О нормировании времени прибытия пожарных подразделений к месту пожара Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

СТАТИСТИКА И АНАЛИЗ ПОЖАРОВ

г

гт *к

Н. Н. Брушлинский

д-р техн. наук, профессор, академик РАЕН, начальник НИЦ управления безопасностью сложных систем Академии ГПС МЧС РФ, г. Москва, Россия

С. В. Соколов

д-р техн. наук, профессор, академик РАЕН, профессор Академии ГПС МЧС РФ, г. Москва, Россия

УДК 614.849

О НОРМИРОВАНИИ ВРЕМЕНИ ПРИБЫТИЯ ПОЖАРНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ К МЕСТУ ПОЖАРА

На основе статистических данных о пожарах рассматриваются вопросы нормирования времени прибытия пожарных подразделений к месту пожара.

Ключевые слова: опасные факторы пожара; модель развития пожара; статистика пожаров; время прибытия; риск гибели людей.

Введение

Более ста лет специалисты в области пожарной безопасности обсуждают вопросы эффективной организации противопожарных служб (ППС) в городах. Основной вопрос ставится так: сколько должно быть в городе сил и средств (персонала, пожарных автомобилей, пожарных депо), чтобы обеспечить своевременное прибытие к месту пожара первых подразделений ППС? Ключевым словом здесь является "своевременное". От его правильной интерпретации зависит, во-первых, эффективность и, во-вторых, экономичность организации системы ППС в городе.

Для обоснованного ответа на этот вопрос убедительной аргументации до недавнего времени не хватало. Теперь, благодаря интенсивным исследованиям, она появилась, и авторы предлагают использовать ее для решения вопроса о подходах к нормированию времени прибытия пожарных подразделений к месту пожара [1-8].

Основными методами исследования проблемы являются методы моделирования (вербального, графического, статистического, математического).

Моделирование процесса развития пожара

Сначала используем вербальное (словесное) моделирование исследуемого процесса. Предположим, что в какой-то момент ¿возн в помещении возник пожар. Спустя некоторое время ?обн его обнаружили и передали сообщение о нем (момент ¿сообщ) в диспет-

черский пункт пожарной охраны. Далее диспетчеры передали распоряжение о выезде в ближайшую пожарную часть (момент ?дисп). Дежурный караул примерно через 1 мин после распоряжения выехал из депо и через несколько минут прибыл к месту пожара (момент ?приб). После прибытия, проведя разведку и осуществив боевое развертывание, личный состав дежурного караула приступил к эвакуации людей, находящихся в здании, и ликвидации пожара (?н.т).

Весь промежуток времени с момента возникновения пожара до начала его тушения называют временем свободного горения (или временем свободного развития пожара). В течение этого времени проявляются опасные факторы пожара (ОФП), из-за воздействия которых могут погибнуть или получить травмы люди, находящиеся в помещении и не успевшие эвакуироваться (из-за пребывания в состоянии сна, алкогольного опьянения, из-за невозможности двигаться и пр.). Под действием ОФП в этот же период формируется и с каждой минутой увеличивается материальный ущерб от пожара. Естественно, задачей дежурного караула является спасение людей и минимизация этого ущерба. Поэтому чем раньше прибудет дежурный караул, тем в меньшей степени успеет развиться пожар, а значит, легче будет ликвидировать его и минимизировать его последствия.

Такова общая и хорошо известная всем специалистам схема возникновения, развития и ликвидации пожара. Однако в жизни известно немало исключений из общей схемы.

© Брушлинский Н. Н., Соколов С. В., 2011

4-

+

Время свободного горения

Ч-1-

'обн

^дисп ^выезд

'сообщ

Рис. 1. Графическая модель процесса развития пожара

'приб

Достаточно вспомнить недавний пожар в ночном клубе "Хромая лошадь" в г. Перми, когда пожарные прибыли на пожар практически через 1-2 мин после его начала (депо находилось в нескольких десятках метров от клуба) и обнаружили более сотни погибших людей, отравившихся продуктами горения (из-за использования в отделке зала запрещенных пожароопасных материалов).

Для дальнейшего анализа процесса целесообразно построить его графическую модель (рис. 1).

Подчеркнем, что разность ¿н.т - ?возн является временем свободного горения на пожаре; разность ?приб - ?выезд равна времени следования первого подразделения ППС на пожар (а разность ?приб - ?дисп есть время прибытия на пожар подразделения ППС, которое обычно путают с временем следования). Желательно, чтобы интервал между моментами ?нт и ?возн (т. е. время свободного развития пожара) был как можно меньше.

Для того чтобы оценить (реально) величину рассмотренных промежутков времени, нужно обратиться к статистике пожаров [5], т. е. к статистическому моделированию.

В табл. 1 приведены средние значения некоторых из вышеуказанных промежутков времени свободного развития пожара в Российской Федерации в 2006-2010 гг. Эти данные взяты из источника [5], где время свободного горения складывается из времени сообщения о пожаре ?дисп - ¿сообщ, времени прибытия первого подразделения к месту пожара ?приб - ?дисп и времени подачи первого ствола ?нт -- ?приб. Слагаемое, определяемое как время с момента возникновения пожара до его обнаружения ?обн - ?возн, не учитывают из-за невозможности определить момент времени возникновения пожара, полагая, что ?возн = ?обн (т. е. пожар обнаружен сразу после возникновения, однако это допущение может быть справедливо только при наличии средств пожарной сигнализации).

Если ориентировочно оценить интервал времени между возникновением и обнаружением пожара (?обн - ?возн) равным 5 мин, то общее время свободного развития пожара можно определить по табл. 2.

Необходимо добавить, что здесь не учитывается наличие в зданиях систем противопожарной автоматики (для этого нужны дополнительные исследования). Заметим также, что вторую половину времени свободного развития пожара фактически составляет время следования пожарных подразделений к

Таблица 1. Средние значения некоторых показателей оперативного реагирования пожарных подразделений в 2006-2010 гг.

Среднее время, мин

Объект исследования сообщения о пожаре прибытия первого подразделения подачи первого ствола свободного горения

Все пожары 5,9 11,6 1,5 19,0

Пожары в городах 4,0 7,9 1,7 13,6

Пожары в сельской местности 8,0 17,7 1,3 27,0

Таблица 2. Ориентировочные оценки времени свободного развития пожара

Объект исследования Среднее время свободного развития пожара, мин

Все пожары 20-25

Пожары в городах 15-20

Пожары в сельской местности 30-35

месту пожара, а опасные факторы пожара, как правило, начинают действовать еще в первой половине. Об этом убедительно говорится в работе профессо-раЮ. А. Кошмарова [3], посвященной прогнозированию опасных факторов пожара в помещении и основанной на методах математического моделирования.

Опасные факторы пожара и их воздействие на людей

К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся: 1) пламя и искры; 2) тепловой поток; 3) повышенная температура окружающей среды; 4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения; 5) пониженная концентрация кислорода; 6) снижение видимости в дыму [3, 6].

Наиболее опасными по воздействию на людей являются два фактора: повышенная концентрация токсичных продуктов горения (далее — действие продуктов горения) и повышенная температура окружающей среды (далее — действие высокой температуры).

В табл. 3 приведены усредненные данные за 20072010 гг. по распределению погибших на пожарах

Таблица 3. Распределение жертв пожаров по основным причинам их гибели (средние за 2007-2010 гг.)

Причина гибели людей Доля от общего числа погибших при пожаре, %

Действие продуктов горения 73,6

Действие высокой температуры 11,0

Причина гибели не установлена 9,7

Прочие причины 5,7

Таблица 4. Распределение количества погибших при пожарах людей по г. Москве по причинам их гибели

Причина гибели Количество погибших, чел. Доля от общего числа погибших при пожаре, %

Действие продуктов горения 161 68,5

Действие высокой температуры 47 20,0

Причина гибели не установлена 16 6,8

Прочие причины 11 4,7

Всего 235 100,0

людей по основным причинам их гибели [5]. Аналогичные данные получены по г. Москве за 2010 г. (табл. 4).

Из табл. 3 и 4 следует, что среди причин гибели доминируют две: действие продуктов горения (примерно 70 % всех жертв пожаров) и действие высокой температуры (примерно 15 % всех жертв).

Первый опасный фактор (продукты горения) начинает действовать в самом начале пожара (в первые 3-4 мин [3]), второй — чуть позже. Во всяком случае, основная часть погибших приходится на первые 5-6 мин развития пожара. Поэтому первое подразделение пожарной охраны, прибывшее к месту пожара, находит тела уже погибших людей. Об этом свидетельствуют данные табл. 5, полученные по г. Москве за 2010 г.

Время свободного развития пожара в г. Москве ориентировочно можно оценить в среднем 10-12 мин, из них 6 мин составляет среднее время следования первых подразделений ППС к месту пожара. И как следует из табл. 5, к моменту прибытия пожарных доля погибших составляет 86,4 % всех жертв пожара (из-за действия ОФП) и еще почти для 9 % момент гибели установить не удалось (по крайней мере, половина из них, скорее всего, погибла до прибытия подразделений).

На основании сказанного можно сделать вывод, что не менее 3/4 всех жертв пожаров погибают до момента прибытия первых пожарных подразделений

Таблица 5. Распределение жертв пожара по г. Москве за 2010 г. по моменту гибели

Момент гибели при пожаре Число жертв Доля погибших, % от общего числа жертв

До прибытия пожарной охраны 203 86,4

Не установлен 21 8,9

В ходе ликвидации пожара 11 4,7

Всего 235 100,0

к месту пожара из-за действия опасных факторов пожара.

При этом возникает следующий вопрос: как часто гибнут люди при пожаре (иначе говоря, каков риск для человека погибнуть при пожаре)?

Оценка риска гибели людей при пожаре

Для того чтобы оценить риск гибели человека при пожаре, нужно сопоставить число пожаров и их жертв за какой-либо произвольный промежуток времени. Например, в табл. 6 приведены средние значения пожарного риска R2 (жертв/пожар) в России за 2006-2010 гг. [4, 5].

Из табл. 6 следует, что за указанные пять лет в России в среднем на каждые 100 пожаров приходилось 7-8 погибших, в городах — 5-6, в сельской местности — 9-10.

Это означает, что в России в среднем в 92-95 % случаев на пожарах не было жертв (если учесть, что на отдельном пожаре могли погибнуть 2 чел. и более), а в 5-8 % — фиксировались случаи гибели людей. В сельской местности примерно в 90 % пожаров не было жертв, т. е. люди успевали эвакуироваться из горящего помещения.

На рис. 2 приведены значения пожарного риска R2 за 2009 г. для 25 стран мира [7]. Из рисунка видно, что, например, в США в 2009 г. на 1000 пожаров в среднем приходились двое погибших (точнее говоря, на 1 451 500 пожаров зафиксировано 3320 жертв).

В Москве в 2010 г. на 8246 пожарах было зарегистрировано 235 погибших, т. е. пожар). Если же добавить к числу пожаров 148 269 загораний (как и должно быть, по нашему мнению), то получим R2 = 1,0-10-2, т. е. вполне приемлемый результат, соответствующий мировому уровню.

Таблица 6. Средние значения риска гибели при пожаре в Российской Федерации за 2006-2010 гг.

Объект исследования Значение риска Я2

Все пожары 7,5 ■ 10-2

Пожары в городах 6,4 ■ 10-2

Пожары в сельской местности 9,5 ■ 10-2

Россия

Казахстан

Вьетнам

Латвия Румыния

Сербия 1,4

Литва 1,2

Эстония Щ!О,7

Финляндия ш

Чехия

Венгрия ■ 0,5 1 1

Словакия

Швеция ■ 0,4

Болгария ■ 0,4! 1 1

Дания ■ 0,4!

Хорватия ■ 0,4! 1 1

Польша ■ 0,4!

|7,4 7,3

США Новая Зеландия

Греция 10,1 Франция 10,1 Италия Кипр Португалия

Таблица 7. Распределение пожаров в России по их последствиям в зависимости от времени прибытия первого караула к месту пожара за 2006-2010 гг. (средние значения)

012345678 Число погибших на 100 пожаров, чел.

Рис. 2. Среднее число погибших на 100 пожаров в странах мира в 2009 г.

Теперь мы имеем вполне обоснованные представления о свободном развитии пожара, о времени проявления его опасных факторов и воздействия их на людей, о риске гибели людей при пожаре, о времени следования первых подразделений к месту пожара.

Остается выяснить самый важный вопрос: как именно влияет время следования на последствия пожара?

О влиянии времени следования пожарных подразделений к месту пожара на его последствия

Исследования последних лет позволяют дать ответ и на этот вопрос [5]. В табл. 7, составленной нами, представлено распределение пожаров в нашей стране по их последствиям в зависимости от времени прибытия первых подразделений ППС к месту пожара (средние значения за 2006-2010 гг.). В таблице объединены все пожары (и в городе, и в сельской местности). Возможно, в этом заключается ее недостаток, но других данных у авторов нет.

Проанализируем данные, приведенные в табл. 7. За 1 мин дежурные караулы прибыли к месту пожа-

Время прибытия, Риск Я2 гибели Доля прямого материального ущерба, % от общего Доля выездов, %

мин пожаре частная накопленная частная накопленная

1 6,5 ■ 10-2 1,1 1,1 1,2 1,2

2 7,6 ■ 10-2 5,7 6,8 4,0 5,2

3 7,5 ■ 10-2 9,0 15,8 7,4 12,6

4 7,1 ■ 10-2 7,0 22,8 8,6 21,2

5 7,2 ■ 10-2 8,2 31,0 10,8 32,0

6 6,7 ■ 10-2 7,1 38,1 9,0 41,0

7 7,1 ■ 10-2 6,6 44,7 7,5 48,5

8 6,8 ■ 10-2 5,4 50,1 6,4 54,9

9 6,9 ■ 10-2 5,7 55,8 5,3 60,2

10 7,5 ■ 10-2 7,4 63,2 6,6 66,8

11-15 7,2 ■ 10-2 11,6 74,8 10,5 77,3

16-20 8,3 ■ 10-2 10,0 84,8 8,4 85,7

21-30 8,6 ■ 10-2 6,7 91,5 6,5 92,2

Более 30 10,2 ■ 10-2 8,5 100,0 6,8 99,0

ра в 1,2 % всех случаев (таких пожаров за 5 лет оказалось 10427, на них погибло 674 чел. [5]). Риск гибели Я2 в данном случае оказался равным 6,5-10-2. Это значит, что на каждые 100 пожаров приходилось в среднем 6-7 жертв, а прямой материальный ущерб от них составил 1,1 % от общего ущерба.

Наибольший интерес представляет время прибытия от 2 до 15 мин. В этот период значения риска гибели людей остаются практически постоянными (7 погибших на 100 пожаров), а размер ущерба за каждую минуту до прибытия подразделений ППС составляет в среднем 6-7 % от общей величины.

При времени прибытия от 16 до 20 мин риск Я2 возрастает незначительно, да и доля прироста ущерба остается практически прежней.

Последние две строки табл. 7, по-видимому, в основном относятся к сельской местности: значения риска Я2 еще несколько увеличиваются (см. табл. 6), а доля прямого ущерба остается прежней.

Эти результаты, на наш взгляд, подтверждают прежний вывод: около 90 % жертв пожаров приходится на период до прибытия первых пожарных подразделений к месту пожара.

Что же касается прямого материального ущерба от пожаров, то авторы, используя официальную пожарную статистику [5], нашли средние значения прямого ущерба от пожаров в России за 2006-2010 гг.

Таблица 8. Средний размер прямого материального ущерба от одного пожара в Российской Федерации за 20062010 гг.

Объект исследования Ущерб от одного пожара, тыс. руб.

Все пожары 56,1

Пожары в городах 53,5

Пожары в сельской местности 60,3

(табл. 8). Из табл. 8 видно, что прямой ущерб от одного пожара в России за последние пять лет в среднем составил 50-60 тыс. руб. Как следует из табл. 7, 50 % этого ущерба накапливается к времени прибытия первых пожарных подразделений к месту пожара, равному 8-9 мин. За это время дежурным караулам удается прибыть к месту пожара примерно в 60 % всех случаев.

О "стоимости" одной минуты времени следования первых пожарных подразделений к месту пожара

Все изложенное выше позволяет сделать четкий вывод: нет никакого смысла абсолютизировать (жестко нормировать) время прибытия первых пожарных подразделений к месту пожара. Однако, завершая эту статью, для полноты обсуждения вопроса целесообразно выяснить, во-первых, сколько может "стоить" городской администрации попытка сократить среднее время прибытия первого дежурного караула к месту пожара на 1 мин и, во-вторых, как решают эти вопросы в городах мира?

Рассмотрим город с населением 150 тыс. чел. и площадью территории 100 км2. Для нахождения необходимого числа пожарных депо Ыя используем расчетную формулу

Nд = 0,3 6^ н S/(У* Тс2л),

где кн — безразмерный коэффициент непрямолинейности уличной сети;

¥сл — средняя скорость движения пожарных автомобилей, км/мин;

х сл — среднее время следования первых пожарных подразделений к месту пожара, мин.

Пусть ^=1,35;Гсл = 30 км/ч = 0,5 км/мин; х сл = = 6 мин. Тогда

Nд = 0,36 • 1,82 • 100/(0,52 • 62) = 7 (депо).

Положим теперь х сл = 5 мин, т. е. уменьшим среднее время следования пожарных подразделений на 1 мин при той же средней скорости движения пожарных автомобилей. Тогда

Nд = 0,36 • 1,82 • 1000(0,52 • 52) = 10,5 (депо).

Это означает, что, для того чтобы на 1 мин сократить среднее время следования пожарных автомобилей к месту пожара, городу нужно построить 3-4 новых пожарных депо, закупить 4-6 пожарных автомобилей и набрать около 100 чел. персонала. Нетрудно подсчитать, в какую сумму выльется для администрации города эта реорганизация гарнизона пожарной охраны. Для уменьшения же среднего времени следования до 4 мин городу потребуется уже 16 пожарных депо (вместо 7).

Кстати говоря, при наличии в городе 7 пожарных депо на одно депо приходится зона обслуживания площадью 14 км2,10депо — 10км2,16депо — 6 км2.

Далее, если за год гарнизон реагирует на 1000 вызовов, то при наличии 7 депо на одно депо приходится в среднем 0,4 выезда в сутки, 10 депо—менее 0,3 выезда в сутки (т. е. один выезд за трое суток), 16 депо — менее 0,2 выезда в сутки.

Такую организацию гарнизона ППС в городе следует признать, во-первых, весьма неэффективной и, во-вторых, абсолютно неэкономичной.

В заключение выясним, какая зона обслуживания приходится на одно пожарное депо в городах мира (рис. 3) [7]?

Из рис. 3 видно, что при средней площади обслуживания одним депо, равной 15-16 км2, разброс реальных значений такой площади относительно средней составляет от 149,9 км2 (София) до 3,8 км2 (Нью-Йорк). Это свидетельствует о том, что никаких нормативных значений для обоснования числа депо в городах просто не существует, а при организации пожарной охраны в городах приходится учитывать много различных факторов, в частности финансовые возможности администрации города.

Выводы и предложения

В результате обширных и разноплановых исследований процесса функционирования ППС в городах можно сделать следующие выводы.

1. Примерно 95 % всех пожаров в России сопровождаются материальным ущербом от них; погибших людей при таких пожарах не бывает.

2. Средний размер прямого материального ущерба от одного пожара в последние годы составляет 50-60 тыс. руб.

3. 5 % всех пожаров в России сопровождаются гибелью люди: 7-8 жертв на каждые 100 пожаров.

4. Люди при пожарах погибают в основном от воздействия продуктов горения (70 % погибших) и высоких температур (15-20 % всех жертв).

5. Около 90 % всех жертв пожаров погибают в первые 5-7 мин развития пожара, до прибытия к месту пожара пожарных подразделений (чаще всего в состоянии сна или алкогольного опьянения).

София К« атпр тто п о

£>р а 1И Ы1 ааа

Вильнюс / [ж7ГЛтттттт 1 1

^цуилин 1 1

Осло | ■ 111] у!

1¥1адрид

Гавана

Йоханнесбург

Дели 1 '

Бангког 1 1

Киев Улан-Батор 1 1

Веллингтон ^■ 32,2

Рига 30,7

Будапешт 29,2 1 ' 1

Таллин 26,3

Санкт-Петербург 26,1

Варшава 24,6

Стокгольм 20,9

Дамаск 20,0

Куала-Ампур ^—¡18,7

Роттердам

Брюссель 17,9

Мельбурн

Шанхай

Вена

Лондон — Ид

Дюссельдорф ■ 12,8

Копенгаген 12.7

Бремен ^■12,5

Москва ^шиА

Лос-Анджелес

Кельн ^■10,9 ^^^^^ ' 1 1

Дортмунд 10,4 1 1

Париж 10,0

Бухарест ^9,9

Ганновер ^9,7

Мюнхен ■ 9,7

Берлин — 9,4

Загреб ^■9,2

Эссен

Чикаго

Любляна М7,6

Хельсинки 1 1 ■ 7 2

Сидней Л 7,1

Гамбург Сиэтл ■ 6,9 ■ 6,6

Франкфурт-на-Майне Н 6,5

Тайпей ■ 6,3

Токио ■ 6,1

Джакарта В 5,4

Сеул ■ 5,0

Нью-Йорк ■ 3,8 ---1-1-

92,0

1149,9

I 66,8 I 65,8

50,3

20 40 60 80 100 120

Площадь обслуживания одним депо, км2

140

160

Рис. 3. Средняя площадь (км ) обслуживания одним депо в городах мира

6. Влияние времени прибытия первых пожарных подразделений к месту пожара на число погибших при пожаре сравнительно невелико: несколько "лишних" минут практически ничего не решают.

7. Сокращение времени прибытия первых пожарных подразделений к месту пожара на 1-2 мин требует строительства большого числа депо, дополнительного количества пожарных автомобилей и пр., т. е. больших финансовых и материальных затрат.

В связи с этими выводами можно сформулировать следующие предложения:

1. Не имеет смысла абсолютизировать (жестко нормировать) время прибытия первых пожарных под-

разделений к месту пожара. Достаточно добиться того, чтобы в 90 % всех вызовов время прибытия первых подразделений к месту пожара не превышало 10 мин после распоряжения диспетчера. Для этого площадь зоны обслуживания одним депо должна составлять 12-15 км2.

2. Для установления времени прибытия ППС к месту пожара в сельской местности необходимо проведение отдельных специальных исследований (по разным регионам России).

3. Отдельные специальные исследования нужны и для определения прибытия ППС с учетом оснащения зданий противопожарной автоматикой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Брушлинский Н. Н., Соколов С. В., Алехин Е. М. и др. Безопасность городов. Имитационное моделирование городских процессов и систем. — М. : ФАЗИС, 2004. — XII. — 172 с.

2. Брушлинский Н. Н., Соколов С. В. Математические методы и модели управления в ГПС и РСЧС : учебник. — М. : АГПС МЧС России, 2011.— 250 с.

3. Кошмаров Ю. А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении : учебное пособие. — М. : Академия ГПС МВД России, 2000. — 118 с.

4. Пожарные риски. Динамика, управление, прогнозирование / Под ред. Н. Н. Брушлинского и Ю. Н. Шебеко. — М. : ФГУ ВНИИПО, 2007. — 370 с.

5. Пожары и пожарная безопасность в 2010 г. : статистический сборник. — М. : ФГУ ВНИИПО, 2011. — 140 с.

6. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федер. закон от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3 : принят Гос. Думой 4 июля 2008 г. ; одобрен Советом Федерации 11 июля 2008 г. — М.: ФГУ ВНИИПО, 2008. — 157 с.

7. BrushlinskyN. N., Hall J. R., SokolovS. У., Wagner P. World Fire Statistics // CTIF. — 2011. — № 16. — P. 57.

8. Брушлинский Н. Н., Соколов С. В., ПрисяжнюкН. Л., Морозов В. И. Оценка стоимости реализации некоторых позиций "Технического регламента о требованиях пожарной безопасности" // Сб. статей по вопросам технического регулирования в области пожарной безопасности. — М. : Эко-Пресс, 2010. — С. 34-49.

Материал поступил в редакцию 29 июля 2011 г.

Электронный адрес авторов: albrus-ssv@yandex.ru.