CC BY
26
И. В. КОСТЕРИН, канд. техн. наук, начальник отделения организации научных исследований экспертно-консалтингового отдела, ФГБОУ ВПО "Ивановский институт Государственной противопожарной службы МЧС России" (Россия, 153040, г. Иваново, просп. Строителей, 33; e-mail: kosteriniv@gmail.com)
В. И. ПРИСАДКОВ, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник отдела моделирования пожаров и нестандартного проектирования, ФГБУ "Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России" (Россия, 143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12)
УДК 614.841+519.2
ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ СБОРА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ЗДАНИЙ С МНОГОСВЕТНЫМИ ПРОСТРАНСТВАМИ
Дано описание методики сбора исходных данных для определения вероятности эвакуации людей из зданий с многосветными пространствами на основе анализа двух стохастических процессов: распространения опасных факторов пожара в зданиях с многосветными пространствами с дальнейшим блокированием эвакуационных путей и процесса эвакуации людей при пожаре в таких зданиях. Показано, что исходные данные можно разделить на два блока — детерминированные и вероятностные данные. Рассмотрено их содержание.
Ключевые слова: детерминированные данные; вероятностные данные; система входных факторов; генератор случайных чисел.
Статья является продолжением исследований, представленных в работах [1, 2]. В [2] приведена блок-схема имитационной системы, предлагаемой для расчета вероятности эвакуации. Конкретные числовые значения входных факторов, используемых в работе для определения вероятности эвакуации, будут приведены авторами в обзорах результатов дальнейших исследований.
Необходимые исходные данные можно разделить на два блока — детерминированные и вероятностные данные. После описания детерминированные данные подаются в блок вычисления распределений времени блокирования и времени эвакуации. Вероятностные данные разыгрываются с помощью генераторов случайных чисел, а затем также передаются в блок вычисления распределений времени блокирования и времени эвакуации.
К блоку детерминированных данных относятся объемно-планировочные характеристики исследуемого объекта, а также количество статистических испытаний. При моделировании процесса эвакуации рассматриваются размеры путей эвакуации, помещений, при моделировании распространения опасных факторов пожара (ОФП) — тип горючей нагрузки, ее расположение, количество.
Количество статистических испытаний задается исходя из требуемой степени точности проводимых расчетов.
В блок вероятностных данных предложено включать следующие:
• удельную скорость выгорания ууд (кг/(м2-с));
• линейную скорость распространения пламени по пожарной нагрузке Ул (м/с);
• дымообразующую способность D (Нп м2/кг);
• максимальную площадь пожара Smax (м2);
• высоту расположения очага пожара Ноп (м);
• количество эвакуирующихся с уровней атриума людей N/S (чел./м2);
• скорость движения людей при пожаре ¥дв (м/с);
• расположение эвакуирующихся на уровнях атриума людей (x, y);
• время начала эвакуации ^ э (мин).
Удельная скорость выгорания
Для нахождения параметров распределения данного фактора определяется набор веществ и материалов, составляющих горючую нагрузку на исследуемом объекте.
С помощью справочной литературы устанавливаются удельные скорости выгорания видов горючей нагрузки, их соотношение. Затем выбирается закон распределения фактора и рассчитываются параметры принятого закона распределения с помощью известных элементов теории вероятностей.
Линейная скорость распространения пламени по пожарной нагрузке
Для установления параметров распределения данного фактора определяется набор веществ и ма-
© Костерин И. В., Присадков В. И., 2014
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2014 ТОМ 23 №8
53
териалов, составляющих горючую нагрузку на исследуемом объекте.
С помощью справочной литературы принимаются линейные скорости распространения пламени по всем видам горючей нагрузки, характерным для объекта, а также их соотношение. Затем выбирается закон распределения фактора и находятся параметры принятого закона распределения с помощью известных элементов теории вероятностей.
Дымообразующая способность
Для определения параметров распределения данного фактора устанавливается перечень веществ и материалов, составляющих горючую нагрузку на исследуемом объекте.
С помощью справочной литературы определяются: дымообразующая способность всех видов горючей нагрузки, характерных для объекта, а также их соотношение. Затем выбирается закон распределения фактора и рассчитываются параметры принятого законараспределения с помощью известных элементов теории вероятностей.
Максимальная площадь пожара
Распределение максимальной площади пожара определяется исходя из анализа объемно-планировочных решений здания экспертным путем на основании прогнозных оценок площадей распространения пожара в здании.
В здании последовательно рассматриваются помещения объекта, для которых оцениваются максимальные площади возможных пожаров исходя из видов горючей нагрузки, находящейся в помещении, места ее расположения, количества, наличия в помещении автоматической установки пожаротушения, ее характеристик. Затем составляется таблица с указанием прогнозных оценок площадей пожаров в конкретных помещениях, выбирается закон распределения фактора. Параметры принятого закона распределения определяются с помощью известных элементов теории вероятностей.
Высота расположения очага пожара
Высота расположения очага пожара задается исходя из объемно-планировочных характеристик рассматриваемого объекта, т. е. высоты этажа, мест расположения горючей нагрузки. Диапазон изменения величины ограничен уровнем пола и высотой вероятного очага пожара, не превышающей высоту рассматриваемого объекта.
Число эвакуирующихся людей
на 1 м2 помещения
На исследуемом объекте с помощью натурных наблюдений устанавливается динамика изменения
количества людей на протяжении времени работы объекта для каждого этажа. Далее в расчетах используется отношение количества людей на этаже в данный момент времени к площади этого этажа, т. е. оценивается вероятность количества людей на этаже без привязки к конкретному времени суток. Максимальное число людей может задаваться исходя из требований нормативных документов в области пожарной безопасности по максимальной площади, приходящейся на человека в зависимости от типа объекта (к примеру, для торговли — 3 м2 на 1 чел., для кафе, фудкортов и т. д. — по фактическому числу посадочных мест и т. п.).
Экспериментальные данные, полученные с объекта, могут быть проверены на принадлежность к определенному закону распределения путем выдвижения гипотезы и использования известных критериев согласия.
Скорость движения людей при пожаре
При решении задачи по обоснованию закона изменения и установления области значений данного случайного фактора учитываются данные нормативно-технических документов, а также результаты экспериментальных исследований в данной области. Возможно также проведение экспериментальных исследований по установлению скорости движения людей на конкретном объекте [3].
Расположение людей на уровнях атриума
С помощью генератора случайных чисел на основе анализа объемно-планировочных решений исследуемого объекта сначала определяется максимальное количество людей в рассматриваемом сценарии пожара на уровне атриума, а затем с помощью генератора определяются координаты каждого человека на рассматриваемом объекте.
Время начала эвакуации
Характеристики данного фактора принимаются на основе анализа соответствующих нормативных документов в области пожарной безопасности [4,5], могут также использоваться данные экспериментальных исследований процесса эвакуации людей из зданий [3,6]. На основе анализа принимается закон распределения фактора, находятся параметры закона, а также параметры распределения.
В статье приведена методика определения случайных входных факторов, используемых в алгоритме определения вероятности эвакуации с целью возможности самостоятельного использования данной методики для проведения научных исследований, расчетов, а также ее дальнейшего совершенствования.
54
{ББИ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2014 ТОМ 23 №8
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. КостеринИ. В., Присадков В. И., ЛицкевичВ. В. Вероятностная модель оценки времени блокирования эвакуационных путей при развитии пожара в зданиях с многосветными пространствами // Пожаровзрывобезопасность. — 2012. — Т. 21, № 12. — С. 45-48.
2. КостеринИ. В., Присадков В. И., ЛицкевичВ. В., ФедориновА. В. Совершенствование методологии оценки вероятности эвакуации людей из многосветных объемов при пожаре в общественных зданиях // Пожаровзрывобезопасность. — 2012. — Т. 21, № 3. — С. 76-79.
3. Холщевников В. В. Людские потоки в зданиях, сооружениях и на территории их комплексов : дис. ... д-ра техн. наук. —М. : МИСИ, 1983.
4. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности : приказ МЧС России от 30.06.2009 г. № 382; введ. 30.06.2009 г. — М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.
5. МГСН 4.19-05. Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве : постановление Правительства Москвы от 28.12.2005 г. № 1058-ПП; введ. 28.12.2005 г. // Вестник Мэра и Правительства Москвы. —2006. — №7.
6. Белосохов И. Р. К проблеме формирования продолжительности времени начала эвакуации людей при пожаре // Технологии техносферной безопасности : Интернет-журнал. —Вып. 2(36). — Апрель 2011 г.
Материал поступил в редакцию 29 апреля 2014 г.
= English
DESCRIPTION OF REFERENCE DATA COLLECTION METHODS TO DETERMINE THE PROBABILITY FOR EVACUATION OF RESIDENTS FROM STRUCTURES WITH NUMEROUS CLERESTORY SPACES
KOSTERIN I. V., Candidate of Technical Sciences, Head of Research Expertise and Consulting Department, Ivanovo Institute of State Fire Service of Emercom of Russia (Stroiteley Avenue, 33, Ivanovo, 153040, Russian Federation; e-mail: kosteriniv@gmail.com)
PRISADKOV V. I., Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher of Modeling of Fires and Non-Standard Design Department, Federal State Establishment All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia (VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903, Russian Federation)
ABSTRACT
The article continues the authors' research devoted to the working out a new mechanism to calculate the probability for fire emergency evacuation of residents from structures with numerous free spaces (the atrium), based on the accounting of probabilistic nature of the processes of fire evacuation and the spread of combustion products.
Baseline data include blocks of deterministic and probabilistic data. Deterministic data include space-planning characteristics of the object, as well as the number of statistical tests.
The authors have proposed the list of factors considered as random, and the mechanism of their collection and processing, based on the usage of the known elements of the theory of probability (choice of the law of distribution of each factor, the definition of the parameters of the adopted law). The developed method can be applied to conduct scientific researches, calculations, as well as its further improvement.
Keywords: deterministic data; probabilistic data; system of entrance factors; random number generator.
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2014 TOM 23 №8
55
REFERENCES
1. KosterinI. V., PrisadkovV. I., LitskevichV. V. Veroyatnostnayamodelotsenkivremeniblokirovaniya evakuatsionnykh putey pri razvitii pozhara v zdaniyakh s mnogosvetnymi prostranstvami [Probabilistic model of estimation of the time of evacuation routes blocking the development from atrium at the fire in public buildings]. Pozharovzryvobezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2012, no. 12, pp. 45-48.
2. Kosterin I. V., Prisadkov V. I., Litskevich V. V., Fedorinov A. V. Sovershenstvovaniye metodologii otsenki veroyatnosti evakuatsii lyudey iz mnogosvetnykh prostranstv pri pozhare v obshchestvennykh zdaniyakh [Perfection of Methodology of the Estimation of Probability of Evacuation of People from Atrium at the Fire in Public Buildings]. Pozharovzryvobezopasnost—Fire and Explosion Safety, 2012, no. 3, pp. 76-79.
3. Kholshchevnikov V. V. Lyudskiye potoki v zdaniyakh, sooruzheniyakh i na territorii ikh kompleksov. Dis. dokt. tekhn. nauk [Outflows in buildings, structures and their complexes on the territory. Dr. techn. sci. diss.]. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering Publ., 1983.
4. Technique of determination of settlement sizes offire risk in buildings, constructions and structures of various classes of functional fire danger. Order ofEmercom of Russia on 30.06.2009 No. 382. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia Publ., 2009 (in Russian).
5. Moscow state construction norms 4.19-05. Multifunction high-rise buildings and complexes. Vestnik mera ipravitelstva Moskvy — Moscow Government Bulletin, 2006, no. 7 (in Russian).
6. Belosokhov I. R. K probleme formirovaniya prodolzhitelnosti vremeni nachala evakuatsii lyudey pri pozhare [On the problem of the formation of the length of time beginning of the evacuation in case of fire]. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti. Internet-zhurnal — Technology Technospheric Security. Internet Journal, issue 2(36), April 2011.
Издательство «П0ЖНАУКА»
Представляет книгу
ОГНЕТУШИТЕЛИ. УСТРОЙСТВО. ВЫБОР. ПРИМЕНЕНИЕ
Д. А. Корольченко, В. Ю. Громовой
В учебном пособии приведены классификация огнетушителей и конструкции основных их типов, средства тушения, используемые для зарядки огнетушителей, виды огнетушителей и правила их применения для ликвидации загораний различных веществ, рекомендации по расчету необходимого количества огнетушителей для разных объектов, по их размещению, хранению и техническому обслуживанию.
Рекомендации, содержащиеся в книге, разработаны на основе современных нормативных документов, регламентирующих конструкцию, условия применения, правила эксплуатации и технического обслуживания огнетушителей.
Учебное пособие рассчитано на широкий круг читателей: инженерно-технических работников предприятий и организаций, ответственных за оснащение объектов огнетушителями, поддержание их в работоспособном состоянии и своевременную перезарядку; преподавателей курсов пожарно-технического минимума и дисциплины "Основы безопасности жизнедеятельности" в средних и высших учебных заведениях; частных лиц, выбирающих огнетушитель для обеспечения безопасности квартиры, дачи или автомобиля.
121352, г. Москва, а/я 43; тел./факс: (495) 228-09-03; e-mail: mail@firepress.ru; www.firepress.ru
56
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2014 ТОМ 23 №8
