена |
| | завершена | | |
| +-------------+------+ +------------+---------+
| |
+-----------------------+ +----------------------+
| Окончание расчета |
+----------------------+
Рис. П3.2. Блок-схема определения расчетного времени эвакуации людей из здания