Моделирование процесса эвакуации из высотных зданий и сооружений с использованием пассажирских лифтов
Цель статьи моделирование эвакуации людей из высотного здания с применением лифтов в качестве одного из основных путей. При этом поставлены следующие задачи: 1) определить зависимость времени эвакуации от параметров движения людей разных групп мобильности; 2) сравнить расчетное время эвакуации по лестничной клетке и с использованием лифтов.
Прямых ссылок нет — публикация используется как справочный материал.
Объём оцифровки: 68,791 знаков. Ссылки внутри текста ведут на карточки источников и публикаций библиотеки.
LIFE SAFETY
https://doi.org/10.18322/PVB.2019.28.02.66-80
УДК 614.849
Моделирование процесса эвакуации из высотных зданий и сооружений с использованием пассажирских лифтов
1 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
(Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29)
2 FireCat (ИП “Карькин И. Н.”) (Россия, 620062, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 66, кв. 4)
РЕЗЮМЕ
Введение. В связи с возрастанием количества многоэтажных зданий и сооружений и тенденцией увеличения числа пожилых людей особенно остро встает вопрос об эвакуации людей с ограниченной мобильностью из таких зданий. В высотных зданиях пути эвакуации очень протяженные, что делает процесс эвакуации для данных групп не только трудным и опасным, но и физически невозможным. При этом большинство препятствий для использования лифтов в качестве основного пути эвакуации устранено если не полностью, то частично.
Цель статьи — моделирование эвакуации людей из высотного здания с применением лифтов в качестве одно- го из основных путей. При этом поставлены следующие задачи: 1) определить зависимость времени эвакуа- ции от параметров движения людей разных групп мобильности; 2) сравнить расчетное время эвакуации по лестничной клетке и с использованием лифтов.
Методика. Программный комплекс Pathfinder применялся для расчета эвакуации людей из смоделирован- ного здания. Время эвакуации рассчитывалось для случаев эвакуации как исключительно по лестницам, так и при частичном использовании лифтовых узлов. Расчеты проводились с учетом наличия маломобильной группы населения.
Результаты и обсуждение. Определено влияние на расчетное время эвакуации с использованием лифтов па- раметров времени (начала эвакуации и задержки подачи сигнала), состава потока (моделирование с учетом различных групп мобильности), а также этажа начала эвакуации для каждой группы. Выполнено сравнение времени эвакуации по лестничной клетке и с использованием лифтов. Получены зависимости наиболее опти- мального процентного соотношения количества людей, использующих первый и второй варианты эвакуации.
Заключение. Требования к пожаробезопасности лифтов столь же высоки, как и для незадымляемых лест- ничных клеток. В 60-этажных офисных зданиях (в отличие от 20-этажных) использование лифтов и меры по управлению людским потоком существенно сокращают расчетное время эвакуации. Для высотных зданий в перспективе необходимо рассматривать организацию эвакуации с применением лифтов.
Ключевые слова: многоэтажные здания и сооружения; пожарная безопасность; моделирование пожара;
эвакуация; параметры движения людей; опасные факторы пожара; пожарный лифт; группы мобильности.
Для цитирования: Гравит М. В., Карькин И. Н., Дмитриев И. И., Кузенков К. А. Моделирование процесса эвакуации из высотных зданий и сооружений с использованием пассажирских лифтов // Пожаровзрывобез- опасность / Fire and Explosion Safety. — 2019. — Т. 28, № 2. — С. 66–80. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.02.66-80.
) Дмитриев Иван Игоревич, e-mail: i.i.dmitriev@yandex.ru
Simulation of evacuation process in high-rise buildings and structures with using passenger elevators
1 Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (Polytechnicheskaya St., 29,
Saint Petersburg, 195251, Russian Federation)
2 FireCat (PE “I. N. Karkin”) (Pervomayskaya St., 66, Apartment 4, Ekaterinburg,
Sverdlovsk Region, 620062, Russian Federation)
ABSTRACT
Introduction. The number of multi-storey buildings and structures increases every year. Now there is an improving tendency of elderly people who remains be able to work even in old age. The issue of evacuation people with re- duced mobility is especially acute. In high-rise buildings, evacuation paths are very long, which makes the evacua- tion process for these groups not only difficult and dangerous, but also physically impossible. At the same time, most problems with using elevators as the main evacuation path have been almost solved.
The article’s purpose is to simulate the evacuation process from a high-rise building with using elevators as one of the main path. Tasks: 1) determine the evacuation time dependence on the movement parameters of people different mobility groups; 2) compare the evacuation time on the staircase and through the elevators.
66 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Methods. The Pathfinder PC was used to calculate the people evacuation from a modeled building. The evacuation time was calculated using both ladders exclusively and with partial use of vertical elevator units. The calculations were carried out taking into account the presence of the reduced mobility population group.
Results and discussion. The evacuation time was obtained using only the ladder and compared with the theore- tical computation. The effect on evacuation time with time parameters (the evacuation start and signal delay), the flow composition (various mobility groups), and the evacuation base level for each group are calculated.
The evacuation time is compared on the staircase and through elevators. Optimal percentage dependences of people, who use the first and second versions of evacuation, are obtained.
Conclusion. The requirements for fire elevators safety are as high as for non-smoke-free staircases. In 60-storey office buildings (in contrast to the 20-storey), the use of elevators and manage measures for the human flow signi- ficantly reduce the evacuation time. For high-rise buildings in the future, it is necessary to consider the organiza- tion of evacuation with the use of elevators.
Keywords: multi-storey buildings and structures; fire safety; fire simulation; evacuation; movement parameters of people; dangerous fire factors; fire lift; mobility group.
For citation: M. V. Gravit, I. N. Karkin, I. I. Dmitriev, K. A. Kuzenkov. Simulation of evacuation process in high-rise buildings and structures with using passenger elevators. Poarovzryvobezopasnost' / Fire and Explosion Safety,
2019, vol. 28, no. 2, pp. 66–80 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2019.28.02.66-80.
) Ivan Igorevich Dmitriev, e-mail: i.i.dmitriev@yandex.ru
Введение жилых людей (в возрасте 60 лет и старше) увели- Несмотря на развитие строительных технологий и чится в 3 раза и достигнет 2 млрд. чел., а в России — наличие “умной” электроники в уникальных и вы- 50 млн. чел. сотных зданиях и сооружениях, выполнение требо- Существует общемировая направленность на мо- ваний пожарной безопасности, а также принятие дернизацию инфраструктуры с целью обеспечить дополнительных мер по ее усилению продолжает ее адаптацию для маломобильных групп населе- оставаться одним из важнейших аспектов как на ния. Современные нормы пожарной безопасности этапе проектирования зданий и сооружений, так и должны учитывать доступность эвакуации для лиц в процессе эксплуатации объекта. С ростом этаж- пожилого возраста и МГН. Однако вопрос об эф- ности зданий увеличивается количество людей, про- фективной эвакуации маломобильных групп насе- живающих в пределах одного объекта, что прямо ления недостаточно изучен [3]. В первую очередь это пропорционально сказывается на плотности люд- касается высотных зданий, из которых инвалиды ского потока при эвакуации и, в свою очередь, отри- из-за своих физических особенностей (низкая ско- цательно влияет на показатель индивидуального рость движения, нарушение равновесия, рассеяние пожарного риска. И хотя по данным МЧС России внимания, недостаточная выносливость) не способ- наблюдается тенденция ежегодного снижения коли- ны эвакуироваться наравне со здоровыми людьми чества пожаров и числа погибших (табл. 1), данная [4, 5]. Кроме того, динамические габариты инвали- тема продолжает оставаться актуальной [1]. да (зона, которую человек занимает при движении Важным параметром, влияющим на скорость дви- с учетом вспомогательных средств передвижения) жения людского потока при эвакуации из здания, яв- практически в 2 раза превышают габариты здоро- ляется возрастной состав, тип и количество маломо- вого человека, что обуславливает определенные труд- бильных групп населения (МГН). По оценкам World ности при движении людей с ограниченными физи- Health Organization [2] к 2050 г. на планете число по- ческими возможностями в плотном потоке, особен- но в местах локальных сужений [6]. Таблица 1. Тенденция снижения количества пожаров и числа Протяженность путей эвакуации в высотных зда- жертв в период 2015–2017 гг. ниях и сооружениях достаточно велика, превышает Table 1. The tendency to reduce the number of fires and victims порой сотню метров. Это даже у здоровых людей in the period 2015–2017 может вызвать усталость, рассеяние внимания, не- Год / Year осторожность, что в конечном счете станет при- Показатель / Index чиной травматизма. Для пожилых людей и МГН 2015 2016 данный способ эвакуации становится особенно Количество пожаров 145942 139475 132406 трудным, опасным и порой физически невозмож- Number of fires ным [7]. Число погибших при по- В [8] отмечается, что лестницы не обеспечива- жарах, чел. 9405 8749 7782 ют достаточную пропускную способность для без- People died in fires, pers. опасной эвакуации людей из высотного здания. За- В том числе детей, чел. прет на использование лифтовых шахт аргумен- Including children, pers. 462 426 тируется не только тем, что шахта лифта является
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
по сути дополнительным каналом для распростра- опасности лифтов предъявляются требования столь нения дыма и продуктов горения, но и возможно- же жесткие, как и для лестничных клеток [7]. Эф- стью деформации самой конструкции, что приведет фективные объемно-планировочные решения позво- к аварийной остановке устройства в межэтажном ляют рационально распределять человеческие по- пространстве, заклиниванию дверей. Однако при токи по всем путям эвакуации [15], убирая возмож- правильной внутренней планировке внутреннего ные непроходимые препятствия на пути движения, пространства и требуемом пределе огнестойкости негативно влияющие на психоэмоциональное состо- конструкций лифтового узла [9] шахта будет изоли- яние человека и шансы его эвакуации в целом [16, 17]. рована от воздействия пожара, что обеспечит без- Исследования поведения людей во время пожара опасность ее использования. В настоящее время [18, 19] выявили, что, если при пожаре лифты про- проектируются пожарные лифты с применением должают функционировать, часть людей использует специальных огнестойких материалов [7], однако их при эвакуации. В пятиэтажных домах доля людей, в качестве путей эвакуации их рассматривать нельзя, использующих лифты, достигает 15 %, а в 20-этаж- так как согласно ст. 89 [10] лифт не является средст- ных зданиях (в статье рассматривались здания гос- вом эвакуации при пожаре (за исключением МГН тиниц) — 67 %. Стоит отдельно отметить, что эва- группы мобильности М4). куация из башен-близнецов после теракта 11 сен- Анализ источников, рассматривающих процесс тября 2001 г. при помощи лифтов обеспечила эвакуации [11–13], позволил сформулировать ряд спасение около 3000 чел. [20]. причин, препятствующих эффективной эвакуации В настоящее время, когда устранено большин- людей из высотного здания: ство причин, не позволяющих использовать лифт в 1) образование скоплений людей на входе в лест- качестве одного из основных путей эвакуации, ис- ничную клетку из-за ее ограниченной пропускной следования поведения людей в ситуации пожара способности и невозможности обеспечить беспре- рывное движение людей на нижних этажах из-за вы- подтверждают предрасположенность их к использо- сокой плотности потока. Большое скопление людей ванию лифта в качестве пути эвакуации. Известны в замкнутом пространстве приводит к нехватке воз- также реальные случаи успешного спасения жизней духа, что может служить причиной гибели от комп- с помощью данного технического средства. В связи рессионной асфиксии; с этим целесообразно рассмотреть возможность при- 2) отсутствие хорошей физической формы у лю- менения лифтов, особенно в высотных зданиях и дей, что не позволяет им преодолевать большие рас- сооружениях, в качестве основного пути эвакуации стояния по лестнице и является причиной ее низкой и перейти к комбинированной системе эвакуации пропускной способности; людей. 3) сложность транспортирования людей с физи- Программные комплексы, использующие в осно- ческими ограничениями категории МГН, в том чис- ве расчета индивидуально-поточную модель движе- ле лиц пожилого возраста. ния, получили широкое распространение во мно- В качестве негативного примера, иллюстриру- гих странах. В статье [21] описаны наиболее извест- ющего вышесказанное, можно привести эвакуацию ные представители расчетных программ данного при пожаре 1993 г. в ВТЦ в Нью-Йорке, длившуюся класса, среди которых Simulex (Англия), Pathfinder 6 ч. Движение по лестничной клетке людского по- (США), FDS+Evac (США – Финляндия), СИТИС тока высокой плотности привело к травмированию (Россия), Сигма ПБ (Россия), Fenix 2+ (Россия) и др. и гибели большого количества людей [14]. [22–28]. Существует ряд причин, препятствующих внед- В [29] подчеркивается, что из вышеперечислен- рению эвакуационных лифтов, часть которых при- ных программных комплексов именно в модели Path- ведена в [7], а именно: finder реализован наиболее точный алгоритм, преду- l задымление шахты и кабин лифтов; сматривающий интеллектуальное движение людей l отключение электроснабжения; в потоке (маневрирование, уклонение от столкно- l остановка лифта на этаже, охваченном огнем; вения, ускорение при наличии свободного простран- l деформация и заклинивание дверей лифтов на ства). В более поздних исследованиях [30] обраща- этаже пожара; ется внимание на то, что к результатам динамики l попадание воды при тушении пожара в шахту эвакуации, полученным в программных комплексах, лифтов; стоит подходить с осторожностью, так как данный l возможное переполнение кабин лифтов эвакуи- процесс сильно зависит от алгоритма программы. рующимися людьми. Так, например, алгоритм программного комплекса Большинство из перечисленных проблем реше- Pathfinder может завышать интенсивность движения но если не полностью, то частично. К пожарной без- людского потока в местах локального сужения, в ре-
68 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
зультате чего может быть занижено расчетное время Цель настоящей статьи — моделирование эвакуа- эвакуации. ции людей из высотного здания с применением лиф-
Одним из примеров успешного моделирования тов в качестве одного из основных путей эвакуации.
эвакуации в программе Pathfinder является расчет Для достижения поставленной цели решены сле- пожаробезопасности библиотеки университета в дующие задачи:
Нанкине [31]. l определены зависимости времени эвакуации от
В статье [32] уделяется особое внимание тому, параметров движения людей разных групп мо- что наличие специальных транзитных зон (убежищ) бильности в смоделированном высотном много- внутри здания превращает высотное сооружение в этажном офисном здании в ПК Pathfinder;
сеть пожаробезопасных отсеков. Промежуточные l проведено сравнение времени эвакуации по лест- технические этажи, помимо основного назначения ничной клетке и с использованием лифтов.
— расположения сетей и коммуникаций здания, превращаются в зоны для отдыха людей при эвакуа- Методика ции и безопасные места, в которых люди могут
Программный комплекс Pathfinder применялся укрыться от пожара. В проекте предусмотрено две для расчета эвакуации людей из смоделированного зоны безопасности — 20-й и 40-й этажи.
здания. Расчетное время эвакуации вычислялось
Стоит отметить, что для получения окончатель- для случаев эвакуации как исключительно по лест- ных данных по расчетному времени эвакуации, бо- ницам, так и при частичном использовании лифто- лее соответствующих реальности, к полученному вых узлов. Расчеты проводились с учетом наличия результату стоит прибавить время, затраченное на маломобильной группы населения. За единицу вре- начало эвакуации. В статье [33] подчеркивается, мени (временной шаг), отвечающую за точность мо- что человек тратит часть времени на анализ аварий- делирования, принято 0,50 с. Время начала эвакуа- ной ситуации, попытки собрать вещи. Данная за- ции tнач.эв = 170 с.
держка, по мнению авторов [34], является одной из
Смоделировано высотное здание (рис. 1 и 2) со основных причин травмирования и гибели людей.
следующими параметрами:
Особенно актуальна данная поправка для офис- l количество этажей — 60;
ных зданий и торговых комплексов. Несмотря на тот факт, что люди находятся в бодрствующем со- l количество секций — три по 20 этажей;
стоянии, много времени уходит на реакцию людей l количество жилых этажей в секции — 19 (20-й на оповещение о пожаре [35, 36], которая в офис- этаж — технический);
ных зданиях составляет примерно 170 с после сра- l высота этажа — 3 м;
батывания системы оповещения и управления эва- l полезная площадь этажа — 600 м2;
куацией (СОУЭ) [37]. При этом в [38] доказывается, l плотность 100 чел. на этаж (из расчета 1 чел. на что среднее время начала эвакуации может состав- 6 м2 полезной площади). Соотношение людей лять всего 17 с при профессиональной работе об- групп мобильности М1, М2, М3, М4 принято служивающего персонала бизнес-центров. Данный соответственно 90, 4, 4 и 2 %. При расчете при- параметр является комплексным и зависит от мно- нято избыточное количество лиц МГН (10 %) жества факторов, включающих как пожарно-техни- ческие характеристики здания, так и косвенные, на- пример уровень противопожарной политики руко- водства (культуры пожаробезопасности) [39].
При организации процесса эвакуации важно рас- сматривать решения, направленные не только на со- кращение времени эвакуации, но и на снижение плотности людских потоков. Это даст возможность минимизировать риски травматизма людей и обра- зования помех в процессе движения. В качестве наиболее эффективного решения стоит рассматри- вать поэтапную эвакуацию [11]. Схема организации поэтапной эвакуации основана на разделении пото- ков эвакуирующихся людей и предотвращении их пересечения. Пример инструкции по организации пешей поэтапной эвакуации (без использования лифтов) приведен в [40]. На основе результатов мо- Рис. 1. План типового этажа моделируемого здания офисного делирования рассчитана таблица временных задер- центра жек для каждого этажа рассматриваемой секции. Fig. 1. The standard floor plan of the simulated office building
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
Рис. 2. Разрез моделируемого здания офисного центра: а — движение лифта-шаттла с 1-го по 20-й этаж; б — движение лифта- шаттла с 1-го по 40-й этаж; в — общий разрез здания для обоих случаев
Fig. 2. Simulated office-building section: a — elevator-shuttle movement from the 1st to the 20th floor; b — elevator-shuttle movement from the 1st to the 40th floor; v — common building section for both cases
из-за демографической тенденции сохранения лифты, предусмотренные для транспортировки по- работоспособности населения пенсионного жарных команд, остальным же группам населения возраста и в условиях доступности среды; пользоваться лифтами запрещено. Их эвакуация идет l количество людей в каждой секции — по 1900 чел.; только по лестничным клеткам. Расчетное время эва- всего людей в здании — 5700 чел.; куации для групп М1–М3 для секции представлено l две П-образные лестницы типа Н3, марш — в табл. 3. 1350 мм; Полученное расчетное время эвакуации не про- l 6 лифтов на 13 чел., перемещающиеся в преде- тиворечит теоретическим результатам, представлен- лах секции (ускорение а = 1,2 м/с2, максималь- ным в статье [41] для одной лестницы и приведен- ная скорость движения vmax = 2,5 м/с); ным в табл. 4. В секции находится 1900 чел., следо- l 4 лифта-шаттла на 26 чел., по 2 на секцию (а = = 1,2 м/с2, vmax = 4 м/с), которые являются вер- вательно, на одну лестницу приходится 950 чел. тикальными связями между 1-м этажом здания При этом стоит учитывать, что в табл. 4 указана и 1-м этажом 2-й и 3-й секций (20-м и 40-м эта- нижняя граница временного интервала. жами соответственно). Рассмотрим изменение скорости эвакуации при Подбор лифтов представлен в табл. 2. использовании лифтов группами мобильности М2 Методика расчета вертикального транспорта в и М3 при различных вариантах уровня посадочного общественных зданиях приводится в прил. 2 не- этажа (табл. 5). актуализированного нормативного документа “По- Из табл. 5 видно, что, помимо сокращения вре- собие по проектированию общественных зданий и мени эвакуации лиц групп М2 и М3 при использо- сооружений к СНиП 2.08.02–85”. Представленный вании ими лифта, наиболее рационально забирать в Пособии расчет аналогичен расчету в ГОСТ Р людей, начиная с первых этажей. Примем за эффек- 52941–2008 (Лифты пассажирские. Проектирова- тивный уровень начала эвакуации лиц групп М2 и ние систем вертикального транспорта в жилых зда- М3 4-й этаж. ниях), поэтому, несмотря на то что расчет приведен Рассмотрим влияние временнуй задержки нача- для жилых задний, используем его и для общест- ла эвакуации на общее время эвакуации в пределах венных. одной секции (табл. 6). Данная мера должна обес- Результаты и их обсуждение печить уменьшение плотности людского потока и, Рассмотрим эвакуацию отдельной секции (1–19-й как следствие, предотвратить образование заторов, этажи). препятствующих его эффективному движению. За- Согласно ст. 89 [10] для эвакуации людей, отно- держка достигается за счет задержки подачи сигна- сящихся к группе мобильности М4, используются ла СОУЭ на определенных этажах.
70 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Таблица 2. Подбор лифтов по ГОСТ Р 52941–2008
Table 2. Elevator selection in according to National Standard of the Russian Federation 52941–2008
Внутри- Лифты-шаттлы секционные Elevator-shuttles
№ лифты 1-19-й 1–40-й п/п Показатель / Index
Inside этажи этажи
No.
section 1–19th 1–40th elevator floors floors
I Коэффициенты / Coefficients
1 Коэффициент вероятной высоты подъема лифта / Coefficient of the probable 0,7 0,7 0,7 height of the elevator
2 Коэффициент заполнения кабины лифта при подъеме / Coefficient of the ele- 0,8 0,8 0,8 vator car filling during the ascent
3 Коэффициент заполнения кабины лифта при спуске / Coefficient of the eleva- 1 1 tor car filling during descent
4 Показатель интенсивности пассажиропотока1 / Indicator of the passenger traffic 4 4 intensity1
II Параметры лифта / Lift parameters
1 Грузоподъемность, кг / Elevator capacity, kg 1000 2000
2 Номинальная вместимость кабины , чел. / Nominal capacity of the cabin , pers.
2
13,0 26,0 26,0
3 Скорость движения лифта, м/с / Elevator speed, m/sec 2,5 4,0 4,0
4 Путь, проходимый лифтом при разгоне до номинальной скорости и тормо- 7,0 16,0 16,0 жении от номинальной скорости до полной остановки, м / Elevator path during acceleration to nominal speed and braking to the full stop, m
III Результаты расчета количества лифтов / Calculation results of the elevator number
1 Высота подъема лифта от уровня пола основного посадочного этажа до 54,00 60,00 120,00 уровня пола верхнего обслуживаемого этажа, м / Lifting elevator height from the base level to the upper served floor, m
2 Вероятная высота подъема лифта, м / Probable elevator lifting, m 37,80 42,00 84,00
3 Число вероятных остановок лифта выше основного посадочного этажа при 8,17 2,00 2,00 подъеме / The possible elevator stops number above the base floor during lifting
4 Число вероятных остановок лифта выше основного посадочного этажа при 9,59 2,00 2,00 спуске / The possible elevator stops number above the base floor during descent
5 Число вероятных остановок лифта за круговой рейс выше основного поса- 17,76 4,00 4,00 дочного этажа / The possible elevator stops number of circular voyage is higher than the main landing
6 Затраты времени на разгон лифта до номинальной скорости, торможение от 12,00 12,00 12,00 номинальной скорости до полной остановки, пуск лифта, открывание и закрывание дверей, с / The acceleration elevator time to the nominal speed, deceleration from the nominal speed to a complete stop, the elevator start, the opening and closing of the doors, sec
7 Время на вход и выход пассажиров при подъеме, с / The entry and exit pas- 16,64 33,28 33,28 senger time during the ascent, sec
8 Время на вход и выход пассажиров при спуске, с / The entry and exit passen- 20,80 41,60 41,60 ger time during the descent, sec
9 Время на вход (выход) одного пассажира при ширине дверного проема 0,80 0,80 0,80 более 1000 мм, с / Time to enter (exit) for one passenger with a doorway width more than 1000 mm, sec
10 Суммарное время задержки, с / The total delay time, sec 262,61 134,88 134,88
11 Время кругового рейса, с / Circular voyage time, sec 279,53 158,37 188,37
12 Расчетный пятиминутный пассажиропоток при равномерной заселенности 72,00 76,00 76,00 этажей, чел./5 мин / Estimated five-minute passenger flow with uniform floor occupancy, pers. per 5 min
13 Расчетный часовой пассажиропоток, с / Estimated hourly passenger traffic, sec 864,00 912,00 912,00
14 Провозная способность лифта, чел.-ч / Elevator carrying capacity, pers. per hour 150,68 531,93 447,21
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
Окончание табл. 2 / End Table 2
Внутри- Лифты-шаттлы секционные Elevator-shuttles № лифты 1-19-й 1–40-й п/п Показатель / Index Inside этажи этажи No. section 1–19th 1–40th elevator floors floors 15 Необходимое число лифтов в здании / Required elevator number in the building 5,73 1,71 2,04 16 Принимаемое количество лифтов / Accepted number of elevators 6,00 2,00 2,00 17 Интервал движения лифтов, с / The interval of elevator movement, sec 46,59 79,18 94,18 1 Показатель интенсивности пассажиропотока характеризует число человек, подлежащих перевозке в течение 5 мин, % от числа людей, пользующихся лифтами в здании. / The indicator of passenger traffic intensity characterizes the number of peop- le to be transported for 5 minutes, % of the number of people using elevators in the building. 2 Определяется делением номинальной грузоподъемности лифта на 75 (вес одного пассажира). / It is determined by ratio the nominal elevator capacity to 75 (passenger weight).
Таблица 3. Расчетное время эвакуации из секции с 1-го по Для его минимизации необходимо сократить дли- 19-й этаж без использования лифтов тельность движения по лестнице, т. е. линеаризовать Table 3. Estimated evacuation time of a section 1–19 floor without график. the use of elevators Рассмотрим ситуацию, когда часть людей груп- Группа, не ис- Использование лифта пы М1 также использует лифт для спуска к базово- пользующая Using the elevator Время, му этажу (табл. 7). Данная мера должна привести Сценарий лифт Посадоч- с в идеальном случае к одновременному окончанию Scenario The group Группа ный этаж Time, that does not use sec эвакуации по лестничным клеткам и на лифтах. Group Boarding the elevator floor Вышеприведенные расчеты показали, что реше- ние назначить 4-й этаж уровнем начала эвакуации 1 М1, М2, М3 М4 (100 %) 1–19 людей групп М2 и М3 не является оптимальным для запроектированного здания. Большое скопление лю- Показано, что наличие задержки благоприятно дей, ожидающих прибытия лифта, при уменьшении сказывается на общем времени эвакуации (830 < 859) числа эвакуирующихся по лестнице создает суммар- (см. табл. 6). Впоследствии при расчете модели мож- ную задержку, приводящую к тому, что лифты при- но найти наиболее рациональное соотношение вре- езжают на базовый этаж позже окончания эвакуа- мени задержки сигнала СОУЭ для каждого этажа. ции по лестничным клеткам. При анализе графика зависимости количества Учитывая данные табл. 6, в качестве уровня, с ко- эвакуировавшихся людей от расчетного времени эва- торого должна осуществляться эвакуация граждан куации (рис. 3) отмечена точка перегиба, после про- групп мобильности М2 и М3, принимаем 7-й этаж. хождения которой функция нарастает более полого, Подберем такое соотношение людей группы М1 для что связано с неодновременным завершением эва- эвакуации на лифте, чтобы обеспечить минималь- куации по лестнице и на лифтах. ное суммарное время эвакуации (табл. 8). По завершении использования лифтов (М2, М3 Самым быстрым по времени стал сценарий с и М4) еще какое-то время люди группы мобильно- частичной эвакуацией 30 % людей группы М1, ко- сти М1 продолжают спускаться по лестнице, что торые были направлены на лифт с 7-го по 14-й этаж, приводит к увеличению общего времени эвакуации. и 40 % группы М1 — с 15-го по 19-й этаж (рис. 4).
Таблица 4. Минимальное расчетное время эвакуации из высотного офисного здания
Table 4. Minimum evacuation time of a high-rise office building
Ширина марша, мм, Минимальное расчетное время эвакуации, мин, при количестве людей, проектная/эффективная эвакуирующихся по одной лестнице, чел.
Width of the march, mm, The minimum evacuation time, min, with the number of evacuating people on one staircase, pers.
project / effective 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000
1078/882 9 17 33 50 66 83 99
1372/1176 7 13 25 36 48 60 72
1666/1470 6 10 19 29 38 48 57
72 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Таблица 5. Влияние на суммарное расчетное время эвакуа- График на рис. 4 представляет собой практиче- ции использования лифтов группами М2 и М3 в секции с ски линейную функцию, что свидетельствует об од- 1-го по 19-й этаж новременном завершении эвакуации по лестничной Table 5. Influence on the total time of groups M2 and M3 people evacuation through elevators in a separate section 1–19 floor клетке и на лифте. Более детально и точно вычис- лять процентное соотношение людей группы М1 не- Группа мобильности, Посадочный Время, Сценарий использующая лифт этаж с рационально, так как при эвакуации большая точ- Scenario Mobility group, Boarding Time, ность (несмотря на расчеты) не будет достигнута. using the elevator floor sec М4 (100 %) 1–19 2 М2, М3 (100 %) 2–19 М4 (100 %) 1–19 3 М2, М3 (100 %) 4–19 М4 (100 %) 1–19 4 М2, М3 (100 %) 7–19 М4 (100 %) 1–19 5 М2, М3 (100 %) 10–19 М4 (100 %) 1–19 6 М2, М3 (100 %) 13–19 Рис. 3. Зависимость количества эвакуировавшихся людей от расчетного времени эвакуации при использовании лифта Таблица 6. Влияние на суммарное расчетное время эвакуации группами М2 и М3 начиная с 4-го этажа задержки сигнала тревоги в секции с 1-го по 19-й этаж Fig. 3. Dependence of the number of people evacuated from the es- Table 6. Influence on the total evacuation time of the alarm delay timated time of evacuation when using the elevator by groups M2 in a separate section 1–19 floor and M3 from the 4th floor
Группа мобильности, Поса- Таблица 7. Влияние на суммарное время эвакуации частич- Схема задержки Время, Сцена- использу- дочный ного использования лифта группой М1 в секции с 1-го по сигнала*, с с рий ющая лифт этаж Scheme of the delay Time, 19-й этаж Scenario Mobility Boarding signal*, sec sec Table 7. Influence on the total evacuation time at partial using group, using floor the elevator elevators by group M1 in a section from 1st to 19th floor
М4 (100 %) 1–19 Группа мобильности, Посадочный
7 0-0-0 859 Сценарий использующая лифт этаж Время, с
М2, М3
4–19 Scenario Mobility group, Boarding Time, sec
(100 %) using the elevator floor
М4 (100 %) 1–19
М4 (100 %) 1–19
8 0-120-240 М2, М3
4–19 10 М2, М3 (100 %) 4–19
(100 %)
М1 (30 %) 7–19
М4 (100 %) 1–19
9 0-120-0-240-0-360 830 М4 (100 %) 1–19
М2, М3
4–19 11 М2, М3 (100 %) 7–19
(100 %)
М1 (30 %) 7–19
* Согласно ранее принятым допущениям эвакуация лиц групп М2 и М3 осуществляется начиная с 4-го этажа. М4 (100 %) 1–19
Сигнал запаздывает циклично, начиная со 2-го этажа, 12 М2, М3 (100 %) 7–19 с различными промежутками. Например, схема за-
М1 (30 %) 10–19 держки сигнала СОУЭ в сценарии 9 описывается как:
0-120-0-240-0-360, где 0 — задержка на 2-м этаже, 120 с М4 (100 %) 1–19
— на 3-м этаже, 0 — на 4-м этаже, 240 с — на 5 этаже, 13 М2, М3 (100 %) 7–19
0 — на 6-м этаже и 360 с — на 7-м этаже. / According to
М1 (40 %) 13–19 previously accepted assumptions, the evacuation of M2 and
M3 mobility groups is carried out starting from the 4th floor. М4 (100 %) 1–19
The signal is delayed cyclically with various intervals be- 14 М2, М3 (100 %) 7–19 ginning from the 2nd floor. For example, the delayed evacua-
М1 (40 %) 7–19 tion alert in Scenario 9 is described as: 0-120-0-240-0-360, where 0 is the delay on the 2nd floor, 120 sec — on the 3rd М4 (100 %) 1–19 floor, 0 — on the 4th floor, 240 sec — on the 5th floor, 0 — on 15 М2, М3 (100 %) 7–19 the 6th floor, and 360 sec — on the 7th floor. М1 (40 %) 10–19
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
Таблица 8. Влияние на суммарное расчетное время эвакуа- Таблица 9. Расчетное время эвакуации из всего высотного ции распределенного движения потока М1 через лифты в здания секции с 1-го по 19-й этаж Table 9. Estimated evacuation time from the entire high-rise Table 8. Influence on the total evacuation time by distributed building partial movement of the M1 human flow through elevators in a section 1–19 floor Использование лифта Using the elevator Время, Группа мобильности, Посадочный Сценарий с Сценарий использующая лифт этаж Время, с Scenario Обычный лифт Лифт-шаттл1 Time, Scenario Mobility group, using Boarding Time, sec Ordinary Elevator- sec the elevator floor elevator shuttle
М4 (100 %) 1–19 19 М4 (100 %) М1-М3 — только 1–19, 20–39, 40–59 М2, М3 (100 %) 7–19 16 691 лестница / only М1 (30 %) 10–14 the stairs М1 (40 %) 15–19 20 М4 (100 %) М2, М3, М4 20322 М4 (100 %) 1–19 с выбранными ра- 1–19, 20–39, (100 %) М2, М3 (100 %) 4–19 нее параметрами 40–59 М1 (~30 %) 17 М1 (30 %) 7–14 (внутри секции) / М1 (40 %) 15–19 with the previously selected parameters М4 (100 %) 1–19 (inside the section) М2, М3 (100 %) 7–19 18 687 1 Лифты-шаттлы доставляют людей из вестибюля каждой М1 (30 %) 7–14 из секций на первый этаж здания / Elevators-shuttles de- М1 (40 %) 15–19 liver people from the lobby sections to the first floor. 2 Без подбора настроек для шаттлов / No choice of settings for shuttles.
Рис. 4. Зависимость количества эвакуировавшихся людей от расчетного времени эвакуации при использовании лифта группами М2 и М3 начиная с 7-го этажа, 30 % М1 с 7-го по 14-й этаж, 40 % М1 — с 15-го по 19-й этаж Рис. 5. Зависимость количества эвакуировавшихся людей от Fig. 4. Dependence of the number of people evacuated on the es- расчетного времени эвакуации для всего здания timated time of evacuation when using the elevator by groups M2 Fig. 5. Dependence of the number evacuated people from esti- and M3 from the 7th floor, 30 % M1 — 7–14 floors, 40 % M1 mated evacuation time for the whole building —15–19 floors образом, можно путем последовательной интерпо- Вычислим расчетное время эвакуации из исход- ляции значений графика определить минимальное ного высотного здания. Результаты расчета представ- расчетное время эвакуации с одновременным ис- лены в табл. 9. пользованием обычных лифтов и лифтов-шаттлов, Рассмотрим график движения людских потоков равное 1770 с [42, 43]. Параметры эвакуации из сек- при эвакуации из всего здания (рис. 5). Неравномер- ции с 1-го по 19-й этаж приведены в табл. 10. ность в конце графика обусловлена отсутствием Сценарии с использованием лифтов получены с настроек людского потока относительно шаттлов, учетом схемы задержки сигнала СОУЭ (0–120–0– связывающих базовый этаж секции и первый этаж 240–0–360), оказавшейся по результатам табл. 6 здания. наиболее эффективной. Если продлить график до идеального случая ли- Исходя из результатов, представленных в табл. 10, нейной зависимости, то можно получить время, видно последовательное уменьшение суммарного когда эвакуирующиеся на лифтах-шаттлах и по лест- времени эвакуации при использовании мер, регули- ницам достигают 1-го этажа одновременно. Таким рующих людской поток.
74 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Таблица 10. Сводная таблица параметров эвакуации из сек- дены в табл. 11. В качестве параметров движения лю- ции с 1-го по 19-й этаж дей при использовании лифтов примем распределе- Table 10. Summary of evacuation parameters for the section ние, определяемое следующей схемой: М4 (100 %) 1–19 floor 1–19; М2 и М3 (100 %) 7–19; М1 (30 %) 7–14; Использование лифта М1 (40 %) 15–19. Только Using the elevator Время, Сцена- Применение лифтов в среднем позволяет сокра- лестница Посадоч- с рий Группа тить расчетное время эвакуации на 30 %. Для 20-этаж- Only ный этаж Time, Scenario мобильности ного здания использование лифтов и управление the ladder Boarding sec Mobility group floor людским потоком уменьшает длительность эвакуа- ции всего на 6 мин, что ставит под сомнение необ- 1 М1, М2, М3 М4 (100 %) 1–19 ходимость применения данного технического сред- М4 (100 %) 1–19 ства в качестве основного эвакуационного пути. 4 М2, М3 (100 %) 7–19 Однако в высотном 60-этажном офисном здании с М4 (100 %) 1–19 большой плотностью людей улучшение результата 11 М2, М3 (100 %) 7–19 723 превышает 15 мин (а при дополнительной настройке М1 (30 %) 7–19 людских потоков при использовании лифтов-шаттлов до 20 мин). М4 (100 %) 1–19 Выводы М2, М3 (100 %) 7–19 18 687 Требования к пожаробезопасности лифтов столь М1 (30 %) 7–14 же высоки, как и для незадымляемых лестничных М1 (40 %) 15–19 клеток. Большинство проблем, являющихся причи- нами запрета использования лифтов в качестве основ- ного эвакуационного пути, решено если не полно- Таблица 11. Итоговая таблица параметров эвакуации из от- дельной секции (1–19 этажи) и всего здания (1–60 этажи) стью, то частично. Опыт мирового проектирования Table 11. Summary table of evacuation parameters of the section подтверждает эффективность использования лифтов (1–19 floors) and the whole building (1–60 floors) при организации эвакуации во время пожара. Время эвакуации, с Улучшение времени Сравнение расчетного времени эвакуации по Evacuation time, sec Time of improvement лестничной клетке и с использованием лифтов по- Объект казало, что для 20-этажного здания использовать Object только с использова- с (мин) лифтовую систему в качестве одного из основных по лестнице нием лифтов % sec (min) эвакуационных путей нерационально. Для 60-этаж- ladder only with elevators Секция ного офисного здания, напротив, меры по управле- Section 1043 687 356 34 нию людским потоком существенно сокращают время пребывания людей в здании с очагом пожара, по- Здание Building 2998 2032 (1770)* 966 (1228) 32 (41) этому для высотных зданий в перспективе необхо- димо рассматривать организацию эвакуации с при- * В скобках указано потенциально возможное минималь- менением лифтов. ное значение расчетного времени эвакуации после на- стройки системы эвакуации и реализации баланса Для подтверждения результатов моделирования между людьми, спускающимися пешком по лестнице необходимо проведение натурных исследований, и использующими лифты. Получено путем линеариза- так как любое предположение в области новых тех- ции графика, приведенного на рис. 5. / The potential mi- нических решений должно обосновываться экспе- nimum value of the estimated evacuation time after setting риментальной сходимостью результатов с теорети- up the evacuation system and the implementation of a ba- ческими выкладками. Новые технические решения lance between people walking down the stairs and using elevators is presented in parentheses. It is obtained by graph по использованию лифтов, повышающие безопас- linearizing from Fig. 5. ность людей в условиях чрезвычайной ситуации, после теоретического обоснования и эксперимен- тального доказательства могут быть получены и Результаты сравнения времени эвакуации по усовершенствованы c помощью вычислительной лестничной клетке и с использованием лифтов све- техники.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Статистика пожаров в Российской Федерации за 2017 от 03.02.2018 // Электронная энцикло- педия пожарного дела. URL: wiki-fire.org/Статистика-пожаров-РФ-2017.ashx (дата обращения:
07.09.2018).
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
2. World health statistics 2014. — Geneva : World Health Organization, 2014. — 180 р. URL: http://www.so- ciologiadellasalute.org/rapporti/world_health_statistics_2014.pdf (дата обращения: 07.09.2018).
3. Холщевников В. В., Самошин Д. А., Истратов Р. Н. Эвакуация людей с физическими ограниче- ниями // Технологии техносферной безопасности. — 2012. — № 3(43). — 5 c.
4. Холщевников В. В., Самошин Д. А., Истратов Р. Н. Исследование проблем обеспечения пожар- ной безопасности людей с нарушением зрения, слуха и опорно-двигательного аппарата // По- жаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2013. — Т. 22, № 3. — С. 48–56.
5. Холщевников В. В., Самошин Д. А. Проблемы обеспечения пожарной безопасности людей с огра- ниченными возможностями в зданиях с их массовым пребыванием // Пожаровзрывобезопас- ность / Fire and Explosion Safety. — 2014. — Т. 23, № 8. — С. 37–52.
6. Самошин Д. А., Слюсарев С. В. К вопросу о статических и динамических габаритах пешеходов различных групп мобильности // Вестник МГСУ. — 2016. — № 4. — C. 84–93.
7. Холщевников В. В., Самошин Д. А. К вопросу безопасности использования лифтов при эвакуации из высотных зданий // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2006. — Т. 15,
№ 5. — С. 45–47.
8. Patton R. M. Fire-safety for the high-rise building // ASHRAE Journal. — 1973. — Vol. 15, No. 14. —
P. 34–41.
9. Gravit M., Dmitriev I., Ishkov A. Quality control of fireproof coatings for reinforced concrete structures //
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — 2017. — Vol. 90. — Article No. 012226.
DOI: 10.1088/1755-1315/90/1/012226.
10. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон РФ от 22.07.2008
№ 123-ФЗ (ред. от 29.07.2017). URL: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения:
05.10.2018).
11. Холщевников В. В., Самошин Д. А. Анализ процесса эвакуации людей из высотных зданий // Жи- лищное строительство. — 2008. — № 8. — С. 24–26.
12. Серков Б. Б., Самошин Д. А. Безопасная эвакуация людей при строительстве и эксплуатации вы- сотных зданий // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. — 2009. —
№ 2. — С. 32–36.
13. Холщевников В. В. Терминология или идеология — препятствие безопасной эвакуации людей из высотных зданий при пожаре // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2018.
— Т. 27, № 1. — С. 5–26. DOI: 10.18322/PVB.2018.27.01.5-26.
14. Isner M. S., Klem T. J. Fire investigation report: World trade center explosion and fire, New York,
February 26, 1993. — Quincy, MA : National Fire Protection Association, 1993.
15. Ройтман В. Обеспечение безопасности людей при пожаре в высотных зданиях // Алгоритм без- опасности. — 2006. — № 4. — С. 46–51.
16. Гравит М. В., Недрышкин О. В. Расчет пожарного риска с применением моделирования психо- эмоционального состояния человека // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. —
2014. — Т. 1, № 1(5). — С. 135–139.
17. Гравит М. В., Недрышкин О. В. Расчет пожарного риска с учетом психологических факторов //
Наука и инновации в технических университетах : материалы Восьмого Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых. — СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2014. — С. 71–72.
18. Siikonen M.-L., Barlund К., Kontturi R. Transportation design for building evacuation // ASME Work- shop to Focus on Elevator Emergencies in High-Rise Buildings. — New York, December 11, 2003.
19. Sekizawa A., Nakahama S., Notake H. Study on feasibility of evacuation using elevators in a high-rise building // ASME Workshop to Focus on Elevator Emergencies in High-Rise Buildings. — New York,
December 11, 2003.
20. Final report on the collapse of the World Trade Center towers / NIST NCSTAR 1. — Washington :
NIST, 2005. — 302 p. DOI: 10.6028/nist.ncstar.1.
21. Самошин Д. А., Дерюгин Д. П. Анализ математических моделей пешеходных потоков эвакуиру- емых людей (часть 1) // Технологии техносферной безопасности. — 2015. — № 5(63). — С. 90–97.
22. Thompson P., Wu J., Marchant E. Simulex 3.0: Modeling evacuation in multi-story buildings // Fire
Safety Science. — 1997. — Vol. 5. — P. 725–736. DOI: 10.3801/iafss.fss.5-725.
23. Pathfinder: Technical reference. Thunderhead engineering, 2009. URL: http://www.thunderheadeng.com/ pathfinder (дата обращения: 05.10.2018).
24. Korhonen T., Hostikka S. Fire Dynamics Simulator with Evacuation: FDS+Evac — Technical Refe- rence and User’s Guide / VTT Working Papers 119. — Espoo : VTT Technical Research Centre of
Finland, 2009.
76 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
25. Гравит М. В., Недрышкин О. В. Анализ моделей расчета опасных факторов пожара // Безопас- ность в чрезвычайных ситуациях : сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-практи- ческой конференции. — СПб. : Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Вели- кого, 2016. — С. 210–214.
26. Карькин И. Н., Скочилов А. Л., Зверев В. В., Контарь Н. А. Валидация и верификация эвакуацион- ной модели СИТИС: Эватек. No. 4152-ТТ2.5. — Екатеринбург : СИТИС, 2008. — 29 с.
27. Яковлев В. В., Гравит М. В., Недрышкин О. В. Перспективы развития программных комплексов расчета пожарного риска и проектирования процессов пешеходной динамики в условиях пожа- ра // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехниче- ского университета. — 2014. — № 1(190). — С. 224–230.
28. Недрышкин О. В., Гравит М. В. Программные комплексы моделирования опасных факторов по- жара // Пожарная безопасность. — 2018. — № 2. — С. 38–46.
29. Самошин Д. А. Современные программные комплексы для моделирования процесса эвакуации людей // Пожарная безопасность в строительстве. — 2011. — № 1. — С. 60–63.
30. Самошин Д. А., Дерюгин Д. П. Анализ математических моделей пешеходных потоков эвакуиру- емых людей (часть 2) // Технологии техносферной безопасности. — 2015. — № 6(64). — С. 110–119.
31. Li Ming-xin, Zhu Shun-bing, Wang Jing-hong, Zhou Zheng. Research on fire safety evacuation in a Uni- versity Library in Nanjing // Procedia Engineering. — 2018. — Vol. 211. — P. 372–378. DOI:
10.1016/j.proeng.2017.12.025.
32. Cowlard A., Bittern A., Abecassis-Empis C., Torero J. Fire safety design for tall buildings // Procedia
Engineering. — 2013. — Vol. 62. — P. 169–181. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.08.053.
33. Самошин Д. А. Расчет времени эвакуации людей. Проблемы и перспективы // Пожаровзвывобез- опасность / Fire and Explosion Safety. — 2004. — Т. 13, № 1. — С. 33–46.
34. Brennan P., Tomas I. Predicting evacuation response and fire fatalities // Proceedings of the 2nd Inter- national Symposium on Human Behaviour in Fire. — London : Interscience Communications Ltd.,
2001. — P. 321–332.
35. Samochine D. А., Boyce K. E., Shields T. J. An investigation into staff behaviour in unannounced evacua- tions of retail stores — implications for training and fire safety engineering // Fire Safety Science. —
2005. — Vol. 8. — P. 519–530. DOI: 10.3801/iafss.fss.8-519.
36. Шильдс Т. Дж., Бойс К. Е., Холщевников В. В., Самошин Д. А. Поведение персонала торговых комплексов при пожаре. Часть 1. Анализ реальных пожаров и видеозаписей неанонсированных эвакуаций с целью количественного и качественного описания влияния персонала на ход эваку- ации // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2005. — Т. 14, № 1. — С. 44–52.
37. Меркушкина Т. Г., Самошин Д. А., Хасуева З. С., Зыкова М. Ю. Особенности эвакуации людей из современных офисных зданий при пожаре // Технологии техносферной безопасности. — 2015.
— № 5(63). — С. 73–81.
38. Шильдс Т. Дж., Бойс К. Е., Самошин Д. А. Исследование эвакуации из торговых комплексов //
Пожаровзвывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2002. — Т. 11, № 6. — С. 57–66.
39. Самошин Д. А., Холщевников В. В. Проблемы нормирования времени начала эвакуации // По- жаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2016. — Т. 25, № 5. — С. 37–51. DOI:
10.18322/PVB.2016.25.05.37-51.
40. Gravit M., Dmitriev I., Kuzenkov K. Phased evacuation algorithm for high-rise buildings // MATEC Web of Conferences. — 2018. — Vol. 245. — Article No. 11012. DOI: 10.1051/matecconf/201824511012.
41. Pauls J. Elevator and stairs for evacuation: Comparison and Combination // ASME Workshop to Focus on Elevator Emergencies in High-Rise Buildings. — New York, December 11, 2003.
42. Dmitriev I., Kuzenkov K., Kankhva V. The use of elevators in the evacuation of high-rise buildings //
MATEC Web of Conferences. — 2018. — Vol. 193. — Article No. 03030. DOI: 10.1051/matecconf/
201819303030.
43. Gravit M., Dmitriev I., Kuzenkov K. Estimation of evacuation time with elevator application in high-rise buildings // MATEC Web of Conferences. — 2018. — Vol. 245. — Article No. 11011. DOI: 10.1051/ matecconf/201824511011.
REFERENCES
1. Fire statistics in the Russian Federation for 2017. Elektronnaya entsiklopediya pozharnogo dela / Elect- ronic Encyclopedia of Fire (in Russian). Available at: wiki-fire.org/Статистика-пожаров-РФ-2017.ashx
(Accessed 7 September 2018).
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
2. World health statistics 2014. Geneva, World Health Organization, 2014. 180 р. Available at: http://www.so- ciologiadellasalute.org/rapporti/world_health_statistics_2014.pdf (Accessed 7 September 2018).
3. V. V. Kholchevnikov, D. A. Samoshin, R. N. Istratov. Evacuation of people with physical disabilities.
Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety, 2012, no. 3(43), 5 p.
(in Russian).
4. V. V. Kholshchevnikov, D. A. Samoshin, R. N. Istratov. The study of fire safety provision for people with seeing, hearing and moving disabilities. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety,
2013, vol. 22, no. 3, pp. 48–56 (in Russian).
5. V. V. Kholshchevnikov, D. A. Samoshin. Problems of fire safety of disabled people in buildings with their mass presence. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2014, vol. 23, no. 8, pp. 37–52 (in Russian).
6. D. A. Samoshin, S. V. Slyusarev. To a question of static and dynamic dimensions of pedestrians of various groups of mobility. Vestnik MGSU / Proceedings of Moscow State University of Civil Engineer- ing, 2016, no. 4, pp. 84–93 (in Russian).
7. V. V. Kholshchevnikov, D. A. Samoshin. To the issue of safety of using elevators during evacuation from high-rise buildings. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2006, vol. 15, no. 5, pp. 45–47 (in Russian).
8. R. M. Patton. Fire-safety for the high-rise building. ASHRAE Journal, 1973, vol. 15, no. 14, рp. 34–41.
9. M. Gravit, I. Dmitriev, A. Ishkov. Quality control of fireproof coatings for reinforced concrete struc- tures. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2017, vol. 90, art. no. 012226. DOI:
10.1088/1755-1315/90/1/012226.
10. Technical regulations for fire safety requirements. Federal Law on 22 July 2008 No. 123-FZ (ed. on
29 July 2017) (in Russian). Available at: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (Accessed 5 Octo- ber 2018).
11. V. V. Kholshchevnikov, D. А. Samoshin. Analysis of the evacuation process of people from high-rise buildings. Zhilishchnoe Stroitelstvo / Housing Construction, 2008, no. 8, pp. 24–26 (in Russian).
12. B. B. Serkov, D. A. Samoshin. Safe evacuation during construction and operation of high-rise buildings.
Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya / Fire and Emergencies: Pre- vention, Elimination, 2009, no. 2, pp. 32–36 (in Russian)
13. V. V. Kholshchevnikov. Terminology or ideology — obstruction to safe evacuation of people from high-rise buildings in case of fire. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2018, vol. 27, no. 1, pp. 5–26 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2018.27.01.5-26.
14. M. S. Isner, T. J. Klem. Fire investigation report: World Trade Center Explosion and Fire, New York,
February 26, 1993. Quincy, MA, National Fire Protection Association, 1993.
15. V. Roytman. Ensuring the safety of people in case of fire in high-rise buildings. Algoritm bezopasnosti /
Security Algorithm, 2006, no. 4, pp. 46–51 (in Russian).
16. M. V. Gravit, O. V. Nedryshkin. Calculation of fire risk with the application of modeling the psycho- emotical state of human. Pozharnaya bezopasnost: problemy i perspektivy / Fire Safety: Problems and
Prospects, 2014, vol. 1, no. 1(5), pp. 135–139 (in Russian).
17. M. V. Gravit, O. V. Nedryshkin. Calculation of fire risk with account of psychological factors. In: Nauka i innovatsii v tekhnicheskikh universitetakh: materialy Vosmogo Vserossiyskogo foruma studentov, aspi- rantov i molodykh uchenykh [Science and Innovations in Technical Universities. Procedings of the Eighth All-Russian Forum of Students, Postgraduates and Young Scientists]. Saint Petersburg,
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University Publ., 2014, pp. 71–72 (in Russian).
18. M.-L. Siikonen, K. Barlund, R. Kontturi. Transportation design for building evacuation. In: ASME
Workshop to Focus on Elevator Emergencies in High-Rise Buildings. New York, December 11, 2003.
19. A. Sekizawa, S. Nakahama, H. Notake. Study on Feasibility of Evacuation using Elevators in a High- rise Building. In: ASME Workshop to Focus on Elevator Emergencies in High-Rise Buildings. New
York, December 11, 2003.
20. Final report on the collapse of the World Trade Center towers. NIST NCSTAR 1. Washington, NIST,
2005. 302 p. DOI: 10.6028/nist.ncstar.1.
21. D. A. Samoshin, D. P. Deryugin. Analysis of mathematical models of the pedestrian flow of people evacuated (part 1). Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety,
2015, no. 5(63), pp. 90–97 (in Russian).
22. P. Thompson, J. Wu, E. Marchant. Simulex 3.0: Modeling evacuation in multi-story buildings. Fire
Safety Science, 1997, vol. 5, pp. 725–736. DOI: 10.3801/iafss.fss.5-725.
78 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
23. Pathfinder: Technical reference. Thunderhead engineering, 2009. Available at: http://www.thunder- headeng.com/pathfinder (Accessed 5 October 2018).
24. T. Korhonen, S. Hostikka. Fire Dynamics Simulator with Evacuation: FDS+Evac — Technical Refe- rence and User’s Guide. VTT Working Papers 119. Espoo, VTT Technical Research Centre of Finland,
2009.
25. M. V. Gravit, O. V. Nedryshkin. Analysis of models for calculating dangerous fire factors. In: Bezopas- nost v chrezvychaynykh situatsiyakh: sbornik nauchnykh trudov VIII Vserossiyskoy nauchno-prakti- cheskoy konferentsii [Safety in Emergency Situations. Proceedings of the VIII All-Russian Scientific and Practical Conference]. Saint Petersburg, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Publ., 2016, pp. 210–214 (in Russian).
26. I. N. Karkin, A. L. Skochilov, V. V. Zverev, N. A. Kontar. Validatsiya i verifikatsiya evakuatsionnoy modeli SITIS: Evatek. No. 4152-TT2.5 [Validation and verification of the evacuation model CITIS:
Evatech. No. 4152-TT2.5]. Yekaterinburg, SITIS Publ., 2008. 29 p. (in Russian).
27. V. V. Yakovlev, M. V. Gravit, O. V. Nedryshkin. Development prospects software complex fire hazard calculations pedestrian and design process dynamics under fire. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti
SPbGPU / St. Petersburg State Polytechnical University Journal, 2014, no. 1(190), pp. 224–230
(in Russian).
28. O. V. Nedryshkin, M. V. Gravit. Software complexes for modeling of dangerous fire factors. Pozhar- naya bezopasnost / Fire Safety, 2018, no. 2, pp. 38–46 (in Russian).
29. D. A. Samoshin. Modern program complexes for modeling the process of people evacuation. Pozhar- naya bezopasnost v stroitelstve / Fire Safety in Construction, 2011, no. 1, pp. 60–63 (in Russian).
30. D. A. Samoshin, D. P. Deryugin. Analysis of mathematical models of the pedestrian flow of people evacuated (part 2). Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of Technosphere Safety,
2015, no. 6(64), pp. 110–119 (in Russian).
31. Ming-xin Li, Shun-bing Zhu, Jing-hong Wang, Zheng Zhou. Research on fire safety evacuation in a University Library in Nanjing. Procedia Engineering, 2018, vol. 211, pp. 372–378. DOI:
10.1016/j.proeng.2017.12.025.
32. A. Cowlard, A. Bittern, C. Abecassis-Empis, J. Torero. Fire safety design for tall buildings. Procedia
Engineering, 2013, vol. 62. pp. 169–181. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.08.053.
33. D. A. Samoshin. Calculation of people’s evacuation time. Problems and perspectives. Pozharovzryvo- bezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2004, vol. 13, no. 1, pp. 33–46 (in Russian).
34. P. Brennan, I. Tomas. Predicting evacuation response and fire fatalities. In: Proceedings of the 2nd Inter- national Symposium on Human Behaviour in Fire. London, Interscience Communications Ltd., 2001, pp. 321–332.
35. D. А. Samochine, K. E. Boyce, T. J. Shields. An investigation into staff behaviour in unannounced eva- cuations of retail stores — implications for training and fire safety engineering. Fire Safety Science,
2005, vol. 8, pp. 519–530. DOI: 10.3801/iafss.fss.8-519.
36. Т. J. Shields, K. E. Boyce, V. V. Kholshchevnikov, D. A. Samoshin. Behavior of the supermarket per- sonnel at fire. Part 1. The analysis of real fires and video records of non-announced evacuations with the aim of quantitative and qualitative description of the influence of the personnel on the evacuation process. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2005, vol. 14, no. 1, pp. 44–52
(in Russian).
37. T. G. Merkushkina, D. A. Samoshin, Z. S. Khasueva, M. Yu. Zykova. Features evacuation of people from modern office buildings in case of fire. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti / Technology of
Technosphere Safety, 2015, no. 5(63), pp. 73–81 (in Russian).
38. T. J. Shields, K. E. Boyce, D. A. Samoshin. Study of evacuation from retail stores. Pozharovzryvobez- opasnost / Fire and Explosion Safety, 2002, vol. 11, no. 6, pp. 57–66 (in Russian).
39. D. A. Samoshin, V. V. Kholshchevnikov. Problems of regulation of time to start evacuation. Pozharo- vzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2016, vol. 25, no. 5, pp. 37–51 (in Russian). DOI:
10.18322/PVB.2016.25.05.37-51.
40. M. Gravit, I. Dmitriev, K. Kuzenkov. Phased evacuation algorithm for high-rise buildings. MATEC
Web of Conferences, 2018, vol. 245, article no. 11012. DOI: 10.1051/matecconf/201824511012.
41. J. Pauls. Elevator and stairs for evacuation: Comparison and combination. ASME Workshop to Focus on
Elevator Emergencies in High-Rise Buildings. New York, December 11, 2003.
42. I. Dmitriev, K. Kuzenkov, V. Kankhva. The use of elevators in the evacuation of high-rise buildings.
MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 193, art. no. 03030. DOI: 10.1051/matecconf/201819303030.
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
LIFE SAFETY
43. M. Gravit, I. Dmitriev, K. Kuzenkov. Estimation of evacuation time with elevator application in high- rise buildings. MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 245, art. no. 11011. DOI: 10.1051/matecconf/
201824511011.
Материал поступил в редакцию 9 октября 2018 г.
Received 9 October 2018
Информация об авторах Information about the authors ГРАВИТ Марина Викторовна, канд. техн. наук, доцент, Marina V. GRAVIT, Cand. Sci. (Eng.), Docent, Associate доцент кафедры “Строительство уникальных зданий и со- Professor of Construction of Unique Buildings and Structures оружений”, Санкт-Петербургский политехнический уни- Department, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic Uni- верситет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Российская versity, Saint Petersburg, Russian Federation; Федерация; e-mail: marina.gravit@mail.ru e-mail: marina.gravit@mail.ru КАРЬКИН Илья Николаевич, канд. физ-мат. наук, ди- Ilya N. KARKIN, Cand. Sci. (Phys.-Math.), Head of FireCat ректор ИП “Карькин И. Н.”, Свердловская обл., г. Екате- (PE “I. N. Karkin”), Ekaterinburg, Sverdlovsk Region, Rus- ринбург, Российская Федерация; e-mail: ilya@pyrosim.ru sian Federation; e-mail: ilya@pyrosim.ru ДМИТРИЕВ Иван Игоревич, студент кафедры “Строи- Ivan I. DMITRIEV, Student of Construction of Unique тельство уникальных зданий и сооружений”, Санкт-Пе- Buildings and Structures Department, Peter the Great St. Pe- тербургский политехнический университет Петра Вели- tersburg Polytechnic University, Saint Petersburg, Russian кого, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; Federation; e-mail: i.i.dmitriev@yandex.ru e-mail: i.i.dmitriev@yandex.ru КУЗЕНКОВ Кирилл Александрович, студент кафедры Kirill A. KUZENKOV, Student of Construction of Unique “Строительство уникальных зданий и сооружений”, Buildings and Structures Department, Peter the Great St. Pe- Санкт-Петербургский политехнический университет tersburg Polytechnic University, Saint Petersburg, Russian Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Российская Фееде- Federation; e-mail: kuzenkovk@yandex.ru рация; e-mail: kuzenkovk@yandex.ru
80 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2019 ТОМ 28 № 2
Ключевые слова
Похожие публикации
Доклад · 2009Использование расчётных моделей для оценки пожарного риска
Доклад · 2009Обзор моделей и программ для расчёта времени эвакуации
Доклад · 2009Программное обеспечение СИТИС «Флоутек» и «Эватек» для расчёта времени эвакуации
Доклад · 2009Беляев С. В. Эвакуация из зданий с массовым пребыванием людей
КнигаДутов А. В. Физиология человека при пожаре
Книга