CC BY
14
Безопасность людей при пожарах
УДК 614.841
ПО ПОВОДУ СТАТЬИ "НОВЫЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ ВЫНУЖДЕННОЙ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ'
И. И. Исаевич, В. А. Копылов, С. А. Никонов, Д. А. Самошин
Беспрецедентное событие — публикация сразу
трех статей об эвакуации людей [1 - 3]в одном номере нашего журнала (№ 6,2002) свидетельствует о востребованности этой темы и позволяет ей, в соответствии с обращением главного редактора в том же номере, претендовать на статус постоянной рубрики.
Востребованность этой темы будет существовать до тех пор, пока требование, направленное "на своевременную и беспрепятственную эвакуацию людей" [4, п. 6.1], будет оставаться первостепенным среди приоритетных "требований, направленных на обеспечение безопасности людей при пожаре" [4, введение]. А это будет до тех пор, пока "вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты" Р п.з не станет удовлетворять условию Qn (1 - Рпз) < 1 -10-6 [5, п. 3.1]. Пока же, к сожалению, безопасность людей при пожаре зависит, как и тысячи лет назад, в первую очередь от их психофизиологических возможностей.
Однако статус рубрики определяется не только вековой актуальностью того, о чем в ней пишут, но и достоверностью того, что в ней пишут и для чего пишут. С этой позиции и необходимо проанализировать эти три статьи об эвакуации. Начнем по порядку: сегодня первая из них.
Статья "Новый подход к расчету вынужденной эвакуации людей при пожарах" авторов А. С. Дмит-риченко, С. Л. Соболевского, С. А. Татарникова из командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь заинтересовывает даже своим названием. К сожалению, сам "новый подход" разместился в статье где-то ближе к ее второй половине. Поэтому, чтобы быстрее добраться до "нового подхода", пропустим пока ее первую половину.
Конспективно "математическая модель предлагаемой методики расчета вынужденной эвакуации" состоит в следующем:
- "Разобьем каждый участок Ы на элементарные участки одинаковой длины..., не больше заданного малого числа...".
- "Рассмотрим два соседних элементарных участка, принадлежащих участку пути эвакуации
Ы каждый из которых обладает плотностью d1 (т) и
)".
- "Спустя некоторое время А t после начала эвакуации из первого элементарного участка, обладающего начальной плотностью d1 (т), на второй с начальной плотностью d2(т) перейдет какая-то часть плотности".
Это ее первая часть. Вторая:
- "...возможности "перетекания" плотности людского потока в соседние ячейки (элементарные участки) или наоборот...".
Это и есть "новый подход" ? Что же тогда это:
— "Рассмотрим дискретное состояние системы на элементарном участке А1 в последовательные моменты времени t и t + А t при каком-либо одном значении V... В начальный момент t0... плотность потока на нем равнаБ'.0... Аналогичное соотношение существует и на предшествующем г -1, и на последующем г + 1 элементарных участках, и на элементарном участке пути из источникапримыкающего к участку I".
- "По прошествии времени А t в момент t1 = 10 + А t часть людей с участка г перейдет на впереди расположенный участок г + 1. Тогда плотность людского потока на участке г в момент времени t1 будет равна ..."
- "Ограничение и изменение ширины пути, слияние потоков приводят к постоянному изменению количества людей, которое может перейти с рассматриваемого г-го на последующий г + 1 участок пути, а на него — с предыдущего г - 1. Это, в свою очередь, приводит к изменению плотностей потока на каждом из них в последовательные мо-
менты времени и к новой возможной совокупности значений случайной величины скорости потока". [6, с. 48-49] ?
Это — описание пространственно-временной структуры модели ЛБЬРУ (анализ движения людских потоков, вероятность).
Модель, конечно, не новая. Она официально защищена [7] в 1983 г., изложена в учебном пособии [8] в 1986 г., в учебнике для вузов [9] в 19 % г., опубликована Международным Советом по Строительству [10] в 1987 г., многократно использована и развита в кандидатских диссертациях [11,12,13], приведена в монографиях [6,14], а еще раньше использована для установления расчетной зависимости между параметрами людских потоков [7]. Эти зависимости в табличной форме вошли в СНиП П-2-80 (табл. 4 приложения 1) и, следовательно, в табл. 2 приложения 2 ГОСТ 12.1.004-91, заимствованную из этих СНиП. Эту таблицу используют и сами авторы статьи при своем моделировании.
Модель имеет не менее пяти модификаций компьютерной реализации. В настоящее время разрабатываются еще две. Разумеется, все эти компьютерные программы позволяют "учесть одновременно все эвакуационные участки и задержки движения людского потока" и обеспечить "наблюдение за распределением, плотностью и интенсивностью движения людских потоков" [1]. Летом 2002 г. одна из этих модификаций программы ЛБЬР была применена для анализа вариантов организации эвакуации людей из транспортной зоны Лефортовского автотранспортного тоннеля глубокого заложения. Соответствующий отчет, выполненный МГСУ, Академией ГПС МЧС России и НКПЦ "Интерсигнал", с графиками и расчетными материалами представлен на действующей выставке, посвященной строительству этого тоннеля.
Так в чем же состоит "новый подход", предлагаемый представителями МЧС Республики Беларусь А. С. Дмитриченко, С. Л. Соболевским и С. А. Та-тарниковым ? Допущенные ими заимствования называются не "новый подход", а иначе. Энциклопедии всех стран мира дают этому явлению два близких по смыслу названия.
В модели этих авторов новым могла бы быть ее вторая часть: в ЛБЬР с одного элементарного участка на другой переходят люди, а у них — "перетекает" плотность. Это образное "перетекание" более прозаично обозначает одно из принятых ими допущений: "при эвакуации через дверной проем или более узкий участок считается, что людской поток на стыке участков уплотняется пропорционально сужению эвакуационного пути, но не более критической плотности".
Но и в этом они оказываются не оригинальными. Они повторяют ошибку А. И. Милинского:
"Если известна плотность Б1 потока на данном участке пути шириной 51, то его плотность В2 на следующем по ходу движения участке шириной 5 2 определяется из выражения В2 = В1 51/5 2" [17, с. 138]. По поводу этого соотношения В. М. Предте-ченский в своей первой работе по людским потокам писал: "...следует, что плотность на участках перед проемом и после проема при равной ширине участков оказывается одинаковой даже в том случае, когда пропускная способность проема меньше пропускной способности предшествующего проему участка. Очевидно, что пропускная способность участка не может быть больше пропускной способности предшествующего ему проема. Иначе говоря, участок не может пропустить большего количества людей, чем на него поступило за то же время с предшествующего участка" [18].
Именно в этой статье он показал, что "имеет место пропорциональная зависимость между шириной смежных элементов пути и их удельными пропускными способностями, а не плотностями...". Это и есть одно из основных положений теории людских потоков, вошедшее в СНиП 11-2-80 и ГОСТ 12.1.004-91. Именно основные положения, а не методику расчета времени эвакуации дают нормативные документы. На их основании могут быть созданы "методики". Они же являются и критериями соответствия создаваемых методик требованиям обеспечения безопасности людей.
Этого не понимают, судя по статье, представители командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь, но заявляют: "Проанализирована установленная ГОСТ 12.1.004-91 (приложение 2) методика расчета времени эвакуации людей и указаны ее отдельные недостатки и недоработки, в т.ч. отсутствие конкретных указаний о том, как надо учитывать время задержки движения людского потока".
Спрашивается, почему ГОСТ 12.1.004 "Пожарная безопасность. Общие требования" должен давать "конкретные указания о том, как надо учитывать время задержки"? Разве ГОСТ или СНиП являются учебно-методической литературой ? Тем более, что из текста статьи становится ясно, что ее авторы на самом деле хотят, чтобы их научили не "учитывать", а "рассчитывать" время задержки: они никак не могут разобраться рассчитывать ли его по учебному пособию В. М. Предтеченского (авторы почему-то забыли А. И. Милинского) или по учебнику М. Я. Ройтмана 1969 г. издания, которые они называют справочной литературой.
К сведению авторов статьи, в учебном пособии [19], на которое они ссылаются, В. М. Предтечен-ский и А. И. Милинский ввели понятие "расчетные предельные состояния" по допустимому времени движения ( < 1доп) и допустимой плотности потока
Безопасность людей при пожарах
(В < Бдоп). Они считали, что "во многих зданиях... нельзя допускать скопления людей и задержек движения или образования физически предельных плотностей потоков" [19, с. 212] и что "нормирование этих величин должно быть обосновано соответствующими исследованиями" [19, с. 207]. Такие исследования и позволили [20] ограничить величину Бдоп значением В при максимальной интенсивности движения, что эквивалентно условию д1 < д тах для каждого вида пути. Авторам статьи должно быть известно, что в скоплениях давление людей друг на друга достигает такой величины, при которой может возникнуть механическая асфиксия [17]. Исключение возможности возникновения такого явления и представляет собой реализацию требования обеспечить беспрепятственность эвакуации. Поэтому М. Я. Ройтман и изъял вопрос о задержке движения из последующего издания его "справочной литературы" [21].
Однако в некоторых случаях, для специально подготовленного состава эвакуирующихся людей, может быть допущена регламентируемая задержка движения. Для этого проводятся специальные исследования и по ним создаются специальные методические указания как, например, [22]. Представителям МЧС это следует знать, а не требовать от стандарта России допущения давки людей при их эвакуации из любого здания при пожаре в нем.
Не понимая, как выясняется, принципов, системы и истории противопожарного нормирования в СССР и России, А. С. Дмитриченко, С. Л. Соболевский, С. А. Татарников рассказывают о нем небылицы:
"Соответственно из норм проектирования были исключены противопожарные требования к величине необходимого времени эвакуации (кроме зальных помещений общественных зданий)". На самом деле — их там никогда и не было. Чтобы убедиться в этом достаточно открыть СНиП П-77-80 "Магазины" и СНиП 11-90-81 "Производственные здания промышленных предприятий".
Тем не менее, табличные значения tнб присутствовали и продолжают присутствовать в строительных нормах в неявном виде — с учетом этих значений нормированы размеры эвакуационных путей и выходов. Об этом написано и в [6], и в [14], и в [16]. Авторы не могли не знать об этом, поскольку в своей статье они ссылаются, по крайней мере, на [16] . Остается только удивляться "своеобразию" восприятия авторами прочитанного.
Это "своеобразие" достигает апогея в оценках, выносимых авторами в начале и в конце статьи. В ее первом абзаце: "Теория движения людских потоков в зданиях, впервые сформулированная В. М. Пред-теченским [ ], в настоящее время не претерпела существенных изменений" (ссылка в цитате на книгу [19], которая является вторым, посмертным, изданием 1979 г.; первое издание — 1969 г.). В ее по-
следнем абз аце: "Существующее мнение о том, что теоретически обоснованная методика расчета времени эвакуации людей осталась без изменения в течение более 20 лет [ ], подтверждает лишь отсутствие соответствующих исследований в этой области..." (ссылка на [16] в данной статье).
На самом деле "существующее мнение" в [16] состояло в том, "что благодаря такой теоретической обоснованности описания процесса движения людских потоков, скрупулезности методологической системы нормирования расчетных зависимостей между его параметрами и аргументированному ими введению критерия беспрепятственности движения людских потоков (В у < В^ при д тах), разработанные основные положения по определению расчетного времени эвакуации людей и основанные на них нормированные размеры путей эвакуации остаются без изменения в течение более 20 лет...", а не методика расчета времени эвакуации. Абзацем выше того, из которого взято "существующее мнение", прямо написано: "необходимо было иметь метод расчета движения как случайного процесса, рассчитать при его помощи возможные схемы его движения, построить соответствующие им распределения вероятностей времени окончания процесса эвакуации... Для решения поставленной задачи была впервые разработана имитационная модель движения людского потока...". Как видим, ни о какой методике расчета времени эвакуации для СНи-Па речи не идет. При помощи разработанного метода (ЛБЬРУ) устанавливались расчетные зависимости между параметрами людских потоков.
Написано все, как говорят, яснее ясного. Поэтому сформулированное авторами "существующее мнение" является тем, что в логике называется "подменой тезисов", а попросту говоря, "передергиванием".
Но в их изложении все выглядит стройно: оценка, данная в начале статьи, подтверждается в конце статьи отсутствием "соответствующих исследований в данной области... в течение более 20 лет".
Авторы не хотят воспринимать написанное в статье, на которую они же ссылаются, что:
• "интенсивные теоретические исследования, эксперименты и натурные наблюдения людских потоков в зданиях различного назначения и на городских территориях продолжались... "
• "...пришлось впервые провести дисперсионный анализ всех зависимостей для каждого вида пути. Он показал несостоятельность мнения [19] об отсутствии "существенных отклонений" в наблюдаемых зависимостях".
• "Это позволило впервые объективно выявить определенные градации скорости ¥0 людского потока от уровня психологического, эмоционального состояния, составляющих его людей".
• "...общая форма математического выражения зависимости скорости от определяющих ее факторов была найдена впервые...".
• "Поэтому впервые общая зависимость случайной величины скорости движения людского потока от его плотности могла быть описана как элементарная случайная функция".
• "В отсутствии прямых методов шкалирования психологической напряженности ситуации этот метод до сих пор остается единственным достаточно теоретически обоснованным для катего-рирования скоростей движения людских потоков по соответствующим ситуациям".
• "...была впервые разработана имитационная модель движения людского потока при описании зависимостей между его параметрами в виде найденных случайных функций...".
• "...найдены расчетные зависимости...".
• "Дальнейшие наблюдения в зрелищных, выставочных и торговых зданиях, в сооружениях станций метрополитена, на предзаводских и
внутризаводских территориях, давшие более 7 тыс. новых статистических данных о движении потоков различного физического состава людей в разнообразных ситуациях по условиям движения...".
А. С. Дмитриченко, С. Л. Соболевский, С. А.Та-тарников просто, видимо, не хотят воспринимать все перечисленное так же, как не хотят уважать авторские права А. И. Милинского наравне с правами В. М. Предтеченского, хотя эти ученые сами пишут: "...ниже излагаются результаты исследований ВНИИПО и МИСИ, принимаемые в качестве основных..." [19, с. 58]. К их сведению, А. И. Ми-линский был сотрудником ВНИИПО. О его огромном вкладе свидетельствует [17].
На самом деле эта теория не имеет единоличного автора. Общеизвестно, что ее историческим основоположником был С. В. Беляев, впервые установивший существование зависимости между скоростью и плотностью людского потока. А кто будет ее последним соавтором пока неизвестно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дмитриченко А. С., Соболевский С. Л., Татарников С. А. Новый подход к расчету вынужденной эвакуации людей при пожарах // Пожаровзрывобезопасность. 2002. Т. 11.№ 6. С. 50 - 53.
2. Таранцев А. А. Моделирование параметров людских потоков при эвакуации с использованием теории массового обслуживания. // Пожаровзрывобезопасность. 2002. Т. 11. №6. С. 54 - 56.
3. Шильдс Т. Дж., Бойс К. Е., Самошин Д. А. Исследование эвакуации из торговых комплексов. // Пожаровзрывобезопасность. 2002. Т. 11.№ 6. С. 57 - 66.
4. СНиП 21-01-97*: Пожарная безопасность зданий и сооружений.
5. ГОСТ 12.1.004-91: Пожарная безопасность. Общиетребования.
6. Холщевников В. В. Исследования людских потоков и методология нормирования эвакуации людей при пожарах. — М.: МИПБ МВД России, 1999.
7. Холщевников В. В. Людские потоки в зданиях, сооружениях и на территории их комплексов: Дис....д-ратехн. наук. — М.: МИСИ, 1983.
8. Холщевников В. В., Никонов С. А., Шамгунов Р. Н. Моделирование и анализ движения людских потоков в зданиях различного назначения. — М.: МИСИ, 1986.
9. Холщевников В. В. Безопасность эвакуации / Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания. — М.: Стройиздат, 1996.
10. Holschevnikov V. V., Nikonov S. A., Shamgunov R. N. Modelling and Análisis of Pedestrian Flow Movement in Various Facilites. — CIB Wl 4/87/4.
11 . Овсянников А. Н. Закономерности формирования структуры коммуникационных путей в кры-тыхзрелищных сооружениях: Дис... канд. техн. наук. — М.: МИСИ, 1981.
12. Никонов С. А. Разработка мероприятий по организации эвакуации при пожарах в зданиях с массовым пребыванием людей на основе моделирования движения людских потоков: Дис....канд. техн. наук. — М.: ВИПТШ, 1985.
13. Исаевич И. И. Разработка основ многовариантного анализа планировочных решений станций и пересадочных узлов метрополитена на основе моделирования закономерностей движения людских потоков; Дис.... канд. техн. наук. — М.: МИСИ, 1990.
14. Холщевников В. В. Моделирование людских потоков// Моделирование пожаров и взрывов — М.: Пожнаука, 2000.
15. Холщевников В. В. Теория людских потоков // Пожаровзрывобезопасность. 2001. Т. 10. № 6. С. 33 - 47.
Безопасность людей при пожарах
16. Холщевников В. В. Методология нормирования эвакуации людей при пожаре //Пожаро-взрывобезопасность. 2001. Т. 10. № 3. С. 44 - 50.
17. Милинский А. И. Исследование процесса эвакуации зданий массового назначения: Дис... канд. техн. наук. — М., 1951.
18. Предтеченский В. М. О расчете движения людских потоков в зданиях массового назначения // Известия высшихучебныхзаведений. Серия строительство и архитектура. 1958. № 7.
19. Предтеченский В. М., Милинский А. И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков. — М.: Стройиздат, 1979.
20. Холщевников В. В. Противопожарные нормы проектирования об эвакуации людей из зданий //Обеспечение безопасности при пожарах: Материалы научно-практической конференции. — М.: ВНИИПО МВД СССР, 1979.
21. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. — М.: Стройиздат, 1985.
22. Соков А. В., Аносов В. Г., Холщевников В. В. и др. Методические указания по проектированию коммуникационных путей общевойсковых зданий. — М.: Техническое управление капстрои-тельства Минобороны СССР, 1983.
Примечание редакции:
Редколлегия журнала "Пожаровзрывобезопасность" разделяет мнение представителей научной школы "Теория людских потоков", высказанное по поводу статьи "Новый подход к расчету вынужденной эвакуации людей при пожарах".
Поступила в редакцию 06.01.03.
