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.
Обстоятельства, являющиеся причиной падения (прыжка) человека с высоты |
Действия террористов (непосредственная угроза жизни, невозможность воспользоваться имеющимися эвакуационными путями и т. д.) |
Невыполнение ответственными лицами требований, норм и правил организации эвакуации |
Несоблюдение требований руководящих документов по организации и проведении спасательных работ |
Недостаточность спасательных средств в условиях пожара |
Паника |
Неспособность человека воспользоваться эвакуационными путями и средствами спасения из-за отравления продуктами горения и потери способности ориентироваться в пространстве |
Частичное обрушение здания |
Недостаточная облученность приемам безопасного труда |
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. Слуева[1].
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, Р 0 = 0,0469 %, H 0 = 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.
Высота падения Н, м |
2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Рис. 15.29. Зависимость вероятности гибели человека Р при свободном падениина твердое покрытие от высоты падения Н