12.2. Технические средства спасения людей с высоты

Постоянное расширение масштабов строительства зданий повышенной этажности ставит перед подразделениями пожарной охраны задачу обеспечения эвакуации людей с верхних этажей в случае пожара. Кроме того, в настоящее время в эксплуатации находится большое количество зданий и сооружений, которые не соответствуют в полной мере действующим нормам по уровню противопожарной защиты. Однако и в домах, построенных в полном соответствии с нормами, в случае пожара может сложиться такая ситуация, когда безопасная эвакуация людей по существующим эвакуационным путям невозможна. При отсутствии путей, удовлетворяющих требованиям безопасной эвакуации людей, используются средства спасения людей с высоты. Эти средства могут быть оперативными (на пожарных автомобилях) или стационарными (объектовыми), которые размещены на охраняемых объектах.

Они подразделяются на индивидуальные и коллективные средства.

По конструктивному исполнению средства спасения классифицируются на: переносные, навесные пожарные лестницы; канатно-спускные устройства; устройства спасательные прыжковые; трапы спасательные; рукава спасательные и воздушные средства.

Оптимальное оснащение средствами спасения применительно к конкретному объекту зависит от возможных сценариев развития чрезвычайной ситуации, определяемых экспертным путем. В общем случае тип и количество спасательных устройств, необходимых для спасения людей из здания при пожаре, определяются следующими факторами:

– контингентом людей, находящихся в здании, с учетом их возраста и физического состояния;

– количеством людей, не имеющих возможности по тем или иным причинам покинуть здание за расчетное время эвакуации, пользуясь основными путями эвакуации;

– временем движения человека от наиболее удаленного помещения до спасательного устройства;

– временем подготовки спасательного устройства к работе;

– временем спуска первого человека на (в) спасательном устройстве;

– пропускной способностью спасательного устройства;

– предельно допустимым временем проведения спасания.

12.2.1. Теоретические основы свободного падения с высоты

При тушении пожаров, а также при проведении аварийно-спаса-тельных работ люди оказываются в экстремальных условиях. Это может быть причиной не только эмоционального стресса и нервно-психического расстройства, но и травмы и даже их гибели. Одной из причин травмы или гибели людей может быть свободное падение с высоты. Причины падения различны. На рис. 12.14 указаны некоторые обстоятельства, которые вынуждают человека прыгать (падать) с высоты. До настоящего времени не изучено влияние многих факторов, связанных с падением человека с высоты как способом спасения. Это существенно ограничивает возможности соответствующих спасательных устройств.

Рис. 12.14. Обстоятельства, вынуждающие человека прыгать (падать) с высоты

При свободном падении человека его скорость возрастает приблизи­тельно до 70 м/с и далее остается постоянной. Это можно объяснить тем, что скорость падающего человека возрастает до тех пор, пока сила сопро­тивления не станет равной силе земного притяжения. Максимальная ско­рость падения зависит от массы и формы падающего тела. Теоретические основы риска гибели человека при его свободном падении на твёрдую горизонтальную поверхность были рассмотрены в работах В. И. Слуева¹. Для расчета риска гибели человека из-за свободного падения на твердое горизонтальное покрытие необходимо учесть, что скорость, с которой человек ударяется о поверхность V_п, как известно, связана с высотой Н, если не учитывать сопротивление воздуха, следующим образом:

(12.1)

где g – ускорение свободного падения, м/с²(g 10 м/с²).

Если обобщить информацию о несчастных случаях, связанных с гибелью людей из-за падения, считая в качестве переменной высоту падения человека, можно получить соотношение

(12.2)

где Р(Н) – вероятность гибели человека, падающего с высоты Н на твердую горизонтальную поверхность, Р₀ = 0,0469 %, H₀ = 1,2753 м, 1,2 м <Н< 9,8 м, при Н 9,8 м Р(Н) = 100 %.

При свободном падении человека на твёрдую горизонтальную поверхность вероятность его гибели в зависимости от диапазона высот следующая:

если 1,2 м <H< 4 м, то Р(Н) < 1 %;

если 5 м <H< 7 м, то 2 % <Р(Н) < 10 %;

если 9 м <H< 9,8 м, то 50 % <P(Н) < 100 %;

если Н> 9,8 м, то Р(Н) = 100 %.

При падении с высоты до 4 м практически нет смертельных травм; падение с высоты 9 м очень опасно, так как вероятность гибели составляет около 50 %; при падении с высоты примерно 9,8 м и более травмы у человека будут смертельны. Это необходимо учитывать при планировании спасательных работ и организации эвакуации людей при возможных экстремальных условиях. Точность определения вероятности гибели человека в зависимости от высоты (12.2) в основном определяется разбросом статистических исходных данных и составляет примерно 15 %.

На рис. 12.15 представлены зависимости вероятности гибели человека при свободномпадении на твердую горизонтальную поверхность от высоты падения для разных диапазонов высот: 1,2 м <H< 10 м.

100

80

60

40

20

0

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Высота паденияН, м

Вероятность гибели человека Р, %

Рис. 15.29. Зависимость вероятности гибели человека Рпри свободном падениина твердое покрытие от высоты падения Н