Пожарная безопасность – это, главным образом, безопасность людей. Однако, изучить непосредственное влияние пожара на людей практически невозможно.

Главный критерий безопасности человека в горящем здании – это время его выхода наружу (в безопасную зону). Это время зависит от скорости движения, а вот провести прямые измерения скорости движения людей в здании, в котором произошел пожар, нереально.

Поэтому, в теории людских потоков для прогнозирования скоростей движения людей при пожаре используются сложные вычислительные алгоритмы. Однако, все-таки есть, хотя и ограниченная, но реальная возможность оценить влияние стресса (угрозы жизни) на скорость движения людей.

Где такие обстоятельства могут сложиться в повседневной реальной жизни?

Например, вот где - при пересечении проезжей части пешеходом на запрещающий сигнал светофора. Пешеход, переходящий дорогу на запрещающий сигнал, точно знает, что он:

• нарушает правила дорожного движения и может быть наказан (оштрафован);
• подвергают свою жизнь реальной опасности;

Для преодоления опасного участка, на котором его подстерегает столько опасностей, пешеход увеличивает скорость своего движения. В связи с этим, интересно сравнить скорость движения людей на зеленый сигнал (без стресса) и скорость движения на красный сигнал, то есть в условиях вполне реальной осязаемой опасности.

Всего была измерена скорость 209 человек различных возрастных групп (автор работы – учащийся Академии ГПС МЧС России Т.Ж. Шахуов).

Да, полученные таким образом данные никак не связаны с пожарной безопасностью. Но они связаны со стрессовой обстановкой, которая есть и при пожаре.

Итак, насколько же увеличится скорость людей в такой ситуации?

Так как скорость движения сильно зависит от возраста (и, кстати, от пола – об этом мы поговорим отдельно), то измерения скоростей проводились для пешеходов следующих групп:

• М0-1 Дети и подростки (7-18 лет)
• М0-2 Молодежь (18-25 лет)
• М0-3 Люди труд. возр. (18-60 лет)
• M1 Пожилые люди (старше 60 лет), не имеющие инвалидности.

Результаты показали, что в условиях реальной опасности (переход перекрестка на красный сигнал светофора) пешеходы всех возрастных групп увеличивали свою скорость на примерно одинаковую для всех величину – на 15 %. Это весьма любопытный факт.

Важно отметить, что скорость движения на запрещающий сигнал светофора (в условиях стресса) соответствует тем значениям, которые используются для расчета времени эвакуации людей при пожаре.

Например, для людей среднего возраста (18-60 лет), значение скорости движения, полученное в результате экспериментов, равно 99,1 м/мин, а в Методике (расчета рисков) – 100 м/мин.

Несмотря на то, что средний прирост скорости является по сути константой, максимальные значения скоростей людей различных возрастных групп отличаются весьма показательно.

Сравним максимально зафиксированные скорости движения в эксперименте и скорости, приведенные в Методике расчета рисков.

Подчеркнем, что речь идет о единичных (!) случаях действительно сильно испугавшихся людей. Итак, относительно Методики меньше всего ускоряются отдельные пожилые люди – всего на 24%, затем идут дети и люди среднего возраста – максимальные значения скоростей движения отличаются уже на 40-43%, а вот некоторые молодые люди (в возрасте 18-25 лет) могут развивать скорость до 225 м/мин, то есть почти в 2 раза больше, чем в Методике.

Все это говорит о том, что стрессовая обстановка (сильный страх) способна резко повысить скорость людей.

Но рост скорости зависит от возраста, от физических возможностей людей.

Больше полезной информации смотрите в наших каналах ПожСофт. Лаборатория: Telegram, Max

Современный расчет пожарных рисков давно не сводится только к геометрии здания, ширине коридоров и количеству эвакуационных выходов. В нормальной расчетной модели важно учитывать не только то, как устроено здание, но и то, какие люди в нем находятся.

Возраст, физическое состояние, мобильность, плотность потока, движение по горизонтальным участкам или лестницам — все это влияет на расчет времени эвакуации. Например, очевидно, что пожилые люди в среднем двигаются медленнее молодых, а маломобильные группы требуют отдельного подхода.

Но есть параметр, который в расчетах часто остается почти незаметным, — различия между мужчинами и женщинами.

В эвакуационных моделях человек нередко превращается в усредненную величину: есть заданная скорость движения, заданная плотность потока и расчетное время выхода из здания. Для типовых задач такой подход удобен. Но в реальной эвакуации не существует абстрактного «среднего человека».

По данным, используемым в международных рекомендациях по эвакуационному анализу, скорости движения на горизонтальных участках и лестницах могут различаться в зависимости от пола и возраста. В таблицах IMO для анализа эвакуации на пассажирских судах скорости на ровной поверхности задаются отдельно для женских и мужских групп, а скорости на лестницах — отдельно для движения вверх и вниз. Эти данные показывают, что у женщин расчетные значения скорости на горизонтальных участках могут быть ниже мужских, а при движении вверх по лестнице разница в отдельных группах составляет около 5–6%.

На практике это означает простую вещь: если в расчете использовать только универсальную среднюю скорость, результат может выглядеть корректно, но не всегда будет точно описывать конкретный объект.

При пожаре время работает иначе, чем в обычной жизни. Разница в несколько секунд на одном участке пути может показаться несущественной. Но если речь идет о многоэтажном здании, плотном потоке людей, лестничных маршах, задымлении и психологическом напряжении, такие секунды начинают складываться.

Особенно это важно для объектов, где люди размещены неравномерно.

Представим общежитие: мужские и женские этажи расположены отдельно, планировка одинаковая, ширина коридоров и лестниц одинаковая, количество проживающих сопоставимо. Если использовать усредненные показатели, расчет может показать одинаковое время эвакуации для обоих этажей.

Но фактическая картина может отличаться. Если одна группа в среднем движется медленнее, ее эвакуация займет больше времени. При обычной эксплуатации здания это почти незаметно. При пожаре — становится частью расчетного риска.

В этом и заключается проблема усреднения: оно может создавать аккуратную расчетную картину, но скрывать реальные особенности движения людей.

Есть и обратная сторона. При высокой плотности потока индивидуальные различия сглаживаются. Человек уже не выбирает собственный темп: он движется вместе с потоком, а скорость определяется не столько его физическими возможностями, сколько пропускной способностью коридора, двери или лестничного марша.

Именно поэтому нельзя просто взять одну разницу в скорости и автоматически перенести ее на любой объект. Для профессионального расчета времени эвакуации важно учитывать условия: где движутся люди, насколько плотный поток, есть ли слияние потоков, сколько лестничных маршей, есть ли возможность обгона, насколько однороден состав людей.

Исследования движения по лестницам также показывают, что скорость зависит не только от человека, но и от характеристик самой лестницы. В работе Fujiyama и Tyler отдельно рассматривается связь между параметрами пешехода, характеристиками лестницы и скоростью движения; авторы подчеркивают, что для прогноза скорости нужно учитывать не только «среднего пользователя», но и индивидуальные характеристики людей.

На первый взгляд может возникнуть вопрос: если женщины в среднем могут двигаться медленнее, почему среди погибших при пожарах мужчин обычно больше?

Здесь нет противоречия. Скорость движения — только один из факторов эвакуации. А гибель при пожаре зависит от гораздо более широкого набора обстоятельств: поведения человека, склонности к риску, попыток самостоятельно тушить пожар, состояния в момент происшествия, возраста, профессии, условий проживания и времени обнаружения пожара.

По данным, опубликованным со ссылкой на статистический сборник ВНИИПО МЧС России за 2022 год, среди погибших при пожарах в России мужчины составляли около 70%, женщины — около 30%. Это говорит не о том, что скорость эвакуации можно не учитывать, а о том, что пожарный риск всегда многосоставной.

Для расчетчика здесь важно разделять два уровня анализа:

скорость движения влияет на эвакуацию, а смертность при пожарах зависит еще и от поведения, обстоятельств и сценария происшествия.

При оценке пожарных рисков важно учитывать не только пол, но и возрастной состав людей на объекте. В старших возрастных группах соотношение мужчин и женщин меняется: женщин становится больше, особенно среди людей пожилого возраста.

Это имеет значение для социальных объектов, медицинских учреждений, домов престарелых, санаториев, общежитий, гостиниц и жилых зданий, где состав людей может быть неоднородным.

В таких зданиях на эвакуацию влияет уже не один фактор, а сочетание нескольких: возраст, физическое состояние, половой состав, способность двигаться по лестницам, плотность потока и организация путей эвакуации.

Если все это заменить одним «средним человеком», расчет получится проще. Но проще — не всегда значит точнее.

Разница в скорости движения во многом связана с анатомией и физиологией. Мужчины в среднем выше ростом и имеют большую длину шага. При сопоставимой частоте движений это позволяет проходить большее расстояние за то же время.

Кроме того, у мужчин обычно выше абсолютная и относительная мышечная масса, в том числе в области ног. Это влияет на механику ходьбы: мышцы бедра и голени создают более мощное усилие при отталкивании и помогают поддерживать более высокий темп.

На лестнице к этому добавляется дополнительная нагрузка. Человек не просто идет вперед, а постоянно преодолевает вертикальный перепад. Поэтому лестничный марш при пожаре — это не обычный участок пути, а зона повышенной физической нагрузки. Особенно если человек движется в плотном потоке, в стрессовой ситуации и без возможности спокойно остановиться.

Главный вывод здесь не в том, что одна группа людей «лучше» или «хуже» эвакуируется. Такой бытовой вывод был бы неправильным.

Профессиональный вывод другой: расчет эвакуации должен учитывать реальный состав людей на объекте настолько точно, насколько это возможно для конкретной задачи.

Для типового объекта универсальные значения могут быть достаточны. Но если здание используется группой людей с выраженными особенностями — по возрасту, полу, мобильности или физическому состоянию, — расчетчику стоит внимательнее относиться к исходным данным.

Это особенно актуально для:

• общежитий;
• медицинских и социальных учреждений;
• образовательных объектов;
• гостиниц;
• производств с выраженным гендерным составом персонала;
• спортивных объектов;
• зданий с большим количеством пожилых людей.

В таких случаях важно смотреть не только на ширину коридора и длину пути до выхода, но и на то, кто именно будет этим путем пользоваться.

Эвакуация — это не движение условных точек по плану здания. Это движение конкретных людей с разной скоростью, разной физической подготовкой и разным поведением в стрессовой ситуации.

Поэтому расчет пожарных рисков и расчет времени эвакуации должны опираться не только на геометрию объекта, но и на реалистичные характеристики людей. Чем ближе расчетная модель к фактическому составу пользователей здания, тем выше ее практическая ценность.

Иначе расчет может быть формально аккуратным, но слишком далеким от реальной эвакуации — а в пожарной безопасности такая разница имеет значение.

Больше полезной информации смотрите в наших каналах ПожСофт. Лаборатория: Telegram, Max