Формирование и движение людских потоков в проходах зрелищных сооружений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Алексеев, Ю. В.

• Алексеев, Ю. В.
• 1978

Оглавление диссертации Алексеев, Ю. В.

Введение. Ч -В

Глава I. Состояние вопроса. 9

§ I. Существующие исследования и методы расчета 9-2*

§ 2. Методы расчета движения людских потоков -в зрелищных помещениях

§ 3. Нормирование.23

§ 4. Постановка задачи и выбор методики исследования . . *. зз- Э

Глава П. Формирование и движение людских потоков в проходах постоянной ширины зрелищных помещений

§ 5. Стабилизация параметров движения объединенного потока в поперечных проходах при Б = без образования максимальной плотности.

§ б. Стабилизация параметров движения объединенного потока в поперечных проходах при Б' = сонь! с образованием максимальной плотности.

§ 7. Коэффициент плотности. 65-7?

§ 8. Уточнение формулы для аналитического определения времени движения людских потоков в поперечных проходах при ?> = 71

Глава 1. Инженерный метод расчета движения людских потоков в зрелищных помещениях . 82

§ 9. Приближенный метод расчета блоков зрительных мест и ширины прохода при ^ = С0К1$1 8Ъ-9£

§ 10. Определение численного состава блоков зрительных мест в залах и на трибунах п ' )

Глава 1У. Формирование и движение людских потоков в поперечных проходах переменной ширины зрелищных помещений. щ-1Ы

§ II. Методика расчета движения людских потоков в поперчном проходе переменной ширины, размеры участков которого отвечают требованиям беспрепятственной эвакуации. ШЬ-ИЬ

§ 12. Стабилизация параметров движения объединенного потока в поперечных проходах переменной ширины без образования максимальной плотности .418

§ 13. Аналитическое определение времени движения людских потоков в поперечных проходах переменной ширины без образования максимальной плотности . ИЧ - ШЧ

§ 14. Определение требуемого угла расширения поперечного прохода, обеспечивающего беспрепятственное движение людей в нем 4^5 - \НЧ

§ 15. Приближенный метод расчета времени движения людей в проходах постоянной и переменной ширины (общий случай)

§ 16. Определение экономически рациональных размеров и формы поперечного прохода переменной ширины. 169

§ 17. Экспериментальная проверка движения людских потоков в проходе переменной ширины в условиях беспрепятственной эвакуации.1*3

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Алексеев, Ю. В.

Заключение, основные выводы и предложения

Содержание работы показывает, что знание основных закономерностей какого либо явления или процесса, в частности, движения людских потоков в зданиях и сооружениях, дает возможность решения других, важных в теоретическом и практическом отношении научных задач, связанных с рассматриваемым процессом и более того, с большой степенью достоверности предположить наличие локальных закономерностей, вытекающих из интеграции основных, как это имеет место в проходах зрелищных помещений, и прогнозировать возможные результаты, в том числе преимущества расширяющихся проходов сравнительно с распространенными в проектной практике проходами постоянной ширины зрелищных помещений. Иначе говоря, работа показала, что опираясь на теоретические данные можно получить новые ценные в практическом отношении результаты, в данном случае для проектирования общественных зданий массового назначения со зрелищными помещениями.

В работе рассмотрены два основных вопроса: а) установление объективных закономерностей формирования и движения людских потоков в проходах зрелищных помещений (постоянной ширины, расширяющихся и комбинированных); б) разработка на этой основе принципов расчета времени формирования и движения по ним людских потоков, а также формы и размеров самих проходов.

По теоретическому аспекту исследования могут быть сделаны следующие основные выводы:

- подтверждено, что в процессе формирования и движения людского потока в проходе в определенный момент времени процесс может стабилизироваться. Однако, в зависимости от формы прохода и его размеров, количества рядов, выходящих в проход, и количества мест в ряду стабилизация процесса имеет разные виды и может быть устойчивой . когда процесс завершается, как правило, при постоянном значеншя плотности потока на выходе из прохода; относительной, когда процесс завершается при попеременном значении плотности (из двух ее возможных значений). В этом елучае расчет следует вести по некоторому среднему значению плотности, которое легко может быть математически установлено. Выявлены также случаи движения, при которых стабилизации не образуется и процесс завершается при разных, постепенно убывающих значениях плотности на выходе из прохода. Установление момента стабилизации и ее вида позволило упростить расчет времени движения в проходах, сделать его вполне конкретным, достаточно простым, обладающим относительно высокой степенью точности;

- подтверждено постоянство "коэффициента плотности" замеченное ранее, но теоретически не подтвержденное (см. стр. 65 ). Вместе с тем выявлено принципиально новое содержание этой величины; вместо отношения плотности к сумме времени движения головной части потока

X) • -1 по проходу, т.е. и) = —— , как было дано в £23,24} I отношение

Г к суммы произведений разностей плотностей (образующихся от головных частей потоков из смежных рядов) на ширины участков прохода (на уро] не каждого ряда) к сумме времени, т.е. аЬ^ Ы

Полученное выражение ш является общим, справедливым как для проходов постоянной, так и переменной ширины. Показано также, что выражение си , предложенное в Е^^ $ представляет частный случай, справедливый только для проходов, имеющих по всей своей длине постоянную ширину, поскольку в таких проходах нарастание плотности вдоль и поперек прохода происходит одинаково, т.е. раз ность плотностей может быть заменена одним последним перед моментом "£р значением плотности.

Следует подчеркнуть, что "коэффициент плотности11 является специфической закономерностью процесса движения в проходах зрелищных учреж денийи представляет решающую величину для аналитического расчета времени движения;

- впервые получены закономерности изменения количества (интенсивности) движения (<]/ ) вдоль и поперек проходов зрелищных помещений. При этом установлено, что в проходах, имеющих постоянную ширину изменение количества движения в обоих направлениях подчиняется линейному закону и имеет одинаковые значения (см. рис. 2 5 ); в проходах переменной ширины вдоль прохода интенсивность движения изменяется не линейно, а поперек — также по линейному закону, но имеет разные значения на уровне каждого ряда. Установленные закономерности изменения количества движения в проходах зрелищных помещений открывают широкие возможности для достижения рациональных проектных решений размещения зрительных мест и обеспечения движения людских потоков по заданному времени эвакуации и требуемой комфортности, т.е. по заданной плотности потока. Они позволяют оценивать и, более того, прогнозировать место и время образования скоплений в проходе, устанавливать экономические целесообразные размеры расширяющихся проходов без образования скоплений (по максимуму количества движения ^макс)» устанавливать размеры расширяющихся проходов, обеспечивающих сохранение постоянной плотности в течение всего процесса движения на всех участках прохода (на уровне каждого ряда) и, наконец, обеспечение заданной максимальной плотности в проходе при расчете движения по второму предельному состоянию (1)расч I) доп)» В связи с установленными закономерностями изменения количества движения обосновано условие беспрепятственного движения людских потоков в проходах зрелищных помещений постоянной ширины, которое определяется равенством количества людей, выходящих с каждого участка прохода в единицу времени и подходящих к нему за то же время, т.е. дЬ1 = 0. Соблюдение этого условия является главным фактором в обеспечении безопасной вынужденной эвакуации. Однако, проходы постоянно! ширины (при соблюдении условия дЫ =0) г большинстве случаев являются нерациональными, так как требуют значительного увеличения расхода площади зала по сравнению к расширяющимся, поскольку, как показали исследования, часть прохода в зоне удаленных от выхода рядов может иметь меньшую площадь*

Следует особо подчеркнуть, что исследование закономерностей формирования и движения людских потоков в проходах зрелищных поме

6 РЕ МЕ щений п шив иной ширины в настоящей работе сделано вообще впервые и показало их высокую функциональную и экономическую эффективность. Опираясь на общие закономерности движения людских потоков и закономерности формирования и движения людских потоков в зрелищных сооружениях, установленных в настоящей работе, в ее практическом аспекте могут быть сделаны следующие основные выгоды:

- формула для аналитического определения времени движения в проходах постоянной ширины, приведенная в С^'^З, д0лжна быть уточнена; получено новое выражение (см,§ 8 ), дающее более надежные результаты, включающие вполне определенные параметры движения, не допускающие различного толкования и, следовательно, возможности ошибок в расчетах; уточненное выражение опубликовано в учебнике по архитектуре гражданских и промышленных зданий т.П "Основы проектирования", изданном в 1976 году;

- разработан метод расчета времени движения людских потоков в проходах переменной ширины и получены соответствующие аналитические выражения (см. §-13 ); этот метод несколько более сложный, чем для проходов постоянной ширины, что обусловлено существенно более сложным характером процесса движения в расширяющихся проходах, но дающий достаточно надежные результаты, подтвержденные контрольным экспериментом (см. §17 );

- учитывая указанную сложность, создан приближенный (инженерный) метод расчета времени движения людских потоков в проходах зрелищных помещений и получена соответствующая, относительно простая формула, справедливая не только для проходов переменной, но и посто янной ширины, дающая достаточно близкие к действительности результаты (с ошибкой до от общего времени движения, полученного на основании графоаналитического метода, по упомянутым выше аналитическим выражениям и данным контрольного эксперимента).

- разработаны расчетные графики (номограммы) и таблица для расчета проходов постоянной ширины, позволяющие проектантам, без проведения расчетных операций, быстро находить оценку решения, получаемого в процессе архитектурного проектирования.

В процессе проведения работы была предпринята попытка установить действительные нагрузки на пути движения людских потоков в зрелищных помещениях (проходы и выходы) на основе экспериментальных замеров в реальных условиях театрального зала. Эксперимент показал, что рекомендации действующего СНИП П-Л.20-69 не совпадают с действительными маршрутами людей при эвакуации и, следовательно, прини-* маемые в расчетах нагрузки могут отличаться от действительных. Так как определение нагрузки на пути движения, зависящее, главным образом, от психологических факторов, особенно в условиях вынужденной эвакуации, выходило за рамки настоящей работы, оно было ограничено фиксацией указанного несовпадения с рекомендациями СНиП. Учитывая большое значение правильного выбора нагрузки на пути движения для обеспечения вынужденной безопасности эвакуации целесообразно проведение специальной научно-исследовательской работы, посвященной этому вопросу. По результатам работы, кроме определения действительной нагрузки на пути движения, представляется возможным сделать следующие рекомендации и предложения:

- рекомендовать полученные методы расчета и расчетные формулы при проектировании размещения мест для зрителей в зрелищных помещениях и для расчета времени эвакуации, поскольку они дают достаточно точные, близкие к действительности результаты;

- рекомендовать на основе указанных методов расчета внести коррективы в нормативные документы по проектированию зрелищных помещений общественных зданий массового назначения;

- рекомендовать к широкому применению проходы переменной ширины, как равномерно расширяющиеся так и комбинированные, поскольку они существенно рациональны по функциональным характеристикам (сокращение времени движения ~ на 15$ при обеспечении заданной комфорт ности) и по экономическим показателям (сокращение расхода площади зрелищного помещения на проходы ~ на 10-1590.

Целесообразно также продолжить исследования с целью дальнейшего совершенствования метода расчета проходов переменной ширины. Как было указано во введении и выше результаты работы получили внедрение в виде публикаций в периодической печати

129,30,31] в виде ведомственных проектных материалов С 35 3 и в практике ^ проектирования крытого спортивного стадиона на 45,0 тыс.зрителей, строящегося для Олимпийских игр в Москве.

Список литературы диссертационного исследования Алексеев, Ю. В., 1978 год

1. Отчет ЦК КПСС и очередные задачн партии в области внутренней и внешней политики. Доклад Генерального секретаря ЦК товарища Л.И. Брежнева ХХУ съезду Коммунистической партии Советского Союза 24 февраля 1976 г.

2. Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976-1980 годы. Доклад Председателя Совета Министров СССР товарища А.Н. Косыгина ХХУ съезду Коммунистической партии Советского Союза.

3. Эллисон В.А. "Пожары и катастрофы в театрах". г.Ленинград.1926 г.

4. Сахаров Г.А. "Отчет об обследовании зала им.Чайковского и

5. Московского цирка". 1947 г.

6. Беляев C.B. "Эвакуация зданий массового назначения". Издательство Всесоюзной академии архитектуры, 1938 г.

7. Беляев C.B. "Принципы планировки. Зал собраний". Издательство

8. ОНТИ ГосстроЙиздат, 1934 г.

9. Милинский А.И. "Исследование процессов эвакуации зданий мас-'S сового назначения", диссертация на соисканиеученой степени канд.техн.наук, МИСИ им. В.В.Куйбышева, 1952 г.

10. Милинский А.И. "Принципы нормирования эвакуации людей из зданий массового назначения". В сборнике "Пожарная профилактика и пожаротушение". ГосстроЙиздат, 1964 г.

11. Предтеченский В.М., Милинский А.ИУО- нормировании эвакуации".

12. Пожарное дело" Ufe 5, 1964 г.

13. Ройтман М.Я. "Эвакуация людей из промышленных и гражданскихзданий на случай пожара", 1956 г.

14. II. Ройтман М.Я., Барановский Р. "Эвакуация людей из кинотеатров",

15. Пожарное дело", te 3, 1961 г.

16. Ройтман М.Я. "Общие принципы нормирования процесса вынужденнойэвакуации", Издательство ВШ МООП РСФСР, 1963 г.

17. Ройтман М.Я. "Вынужденная эвакуация людей из зданий", Стройиздат, 1965 г.14.-Ройтман М.Я. "Основы противопожарного нормирования в строительстве", Издательство литературы по строительству, 1969 г.

18. Тарасова Т.А. Отчет на тему "Исследование движения людей вусловиях близких к вынужденным", В1 МООП РСФСР, 1964 г.

19. Предтеченский В.М., Тарасова Т.А. "Движение людей при вынужденной эвакуации", "Пожарное дело" № 7, 1965 г.

20. Лобода В.А. "К вопросу об исходных данных для расчета продолжительности эвакуации людей из зданий театров". В сборнике работ "Пожарная безопасность", Издательство МКХ, 1962 г.

21. OluaK^e^l ¿W Hei»**, Ъеье* LlckUjMe. fr&sets аи^ек. Heft ».ßexftn.22. „tú^e evacnftteH {3 ¿WeS иг iuXÍd^&l »П. Gc^tf „Fite Lvj С<Х\ллЛ<\ f Бг^ч-ч^'г^ . 1969 r.

22. Предтеченский В.М., Миланский А.И. "Проектирование зданий сучетом организации движения людских потоков" Москва, Стройиздат, 1969 г.

23. Калинцев В.А. "Проектирование залов кинотеатров с учетом движения людских потоков", диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук,МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1966 г.

24. Дувидзон P.M. "Проектирование спортивных сооружений с учетомдвижения людских потоков", диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук, МИСИ им. В.В.Куйбышева, 1968 г.

25. Предтеченский В.М., Холщевников В.В. "Расчет переформированиялюдских потоков на участках ограниченной длины". "Известия высших учебных заведений" "Строительство и архитектура", 1971 г. К? 4.

26. Предтеченский В.М., Холщевников В.В. "Закономерности движениялюдских потоков и вопросы нормирования коммуникационных путей многоэтажных.зданий". В сборнике докладов "Многоэтажные здания", 1-ый международный симпозиум, Москва, 1972 г.

27. Копылов В.А. "Исследование параметров движения людей при вынужденной эвакуации", диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук, МИСИ им. В.В.Куйбышева, 1973 г.

28. Предтеченский В.М., Алексеев Ю.В. "Эвакуация зрителей из зрелищных помещений: оптимальная ширина проходов", "Строительство и архитектура Москвы", № 8,1976г.

29. Алексеев Ю.В. "Определение маршрутов движения людей в залахтеатров и кинотеатров после окончания зрелища" М. 1976 г. ЦИНИС Гбсстроя СССР.

30. Алексеев Ю.В. "Инженерный метод расчета движения людских потоков в залах театров, кинотеатров". М. 1976 г. ЦИНИС Госстроя СССР.

31. Венцель Е.С. "Теория вероятностей" М. 1969 г. Издательство1. Наука".

32. Постановление Госкомитета Совета Министров СССР по науке и технике № 10 от 14 января 1971 года