Постановка проблемы
При возникновении пожара в высотном здании аварийно-спасательные подразделения сталкиваются с многими трудностями во время проведения спасательных работ. Особое внимание привлекают ситуации, когда основные эвакуационные пути (лестницы, коридоры) заблокированы, и люди не могут ими воспользоваться. В подобных случаях предлагаются для использования специальные технические средства эвакуации (ТСЭ).
Анализ последних достижений и публикаций
В данное время разработаны различные виды ТСЭ: веревочные устройства, эластичные рукава, спасательные парашюты, специальные навесные лифты и т.п. [1]. В работе [2] сделана попытка классификации ТСЭ в зависимости от способа действия, конструкции, степени массовости и др. Применение этой классификации может оказаться весьма полезным для быстрого принятия управленческих решений по разработке и внедрению ТСЭ практическими работниками пожарной охраны для высотных зданий. Однако, при значительном количестве описаний конструкций и общих характеристик ТСЭ в литературе крайне мало попыток обобщения этих сведений и создания комплексного подхода к использованию ТСЭ в высотных зданиях.
Постановка задачи
Для успешной эвакуации людей в экстремальных условиях из высотных зданий при недоступности основных эвакуационных путей необходимо определить типовые наборы и необходимое количество ТСЭ в зависимости от их характеристик и особенностей объемно-планировочных и конструктивных решений высотных зданий.
Основное условие спасания людей с помощью ТСЭ описано в работе [3]:
[τэв = f(y1, y2, y3,…yi)] ≤ [τф = f(x1, x2, x3,…xi)] (1)
где τэв – фактическое время, необходимое для эвакуации людей из здания в безопасное место с помощью ТСЭ;
τф – время безопасного функционирования ТСЭ.
yi, xi – факторы, влияющие на продолжительность эвакуации людей и безопасную эксплуатацию ТСЭ, соответственно.
Фактическое время эвакуации одного человека с помощью индивидуального ТСЭ можно представить в виде суммы:
τэв = (tсооб + tп/вых + tреш + tп/тсэ) + (tр/пол + tтсэ) = Stпоиск1 + Stисп1 , (2)
где tсооб -время от начала пожара до получения сообщения (информации) человеком об опасности;
tп/вых - время, затраченное на поиск выходов с этажа (из помещения);
tреш - время, необходимое для принятия решения об использовании ТСЭ (анализ информации, оценка ситуации, выбор варианта действий);
tп/тсэ - время, необходимое на поиск ТСЭ;
tр/пол - время приведения ТСЭ в рабочее положение, включая загрузку людьми коллективных ТСЭ дискретного действия;
tтсэ - время эвакуации с помощью ТСЭ (транспортирование человека в безопасное место);
Каждое из перечисленных выше слагаемых зависит от большого числа факторов. Перечисление этих факторов и учет их влияния могут быть предметом дополнительных исследований, постоянно дополняться и уточняться.
Для определения фактического времени эвакуации всех людей с этажа с помощью индивидуальных однотипных ТСЭ однократного применения (например, веревочных устройств или парашютов) при условии их достаточности необходимо применить коэффициент очередности (kоч), который в данном случае будет зависеть от количества людей на этаже (n), суммы ширины свободных для эвакуации внешних проемов (lсвоб) и эффективной ширины используемого ТСЭ (lэф). Формула при этом будет иметь вид:
n ∙ lэф
τэв = Stпоиск1 + Stисп1 ∙ kоч = Stпоиск1 + Stисп1 ∙ –––––– , (3)
lсвоб
Для определения фактического времени эвакуации всех людей с этажа с помощью индивидуальных однотипных ТСЭ многократного применения (например, веревочных устройств) формула запишется в следующем виде:
N n
τэв =Stпоиск1+Stисп1 ∙kоч+ kоч ∙tповт = Stпоиск1 +Stисп1 ∙–– + (tповт ∙–– - 1), (4)
Nт Nт
где tповт -время повторного приведения ТСЭ в рабочее положение (определяется в зависимости от вида средства).
Nт - количество задействованных ТСЭ.
Для определения фактического времени эвакуации всех людей с этажа с помощью коллективных однотипных ТСЭ дискретного действия многократного применения (например, навесного лифта) формула будет иметь вид:
τэв = Stпоиск1 ∙ kкол + Stисп1 ∙ kоч + tповт ∙ kоч =
n n
= Stпоиск1 ∙ kкол + Stисп1 ∙ ––––––– + (tповт ∙ ––––––– - 1) , (5)
nтсэ ∙ Nт nтсэ ∙ Nт
где nтсэ - вместимость дискретного ТСЭ;
kкол - коэффициент коллективности, учитывающий групповое перемещение людей к ТСЭ
Для определения фактического времени эвакуации всех людей с этажа с помощью коллективных однотипных ТСЭ непрерывного действия многократного применения (например, эластичного рукава) формула будет иметь вид:
n
τэв = Stпоиск1 ∙ kкол + Stисп1 ∙ kоч = Stпоиск1 ∙ kкол + Stисп1 ∙ ––– , (6)
Nт
В формулах (2)-(6) специально никак не учитываются многие факторы, оказывающие влияние на фактическое время эвакуации в реальных условиях, например, проявления паники, давка при попытке воспользоваться ТСЭ и др. Также, здесь не рассматриваются случаи эвакуации одновременно при помощи ТСЭ различных типов и с нескольких этажей.
Анализ группы факторов, от которых зависит продолжительность эвакуации людей (yi), позволяет выделить несколько наиболее важных из них.
y1 – факторы, характеризующие общее физическое и психологическое состояние, социальные и родственные связи людей, оказавшихся в опасной зоне. Они влияют на время принятия решения к действиям при пожаре (tп/вых, tреш).
y2 –факторы, характеризующие свойства систем противопожарной защиты, установок пожаротушения, систем оповещения и дымоудаления (время срабатывания, качество работы установок), которые в значительной мере влияют на перемещения людей (tсооб, tп/вых, tреш, tп/тсэ, tр/пол, kкол).
y3 – факторы, учитывающие использование ТСЭ в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных особенностей здания: этажности, размещения и устройства противопожарных отсеков и зон безопасности, количества и размещения людей на этажах, особенностей расположения несущих и ограждающих конструкций, внутренних и внешних проемов. Перечисленные факторы влияют на tп/вых, tп/тсэ, tтсэ, tповт.
y4 – факторы, характеризующие осведомленность людей касательно порядка использования основных путей эвакуации и поведения с ТСЭ, влияющие на tп/вых, tреш, tп/тсэ, tр/пол, kкол.
y5 – факторы, характеризующие действия обслуживающего персонала, принимающего первоочередные меры для эвакуации людей, влияющие на tп/вых, tп/тсэ, tр/пол, kкол.
Также, возможно существование и других факторов, от которых будет зависеть время эвакуации людей с верхних этажей высотного здания. Влияние этих факторов различно само по себе, а также для зданий разного типа и обусловлено множеством причин. Для выявления наиболее значимых факторов можно попробовать оценить связанные с ними риски.
Под понятием риск понимают количественную характеристику возможности реализации конкретной опасности (или ее последствий), измеряемой в соответствующих единицах [4]. В общем виде формула для вычисления риска (R) выглядит:
Скачать реферат