Справка
Проект: Расчетное обоснование безопасной эвакуации людей и незадымляемости пространства подземного пешеходного перехода Казанского вокзала (г. Москва) Объект: Подземный пешеходный переход Казанского вокзала (г. Москва) Год выполнения: 2020 Место согласования: Московская государственная экспертиза
Зачем нужен расчет?
Условие безопасной эвакуации определяется ст. 53 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» (Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ):
Безопасная эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре считается обеспеченной, если интервал времени от момента обнаружения пожара до завершения процесса эвакуации людей в безопасную зону не превышает необходимого времени эвакуации людей при пожаре.
Под этим условием понимается, что люди при пожаре покидают помещения и здание до достижения критических значений опасных факторов пожара.
tэв < tнб , (1)
где tэв = tн.э. + tp – значение времени эвакуации последнего из людей в здании;
tн.э. – интервал времени от получения сигнала о пожаре до начала эвакуации людей.
tp – расчетное значение максимального времени выхода замыкающей части людского потока с момента начала эвакуации.
tнб – время достижения предельно допустимых уровней воздействия на людей опасных факторов пожара, определяемое динамикой их распространения.
Почему расчет безопасной эвакуации, а не расчет пожарного риска?
Подземный переход рассматривается не как часть инфраструктуры вокзала, а в качестве самостоятельного подземного сооружения. Утвержденные методики расчета пожарного риска не распространяются на эту категорию объектов.
Методика выполнения расчета
Последовательность выполнения расчета
Особенности Объекта
Особенности объекта, влияющие на расчет безопасной эвакуации:
- протяженность перехода 342 м;
- глубина заложения 5 м;
- 10 надземных павильонов;
- многоуровневая конфигурация (перепад уровня пола 5,5 м (без учета подъема в надземные павильоны);
- небольшая высота потолка (в среднем 2,25 м);
- примыкание к двум другим подземным переходам;
- отсутствие однозначного подхода к определению количества людей для расчета эвакуации.
Выбор сценариев
Выбор сценариев обусловлен факторами, которые способствуют наиболее высокой динамике распространения опасных факторов пожара в пешеходную зону:
- наличие высокой удельной горючей нагрузкой;
- небольшим объемом помещения пожара;
- дверной проем из помещения очага пожара в пешеходную зону находится в открытом состоянии.
Сценарий 1. Возгорания в помещении № 035 (серверная)
Сценарий 2. Возгорания в помещении № 041 (серверная)
Сценарий 3. Возгорания в помещении коммуникационного коллектора
Расчет ОФП
Расчетная модель FDS
Для расчета времени блокирования путей эвакуации, исходя из справочных данных Ю.А.Кошмарова [4], была выбрана типовая горючая нагрузка «Электрокабель АВВГ ПВХ оболочка + полиэтилен»
Таблица 1
Параметры горючей нагрузки «Электрокабель АВВГ ПВХ оболочка+изоляция»
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Низшая теплота сгорания, Дж/кг | 25 000 000 |
| Линейная скорость распространения пламени, м/с | 0,007 |
| Удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2·c) | 0,024 |
| Дымообразующая способность, Нп·м2/кг | 635 |
| Количество CO, выделяющегося при сгорании 1 кг вещества, кг/кг |
0,109 |
| Количество CO2, выделяющегося при сгорании 1 кг вещества, кг/кг |
0,398 |
| Количество HCl, выделяющегося при сгорании 1 кг вещества, кг/кг |
0,025 |
| Количество O2, поглощающегося при сгорании 1 кг вещества, кг/кг |
2,190 |
Расчет эвакуации
Расчетная модель эвакуации
Определение расчетного времени эвакуации производилось по индивидуально-поточной модели.
При моделировании пожара число эвакуируемых людей определяется из условия образования скоплений, в случае которого люди одновременно по существующим проходам стремятся к эвакуационным выходам.
Количество людей прямо пропорционально зависит от различных факторов (время суток, время года, проведение массовых мероприятий и др.), одновременно находящихся в подземной части пешеходного перехода.
В соответствии с п. 7.1.4 СП396.1325800.2018 скорость движения пешеходов принимается 4,2 км/ч. Тоннель имеет длину 342 м, соответственно время, необходимое пешеходному потоку для преодоления тоннеля составит:
0,342 / 4,2 = 0,08 ч.
В среднем на 1 м ширины расчетная максимальная пропускная способность в час пик составляет 3354 чел/ч. Средняя ширина перехода составляет 5,39 метров, соответственно интенсивность потока людей составит:
3354 х 5,39 = 18 078,06 чел/ч.
Единовременная численность людей в подземном пешеходном переходе составит:
18 078,06 х 0,08 = 1 446,24 человек
Округляем в большую сторону и получаем максимальное количество людей в час пик:
Рмах = 1500 человек
Принимаем количество людей МГН: М2-20 чел., М3-18 чел.
При этом в соответствии с проектными решениями на объекте предусматривается комплекс проектных решений в рамках “разумного приспособления” для пользования маломобильными группами населения для групп МГН М2 и М3 в соответствии с СП 59.13330.2016.
Время до начала эвакуации принималось равным 0,5 мин.
Результаты
Справка по расчету
| Количество ячеек | 135 000 |
| Размер ячейки | 0,5 м |
| Время выполнения расчета одного сценария | 15 мин 26 сек |
| Оборудование | Вычислительный центр Threadripper |
Таблица 19
Сравнение расчетного и необходимого времени эвакуации
| Расчетная точка | Тбл * 0,8 | Тр | Рэ |
| Сценарий 1 | |||
| P01 | 89,29 | 70,93 | 0,999 |
| P02 | 167,78 | 88,23 | 0,999 |
| P03 | 175,94 | 87,13 | 0,999 |
| P04 | 121,70 | 82,83 | 0,999 |
| P05 | 157,22 | 105,7 | 0,999 |
| Pav8 | 211,94 | 162,5 | 0,999 |
| Pav9 | >240 | 112,3 | 0,999 |
| Pav10 | >240 | 119,8 | 0,999 |
| Сценарий 2 | |||
| P14 | 123,61 | 95,83 | 0,999 |
| P15 | >240 | 129,9 | 0,999 |
| P16 | 71,14 | 67,73 | 0,999 |
| Сценарий 3 | |||
| Pav4 | >240 | 84,6 | 0,999 |
| Pav3 | >240 | 83,7 | 0,999 |
| Pav2 | >240 | 90,5 | 0,999 |
| P09 | >240 | 46,63 | 0,999 |
| P10 | >240 | 51,03 | 0,999 |
| P11 | >240 | 53,03 | 0,999 |
| P17 | >240 | 38,63 | 0,999 |
Результаты проведенных расчетов показывают, что люди успевают покинуть помещения до наступления опасных факторов пожара.