Постановка задачи поиска рациональных планов эвакуации при чрезвычайных ситуациях из высотных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Постановка задачи поиска рациональных планов эвакуации при чрезвычайных ситуациях из высотных зданий

Данилин А.Н., Комяк В.В., Коссе А.Г.

Постановка проблемы. На территории Украины размещено 4987 зданий повышенной этажности и высотных. На сегодняшний день противопожарная защита как зданий повышенной этажности - от 26.5 до 47 м (т.е. от 10 до 16 этажей), так и высотных - выше 47м ( свыше 16 этажей) находится в критическом состоянии [1]. Для противопожарной защиты и безопасной эксплуатации из высотных жилых и общественных зданий, торговых и выставочных центров разработаны лишь рекомендации [2] ввиду отсутствия норм проектирования. В числе таких рекомендаций отмечается следующее. Во время расчета зданий на воздействия, которые возникают в результате чрезвычайных ситуаций, необходимо руководствоваться ГОСТ 27751-88. Проектирование высотных жилых и общественных зданий с условной высотой выше 73,5 м [2] необходимо осуществлять по индивидуальным техническим условиям, которые выполняются только организациями, имеющими разрешение Госстроя Украины согласно концепциям, разработанным Укр. НИИ ПБ ГСЧС Украины.

В мировой практике на протяжении последних 30 лет отсутствовали не только единые противопожарные требования к лифтам, но и оценка возможности их использования для эвакуации. Положение рещительно изменилось после разрушения высотных зданий Всемирного торгового центра в Нью-Йорке 11 сентября 2001 г. В отчете по анализу последствий этой трагедии “Final Report on Collaps of the World Center Towers ” (NIST NCSTAR I. USA, 2005) указывается “Использование лифтов и активные самостоятельные действия при эвакуации сохранили жизнь примерно 3 тысячам человек”. Теперь NFPA регламентированы [8, 9], требования для эвакуационного лифта и организации его использования при возникновении пожара. Нормативно-правовой документ IBC (международные строительные нормы) [10] устанавливает, что для зданий выше 128м при наличии эвакуационного лифта допускается не устраивать дополнительную лестничную клетку. Британский стандарт [11] ввел также понятие “эвакуационный лифт” и регламентировал технические и организационные требования по его использованию. Но основным международным документом по использованию “эвакуационного лифта” является международный стандарт ISO/TR 25743-2010 [12]. Цель документа - оценка проектных решений лифта для возможности его использования при чрезвычайной ситуации (в том числе при пожаре).

Постановка задачи. Пусть для проектирования определены: трехмерный объект любой пространственной формы (в частном случае, параллелепипед), описывающий высотное здание, количество этажей в нем с предполагаемым количеством людей , их местоположением и структурой коридоров на каждом из этажей; количество лестниц с их местоположением ; количество лифтов , их вместимостью человек и их местоположением . Лифты могут быть выключены в моменты времени ( - начало ЧС, - необходимое время для эвакуации), а лестницы перекрыты в моменты времени . Другими словами, структура лестниц, лифтов и коридоров может меняться во времени, т.е , и . В случае невозможности эвакуации по лестницам и лифтам предусмотрена аварийная эвакуация с помощью средств аварийной эвакуации. Пусть количество видов используемых средств эвакуации составляет r, количество противопожарных отсеков в здании равно , т.е. где где , соответственно, первый, второй, …, -тый этажи  - го отсека, , определены места размещения -тых средств эвакуации, . Пути аварийной эвакуации людей состоят из пути от места их расположения до мест расположения средств эвакуации (или ), а затем от них - на крайние этажи отсеков с помощью средств аварийной эвакуации

Другими словами возникают следующая задача.

Необходимо найти

противопожарный защита безопасный эвакуационный

(1)

(2)

(3)

где - область допустимых решений задачи, описывающая ограничения задачи и ограничивающая изменения значений вектора параметров задачи .

Выводы. В работе построены содержательная и математические модели построения рациональных планов эвакуации на множестве возможных путей и средств эвакуации для каждого отрезка времени развития чрезвычайной ситуации из высотных зданий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Протипожежний захист будинків підвищеної поверховості.-Пожежна безпека. -Науково-технічний журнал. - 2011. - N3(138). - C. 24 - 27.

2. Будинки і споруди. Проектування висотних житлових і громадських будинків: ДБН В2.2.-24: 2009. - К.: Мінрегіонбуд України, 2009. - 101 c.

3. Комяк В.В.Моделі та методи розбиття і трасування для оцінки шляхів евакуації у висотних будівлях при проектуванні / В.В. Комяк: Автореф. дис. … канд. техн. наук: 01.05.02 «Математичне моделювання та обчислювальні методи». - Харків, 2014. - 25 с.

4. Великовский Л.Б. Вопросы эвакуации из высотных зданий / Л.Б.Великовский, В.В Холщевников // Архитектура СССР. - 1969. - №1. - С. 46 - 49.

5. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федер. закон от 22.07.2008г. № 123-ФЗ; принят Гос. Думой 04.07.2008г.; одобр. Сов. Федерации 11.07.2008г. // Собр. Законодательства РФ. - 2008. - №30(ч.I), ст.3579.

6. СНиП 35-01-2001. Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения: постановление Госстроя России от 16.07.2001 г. №73: введ.01.09.2001г. - М.: ГУП ЦПП, 2001; ОАО “ЦПП”, 2008.

7. Холщевников В.В. Эвакуация и поведение людей при пожарах / В.В. Холщевников, Д.А. Самошин: Учебное пособие. - М.: Академия ГПС МЧС Росси, 2009. - 191 с.

8. NFPA 101.Life Safety Code, 2009. URL: www.nfpa.org (дата обращения: 06.05.2014г.).

9. NFPA 5000. Building Construction and Safety Code, 2009. URL: www.nfpa.org (дата обращения: 06.05.2014г.).

10. 2009 International Building Code. - USA: International Code Council, Inc.,2009.

11. BS 9999: 2008. Code of practice for fire safety in the design, management and use of building. URL: http: // www. constructionstudents.co.uk./resources/DS%209999%202008.pdf (дата обращения: 06.05.2014г.).

12. ISO/TR 25743:2010. Lifts (elevators). - Study of the use of the lifts for evacuation an emergency. Standard by International Organization for Standardization (Technical Report), 04.01.2010.

Размещено на Allbest.ru