РОЛЬ СИСТЕМ ОПОВЕЩЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭВАКУАЦИЕЙ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРЕ В ВОПРОСЕ МИНИМИЗАЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

УДК 614.842.42

Кочнов О. В. Роль си ст ем опов ещен ия и упр авлен ия эв ак уаци ей лю дей при по жар е в вопро се минимиз ац ии индиви дуально го пож арно го ри ск а

Koc hnov O. V. Role of alert and evacu ation m anag em ent syst em s in the event of fir e, th e issue of m inim iz ation individu al fire risk

РОЛЬ СИСТЕМ ОПОВЕЩЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭВАКУАЦИЕЙ ЛЮДЕЙ

ПРИ ПОЖАРЕ В ВОПРОСЕ МИНИМИЗАЦИИ

ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА

О. В. КОЧНОВ

Группа компаний «ESCORT»,

Российская Федерация, г. Москва

E-mail: ok@escortpro.ru

В статье показана актуальность и значимость системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (СОУЭ) в системе противопожарной защиты (СПЗ) здания и сооружения. Указано на некорректность и субъективность применения коэффициента соответствия СПЗ требованиям нор- мативной документации (НД) в новой методике расчета индивидуального пожарного риска (ИПР).

Предложен альтернативный способ учета коэффициента соответствия (в виде вероятности эффек- тивного срабатывания) СПЗ требованиям НД. Проведен (сравнительный анализ) расчет ИПР, при использовании различных коэффициентов соответствия СПЗ; предельных значениях основных пара- метров обработанных статистических данных от ВНИИПО.

Ключевые слова: система оповещения, вероятность эвакуации, оптимизация структурного построения системы противопожарной защиты (СПЗ), минимизация величины индивидуального по- жарного риска, расчет коэффициента соответствия СПЗ, вероятность эффективного срабатывания

СОУЭ.

ROLE OF ALERT AND EVACUATION MANAGEMENT SYSTEMS

IN THE EVENT OF FIRE, THE ISSUE OF MINIMIZATION

INDIVIDUAL FIRE RISK

O. V. KOCHNOV

Group of companies «ESCORT»,

Russian Federation, Moscow

E-mail: ok@escortpro.ru

The article shows the relevance and significance of the fire warning and evacuation control system

(SOUE) in the fire protection system (FPS) of a building and structure. The incorrectness and subjectivity of the application of the coefficient of compliance of the SPZ with the requirements of regulatory documentation

(ND) in the new methodology for calculating individual fire risk (IFR) is pointed out. An alternative method is proposed to take into account the coefficient of compliance (in the form of the probability of effective opera- tion) of the SDR with the requirements of the RD. A (comparative analysis) calculation of the IPR was carried out using various SDR compliance coefficients; limit values of the main parameters of processed statistical data from VNIIPO.

Key words: warning system, probability of evacuation, optimization of the structural design of the fire protection system (FPS), minimization of the magnitude of individual fire risk, calculation of the coefficient of compliance of the SPZ, probability of effective operation of the fire protection system.

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

Роль СОУЭ при расчете величины                     эвакуации официально вносятся в расчет вре-
индивидуального пожарного риска                     мени и вероятности эвакуации людей, что тре-
в свете новых и готовящихся                      бует уже не формального отношения к разра-
нормативных требований                         ботке алгоритма оповещения.
Пожарная безопасность зданий и со-                      Задача реализации алгоритма (в рам-
оружений обеспечивается комплексом пассив-               ках обеспечения своевременности оповещения
ных, активных и организационных мероприя-                и эвакуации) проецируется на объект защиты

тий . Активную защиту осуществляют системы               целостным комплексом мероприятий и требо-
противопожарной защиты (СПЗ), роль которых               ваний, в том числе, готовящимся к выходу
(сегодня) выполняют системы пожарной авто-               СП 3.13130-2020, в котором обращено особое

матики (СПА, далее СПЗ) . Наиболее значи-                внимание на интеграцию СПС и СОУЭ.
мыми СПЗ являются: системы пожаротушения                        Согласно действующему своду правил:
(СПТ); системы пожарной сигнализации (СПС);              СПС, при обнаружении опасных факторов по-
системы дымоудаления (ПДЗ); системы опо-                 жара (ОФП) по алгоритму C” активирует СОУЭ
вещения и управления эвакуацией людей при                высоких типов, которая, в свою очередь вы-
пожаре СОУЭ. Все эти системы активно при-                полняет заранее разработанный и заложенный
меняются для защиты зданий и сооружений                  алгоритм работы (оповещения). При этом, ко-
практически всех классов функциональной                  личество алгоритмов оповещения должно
опасности, и именно эти системы применяются              быть не меньше числа зон оповещения. Гото-
в качестве мероприятий, минимизирующих ве-               вящийся свод правил усиливает (по сути, уже-
личину индивидуального пожарного риска                   сточает) существующие требования:
(ИПР).                                                          4.8: …Следующие линии связи должны
Сегодня, при активной смене (транс-              быть резервированы (выполнены дублирован-
формации) нормативных требований ни в коем               ными ИЛИ кольцевыми):
случае нельзя забывать об основаниях, со-                       – линии связи, предназначенные для
гласно которым СОУЭ была и остается систе-               передачи сигналов активации СОУЭ от СПС
мой, предназначенной для обеспечения бес-                или АУПТ(между ППУ СОУЭ и ППКП СПС или

препятственной эвакуации людей . Текущие                 АУПТ);
преобразования, вплоть до смены парадигмы в                     – линии связи между компонентами
области проектирования и способов примене-               блочно-модульных приборов управления по-
ния СПС не могли не затронуть и СОУЭ. В                  жарных (ППКП и управления пожарных) СОУЭ;
2021 году выпущен и в 2022 году стал обяза-                     – линии связи между отдельными тех-
тельным       к      применению     стандарт             ническими средствами, входящими в состав

ГОСТ Р 59639-2021 , в котором добавлен ряд               СОУЭ, если единичная неисправность данных
требований, касающихся не только монтажа и               линий связи приведет к потере работоспособ-
обслуживания, но и проектирования СОУЭ.                  ности (отказу) СОУЭ на площади более чем
Стандарт, в частности, указывает на необхо-              2000 м в пределах одного этажа и не более
димость разработки и обоснования алгоритма               чем в одной зоне оповещения.
работы (оповещения), необходимого для эф-                       Кроме того, готовящийся СП еще раз
фективного управления эвакуацией людей. В                подчеркивает взаимосвязь с новой методикой
сентябре 2023 года вступила в действие новая             расчетов величины ИПР, указывая:

методика расчета ИПР , в которой задержки 5.12… Интервал времени от момента обнаружения пожара до завершения процесса эвакуации людей в безопасную зону, с учетом

Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.1.004-91 интервала времени, затрачиваемого на пере-

Система стандартов безопасности труда. Пожарная дачу СОУЭ в автоматическом режиме первой безопасность. Общие требования.

2 речевой информации, не должен превышать

Свод правил СП 484.1311500.2020 Системы про- необходимого времени эвакуации людей при

тивопожарной защиты. Системы пожарной сигнали- зации и автоматизация систем противопожарной пожаре… защиты. Нормы и правила проектирования. При акцентировании внимания на спо-

Свод правил СП 3.13130.2009 Требования пожар- собах сопряжения СПС и СОУЭ нельзя оста- ной безопасности к звуковому и речевому оповеще- вить не замеченными следующие вопросы.

нию и управлению эвакуацией людей. Если в вышеизложенном требовании речь

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59639-2021

идет о необходимости дублирования управля-

Системы оповещения и управления эвакуацией лю- ющих сигналов, то это каким-то образом долж- дей при пожаре. Руководство по проектированию, но учитываться при расчете ИПР, однако этого монтажу, техническому обслуживанию и ремонту.

Методы испытаний на работоспособность.

не наблюдается, так как в новой методике дис-

Приказ МЧС России от 14.11.2022 № 1142 «Об

утверждении методики определения расчетных ве-           строениях различных классов функциональной по-
личин пожарного риска в зданиях, сооружениях и           жарной опасности».

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

кретные (малоэффективные, безусловные)                   сутствия защищаемого контингента (людей),
коэффициенты сохраняются в прежнем, по                   вероятностью их эвакуации, коэффициентами
сравнению с методикой виде. Таким образом,               соответствия СПЗ и систем пожаротушения
актуальной была и остается задача разработки             (СПТ), требованиями нормативной документа-
аналитических методов расчета коэффициен-                ции (НД). Пассивные мероприятия определяют
тов, а лучше – вероятности эффективного сра-             время блокировки ОФП, активные СПЗ – инер-
батывания применяемых технических реше-                  ционность технических средств (ТС) и время
ний.                                                     задержки эвакуации – параметры, каждый из
Согласно новой методике, величина                которых определят вероятность эвакуации и
ИПР для зданий различных классов функцио-                величину ИПР. Все перечисленные мероприя-
нальной пожарной опасности определяется                  тия как раз и участвуют в минимизации вели-
частотой реализации ОФП, вероятностью при-               чины ИПР, рис. 1:

Рис. 1. Основные мероприятия, способствующие минимизации величины ИПР

В новую методику внесены существен-               ректность замены (условной) вероятности эф-
ные изменения заслуживающие особого вни-                 фективного срабатывания ТС, безусловными
мания [1], однако нас будут интересовать ос-             (статическими) коэффициентами, принимаю-
нования, в частности способы учета коэффи-               щими только два значения (0 % или 80 %).
циента соответствия СПЗ, важность которого                       Заметим следующее. Возможность ис-
сопоставима с важностью расчета вероятности              пользования безусловных статических коэф-
эвакуации. На некорректность способов учета              фициентов в качестве замены вероятностей в
данных коэффициентов для реальных (а не                  теории надежности вполне оправдана. Из тео-
гипотетических) объектов защиты обращалось               рии надежности известно, что когда на каждую
неоднократное внимание.                                  из систем оказывает влияние большое количе-
В статье [2] был подвержен объектив-              ство явных и неявных воздействий, то стати-
ной критики способ расчета вероятностей эф-              стические коэффициенты соответствия вполне
фективного срабатывания ТС, используемый в               (иногда единственно возможно) могут быть

методике и аналогичный рассматриваемому                  применены и интерпретированы, в надежност-
нами. После утверждения в 2009 г. методики               ном смысле как (несмещенные) оценки, веро-
расчета рисков был опубликован ряд статей,               ятности выполнения системой своих функций.

например [3], в которых указывалось на некор- В подтверждении сказанного, заметим, что коэффициенты, применяемые в методике

(KОБН=КПДЗ=КСОУЭ=0,8), вполне согласуются с

Приказ МЧС России от 30.06.2009 № 382

официально опубликованными данными . На

«Об утверждении методики определения расчетных рис. 2 приведены результаты их обработки.

величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной по- жарной опасности».

7

Приказ МЧС России от 10.07.2009 № 404 «Мето-

57 Министерство РФ по делам ГО и ЧС, ФГБУ ВНИИ-

дика определения расчетных величин пожарного             ПО МЧС РФ «Пожары и пожарная опасность», ста-
риска на производственных объектах».                     тистические сборники за 2012–2021 гг.

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

Рис. 2. Надежность СПС/СПД/СОУЭ согласно статистическим данным ВНИИПО в период с 2013 по 2021 год

Однако, проблема остается и связана                    — коэффициенты соответствия СПТ и
она с тем, что в статистическом сборнике 2022         СПЗ требованиям НД.
года данные по эффективности СПЗ (увы) уже                   Примечание: Далее для наглядности
не приводятся, из чего следует либо необхо-           (при сохранении смысла), индексы i, j опустим.
димость сбора и обработки собственных ста-                   Риск, как функция от вероятности эф-
тистических данных (что весьма затруднитель-          фективной работы СПЗ может, либо обеспе-
но), либо возможность использования (более)           чить, либо не обеспечить ИПР. Рассмотрим
точных и аналитических методов учета и рас-           формулу для расчета коэффициента соответ-
чета, пусть даже коэффициентов.                       ствия СПЗ, KПЗ, предлагаемую как предше-
Примечание: Очевидно, что факт нали-          ствующей, так и действующей методиками:
чия у системы (технического средства) пожар-
ного сертификата не может служить доказа-                      [                (             )] (2)
тельством ее работоспособности. Обратимся к
новой методике и заметим следующее. Уже                      Из (2) видно, что при равнонадежности
при беглом взгляде на предоставленные фор-            СПС, СПД, СОУЭ: PСПС=PПДЗ=PСОУЭ=80 %, ре-
мулы эффективности СПЗ видны явные труд-              зультирующая надежность СПЗ составит:
ности. Для пояснения, сформулируем следу-             PСПЗ=87 %, что возможно только при дублиро-
ющую задачу: необходимо оценить и, при воз-           вании подсистем, в частности СПС. На рис. 3А
можности, минимизировать величину индиви-             изображена элементарная структурная схема
дуального пожарного риска (ИПР) объекта за-           СПЗ, соответствующая формуле (2).
щиты, как функцию от коэффициента соответ-                   Из рис. 3А, видно, система СПС (как
ствия СПЗ, при фиксации отдельных парамет-            бы) продублирована, однако на практике такие
ров, в том числе вероятности эвакуации                варианты включения не встречаются.
(PЭ=1-QЭ).                                                   Рассчитаем коэффициент соответ-
Согласно методике, величина ИПР               ствия, KПЗ, для наихудшего случая: QП=0,04;
определяется как максимальное значение рис-           QПР=1 (24 часа в сутки); PЭ=0,999 (максималь-
ка – функции от отдельных параметров, при             ное значение); вероятность присутствия людей
реализации i-го сценария в j-й зоне оповеще-          (высокая – в течении суток), PПР=1; KАП=0,9
ния:                                                  (согласно рекомендациям). Составим неравен-
ство:
(1)
(3)
где      – частота возникновения по-
жара в здании;    – вероятность присутствия                  При подстановке:
людей в рассматриваемой части здания;     –
вероятность эвакуации j-той группы людей;

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

Зафиксируем этот результат.

Более практичной (приближенной к ре- [ ( )] (4) альности) является структурная схема СПЗ, изображенная на рис. 3Б, в которой все те же

Воспользуемся формулами (2), (3), три подсистемы включены последовательно- подставив в них статистические данные, рис.4.

параллельно, с надежностью:

Рис. 3. Элементарные структурные схемы систем противопожарной защиты:

А) согласно методики; Б) согласно практики

Рис. 4. Надежность СПЗ для различных структурных схем, построенная по статистическим данным ВНИИПО в период с 2013 по 2021 год.

Используя полученный результат, рас-                  1) Полнота и объективность использу-
считаем величину ИПР (см. формулу 4 новой            емых данных может быть подвергнута сомне-
методики) как функцию от эффективности СПЗ           нию. Из графика, рис.5, видно, что риск с 2013
для двух значений вероятности эвакуации –            по 2021 гг. снижается, однако, согласно той же
максимальной Pэ=0,999 и реальной Pэ~0,998            статистике, число погибших при пожарах в го-
при вышеозначенных параметрах, рис. 5.               родах остается на прежнем уровне и превы-
Из графика видно, что по сравнению с          шает норматив (одну миллионную) не в два
2013 годом, значение ИПР снизилось, однако,          (как на рисунке), а в четыре раза.
следует заметить следующее.

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

2) При построении зависимостей,                иной формулы, построенной на основе иссле-
рис. 5, использовалась слишком оптимистич-             дования конкретного структурного построения),
ная вероятность эвакуации (особенно если               надежность СОУЭ можно оценить по следую-
учесть реальные задержки начала эвакуации,             щему критерию:
которые могут достигать 10-ти минут), при
этом, даже при такой высокой вероятности                                                           (6)
эвакуации, ИПР при применении не гипотети-                                  (        )
ческих, а реальных структурных построений –
предельный.                                                    Таким образом, ф-лы (5), (6) предо-
3) Нижеследующие выкладки могут                ставляют возможность при заданных ограни-
оказаться весьма полезными при составлении             чениях управлять (выбрать или корректиро-
ТЗ на проектирование СОУЭ. Если структурное            вать) надежностью СПЗ, рис. 6.
построение СПЗ заранее не известно, то со-                     Из рис.6 видно, что выбор того или ино-
гласно формуле (2), рис.3А, надежность СОУЭ            го структурного построения весьма критичен.
как компенсирующего мероприятия можно                  Так, например, для сохранения надежности
оценить по следующему критерию:                        СПЗ на уровне PСПЗ=80 %, согласно методике,
при надежности PСПС=80 %, достаточно иметь
(    всего лишь PСОУЭ=60 %. В то время как для
[                     ]       (5)         практических схем понадобится максимальная
(             )
надежность – PСОУЭ=99,999 %. Другими слова-
ми, структурная значимость СПС согласно ме-
тодике – завышена (что, как раз, и было пока-
Примечание: ф-ла (5) справедлива при
зано).
.
Если структурное построение СПЗ из-
вестно, то согласно формуле (3), рис. 3Б, (или

Рис. 5. Величина ИПР в зависимости от эффективности СПЗ согласно статистическим данным в период с 2013 по 2021 гг.

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

Рис. 6. Зависимость надежности СОУЭ от надежности СПС для различных структурных построений, при PПДЗ=80 %.

Заключение                           дой из которых – проводить системный анализ
1) На сегодняшний день не существует          (анализ модели); учитывать специфику и
единой модели построения СПЗ, при этом оче-           сложность; накапливать статистические дан-
видно, что при структуре, отличной от схемы,          ные по отказам и т.д.
рис.3А, формулу (3) применять нельзя.                        3) Сегодня, для сферы пожарной без-
2) Построению общих моделей функ-             опасности актуальны любые наработки, каса-
ционирования СПА, позволяющих применять,              ющиеся оценки надежности технических ре-
в том числе, системный подход, будет способ-          шений; эффективности бизнес-решений; ре-
ствовать построение и изучение моделей при-           шений относительно структуры системы, кон-
меняемых подсистем (той же СОУЭ), для каж-            струкции оборудования [4].

Список литературы 3. Неплохов И. Г. Расчет пожарного риска и теория вероятности // Системы без-

1. Кочнов О. В., Кочегаров А. В., Куп- опасности, № 4, 2012. С. 35–42 риенко П. С. Специфика расчета вероятности 4. Колбашов М. А., Десницкий А. А., эвакуации людей при оценке величины инди- Вдовин О. В. Современное состояние органи- видуального пожарного риска // Гражданская зации оповещения и управления эвакуацией оборона и природно-технические системы: людей при пожаре на объектах защиты // Со- сборник статей по материалам XVIII Междуна- временные наукоемкие технологии. 2020.

родной научно-практической конференции. Том 62. № 2. C. 109–113.

Воронеж, Воронежский государственный тех- нический университет, 2022. С. 356–361.

2. О расчете вероятности эффектив- ной работы технических средств по обеспече- нию пожарной безопасности при определении величин пожарного риска на производственных объектах / П. И. Зыков, Н. А. Контарь, С. В. ГОСТ 27.002-2015 Межгосударственный стандарт

Субачев [и др.] // Техносферная безопасность.         «Надежность в технике. Термины и определения»
(Dependability in technics. Terms and definitions), Дата
2021. № 4. С. 67–71.                                  введения 2017-03-01.

Современные проблемы гражданской защиты

(Предыдущее название «Вестник Воронежского института ГПС МЧС России»)

4(49) / 2023, ISSN 2658-6223

References                               tion of technical means to ensure fire safety when
determining the magnitude of fire risk at produc-
1. Kochnov O. V., Kochegarov A. V.,                tion facilities] / P. I. Zykov, N. A. Kontar,
Kuprienko P. S. Specifika rascheta veroyatnosti             S. V. Subachev [et al.]. Tekhnosfernaya bezopas-
evakuacii lyudej pri ocenke velichiny individu-             nost', 2021, issue 4, pp. 67–71.
al'nogo pozharnogo riska [Specifics of calculating                    3. Neplohov I. G. Raschet pozharnogo
the probability of evacuation of people when as-            riska i teoriya veroyatnosti [Fire risk calculation
sessing the magnitude of individual fire risk] //           and probability theory]. Sistemy bezopasnosti,
Grazhdanskaya oborona i prirodno-tekhnicheskiye             2012, issue 4, pp. 35–42
sistemy: sbornik statey po materialam XVIII                             4. Kolbashov M. A., Desnickij A. A.,
Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konfer-                Vdovin O. V. Sovremennoe sostoyanie organizacii
entsii. Voronezh, Voronezhskiy gosudarstvennyy              opoveshcheniya i upravleniya evakuaciej lyudej
tekhnicheskiy universitet, 2022, pp. 356–361.               pri pozhare na ob"ektah zashchity [Current state
2. O raschete veroyatnosti effektivnoj             of organization of warning and management of
raboty tekhnicheskih sredstv po obespecheniyu               evacuation of people in case of fire at protection
pozharnoj bezopasnosti pri opredelenii velichin             facilities]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii,
pozharnogo riska na proizvodstvennyh ob"ekta                2020, vol. 62, issue 2, pp. 109–113.
[On calculating the probability of effective opera-

Кочнов Олег Владимирович

Группа компаний «ESCORT»,

Российская Федерация, г. Москва заместитель генерального директора по научно-производственной работе

E-mail: ok@escortpro.ru

Kochnov Oleg Vladimirovich

ESCORT group of companies,

Russian Federation, Moscow

Deputy Director General for Research and Production

E-mail: ok@escortpro.ru