Зависимости между параметрами людских потоков при эвакуации из мечетей

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

В. В. ХОЛЩЕВНИКОВ, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры пожарной безопасности в строительстве, Академия ГПС МЧС России

(Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: reglament2004@mail.ru)

Д. А. САМОШИН, канд. техн. наук, доцент кафедры пожарной безопасности в строительстве, Академия ГПС МЧС России (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: inbox-d@mail.ru)

Т. Ж. ШАХУОВ, адъюнкт кафедры пожарной безопасности в строительстве,

Академия ГПС МЧС России (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4;

e-mail: Agps_talga@mail.ru)

УДК 614.8

ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ

ЛЮДСКИХ ПОТОКОВ ПРИ ЭВАКУАЦИИ

ИЗ МЕЧЕТЕЙ

Представлены результаты исследований параметров движения людских потоков при эвакуации из мечетей. Проанализирован демографический состав функционального контингента и пове- дение людей в мечетях в дни коллективных молитв. Выявлены характерные особенности разме- щения людей в молельных залах мечети, отличающие его от размещения людей во время мо- литв в залах иных вероисповеданий, что определяет специфику их объемно-планировочных решений и формирования людских потоков при эвакуации после богослужения. Описана мето- дика проведенных натурных наблюдений. Впервые установлен вид зависимостей между основ- ными параметрами людского потока VD = j(D) при его движении по наблюдаемым видам пути при эвакуации из мечетей.

Ключевые слова: эвакуация; людской поток; мечети; натурные наблюдения; параметры дви- жения.

DOI: 10.18322/PVB.2017.26.05.54-65

Введение                                   от полученного воспитания, объясняется не прекра-
Независимо от того, верующий вы или атеист, вас                     щающееся и сегодня стремление людей к религии и
не может миновать то сакральное ощущение, которое                   большое число прихожан в молельных домах (собо-
охватывает людей на протяжении веков при виде                       ры, церкви, мечети, синагоги и т. п.). Их использо-
храмовых сооружений различных конфессий (рис. 1                     вание как зданий массовых собраний [1] определя-
и 2). Сакральное — необязательно религиозное. Это                   ет необходимость обеспечения безопасности людей
может быть и то возвышенное, что поднимает вашу                     при любых условиях эксплуатации [2], в первую
душу над обыденностью повседневного и что очень                     очередь при пожаре [3, 4]. Имеется несколько за-
тонко описал знаменитый французский композитор                      рубежных [5–7] и отечественных [8–10] источни-
Гектор Берлиоз: “Ничто меня так не поразило, как                    ков, в которых рассматриваются вопросы пожарной
памятник древнерусского зодчества в селе Коломен-                   безопасности культовых зданий и сооружений. Од-
ском. Многое я видел, многим я любовался, многое                    нако в этих работах отсутствуют данные о составе
поражало меня, но время, древнее время в России,                    основного функционального контингента в рассмат-
которое оставило свой памятник в этом селе, было                    риваемых зданиях, специфике организации функ-
для меня чудом из чудес. Я видел Страсбургский со-                  ционального процесса (моления) в зданиях различ-
бор, который строился веками, я стоял вблизи Ми-                    ных конфессий, расчетные величины параметров
ланского собора, но, кроме налепленных украше-                      людских потоков.
ний, я ничего не нашел. А тут передо мной пред-
Цели и задачи
стала красота целого. Во мне все дрогнуло. Это была
таинственная тишина. Гармония красоты закончен-                        В настоящее время главным направлением в под-
ных форм. Я видел какой-то новый вид архитекту-                     ходах к обеспечению пожарной безопасности, осно-
ры. Я видел стремление ввысь, и долго я стоял, оше-                 ванных на концепции “приемлемого риска”, явля-
ломленный».                                                         ется снижение вероятности гибели людей [3, 4].
Этим общечеловеческим духовным “стремле-                        Основным критерием оценки соответствия вели-
нием ввысь”, понимаемым каждым в зависимости                        чины пожарного риска нормативному значению

54 ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

Рис. 2. Церковь Вознесения в Коломенском (а) и Голубая мечеть или Мечеть Султанахмет (Sultanahmet Camii) в Стамбуле — выдающийся образец исламской и мировой архитектуры (строи- тельство 1609–1616 гг., вместимость около 10 тыс. чел.) (б)

Однако вид зависимости между параметрами дви- жения людей, необходимый для определения ве- личины Рэв, неизвестен, поскольку исследования в этом направлении применительно к движению в ме- четях ранее никогда не проводились. Начало таким исследованиям было положено натурными наблю- дениями за временем начала эвакуации после окон-

Рис. 1. Собор Парижской Богоматери в Нотр-Дам-де-Пари чания службы в дни коллективных молитв [11].

(время строительства — 1163–1345 гг.) (а) и Страсбургский Для установления вида зависимости между ско- собор (начало строительства — 1015 г.) (б) ростью людских потоков в мечети и их плотностью необходимо провести серии натурных наблюдений

Qвн = 10–6 год–1 является проведение успешной эва- в дни ее максимального наполнения прихожанами.

куации людей из здания. Вероятность эвакуации лю- Анализ данных, полученных при обработке наблю- дей Рэв — один из составных компонентов, исполь- дений, позволит сформировать рекомендации по зуемых в расчете индивидуального пожарного рис- нормированию ширины эвакуационных выходов ка при возникновении пожара и в зданиях мечетей. в зданиях мечетей.

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

Рис. 3. Данные по посещаемости мечети различными груп- пами прихожан в пятничные дни

Состав людского потока в мечети

Для установления демографического состава функционального контингента мечетей были про- ведены натурные наблюдения в дни совершения пятничных молитв в Московской центральной ме- чети с декабря 2015 г. по апрель 2016 г. В результате установлено, что в каждый из дней наблюдений ме- четь посещало около 10 тыс. чел. Полученные ре- зультаты представлены на рис. 3.

Небольшое количество женщин и детей несовер- шеннолетнего возраста, посещающих мечеть, объ- ясняется тем, что религия разрешает им совершать молитву дома, не приходя в дома Аллаха. Поэтому свыше 95 % людей, посещающих мечеть, — это мужчины трудоспособного возраста (молодежь и люди, которые по своим физиологическим возмож- ностям могут передвигаться с высокой скоростью).

Остальные 5 % приходятся на женщин, людей по- жилого возраста, детей, а также маломобильные группы населения. Поскольку для женщин в мечети предусмотрен обособленный выход, исследование параметров их движения не проводилось. Граждане престарелого возраста и маломобильные группы населения хоть и составляют небольшой процент в потоке, тем не менее делают его неоднородным, с преобладающим числом людей трудоспособного возраста.

Особенности движения людей в мечетях Рис. 4. Этапы подготовки людей к эвакуации (интервал съем- ки 1 с): а — молитва; б — окончание молитвы; в — принятие

Движение людей в мусульманских культовых вертикального положения; г — начало поточного движения сооружениях имеет специфический характер, кото- рый ранее в исследованиях не рассматривался и ко- онных выходов (см. рис. 4,в). Поэтому при начале торый обусловлен определенной плотностью скоп- эвакуации формирующиеся людские потоки сразу ления людей, рассредоточенных по всей площади же приобретают параметры свободного поточного мечети (рис. 4).

Исследования показывают, что на одного моля- движения (см. рис. 4,г и таблицу).

щегося приходится 0,6 м2 общей площади мечети, Такое формирование людских потоков в мечети свободной от оборудования, конструкций и элемен- резко отличается от их формирования в культовых тов убранства зала. Размер этой площади определя- учреждениях других конфессий. Так, в православ- ется размерами молельного места при положении ных церквях люди во время молитвы стоят (по дан- молящегося на коленях (см. рис. 4,а). После молит- ным С. В. Беляева [1, с. 23], с плотностью 0,25 м2/чел.) вы (через 4–5 с) молящиеся поднимаются с колен В католических храмах они сидят на скамьях (подо-

(см. рис. 4,б) и поворачиваются в сторону эвакуаци- бие коротких рядов в зрелищных залах) (рис. 5), что

56 ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

Классификация движения людей в интервалах плотности потоков [12]
Интервалы
0–0,05        0,05–0,15     0,15–0,4      0,4–0,7    0,7–0,9     0,9–1,0      1,0–1,15
плотности, м2/м2
Индивидуальное                                    Поточное
Условия                                                                      с силовыми воздействиями
движения                                         без контакт- контактные
свободное      свободное                                     деформация сдавливание
ных помех     помехи   слитное
тел          тел

Рис. 5. Пример расположения мест для прихожан в католи- ческих храмах

определяет при их выходе в общий проход одновре- менное слияние и переформирование людских по- токов на участках ограниченной длины [13].

Методика проведения
натурных наблюдений
Рис. 6. План типовой мечети с указанием мест установки
Как показали исследования, время начала эваку-         видеокамер: 1 — колонны; 2 — михраб; 3 — минбар; 4 —
видеокамеры
ации в мечетях в среднем составляет 4,5 с. Это гово-
рит о том, что движение людей к выходам начинает-
ся практически одновременно, поэтому в процессе            осуществлять съемку с большим углом обзора —
эвакуации нагрузка на эвакуационные выходы будет           120°, достаточным для получения необходимых дан-
максимальной, а значит, именно пропускная спо-             ных на рассматриваемых участках. Высокое разре-
собность проемов будет определять общее время              шение отснятого видео (1920ґ1080) и высокоскоро-
эвакуации. В связи с этим ключом к безопасной эва-         стная съемка (30–60 кадров в секунду) также отно-
куации прихожан в мечетях является определение             сятся к достоинствам данного оборудования.
необходимых размеров эвакуационных путей и вы-                 Параметры движения людей в потоке опреде-
ходов, в особенности ширины выходов из молель-             лялись с помощью специальной масштабной сетки
ных залов либо из здания. Для этого были проведе-          с размером ячеек 1ґ1 м, которая натягивалась над
ны специальные натурные наблюдения за парамет-             участками до натурных наблюдений, фиксировалась
рами движения в мечетях. В качестве участков для           видеокамерами, а затем удалялась.
наблюдения за процессом движения прихожан были
После того как при просмотре видео появлялись
приняты: молельные залы, лестничные марши, двер-
первые кадры видеозаписи, на которых запечатлена
ные проемы, участки путей перед выходом из ме-
чети, а также прилегающая к ней территория. Для            масштабная сетка, видео останавливали (пауза) и
фиксации значений параметров движения людских              контур сетки переносили на дисплей монитора. По-
потоков использовались камеры службы безопас-              лучив на мониторе масштабную сетку, продолжали
ности мечети и дополнительные камеры, установ-             просмотр отснятых кадров видео, на которых люд-
ленные исследователями заранее (рис. 6).                   ские потоки двигаются по установленному участку
В качестве видеозаписывающего оборудования,            пути, как бы проходя через ячейки сетки, нанесен-
которое устанавливалось заранее, использовались            ные на дисплей монитора (рис. 7).
видеозаписывающие регистраторы “DOD F900LS”.                   После получения видеозаписей на персональном
Их достоинством является то, что они позволяют             компьютере проводилась обработка полученных

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

той зависимости между параметрами движения люд- ских потоков и поэтому требуют установления ма- тематической зависимости, которая бы объективно отражала реальность. В данной работе для установ- ления расчетных зависимостей между скоростью движения и плотностью людского потока [14] ис- пользовалась методология, опубликованная в рабо- те [15] и апробированная впоследствии во многих исследованиях [16–25].

Результаты и их обсуждение

Установление вида зависимостей между
плотностью и скоростью потоков людей
и расчетных значений их параметров
Скорость людского потока при его плотности Dj
Рис. 7. Фрагмент видеозаписи процесса движения людей на   на j-м виде пути описывается в общем виде как
выходе из мечети                                          средняя скорость движения людей в нем VDj :
VDj = V0j (1 – RDj ),          (4)
данных с помощью программ Quick Time и Screen
Marker для дальнейшего анализа.                           где V0j — случайная величина скорости свободного
После того как человек на видео переступал гра-            движения людского потока по j-му виду пути,
ницу ячейки масштабной сетки, подсчитывалось                  когда значение плотности не оказывает на нее
количество находящихся перед ним людей в этой                 влияния, м/мин;
ячейке и тем самым определялась плотность потока              RDj — функция, отражающая степень (силу) вли-
Di (чел. /м2), при которой наблюдаемый (i-й) че-              яния внешнего фактора на сенсорную систему
ловек проходил расстояние l = 1 м (равное длине               человека, формирующую интенсивность реак-
ячейки) за определенное количество кадров (тем                ции (в данном случае скорости движения) чело-
самым определялся интервал времени t). Скорость               века.
перемещения человека Vпер (м/мин) за n кадров на-             Эмпирические значения RDj для каждого интер-
блюдения за ним определялась по формуле                   вала плотности во всех сериях проведенных натур-
ных наблюдений определяются по формуле
l
V пер =     60.                (1)
t                                            RDj = DVDj /V0j ,            (5)
Определение скорости движения через проем име-        где DVDj = m(V0j) – m(VDj );
ет некоторые отличительные особенности по срав-               m — математическое ожидание величин VDj и V0j.
нению с участками других видов пути, поскольку                В основе проявляющегося влияния плотности
длина участка пути в проеме равна нулю. При движе-        людского потока на его скорость лежат психофи-
нии через проем подсчитывалось количество людей           зические и психофизиологические закономерности
Nt, проходящих через него за определенный интер-          [26–28] взаимосвязи физических характеристик раз-
вал времени t. Величина t определялась продолжи-          личного характера стимулов, порождаемых плот-
тельностью существования перед границей проема            ностью людского потока, с интенсивностью ощу-
конкретного значения плотности Di. Затем рассчиты-        щений, реакцией на которые и является изменение
валась интенсивность движения qD (чел./(м·мин))           скорости движения людей:
через проем шириной d (м) при наблюдаемой в те-
чение интервала времени t (мин) плотности потока                          RDj = aj ln (Dj /D0j ),        (6)
D (чел./м2) перед ним:                                    где Dj — значение плотности людского потока, при
qD = Nt /(dt),                 (2)       котором определяется значение RDj ;
D0j — пороговое значение плотности, по дости-
а затем скорость VD (м/мин) перехода через границу            жении которого она становится фактором, оказы-
проема при плотности потока D:                                вающим влияние на скорость движения людей
в потоке;
VD = qD /D.                    (3)
aj — эмпирический коэффициент, отражающий
Полученные таким образом эмпирические дан-                 интенсивность воздействия плотности при дви-
ные указывают лишь на тенденцию проявления скры-              жении по j-му виду пути.

58 ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

Рис. 9. Зависимость скорости движения потока по горизон- тальному пути (а) и лестнице вниз (б) от плотности людско- го потока

Высокие теоретические корреляционные отно- шения, полученные во всех приведенных зависимо- стях (hт = 0,999), определяют установленные связи практически как функциональные (hт = 1), что ука- зывает на наличие сильной корреляционной связи между скоростью движения людей в потоке и его плотностью. Это в очередной раз подтверждает вид регрессионной зависимости, связывающей скорость движения людского потока и плотность на основе законов психофизики, выведенных в работе [15].

Рекомендации по нормированию размеров эвакуационных путей и выходов в зданиях мечетей

Известно, что демографический состав прихо-

Рис. 8. Аппроксимация зависимости R = ( f )D при движе- жан в мечети разнородный, в том числе пожилые нии людского потока по горизонтальному пути (а), лестнице люди, не все из которых способны самостоятельно вниз (б) и через дверной проем (в) передвигаться: часть из них приводят на службы или привозят на креслах-колясках их ближайшие

Коэффициенты aj и D0j в приведенном выше вы- родственники. Исходя из этого, при проектирова- ражении были определены методом средних и мето- нии зданий мечетей должны выполняться эргоно- дом наименьших квадратов с помощью программы мические условия для комфортного нахождения в

Microsoft Excel. Результаты выполненной аппрокси- них маломобильных групп населения. При органи- мации Rj = jD проиллюстрированы на рис. 8. зации эвакуации наличие таких групп в составе по-

Зависимости скорости движения потока от его тока диктует необходимость обеспечить для более плотности по горизонтальному пути и лестнице вниз физически сильных людей возможность обгона ма- показаны на рис. 9. ломобильных групп людей.

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

личество людей, приходящееся на 1 м2, стало мень- ше, следовательно, максимальная интенсивность дви- жения, соответственно, снизилась. В то же время зарубежные [31] и отечественные [32] исследова- ния говорят о том, что основные массивы данных, используемые для существующих руководящих до- кументов, базируются на эмпирических данных по- лувековой давности [33, 34], которые не учитывают происшедших за это время изменений в демографи- ческой структуре населения, связанных с его старе- нием и снижением подвижности в результате ожи- рения людей всех возрастов [35].

Рис. 10. Зависимость интенсивности движения людского по- Выводы тока через проем от его плотности

Присутствие большого количества прихожан в мечети определяет необходимость обеспечения их

Ширину выходов следует назначать пропорцио- безопасности при пожаре. Особенностью процесса нально ширине потока, кратно ширине человека в эвакуации из мечетей является высокая численность плечах (b = 0,6), но не менее ширины кресла-ко- людей, малое время начала эвакуации и, как след- ляски (b = 0,9 м).

ствие, почти мгновенное образование потоков вы-

Ширина двери d должна рассчитываться по фор- сокой плотности.

муле

На основе устоявшейся в теории движения люд- d = 0,6n і 0,9, (7) ских потоков методики в мечетях г. Москвы прове- где n — количество человек, единовременно прохо- дены серии натурных наблюдений в дни их макси- дящих через проем. мального заполнения прихожанами.

На этом основании можно сделать вывод, что ши- В результате исследования впервые установле- рина дверного проема может быть равна: 0,9; 1,2; ны зависимости между параметрами людского по-

1,8; 2,4 и т. д. тока VD = j (D) при его движении по наблюдаемым

Сравнение значений интенсивности движения в видам пути при эвакуации из мечетей. Высокие тео- дверном проеме q, полученных в данном исследо- ретические корреляционные отношения, получен- вании экспериментальным путем, с нормативными ные во всех приведенных зависимостях (hт = 0,999), показывает их различие (рис. 10): значение qmax = определяют установленные связи практически как

= 196 чел./(м·мин), являющееся нормированным для функциональные (hт = 1), что указывает на наличие дверных проемов, отличается на 14,5 % от экспери- сильной корреляционной связи между скоростью ментального значения qmax = 171 чел./(м·мин). движения потока и его плотностью.

Для объяснения этого расхождения может быть Установлено, что для обеспечения беспрепятст- использовано несколько аспектов, в том числе на- венной эвакуации ширину выходов следует назна- блюдающиеся в последние десятилетия физиоло- чать пропорционально ширине в плечах людей в гические и демографические изменения в структуре потоке (b = 0,6), но не менее ширины кресла-ко- народонаселения. ляски (b = 0,9 м). Таким образом, ширина дверного

На установление нормативных значений скоро- проема должна быть не менее: 0,9; 1,2; 1,8; 2,4 м сти и интенсивности движения людского потока в и т. д.

зависимости от его плотности большое влияние ока- Определено, что в мечетях, как правило, про- зали данные, полученные в результате эксперимен- должительность эвакуации определяется временем та, проведенного более 40 лет назад с молодыми движения через дверные проемы. Максимальная ин- людьми на специально оборудованном манеже [29]. тенсивность движения через дверной проем, опре-

А как известно, в целом происходит постоянная ак- деленная в результате экспериментов, ниже на селерация общества, т. е. человечество постепенно 14,5 %, чем существующие сегодня в нормах дан-

“растет”. Если 50 лет назад средний рост человека ные. Это обусловлено наблюдающимися в послед- был 160 см, то сейчас на 5 см больше. Увеличилась ние десятилетия физиологическими и демографи- и его масса в среднем на 1 кг [30]. В связи с этим ко- ческими изменениями в структуре народонаселения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беляев С. В. Эвакуация зданий массового назначения. — М. : Изд-во Всесоюзной академии архи- тектуры, 1938. — 72 с.

60 ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

2. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений : Федер. закон от 30.12.2009 № 384-ФЗ

(с изм. на 02.07.2013). URL: http://docs.cntd.ru/document/902192610 (дата обращения: 10.03.2017).

3. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон от 22.07.2008

№ 123-ФЗ (с изм. на 03.07.2016). URL: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения:

10.03.2017).

4. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строени- ях различных классов функциональной пожарной опасности : приказ МЧС России от 30.06.2009

№ 382 (в ред. от 12.12.2011) // Российская газета. — 28.08.2009. — № 161.

5. Arvidson M. Experience with fire suppression installations for wood churches in Sweden // Journal of Fire

Protection Engineering. — 2008. — Vol. 18, issue 2. — P. 141–159. DOI: 10.1177/1042391507086431.

6. Copping A. G. The development of a fire safety evaluation procedure for the property protection of parish churches // FireTechnology. — 2002. — Vol. 38, No. 4. — P. 319–334. DOI: 10.1023/A:1020114314974.

7. Akel Kahera, Latif Abdumalik, Craig Anz. Design criteria for mosques and islamic centers. Art, archi- tecture, and worship. — Oxford, UK : Elsevier Ltd., 2009. — 94 p.

8. Шидловский Г. Л., Таранцев А. А. Основные проблемы обеспечения безопасности людей при эвакуации людей из культовых зданий // VI междунар. науч.-практ. конф. “Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий ЧС”. — СПб. : Санкт-Петербургский уни- верситет ГПС МЧС России, 2007.

9. Самошин Д. А., Матвеева Н. П. Проблемы безопасной эвакуации людей из культовых зданий православной церкви // Технологии техносферной безопасности : интернет-журнал. — 2013. —

Вып. 6(52). — 7 с. URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2013-6/03-06-13.ttb.pdf (дата обращения:

25.03.2017).

10. Лицкевич В. В., Присадков В. И., Муслакова С. В., Костерин И. В., Соболев А. Н., Гилетич А. Н.

Противодымная вентиляция с естественным побуждением для молельных залов храмов // По- жарная безопасность. — 2016. — № 1. — С. 65–68.

11. Шахуов Т. Ж., Самошин Д. А. Исследование времени начала эвакуации людей в мечетях // Пожа- ры и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. — 2017. — № 1. — C. 20–24.

12. Предтеченский В. М., Милинский А. И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков : учебное пособие для вузов. — 2-е изд., доп. и перераб. — M. : Стройиздат,

1979. — 375 с.

13. Предтеченский В. М., Холщевников В. В. Расчет переформирования людских потоков на участ- ках ограниченной длины // Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура.

— 1971. — № 4. — С. 67–76.

14. Холщевников В. В. Закономерности связи между параметрами людских потоков : диплом № 24-S на открытие в области социальной психологии. — М. : Российская академия естественных наук,

Международная академия авторов научных открытий и изобретений, Международная ассоциа- ция авторов научных открытий, 2005.

15. Холщевников В. В. Людские потоки в зданиях, сооружениях и на территории их комплексов :

дис. … д-ра техн. наук. — М. : МИСИ, 1983. — 442 с.

16. Исаевич И. И. Разработка основ многовариантного анализа планировочных решений станций и пересадочных узлов метрополитена на основе моделирования закономерностей движения люд- ских потоков : дис. … канд. техн. наук. — М. : МИСИ, 1990. — 245 с.

17. Айбуев З. С.-А. Формирование людских потоков на предзаводских территориях крупных про- мышленных узлов машиностроительного профиля : дис. … канд. техн. наук. — М. : МИСИ,

1989. — 243 с.

18. Холщевников В. В. Исследования людских потоков и методология нормирования эвакуации людей из зданий при пожаре. — М. : МИПБ МВД РФ, 1999. — 93 с.

19. Kholshevnikov V. V., Shields T. J., Boyce K. E., Samoshin D. A. Recent developments in pedestrian flow theory and research in Russia // Fire Safety Journal. — 2008. — Vol. 43, issue 2. — P. 108–118. DOI:

10.1016/j.firesaf.2007.05.005.

20. Холщевников В. В., Самошин Д. А., Исаевич И. И. Натурные наблюдения людских потоков : учеб- ное пособие. — М. : Академия ГПС МЧС России, 2009. — 191 с.

21. Парфененко А. П. Нормирование требований пожарной безопасности к эвакуационным путям и выходам в зданиях детских дошкольных образовательных учреждений : дис. … канд. техн. наук.

— М. : Академия ГПС МЧС России, 2012. — 153 с.

22. Kholshchevnikov V. V., Samoshin D. A., Parfyonenko A. P., Belosokhov I. R. Study of children evacua- tion from pre-school education institutions // Fire and Materials. — 2012. — Vol. 36, No. 5-6. —

Р. 349–366. DOI: 10.1002/fam.2152.

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

23. Кудрин И. С. Влияние параметров движения людских потоков при пожаре на объемно-планиро- вочные решения высотных зданий : дис. … канд. техн. наук. — М. : Академия ГПС МЧС России,

2013. — 190 с.

24. Истратов Р. Н. Нормирование требований пожарной безопасности к эвакуационным путям и выходам в стационарах социальных учреждений по обслуживанию граждан пожилого возраста :

дис. … канд. техн. наук — М. : Академия ГПС МЧС России, 2014. — 160 с.

25. Слюсарев С. В. Нормирование требований пожарной безопасности к эвакуационным путям и выходам для детей с ограниченными возможностями здоровья в зданиях с их массовым пребы- ванием : дис. … канд. техн. наук. — М. : Академия ГПС МЧС России, 2016. — 182 с.

26. Fechner G. Th. Elemente der psychophysik. — 2-te Auflagen. — Leipzig : Breitkopf und Hдrtel, 1889.

— 378 s. (in Germany).

27. Забродин Ю. М., Лебедев А. Н. Психология и психофизика — М. : Наука, 1977. — 288 с.

28. Волков П. П., Оксень В. Н. Информационное моделирование эмоциональных состояний. —

Минск : Высшая школа, 1978. — 128 c.

29. Копылов В. А. Исследование параметров движения людей при вынужденной эвакуации : дис. … канд. техн. наук. — М. : МИСИ, 1974.

30. Рост человека / Википедия. Свободная энциклопедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Рост_че- ловека (дата обращения: 12.04.2017).

31. Thompson P., Nilsson D., Boyce K., McCrath D. Evacuation models are running out time // Fire Safety

Journal. — 2015. — Vol. 78. — P. 251–261. DOI: 10.1016/j.firesaf.2015.09.004.

32. Самошин Д. А. Состав людских потоков и параметры их движения при эвакуации : монография.

— М. : Академия ГПС МЧС России, 2016. — 209 с.

33. Fruin J. J. Pedestrian planning and design. — New York : Metropolitan Association of Urban Designers and Environmental Planners Inc., 1971.

34. Pauls J. Movement of people // The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering / DiNenno P. J.,

Beyer C. L., Custer R. L. P., Walton W. D., Watts J. M. W., Drysdale D., Hall J. R. (eds.). — 2nd ed. —

Quincy, MA : National Fire Protection Association, 1996. — P. 3-263–3-285.

35. The 2015 Ageing report: economic and budgetary projections for the 28 EU Member States (2013–2060).

— Brussels : European Commission, 2015. — 424 p.

Материал поступил в редакцию 5 мая 2017 г.

Для цитирования: Холщевников В. В., Самошин Д. А., Шахуов Т. Ж. Зависимости между пара- метрами людских потоков при эвакуации из мечетей // Пожаровзрывобезопасность. — 2017. —

Т. 26, № 5. — С. 54–65. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.05.54-65.

English

DEPENDENCES BETWEEN THE PARAMETERS OF HUMAN

FLOWS DURING EVACUATION FROM MOSQUES

KHOLSHCHEVNIKOV V. V., Doctor of Technical Sciences,

Professor of Fire Safety in Construction Department, State

Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4,

Moscow, 129366, Russian Federation; e-mail: reglament2004@mail.ru)

SAMOSHIN D. A., Candidate of Technical Sciences, Associate

Professor of Fire Safety in Construction Department, State Fire

Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow,

129366, Russian Federation; e-mail: inbox-d@mail.ru)

SHAKHUOV T. Zh., Postgraduate Student of Fire Safety in

Construction Department, State Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366, Russian

Federation; e-mail: Agps_talga@mail.ru)

ABSTRACT

A large number of parishioners in the mosque determines the need to secure their safety in case of fire.

For this purpose, there are defined the demographic of people in the mosque (over 95 per cent of

62 ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

working age) and the rate (0.6 m2 of area per one praying person of the total area of the mosque that is vacant from equipment and the elements of the decoration of the hall). The peculiarity of the eva- cuation process from mosques is the high number of people, the low time of the beginning of evacuation (4–5 sec) and, as a consequence, momentary formation of streams with high density.

Based on the established in the theory of human flows of methods conducting observations on location mosques of Moscow, a series of observations on location had been conducted in the days of their highest point of parishioners.

As a result of the research, based on more than 1500 measurements, the dependences between the parameters of the human flow VD = j(D) for the first time had been established during its movement along the observed way during the evacuation from the mosques. The high theoretical correlation ratios obtained in all the presented dependences (зt = 0.999) determine the established ties practically as functional (зt = 1.0), which indicates on the presence of the strong correlational tie between the speed of parishioners movement and the density of the flow.

It is established that in order to provide free evacuation, the width of the exits should be set in proportion to the width in the shoulders of the people that make it up (b = 0.9 m), but not less than the width of the wheelchair (b = 0.9 m). In such a way the width of the doorway must be at least 0.9,

1.2, 1.8, 2.4 m etc.

In mosques, as a rule, the evacuation time is determined by the time of movement through the door openings. The maximum intensity of movement through the doorway is determined as a result of the experiments lower by 14.5 per cent than the data existing today in the standards. This is due to the physiological and demographic changes observed in last decades in the structure of the popu- lation.

Keywords: evacuation; human stream; mosques; observations on location; parameters of motion.

REFERENCES

1. Belyaev S. V. Evakuatsiya zdaniy massovogo naznacheniya [Public evacuation from buildings].

Moscow, All-Russian Academy of the Architecture Publ., 1938. 72 p. (in Russian).

2. Technical regulation of buildings and structures safety. Federal Law on 30.12.2009 No. 384 (with changes on 02.07.2013) (in Russian). Available at: http://docs.cntd.ru/document/902192610 (Accessed

10 March 2017).

3. Technical regulations on fire safety requirements. Federal Law of Russian Federation on 22.07.2008

No. 123 (with changes on 03.07.2016) (in Russian). Available at: http://docs.cntd.ru/document/902111644

(Accessed 10 March 2017).

4. Technique of determination of settlement sizes of fire risk in buildings, constructions and structures of various classes of functional fire danger. Order of Emercom of Russia on 30.06.2009 No. 382. Rossiy- skaya gazeta / Russian Newspaper, 28.08.2009, no. 161 (in Russian).

5. Arvidson M. Experience with fire suppression installations for wood churches in Sweden. Journal of

Fire Protection Engineering, 2008, vol. 18, issue 2, pp. 141–159. DOI: 10.1177/1042391507086431.

6. Copping A. G. The development of a fire safety evaluation procedure for the property protection of parish churches. Fire Technology, 2002, vol. 38, no. 4, pp. 319–334. DOI: 10.1023/A:1020114314974.

7. Akel Kahera, Latif Abdumalik, Craig Anz. Design criteria for mosques and islamic centers. Art, archi- tecture, and worship. Oxford, UK, Elsevier Ltd., 2009. 94 p.

8. Shidlovskiy G. L., Tarantsev A. A. The main problems of ensuring the safety of people when evacuating people from religious buildings. In: VI mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya

“Podgotovka kadrov v sisteme preduprezhdeniya i likvidatsii posledstviy ChS” [Proceedings of VI In- ternational Scientific and Practical Conference “Training of personnel in the system of prevention and liquidation consequences of emergencies”]. Saint Petersburg, Saint Petersburg University of State Fire

Service of Emercom of Russia, 2007 (in Russian).

9. Samoshin D. A., Matveeva N. P. The problems of safe evacuation of people from religious orthodox buildings. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti. Inter- net-zhurnal / Technology of Technosphere Safety. Internet-Journal, 2013, issue 6(52). 7 p. (in Russian).

Available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2013-6/03-06-13.ttb.pdf (Accessed 25 March 2017).

10. Litskevich V. V., Prisadkov V. I., Muslakova S. V., Kosterin I. V., Sobolev A. N., Giletich A. N. Natural draught smoke ventilation for prayer halls in temples. Pozarnaya bezopasnost / Fire Safety, 2016, no. 1, pp. 65–68 (in Russian).

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

11. Shakhuov T. Zh., Samoshin D. A. Study of time of evacuation start of people in mosques. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya / Fire and Emergencies: Prevention, Elimina- tion, 2017, no. 1, pp. 20–24 (in Russian).

12. Predtechenskiy V. M., Milinskiy A. I. Proyektirovaniye zdaniy s uchetom organizatsii dvizheniya lyud- skikh potokov [Planing for foot traffic flow in buildings]. Moscow, Stroyizdat, 1979. 375 p. (in Russian).

13. Predtechenskiy V. M., Kholshchevnikov V. V. Calculation of the reorganization of human flows in areas of limited length. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Stroitelstvo i arkhitektura / News of

Higher Educational Institutions. Construction and Architecture, 1971, no. 4, pp. 67–76 (in Russian).

14. Kholshchevnikov V. V. Relationship between parameters of human flow. Diploma No. 24-S on the dis- covery in the field of social psychology. Moscow, Russian Academy of Natural Sciences, International

Academy of Authors of Scientific Discoveries and Inventions, International Association of Authors of

Scientific Discoveries Publ., 2005 (in Russian).

15. Kholshchevnikov V. V. Human flows in buildings, structures and on adjoining territories. Dr. tech. sci.

diss. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering Publ., 1983. 442 p. (in Russian).

16. Isaevich I. I. Development of the principles of multivariate analysis of planning decisions stations and subway hubs based on modeling patterns of human traffic. Cand. tech. sci. diss. Moscow, Moscow State

University of Civil Engineering Publ., 1990. 245 p. (in Russian).

17. Aybuev Z. S.-A. Formation of human streams in prefactory territories of large industrial hubs of a ma- chine-building profile. Cand. tech. sci. diss. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering

Publ., 1989. 243 p. (in Russian).

18. Kholshchevnikov V. V. Issledovaniya lyudskikh potokov i metodologiya normirovaniya evakuatsii lyudey iz zdaniy pri pozhare [Research of human flows and methodology of rationing of people from buildings in case of fire]. Moscow, MIPB MVD RF Publ., 1999. 93 p. (in Russian).

19. Kholshevnikov V. V., Shields T. J., Boyce K. E., Samoshin D. A. Recent developments in pedestrian flow theory and research in Russia. Fire Safety Journal, 2008, vol. 43, issue 2, pp. 108–118. DOI:

10.1016/j.firesaf.2007.05.005.

20. Kholshchevnikov V. V., Samoshin D. A., Isaevich I. I. Naturnyye nablyudeniya lyudskikh potokov

[Field observations of human flows]. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2009.

191 p. (in Russian).

21. Parfenenko A. P. Rationing of fire safety requirements for evacuation routes and exits in buildings of preschool educational institutions. Cand. tech. sci. diss. Moscow, State Fire Academy of Emercom of

Russia Publ., 2012. 153 p. (in Russian).

22. Kholshchevnikov V. V., Samoshin D. A., Parfyonenko A. P., Belosokhov I. R. Study of children evacua- tion from pre-school education institutions. Fire and Materials, 2012, vol. 36, no. 5-6, pp. 349–366.

DOI: 10.1002/fam.2152.

23. Kudrin I. S. Influence of parameters of traffic flows of people in case of fire in the volumetric-planning solutions of tall buildings. Cand. tech. sci. diss. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia

Publ., 2013. 190 p. (in Russian).

24. Istratov R. N. Rationing of requirements of fire safety to evacuation ways and exits in hospitals of social establishments on service of citizens of advanced age. Cand. tech. sci. diss. Moscow, State Fire Aca- demy of Emercom of Russia Publ., 2014. 160 p. (in Russian).

25. Slyusarev S. V. Standardization of fire safety requirements for evacuation routes and exits for children with disabilities in buildings with their massive stay. Cand. tech. sci. diss. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2016. 182 p. (in Russian).

26. Fechner G. Th. Elemente der psychophysik. 2-te Auflagen. Leipzig, Breitkopf und Hдrtel, 1889. 378 s.

(in Germany).

27. Zabrodin Yu. M., Lebedev A. N. Psikhologiya i psikhofizika [Psychology and psychophysics]. Moscow,

Nauka Publ., 1977. 288 p. (in Russian).

28. Volkov P. P., Oksen V. N. Informatsionnoye modelirovaniye emotsionalnykh sostoyaniy [Information modeling of emotional states]. Minsk, Vysshaya shkola Publ., 1978. 128 p. (in Russian).

29. Kopylov V. A. Research of parameters of movement of people at the forced evacuation. Cand. tech. sci.

diss. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering Publ., 1974 (in Russian).

30. Human Growth. In: Wikipediya. Free encyclopedia (in Russian). Available at: https://ru.wikipedia.org/ wiki/Рост_человека (Accessed 12 April 2017).

31. Thompson P., Nilsson D., Boyce K., McCrath D. Evacuation models are running out time. Fire Safety

Journal, 2015, vol. 78, pp. 251–261. DOI: 10.1016/j.firesaf.2015.09.004.

64 ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

32. Samoshin D. A. Composition of human flows and parameters of their movement during evacuation.

Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2016. 209 p. (in Russian).

33. Fruin J. J. Pedestrian planning and design. New York, Metropolitan Association of Urban Designers and Environmental Planners Inc., 1971.

34. Pauls J. Movement of people. In: DiNenno P. J., Beyer C. L., Custer R. L. P., Walton W. D., Watts J. M. W.,

Drysdale D., Hall J. R. (eds.). The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. 2nd ed. Quincy, MA,

National Fire Protection Association, 1996, pp. 3-263–3-285.

35. The 2015 ageing report: economic and budgetary projections for the 28 EU Member States (2013–2060).

Brussels, European Commission, 2015. 424 p.

For citation: Kholshchevnikov V. V., Samoshin D. A., Shakhuov T. Zh. Dependences between the parameters of human flows during evacuation from mosques. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and

Explosion Safety, 2017, vol. 26, no. 5, pp. 54–65 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2017.26.05.54-65.

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2017 ТОМ 26 № 5