Содержание к диссертации
Введение
Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 4 -37
1. Существующие работы в области движения людских потоков 4-36
2. Постановка задачи 37
Глава I. НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ДВИЖЕНИЕМ ЛЮДСКИХ ПОТОКОВ НА ТРИБУНАХ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ 38 - 69
1. Методика и объекты наблюдения 38-40
2. Математическая обработка натурных наблюдений 40-50
3. Закономерности и специфика движения людских потоков на трибунах спортивных сооружений 50-56
4. Коэффициент условий движения 56-59
5. Анализ планировочных решений секторов трибун спортивных сооружений 59-63
6. Закономерности и специфика движения людских потоков во вспомогательных помещениях крытых спортивных сооружений 64-68
7. Ещё одно доказательство отсутствия "элементарных потоков" 68-69
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЯ СЛИЯНИЯ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА ПОТОКОВ НА УЧАСТКЕ ОГРАНИЧЕННОЙ ДЯЙНЫ ПО НАКЛОННОМУ ПУТИ 70-92
1. Методика расчёта движения людских потоков на трибунах спортивных сооружений 70-84
2. Приближенный метод расчёта движения людских потоков на трибунах спортивных сооружении
Вывод расчётных формул 85-92
Глава ІV. РАСЧЁТ ДВИЖЕНИЯ ЛЮДСКОГО ПОТОКА МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ 93 - 128
1. Основные положения и исходные данные 93-97
2. Описание алгоритма 97 - 112
3. Сходимость результатов машинного и графоаналитического методов расчёта ИЗ - 128
Глава V. НОРМИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПУТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ЛЮДСКИХ ПОТОКОВ В СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЯХ 129 - 150
1. Предельно допустимая продолжительность аварийной эвакуации трибун крытых спортивных сооружений 129 - 135
2. Нормирование параметров путей движения людских потоков в спортивных сооружениях 136 - 150
Глава VI. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 151 - 158
Библиография 159 - 162
Приложения 163 - 195
- Существующие работы в области движения людских потоков
- Математическая обработка натурных наблюдений
- Методика расчёта движения людских потоков на трибунах спортивных сооружений
Введение к работе
Физическая культура и спорт в Советском Союзе снискали себе всеобщее признание и прочно вошли в арсенал средств,обеспечивающих разумный отдых,укрепление здоровья,физическое и духовное развитие миллионов трудящихся,
"Партия считает одной из важнейших задач - обеспечить воспитание, начиная с самого раннего,детского возраста,физически крепкого молодого поколения с гармоническим"развитием физических и духовных сил.Это требует всемерного поощрения всех видов массового спорта,в том числе и в школах,вовлечения в физкультурное движение всё более широких слоев населения,особенно молодёжи./ Программа КПСС/ .
Масштабы деятельности,которая развёрнута в СССР по устройству спортивной базы,могут быть оценены по конкретным цифрам. На I января 1962 года в стране насчитывалось около 2000 стадионов, 15460 комплексных спортивных площадок,840 искусственных бассейнов для плавания,около 1800 спортивных и гимнастических залов„более 3400 лыжных станций. В составе комплексных спортивных сооружений и в виде отдельных объектов имелось более 35000 футбольных полей, 60500 баскетбольных и более 21000 волейбольных площадок,при этом слдует отметить,что около 40 % сооружений было разрушено во время войны.
Споривные соревнования - один из любимых видов отдыха трудящихся Советского Союза,привлекают большое количество зрителей. Вместимость трибун спрртивных сооружений растёт и достигает теперь 100000 мест для открытых стадионов и 25000 мест для крытых спорвивных сооружений.
Вопросы максимального обеспечения удобствами зрителей их размещения и безопасной эвакуации рассматриваются в этой работе.
Натурные наблюдения проведённые на трибунах стадионов и крытых спортивных сооружений в различных городах страны,позволили уточнить параметры движения людских потоков по наклонным поверхностям,выявить специфику движения людских потоков на трибунах спортивных сооружений.
Натурные наблюдения проведённые во вспомогательных помещениях спортивных сооружений позволили выявить вопросы связанные с работой гардероба / с целью определения его мощности /, движением зрителей в фойе / с целью определения его площади /, интенсивностью загрузки спортивного сооружения / в зависимости от проводимого мероприятия / и привести ещё одно доказательство отсутствия "элементарных потоков".
Результаты натурных наблюдений / сведённые в таблицы в за-висимостти от вида пути и характера движения /, а также работы проведённые предшествующими исследователями позволили создать методику расчёта для случая слияния большого количества потоков,движущихся погрризонтальной поверхности на участке ограниченной длины имеющем уклон,т.е. для случая трибун.
Сложность методики расчёта,полученной на основании теоретических исследований и желание дать в руки проектировщика более доступные средства обусловило разработку аналитических методов расчёта движения людских потоков в спортивных сооружениях. Аналитические методы расчёта просты,не трудоёмки и позволяют быстро и с достаточной для проектной практики точностью определять время движения людских потоков или параметры путей их движения.
Желание учесть все нюансы движения людских потоков, с ущелью более точно представить себе физическую картину движения и сохранить простоту и доступность расчётов заставило обратиться к математическим методам,в частности к методам машинного программирования.
Применение этого метода позволяет объективно ответить на вопросы об оптимальной длине и ширине ряда трибун и благодаря быстрому обсчёту максимально возможного количества вариантов выбрать оптимальный.
Расчёт процесса эвакуации зрителей по созданной программе показал близкую сходиность / 3 - 5 % / результатов машинного счёта,теории и натурных наблюдений.
Значительное количество расчётов, полученных благодаря применению ЭВМ "Урал-2" явилось основанием для перехода к нормированию размеров эвакуационных путей в спортивных сооружениях различного типа.
Нормирование выполнено по первому предельному состоянию, т.е. по предельно-допустимому времени эвакуации.
Созданные нормативы значительно отличаются от существующих. Они учитывают вид пути по которому движется людской поток,дифференцированно подходят к величине уклона эвакуационных путей, все нормативные рекомендации поставлены строго в зависимости от допустимого времени эвакуации. Всё это в конечном итоге позволяет достигнуть определённого экономического эффекта.
Существующие работы в области движения людских потоков
Здания,сооружения и их комплексы предназначаются для удовлетворения многообразных потребностей человеческого общества и каждого человека в отдельности. Они создают материально-организованную среду для осуществления людьми различных социальных процессов труда, быта и культуры /i/ .
Здание или сооружение в целом,а также его отдельные объем-нопланировочные и конструктивные элементы должны возможно полнее отвечать тем социальным процессам труда,быта и культуры, для осуществления которых данное здание или сооружение предназначено /2/.
При проектировании залов спортсооружении необходимо обеспечить следующие функциональные факторы,влияющие на объемно-планировочное и конструктивное решение залов:
1. Условие восприятия - наблюдение плоскостного объекта.
2. Пространство для движения людских потоков в зале.
3. Акустика - оптимальная слышимость источника звука,находящегося в помещении.
4. Воздушная среда и еесостояние.
5. Пространство для размещения людей и оборудования.
6. Звукоизоляция от источников звуков,являющихся помехами для процессов,протекающих в зале.
Следует отметить,что некоторые из функциональных факторов, как например,состояние воздушной среды /температура,влажность, содержание вредных примесей/ и акустика перестают быть решающими для выбора параметров зала. Это обстоятельство объясняется развитием науки и техники,которое позволяет применять в строительстве системы кондиционирования воздуха,обеспечивающее кондиционное состояние воздушной среды в залах спортсоору-жений еистемы электроакустики,допускающие обеспечивание удовлетворительной слышимости вне зависимости от размеров и формы зала. Пространство для размещения людей и оборудования в залах спортсооружений определяется известными размерами кресел для зрителей и нормами площади на одного человека в зале,а вопросы звукоизоляции от внешних источников звука при проектировании залов спортсооружений решается конструктивно.
Наряду с этим влияние таких функциональных факторов, как условия восприятия и движения людских потоков на параметры зала достаточной степени не исследованы.
Почти все известные исследовательские работы в этой области имели своей целью разработку методов расчета и приемов нормирования эвакуации людей из зданий на случай пожара.
Прежде чем дать характеристику существующих исследований и методов расчета движения людских потоков,необходимо установить некоторые общие понятия и величины,характеризующие движение людей - /2/.
1. При массовом движении люди, двигаясь одновременно в одном направлении, образуют так называемый екой юток с шириной о м и длиной.
Математическая обработка натурных наблюдений
Приведенная же здесь на графике /рис. 2.6 /зависимость скорости движения от плотности потока для горизонтального участка в люке трибун, сильно отличается от эталонной /в среднем выше на 17 %/. Этот участок трибун занимает некоторое среднее положение по характеру движения па нем, между движением по горизонтальному пути и движением потока в проеые. Движущееся по горизонтальному участку люди видит перед собой па расстоянии трех - пяти метров дверь. Уже только одно это оказывает сильное психологическое воздействие /вызывает желание покинуть скорее этот участок/ и заставляет увеличивать скорость.
Следовательно, пропускная способность горизонтального участка .шока и люка в целом в спортивном сооружении значительно выше, нежели пропускная способность горизонтального участка в обычном здании массового пользования.
Рассматривая расположение результатов наблхдений на графиках /при движения потоков по наклонным плоскостям и горизонтальном движении их/ не трудно заметить, что основная масса наблюдений распологается в диапазоне плотностей от 0,3 до 0,7. Это объясняется тем, что натурные наблюдения проведены в комфортных условиях движения. Б натуре невозможно подучить результаты замеров движения потоков в аварийных условиях, так как они крайне редки, а во втюмя аварии не до замеров. Литературе имеются лишь общие описание очевидцев, как ведет себя нуб-лика в аварийных условиях / при пожаре,панике и т.п./, но нет кон кретных цифр : какая и как скоро возникла плотность, какова при этом скорость эвакуирующегося потока. Из этих описаний следует, что образование предельных плотностей при этой неизбежно. Однако и в комфортных условиях появлялось несколько /II/ замеров плотностей равных 0,9 - 0,92. Эти же плотности появляются и при аварийных условиях. Поэтому правильно расчеты времени эвакуации и определения необходимой ширины проходов делать для аварийных условий.
Значения скоростей движения людских потоков в аварийных условиях возможно получить обработав верхнюю квартиль натурных наблюдений, тогда как результаты для движения людских потоков в комфортных условиях получены после обработки нижней квартили вариационных рядов./Приложение таблицы/.
Графики интенсивности движения потоков /рис.2.7/,полученные на основании вышеприведенных зависимостей скорости движения от плотности потоков, сильно отличаются от эталонных. Пики их значительно смещены по отношению к выявленным ранее.
Интенсивности движения токе зависят от уклона трибун,но зави-симость здесь только количественная.
Основные выводы, которые можно сделать исходя из приведенных рассуждений и графиков:
1. Вазброс точек при наблюдениях значителен, но сильно уменьшается с увеличением плотности потока.
2.Скорость движения людских потоков по лестницам трибун спортивных сооружений зависит от уклона трибун.
Методика расчёта движения людских потоков на трибунах спортивных сооружений
Аналогично выполняются расчеты движения людских потоков вверх по лестницам с различными уклонами. Особенность их в том, что разница между интенсивноотями при движении вверх и по горизонтали меньше,чем при движении вниз и по горизонтали. Поэтому сам процесс движения потока вверх проходит несколько более гладко, чем при движении потока вниз. Для горизонтальных участков пути такая методика была применена инженером Калинцевыи В.А. под руководством профессора Предтеческого В.М.
Особенности расчетов движения людских потоков по наклонным поверхностям /для случая трибун/ состоят в следующем:
1. Движение происходит с меньшей скоростью и меньшей интенсивностью, чем в партере /т.е.на горизонтальной поверхности/.
2. Доля участия ряда в формировании потока по лестнице зна-чительно больше, чем при движении по горизонтали, т.к.интенсивность движения потока в ряду /ряд всегда горизонтален/ значительно выше,чем на лестнице.
3. В связи с изложенным в пункте 2 момент образования максимальной плотности на лестнице наступает значительно раньше, чем при движении в партере.
4. Головы потоков выходящих из рядов останавливаются и скорость накопления максимальной плотности в рядах резко увеличивается - явление, которое не возникает при движении по горизонталі
5. Стабилизация движения при максимальной плотности на леед нице трибун происходит несколько позже, чем при горизонтальном движении, за счет движения потока из последнего ряда,что дает возможность потокам из рядов выйти на лестницу со скоростью последнего ряда.
