Мнения, факты, цифры и расчеты по безбарьерной среде

[Игорь]

Друзья!

Предлагаю в этой теме публиковать Ваши мнения, факты, цифры и расчеты по безбарьерной среде. Давайте делиться опытом. Уверен, у каждого найдется что рассказать по этой проблеме.

Нормативные требования к пандусаи и прочим строительным элементам доступности объектов подробно изложены в разделе Доступная среда глазами инвалида. Уклон пандуса есть отношение вертикальной проекции пандуса (его высоты) к горизонтальной проекции пандуса (его длине), выраженное в процентах. Уклон пандуса допускается от 5 до 8 %. При перепаде высот 0,2 метра и менее допускается уклон пандуса 10 %. Максимальная высота одного пандуса не должна превышать 0,8 метра при уклоне 8 % (т.е. длина пандуса не более 10 метров). При большей длине выполняется промежуточная горизонтальная площадка для отдыха. При реконструкции существующих зданий рекомендуется только в исключительных случаях ориентироваться на максимально допустимый уклон пандуса 15-18 %. При отсутствии места для пандуса в социально-значимых объектах (магазинах, жилых домах и т.п.) допустима сплошная заливка в виде пандуса части лестницы (уклон - 33 %), высота которой не превышает трех ступеней. Если высота лестницы превышает 24-36 см (2-3 ступеньки), желательно в середине заливаемого на ступеньках пандуса сохранить ступеньки на ширину 28-30 см для предотвращения соскальзывания помощника. Расстояние между ограждающими поручнями или бортиками крутого пандуса не должно превышать 85-90 см. Ширина пандуса при одностороннем движении - не менее 1 метра, при двустороннем - не менее 1,8 метров. Площадка для поворота пандуса должна иметь глубину на горизонтальном участке не менее 1,5 метра. В начале и в конце подъёма пандуса следует устраивать горизонтальные площадки длиной не менее 1,4-1,5 метров. По внешним боковым краям пандуса следует предусматривать бортики высотой не менее 5 см. По обеим сторонам пандуса предусматриваются ограждения с поручнями. Поручни перил у пандусов следует располагать на высоте 0,7 и 0,9 метров и выполнять их непрерывными по всей длине. Установка на ступеньках крыльца и лестниц направляющих швеллеров не дорускается, это бессмысленно и неудобно.

Я выкладываю свои расчеты по скоростям и усилиям при самостоятельном подъеме колясочников по пандусу на обычной коляске.

Все знают, что пандус можно преодолеть без дополнительных усилий, но для этого придется предварительно хорошенько разогнаться на коляске, чтобы накопленной кинетической энергии хватило для преобразования в потенциальную энергию подъема колясочника с коляской на необходимую высоту. Со школьного курса физики известно, что, умножив ускорение свободного падения на необходимую высоту подъема, мы получим квадрат минимально необходимой скорости разгона для достижения нужной высоты. Почему именно минимально необходимой скорости разгона? Да потому, что мы не будем резко усложнять расчеты и учитывать потери кинетической энергии на трение коляски о пандус и на сопртивление воздуха. Оценим минимально необходимую скорость разгона для подъема на высоту один метр. Ускорение свободного падения на поверхности Земли составляет 9.815 метров за секунду в квадрате. Вычислив квадратный корень из произведения 9.815*1, мы получим величину 3.133 метра в секунду (или 11.279 километров в час) - такова минимально необходимая скорость разгона коляски для подъема на высоту один метр без дополнительных усилий. На такой большой скорости колясочник рискует навернуться, потерять колеса и разломать коляску уже при въезде на пандус. Поэтому на практике колясочник разгоняется очень незначительно и потом тратит дополнительные усилия при подъеме на пандус.

Определим минимальное усилие P, которое колясочник прикладывает на обруч колеса одной рукой при крайне медленном подъеме по пандусу без учета потерь на трение коляски о пандус и на сопртивление воздуха. Пусть диаметр обруча незначительно отличается от диаметра колеса. Вследствие особенностей кинематики и динамики катящегося колеса минимальное усилие P вчетверо меньше усилия отката Q, которое земным притяжением стремится скатить коляску с пандуса и действует параллельно наклонной поверхности пандуса. Усилие отката Q всей своей мощью обрушивается на помощников, передвигающих по пандусу колясочника с очень слабыми руками. Пусть высота пандуса (меньший его катет) равна H, длина пандуса (больший его катет) равен L, угол наклона пандуса равен А, вес колясочника вместе с коляской равен G. Со школьного курса физики по теме движения тела по наклонной плоскости известны следующие соотношения:
H=L*tg(A) ;
Q=G*sin(A) ;
P=Q/4 .

Результаты расчетов представим в относительных величинах:

 L/H     A      Q/G      P/G
 1.732	30.000	0.50000  0.12500
 2.000	26.565	0.44721  0.11180
 2.145	25.000	0.42262  0.10565
 2.747	20.000	0.34202  0.08551
 3.000	18.435	0.31623  0.07906
 3.732	15.000	0.25882  0.06470
 4.000	14.036	0.24254  0.06063
 5.000	11.310	0.19612  0.04903
 5.671	10.000	0.17365  0.04341
 6.000	 9.462	0.16440  0.04110
 7.000	 8.130	0.14142  0.03536
 8.000	 7.125	0.12403  0.03101
 9.000	 6.340	0.11043  0.02761
10.000	 5.711	0.09950  0.02488
11.000	 5.194	0.09054  0.02263
11.430	 5.000	0.08716  0.02179
12.000	 4.764	0.08305  0.02076
13.000	 4.399	0.07670  0.01917

Так, при угле наклона А, равном 10 градусов, минимальное усилие P на обруч колеса одной рукой составит 0.04341 долю от величины веса G колясочника вместе с коляской. Нормативное минимальное усилие P на обруч колеса одной рукой составляет не более 0.02 доли от величины веса G колясочника вместе с коляской. Поэтому только результат в последней строке соответствует нормативному пандусу.

Внимательно проанализируйте результаты, они интересны и полезны. Помните, что реальные усилия будут несколько больше, так как нужно учитывать потери на сопротивление воздуха и на трение коляски о пандус, ведь пандус специально делают рифленым для усиления трения в целях безопасности подъема и спуска. Обратите внимание на то, что усилие на руку колясочника возрастает вдвое, если рука бросает обруч колеса и хватает перила пандуса, но работу рука совершает ту же, так как путь руки под нагрузкой от перил становится вдвое короче.

Наблюдается почти прямая пропорциональная зависимость величины P/G от величины А, а также почти обратная пропорциональная завиcимость величины L/H от величины А, что справедливо для малых значений А. Для наглядности я прилагаю график этих зависимостей.