محاكاة الإخلاء وزمن الإخلاء المطلوب (RSET): كيف يُحسب زمن خروج الناس؟

في أي مشروع، السؤال الذي تدور حوله دراسات سلامة الأرواح بسيط في صياغته: هل يستطيع كل من في المبنى الوصول إلى مكان آمن قبل أن تصبح الظروف غير محتملة؟ والإجابة الرقمية على هذا السؤال هي زمن الإخلاء المطلوب (Required Safe Egress Time – RSET)، أي الزمن المحسوب من بدء الحريق حتى وصول آخر شخص إلى مكان آمن. وكلما كان هذا الحساب واقعياً، كان القرار الهندسي أدق وأقل كلفة.

في هذا المقال نوضح مكونات RSET الأربعة، ولماذا يكون زمن ما قبل الحركة أكبر مما يتوقعه كثيرون، وكيف تؤثر سرعات المشي والتكدس عند المخارج، ومتى يحتاج المشروع إلى محاكاة إخلاء بدلاً من الحسابات اليدوية.

ما المقصود بزمن الإخلاء المطلوب؟

زمن الإخلاء المطلوب هو الزمن الذي يحتاجه المستخدمون فعلياً للوصول إلى مكان آمن، ويُقارَن دائماً بالزمن المتاح للإخلاء الآمن (ASET)، أي الزمن حتى تصبح الظروف في مسار الخروج غير محتملة بسبب الدخان أو الحرارة.

ويكون التصميم مقبولاً عندما يكون ASET أكبر من RSET بهامش أمان يُتفق عليه مع الجهة المختصة. وهذه المقارنة هي جوهر التصميم القائم على الأداء.

مكونات RSET الأربعة

تقسّم المراجع الهندسية، ومنها الوثيقة البريطانية PD 7974-6، زمن الإخلاء المطلوب إلى أربعة أجزاء متتابعة:

1. زمن الاكتشاف: من بدء الحريق حتى يكتشفه نظام تلقائي أو شخص. ويعتمد على نوع الكاشف وموقعه، وارتفاع السقف، وطبيعة الحريق المتوقع ومعدل نموه.
2. زمن الإنذار: من الاكتشاف حتى إطلاق الإنذار العام. قد يكون لحظياً، وقد يضيف دقائق عندما يعمل النظام على مرحلتين أو ينتظر تحققاً من غرفة التحكم.
3. زمن ما قبل الحركة: من سماع الإنذار حتى أول خطوة باتجاه المخرج، ويشمل مرحلتي الإدراك ثم الاستجابة.
4. زمن الحركة: زمن المشي على مسار الخروج، مضافاً إليه زمن الانتظار والتكدس عند الأبواب والسلالم.

والخطأ الشائع هو حساب زمن المشي وحده واعتباره زمن الإخلاء، بينما هو في كثير من المباني أصغر الأجزاء الأربعة.

زمن ما قبل الحركة: الجزء الأهم والأكثر إهمالاً

الناس لا يتحركون لحظة سماع الإنذار؛ فهم يتحققون أولاً مما يحدث، ويسألون من حولهم، وينهون ما في أيديهم، ويجمعون أغراضهم. وتتأثر هذه الفترة بعوامل واضحة:

• نوع الإنذار: جرس تقليدي مقابل رسالة صوتية واضحة توجّه المستخدمين إلى ما يجب فعله.
• ألفة المستخدمين بالمبنى: موظف يعرف مخارج مقر عمله، مقابل زائر في مركز تجاري أو نزيل في فندق.
• حالة المستخدمين: مستيقظون أم نائمون، ومدى انشغالهم بنشاط يصعب قطعه كما في قاعات السينما والمطاعم وصالات الفعاليات.
• الإدارة والتدريب: وجود مسؤولي إخلاء مدرَّبين وإجراءات معلنة يقصّر هذه الفترة بدرجة ملموسة.
• وضوح التصميم: سهولة قراءة المبنى ووضوح المخارج واللافتات.

ولأن المستخدمين لا يبدأون الحركة في اللحظة نفسها، تتعامل الدراسات الجيدة مع هذا الزمن كتوزيع إحصائي لا كرقم واحد: زمن بدء حركة أول الأشخاص، وزمن بدء حركة الغالبية العظمى (غالباً الشريحة 99%). وتوجد جداول استرشادية تربط هذه القيم بنوع الاستخدام ونظام الإنذار ومستوى الإدارة، وتُعتمد القيم المستخدمة في كل مشروع من الجهة المختصة قبل بدء التحليل.

زمن الحركة: السرعة أولاً ثم التكدس

في المساحات غير المزدحمة يمشي الشخص البالغ بسرعة تقارب 1.2 متر في الثانية على المستوى الأفقي، لكن هذه السرعة تتناقص كلما ارتفعت كثافة الأشخاص، حتى تقترب الحركة من التوقف عند الكثافات العالية. ولهذا لا يكفي قسمة المسافة على السرعة:

• السلالم أبطأ من المستوى الأفقي، ويزداد الأثر كلما زاد عدد الطوابق التي تصبّ في بيت الدرج نفسه.
• العرض الفعّال: لا يُحسب كامل عرض الباب أو الدرج، إذ تُستبعد طبقات جانبية بمحاذاة الجدران والدرابزين.
• أعلى معدل تدفق خلال الفتحات يتحقق عند كثافة متوسطة لا عند أقصى كثافة، والقيم المنشورة تختلف بين المراجع، لذلك يُثبَّت المرجع المعتمد في تقرير الدراسة.
• عنق الزجاجة يحكم النتيجة: زمن التدفق يساوي عدد الأشخاص مقسوماً على سعة المخرج، فإذا كان الباب أو الدرج أضيق من اللازم فلن يفيد تقصير مسافة المشي.

متى تحتاج محاكاة إخلاء بدلاً من الحسابات اليدوية؟

• مبانٍ ذات هندسة معقدة أو أتريوم أو مسارات خروج غير مباشرة.
• إشغال عالٍ أو متغيّر: المراكز التجارية، والمطارات ومحطات النقل، والملاعب وقاعات الفعاليات.
• إخلاء مرحلي أو إخلاء باستخدام المصاعد في الأبراج.
• وجود مستخدمين ذوي حركة محدودة ومناطق انتظار آمنة.
• احتمال الحركة المعاكسة: دخول فرق الإطفاء بينما يخرج المستخدمون.
• أي انحراف عن الاشتراطات الوصفية يحتاج إثباتاً هندسياً، مثل مسافة خروج أطول من المسموح بها.

كيف تُبنى دراسة محاكاة الإخلاء؟

1. عدد المستخدمين وتوزيعهم: حساب الإشغال لكل فراغ وفق الكود، مع توزيع واقعي للأشخاص في وقت الحادث.
2. خصائص المستخدمين: مزيج من الأعمار وسرعات المشي، ونسبة ذوي الحركة المحدودة، والمجموعات التي تتحرك معاً كالعائلات.
3. سيناريوهات الإخلاء: إخلاء كامل أو مرحلي، ومع تعطّل أحد المخارج، ومع إغلاق مسار بفعل الدخان وفق نتائج محاكاة الحريق والدخان.
4. أزمنة ما قبل الحركة: كتوزيع لكل منطقة، لا كقيمة واحدة للمبنى كله.
5. التشغيل والتحليل: عدة تشغيلات لكل سيناريو، ومتابعة أماكن التكدس وزمن إخلاء كل طابق، لا الزمن الكلي وحده.
6. تحليل الحساسية والتحقق: اختبار أثر تغيير الافتراضات الرئيسية، والتأكد من أن البرنامج المستخدم موثَّق ومُتحقَّق منه.
7. الربط بالتصميم: تحويل النتائج إلى قرارات: عروض السلالم، ومواقع المخارج، وتسلسل الإنذار، وخطة الإخلاء والتدريب.

أخطاء شائعة تُضعف الدراسة

• استخدام قيمة واحدة لزمن ما قبل الحركة لكل المبنى.
• افتراض أن جميع المخارج متاحة دائماً.
• تجاهل الحركة المعاكسة وذوي الحركة المحدودة.
• الاكتفاء بالزمن الكلي دون النظر إلى أماكن التكدس ومستوى الازدحام فيها.
• عدم الاتفاق المسبق مع الجهة المختصة على الافتراضات ومعايير القبول.
• عدم ربط النتائج بخطة الإخلاء وإجراءات التشغيل بعد التسليم.

كيف تساعدك Three Edges؟

نقدّم في Three Edges خدمة محاكاة الإخلاء، وتشمل:

• حساب الإشغال، وبناء نموذج المبنى، وتحديد سيناريوهات الإخلاء.
• تحديد أزمنة ما قبل الحركة وخصائص المستخدمين والاتفاق عليها مع الجهة المختصة.
• ربط النتائج بـمحاكاة الحريق والدخان (FDS) لمقارنة ASET وRSET.
• تضمين النتائج في دراسة التصميم القائم على الأداء وفي خطط السلامة من الحريق.

اقرأ أيضاً: التصميم القائم على الأداء للحماية من الحريق في السعودية.

أسئلة شائعة

ما الفرق بين RSET وASET؟

RSET هو الزمن الذي يحتاجه الناس للخروج، وASET هو الزمن المتاح قبل أن تصبح الظروف غير محتملة. وتتحقق السلامة عندما يكون ASET أكبر من RSET بهامش أمان متفق عليه.

هل RSET هو زمن خروج آخر شخص من المبنى؟

هو الزمن حتى وصول آخر شخص إلى مكان آمن، وقد يكون هذا المكان خارج المبنى، أو بيت درج محمياً، أو منطقة انتظار آمنة، بحسب استراتيجية الإخلاء المعتمدة للمشروع.

هل المحاكاة تلغي الحاجة إلى الالتزام بالكود؟

لا. الأساس هو الاشتراطات الوصفية، وتُستخدم المحاكاة لإثبات حل بديل أو للتحقق من أداء تصميم معقد، وتبقى خاضعة لاعتماد الجهة المختصة.

ما البرامج المستخدمة في هذه الدراسات؟

تُستخدم برامج متخصصة في محاكاة حركة الأشخاص تعتمد على نماذج الوكيل (agent-based)، ومن أشهرها Pathfinder، ويُوثَّق البرنامج وإصداره وافتراضاته ضمن تقرير الدراسة.

هل في مشروعك إشغال عالٍ أو مسارات خروج طويلة أو خطة إخلاء مرحلي؟ اطلب دراسة محاكاة إخلاء لنحدد معاً ما إذا كان زمن الخروج آمناً فعلاً.

المراجع

• SFPE Handbook of Fire Protection Engineering — فصل حركة الأشخاص وأزمنة الإخلاء
• PD 7974-6 (BSI) — السلوك البشري وأزمنة الإخلاء
• NFPA 101: Life Safety Code
• CFPA-E Guideline No 19 — Fire safety engineering concerning evacuation from buildings