Физико-технические расчеты. 
Архитектурно-строительное проектирование общественных зданий

Расчет эвакуации людей из здания

Расчетное время эвакуации людей t_р следует определять, как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_i по формуле где t₁ — время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;

t₂, t₃,…, t_i — время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути.

Время движения людского потока по первому участку пути t₁, мин, вычисляют по формуле.

где l₁ — длина первого участка пути, м;

v₁ — значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется по таблице 2 [10] в зависимости от плотности D, м/мин.

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

где N₁ — число людей на первом участке, чел.;

f — средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая равной, м², взрослого в домашней одежде — 0,1; взрослого в зимней одежде — 0,125; подростка — 0,07;

₁ — ширина первого участка пути, м.

Скорость v движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по таблице 10.1 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:

где _i, _i-1 — ширина рассматриваемого i-гo и предшествующего ему участка пути, м;

q_i, q_i-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 2 [10] по значению D₁, установленному по формуле (1).

Исходные данные Характеристика здания кинотеатра:

• — здание относится к II степени огнестойкости по классификации СНиП 2.01.02;
• — строительные конструкции здания соответствуют требованиям, предъявляемым к зданиям III степени огнестойкости по классификации СНБ 2.02.01;
• — здание одноэтажное, размеры в плане 5030 м;
• — зрительный зал на 484 места без колосниковой сцены;
• — объем зрительного зала 1800 м³.

Цель проверки Определить расчетное время эвакуации из зрительного зала и из здания в целом, проверить их соответствие нормативным требованиям.

Выполнение расчета Анализ размещения посадочных мест в зрительном зале:

• 1 наибольшее количество посадочных мест размещено в рядах 5−14;
• 2 наиболее удаленными от эвакуационных выходов из зрительного зала являются места № 18 и № 19, расположенные в 14 м ряду (ввиду симметричности размещения зрительских мест и расположения эвакуационных выходов). Согласно проектной документации это расстояние не превышает 14 м;
• 3 учитывая то обстоятельство, что эвакуационные выходы из зрительного зала в осях 6, А-Б и 6, Б-В выполнены непосредственно наружу, расчет необходимо произвести исходя эвакуации зрителей через эвакуационные выходы в осях 4, А-Б и 4, Б-В, выполненные через ряд других эвакуационных путей (холл, вестибюль, наружные двери). Поэтому зрительный зал можно условно разбить на два эвакуационных потока, а именно:
  • — поток «А» — эвакуация в направлении левой стороны зала (через выходы по оси 4);
  • — поток «Б» — эвакуация в направлении правой стороны центра (через выходы по оси 6);
• 4 граница между эвакуационными потоками «А» и «Б» будет проходить по оси 5;
• 5 характеристики эвакуационных участков потока «А», приведенные в таблице 10.2, взяты из проектной документации.

Определение параметров движения людского потока У ч, а с т о к № 1.

Принимается, что зрительный зал заполнен полностью и все находящиеся в нем люди одновременно выходят в проходы.

Плотность людского потока на участке № 1 (D₁) определяется по формуле (8) приложения 2 [15]:

D₁ = N₁f / (₁l₁) = 18 • 0,125 / (0,45 • 9) = 0,56 м²/м².

По таблице 2 приложения 2 [15], с учетом линейной интерполяции, определяем:

• — интенсивность движения на участке № 1 q₁ = 16,38 м/мин;
• — скорость движения на участке № 1 v₁ = 30 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₁ = 16,38 м/мин q_mах = 16,5 м/мин (при горизонтальном движении), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

У ч, а с т о к № 2.

Интенсивность движения людского потока на участке № 2 (q₂) определяется по формуле (9) приложения 2 [15]:

q₂ = q₁₁/₂ = 16,38 • 0,45/1,4 = 5,27 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что q₂ = 5,27 м/мин q_mах = 16,0 м/мин (при движении вниз по пандусу), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

По таблице 2 приложения 2 [15], с учетом линейной интерполяции, определяем скорость движения на участке № 2 v₂ = 99,7 м/мин.

У ч, а с т о к № 3.

Интенсивность движения людского потока на участке № 3 (q₃) определяется по формуле (12) приложения 2 [15]:

q₃ = (q₂₂ +)/₃ = (5,27 • 1,4 + 16,38 • 0,45)/1,4 = 10,54 м/мин, гдеширина 13-го ряда, м; принимаемая по проекту (см. таблицу 10.1);

— интенсивность движения людского потока в 13-м ряду, принятая равной q₁, так как параметры движения людей (протяженность путей эвакуации, ширина, вместимость) при эвакуации из рядов 14 и 13 одинаковы.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₂ = 10,54 м/мин q_mах = 16,0 м/мин (при движении вниз по пандусу), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

Скорость движения на участке № 3: v₃ = 88,1 м/мин.

У ч, а с т о к № 4.

Интенсивность движения людского потока на участке № 4:

q₄ = (q₃₃ +)/₄ = (10,54 • 1,4 + 16,38 • 0,45)/1,4 = 15,8 м/мин, где — ширина 12-го ряда, м; принимается по проекту (см. таблицу 10.1);

— интенсивность движения людского потока в 12-м ряду, принятая равной q₁, так как параметры движения людей при эвакуации из рядов 14 и 12 одинаковы.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, чтоq₄ = 15,8 м/мин q_mах = 16,0 м/мин (при движении вниз по пандусу), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

Скорость движения на участке № 4: v₄ = 56,2 м/мин.

У ч, а с т о к № 5.

Интенсивность движения людского потока на участке № 5:

q₅ = (q₄₄ +)/₅ = (15,8 • 1,4 + 16,38 • 0,45)/1,4 = 21,1 м/мин, где — ширина 11-го ряда, м; принимается по проекту (см. таблицу 10.1);

— интенсивность движения людского потока в 11-м ряду, принятая равной q₁, так как параметры движения людей при эвакуации из рядов 14 и 11 одинаковы.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₅ = 21,1 м/мин q = 16,0 м/мин (при движении вниз по пандусу), можно сделать вывод о том, что возникнет задержка в движении людского потока.

Согласно приложению 2 [15], для дальнейшего расчета параметры движения на участке № 5 принимаем следующие:

• — интенсивность движения q₅ = 7,2 м/мин;
• — скорость движения v₅ = 8 м/мин.

У ч, а с т о к № 6.

Интенсивность движения людского потока на участке № 6:

q₆ = (q₅₅ +)/₆ = (7,2 • 1,4 + 16,38 • 0,45)/1,4 = 12,47 м/мин, где — ширина 10-го ряда, м; принимается по проекту (см. таблицу 10.1);

— интенсивность движения людского потока в 10-м ряду, принятая равной q₁, так как параметры движения людей при эвакуации из рядов 14 и 10 одинаковы.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₆ = 12,47 м/мин q_mах = 16,0 м/мин (при движении вниз по пандусу), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

Скорость движения на участке № 6: v₆ = 13,3 м/мин.

У ч, а с т о к № 7.

Интенсивность движения людского потока на участке № 7:

q₇ = (q₆₆ + +)/₇,.

q₇ = (12,47 • 1,4 + 16,38 • 0,45 + 9,9 • 1,4)/1,2 = 32,25 м/мин, гдеширина девятого ряда, м; принимается по проекту (см. таблицу 10.1);

• — интенсивность движения людского потока в 10-м ряду, принятая равной q₁, так как параметры движения людей при эвакуации из рядов 14 и 10 одинаковы;
• — ширина прохода, м, в осях 4, В-Г, принимается по проекту;
• — интенсивность движения встречного людского потока в осях 4 В-Г, принятая по таблице 2 приложения 2 [15] при движении вверх при максимальной плотности потока (0,9 м²/м² и более).

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₇ = 32,25 м/мин q_mах = 19,6 м/мин (при движении через дверь), можно сделать вывод о том, что возникнет задержка в движении людского потока.

Учитывая предельные значения плотности потока, интенсивность движения людского потока q₇ определяется по формуле примечания к таблице 2 приложения 2 [15]:

q₇ = 2,5 + 3,75₇ = 2,5 + 3,75 • 1,2 = 7 м/мин.

Таким образом, согласно приложению 2 [15], для дальнейшего расчета принимаем интенсивность движения q₇ = 7 м/мин.

У ч, а с т о к № 8.

Интенсивность движения людского потока на участке № 8.

q₈ = q₇₇/₈ = 7 • 1,2 / 3 = 2,8 м/мин.

Скорость движения на участке № 8: v₈ = 100 м/мин.

У ч, а с т о к № 9.

Интенсивность движения людского потока на участке № 9.

q₉ = q₈₈ /₉ = 2,8 • 3/0,9 = 9,33 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₉ = 9,33 м/мин q_mах = 19,6 м/мин (при движении через дверь), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

У ч, а с т о к № 10.

Интенсивность движения людского потока на участке № 10.

q₁₀ = q₉₉ /₁₀ = 9,33 • 0,9/3 = 2,8 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₁₀ = 2,8 м/мин q_mах = 16,5 м/мин (при горизонтальном движении), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока не будет.

Скорость движения на участке № 10 равна: v₁₀ = 100 м/мин.

У ч, а с т о к № 11.

Интенсивность движения людского потока на участке № 11.

q₁₁ = q₁₀₁₀/₁₁ = 2,8 • 3/0,9 = 9,33 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₁₁ = 9,33 м/мин q_mах = 19,6 м/мин (при движении через дверь), можно сделать вывод о том, что задержки движения людского потока не будет.

У ч, а с т о к № 12.

Интенсивность движения людского потока на участке № 12.

q₁₂ = q₁₁₁₁/₁₂ = 9,33 • 0,9/1,5 = 5,6 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что q₁₂ = 5,6 м/мин q_mах = 16,5 м/мин (при горизонтальном движении), можно сделать вывод о том, что задержки в движении людского потока происходить не будет.

Скорость движения на участке № 12: v₁₀ = 96 м/мин.

У ч, а с т о к № 13.

Интенсивность движения людского потока на участке № 13.

q₁₃ = q₁₂₁₂/₁₃ = 5,6 • 1,5/0,9 = 9,33 м/мин.

Проверяем возможность образования задержки движения людского потока: учитывая, что.

q₁₃ = 9,33 м/мин q_mах = 19,6 м/мин (при движении через дверь) можно сделать вывод о том, что задержки движения людского потока не будет.

Как ранее было установлено, при эвакуации людей из зрительного зала на участках № 5 и № 7 возникнет задержка движения людского потока. Согласно требованиям приложения 2 [9], необходимо учесть это время задержки.

Используя одну из справочных формул (например, формулу М.Я. Ройтмана), определяем время задержки движения людского потока в зрительном зале:

t_{зад.зал} = t_зад.5 + t_зад.7 = [N₅f / (q_max.55) — l₅ / V_пред.5] + [N₇f / (q_max.77) — l₇ / V_пред.7],.

t_{зад.зал} = [72 • 0,125/(16 • 1,4) — 1/11] + [153 • 0,125/(19,6 • 1,2)] = 1,12 мин.

Расчетное время эвакуации из зрительного зала определяется по формуле (7) приложения 2 [9]:

t_{расч.зал} = l_i /V_i.

Таким образом, с учетом задержек движения, расчетное время эвакуации из зрительного зала:

t_{расч.зал} = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅ + t₆ + t₇ + t_{зад.зал} = l₁/V₁ + l₂/V₂ + l₃/V₃ + l₄/V₄ + l₅/V₅ + t_{зад.зал},.

t_{расч.зал} = 9/30 + 1/99,7 + 1/88,1 + 1/56,2 + 1/8+ 1,12 = 1,69 мин.

Расчетное время эвакуации из здания:

t_{расч.зд} = l_i /V_i.

Таким образом, расчетное время эвакуации из здания:

t_{расч.зд} = t₈ + t₁₀ + t₁₂ + t_{расч.зал} = l₈/V₈ + l₁₀/V₁₀ + l₁₂/V₁₂ + t_{расч.зал},.

t_{расч.зд} = 18/100 + 10/100 + 2/96 + 1,69 = 0,18 + 0,1 + 0,02 + 1,69 = 1,99 мин.