CC BY
17СНИЖЕНИЕ РИСКОВ И ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЧС
УДК 614.847.79
К ВОПРОСУ О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ УСТРОЙСТВ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОЖАРА
Андрей Владимирович Калачн.
Воронежский институт ФСИН России, Воронеж, Россия. Александр Андреевич Капустин.
Главное управление МЧС России по Ямало-Ненецкому автономному округу,
Салехард, Россия.
Марат Рамилевич Шавалеев.
Уральский институт ГПС МЧС России, Екатеринбург, Россия ма_ка1аек@таН. ги
Аннотация. Освещается вопрос модернизации современных устройств эвакуации людей из пожара, таких как выдвижная трёхколенная лестница, эластичный спасательный рукав, пневматическое прыжковое спасательное устройство и другие. Ключевым параметром осуществления спасения людей из пожаров является сокращение времени эвакуации граждан на объектах с массовым пребыванием людей. К объектам с массовым пребыванием людей относятся здания, в которых на небольшой площади сосредоточено большое количество граждан. Такими объектами являются: театры, кинотеатры, школы, выставки, учебные заведения, гипермаркеты и т.д. При пожаре в здании с массовым пребыванием людей возможен целый ряд обстоятельств, влияющих на развитие пожара и на боевые действия пожарных подразделений (паника людей, быстрое распространение огня по сгораемой отделке, обрушение подвесных конструкций, быстрое и плотное задымление помещений). Поэтому большое значение придается быстрой и грамотной эвакуации людей из зон опасных факторов пожара в безопасную среду. Для достижения уменьшения времени эвакуации предлагается применять устройство, которое отличается от других спасательных устройств скоростью эвакуации пострадавших в единицу времени. Данное устройство не имеет аналогов в мире, достаточно простая конструкция, удобное транспортирование любым транспортом кранного типа.
Ключевые слова: секция, устройство, эвакуация, пожарная безопасность, социальные объекты, время эвакуации
Для цитирования: Калач А.В., Капустин А.А., Шавалеев М.Р. К вопросу о совершенствовании устройств эвакуации людей из пожара // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2022. № 3. С. 18-25.
© Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2022
18
TO THE QUESTION OF IMPROVEMENT OF DEVICES FOR EVACUATION OF PEOPLE FROM FIRE
Andrey V. Kalach^.
Voronezh institute of the Federal penitentiary service of Russia, Voronezh, Russia. Alexander A. Kapustin.
The Main department of EMERCOM of Russia for the Yamalo-Nenets Autonomous District, Salekhard, Russia. Marat R. Shavaleev.
Ural institute of State fire service of EMERCOM of Russia, Yekaterinburg, Russia [email protected]
Abstract. This article highlights the issue of modernizing modern devices for evacuating people from a fire, such as a retractable three-legged ladder, an elastic rescue sleeve, a pneumatic jumping rescue device, and others. The key parameter for the rescue of people from fires is to reduce the time for the evacuation of citizens at facilities with a massive presence of people. Crowded buildings include buildings in which a large number of citizens are concentrated in a small area. Such objects are theaters, cinemas, schools, exhibitions, educational institutions, hypermarkets, etc. In the event of a fire in a building with a massive presence of people, a number of circumstances are possible that affect the development of a fire and the fighting of fire departments (panic of people, rapid spread of fire on combustible finishes, collapse of suspended structures, rapid and dense smoke in the premises). Therefore, great importance is attached to the rapid and competent evacuation of people from areas of fire hazards to a safe environment. To achieve a reduction in evacuation time, it is proposed to use a device that differs from other rescue devices in the speed of evacuation of victims per unit of time. This device has no analogues in the world, a fairly simple design, convenient transportation by any crane-type transport.
Keywords: section, device, evacuation, fire safety, social facilities, evacuation time
For citation: Kalach A.V., Kapustin A.A., Shavaleev M.R. To the question of improvement of devices for evacuation of people from fire // Nauch.-analit. jour. «Vestnik S.-Petersb. un-ta of State fire service of EMERCOM of Russia». 2022. № 3. P. 18-25.
Введение
Пожары в зданиях и сооружениях, в которых могут одновременно находиться 50 и более человек (объект с массовым пребыванием людей), имеют широкий общественный резонанс [1]. К таким пожарам обращено внимание высших должностных лиц государства. Нередко данные пожары сопровождаются смертью большого количества людей и причинением значительного материального ущерба. Не менее печальный список - число погибших детей при пожаре в школах (табл. 1).
Таблица 1. Количество пострадавших детей при пожарах в школах [2-6]
Школа, дата пожара Число пострадавших/погибших
Республика Чувашия, д. Эльбарусово, 05.11.1961 г. 124/110
Республика Саха (Якутия), п. Сыдыбал, 07.04.2003 г. 10/22
Республика Дагестан, г. Махачкала, 10.04.2003 г. 100/28
Москва, 30.05.2003 г. 2/1
Республика Саха (Якутия), п. Малыкай, 30.01.2004 г. 9/1
Москва, 04.02.2005 г. 0/0
Москва, 07.02.2005 г. 0/1
19
Школа, дата пожара Число пострадавших/погибших
Санкт-Петербург, 12.04.2005 г. 1/0
Москва, 18.12.2006 г. 8/0
Республика Саха (Якутия), с. Хадаар, 26.03.2007 г. 0/0
г. Ростов-на-Дону, 22.06.2007 г. 0/2
г. Пермь, 20.03.2008 г. 0/0
Республика Карелия, г. Петрозаводск, 01.04.2008 г. 0/0
В каждом случае число жертв исчисляется десятками и сотнями жизней. Причиной этому является низкая пожарная безопасность объектов защиты, а также устаревшие системы и установки предупреждения и тушения возгораний.
В связи с этими фактами проблема предупреждения, ликвидации и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций является актуальной. Кроме того, обеспечение требуемого уровня пожарной безопасности представляет собой одну из важнейших составляющих национальной безопасности страны. Среди очевидной проблемы обеспечения требуемого уровня пожарной безопасности, подлежащей разрешению, остается повышение эффективности действий подразделений пожарной охраны различных видов [7-9].
Модели и методы исследования
При проведении исследования используются следующие теоретические методы: классификация, анализ, моделирование и аналогия.
Проблема эвакуации людей при пожарах из зданий различного функционального назначения стоит крайне остро, поэтому необходима разработка и совершенствование стратегии эвакуации людей из конкретного здания.
Зачастую доступные средства спасения представляют собой единственную возможность осуществления безопасной эвакуации людей из зоны пожара. В настоящее время решение этой проблемы возможно следующими путями.
Первый путь - создание специальных технических средств, функционирующих на внешних источниках энергии (автоподъемники, автолестницы (АЛ), фасадные лифты, специализированные мобильные спасательные системы и летательные аппараты).
Второй путь - создание специальных технических средств, функционирующих на принципе плавного снижения энергии падения массы груза с высоты (в настоящее время таковыми являются: канатно-спускные устройства, рукавные спасательные системы и амортизирующие прыжковые спасательные устройства) [10].
Для решения данных вопросов предлагается использовать секционное устройство эвакуации (СУЭ).
Устройство предназначено для спасения людей, которые находятся в местах массового пребывания граждан во время пожара.
Благодаря тому, что у СУЭ скорость спасения пострадавших в единицу времени больше, чем у стандартных устройств, тем самым можно эвакуировать большее количество людей из зоны пожара или задымления.
СУЭ (рис. 1) включает набор последовательных секций, каждая из которых представляет собой форму, близкую к воронке, с повернутым выходным отверстием под определенным углом. Исключение составляют головная (начальная) и замыкающая секции. В основании секции - металлический обруч (1). Для придания нужной формы и жесткости конструкции к основанию крепится плотная негорючая ткань (полотно). Основание и выходное отверстие соединяются растягивающимся элементом (3) (резиновым жгутом или металлической пружиной) для придания эластичности секции.
20
Диаметр приемного устройства должен составлять 1,2 м, а выходного 0,6 м. Так как средняя высота одного этажа типовых зданий составляет три метра, то высота одной секции предусмотрена 1,5 м, из расчета две секции на один этаж.
Рис. 1. Конструкция секций
На рис. 2 устройство выглядит в собранном виде. Секции (4) соединяются в четырех точках между собой с помощью верёвок (5), оканчивающихся пожарными карабинами (6). При этом несущие элементы конструкции должны выдерживать нагрузку не менее 350 кг (из расчета пять эвакуируемых, каждый в среднем по 70 кг). Соединение должно быть таким, чтобы направление последующей секции было повернуто в противоположную сторону относительно предыдущей. Такое соединение уменьшает скорость движения человека в устройстве за счет постоянного изменения траектории движения, а также за счет возникновения силы трения об материал конструкции. Задача эвакуируемых -сгруппироваться и попасть в центральную часть головной секции.
б
Рис. 2. СУЭ в сборе
Человек, попав в устройство (рис. 3), осуществляет движение с постоянно изменяющейся траекторией, при этом средняя скорость составляет 1,5-2 м/с по вертикали.
Рис. 3. Схема расположения секций и траектория движения человека в нем
Для более плотного прилегания к зданию головную (начальную) секцию СУЭ предлагается исполнить с квадратным основанием размерами рёбер 1,2 м (рис. 4 а). Замыкающая секция (рис. 4 б) представляет собой стандартную часть с присоединенным к выходному отверстию спасательным рукавом, длинной 4 м. Данный порядок необходим для минимизации скорости движения эвакуируемого в конечной точке устройства и корректировки места выхода человека в безопасную зону от пожара.
Рис. 4. Конструкция начальной (а) и замыкающей (б) секции СУЭ
Для приведения в рабочее состояние СУЭ предлагается использовать пожарную АЛ (коленчатый подъемник) или любой промышленный автокран.
Чтобы минимизировать раскачивание СУЭ при эвакуации пострадавших, замыкающую секцию будут удерживать пожарные в натянутом положении с помощью огнеупорной веревки, присоединённой карабинами к устройству, как показано на рис. 5.
Рис. 5. Меры по уменьшению раскачивания секций
Разместить секционное устройство эвакуации предлагаем на пожарной АЛ (коленчатом подъемнике), находящейся на вооружении пожарно-спасательного подразделения. Между кабиной АЛ (АКП) (рис. 6) и подъёмно-поворотным устройством необходимо установить жестяной короб, размерами 1,5х1,5 м для укладки и хранения СУЭ.
Чтобы привести устройство в рабочее состояние необходимо участие двух пожарных. Их задача - зацепить устройство с помощью пожарного карабина за лестницу и нарастить необходимое количество секций, в зависимости от этажа, на который нужно поднять устройство для эвакуации пострадавших.
Рис. 6. Место расположения СУЭ на АЛ (или АКП)
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты данного исследования по внедрению секционного устройства эвакуации отобразим в табл. 2.
Таблица 2. Преимущества СУЭ
Преимущества использования СУЭ Простота и удобство конструкции
Не имеет аналогов в мире
Высокая «пропускная способность» эвакуируемых
Малогабаритность при транспортировке, легкая и быстрая установка
Небольшая стоимость устройства
Возможность установки устройства на любой технике кранного типа
Минимальные требования к готовности эвакуируемых
Заключение
Таким образом, при применении СУЭ для эвакуации пострадавших с объектов с массовым пребыванием людей уменьшается время проведения эвакуации пострадавших из зоны пожара, что, в свою очередь, предполагает уменьшение размеров очага пожара и для проведения аварийно-спасательных и других неотложных мероприятий необходимо задействовать меньшее количество личного состава пожарных подразделений.
Список источников
1. Об утверждении Правил противопожарного режима в Российской Федерации: постановление Правительства Рос. Федерации от 16 сент. 2020 г. № 1479. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_363263/ (дата обращения: 14.07.2022).
2. Годовщина эльбарусовской трагедии. URL: https://lenta.ru/articles/2021/11/05/elbarusovo/ (дата обращения: 14.07.2022).
3. Информационное агенство Sakhatime.ru. URL: https://sakhatime.ru/incidents/32774/ (дата обращения: 14.07.2022).
4. Пожары и пожарная безопасность в 2018 г.: стат. сб. М., 2019. 125 с.
5. Пожары и пожарная безопасность в 2019 г.: стат. сб. М., 2020. 125 с.
6. Новости мира в режиме реального времени. URL: https://www.newsru.com/russia/10apr2003/internat.html (дата обращения: 14.07.2022).
7. Boyce K.E. Safe evacuation for all - Fact or Fantasy? Past experiences, current understanding and future challenges // Fire Safety Journal. 2017. V. 91. P. 28-40. URL: //doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.05.004.
8. McConnell N.C., Boyce K.E. Refuge areas and vertical evacuation of multi-storey buildings: the end users perspectives // Fire Mater. 2015. 39. Issue 4. P. 396-406. DOI 10.1002/fam.2205.
9. Jonsson A., Anderson J., Nilsson D. A risk perception analysis of elevator evacuation in high-rise buildings // Proceedings of the Fifth Human Behaviour in Fire Symposium, Interscience Communication. 2012. P. 398-409.
10. Fireman.club. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/sredstva-spaseniya-s-vyisotyi-mobilnyie-spuskovyie-statsionarnyie/ (дата обращения: 14.07.2022).
References
1. Ob utverzhdenii Pravil protivopozharnogo rezhima v Rossijskoj Federacii: postanovlenie Pravitel'stva Ros. Federacii ot 16 sent. 2020 g. № 1479. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_363263/ (data obrashcheniya: 14.07.2022).
24
2. Godovshchina el'barusovskoj tragedii. URL: https://lenta.ru/articles/2021/11/05/elbarusovo/ (data obrashcheniya: 14.07.2022).
3. Informacionnoe agenstvo Sakhatime.ru. URL: https://sakhatime.ru/incidents/32774/ (data obrashcheniya: 14.07.2022).
4. Pozhary i pozharnaya bezopasnost' v 2018 g.: stat. sb. M., 2019. 125 s.
5. Pozhary i pozharnaya bezopasnost' v 2019 g.: stat. sb. M., 2020. 125 s.
6. Novosti mira v rezhime real'nogo vremeni. URL: https://www.newsru.com/russia/10apr2003/internat.html (data obrashcheniya: 14.07.2022).
7. Boyce K.E. Safe evacuation for all - Fact or Fantasy? Past experiences, current understanding and future challenges // Fire Safety Journal. 2017. V. 91. P. 28-40. URL: //doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.05.004.
8. McConnell N.C., Boyce K.E. Refuge areas and vertical evacuation of multi-storey buildings: the end users perspectives // Fire Mater. 2015. 39. Issue 4. P. 396-406. DOI 10.1002/fam.2205.
9. Jonsson A., Anderson J., Nilsson D. A risk perception analysis of elevator evacuation in high-rise buildings // Proceedings of the Fifth Human Behaviour in Fire Symposium, Interscience Communication. 2012. P. 398-409.
10. Fireman.club. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/sredstva-spaseniya-s-vyisotyi-mobilnyie-spuskovyie-statsionarnyie/ (data obrashcheniya: 14.07.2022).
Информация о статье:
Статья поступила в редакцию: 11.07.2022; одобрена после рецензирования: 19.07.2022; принята к публикации: 29.07.2022 Information about the article:
The article was submitted to the editorial office: 11.07.2022; approved after review: 19.07.2022; accepted for publication: 29.07.2022
Информация об авторах:
Андрей Владимирович Калач, начальник кафедры безопасности информации и защиты сведений, составляющих государственную тайну, Воронежского института ФСИН России (394072, г. Воронеж, ул. Иркутская, д. 1-а), доктор химических наук, профессор, почетный работник сферы образования Российской Федерации, e-mail: [email protected], https://orcid.org/0000-0002-8926-3151 Александр Андреевич Капустин, главный специалист отдела нормативно-технического управления надзорной деятельности и профилактической работы Главного управления МЧС России по Ямало-Ненецкому автономному округу (629002, ЯНАО, г. Салехард, ул. Республики, д. 28), e-mail: [email protected], тел.: 8-982-265-04-97
Марат Рамилевич Шавалеев, старший преподаватель кафедры пожаротушения и аварийно-спасательных работ (в составе УНК ПиПАСР) Уральского института ГПС МЧС России (620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 22), кандидат химических наук, e-mail: [email protected]
Information about authors:
Andrey V. Kalach, head of the department of information security and protection of information constituting state secrets, Voronezh institute of the Federal Penitentiary Service of Russia (394072, Voronezh, Irkutskaya St., 1-a), doctor of chemical sciences, professor, honorary worker of education of the Russian Federation, e-mail: [email protected], https://orcid.org/0000-0002-8926-3151 Alexander A. Kapustin, chief specialist of the department of regulatory and technical management of supervisory activities and preventive work of the Main directorate of EMERCOM of Russia for the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug (629002, Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Salekhard, Respubliki St., 28), e-mail: alexkapustin96@ mail.ru, tel.: 8-982-265-04-97
Marat R. Shavaleev, senior lecturer of the department of fire fighting and rescue operations (as part of the UNC PiPASR) of the Ural institute of State fire service of EMERCOM of Russia (620062,
Ekaterinburg, Mira St., 22), candidate of chemical sciences, e-mail: marat- [email protected]_
25
