ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКИ ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ЗДАНИЯ

Действующие требования в области пожарной безопасности не всегда учитывают некоторые особенности объекта защиты (например, технологические решения, логистические, технические, инженерные, конструктивные и иные особенности), которые могут прямо или косвенно влиять на обеспечение пожарной безопасности.

В свою очередь, требования пожарной безопасности не разделяются на обязательные (те, которые направлены на защиту жизни и здоровья людей) и добровольные (те, что направлены на защиту личного имущества собственника). Это в свою очередь указывает на то, что прямое применение требований пожарной безопасности не сказывается на реальной ситуации с обеспечением пожарной безопасности, а действующие требования создают экономические затраты и ограничения для объекта и его собственника. Часто действующие требования не являются исчерпывающими и бывает, что их объема недостаточно для подтверждения соответствия или определения угрозы защищаемому объекту.

Исходя из действующего законодательства, обоснование технических решений возможно с помощью расчетов или проведения испытаний с использованием моделирования или с помощью проведения оценки рисков возникновения опасных явлений или процессов, которые выполняются по методикам, прошедшим сертификацию или апробацию.

Если рассмотреть основную действующую методику по оценке пожарной опасности объекта [1], можно заметить, что в ней содержится большое количество различных показателей, данных и больших математических формул. Это влияет на то, что возникают сложности при проведении расчетов вручную, возникает необходимость в применении специальных разработанных автоматических программ.

Кроме того, при использовании полной методики расчета [1], приходится проводить в большом количестве поиск и изучение специальной литературы для возможности проведения некоторых исследований и определения определенных показателей. Еще одну проблему составляет обоснованный выбор математической модели и сценария развития пожара. Таким программы не дешевые в использовании и требуют дополнительной подготовки и обучения при работе с ними.

Альтернативой такому подходу может являться применение экспресс-оценки некоторых параметров. Такой подход подразумевает измерение только наиболее доступных и ключевых параметров, значения которых содержатся в имеющихся материалов к объекту и могут быть определены при проведении обследования [2].

Рассмотрим применение такого подхода на примере моделирования эвакуации людей из здания.

Расчетное время эвакуации людей из здания устанавливается по времени выхода из него последнего человека.

Координаты рассматриваемых людей, которых задаются для расчета времени эвакуации изображены на рисунке 1.

Координаты каждого человека xi в начальный момент времени задаются в соответствии со схемой расстановки людей в помещениях (рабочие места, места для зрителей, спальные места и т. п.).

Координата каждого человека в момент времени t определяется по формуле:

Рисунок 1 - Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Локальная плотность D_i(t) вычисляется по группе, состоящей из n человек, по формуле:

Если в момент времени t координата человека x_i(t), определенная по формуле (П3.1), станет отрицательной – это означает, что человек достиг границы текущего эвакуационного участка и должен перейти на следующий эвакуационный участок.

В этом случае координата этого человека на следующем эвакуационном участке определяется:

Количество людей, переходящих с одного эвакуационного участка на другой в единицу времени, определяется пропускной способностью выхода с участка Q_j(t):

Плотность людского потока на j-ом эвакуационном участке Dv_j(t) в момент времени t определяется по формуле:

В момент времени t определяется количество людей m с отрицательными координатами x_i(t), определенными по формуле (П3.1).

На рисунке 2 изображена блок-схема определения расчетного времени эвакуации людей из здания.

На основании заданных начальных условий (начальных координат людей, параметров эвакуационных участков) определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов с эвакуационных участков. Далее, в момент времени t = t + dt, определяется наличие ОФП на путях эвакуации. В зависимости от этого выбирается направление движения каждого человека и вычисляется новая координата каждого человека. После этого снова определяются плотности людских потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов. Затем вновь дается приращение по времени dt и определяются новые координаты людей с учетом наличия ОФП на путях эвакуации в этот момент времени. После этого процесс повторяется. Расчеты проводятся до тех пор, пока все люди не будут эвакуированы из здания.

Рисунок 2 - Блок-схема определения расчетного времени эвакуации людей из здания.

Таким образом, метод экспресс-оценки позволяет в короткие сроки и на высоком уровне провести оценку соответствия критериям, важным для выполнения какой-либо работы.

Основным требованием метода является то, что такие экспресс-технологии должны демонстрировать высокое соответствие результатов с полной оценкой пожарного риска, а также обеспечивать экономию человеческих, временных, материальных и других видов ресурсов, в том числе и сотрудников контрольно-надзорных органов [3].