Метод расчета условий обеспечения безопасности людей при пожаре

1.1. Показателем уровня безопасности людей при пожаре является выполнение условия:

Р_неэв < Р_доп / Р_п (1)

где Р_неэв - вероятность неэвакуации людей из здания при пожаре (вероятность воздействия на людей опасных факторов пожара при условии его возникновения);

Р_п - вероятность возникновения пожара;

Р_доп - допустимое стандартом значение вероятности воздействия наледей опасных факторов пожара (Р_доп £ 0, 000001).

1.2. Вероятность возникновения пожара Р_п следует принимать по таблице в зависимости от наличия на объекте профилактического состава пожарной охраны (ПСПО) или другой постоянно действующей службы пожарной безопасности, а также учитывая расстояние от объекта до ближайшего подразделения пожарной охраны (пожарного депо):

При наличии официальных статистических данных вероятность Р_п может определяться по количеству пожаров в зданиях гостиниц из соотношения:

Р_п = N _пож / N _зд, (2)

где N _пож - количество пожаров в зданиях гостиниц за год в РФ (по данным ВНИИПО МВД РФ);

N _зд - количество зданий гостиниц в РФ (по данным Госкомстата РФ).

Если в регионе более 1000 зданий гостиниц, допускается использовать статистические данные по региону.

1.3. Определение средневзвешенного значения Р_неэв в конкретном здании гостиницы необходимо производить из соотношения:

(3)

где К₁, К₂,..., К _n - количество пожаров, при которых воздействию опасных факторов пожара подвергаются 1, 2..., n человек;

L _к - общее количество рассмотренных пожаров;

N - количество человек, находящихся в здании гостиницы.

Для расчета фактического значения Р_неэв в конкретном здании гостиницы необходимо использовать метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Структурная схема имитационной модели, позволяющей реализовать этот метод, приведена на рис. 1.

Рис. 1.Структурная схема расчета Р_неэв методом статиспытаний (Монте-Карло)

Примечания к рис. 1.

В блоке " Ввод массивов исходных данных по зданию гостиницы в файл данных DATA " производится запись исходных данных для расчета в специальный файл на жестком диске " data ". Исходные данные из указанного файла считываются при очередном запуске программы на счет.

В блоке " Считывание из файла GENER " производится считывание информации из файла " gener "., полученной при предыдущем запуске программы.

В блоке " Установка начального состояния работы генератора случайных чисел " производится " раскачивание" генератора случайных чисел до состояния, на котором закончились предыдущие вычислений (это необходима делать, поскольку генератор выдает псевдослучайные числа, которые при новом запуске программы повторяются).

В блоке " Расчет последующих статиспытаний, начиная с L +1 и заканчивая L + LD " проводится расчет для следующей порции статиспытаний (их количество LD).

В блоке " Запись в файл GENER " производится запись полученных результатов в файл " gener ", которые считываются из него при последующих запусках программы.

Представленная на рис.1 схема расчета составлена с учетом той особенности, что время расчета единичного статистического испытания занимает достаточно большое время (для зданий со сложной планировкой - порядка нескольких десятков минут) и для получения хорошей статистики расчеты должны производится порциями со считыванием данных по предыдущим статиспытаниям.

В основе используемой и представленной на рис.1 имитационной модели используются следующие положения.

Для каждой реализации пожара случайными являются следующие величины:

- номер помещения, в котором произошел пожар;

- количество человек в каждом из номеров (считается распределенным по случайному равномерному закону в диапазоне от 0 до максимального количества, которое может в нем проживать);

- количество различных типов пожарной нагрузки в каждом из номеров (считается распределенным по случайному равномерному закону в диапазоне от минимального до максимального значения, определяемых при обследовании гостиницы);

- время начала эвакуации в каждом помещении.

В качестве основы проведения единичного статистического испытания необходимо использовать математическую модель " Определение условий безопасной эвакуации людей из здания при пожаре ". Данная модель должна позволять определять параметры процессов развития пожара в помещении и распространения ОФП по зданию, а также рассчитывать процесс эвакуации людей из здания. В результате должно быть определено количество людей (от 0 до N - в формуле 3), которые могут подвергнуться воздействию ОФП в заданных конкретных условиях единичного статистического испытания. Используемая математическая модель должна быть официально зарегистрирована во ВНИИПО МВД РФ.

При отсутствии официально зарегистрированной математической модели " Определение условий безопасной эвакуации людей из здания при пажаре " допускается использовать математическую модель, разработанную во ВНИИПО МВД РФ.

Модель ВНИИПО основана на расчете времени эвакуации из каждого помещения здания и из всего здания в целом, а также расчете времени блокирования путей эвакуации ОФП в зависимости от параметров пожарной нагрузки в горящем помещении, его характеристик и объемно-планировочных решений здания. Условия безопасной эвакуации людей из здания определяются в результате сравнения времени эвакуации и времени блокирования ОФП во всех помещениях на путях эвакуации.

В этой модели время эвакуации людей из здания определяется в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12.1.004-91. Время блокирования помещений на путях эвакуации определяется как время достижения среднеобъемными параметрами, характеризующими процесс распространения продуктов горения по зданию, критических для человека значений ¹⁾.

¹⁾ Динамика пожара в горящем помещении основана на уравнениях, описанных в ГОСТ 12.1.004-91. Система уравнений, начальных и граничных условий для описания процесса распространения ОФП по зданию, приведена в работах: Попов П.Н. " Прогнозирование распространения продуктов горения в зданиях при пожаре" - дис. канд. техн. наук, М., 1992; Есин В.М. " Противодымная защита многоэтажных зданий и сооружений" - дис. докт. техн. наук, М., 1988

В этой модели приняты следующие допущения:

1. Пожарная нагрузка равномерно распределена по всей площади горящего помещения. На путях эвакуации пожарная нагрузка отсутствует.

2. Рассматривается свободное развитие пожара в горящем помещении и свободное распространение продуктов горения по зданию. Функционирование активных противопожарных систем, влияющих на развитие пожара, не учитывается.

3. Пламенное горение не распространяется за пределы горящего помещения.

4. Температура и концентрация среды во всех точках каждого помещения в данный момент времени считаются равными их среднеобъемным значениям.

5. Двери на путях эвакуации из горящего помещения до выхода наружу принимаются открытыми, а оконные проемы во всех помещениях - закрытыми. Возможен вариант произвольного (фиксированного) состояния указанных проёмов.

6. Теплообмен с конструкциями отсутствует, что предполагает получение значений времени блокирования помещений с некоторым запасом.

7. Инерционность системы обнаружения пожара и системы оповещения людей о пожаре моделируется случайной величиной времени начала эвакуации в каждом помещении. В качестве первого приближения принято, что эвакуация людей начинается с момента возникновения пожара.

По окончании L _к статиспытаний (расчётов) необходимо определить количество пожаров, при которых погибли 1, 2, 3,.... человека (значения параметров К₁, К₂, К₃,...) для использования их в формуле (3) для определения Р_неэв. Сравнение определённой таким образом величины Р_неэв с соотношением Р_доп / Р_п (см. формулу (1)) позволяет ответить на вопрос, обеспечена или нет безопасность людей в конкретном здании гостиницы.

1.4. В случае невыполнения условия безопасности (1) необходимо изменить в файле D АТА фактическое количество, расположение пожарной нагрузки, параметры эвакуационных путей, инерционность систем обнаружения и оповещения о пожаре и повторить расчёт (представив в органы ГПС перечень фактически использованных для расчёта исходных данных и контрольный пример при их использовании). При невозможности и в этом случае обеспечить выполнение условия безопасности (1) необходимо проверить обеспечение безопасности людей в соответствии с ПРИЛОЖЕНИЕМ 15 к МГСН 4.04-94.

Примечания

1. р_неэв определяется для людей, находящихся в любом помещении здания, исходя из предположения, что необходимо обеспечить одинаковый в среднем для всех людей в здании уровень безопасности.

2. При пожаре в любом из помещений рассматриваются все возможные сочетания (полная группа событий) исходных параметров, характеризующих неблагоприятные и благоприятные расчетные ситуации.

3. Инерционность систем обнаружения и оповещения людей о пожаре определяется по формуле:

t _ин = t _обн + (t₁ + t_p1) + (t₂ + t_p2) +... + (t_m + t_pm) (4)

где t _обн - время обнаружения пожара;

t₁, t₂, t_m - время, затрачиваемое на сообщение о пожаре через 1-е, 2-е,..., m -е устройство связи, задействованные последовательно в функциональной структуре СОУЗ (например, по телефону в пожарную охрану - t₁; по селектору от пожарной охраны к администрации - t₂; по селектору далее в радиоузел - t ₃ и т.д.); t_p1, t_p2,..., t_pm - время на осознание и принятие решения (время реакции людей).

При отсутствии обоснованных данных, время t₁,..., t_m следует принимать в соответствии с таблицей.

Таблица

ПРИЛОЖЕНИЕ 8
(справочное)