Nápady a objevy

2. listopadu 2017

Tomáš Apeltauer: Evakuace osob je stále důležitější téma. Naše modely v tom pomáhají

Model stanice metra linky D, který je doplněný o simulaci evakuace několika stovek cestujících. Kromě vyklizení stanice byl úspěšně otestován také zásah hasičských jednotek nebo účinnost vzduchotechniky | Autor: METROPROJEKT Praha
Požár nebo útok na veřejném místě či v budově. To jsou situace, kdy je nutné dostat velký počet osob rychle do bezpečí. A v posledních letech stále aktuálnější téma. V Centru AdMaS se proto začal touto oblastí zabývat Tomáš Apeltauer, který ji řeší pomocí numerických modelů. Už dnes se stále častěji používají při projektování budov a jsou neocenitelným pomocníkem při tvorbě evakuačních plánů. Nové možnosti se otevírají ve spolupráci s Centrem proti terorismu a hybridním hrozbám při Ministerstvu vnitra ČR, které se zaměřuje na ochranu tzv. měkkých cílů a které Centrum AdMaS přizvalo ke spolupráci. Tomáš Apeltauer se podílí také na činnosti Czech Smart City Cluster v progresivní oblasti chytrých měst, kde se odborníci musí rovněž zabývat bezpečností.

V centru AdMaS se zabýváte simulací evakuace osob v budovách. Jak jste se k tomu tématu dostal?
Původně jsem studoval astrofyziku na jiné univerzitě a chtěl jsem se po dokončení diplomové práce věnovat trochu jiné oblasti. Na stavební fakultě jsem našel téma modelování dopravy. Je to hodně aktuální, protože tyto modely využívá každé větší město. Od toho pak už byl kousek k modelování pohybu osob. To je téma poměrně nové a není to tak probádaný terén. Technicky jsou si ale obě oblasti dost podobné. V odborné komunitě se začaly modely používat ke studiu evakuace osob v objektech, kdy se zkoumá, jakým způsobem se lidé v nouzových situacích dostanou ven. V poslední době se oblast začíná rozšiřovat o model běžného proudění lidí v budově, což je na rozdíl od krizových situací každodenní záležitost. Když máte například díky zaměstnaneckým kartám data o tom, kdy lidé přicházejí do práce, do kterých kanceláří, kdy chodí na oběd a další, získáte tak poměrně cenné informace, jaké prostory jsou vytíženější a jaké méně. Od toho se pak může odvíjet dimenzování vzduchotechniky, umístění zdrojů pitné vody nebo reklamních nosičů. Aplikace jsou dnes poměrně široké a rychle jich přibývá.

Jde o novinku?
Ve světě, zejména v severských zemích a na západ od nás, to není nová věc, mnohdy jde o standardní záležitost. V Česku jsme ale s aplikací těchto nástrojů zatím spíše na začátku. Ve stavebnictví se řídíme především klasickými normami, které vycházejí ze zobecněných předpokladů a popisují komplexní svět kolem nás ze své podstaty značně zjednodušeně. Například při vyklizení budovy stavební norma předpokládá, že se evakuované osoby pohybují rychlostí přibližně 0,5 m/s, což jsou necelé 2 km/h. Tak pomalu ale běžně člověk nechodí, rychlost vycházkové chůze je více jak dvojnásobná. Podobně reakční doba na alarm je podle normy nulová, zatímco například v divadle nebo kině jsou návštěvníci schopni za zvuku alarmu sbírat svoje osobní věci nebo se prostě jen rozhlížet klidně dlouhé minuty. Je proto jasné, že projekt vycházející z takových předpokladů často není optimálně dimenzovaný a naše modely tak mohou při stavbě objektu ušetřit značné investice.

Na základě jakých dat můžete simulaci vytvořit?
Musíme mít plánek budovy, ideálně ve 3D, a vědět, jaké osoby se v budově pohybují. Je totiž velký rozdíl, zda jde o budovu, kde se běžně pohybují převážně zdraví lidé, nebo zda řešíme například pečovatelský dům, kde se předpokládá, že obyvatelé budou potřebovat nějakou asistenci, případně jsou přímo upoutáni na lůžko. Takový model se pak totiž bude zásadně lišit v poskytovaných výsledcích. Dále musíme vědět, jakou situaci máme simulovat, zda například půjde o požár, zda budou nějaké únikové vchody uzavřené apod. Na základě těchto dat pak sestavíme numerický model objektu a osob, které se v něm pohybují, a spustíme simulaci.



Pro město Brno jste vytvářel model evakuace osob pro nový stadion za Lužánkami. Čím přesně jste se zabýval?
Pro Brno jsme modelovali dvě různé situace, které by mohly nastat na stadionu. Nejprve jsme simulovali situaci po zápase, kdy lidé odcházejí běžným způsobem k autům nebo na MHD, a zase tak moc nespěchají. Druhý byl vytvořený pro nouzovou situaci, kdy se navíc otevře tzv. evakuační lávka, která umožní evakuovat velkou část lidí na vedlejší hřiště. Výsledky byly přirozeně dost odlišné a pomohly projektantům optimalizovat návrh objektu tak, aby byly výsledné časy pro obě varianty co nejnižší.

Jeden projekt jste také dělal pro Prahu. O co šlo?

Pro Dopravní podnik hl. m. Prahy jsme před pár týdny dokončili ověřovací komplexní model evakuace osob a odkouření při požáru metra linky D, a to hned v několika stanicích. Předpokládá se, že na trase D budou užity plně automatické vlaky, tj. bez strojvůdce, což je technologicky zásadní změna, která bude mít vliv na mnoho aspektů, například i na situace, kdy bude nutné cestující evakuovat. Autorita v podobě strojvůdce soupravy nyní mizí. Během evakuace nebude na místě k dispozici, takže se situace změní. Vytvářeli jsme tedy model pro případ, kdy dojde ve stanici ke žhářskému útoku, a simulovali jsme únik cestujících z takto zasaženého tunelu metra i dvou vybraných stanic eskalátory směrem na povrch, účinnost vzduchotechniky a další detaily.

Vizualizace evakuace metra linky D, v tomto případě stanice Pankrác. Model byl zhotoven pro Dopravní podnik hl. m. Prahy a vychází z podkladů firmy METROPROJEKT Praha | Autor: archiv Tomáše Apeltauera


Při krizových situacích, jako jsou požáry a teroristické útoky, většinou vypukne panika a lidé nerespektují pravidla. Lze i s tímto při modelování počítat?
Ano, naše modely jsou zaměřeny na co nejvěrnější reprodukci lidského chování, které je do určité míry nepředvídatelné, a zejména v krizových situacích. Jsme tak schopni vytipovat místa, která budou v případě krizové situace problematická. Jsou to především prostory, kde dochází k hromadění většího počtu osob, například úzká schodiště, dveře, eskalátory nebo turnikety. Pokud identifikujeme takové problémy, tak samozřejmě doporučíme opatření k jejich eliminaci nebo alespoň zmírnění.

Pojem davová panika je přitom téměř abstraktní pojem, ke kterému dochází během reálné evakuace pouze velmi výjimečně. Mnohem rozšířenější, ale méně mediálně atraktivní příčinou zranění nebo dokonce úmrtí osob v davu, bývá velmi špatné logistické zvládnutí celé akce, kdy se v určitých místech nahustí příliš mnoho vystresovaných osob a dojde k úmrtí. V posledních letech k tomu například dochází bohužel téměř každý rok při muslimské pouti do Mekky. Přestože se Saudové opravdu snaží a do zabezpečení přesunu milionů poutníků v krátkém čase a na relativně malém prostoru investují ohromné prostředky, ne vždy se jim to podaří. Před dvěma lety došlo k vůbec nejhoršímu selhání v historii, které si vyžádalo přes dva tisíce životů. Když jsou totiž na sebe lidé příliš namačkaní, nemají už často ani dost prostoru pro dýchání, jednoduše nemohou pohybovat bránicí a začnou se dusit. Pokud navíc někdo upadne, uvolní v davu místo a tlak okolí způsobí pád dalších osob. Nakonec dojde k ušlapání. A právě k tomu došlo předloni.

Pro podobné tragické příběhy ale nemusíme chodit tak daleko. V roce 2010 na Love Parade v německém Duisburgu došlo k něčemu podobnému, opět zřejmě vinou špatné organizace, přestože soudní proces ještě stále probíhá. Neštěstí tehdy nepřežilo 21 návštěvníků. Nástroje jako ty naše jsou proto dnes při plánování takových akcí velkou pomocí.

(kah)

TémataFakulta stavební AdMaS bezpečnost