Требования к выполнению курсовой работы

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Содержит характеристику объекта и предварительную оценку его пожарной опасности

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Содержит экспертизу проектной части, и расчет необходимого времени эвакуации.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной δ_i. Начальными участками являются жилые комнаты различного назначения.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину l_i.

Расчетное время эвакуации людей (t_p) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_i по формуле:

(3.1)

где	t1 – время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;
	t2,t3,…,ti – время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути (t₁), мин, вычисляют по формуле:

(3.2)

где	l1 – длина первого участка, м;
	v1 – значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется по таблице 3.2 в зависимости от плотности D, м/мин.

Плотность людского потока (D₁) на первом участке пути, м²/м², вычисляют по формуле:

(3.3)

где,	N1 – число людей на первом участке, чел;
		f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая равной, м2,
		δ1 – ширина первого участка пути, м.
	взрослого в домашней одежде	0,1
	взрослого в зимней одежде	0,125
	подростка	0,07

Скорость v₁ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по таблице 3.2 в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которое вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

(3.4)

где,	δi, δi-1 – ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;
	qi, qi-1 – значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин,

Значение интенсивности движения людского потока на первом участке пути (q=q_i-1), определяемое по таблице 3.2 по значению D₁ установленному по формуле (3.3)

Таблица 3.2 –Параметры движения людского потока

Плотность потока D, м2/м2	Горизонтальный путь	Дверной проем интенсив-ность q, м/мин	Лестница вниз	Лестница вверх
Скорость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин	Скорость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин	Скорость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин
0,01	100,						0,6
0,05
0,1			8,7		9,5		5,3
0,2			13,4		13,6
0,3		14,1	16,5		16,6		9,6
0,4			18,4				10,4
0,5		16,5	19,6		15,6
0,7		16,l	18,5		12,6		10,5
0,8		15,2	17,3		10,4		10,4
0,9 и более		13,5	8,5		7,2		9,9

 

Примечание. Табличное значение интенсивности движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равное 8,5 м/мин, установлено для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины δ интенсивность движения следует определять по формуле .

Если значение q_i, определяемое по формуле (3.4), меньше или равно значению q_max, то время движения по участку пути (t_i) в минуту.

(3.5)

при этом значения q_max следует принимать равными, м/мин:

для горизонтальных путей	16,5
для дверных проемов	19,6
для лестницы вниз
для лестницы вверх

 

D, м2/м2

Рис.3.1. Зависимости между параметрами людского потока

Если значение q_i, определенное по формуле (3.4), больше q_max, то ширину δ_i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

(3.6)

При невозможности выполнения условия (3.6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути i определяют по таблице 3.2 при значении D=0.9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

При слиянии вначале участка i двух и более людских потоков (рис.3.2) интенсивность движения (q_i), м/мин, вычисляют по формуле:

(3.7)

где,	qi-1 – интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин.
	δi-1 – ширина участков пути слияния, м;м/мин,
	δi – ширина рассматриваемого участка пути, м.

 

Рис.3.2. Слияние людских потоков

Если значение q_i, определенное по формуле (3.7), больше q_max, то ширину δ_i данного участка пути следует увеличивать на такую величину, чтобы соблюдалось условие (3.6). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (3.5).

При определении направлений движения людских потоков принимался наихудший вариант возникновения и развития пожара, при этом из расчета эвакуации исключался наиболее выгодный эвакуационный выход.

Расчетное время эвакуации определяется в следующей последовательности:

1) определяется наиболее длинный эвакуационный путь;

2) суммируется время движения по каждому участку;

3) к сумме времени движения прибавляются время задержки на всех участках эвакуационного пути.

3.2.2 Основные расчетные случаи движения людского потока

Установлены следующие правила выбора людьми направления (маршрута) движения при эвакуации:

1. движение по тому пути, которым люди попали в здание;

2. исключение путей движения, проходящих рядом с зоной горения, хотя люди могут эвакуироваться через задымленные коридоры;

3. влияние персонала. В общественных зданиях, как правило, посетители при пожаре следуют указаниям персонала, даже если эти указания не соответствуют оптимальным;

4. при эвакуации с первого этажа - движение к открытому выходу, в проем которого видна уличная территория;

5. при равных прочих условиях - движение к ближайшему выходу.

Границей смежного участка пути называется сечение пути, где изменяется его ширина или вид (с горизонтального на наклонный и т.п – рис.3.3), а также количество людей при равной ширине и длине участка.

Рис.3.3. Сочетание смежных участков пути при движении

Подойдя по участку i к границе с участком i +1 поток в составе N чел за время t перейдет на участок n +1. Поскольку, количество людей в потоке не изменится, то N _i = b_i l _{iD i} = N_i = b_{i +1 l i +1} D _{i +1} , но не известна плотность потока на участке i +1 поскольку не известна его длина, образующаяся на нем за время t = l _i / V _i. Но N _i = N _{i +1}. и b _{il iD i}t = b _{i +1 l i +1} D _{i +1} t, следовательно b _i l _{iD i} = b _{i +1 l i +1} D _{i +1} и обозначив, V. D = q, имеем

(3.8)

3.2.3 Слияние людских потоков

Слияние людских потоков – процесс формирования потока с объединенными параметрами при соединении различных людских потоков.

При слиянии людских потоков справедливы те же закономерности изменения параметров движения людских потоков через границы смежных участков:

(3.9)

Очевидно, что одновременный подход головных частей потока к месту слияния в практике практически не встречается. Как правило, люди из боковых проходов выходят либо в общий проход без слияния, либо вклиниваясь в поток идущих людей. Слияние людских потоков происходит при выполнении условия слияния потоков: первый человек из потока i должен подойти к месту слияния до того, как последний человек из потока i +1 пройдет место слияния потоков. рис.3.4, т.е.:

(3.10)

Рис. 3.4. Иллюстрация к условию слияния людских потоков

3.2.4 Образование скоплений людей (давки) и задержки движения

Скопление людей образуется в случае если в единицу времени по участку пути i подходит больше людей, чем способен пропустить следующий i +1. Тогда, перед границей участка i +1 задерживается часть людей, которая в последующие моменты времени растет. На границе смежных участков образуется скопление людей, т.е. давка. Плотность потока в чрезвычайной ситуации в скоплении достигает (при ручном счете – мгновенно, на самом деле в течении 5-7с) максимальных значений. В нормальных условиях значение максимальных плотностей, как показывают натурные наблюдения, не превосходят 5 чел/м². В чрезвычайной же ситуации оно достигает значений 9 чел/м² и более. При расчетах признаком образования скопления является

(3.11)

 

Как известно, каждому значению интенсивности соответствует определенное значение плотности. Значению интенсивности q_max соответствует значение плотности около 0,5 м ²/м².

В некоторых случаях, не таких уж впрочем редких, на рассматриваемом участке пути плотность людского потока достигает значений 0,6-0.9 м²/м² но на несколько секунд, т.е. говорить о задержке движения не приходится. Однако, при использовании графоаналитического метода, условие образования скопления формализовано, и далее, расчет ведется исходя из того, что возникло скопление людей, что в действительности не наблюдается. Это ведет к значительному искажению действительной картины движения людского потока.

При образовании скопления людей движение людского потока затруднено, люди задерживаются на границе смежных участков. Поэтому, необходимо определить время задержки движения – разницу между временем прохождением потока смежного участка пути при образовании скопления и при беспрепятственном движении, т.е. движении без скопления. Значение времени определяется по формуле:

(3.12)

где	- интенсивность движения через участок i +1 (дверной проем) при максимальной плотности людского потока. Для дверного проем шириной 1,2м интенсивность движения составит =2,5+3,75 b, м/мин;
	- интенсивность движения до образования скопления, м/мин; b i, bi +1 – ширины участка горизонтального участка пути i и дверного проема i + 1, м.

Для дверного проем шириной 1,2м интенсивность движения составит

=2,5+3,75 b, м/мин

Следует отличать вышеуказанный термин от понятия времени существования скопления – времени от момента возникновения скопления до момента его рассасывания. Время существования скопления определяется по формуле:

(3.13)

Расчетное время эвакуации определяется как сумма времени движения людей по участкам пути и времени задержки движения, если ее невозможно устранить.

3.2.5 Разуплотнение людского потока

Явление разуплотнения состоит в том, что при образовании скопления с максимальной плотностью перед границей смежного участка пути на последующем участке плотность оказывается значительно меньше. При переходе людским потоком границы между участками происходит как бы мгновенная перестройка его структуры, и его головная часть, попадая на участок i+1 занимает большую площадь по длине пути, увеличив собственно скорость движения и сохранив прежнюю интенсивность.

 

а) в действительности; б) согласно ГОСТ 12.1.004-91*

Рис. 3.5. Разуплотнение людского потока