Расчет параметров эвакуации людей
Введение
В мире человека поджидает множество опасностей.
В данной курсовой работе был рассмотрен вопрос безопасной эвакуации людей из
зала с массовым пребыванием людей. По определению эвакуация-это комплекс
мероприятий по организованному выводу или вывозу персонала объектов из зон ЧС
или вероятностей ЧС, а также жизнеобеспечение эвакуированных в районе
размещения. В случае возникновения пожара безопасный вывод людей является
первоочередной задачей. Поэтому проводится целый комплекс работ по пожарной
безопасности, в числе которых также имеется расчет эвакуации при пожаре. Этот
расчет был продемонстрирован в данной курсовой работе. Он выполняется в
соответствии с методическими указаниями и ГОСТ 12.1.004-91.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 требуемый
уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью систем пожарной
безопасности должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия опасных
факторов в год в расчете на каждого человека, а допустимый уровень пожарной
опасности для людей должен быть не более 10-6 воздействия опасных факторов
пожара, превышающих предельно допустимые значения, в год в расчете на каждого
человека. Расчет времени эвакуации является ключевым в данном случае.
. Исходные данные
Рисунок 1 - Схема зрительного зала
Характеристика объекта
Ширина прохода, м:
δ1= 1,4
δ2= 2,0
δ3=1,4
δ4= 2,0
δ5=2,3
Количество рядов:=6=12
Количество мест в ряду:=8=15
Ширина двери δдв,
м - 2,02. Расчетная часть
Для начала расчета времени эвакуации
составляется схема эвакуации.
Первично рассчитываются параметры пути эвакуации
для тупиковых участков 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Расчет параметров пути эвакуации для участка 1.
Определяется плотность людского потока (D1) на
первом участке пути, м2/м2. Её вычисляют по формуле:
где N1 - число людей на первом участке, чел.;-
средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая равной, м2,
взрослого без одежды 0,1- длина первого участка пути, м;
1 - ширина первого участка пути, м.
Определяются скорость и
интенсивность людского потока на 1 участке пути по таблице 1 ГОСТ 12.1.004-91:
Таблица 1 - Скорость и интенсивность
движения людского потока.
|
Плотность
потока Di м2/м2
|
Горизонтальный
путь
|
Дверной
проем
|
Лестница
вниз
|
Лестница
вверх
|
|
Скорость
uм/мин.
|
Интенсивность
q м/мин.
|
Интенсивность
qм/мин.
|
Скорость
uм/мин.
|
Интенсивность
q м/мин.
|
Скорость
uм/мин.
|
Интенсивность
q м/мин.
|
|
0,01
|
100,0
|
1,0
|
1,0
|
100,0
|
1,0
|
60,0
|
0.6
|
|
0,05
|
100,0
|
5,0
|
5,0
|
100,0
|
5,0
|
60,0
|
3,0
|
|
0,10
|
80,0
|
8,0
|
8,7
|
95,0
|
9,5
|
53,0
|
5,3
|
|
0,20
|
60,0
|
12,0
|
13,4
|
63,0
|
13,6
|
40,0
|
8,0
|
47,0
|
14,1
|
16,5
|
52,0
|
15,6
|
32,0
|
9,6
|
|
0,40
|
39,0
|
15,6
|
18,4
|
40,0
|
16,0
|
26,0
|
10,4
|
|
0,50
|
33,0
|
16,5
|
19,6
|
31,0
|
15,5
|
22,0
|
11,0
|
|
0,60
|
27,0
|
16,2
|
19,0
|
24,0
|
14,4
|
18,0
|
10,8
|
|
0,70
|
23,0
|
16,5
|
18,0
|
18,0
|
12,6
|
15,0
|
10,5
|
|
0,80
|
19,0
|
15,2
|
17,3
|
13,0
|
10,4
|
13,0
|
10,4
|
|
0,90
и более
|
15,0
|
13,5
|
8,5
|
8,0
|
7,2
|
11,0
|
9,9
|
Определяется время движения людского
потока по первому участку пути (t1), мин. Его вычисляют по формуле:
где l1 - длина первого участка пути,
м;, - значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на
первом участке, определяется в зависимости от плотности D, м/мин
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 2.
Определяются скорость и
интенсивность людского потока:
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 3.
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 4.
Расчет параметров пути эвакуации для участка 5.
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 6.
Параметры тупиковых участков
посчитаны. Далее производится расчет участков, на которых происходит слияние
потоков.
Маршруты эвакуации до эвакуационного
выхода.
Маршрут №1:
1-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-30-дв.;
Маршрут №2:
4-24-25-26-27-28-29-30-дв.
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 7.
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 8.
На этом участке происходит слияние
потоков 1 и 7.
Интенсивность движения (qi,), м/мин,
вычисляют по формуле
где qi-1- интенсивность движения
людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин.
i-1 - ширина участков пути слияния,
м;
i - ширина рассматриваемого участка
пути, м.
Проверяем условие, 
.Данное
условие выполняется (7,41<16,5).
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 9.
На этом участке происходит слияние
потоков 1 и 8.
Проверяем условие, 
.Данное
условие выполняется (11,12<16,5).
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 10.
На этом участке происходит слияние
потоков 1 и 9.
Проверяем условие, 
.Данное
условие выполняется (14,83<16,5).
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 11.
На этом участке происходит слияние
потоков 1 и 10.
Проверяем условие, 
.Данное
условие не выполняется (18,54>16,5).
На участке 11 образовалась задержка.
С участка 11 по участок 17 ширина прохода не изменяется, а количество людей
увеличивается, соответственно интенсивность в любом случае будет превышать
нормативное значение. Соответственно до участка №17 определять интенсивность и
скорость расчетным путем не требуется. Они будут равны соответственно:= 13,5 
= 13,5
Определяется время задержки на
участках 11-17:
На участке 18 изменяется ширина
прохода. Определяется интенсивность.
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 18.
На этом участке происходит слияние
потоков 6 и 17.
Проверяем условие, 
.Данное
условие не выполняется (16,91>16,5).
На участке 18 образовалась задержка.
С участка 18 по участок 23 ширина прохода не изменяется, а количество людей
увеличивается, соответственно интенсивность в любом случае будет превышать
нормативное значение. Соответственно до участка №23 определять интенсивность и
скорость расчетным путем не требуется. Они будут равны соответственно:
= 13,5 = 13,5
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 24.
На этом участке происходит слияние
потоков 3 и 4.
Проверяем условие, 
.Данное
условие выполняется (13,89<16,5).
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 25.
Проверяем условие, 
.
Данное условие не выполняется
(25,46>16,5).
На участке 25 образовалась задержка.
С участка 25 по участок 28 ширина прохода не изменяется, а количество людей
увеличивается, соответственно интенсивность в любом случае будет превышать
нормативное значение. Соответственно до участка №28 определять интенсивность и
скорость расчетным путем не требуется. Они будут равны соответственно:
= 13,5 = 13,5
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 29.
На этом участке происходит слияние
потоков 2 и 28.
Ширина участка 29 больше ширины
участка 28.
Проверяем условие, 
.Данное
условие не выполняется (19,57>16,5).
Расчет параметров пути эвакуации для
участка 30.
На этом участке происходит слияние
потоков 23 и 29.
Расчет параметров эвакуации на
участке дверного проема
Для дверного проема:= 15 = 8,5
Расчетное время эвакуации людей из
зрительного зала принимается равным сумме наибольшего времени движения людского
потока по маршруту до эвакуационного выхода и времени движения на участке
эвакуационного выхода.
Диктующим является маршрут №1.
.Определение необходимого времени
эвакуации аналитическим путем
эвакуация безопасный
поток
Исходные данные
Помещение театрального зала без
колосниковой сцены.
Помещение размерами 24,8х9,5(235,6
м2);
Высота помещения 12 м;
Вид горючего материала - Дерево
(кресла) + деревянная обивка стен;
Относительная пожарная нагрузка-q=60
кг/м2;
Окон нет;
Количество дверей-1, размеры дверей
(b*h)-( 2,0*2,0);
Геометрический объем помещения равен
Vгеом=2827,2 м3;
Низшая теплота сгорания Qн= 13,8
МДж*кг-1
Коэффициент полноты сгорания- 
= 0,97;
Коэффициент теплопотерьf= 0,25;
Начальная температура воздуха в
помещении t0= 25 оС;
Скорость выгорания материала yF= 0,014 кг×м-2с-1;
Линейная скорость распространения
пламени для театрального зала
u
= 3 м/мин.;
Коэффициент отражения предметов на
путях эвакуации α
= 0,3;
Начальная освещенность Е = 50 лк.;
Предельная видимость в дыму tпр= 20
м.;
Коэффициент дымообразованияDm =23 Нп×м2×кг-1;
Удельный выход токсичных газов при
горении древесины принимается:
для СО - 0,024 кг/кг;
для СО2 - 1,51 кг/кг;
Удельный расход кислорода
LО2=1,26кг/кг.
Определение необходимого времени
эвакуации аналитическим путем
Аналитически необходимое время
эвакуации людей (tиб) из рассматриваемого помещения рассчитывается по формуле,
как произведение критической для человека продолжительности пожара на
коэффициент безопасности:
Расчет tнв. производится для
наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим
темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывается
значение критической продолжительности пожара (tкр) по условию достижения
каждым ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей. Из полученных
в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается
минимальное:
Значение критической температуры по
условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне
пребывания людей находите по формулам:
по повышенной температуре
по потере видимости
по пониженному содержанию кислорода
по каждому из газообразных токсичных
продуктов горения
Высота рабочей зоны рассчитывается
по формуле
Тогда
Расчет свободного объема воздуха
Расчет размерного параметра В
В - размерный комплекс, зависящий от
теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг. Он рассчитывается
по формуле:
Расчет размерного параметра А
Параметр А рассчитывается для
пожаров с прямоугольной формой по формуле:
Расчет безразмерного параметра Z
производится по формуле:
Расчет критического времени по
повышению температуры
Расчет критического времени по
потере видимости
Расчет критического времени по
пониженному содержанию кислорода
Расчет критического времени по
каждому из газообразных токсичных продуктов горения
По содержанию окиси углерода
По содержанию двуокиси углерода
Под логарифмом получилось
отрицательное число, соответственно данный ОФП не представляет опасности для
жизни людей.
Определение критического времени.
Критическое время определяется с
помощью выражения
Для рассматриваемого помещения
наибольшую опасность будет представлять опасный фактор пожара (далее ОФП) - по
содержанию окиси углерода. Критическое время продолжительности пожара для людей
составит 4 минуты 43 секунды.
Нормативное определение требуемого
времени эвакуации
В соответствии с таблицей 12
«Необходимое время эвакуации из зального помещения при его объеме…» СНиП
2.08.02-89*, время эвакуации из зала без колосниковой сцены объемом до 5 тыс.
м3 должно быть не более 2 минут.
Расчетное время эвакуации составило
3,31 минуты.
Определение соответствия времени
эвакуации с нормативным производится путем сравнения данных, получившихся в
результате расчетов с нормативными. Тогда:
,31>2.
Время эвакуации из данного зала
превышает установленные нормы. Необходимо произвести ряд объемно-планировочных
изменений для того, чтобы время эвакуации соответствовало нормативному
значению.
Список используемой литературы
ГОСТ
12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования. - М.: Государственный
комитет по стандартам, 1999. -77 с.
СНиП
2.08.02-89* "Общественные здания и сооружения".
СНиП
21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. Госстрой России. - М.:
ФГУ ЦПП, 2002. - 16 с.
Жук
А.И. Расчет параметров эвакуации людей. Методические указания к выполнению
курсовой работы по дисциплине «Пожарная безопасность в строительстве». - Уфа,
2010. - 44с.
СТО
УГАТУ 016-2007. Стандарты организации. Графические и текстовые конструкторские
документы. Общие требования к построению, изложению и оформлению.- Уфа, 2007. -
92с.
Приложение А
(Обязательное)
Схема эвакуации