تخلیه ساختمان

زمان تخلیه ساختمان از سه قسمت اصلی تشکیل گردیده است:

 زمان کشف حریق که از شروع حریق تا اعلام آن 1- A wareness time              

به طول می انجامد.

زمان شنیدن آژیر خطر و اطمینان (باور نمودن )  2- Behaviour and response time

و پاسخ به آن حرکت تا ابتدای مسیر تخلیه

زمان فرار ، که از ابتدای مسیر حرکت شروع و تا گذشتن 3- Escape time

از درب خروجی یا رسیدن به محل امن ادامه می یابد.

جمع سه زمان فوق به عنوان زمان تخلیه ساختمان به حساب می آید.

این مقاله بر اساس تمرینات تجربی در چهار چوب تمرینات زیاد توسط دانشجویان و افراد دیگر نگاشته شده است و زمان تخلیه را طی یک فرآیند دنبال می نماید . نگارنده جزوه آتش نشانی سوئد می باشد که افسران آن، در این مورد تلاش فراوان نموده اند.

در مسیر حرکت در هنگام تخلیه به موانع فیزیکی که مانع از حرکت می شوند برخورد

 می نمائیم این موانع مانند درب های بسته ، راهروها ، پلکان ، پنجره و...می باشند.

هدف نگارش این جزوه نیز بررسی اثرات این موانع در تخلیه یک ساختمان در هنگام حریق می باشد .  همانطور که می دانید زمان تخلیه یک ساختمان به موارد متعددی مربوط می گردد از جمله آنها نوع فرهنگ و رفتار مردم در حین حریق می باشد ، آمادگی افراد ، و باور حریق نیز جزو مسائل مهم در این مورد می باشد.

احتمالا در هر تخلیه ،راه های متعدد فرار ممکن است وجود داشته باشد ولی مسلما بهترین مسیر تخلیه مسیر مستقیم و کوتاهی است که قبلا مشخص و علامت گذاری شده باشد ، این مسیر دارای کمترین مانع و پهن ترین عرض و ... است.

طبق بررسی های انجام شده در هنگام حریق تمامی افراد میل به حرکت و دور شدن از محل حریق را دارند . حال ممکن است افراد از یک طرف به طرف ساختمان حرکت کنند، تا ماموران بتوانند حریق را خاموش نمایند ، این مورد جزو تخلیه ساختمان به حساب

 نمی آید . تنها در مورد حرکت به طرف خارج یا محل امن از قبل تعیین شده  می توان، حرکت را به حساب تخلیه گذاشت.

استراتژی تخلیه ساختمان و رسیدن به محل امن ، سیاست از قبل تعریف شده در هر ساختمان می باشد ، بر طبق این راهبرد، تمامی مسیرهای فرار بررسی شده و به ساکنان آن ساختمان شناسانده می شوند . در این راه، وجود مسیرهای متعدد در ساختمانهای عریض یا بلند مرتبه بسیار حیاتی می باشد.

یکی از استانداردهای اصلی که بر طبق آن،  این جزوه نگاشته شده است استاندارد :

Planning   Boiling Act 1987 , BBR 1994

می باشد. بر طبق این استاندارد وجود حداقل 2 راه جهت تخلیه ایمن ضروری می باشد تا تمامی سکنه ساختمان در حداقل زمان ممکن بتواند ساختمان را تخلیه نمایند .

ایمن نمودن مسیر تخلیه :

اولین متد ایمن نمودن مسیر تخلیه یا تنها مسیر، ایزوله نمودن تمامی مسیر اصلی از حرارت و ورود گازهای ناشی از حریق (دود) و ورود آتش می باشد . در این متد مسیر تخلیه به نحوی ایمن می شوند که به هیچ عنوان در هنگام حریق تا تخلیه کامل ، هیچ عامل نفوذی مخرب  (گاز گرم،  دود ، آتش ) نمی تواند بر مسیر حرکت،  اثر گذار باشد. این مهم یا استفاده از مصالح مقاوم و عایق در هنگام ساخت بدست می آید .

با توجه به هزینه گزاف این روش،  به هیچ عنوان روش فوق در ساختمانهای معمول قابل اجرا نمی باشد و نمی توان آنرا به راحتی اجرا نمود . بنابراین از این روش در هیچ ساختمان معمول استفاده نمی شود.

دومین متد:

به علت معایب روش اول از جمله هزینه بسیار سنگین و عدم امکان بر آورد زمانی تخلیه در این روش ، روش زیر ابداع گردیده است .

در این مدل زمان تخلیه کامل هر ساختمان در سه قسمت بررسی و مدل سازی می شود کل زمان تخلیه، شامل زمان اعلام حریق ، پاسخ و حرکت اولیه و شروع حرکت در مسیر تخلیه و رسیدن به خروجی می باشد . این بررسی به صورتی است که تمامی نفرات وقت کافی

جهت تخلیه را داشته باشند. همچنین در این مدل زمان رشد حریق های احتمالی بررسی شد. و با زمان تخلیه مقایسه می گردد.

تعریف:

مسیر تخلیه به بهترین،  راحت ترین، کوتاه ترین و مستقیم ترین راه در هر ساختمان گفته

می شود که توانایی تخلیه تمامی سکنه و افراد مستقر در ساختمان را داشته باشد . در هر مسیر تخلیه وجود راهرو،  درب، پله  انکارناپذیر است. معمولا هر مسیر تخلیه به خروجی هوای آزاد یا محل امن ختم می گردد. جهت هر ساختمان حداقل 2 مسیر تخلیه لازم و ضروری می باشد . این پیشنهاد جهت ساختمان های  بسیار بلند (آسمان خراش و برج ) بستگی به ارتفاع،  تعداد سکنه و... می باشد.

مسیر اصلی تخلیه :

در بسیاری از کشورها،  مسیرهای خاص جهت تخلیه افراد در نظر گرفته می شود. مثلا در سوئد راه پله گرد کنار ساختمان و پنجره های منتهی به آن مرسوم است. اما در بعضی از کشورهای دیگر همان مسیر اصلی حرکتبه عنوان راه خروجی یا مسیر تخلیه استفاده می گردد. به هر حال آشنایی با مسیر تخلیه یکی از عوامل مهم در کم کردن زمان می باشد.

تئوری تخلیه :

عوامل متعدد در کم کردن زمان تخلیه دخالت دارند که مهم ترین آنها عبارتنداز: تصمیم به موقع در هنگام به صدا در آمدن آژیر خطر یا آژیر تخلیه ،  شناخت مسیر حرکت و اطلاع از عوامل منجر به ازدحام مثل درب ها ، پله کان و...

توانائی جسمی افراد ساکن در ساختمان و کمک به آنها جهت حرکت، وجود افراد راهنما و مددجو جهت سهولت حرکت و کمک به افراد سالخورده و ناتوان ، روشنایی سطح کریدورها و مسیرهای تخلیه به خصوص پله ها و درب ها ، عدم وجود موانع مثل دود، حریق و حرارت و...  دو عامل گفته شده ،  نور کافی و عدم وجود مانع باعث ایجاد قدرت دید کافی جهت حرکت سریع می گردند. در قسمت های بعدی راجع به وجود دود و روشنایی مفصلا بحث خواهد شد. وجود هر گونه عامل از پیش تعیین نشده مثل دود یا ... باعث کند شدن تخلیه می گردد . در این حالت زمان تخلیه افزایش یافته و مشکلات عمده و خطرناک بوجود می آید.

مدل های تخلیه :

جهت محاسبه زمان تخلیه یک ساختمان سه زمان گفته شده یعنی زمان اعلام حریق، زمان شنیدن و عکس العمل و حرکت تا ابتدای مسیر تخلیه و زمان عبور از مسیر تخلیه با هم جمع شده و زمان کل تخلیه را بدست می دهد.

زمان کشف حریق از طریق محاسبات مهندسی حریق بدست می آید. زمان حرکت در مسیر خروج یا فرار نیز از طریق آزمونهای تجربی به طور متوسط بدست آمد. و ارائه می گردد.

Behavior    &   Movement

محاسبه این قسمت از پروسه تخلیه،  بستگی به رفتار و عکس العمل اشخاص دارد. در هر ساختمان بنا به کاربرد آن لازم است در هنگام حریق واکنش خاص صورت پذیرد مثلا در هتلها یا برج های بلند، لازم است به محض اطلاع از حریق ابتدا سیستم های HVAC یا تهویه هوا خاموش شده و یا پروسه از پیش تعیین شده ایی فعالیت نمایند.

سپس قسمت های خاص یا طبقات خاص از وجود حریق مطلع شده و مدیریت حریق در آن طبقات اعمال گشته ودر صورت لزوم آن طبقات تخلیه گردند و طبقات دیگر به نحو مقطعی از ورود دود یا آثار حریق محافظت گردند مثلا درب های موجود به نحوی بسته شوند که ورود حرارت یا دود به داخل آن طبقات متوقف گردد و سپس از آن به اطفاء یا از بین عامل دود اقدام شود ،حال در صورتیکه احتمال گسترش حریق یا دود داده می شود اقدامات حفاظتی بعدی که شامل تخلیه تمامی ساختمان می باشد صورت پذیرد.

Movement :

پروسه حرکت در مسیر تخلیه ، پروسه قابل مدل سازی و قابل محاسبه می باشد ،اما تمامی مدل های زیر در مسیرهای بدون وجود آثار حریق مثل دود ،حرارت ،آتش بدست آمده است ، حال در صورتیکه در یک حریق وجود یکی از آثار گفته شده مانع حرکت شود یا باعث کندی حرکت شود ،موجبات کند شدن پروسه تخلیه بوجود می آید ، بنابراین در محاسبات مهندسی می بایست در صد تلرانس جهت این مورد بحساب آید. همچنین آژیر تخلیه (فرار) می بایست آژیر خاص بود تا سکنه آنرا با مابقی آژیرها اشتباه نگرفته و واکنش سریعتر نسبت به آن انجام دهند.

تحقیقات نشان می دهد تفاوت حرکت در حریق واقعی و تمرینات این جزوه حدود %10 تا %15 می باشد و سرعت حرکت در حریق واقعی  به همین مقدار گفته شده زیادتر می باشد .

البته بعضی دیگر از دانشمندان اختلاف 20 تا %40 را بیان نموده اند. اما جهت محاسبات عملی بنظر می رسد مقادیر 10  تا %15 کاربردی تر باشد.

فرمولهای ارائه شده :

در ابتدا فرمول اصلی معادله را بررسی می کنیم :

F = V . D . W

در این فرمول :                      فلوی جمعیت در حال عبور (از مسیر تخلیه )  = F

                                                                سرعت در حال حرکت     =   V

                                                                              دانسیته جمعیت  = D

                                                                            عرض راهروها = W

در هنگام تخلیه ساختمان ، جمعیت موجود در ساختمان از منازل مستقر خارج شده و در مسیرهای فرار ( یا تخلیه ) قرار گرفته و با فلوی خاص به حرکت ادامه می دهند . این فلو در راهروها بر طبق فرمول شماره یک می باشد . کاملا مشخص است که مقدار فلو بستگی مستقیم به عرض راهرو ،سرعت حرکت و دانسیته جمعیت دارد.

در هنگامی که تراکم جمعیت (دانسیته ) زیاد می شود سرعت حرکت کمتر شده و بررسی ها

نشان می دهد در صورتیکه این مقدار به 5 نفر در متر مربع برسد ، عملا سرعت حرکت به صفر می رسد . شکل شماره 5 نشانگر این واقعیت می باشد . حال در صورتیکه فاصله بین نفرات زیاد شود ،سرعت حرکت زیادتر می گردد. در خیلی از موارد بهتر است سرعت حرکت بر حسب فاصله بین هر شخص را با نفر جلوئی بدست آوریم . و به جای دانسیته جمعیت از جدول (شکل) شماره 6 استفاده کنیم.

همچنین در محاسبات فاصله از وسط نفر تا وسط نفر بعدی در نظر گرفته می شود. فاصله تا نفر جلوئی به همان اندازه مهم است که فاصله تا نفر کناری ( فاصله از پهلو ) در صورتیکه فاصله دو نفر از کنار با هم کم باشد ،حرکت بسیار کند خواهد شد . در فاصله با نفرات جلو ، شکم و پشت و در محاسبات با نفر کناری عرض کتف و ... بایستی در نظر گرفته شود.

فرمول تئوری بین دانسیته و فاصله به صورت روبرو می باشد فرمول (8 )

Distance = 1 / √Density                            شکل  (6 ) و ( 7 )

در شکل (7 ) رابطه بین سرعت و دانسیته که توسط نرم افزار simulex بدست آمده است را می بینید . بر طبق این نمودار و نمودار شماره ( 8  ) رابطه بین دانسیته و سرعت یا سرعت و فاصله به خوبی مشخص است . حال اگر در هر پروژه  سرعت حرکت یا دانسیته مشخص شود می توان فلو را مشخص نمود . در این معادلات ماکزیمم مقدار دانسیته ،حداکثر فلو را باعث می شود که این پارامتر در هنگام تخلیه رخ می دهد. در اکثر مدلهای اجرا شده فلوی حرکت جمعیت در بین مسیرهای مختلف ثابت در نظر گرفته می شود . این به این معناست که جمعیت همانطور که مسیر خروجی را ترک می نمایند همانطور نیز مسیر ورودی را طی می کنند . از این طریق نیز می توان محاسبات دستی در فلوی مخصوص با عرض ثابت را انجام داد. ( منظور از ورود و خروج در اتاق ها و یا راهروها می باشد.)

در صورتیکه تخلیه از ورود به مسیر کمتر باشد ، تجمع بوجود می آید. همچنین در مدل های کامپیوتری در هنگام عبور از درب دشوارتر و حرکت در این قسمت کندتر است. تعداد نفرات در صف بستگی به فلو (اختلاف فلو ) و طول صف دارد .

      تجمع نفرات (جمعیت )  + W_after  ×  F _s,after = F_{s, before}   × W_before  

فرمول 9

فلوی جمعیت عبوری از کریدور یا مسیر حرکت (تخلیه ) بستگی به عرض راهرو دارد . در اکثر مسیرها ،عرض راهرو یا مسیر تخلیه،  فاصله باز بین دو دیوار می باشد . با توجه به تحقیقات آقای pauls،عرض موثر در خروج به جای عرض واقعی بایستی در نظر گرفته شود.

این برداشت در حریق های آزمایشی در پله ها و دفاتر بدست آمده است . عرض موثر در راهروها از تفاضل مقادیر غیر موثر دو طرف دیوار بدست می آید توجه داشته باشید که از فاصله غیر مفید هیچ کسی عبور نمی کند زیرا امکان اصابت به دیوار یا ضربه خوردن یا در نردهها احتمال سقوط را به همراه دارد . به محدوده غیر موثر boundry layer   (BL) گفته می شود.           جدول شماره یک

BL در راه پله ها 15 سانتی متر از هر دو طرف می باشد . در صورتیکه پله خروجی گرد باشد این مقدار افزایش می یابد . در راهروهائی که در یک طرف صندلی وجود دارد مانند سینما یا تئاتر یا دو طرف صندلی وجود دارند ،این مقدار در طرف دیوار و در مورد دوم کلا در نظر گرفته نمی شود .

در این مقاله ،بررسی فلوی جمعیت ،فرض بر اجرای عرض واقعی گذاشته و فقط در راه پله (حرکت به طرف پائین )از عرض موثر استفاده می شود.

T_{door =} N / (F_S  ×  W) 

جهت تخلیه یک اتاق ( یا ساختما ن ) محاسبات زمان و تعداد نفرات در حال عبور بوسیله فرمول 10)) محاسبه می شود، این فرمول زمان عبور از درب با عرض W را نشان می دهد.

T_walk  = l / v 

از فرمول (11) زمان عبور یا حرکت در راهروهای صاف را نشان می دهد که در آن L فاصله شخص تا رسیدن به درب و V سرعت حرکت می باشد .

در محاسبات دستی زمان کل بایستی محاسبه شود یعنی جمع تمامی زمان های پیش بینی شده مثل زمان عبور از درب ، عبور از راهرو ، طی مسیر راه پله و ...  در استفاده از

 شبیه سازی بوسیله کامپیوتر،تمامی عوامل فوق در نظر گرفته شده و محاسبات انجام می پذیرد. اما نکته جالب اینجاست که بعضی از شبیه سازی ها نظرات به صورت تکی در نظر گرفته می شوند و فرض بر این است که نفری بر خلاف مسیر ،حرکت نکند. در مدل های دیگری حرکت به صورت کلنی در گروه های بزرگ و کوچک به طرف خروج می باشد ،یعنی همه بر این باورند که بایستی تخلیه کامل ساختمان انجام پذیرد.

مدل تخلیه در پله های پایین رو :

این تجربیات توسط دانشجویان و افراد معمولی با مدیریت محققان انجام پذیرفته است.  

اولین سری از تجربیات در راه پله با طول 5.1 متر و زاویه32 بوده که ارتفاع هر پله 17 سانتی متر و کفه آن 27 سانتی متر با عرض 1.34  متر (عرض واقعی بین نرده و دیوار) است. همچنین فاصله دیوار تا مرکز نرده 7.5 سانتی متر و عرض موثر پله بر طبق نظر pauls 1.16 متر بدست آید و  9سانتی متر از هر طرف نرده کم شده است، اما دیوار فقط در یک طرف پله وجود داشته است . آزمایش در دو قسمت انجام پذیرفته است در بخش دوم به صورت گروهی . (جدول 2 )

حرکت اندازه گیری  شده در تمامی مراحل به انضمام فلوی جمعیت اندازه گیری شده است. و هر دو در جداول جداگانه ثبت گردیده است . شکل  11, 10‍    (جدول 2)

جوابهای نا مطمئن فقط 20% از کل جوابها بوده است ، فاصله بین نفرات در نظر گرفته شده و سرعت حرکت به طرف پائین همانطور که مشاهده می شود ثابت و با فاصله کم بین نفرات بدست آمده است . پس بنابراین در هنگام حرکت به طرف پائین راه پله ها با دانسیته و جمعیت بیشتر می توان با فاصله کمتر حرکت نمود. البته شایان ذکر است که این نتایج در زمان عادی بدون حریق و بدون دود بوده است.

بررسی طرح تخلیه در تئاتر:

در این آزمایش طول پله 2.1  متر و عرض آن  2.25 متر با شیب 26 درجه که ارتفاع هر پله15 سانتی متر کفه هر پله  30 سانتی متر بوده است. وجود یک دیوار پله و نرده در طرف دیگر آن مشاهدات زیر را به همراه داشته است : افراد استفاده شده در این تجربه بین 15 تا 70 سال سن داشته اند . افزایش دانسیته جمعیت و نسبت آن با فاصله با نفر جلوئی همچنین طرح گسترش نفرات و سرعت بر روی گراف رسم شده است. (شکل 9 )

در مقایسه با آزمایش انجام گرفته در تئاتر نشان از مقادیر متفاوت تر می دهد مثلا در این آزمایش فاصله کمتر با دانسیته بالا و سرعت کمتر را به همراه دارد.

{سرعت افراد بین 0.3 متر تا    1.2  متر متناوب است ، متوسط سرعت در 3 گردید 0.25 تا 0.6_  0.4 تا1.2  و 0.5 متر می توان دسته بندی کرد }

در تمامی آزمایشات عدم وجود دود ، حریق و استرس ناشی از آن و همچنین استفاده از عرض موثر به جای عرض واقعی ، تعداد آزمایش زیاد و پله های خروجی به سمت پائین وجود داشته است .

در بعضی از موارد آزمایش تاثیر شیب پله بررسی گردیده است. کاهش شیب پله موجب افزایش فلوی موثر جمعیت می گردد که پخش (عدم تجمع ) نفرات در نتیجه کار باعث گردیده است .

پس بنابراین مقادیر بدست آمده فلو خیلی دقیق نمی باشد اما دقت مورد نظر را بدست

 می دهد.  همچنین نتایج نشان می دهد که ، دانسیته 1.5 تا 2 نفر در متر مربع برای عبور از راه پله نتیجه قابل قبولی است ، و فاصله در جمعیت (فلوی با دانسیته کمتر) در این حالت بیشتر است پس بنابراین فاصله بین نفرات نیز وجود دارد.

دانسیته بین 0.7 تا 0.8 متر بین نفرات مقادیری است که در گراف این آزمایشات بدست آمده است که معادل مقادیر بدست آمده در کشورهای دیگر است. ( گراف10,11 )

پله های گرد (اسپیرال ) :

پله های گرد نسبت به مابقی پله ها کمتر مورد استفاده در تخلیه قرار می گیرد. جهت مشخص نمودن فلو و سرعت در این نوع راه پله ها ، آزمایشات در دو نمونه راه پله انجام پذیرفته است و همانطور که انتظار می رفت سرعت حرکت کندتری نسبت به  دیگر نوع پله (پله معمولی ) بدست آمده است. در هر دو نوع راه پله که شیب  45درجه داشته اند سرعت حرکت کمتر بوده و همچنین ریسک خطر پذیری و تصادفات و حوادث کمتر می باشد. این دو راه پله گرد یکی با عرض 65 و دیگری 85 سانتی متر و شعاع حرکت در آلفا 40 و55  سانتی متر بوده است . (جدول 3 )

حداکثر عرض در نظر گرفته به عنوان عرض غیر موثر 5 سانتی متر است. (شکل 12 )

نتایج :  نرخ متوسط حرکت به طرف پایین در این نمونه راه پله حدود 0.5 متر بر ثانیه برای راه پله باریک و 0.55 متر بر ثانیه برای عرض پهن تر می باشد.

با توجه به شیب راه پله گفته شده ، حداکثر سرعت 1 متر بر ثانیه است اما توقف حرکت در آن بسیار بیشتر است به خصوص در راه پله پهن تر ، اما دانسیته تجمع کمتر است. فاصله افقی بین نفرات 0.7 تا 1 متر (فاصله مستقیم) است و فلوی جمعیت به طور متوسط متر بر ثانیه .

مقایسه با مطالعات دیگر دانشمندان نشان می دهد که دانسیته 0.5 نفر بر متر تا 0.67 در راه پله های عریض تر وجود دارد و سرعت آنها بین 0.67 تا 1.1 متر بر ثانیه بوده است. این نتایج در  راه پله با ارتفاع 15 تا 19 سانتی متر می باشد .

همچنین کروهای رسم شده توسط مدل سازی کامپیوتری شامل دو کرو حداقل و حداکثر است که حداکثر سرعت 0.5 متر بر ثانیه با فاصله بین نفرات 0.7 متر و دانسیته 2 نفر در متر مربع در فلوی ماکزیمم طبق کرو (13, 14) می باشد.

اما در صورتیکه عرض راه پله بیش تر از 1.6 متر شود احتمال سقوط نفرات در آن وجود دارد، زیرا در راه پله ها وجود نرده باعث کنترل وضعیت شده و از سقوط جلوگیری

 می کند. 

راه پله به سمت بالا :

در حرکت به سمت بالا بدون توجه به خستگی افراد، حداکثر سرعت حدود 0.8 متر بر ثانیه و با فاصله 2 متر در نظر گرفته می شود . این مقدار هنگامیکه 0.5 متر فاصله با نفر جلوئی می رسد، تقریبا به صفر نزدیک می گردد .

راهروهای افقی :

سرعت حرکت در راهروهای صاف افقی بین 0.96 تا 1.75متر بر ثانیه متغیراست و بستگی به جنس افراد ، وضعیت جسمانی ، سن و... دارد . در محاسبات این سرعت به طور متوسط 1.5 متر بر ثانیه در وضعیت عادی در نظر گرفته می شود. البته با توجه به اینکه فاصله افراد از همدیگر زیاد باشد.

در تئاتر ، سینما و... در هنگامیکه فاصله بین صندلی ها زیاد باشد این سرعت حفظ می شود.

سرعت 1.5 متر بر ثانیه در تجربیاتی که بوسیله دانشجویان در یک مسیر 15 متری با حالت عادی در نظر گرفته شده است. در این حالت عجله ، ترس و آثار حریق وجود نداشته و تمامی حالات عادی بوده است . هنگامیکه دانسیته افزایش می یابد ، فاصله بین افراد و سرعت حرکت کم می شود.

در هنگامیکه دانسیته 4 نفر بر متر مربع باشد سرعت حرکت عملا به 0.5 متر بر ثانیه تقلیل یافته و با افزایش دانسیته سرعت عملا صفر می شود ولی در هنگامیکه دانسیته به 2 نفر در متر مربع رسید سرعت به ماکزیمم مقدار می رسد . شکل 17

منحنی های 18, 19 کروهای مختلفی جهت کریدور صاف را ارائه داده اند.

درب ها :

درب معمولا بدترین محل در تخلیه ساختمان می باشد. عرض کم درب ها باعث تجمع افراد در پشت آن شده و تاخیر در تخلیه را موجب می گردد.

معمولا عرض درب بایستی کمتر از 0.7 متر نباشد. محققان نشان داده اند  که درب با عرض بیش از 1.2 متر در هنگام تخلیه موجب هیچ گونه تجمع در پشت آن نخواهد شد.

در مدل سازی ها ، عرض درب به صورت حقیقی در نظر گرفته می شود واستفاده از عرض موثر نابجا است. فلوی عبوری از درب معمولا یک نفر بر متر بر ثانیه

1 per /m /sec  در نظر گرفته می شود.

در تخلیه درب با عرض کمتر از 1 متر مشکل ساز بوده و موجب افزایش دانسیته پشت درب خواهد شد، دانسیته زیاد در اینجا بیش از 3 نفر بر متر مربع یا فاصله کمتر از  0.6متر بین نفرات است .

در عرض درب بین 0.9 تا 1 متر ، فلوی عبوری تقریبا ثابت می ماند و عریض تر شدن درب موجب فلوی عبوری بالاتر می گردد.

شکل 20 منحنی های دانسیته در عبور از درب را نشان می دهد.

تاثیر روشنایی و دود در تخلیه ساختمان :

دود و روشنایی دو عامل اصلی در زمان تخلیه ساختمان می باشند. هنگامیکه دود در قسمتی از ساختمان روئیت می شود ، اولین شخصی که آنرا روئیت می نماید تصمیم به صدا در آوردن آژیر یا اطفاء شخصی می نماید ، شاید هم تصمیم به فرار از محل گرفته و به سرعت به طرف راه های خروجی حرکت می نماید. اما آثار دود نظیر کاهش دید ، سمی بودن و ترس عامل موثر در زمان رسیدن به خروجی می باشد ، حال اگر مسیر خروجی نیز روشنائی کافی وجود نداشته باشد یا در اثر حریق برق معمول آن قطع گردد امکان انصراف از تخلیه و برگشت به محل اولی را موجب می گردد.

اکثر افراد در هنگام مشاهده دود رفتارشان عوض شده ، مثلا قدم های بلند تر بر داشته و سعی در خروج سریع  می نماید. به گفته بعضی از محققین در هنگام حریق یا وجود دود در هر ساختمان ، قدرت دید افراد آشنا به ساختمان حداقل بین 3  تا 5 متر و جهت افراد غیر آشنا بین  15 -20متر نیاز می باشد . البته به گفته دیگر محققین قدرت دید 10 متر حداقل جهت افراد آشنا می باشد.

نتایج بررسی های انجام گرفته شده توسط موسسه M. G. M در حریق گراند هتل لاس وگاس در سال 1980 نشان می دهد که  54%از 544 نفر افراد مصاحبه شده در جریان حریق ، چیز مانع فرارشان شده است .   60 %به خاطر وجود دود در مسیر نتوانسته اند فرار کنند ، 13 درصد به خاطر بسته بودن درب ها ی منتهی به راه پله و5 % به خاطر وجود دود در راه پله .

همچنین  58% مصاحبه شوندگان (324نفر) از میان دود فرار کردهاند و بعضی از آنها چند صد متر در میان دود قدم زده اند .از میان کسانی که از وسط دود گذشته اند ،  60%گفته اند بعضی از مواقع قدرت دید از 2 متر هم کمتر بوده و حتی بعضی ها به عقب برگشته اند و مجددا تلاش کردند که از میان دود بگذرند.  43%به خاطر یک دلیل باز گشته اند و از هر 4 نفر، 3 نفر فقط به خاطر عدم دید کافی (دید کمتر از 2 متر )  باز گشته اند.  8نفر از 152 نفر (5% ) به خاطر کم شدن قدرت دید به زیر 10 متر از رفتن انصراف داده اند.

تحقیقات انجام شده توسط شرکت چوب در انگلستان نشان می دهد که (1970) :

حریق های اتفاق افتاده در این سال 50% در خانه های یک خانوار بوده ، 17 % در کارخانجات و 4% در مدارس و بیمارستانها.

همچنین این تحقیقات نشان می دهد هنگامیکه دود در محلی وجود داشته باشد ، 60 % از مردم از میان آن می گذرند و 50% آنها بیش از 10 متر راه میروند.

همچنین مردان بیش از زنان از میان دود می گذرند ولی درصد عبور ربطی به سن و سال افراد ندارد ، اما همگی قدمهای بلندتری بر می دارند.

در مطالعات مشابه بوسیله Brayan از آمریکا در سال 1977 :

62% گفته اند از میان دود گذشته اند و در موارد مشابه حریق ، آمار شرکت چوب صدق داشته است . همچنین 3.4 (75%) افراد تجربه حریق قبلی نداشته اند. از 366 نفر افراد مصاحبه شده در مقاله Brayan که از میان دود گذشته اند ، 107 نفر (33%) برگشته اند . 85% از آنها توضیح دادهاند که قدرت دید آنها حدود 3 متر به طور متوسط بوده است.

6% افراد برگشته قدرت دید بیش از 10 % داشته اند. 62% بخاطر وجود دود برگشته اند . 4% به خاطر وجود حرارت و 31 % بخاطر وجود دود و حرارت. و 3%  از افراد باقی ماند. دلیلی نداشته اند. اکثر افراد باز گشته یا مانده به خاطر وجود دود بوده که این عمل را انجام دادهاند و اکثر افراد باز گشته  مرد بوده اند.

همچنین تحقیقات نشان می دهد در صورتیکه قدرت دید بیش از 10 متر می بود  افراد کمتر بر می گشتند. همچنین مطالعات در ژاپن نشان می دهد که 10 % از افراد ابتدا تلاش برای فرار می نمایند ولی به خاطر قدرت دید حدود 10 متر بر می گردند، این افراد نا آشنا به ساختمان می باشند.

سرعت حرکت و قدرت دید :

در اکثر موارد توسعه و پخش دود موجب اشکال در دید افراد و تخلیه ساختمان می گردد. در این حالت افراد مردد هستند که آیا وارد ناحیه پر از دود بشوند یا نه . آنها در هنگام مواجه با دود جلو و دور دست خود را بخوبی نمی توانند ببینند و در این حالت افراد نا آشنا با ساختمان ، سرعت شان کم می شود . شکل 27 نشان می دهد که سرعت حرکت تابعی است از ضریب k ( m^-1 ضریب استهلاک extinction coefficient )

I₀ , I قدرت نور در وجود و عدم وجود نور در فاصله L می باشد  K = 1/L  ln(I₀ /I)   

و D اپتیکال دانسیته است. رابطه بین D, K  در اروپا                             D ×K=2.3  

D به عنوان دانسیته دود  مطلع می باشد و K به عنوان ضریب میرائی صوت می باشد. مقادیر D همیشه در 10  ضرب شده و به خاطر بیان صریحتر با لگاریتم بیان می شود ∂B/m  و به عنوان obescuration  یا  ob   مسطلح است. در بررسی های انجام پذیرفته مشخص شده است که ، قدرت دید (visibility   ) ضربدر دانسیته دود تقریبا ثابت است. شکل 28 بیانگر این موضوع می باشد.

                                             برای منابع تولید نور ( روشنائی )           Kv = 8

                                                     برای منابع منعکس کننده نور         Kv = 3

                                          برای کف و دیوار ( با قدرت دید معمولی )   Kv = 2 

V ویزیبیلیتی  یا قدرت دید و K  دانسیته دود می باشد . ( توضیح K یا D در پایین )

این رابطه قابلیت استناد داشته و به تعداد زیاد آزمایش شده است .

در این معادلات زاویه دید و قطر ذرات دود در نظر گرفته نشده است . فقط غلظت دود مورد نظر بوده . در صورتیکه پتانسیل دود بر حسب واحد های مختلف بیان شود ، بستگی به تعریف دانسیته دود D  یا K استفاده می شود . اگر دانسیته بر حسب واحد obscuration

بیان  شود بنابراین ob →  m³ / kg و اگر k باشد m² / kg است.

مقادیر نور :

در هنگام تخلیه ساختمان ، روشنایی محوطه مسیر تخلیه بشدت بر سرعت حرکت تاثیر گذار می باشد به صورتیکه اگر شدت روشنایی به یک لوکس رسید سرعت حرکت عملا صفر خواهد شد.

بر طبق آزمایشات انجام گرفته در صورتیکه روشنایی در راهروها از 4 تا 5 لوکس بیشتر شود روند حرکت معمولی خواهد بود.

منابع روشنایی در محل تخلیه می بایست دارای خاصیت های ویژه ائی  باشند مثلا خیرگی بیش از حد نداشته باشند و نوع نورشان زننده نباشد.

همچنین علامات تاریک یا با نور بشدت منعکس کننده مسلح نبوده تا نفرات را گمراه ننمایند . کنتراست نور در منابع روشنایی باعث آسیب به چشم در نگاه مستقیم نگردند و مسیر حرکت را به راحتی روشن نمایند. همچنین تمامی روشنائی های مسیر تخلیه از سیستم vps  تغذیه شده و بازدید دوره ائی شوند.

انعکاس نور منابع بایستی کاملا کف، دیوار و سقف را روشن کرده و قابلیت آن در وجود دود نیز ثابت شده باشند.

تمامی علامت های تخلیه شامل نوع موانع ، شیب ، فواصل و سمت ها به راحتی روشن بوده و افراد نا آشنا به ساختمان نیز بتوانند از آنها به راحتی استفاده کنند . درخشندگی علامات به اندازه کافی باشد و این علامات از برق vps   تغذیه شوند. رنگ زمینه با رنگ علامات متفاوت باشد و از دور قابل تشخیص  باشند.

با توجه به تحقیقات آقای collin حداقل درخشندگی سطح هر علامت حداقل V .cd /m² (کاندل بر متر مربع ) باشد.

درخشندگی بین 29 تا 1432  cd / m² در تمامی فروشگاه ها ، برج ها و... در کف و دیوارها نیاز می باشد . و حتی در صورتیکه این مقدار بین 500 تا 2000 cd/ m²     باشد بهتر است و کمک شایانی به تخلیه می نماید.

منبع:وبلاگ آقای بهروز نادری