Эвакуация людей из подземных автостоянок с учетом специфики данных объектов

ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ АВТОСТОЯНОК С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ ДАННЫХ ОБЪЕКТОВ

А.В. Фомин, кандидат технических наук, профессор; С.Н. Чередниченко.

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

Рассмотрена актуальность освоения подземного пространства, опасность возникновения и влияния опасных факторов пожара, соотношение времени процесса распространения опасных факторов пожара (ОФП) и времени процесса эвакуации по территории подземной автостоянки.

Ключевые слова: моделирование процессов распространения ОФП и эвакуации, пожарная опасность, пожарный риск, подземная автостоянка

EVACUATION OF PEOPLE FROM THE UNDERGROUND CAR PARK-SPECIFIC DATA OBJECTS

A.V. Fomin; S. N. Cherednichenko.

Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia

We consider the relevance of underground space, the risk of occurrence and effects of fire hazards, the ratio of time the spread of the RPT and process time of evacuation through the underground parking.

Keywords: modeling of the spread of PFD and evacuation, fire hazard, fire risk, underground parking

Сегодня человечество, проживающее на нашей планете, постепенно концентрируется в отдельных крупных агломерациях, которые быстро растут, поглощая окрестные селения, сливаясь друг с другом, образуя мегаполисы с населением в десятки миллионов человек.

Город - крупный населенный пункт, выполняющий промышленные, организационно-хозяйственные, управленческие, культурные, транспортные и другие функции. В связи с данной многофункциональностью города, в последнее время жители деревень, селений, поселков и небольших городков стараются переезжать в крупные города или близлежащие к ним территории, тем самым, образуя городские агломерации (табл. 1).

Таблица 1. Динамика городского населения мира

Годы Численность, млн чел. Доля во всем населении, %

1900 220 13

1950 740 29

1970 1350 36

1990 2280 43

2025 (прогноз) около 5000 около 61

Если в 1975 г. в мире было всего пять городов с населением более 10 млн человек, то в настоящее время ООН насчитывает уже 22 млн и, возможно, в ближайшие пять лет появятся еще 4 млн. Так, численность населения г. Дели за 55 лет увеличилась в 10 раз: с 1,4 до 15 млн человек (по данным 2005 г.). Предположительно, что уже в 2030 г. две трети населения мира будут проживать в городах.

Следствием стремительного роста населения планеты и его концентрации в городах, появления агломераций и мегаполисов является поглощение земельных ресурсов и рост дефицита территорий для дальнейшего развития. Поэтому в последние годы во всем мире при планировке и застройке крупных городов и городов-мегаполисов все более серьезное значение уделяют не только строительству высотных зданий (рис. 1), но и освоению подземного пространства.

Рис. 1. Этажность зданий относительно времени постройки

Такие проблемы, как дефицит городских территорий, скопление на дорогах и во дворах больших масс транспортных средств, гаражей, а также ухудшение экологической обстановки требуют все более активного использования подземного пространства, в том числе для размещения систем транспорта и инженерных коммуникаций, автостоянок, многофункциональных подземных комплексов и т. п. Согласно современным исследованиям, подземные сооружения, несмотря на значительные затраты при их возведении, в большинстве случаев являются наиболее оптимальным решением многих проблем многофункциональности города [1].

Наряду с развитием городов-мегаполисов, приоритетной проблемой остается совершенствование нормативно-правового обеспечения безопасности развития подземного строительства. Ведь с развитием городов развивается и строительство, которое постепенно растет не только вширь, но и в глубь, в частности ниже уровня земля.

Преимущества подземных автостоянок несомненны. Прежде всего, они уменьшают необходимость в выделении территорий под стоянки, поскольку могут быть размещены под существующими зданиями, дорогами и озеленением [2]. В экологическом отношении подземные паркинги также имеют преимущества перед наземными - выброс выхлопных газов автомобилей производится лишь через вентиляцию, и в приземном слое концентрация их получается ниже. Поэтому санитарно-гигиенические требования к размещению подземных парковок значительно ниже. Особо важен энергетический аспект - дело в том, что температура воздуха под землёй круглый год остаётся постоянной и может составлять 8-13 °С (в зависимости от погодных условий), что позволяет существенно уменьшить потребление энергии.

Несомненно, строительство наземной парковки обходится гораздо дешевле (в полтора - два раза), чем подземной. Однако размещение паркинга под землёй может оказаться выгоднее - в этом случае застройщик получает возможность максимально использовать площади под основную застройку: офисную, торговую, жилую - доходность

которой гораздо выше. Поэтому подземная парковка обычно бывает оптимальным вариантом при строительстве в центре города.

При проектировании подземных паркингов необходимо обеспечить выполнение нескольких общих требований. К ним относятся технологичность, безопасность, удобство въезда и выезда (если они располагаются отдельно), наличие ряда инженерных систем, хорошая гидроизоляция, обеспечивающая микроклимат (вентиляция, контроль загазованности, отопление), а также эффективность систем противопожарной защиты.

Особую опасность на подземных автостоянках представляют пожары транспортных средств. Они характеризуются быстрым ростом температуры, блокированием путей эвакуации из подземных сооружений, заполнением прилегающих наземных территорий и зданий токсичными продуктами горения, повреждением и возможным обрушением конструкций [3]. Факторами, осложняющими процесс эвакуации людей при пожаре, являются замкнутость пространства, отсутствие естественного освещения, эвакуация вверх по лестничным клеткам и др.

Проводимое моделирование в программе Р1го81ш 2010 подтверждает указанные выше проблемы. При пожаре на типовой подземной автостоянке, протекающем по наихудшему сценарию распространения опасных факторов пожара, возникающего при разливе легковоспламеняющихся жидкостей, моделирование проводится с учетом горения легковоспламеняющихся жидкостей. При отработке результатов моделирования установлено, что распространение опасных факторов пожара (повышенной температуры и потери видимости) происходит быстрее, чем эвакуации людей из помещения автостоянки. Это объясняется более быстрым ростом температуры при горении топлива, в отличие от горения отделочных горючих материалов автомобиля, которые могут находиться на территории автостоянки.

По истечении 5 сек. горения легковоспламеняющихся жидкостей эвакуационный выход, находящийся рядом с источником возгорания, будет заблокирован. Дальнейшая эвакуация будет возможна в другой, наиболее безопасный и ближний выход, в то время как на расстоянии 8-10 м от очага горения, видимость составит примерно 4-6 м, где могут находиться еще люди (рис. 2).

Ргэшв; 94 ___

"Пте: 4.ЭЭ I

Рис. 2. Видимость и состояние эвакуации на 5 сек.

После 30 сек. горения легковоспламеняющихся жидкостей видимость в месте нахождения эвакуирующихся людей составит примерно 3-4 м, что непременно может повлиять на правильность выбора направления движения людей к эвакуационным выходам (рис. 3).

-г=л1е 805 __

ттв: га 97 I

Рис. 3. Видимость и состояние эвакуации на 30 сек.

По истечении 50 сек. горения легковоспламеняющихся жидкостей продукты горения практически полностью заполнят весь объем автостоянки, тем самым, исключая возможность своевременной и безопасной эвакуации людей (рис. 4).

Ргате: 1545 Типе: 50.02 I

Рис. 4. Видимость и состояние эвакуации на 50 сек.

Еще одним фактором, увеличивающим время эвакуации людей, является эвакуация по так называемым «зонам безопасности», исключающим вероятность нахождения людей на пути автомобиля, в случае спасения своего имущества (автомобиля) водителями от пожара (рис. 5).

а) б)

Рис. 5. Порядок эвакуации людей при пожаре

а) по «зонам безопасности»; б) по кратчайшему пути

При моделировании движения людей в процессе эвакуации по «зонам безопасности»; установлено, что время эвакуации увеличивается и превышает время распространения опасных факторов пожара, что показано на совмещенном графике (рис. 6).

ОФП

ЛЕ>едельно-далуетимое влкяние на" человека долустимое

ВЛИЯНИЙ На

человека

Сезйяасное 3

зремя эвакуации

а)

б)

Рис. 6. Совмещенный график наступления опасных факторов пожара и времени эвакуации при движении

а) по «зонам безопасности»; б) по кратчайшему пути

Так же в ходе эксперимента, проведенного с курсантами Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, которых можно отнести к группе мобильности М1, было установлено, что скорость при движении вверх по лестнице с каждым преодоленным этажом постепенно падает на 2-3 м/с, а с учетом посетителей автостоянки, которых можно отнести и к группе мобильности М2, коэффициент усталости будет только увеличиваться.

Таким образом, проведенные исследования приводят к необходимости введения поправок в процесс расчета времени эвакуации из подземных автостоянок с учетом скорости распространения опасных факторов пожара, проявления усталости и групп мобильности посетителей автостоянки, а также с учетом вновь разрабатываемых параметров и технологий строительства и увеличении максимально возможной этажности объектов ниже уровня земли.

Литература

1. Конюхов Д. С. Некоторые проблемы экологии подземного строительства в Москве: сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. «Строительные конструкции XXI века». Ч. 2. «Архитектура и технологии строительного производства». М.: Моск. гос. строит. ун-т, 2000.

2. Мамин Р.Г. Урбанизация и охрана окружающей среды в Российской Федерации. М.: РЭФИА, 1996.

3. Системы повышения безопасности пассажиров метрополитена при пожаре в тоннеле. Метро и тоннели / А.В. Карпышев [и др.]. М., 2006. № 1.