Приложение 16.2. Основные положения расчета своевременной и беспрепятственной эвакуации людей

Приложение 16.2
(к разделу 16 временных
норм и правил)

Основные положения расчета своевременной и беспрепятственной эвакуации людей

16.2.1. Высотные здания должны предусматривать возможность полной или частичной, одновременной или поэтапной эвакуации людей из здания при возникновении чрезвычайной ситуации (не только пожара). Организация эвакуации должна обеспечивать кратчайшее время и беспрепятственность движения образующихся людских потоков в зоны безопасности, расположенные внутри здания или на прилегающей к этому зданию территории. При этом необходимо учитывать возможный возрастной состав и физическое состояние эвакуирующихся людей, которые будут сказываться на вероятных показателях их мобильности, определяя плотность распределения вероятности их значений (табл. 16.2.1, 16.2.2).

Вероятность воздействия (Q_В) опасных факторов процессов чрезвычайной ситуации, с учетом того, что чрезвычайная ситуация уже произошла, должна определяться по формуле

     Q =(1 - Р ) х (1 - Р  ),                                    (16.2.1)

      В       Э          СЗ

где Р  - вероятность эвакуации по предусмотренным маршрутам,

     Э

    Р  - вероятность  эффективной  работы  технических систем  защиты  от

     СЗ

опасных факторов.

Планы обеспечения безопасности людей в высотных зданиях должны разрабатываться на основе анализа расчетных вариантов, с учетом динамики распространения опасных факторов чрезвычайной ситуации, надежности функционирования систем защиты людей и организационно-технических мероприятий.

16.2.2. Структура и размеры эвакуационных путей и выходов должны обеспечивать беспрепятственную и своевременную, полную или частичную, одновременную или поэтапную, пешеходную и при помощи лифтов, в зависимости от типа чрезвычайной ситуации, эвакуацию людей из любой части высотного здания независимо от их возраста и физического состояния.

16.2.3. Своевременность эвакуации людей должна обеспечиваться при условии, что на каждом участке (i) эвакуационного пути вероятность (P) максимального значения времени эвакуации (t_эв.i) последнего человека (с участка) выше вероятности минимального расчетного значения необходимого времени (t_нб.i) эвакуации людей с этого участка

     P(max t    ) >  P(min t     ),                              (16.2.2)

            эв.i            нб.i

     где t     - расчетное значение  минимального  времени,  необходимого

          нб.i

для   эвакуации  людей  с  i-го участка до достижения  на  нем  предельно

допустимых уровней воздействия на людей  опасных  факторов   чрезвычайной

ситуации,  определяемое  динамикой  их  распространения   при   различных

вариантах функционирования систем защиты;

     t    = t   + сумма t   - расчетное значение времени эвакуации с i-го

      эв.i   н.э.        pi

участка последнего из проходящих по нему людей;

     t   - интервал времени от возникновения ЧС до начала эвакуации людей

      н.э.

определяется психофизиологией поведения людей при получении  информации о

ЧС, его расчетное значение следует определять  по данным   табл. 16.2.1 в

зависимости  от  функционального  назначения  здания и системы оповещения

людей о ЧС;

     сумма t  - расчетное  значение  минимального  времени  выхода с 1-го

            pi

участка замыкающей  части  образовавшегося   на   нем  людского   потока,

определяемое как сумма времени движения людей  по нему  и  предшествующим

участкам  с   учетом  переформирования  частей потока  в последовательные

моменты времени Дельта t с момента начала эвакуации.

16.2.4. Беспрепятственность эвакуации людей должна обеспечиваться при условии, что людской поток при своем движении по участкам пути не встречает механических препятствий и его величина Q_i, чел./мин. не превосходит пропускной способности П_i чел./мин. поперечных сечений участков пути при его одновременном слиянии на их границах с другими потоками со смежных (i-1) участков

     Q <= П  <= сумма Q   .                                      (16.2.3)

      i    i           i-1

Значения параметров людских потоков с учетом неоднородности состава людей по мобильным качествам следует определять по данным табл. 16.2.2.

16.2.5. Время начала эвакуации t_н.э. следует считать случайной величиной с числовыми характеристиками: математическое ожидание (среднее значение) m (t_н.э) и среднее квадратическое отклонение сигма (t_н.э). Интервал изменений возможных значений случайной величины t_н.э следует принимать равным m (t_н.э)+-3 сигма(t_н.э).

Таблица 16.2.1

Значения m (t_н.э) и сигма (t_н.э) для помещений различного функционального назначения при системах оповещения и управления эвакуацией (согласно НПБ 104-03)

Функциональный тип помещений и характеристики населения	IV-V типа		II-III типа		I типа
	m (t_н.э) мин.	сигма (t_н.э ) мин.	m (t_н.э) мин.	сигма (t_н.э) мин.	m (t_н.э) мин.	сигма (t_н.э ) мин.
Жилые квартиры (апартаменты) для длительного проживания. Жильцы могут находиться в состоянии сна, но знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов Номера гостиниц. Жильцы могут находиться в состоянии сна и недостаточно знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов Магазины, выставки, досуговые центры и другие помещения массового посещения. Посетители находятся в бодрствующем состоянии, но могут быть не знакомы с планировкой здания и структурой эвакуационных путей и выходов Административные, торговые и другие помещения. Посетители находятся в бодрствующем состоянии и хорошо знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов.	2,0 2,0 2,0 1,0	0,5 0,5 0,5 0,3	4,0 4,0 2,0 3,0	0,5 0,5 0,5 0,5	5,0 6,0 6,0 4,0	0,5 0,5 0,5 0,3

16.2.6. Множество людей, одновременно идущих в одном направлении по общим участкам пути, образуют людской поток. Участками формирования людских потоков в помещениях следует принимать проходы между оборудованием. Для последующих участков эвакуационных путей они представляют собой первичные источники людских потоков. Распределение N_i человек на участках формирования, имеющих ширину b_i и длину l_i, принимается равномерным. Поэтому в начальный момент t_o на каждом элементарном участке Дельта l_i, занимаемом потоком, плотность потока D(to)_i, чел./м2.

      to    to

     D   = N   /b  х Дельта l  ,                                 (16.2.4)

      i     i    i           i

При дальнейшем движении людских потоков из первичных источников по общим участкам пути происходит их слияние. Образуется общий поток, части которого имеют различную плотность. Происходит выравнивание плотностей различных частей людского потока - его переформирование. Следует учитывать, что его головная часть, имеющая перед собой свободный путь, растекается - люди стремятся идти свободно при плотности D_o,k. За интервал времени Дельта t часть людей переходит с этих элементарных участков на последующие - происходит изменение состояния людского потока, его движение.

16.2.7. Скорость движения людского потока при плотности D_i на i-ом отрезке участка пути k-го вида следует считать случайной величиной V_D,K, имеющей числовые характеристики:

- математическое ожидание (среднее значение)

"Формула 16.2.5"

- среднее квадратичное отклонение

"Формула 14.2.6"

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте источника допущена опечатка. Номер названной формулы следует читать как "16.2.6"

Значения перечисленных параметров следует принимать по табл. 16.2.2.

Таблица 16.2.2

Значения параметров для определения скорости движения людского потока

Вид пути, k	V_ok м/мин.	сигма(V_ ok) м/мин.	D_o,k чел./м2	a_k	m
Горизонтальный в здании Горизонтальный вне здания Проем* Лестница вниз Лестница вверх	100 100 100 80 50	5 5 5 5 5	0,51 0,70 0,65 0,89 0,67	0,295 0,407 0,295 0,400 0,305	1 1 1,25-0,05D, при D>=5 1 1

* При D = 9 чел./м2 значения V_i х D_о,k = q_i, определяются по формуле

     q  = 10 (3,75 + 2,5b ), чел.м/мин.

      i                  i

16.2.8. При любом возможном значении V(to)_i люди в количестве N(to)_i, находящиеся в момент t_o на i-ом элементарном участке, двигаются по нему и начинают переходить на последующий участок i+1. На участок i в свою очередь переходит часть людей с предыдущего (i-1) элементарного участка и из источника j.

По прошествии времени Дельта t к моменту t_I = t_0 + Дельта t только часть людей N(to)_i,i+1 с участка i успеет перейти на участок i+1. К этому моменту времени из N(to)_i людей, бывших на участке i в момент t_o, останется N(to)_i - N(to)_i,i+1 людей. Их число пополняется за счет людей, успевших за этот интервал времени перейти на него с предыдущего участка - N(to)_i-1,i и из источника N(to)_j,i. Тогда плотность потока на участке i в момент t_1 будет равна

"Формула 16.2.7"

Скорость движения людей, оказавшихся на участке i в момент t_1, определяется по формуле

"Формула 16.2.8"

16.2.9. Следует учитывать, что изменение плотности потока на каждом участке в различные моменты времени отражает процесс переформирования различных частей потока и, как частный случай, процесс растекания потока.

Изменение плотности потока на каждом из элементарных участков в последовательные моменты времени зависит от количества людей, переходящих через границы участков. В общем случае количество людей, переходящих за интервал времени Дельта t с участка i на последующий участок i+1,

составляет

"Формула 16.2.9"

Скорость перехода V_пер через границы смежных элементарных участков следует принимать, руководствуясь следующими соотношениями:

"Формула 16.2.10"

Если V_пер= V_i(to), то время t_пер, необходимое для перехода всех N(to)_i людей, находящихся на элементарном участке i в момент t_o, на последующий участок (i + 1), будет определяться по формуле:

"Формула 16.2.11"

За интервал времени Дельта_t<t_пер на участок i+1 перейдут не все N(to)_i людей, а только их часть

"Формула 16.2.12"

Количество людей, не успевших перейти за интервал времени Дельта t с участка i на участок i+1, следовательно, составит:

"Формула 16.2.13"

Если V_пер=V(to)_i+1, то справедливы аналогичные соотношения, в которых вместо V(to)_i следует принимать V(to)_i+1. При этом количество людей, остающихся на участке i, увеличивается, а количество людей, переходящих на него с предыдущего элементарного участка i-1 и источника j, остается тем же, что и при V_пер = V(to)_i. Следовательно, плотность потока на участке i в следующий момент времени t_1 будет больше, чем при V_пер=V(to)_i. Она будет расти тем быстрее, чем меньше значение V(to)_i+1, т.е. чем выше значение D(to)_i+1. При D(to)_i+1 = D_max этот процесс моделирует распространение скопления людей.

16.2.10. Следует учитывать, что в тот момент времени t_n, когда плотность потока на участке i достигла максимальной величины, на этот участок не может прийти ни один человек ни с предшествующего участка, ни из источника. В результате перед участком i задерживается соответственно Дельта N(tn)_i-1 и Дельта N(tn)_j,i людей. В следующий момент времени t_n+1 часть людей с участка i переходит на участок i+1, плотность людского потока на нем уменьшится и часть скопившихся перед его границей людей сможет перейти на него. Доля их участия в пополнении людьми участка i в момент t_n+1 определяется соотношением:

"Формула 16.2.14"

16.2.11. Соотношения (14.2.7)-(14.2.14) полностью описывают состояние людского потока на элементарных участках и их переходы в последовательные моменты времени. Совокупность значений расчетного времени эвакуации, полученных при различных значениях V_o,k, формирует эмпирическое распределение вероятностей значений сумма t_p. По этому распределению следует рассчитывать значение времени завершения эвакуации, соответствующее вероятности Р (t_р.эв.) = 0,999.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеются в виду соотношения (16.2.7)-(16.2.14)