Átbocsátóképesség vizsgálata számítógépes modell segítségével

A kiürítést szimuláló számítógépes modellek használata egyes apró, de igen fontos részletek, tényezők vizsgálatára is felhasználhatók. Az átbocsátóképesség tényezőjének vizsgálata egyik ilyen fontos elem, amely a kiürítés gyakorlati számítása során komoly befolyással bír. Írásunkban 36 különféle forgatókönyvet (scenariót) modellezünk.

A 28/2011 (IX. 6.) BM rendelet az Országos Tűzvédelmi Szabályzat (OTSZ) kiadásáról ötödik melléklet XXVIII. fejezet 479. § (3) bekezdés meghatározza a kiürítés megengedett időtartamait, valamint a kiürítés első és második szakaszának számítását. A kiürítés számítására meghatározott képletekben mind az első és második ütemben az átbocsátóképesség vizsgálata során a k-tényezőre 41,7 fő/m   min értéket határoz meg a jogszabály, amely 25 fő 0,6 m szélességen történő áthaladását jelenti 1 perc alatt. A fejlett kiürítési modellek segítségünkre lehetnek egyes általános tényezők pontosítására. A Pathfinder kiürítési szimulációs program segítségével az átbocsátóképesség tényező vizsgálata érdekében az 1. ábra szerinti modell teret hoztuk létre.

 

 

Modelltér I. (1. ábra)

A modellezés során az ajtó átbocsátóképességet, majd lépcsőn történő le, illetve felfelé haladást vizsgáltam. A lépcső méreteknél az OTÉK-ban »253/1997. (XII. 20.) kormányrendelet az országos településrendezési és építési követelményekről« meghatározott értékeket alkalmaztuk. A lépcsőfok magasságok felvételénél az akadálymentes közlekedéshez szükséges 15 cm magas, az építészek által használt általános 16 és 17 cm magas, valamint a lakáson vagy üdülőegységen belüli, időszakos használatú építményszint (például tetőtér) vagy üzemi berendezés megközelítésére szolgáló 20 cm magas lépcső fokmagasságokat vittünk be a modelltérbe.
 

Ajtó átbocsátóképességének vizsgálata

A modellezés során a haladási sebesség és a nyílás szélesség viszonyát vizsgáltam. A felvett haladási sebességek 0,26 m/s, 0,5 m/s, 0,66 m/s és 1,2 m/s voltak.

 

   Ajtó átbocsátóképesség a haladási sebességek függvényében (2. ábra)

Ajtó átbocsátóképesség a haladási sebességek függvényében (2. ábra)

Ajtó átbocsátóképesség a haladási sebességek függvényében (2. ábra)

Ajtó átbocsátóképesség a haladási sebességek függvényében (2. ábra)

Ajtó átbocsátóképesség a haladási sebességek függvényében (2. ábra)

A 0,26 m/s haladási sebességnél 4-64 s, a 0,5 m/s haladási sebességnél 2-63 s, a 0,66 m/s haladási sebességnél 1-62 s valamint a 1,2 m/s haladási sebességnél 0-61 s értékek között történt a 25 fő áthaladása.

Lépcső átbocsátóképességének vizsgálata

A lépcső átbocsátóképesség vizsgálata 0,26 m/s, 0,5 m/s, 0,66 m/s és 1,2 m/s haladási sebesség, négy lépcső méret felvételével – 3. ábra – valamint lépcsőn fel és lefelé haladás figyelembevételével, 32 szcenárióval történt.

 

 

fokmagasság (cm) fokszélesség (cm)
15 30
16 30
17 28
20 23

Lépcsőméretek (3. ábra)

Felfelé haladó lépcső átbocsátóképesség vizsgálata

A modelltér mérete megegyezik a modelltér I. paramétereivel, kiegészülve egy 0,6 m széles egykarú 10 fokú felfelé haladó lépcsővel (4. ábra).

 

Modelltér II. (4. ábra)

 

Modelltér II. (4. ábra)

 

A kapott értékeket a 5-8. ábrák tartalmazzák.

 

 Lépcsők átbocsátóképesség 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (5. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (5. ábra)

   Lépcsők átbocsátóképesség 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (5. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (5. ábra)

      
Lépcsők átbocsátóképessége 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (5. ábra)

 

     Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (6. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (6. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (6. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (6. ábra) 
      
Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (6. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (7. ábra)

Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (7. ábra)

      
      Lépcsők átbocsátóképesség 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (7. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (7. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (7. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (8. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (8. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (8. ábra)

      

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (8. ábra)

      
Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (8. ábra)

 

A 0,26 m/s haladási sebességnél 149-212 s, a 0,5 m/s haladási sebességnél 81-116 s, a 0,66 m/s haladási sebességnél 63-88 s között értékek, valamint a 1,2 m/s haladási sebességnél 61 s alatt történt a 25 fő áthaladása.

Lefelé haladó lépcső átbocsátóképesség vizsgálata

A modelltér mérete megegyezik a modelltér I. paramétereivel, kiegészülve egy 0,6 m széles egykarú 10 fokú lefelé haladó lépcsővel (9. ábra).

Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (9. ábra) 

Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (9. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (10. ábra)
          Lépcsők átbocsátóképessége 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (10. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (10. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (10. ábra)

 
Lépcsők átbocsátóképessége 0,26 m/s haladási sebesség függvényében (10. ábra)

  Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (11. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (11. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (11. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (11. ábra)

     
Lépcsők átbocsátóképessége 0,5 m/s haladási sebesség függvényében (11. ábra)

   Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (12. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (12. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (12. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (12. ábra)

     
Lépcsők átbocsátóképessége 0,66 m/s haladási sebesség függvényében (12. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (13. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (13. ábra)     
  
Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (13. ábra)

Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (13. ábra)

  
Lépcsők átbocsátóképessége 1,2 m/s haladási sebesség függvényében (13. ábra)

 

 

A 0,26 m/s haladási sebességnél 149-204 s, a 0,5 m/s haladási sebességnél 81-109 s, a 0,66 m/s haladási sebességnél 63-83 s közötti értékek, valamint a 1,2 m/s haladási sebességnél 61 s alatt történt a 25 fő áthaladása.

Értékelés
A 36 modellezett szcenárió során másodpercben kapott értékeket a 1. táblázatban foglaltuk össze. Megállapítható, hogy ajtó áthaladás sorban és az 1,2 m/s haladási sebesség oszlopban megegyező értéket kapunk. A lépcső méretek már befolyással bírnak az áthaladási tényezőre. A 0,26 m/s haladási sebességnél a lefelé haladás a 15/30-as lépcső kivételével eltérés figyelhető meg. Más haladási sebességeknél csak a 20/23-as lépcsőnél van a le, illetve felfelé haladás esetén különbség.

 

 

áthaladás (m/s)

0,26

0,5

0,66

1,2

ajtó

61

61

61

61

lépcsőn fel 15/30

149

81

63

61

lépcsőn fel 16/30

159

83

65

61

lépcsőn fel 17/28

189

89

76

61

lépcsőn fel 20/23

212

116

88

61

lépcsőn le 15/30

149

81

63

61

lépcsőn le 16/30

156

83

65

61

lépcsőn le 17/28

166

89

68

61

lépcsőn le 20/23

204

109

83

61

 

Kapott áthaladási értékek másodpercben (1. táblázat)

Az értékek k-tényezőre történő átszámítását a 14. ábrában, valamint a 2. táblázatban foglaltuk össze.

 

 

A k-tényező sávdiagramba rendezve (14. ábra)
A k-tényező sávdiagramba rendezve (14. ábra)

 

 

áthaladás (m/s)

0,26

0,5

0,66

1,2

ajtó

40,98

40,98

40,98

40,98

lépcsőn fel 15/30

16,78

30,86

39,68

40,98

lépcsőn fel 16/30

15,72

30,12

38,46

40,98

lépcsőn fel 17/28

13,23

28,09

32,89

40,98

lépcsőn fel 20/23

11,79

21,55

28,41

40,98

lépcsőn le 15/30

16,78

30,86

39,68

40,98

lépcsőn le 16/30

16,03

30,12

38,46

40,98

lépcsőn le 17/28

15,06

28,09

36,76

40,98

lépcsőn le 20/23

12,25

22,94

30,12

40,98

A k-tényező meghatározása (2. táblázat)

A kapott k-tényezőkkel az alkalmazott lépcsőméretek figyelembevételével az OTSZ-ben rögzített kiürítés számítási képletek alkalmazása során pontosabb számítási érték feltételezhető.

Veres György, PhD aspiráns, Nemzeti Közszolgálati Egyetem), dr. Kovács Tibor egyetemi docens, PhD / CSc, Óbudai Egyetem

Az ábrákat és a táblázatokat a szerzők készítették

 

English
Examination Of Throughput By A Computer Aided Modeling

Application of simulations of computer aided modeling for throughput can be used for examination of small but significant details. The throughput factor is one the most remarkable components during practical calculations. In our article we are modeling 36 scenarios.

Hozzászólások

Vélemény, hozzászólás?