Особливості й параметри руху людей під час евакуації

Рух людей має місце у всіх приміщеннях будівель та споруд, які пов'язані з перебуванням в них людини. Для цих цілей у будівлях передбачаються комунікаційні приміщення та інші спеціальні пристрої: входи й виходи, коридори, сходи, вестибюлі, фойє, проходи тощо. Комунікаційні приміщення можуть займати досить значну площу, яка складає у ряді випадків понад 30% від робочої площі будівлі.

Особливе значення набуває рух людей у разі виникнення пожежі у будівлі, оскільки існує реальна загроза для їх життя та здоров'я.

Вимушений процес руху людей із зони, де можливий вплив на них небезпечних факторів пожежі, називається ЕВАКУАЦІЄЮ.

Евакуація досягається шляхом самостійного руху людей назовні з небезпечної зони, а також несамостійного переміщення людей, які належать до маломобільних груп населення, що здійснюється обслуговуючим персоналом та іншими людьми.

РЯТУВАННЯ являє собою вимушене переміщення людей назовні при впливові на них небезпечних факторів пожежі або при виникненні безпосередньої загрози цього впливу. Рятування здійснюється самостійно, за допомогою пожежних підрозділів або спеціально навченим персоналом.

У звичайних умовах рух всередині будівель визначається розумною волею та бажанням людей. При пожежі процес евакуації починається практично одночасно та має чітку спрямованість - усі направляються до виходів. Як результат такого одночасного й орієнтованого руху та внаслідок обмеженої пропускної здатності евакуаційних шляхів та виходів утворюються великі щільності людських потоків, окремі евакуйовані починають застосовувати фізичні зусилля, що значно зменшує швидкість загального руху. Таким чином, виникає ситуація, коли чим швидше люди прагнуть покинути приміщення (будівлю), тим поволі це має місце.

Психологія індивідуальної та колективної поведінки людей при пожежах значною мірою визначається страхом, викликаним усвідомленням реальної небезпеки. Сильне нервове збудження активно мобілізує фізичні ресурси людини, однак при цьому має місце звуження свідомості, втрачається здатність об'єктивно усвідомлювати ситуацію в повному обсязі, оскільки увага повністю приділяється подіям, що мають місце. Під впливом стресового стану зростає навіюваність, команди сприймаються без відповідного ана-

лізу й оцінки, сильніше виявляється схильність до наслідування, дії людей стають неадекватними обставинам, що склалися. Панічні реакції виявляються, головним чином, у формі ступору (завмирання, безрухомість, нездатність до дій) або фуги (хаотичні кидання, біг, поверхнева орієнтація в обставинах). Основна маса людей, що евакуюються при пожежі, здатна до об'єктивної оцінки ситуації й розумних дій, проте, почуваючи страх та заражаючи їм один одного, може піддаватися паніці.

Люди, що рухаються в одному напрямку, створюють людський потік. Рух людей в потоці характеризується щільністю потоку D, швидкістю руху V, інтенсивністю руху q та пропускною здатністю ділянки шляху Q.

Щільність людського потоку [3] - важлива вихідна характеристика, що дозволяє визначати швидкість та інтенсивність руху. Вона визначається як кількість людей N, що розміщується на одиниці площі евакуаційного шляху F:

(7.1)

Зі збільшенням щільності потоку швидкість руху зменшується та при D = 9 люд·м^-2 для горизонтальних ділянок шляху не перевищує 15 м·хв^-1. Під час евакуації дорослих щільність може складати 10-12 люд·м^-2; при евакуації школярів - 20-25 люд·м^-2.

Швидкість руху людей в потоці залежить від виду шляху (горизонтальний шлях; сходи донизу; сходи догори; проріз) та щільності людського потоку.

Інтенсивність руху (питома пропускна здатність) характеризує кількість людей, що проходять через 1 м ширини шляху або проходу в одиницю часу, й також залежить від щільності потоку. Для дверних прорізів при щільностях людського потоку, близьких до граничних (D_гр ≥ 9 люд·м^-2), інтенсивність руху не є сталою величиною, яка залежить від ширини прорізу (рис. 7.1).

Інтенсивність руху є експериментальною величиною, для кожного виду шляхів та дверних прорізів визначається за формулою

(7.2)

де Q - пропускна здатність ділянки шляху;

δ - ширина ділянки або проходу.

Рис. 7.1. Залежність інтенсивності руху від ширини дверного прорізу

Пропускна здатність ділянки шляху в м²·хв^-1 характеризує кількість людей (середня площа горизонтальної проекції людини f складає: для дорослого в зимовому одязі - 0,125 м²·люд^-1, для дорослого в домашньому одязі -0,1 м²·люд^-1, для підлітка - 0,07 м2·люд^-1), яку вона здатна пропустити за одиницю часу, та визначається як добуток інтенсивності руху на ширину ділянки:

(7.3)

Використовуючи поняття пропускної здатності ділянки шляху, можна отримати формули для розрахунку інтенсивності руху та часу затримки руху при злитті людських потоків.

Якщо виникає злиття декількох людських потоків (рис. 7.2), то при безперешкодному русі повинна виконуватися умова:

(7.4)

або

(7.5)

звідки

(7.6)

Затримка руху людей на початку і-ої ділянки спостерігається при

(7.7)

Час затримки визначається як різниця часу евакуації з урахуванням пропускної здатності ділянок шляху:

(7.8)

Рис. 7.2. Схема злиття людських потоків

Час евакуації людей по і-й ділянці при кількості людей N_i та граничній пропускній здатності ділянки шляху Q_гр визначають за формулою

(7.9)

де q_гр - інтенсивність руху людей при граничної щільності (D ≥ 0,9), м·хв^-1.

Аналогічно

(7.10)

Отже,

(7.11)

Вивчення специфіки та використання параметрів руху людей дозволяє прогнозувати процес евакуації та передбачати необхідні умови безпеки при проектуванні будівель та споруд, особливо з масовим перебуванням людей.