CC BY
35
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
О ВОПРОСАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭВАКУАЦИЕЙ ПРИ ПОЖАРЕ «МАЛОМОБИЛЬНЫХ ГРУПП НАСЕЛЕНИЯ» ИЗ ЗДАНИЙ С
МАССОВЫМ ПРЕБЫВАНИЕМ ЛЮДЕЙ Терехин С.Н.1, Сиротин В.Г.2, Рахматулина О.А.3, Пузырев К.К.4, Атапина Л.В.5 Email: Terehin1175@scientifictext.ru
1Терехин Сергей Николаевич - доктор технических наук, доцент, профессор, кафедра пожарной безопасности зданий и автоматизированных систем пожаротушения; 2Сиротин Владислав Геннадьевич - магистрант,
факультет экономики и права; 3Рахматуллина Ольга Андреевна- магистрант;
4Пузырев Кирилл Константинович - магистрант; 5Атапина Людмила Владимировна, магистрант, кафедра пожарной безопасности зданий и автоматизированных систем пожаротушения, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, г. Санкт-Петербург
Аннотация: на сегодняшний день является актуальной проблемой проведение эвакуации при пожаре «маломобильных групп населения» (МГН) из зданий с массовым пребыванием людей (МПЛ). К основным группам МГН относятся «люди, испытывающие затруднения при самостоятельном передвижении, получении услуги, необходимой информации или при ориентировании в пространстве ... » [3]. Большую часть МГН составляют дети, инвалиды и пенсионеры. Для повышения эффективности проведения работ по эвакуации «маломобильных групп населения» было проведено исследование на основе анализа уязвимости человека в зоне чрезвычайной ситуации и сделаны выводы о необходимости совершенствования системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре с внедрением единой интеллектуальной самоорганизующейся сенсорной сети на основе BIM-технологии.
Ключевые слова: эвакуация людей, система оповещения и управление эвакуацией, «маломобильные группы населения» BIM - моделирование, уровни уязвимости личности, паника, толпа, поведение толпы.
ABOUT THE ISSUES MANAGEMENT OF EVACUATION IN CASE OF FIRE OF "LOW-MOBILITY GROUPS OF THE POPULATION" FROM BUILDINGS WITH MASS STAY OF PEOPLE Terehin S.N.1, Sirotin V.G.2, Rakhmatullina O.A.3, Puzyrev K.K.4,
Atapina L.V.5
1Terehin Sergej Nikolaevich - Doctor of Technical Science, Associate Professor, Professor, DEPARTMENT OF FIRE SAFETY OF BUILDINGS AND AUTOMATED FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS;
2Sirotin Vladislav Gennadievich - Master's Degree Student, FACULTY OF ECONOMICS AND LAW;
3Rakhmatullina Olga Andreevna - Master's Degree Student;
4Puzyrev Kirill Konstantinovich - Master's Degree Student;
5Atapina Lyudmila Vladimirovna - Master's Degree Student,
DEPARTMENT OF FIRE SAFETY OF BUILDINGS AND AUTOMATED FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS,
FEDERAL STATE AUTONOMOUS EDUCATIONAL INSTITUTION
OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION
9
ST. PETERSBURG UNIVERSITY OF THE STATE FIRE SERVICE OF THE MINISTRY OF THE RUSSIAN FEDERATION FOR CIVIL DEFENSE, EMERGENCIES AND DISASTER MANAGEMENT, SAINT-PETERSBURG
Abstract: today, it is an urgent problem to carry out evacuation in case of fire of "low-mobility groups of the population" (MGN) from buildings with a mass presence ofpeople (MPL). The main groups of MGN include "People who have difficulty in moving independently, receiving services, the necessary information or when navigating in space ..." [3]. Most of the MGN are children, disabled people and retirees. To increase the efficiency of work on the evacuation of "low-mobility groups of the population ", a study was carried out based on the analysis of human vulnerability in the emergency zone and conclusions were drawn about the need to improve the warning system and evacuation management in case of fire with the introduction of a unified intelligent self-organizing sensor network based on BIM- technologies.
Keywords: evacuation of people, warning system and evacuation management, "people with limited mobility" BIM - modeling, personality vulnerability levels, panic, crowd, crowd behavior.
УДК 620.9
Пожар в здании - чрезвычайное происшествие, состоящее в возникновении и развитии процесса неконтролируемого горения, при котором образуются поражающие факторы и создается угроза их воздействия на население, материальные ценности, здания и окружающую среду.
В начале XXI в. регистрируется до 7 млн. пожаров ежегодно, на которых погибает около 70 тыс. человек, до 1 млн человек получают травмы, а потери от пожаров и затраты на борьбу с ними достигают 1% валового национального продукта стран мирового сообщества. В России в расчете на 1 000 человек населения происходит в среднем на 40 % пожаров больше, чем в мире, а количество людей, погибших на них, в расчете на 100 тыс. человек в среднем в 9-10 раз больше, чем в других странах мира.
В настоящее время в крупных городах ведется активное строительство различных по масштабу и назначению гражданских (жилых, общественных, административных) и промышленных (производственных, складских) зданий и сооружений. Многие из них относятся многофункциональным зданиям и комплексам. Абсолютное большинство таких объектов в своей основе сложные комбинированные объемно-планировочные и конструктивные решения, реализованные с использованием типовых и уникальных строительных конструкций из строительных материалов с различными свойствами пожарной опасности [1].
В случае возникновения чрезвычайных ситуаций на таких объектах, особенно связанных с крупными пожарами, организация своевременной эвакуации людей становится чрезвычайно проблематичной.
Этот факт объясняется функциональной спецификой объектов, связанной с высокой концентрацией различной пожарной нагрузки на ограниченных площадях, блокировкой части эвакуационных и аварийных выходов на объектах вследствие воздействия на них и соответствующие пути эвакуации опасных факторов пожара (ОФП) с критичными для жизни и здоровья людей параметрами, а также неэффективными, с точки зрения своевременной эвакуации, действиями людей различных возрастных групп и категорий мобильности, постоянно или временно находящихся на объектах.
Количество инвалидов в нашей стране составляет около 13 млн человек (таблица № 1). Следует подчеркнуть, что противопожарные нормы оперируют понятием "маломобильные группы населения", которое несколько шире, так как любой человек может получить травму (став временно нетрудоспособным, но не став при этом инвалидом) и перейти в категорию маломобильных групп граждан. Согласно постановлению Правительства РФ от 15.04.2014 № 297 "Об утверждении Государственной программы "Доступная среда" на 2011-2015 годы", количество маломобильных людей в нашей стране составляет внушительную цифру,
равную 59% населения России (то есть 86 млн человек при численности населения страны в 146 млн человек). К маломобильным группам населения относятся люди, испытывающие затруднения при самостоятельном передвижении, получении услуги, необходимой информации или при ориентировании в пространстве, то есть инвалиды, люди с временным нарушением здоровья, беременные женщины, люди преклонного возраста, люди с детскими колясками и т.п. СП 59.13330.2016 (ранее СНиП 35-01) выделяет четыре группы мобильности: М1, М2, М3 и М4.
Таблица 1. Распределение инвалидов по полу и возрасту от общей численности населения Российской
Федерации
На 1 января 2016 г. На 1 января 2017 г. На 1 января 2018 г.
Всего В том числе Всего В том числе Всего В том числе
мужчины женщины мужчины женщины мужчины женщины
Всего инвалидов по основным возрастным группам 12538 5329 7209 12314 5264 7050 12111 5210 6901
Дети в возрасте до 18 лет 613 347 265 628 357 271 651 370 281
В том числе: В возрасте от 0-7 лет 217 121 96 217 122 95 219 123 96
В возрасте от 8-17 лет 396 226 169 411 235 176 432 247 185
Трудоспособного возраста 3741 2349 1392 3651 2293 1358 3561 2232 1329
В том числе: В возрасте от 1830 лет 572 333 239 552 319 233 527 302 225
Мужчины в возрасте 31-59 лет, женщины в возрасте 31-54 года 3169 2016 1153 3098 1974 1124 3034 1930 1104
Старше трудоспособного возраста 8184 2633 5552 8035 2614 5421 7899 2608 5291
Расчетное количество маломобильных групп населения для решения задач пожарной безопасности противоречиво излагается в нормах. В настоящее время данные уточняются, однако общей концепции нет. С практической точки зрения создание путей эвакуации для МГН очень трудоемко. Дело в том, что на практике важно не только продумать и создать пути экстренного выхода для инвалидов, но и обеспечить все необходимые условия для их легкой и безопасной эвакуации из здания в случае появления опасности. От тщательности этих мероприятий в конечном итоге могут зависеть жизни людей. В п. 6.2.19 СП 59.13330.2016 сказано, что проектные решения зданий и сооружений должны обеспечивать безопасность посетителей в соответствии с требованиями ФЗ-123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и ФЗ-384 "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" с обязательным учетом психофизиологических возможностей инвалидов различных категорий, их численности и места предполагаемого нахождения в здании или сооружении. Безопасная эвакуация инвалидов - одна из важнейших задач программы "Доступная среда". Тяжелое состояние рассматриваемой группы людей, не позволяющее им передвигаться самостоятельно, предопределяет единственный способ их защиты от воздействия опасных факторов пожара - спасение их при помощи посторонних людей, в частности специально обученного персонала.
Согласно ст. 15 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 для эвакуации групп населения с ограниченными возможностями со всех этажей зданий допускается предусматривать безопасные зоны вблизи лифтов, предназначенных для МГН, и (или) на лестничных клетках. При этом к указанным лифтам предъявляются те же требования, что и к лифтам для транспортировки подразделений пожарной охраны. Такие лифты могут использоваться для спасения МГН во время пожара (на практике в 90% зданиях такие лифты для МГН отсутствуют, а обычные в случае пожара не работают). Безопасная зона - это зона, в которой люди защищены от воздействия опасных факторов пожара или в которой опасные факторы пожара отсутствуют. Необходимость зон безопасности обуславливается тем, что люди с физическими ограничениями при пожаре могут не успеть выйти в безопасную зону из-за проблем с восприятием сигнала о пожаре, продолжительного периода подготовки к эвакуации, более низкой скорости передвижения и высокой утомляемости. Поэтому безопасную зону в здании следует проектировать в случае, если по расчету маломобильные группы населения не успевают при пожаре добраться до выхода из здания. Итак, эвакуация маломобильных людей должна производиться как в горизонтальном направлении до безопасных зон или до эвакуационных выходов, так и в вертикальном направлении, в основном по лестничным маршам.
Большинство людей, вынужденных эвакуироваться из здания, находятся вне помещения, где возник пожар, и не могут непосредственно наблюдать момент возгорания и развитие пожара. По данным анкетных опросов людей, переживших пожар, можно сделать вывод, что чаще всего люди узнают о пожаре из устных сообщений (35 % опрошенных), увидев пламя (21 %) или по запаху дыма (18%), остальные - как-то иначе [23-27]. Неизвестны случаи, чтобы пожар был обнаружен по шуму. Опрос людей, которые слышали шум, производимый при пожаре, показал, что они не приняли его за сигнал об опасности, поскольку объяснили его себе бытовыми причинами (шумные соседи, гуляющая компания, хулиганские выходки и т. п.). Запах гари также не сразу принимается за сигнал об опасности, поскольку первоначально объясняется другими причинами, например, подгоревшими продуктами в соседних помещениях или сжиганием мусора где-то поблизости от здания. Даже устные сообщения не всегда воспринимаются как сигнал о действительной и близкой опасности [8].
Итак, тем или иным образом человек принял сигнал о пожаре. Какой будет его реакция? Из анкетных опросов известно [9, 10], что из узнавших о пожаре 33 % опрошенных людей начинали обследовать помещение, 10% готовились покинуть помещение, 20 % стремились предупредить других, 10% выясняли, вызвана ли пожарная команда, 6 % пытались сами вызвать пожарную команду, 13% пытались сами потушить пожар, 8 % ничего не предпринимали, наблюдая, что делают другие. Становится объяснимой неоднозначность реакций на этот признак, если он недостаточно выделен среди «шума» других повседневных сигналов.
Таким образом, данные о действиях людей до начала эвакуации свидетельствуют о рациональности их поведения, по крайней мере, в большинстве случаев. Но это случаи, так сказать, «заблаговременного» оповещения о пожаре людей, занятых, по-видимому, какой-то привычной деятельностью, имеющих определенные связи в окружающей социальной среде и находящихся на пространственном удалении от места возникновения пожара или иного ЧС, достаточном для адаптации его восприятия. Но те же люди могут среагировать совершенно по-другому, находясь в иных условиях.
Эвакуация обеспечивается, посредством устройства необходимого количества эвакуационных путей и соблюдения их требуемых параметров, а также организацией своевременного оповещения людей и управления их движением.
Основные требования к СОУЭ изложены в своде правил СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре».
Несмотря на широкую номенклатуру современных СОУЭ и их разнообразные функциональные возможности, обеспечить их высокоэффективную работу в условиях чрезвычайных ситуаций на сложных объектах с МПЛ не всегда удается.
12
Одним из последних и наиболее резонансных примеров такой малоэффективной работы СОУЭ на объектах с МПЛ, является трагедия в торговом центре «Зимняя вишня», в Кемерово 25 марта 2018 года, унесшая жизни более 60 человек.
Эффективное решение проблемы снижения пожарного риска, количества человеческих жертв и материального ущерба требует поиска новых высокотехнологичных решений и подходов, обеспечивающих защиту посетителей объектов с массовым пребыванием людей.
В ходе проведенных исследований установлено, что первым шагом в реализации СОУЭ, обеспечивающих максимально полный учет особенностей функционирования сложных и масштабных зданий многофункционального назначения.
В составе указанной системы можно выделить следующие основные компоненты:
• центральная подсистема управления мониторингом пожарной безопасности объекта, оповещением и эвакуацией людей;
• подсистема контроля трафика посетителей объекта МФН;
• подсистема мониторинга температурного режима электроустановок объекта;
• подсистема формирования зон оповещения;
• подсистема автоматического контроля и управления аппаратными средствами пожарной сигнализации, оповещения, управления эвакуацией, дымоудаления и автоматического пожаротушения объекта защиты;
• аппаратные средства зон оповещения.
Рис. 1. Здание типового торгово-развлекательного центра
В процессе проектирования СОУЭ нужно принимать во внимание такие особенности:
1. Здания с МПЛ (торгово-развлекательные комплексы, спортивные сооружения, крупные медицинские центры и т.п.) занимают большие площади, в их составе разом могут быть несколько тысяч человек (рис. 1).
2. Конструктивные и объемно-планировочные решения зданий базируются на применении строительных конструкций с низкой огнестойкостью (металлические несущие и ограждающие конструкции, конструкции с применением полимерных материалов и т.п.).
3. Возрастной состав людей, оказавшихся в объектах с МПЛ, может быть представлен довольно широким диапазон: грудные и маленькие дети с родителями, дети дошкольного и школьного возраста, люди остальных возрастных групп, в том числе пожилых. Вполне вероятно пребывание людей с ограниченными физическими возможностями. Возраст, физическое и психическое состояние людей характеризуют не
13
только лишь быстрота их индивидуального и группового движения в случае эвакуации, но и особенности поведения в стрессовой ситуации.
4. В аналогичных объектах имеется огромное число различных по функциональному назначению и пожарной опасности помещений.
5. Как правило, в данных объектах (прежде всего в наиболее многочисленных торгово-развлекательных комплексах (ТРК)) есть очень большие торговые площади и огромное число складских помещений для хранения и сбыта товаров с долговременным пребыванием большого количества людей.
6. При больших пространствах торговых помещений зоны прямой видимости для располагающихся в них людей ограничены бесчисленными стеллажами с товарами и секционными перегородками.
7. В зданиях с МПЛ в связи с наличием разнообразных по функциональному назначению помещений (торговые залы, кафе и рестораны, кинотеатры, детские аттракционы и т.п.) психическое и эмоциональное состояние некоторых групп людей может быть существенно различным.
В каждом конкретном случае необходимое количества зон оповещения должно формироваться динамически с учетом масштабов и опасности развития чрезвычайной ситуации и индивидуальных особенностей объекта (например - поэтажно, посекционно и т.п.).
Исходя из указанных требований, можно сделать вывод, что современные и перспективные СОУЭ сложных объектов с МПЛ должны обладать собственными интеллектуальными возможностями, как на уровне централизованного управления всей системой, так и на уровне отдельных периферийных устройств - датчиков, оповещателей и другого оконечного оборудования, объединенных между собой в единую интеллектуальную самоорганизующуюся сенсорную сеть.
При разделении объекта на зоны оповещения людей о пожаре должна быть разработана специальная очередность оповещения о пожаре людей, находящихся в различных помещениях объекта.
Размеры зон оповещения, специальная очередность оповещения людей о пожаре и время начала оповещения людей о пожаре в отдельных зонах определяются исходя из условия обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре.
Таким образом, МГН являются самыми уязвимыми группами при возникновении пожара; самостоятельная эвакуация без посторонней помощи крайне невелика. В целях повышения уровня пожарной безопасности требуется пересмотреть требования пожарной безопасности по оснащению зданий (сооружений) различными типами систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) людей при пожаре, особенно на социально-значимых объектах.
Список литературы /References
1. Пожарная безопасность в строительстве: учебник / Вагин А.В., Мироньчев А.В., Терёхин С.Н., Кондрашин А.В., Филиппов А.Г. (2 издание) Под общ. ред. О.М. Латышева. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России; Астерион, 2014. 274 с.
2. Федеральный закон РФ от 22 июля 2008 года № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
3. ГОСТ Р 53325-2012 Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний.
4. СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре.
5. Талапов В.В. «Технология BIM: суть и особенности внедрения информационного моделирования зданий». М., 2015.
6. Eastman C., Teicholz P., Sacks R., Liston K. BIM Handbook. Second edition. NJ: Wiley, 2011. 626 с.
7. Актерский Ю.Е., Шидловский Г.Л., Власова Т.В. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре: Ч. 2. Строительные конструкции, здания, сооружения и их поведение в условиях пожара [Текст]: учебник. СПб: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2019. 293 с.
8. «Расчет количества и выбор мощности включения звуковых и речевых оповешателей. Методика от Wheelock». Статья из журнала "Алгоритм безопасности". № 6, 2003.
9. «Системы оповещения и управления эвакуацией.Требования и рекомендации». С.М. Щипицын, журнал «Системы безопасности". № 6, 2008 г.
10. ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования".
