Анализ показателей, характеризующих эффективность применения индивидуальных средств защиты (самоспасателей) при пожарах Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Безопасность людей при пожарах

УДК 614.84.664

АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ (САМОСПАСАТЕЛЕЙ) ПРИ ПОЖАРАХ

Д. А. Корольченко, В. Ю. Процкий

Институт инженерной безопасности в строительстве МГСУ

Разработаны и проанализированы вероятностно-временные показатели, характеризующие эффективность использования самоспасателей. Представлены расчетные данные по определению минимального расстояния от очага пожара, обеспечивающего эффективное применение самоспасателей для офисных помещений.

Системный подход к оценке эффективности применения самоспасателей — средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от опасных факторов пожара в течение времени, необходимого для выхода из опасной зоны [1], — предполагает разработку и анализ номенклатуры показателей, отражающих вероятностно-временные параметры их использования.

В соответствии с положениями ГОСТ [2] представляется целесообразным оперировать двумя группами параметров — вероятностными и временными. Вероятностные параметры служат для оценки интегрального показателя — вероятности эффективного применения Т, т.е. вероятности того, что самоспасатель, предназначенный к использованию, будет надет, правильно приведен в действие, а также безотказно проработает в течение времени защитного действия.

Самоспасатели, предназначенные для конкретного человека, могут находиться непосредственно у него, а также располагаться в помещении (на рабочем месте, в палате больницы и т.п.). В этой связи целесообразно оперировать показателем Т1 — вероятность присутствия в указанном помещении.

Так как человек, находящийся в помещении, в котором размещен предназначенный для него самоспасатель, может не воспользоваться этим самоспасателем по забывчивости, вследствие паники и других причин, необходимо использовать показатель Т2 — вероятность применения.

С учетом того, что самоспасатель может быть надет, но неправильно приведен в действие, необхо-

димо использовать показатель Т3 — вероятность правильного приведения в действие.

Необходимо также использовать показатели надежности, регламентируемые нормативными документами: ф1 — вероятность сохранения исправности самоспасателя за время нахождения его в состоянии ожидания применения; ф2 — вероятность безотказной работы самоспасателя за время защитного действия.

С учетом вышеизложенного вероятность эффективного применения Т для случая самостоятельной эвакуации будет определяться из соотношения:

Т = Т1 Т2 Тз ф1 ф2. (1)

Показатель Т1 зависит от функционального назначения объекта, режима работы находящихся в нем людей и других факторов. Так, если самоспасатель находится в больничной палате или в помещении класса функциональной пожарной опасности Ф 1.3 (многоквартирный жилой дом) и предназначен для находящегося в палате или помещении лежачего больного, то Т1 = 1.

Таким образом, вероятность эффективного применения Т для случая несамостоятельной эвакуации будет определяться из соотношения:

Т = Т2 Тз ф1 ф2. (2)

Если самоспасатель находится в помещении класса функциональной пожарной опасности Ф 4.3 (офис, банк и т.п.) и предназначен для находящегося в помещении служащего, то значение Т1 может

быть значительно меньше 1, поскольку служащий в течение рабочего дня может отлучаться из помещения (на совещание, в санузел, для встречи посетителей и т.п.). В случае, когда размещенные в офисе самоспасатели предназначены для посетителей, то величина Т1 также не равна 1, поскольку посетитель часть времени находится за пределами помещения (движется от проходной до помещения или обратно, отлучается в соседнее помещение, санузел и др.).

Для предварительной оценки величин Т1 - Т3 было проведено обследование объектов класса функциональной пожарной опасности Ф 4.3 (административного корпуса МАДИ и редакционно-издательской организации ООО "Пресса Столицы"). Выбранные объекты характеризовались количеством людей от 120 до 460 человек, что позволило получить достаточно достоверные сведения о рассматриваемом параметре и свести к минимуму влияние случайных факторов.

В ходе обследования определялось значение параметра Р, равное отношению числа людей, находящихся вне помещения рабочего места, к общему числу людей, присутствующих на работе, в зависимости от наиболее характерных промежутков времени рабочего дня и дней недели. При этом не учитывались факты проведения общих собраний и совещаний, торжественных и прочих мероприятий в специальных залах, обеспеченных необходимыми путями эвакуации.

Динамика изменения Р в течение рабочего дня (для понедельника) показана на рис. 1.

Анализ данных, представленных на рис. 1, показывает, что наибольшее количество отсутствующих на рабочих местах зафиксировано в течение получаса после прихода на работу с утра и после обеда, перед уходом на обед или с работы (это связано с переодеванием и курением), а также в течение 2-3 часов во время рабочего дня (период совещаний).

Р

0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0

012345678 Рабочие часы

РИС.1. Изменение величины Р в течение рабочего дня: 1 — административный корпус МАДИ; 2 — редакционно-изда-тельская организация "Пресса Столицы"

,Г\

\ \ />

V/

Максимальные из выявленных в течение рабочего дня значения Р для различных дней недели (от понедельника к пятнице) изменялись от 0,36 до 0,21, т.е. имело место снижение количества отсутствующих на рабочих местах по мере приближения конца недели.

На основе интегрирования Р по величине рабочего дня и продолжительности рабочей недели получено среднее значение Р = 0,17. Это позволяет определить величину Т1 для данных объектов из соотношения:

Т1 = 1 - Р = 0,83.

Показатель Т2, атакже Т3 при самостоятельном применении самоспасателя зависят от следующих факторов:

• наличия в тексте, транслируемом при оповещении людей о пожаре, указания на необходимость применения самоспасателей;

• уровня практической подготовленности человека к применению самоспасателей, т.е. количества проведенных тренировок по применению самоспасателей после подачи сигналов или трансляции текстов системой оповещения и управления эвакуацией;

• количества воспринятой "обучающей" информации, получаемой на специальных занятиях в учебных заведениях или на курсах, из средств массовой информации, от объектовых источников информации (кабельного телевидения объекта и т.п.);

• психологического состояния, возраста, здоровья человека.

Следует отметить, что показатель Т2 при несамостоятельном применении самоспасателя (например в случае, когда самоспасатель надевается на пациента больницы или дома престарелых обслуживающим персоналом), кроме вышеперечисленных факторов зависит также от уровня практической подготовленности обслуживающего персонала к применению самоспасателей, т.е. количества проведенных тренировок по их использованию после подачи сигналов или трансляции текстов системой оповещения и управления эвакуацией.

Зависимость комплексной величины Т2Т3 от уровня практической подготовленности человека к применению самоспасателей, т.е. количества проведенных тренировок по их использованию после подачи сигналов или трансляции текстов системой оповещения и управления эвакуацией, для зданий и помещений класса функциональной пожарной опасности Ф 4.3 определялась на основе исследования поведения людей на вышеупомянутых объектах.

Методика изучения поведения людей заключалась в следующем. Отдельные помещения оснаща-

Безопасность людей при пожарах

лись самоспасателями. Находящиеся в них люди обучались правилам применения фильтрующих самоспасателей и инструктировались о необходимости их использования после трансляции текста об эвакуации. Через 2-3 месяца после этого проводилось тренировочное оповещение людей о пожаре и эвакуация. При этом определялось общее количество эвакуирующихся, обеспеченных самоспасателями, и количество эвакуирующихся, которые правильно их использовали. После каждой тренировки проводилось дополнительное обучение правилам применения самоспасателей и инструктирование о необходимости их использования после трансляции текста об эвакуации. Спустя 2-3 месяца осуществлялось следующее тренировочное оповещение людей о пожаре и эвакуация. Всего было проведено шесть тренировок для каждой группы людей.

На основании указанных исследований определялось значение у, равное отношению числа людей, правильно применивших самоспасатель после трансляции текста системой оповещения и управления эвакуацией, к общему числу находящихся в помещении людей, в зависимости от числа проведенных тренировок.

Обобщенные результаты определения у в зависимости от числа проведенных тренировок представлены на рис. 2.

При обобщении значительного числа данных достаточно корректно можно предположить, что

у = Т2 Т3.

Необходимо отметить, что показатель Т3 зависит от следующих факторов:

• конструктивных особенностей самоспасателей, определяющих число и сложность манипуляций, которые должен совершить человек при приведении самоспасателей в действие;

• количества проведенных практических тренировок по применению самоспасателей, в ходе которых контролировалась правильность их использования;

• количества воспринятой "обучающей" информации, получаемой на специальных занятиях в учебных заведениях или на курсах, из средств

2 3 4 5 6

Количество тренировок

РИС.2. Изменение величины у в зависимости от количества проведенных тренировок

массовой информации, от объектовых источников информации (кабельного телевидения объекта и т.п.);

• психологического состояния, возраста, здоровья человека.

Данные факторы охватывают случаи как самостоятельного, так и несамостоятельного применения самоспасателей. Таким образом, показатель Т3 зависит от особенностей конструкции самоспасателя.

Следует отметить, что показатели Т2 и Т3 объединяет то, что они оба зависят от общей группы факторов — количества проведенных практических тренировок, воспринятой "обучающей" информации, а также индивидуальных особенностей человека. Вместе с тем, объединение Т2 и Т3 в общий показатель возможно только для идентичных самоспасателей при условии использования унифицированного текста, транслируемого при оповещении людей о пожаре, в котором содержатся указания на необходимость применения самоспасателей.

Показатели надежности ф1 и ф2 определяются только конструктивными особенностями изделий.

Временные показатели, характеризующие эффективность использования индивидуальных средств защиты, предназначены для оценки возможности самоспасателей защитить эвакуирующегося человека от опасных факторов пожара с учетом того, что на одевание и приведение самоспасателя в действие будет затрачено определенное время. Это обусловлено тем, что за указанный интервал времени значения опасных факторов пожара увеличатся, и человек, использующий самоспасатель, может оказаться в более неблагоприятных для эвакуации условиях, чем если бы он начал эвакуироваться раньше без использования самоспасателя. Аналогичным образом, если обслуживающий персонал затратит время на надевание самоспасателей пациентам больницы или дома престарелых, то он может потерять необходимое для их эвакуации время.

В этой связи представляется целесообразным использовать показатель 1ф — фактическое время приведения самоспасателя в действие, который равен интервалу времени от момента обнаружения пожара или получения сигнала оповещения о пожаре до момента приведения самоспасателя в действие. Данный показатель в случае несамостоятельного применения самоспасателя учитывает также и время, за которое обслуживающий персонал подойдет к человеку, на которого будет надет самоспасатель.

Показатель 1ф учитывает возможность нескольких попыток одевания и приведения в действие самоспасателя.

Значение 1ф при самостоятельном использовании зависит от следующих факторов:

• конструктивных особенностей самоспасателей, определяющих число и продолжительность ма-

нипуляций, которые должен совершить человек при приведении самоспасателей в действие;

• количества проведенных практических тренировок по применению самоспасателей, в ходе которых контролировалась правильность их использования;

• количества воспринятой "обучающей" информации, получаемой на специальных занятиях в учебных заведениях или на курсах, из средств массовой информации, от объектовых источников информации (кабельного телевидения объекта и т.п.);

• психологического состояния, возраста, здоровья человека.

Значение 1ф при несамостоятельном использовании зависит также от количества обслуживающего персонала и его удаленности от людей, на которых необходимо надеть самоспасатели.

Применение самоспасателей не будет ухудшать защиту человека от опасных факторов пожара при следующих условиях:

''кр г — ' кр I,

(3)

- сам

где tкр г — критическая для человека в самоспасателе продолжительность пожара по г-му опасному фактору;

tкр г — критическая для незащищенного человека продолжительность пожара по г-му опасному фактору.

Применение самоспасателей улучшит защиту человека от опасных факторов пожара при следующих условиях:

, сам ,

t кр тт ^ tкр тт ,

(4)

где ^ — минимальная критическая для человека в самоспасателе продолжительность пожара; tкр ть — минимальная критическая для незащищенного человека продолжительность пожара. С учетом приведенных выше соотношений представляется целесообразным оперировать показателем Atкр тЬ — увеличение минимальной критической продолжительность пожара, обеспечиваемое самоспасателем:

At

кр тт

= г

кр тт

-1

кр тт*

(5)

Данный показатель определяется как особенностями развития термогазодинамических параметров пожара, так и степенью защиты человека в самоспасателе от опасных факторов пожара.

Обобщенным временным показателем, характеризующим эффективность использования индивидуальных средств защиты, является Ахсам — временной эффект использования самоспасателя:

Ахсам = Аг

кр тт

ф .

(6)

На рис. 3 представлены расчетные данные, характеризующие увеличение минимальной критической продолжительности пожара, обеспечиваемое фильтрующим самоспасателем, при пожаре в офисном помещении в зависимости от длины коридора (данные получены на основе прогноза развития пожара в системе горящее помещение — коридор на основе использования методики ГОСТ [2] и положений статьи [1]).

70 60

20 30 40 50 60

Расстояние от помещения очага пожара до торца коридора, м

РИС.3. Зависимость Atкр от длины коридора для фильтрующего самоспасателя при открытом дверном проеме

Анализ данных рис. 3 позволяет сделать вывод, что при величине фактического времени приведения в действие tф = 45 с применение фильтрующего самоспасателя будет эффективно только при расстоянии от помещения очага пожара до торца коридора не менее 50 м (временной эффект использования самоспасателя Атсам будет положительной величиной). При меньших величинах указанных расстояний применение фильтрующих самоспасателей неэффективно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Корольченко А. Я., Процкий В. Ю. Оценка эффективности применения индивидуальных средств защиты и спасения при движении людей по горизонтальным путям эвакуации // Пожаровзрывобезопасность. 2004. Т. 13.№ 1. С. 47.

2. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общиетребования.

Поступила в редакцию 30.06.04.