CC BY
43
ИНДИВИДУАЛЬНО-ПОТОЧНАЯ МОДЕЛЬ ЭВАКУАЦИИ, КАК
ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД ВЕРОЯТНОСТНОГО ПОДХОДА ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКОВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЗДАНИЯХ
И.К. Баки ров, доцент, к.т.н., М.М. Файзулина, ФГБОУ ВО УГНТУ, г. Уфа
Модели реализации пожара и анализа поведения людей в момент эвакуации их из здания представляют собой сложные математические модели, которые в российском законодательстве представлены как отдельные элементы расчёта на пути определения величин пожарного риска. Авторами настоящей статьи предлагается использование вероятностного подхода с применением индивидуально-поточной модели и метода потоковых и стохастических сетей в комплексе.
В современном мире пожарная безопасность приобретает серьёзное научное обоснование посредством анализа физико-химических процессов пожара, оценки влияния различных критических элементов математических модели для прогнозирования развития пожара [2].
В соответствии с требованиями нормативных документов и актов в области
пожарной безопасности индивидуальный пожарный риск не должен превышать
-6 -1
величину нормативного пожарного риска, значение которого равен 10 год . Расчётная величина индивидуального пожарного риска определяется путём осуществления сбора исходных данных, их анализа и оценки показателей пожарной опасности помещений здания с выбором, согласно присвоенным баллам и индексам, назначения здания в целом [1].
Однако, для получения достоверной и полной оценки пожарного риска требуется знать значения двух параметров, а именно времени эвакуации людей из здания и времени блокировки путей эвакуации, которые можно вычислить только с помощью построения математических моделей [5].
Для вычисления расчётного времени эвакуации в РФ приняты законодательно и широко известны три основные математические модели движения людских потоков из здания:
- упрощённая аналитическая модель движения людей, позволяет выявить главные расчётные зависимости между критериями и закономерностями движения людей, а значит несут оценочный и поверхностный характер применяемых расчётов, который может использоваться только при простых траекториях движения людей из здания при пожаре;
- математическая модель индивидуально-поточного движения людей, при которой объектом оценки и анализа пожарных величин переменных является индивидуальный человек.
- имитационно-стохастическая модель движения людей. Такая модель выдаёт наиболее точные расчётные величины, поскольку делит здание на помещения, а помещения в свою очередь на отдельные отрезки путей эвакуации
шириной не более 1 м и выполняет параллельно много расчётных задач для каждого отдельного участка [4].
Вышеперечисленные модели относятся к количественному методу, который реализует вероятностный подход при разработке проектных решении и решений на момент эксплуатации зданий и сооружений в области обеспечения их пожарной безопасности.
При построении эвакуации людей из помещений здания важное значение имеют планировка здания, его конструктивные особенности и время нахождения людей в здании имеет вероятностный характер, поэтому для получения наиболее точных данных необходимо рассматривать эвакуацию людей с применением метода потоковых и стохастических сетей или по другому нечёткие сети Петри [3]. Соответствующий метод характеризуется и сопровождается графическими изображениями движения людского потока из помещений и в целом из здания. Подобное совмещение методов позволит чётко выполнить расчётные задачи и скорректировать результаты нечёткой оценки и анализа пожарного риска при эвакуации людей. Использование совмещённой индивидуально-поточной модели эвакуации и метода Петри легко подаётся программированию и доведению результатов расчётов до автоматизированного метода, который может быть выполнен с применением вычислительной техники.
Выбор математической модели расчёта времени эвакуации должна определятся с учётом индивидуальных особенностей, объёмно-планировочных решений, однотипности людей, площади их горизонтальных проекций, находящихся в здании, параметров путей эвакуации и скорости людей при разных группах мобильности.
Имитационно-стохастическая модель может быть эффективным методом для определения времени эвакуации людей и времени блокирования дверей до наступления критических значений опасных факторов пожара. Однако, такая модель не предполагает учёт сложных интегрированных сценариев реализации пожара и развития эвакуации людей из здания, а так же не учитывает все группы мобильности людей и комплексное достижение предельных значений до наступления превышения показателей развития опасных факторов пожара.
Индивидуально-поточная модель движения людей из здания позволяет учесть значения точечной плотности потока для нахождения скорости человека, при этом расчёт проводится для каждого человека отдельно в секунду времени, до тех пор пока все люди не эвакуируются из здания. Из расчёта также можно вывести время блокирования путей эвакуации для каждого помещения, этаже и здания в целом, вследствие чего будет проведён анализ, который покажет через какое время после обнаружения очага пожара будет заблокирован путь эвакуации движения людей.
Детальные расчёты с применением индивидуально-поточной модели движения людей позволит рассчитать точное, а самое главное максимальное и необходимое время эвакуации людей до момента блокирования выходов из здания, что уже приведёт к величине индивидуального пожарного риска, которая не будет превышать нормативных значений, следовательно, безопасность людей при возникновении пожара и очагов возгорания в момент эвакуации людей из
16
здания будет обеспечена.
Список использованной литературы
1 Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2 Бакиров И.К. Разработка метода оценки пожарных рисков твёрдых горючих веществ и материалов на производственных и складских объектах: Пожаровзрывобезопасность, 2011, Т. 20, № 9 - 35-41 с.
3 Бакиров И.К., Хафизов Ф.Ш., Султанов Р.М. Проблемы применения нормативных документов по пожарной безопасности // Пожаровзрывобезопасность, 2014, Т. 23, № 1 - 07-11 с.
4 Бакиров И.К. Что надо изменить, чтобы эффективно проверять объекты в области пожарной безопасности // Пожарная безопасность в строительстве, 2011, № 4 - 42-46 с.
5 Бакиров И.К. Влияние на пожарные риски вопросов, связанных с пожарной безопасностью в строительстве // Пожарная безопасность в строительстве, 2010, № 4 - 24-25 с.
