СНИЖЕНИЕ СОЦИАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ ПОЖАРАХ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

3-15   Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация

Харисов Г. Х., Тепаева О. А., Киселёв Л. Ю.

СНИЖЕНИЕ СОЦИАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА

ПРИ ПОЖАРАХ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

В статье анализируются используемые в на- бывшим к месту пожара, до момента, ког- стоящее время формулы для расчёта сил и средств, да последний спасаемый человек окажет- требуемых для проведения аварийно-спасательных ся в безопасном месте; K1 – число мест работ в зданиях и сооружениях. Показано, что эти формулы являются детерминированными и не по- сосредоточения спасаемых людей (место, зволяют рассчитывать вероятность выполнения в котором люди при пожаре нашли вре- аварийно-спасательных работ и социальный по- менное безопасное убежище, и из которого жарный риск в результате гибели спасаемых людей их можно спасти при помощи автолестни- при отказе пожарной техники. Перечислены задачи, цы без её передислокации. Если требуется которые необходимо решить для модернизации передислокация автолестницы на новую указанных формул с целью возможности их при- менения для расчёта социального пожарного ри- позицию, то место, где находятся другие ска, регламентируемого Техническим регламентом спасаемые люди, будет уже следующим о требованиях пожарной безопасности. местом сосредоточения спасаемых лю- дей); t1 – время приведения автолестницы

Ключевые слова: отказ пожарной техники, социальный пожарный риск, аварийно-спасательные в рабочее состояние на требуемой пози- работы. ции (установка выдвижных опор, блоки- ровка рессор и т. п.); t2 – время подъёма, поворота и выдвигания колен лестницы

Ф    ормулы для расчёта сил и
средств, требуемых для прове-
дения аварийно-спасательных работ (АСР)
к месту сосредоточения спасаемых людей;
Тф – фактическое время спуска на землю
последнего спасаемого человека из одного
при пожарах в зданиях и сооружениях                  места сосредоточения; t4 – время сдвига-
(высотой от двух этажей) впервые были                ния, поворота и опускания колен лестницы
представлены в [1]. Помимо расчёта сил               для её передислокации к следующей по-
и средств, в работе представлены форму-              зиции для спасания людей из следующего
лы для определения времени, требуемого               места сосредоточения; t5 – время приве-
для проведения АСР имеющимися в на-                  дения автолестницы в транспортабельное
личии силами и средствами: при помощи                состояние для её передислокации к следу-
эластичного рукава, коленчатого подъём-              ющему месту сосредоточения спасаемых
ника, автолестницы, при спасании людей               людей (убирание выдвижных опор, раз-
способом выноса на руках или с помощью               блокировка рессор и т. п.); t6 – время пере-
спасательной верёвки. Проанализируем                 дислокации автолестницы с одной позиции
одну из типичных формул, по которой                  на другую; K2 – число передислокаций ав-
рассчитывается суммарное время Тс про-               толестницы с одной позиции на другую
ведения спасательной операции с помо-                (K2 = K1 – 1).
щью автолестницы при пожаре в здании                       На рисунке 1 представлена ситуация,
(сооружении):                                        когда при пожаре люди сосредоточились
в трёх местах и для их спасания автолест-
ницу необходимо дважды передислоциро-
(1)
вать с одной позиции на другую.
В данном случае предполагается,
где Tc – время от начала проведения АСР              что опасные факторы пожара (ОФП) по-
подразделением пожарной охраны, при-                 явятся в точках А, Б, В через один и тот же

Спасение людей

8м

10 м

5 В12 м этаж

3 А 9 этаж

9 Б 4 этаж

Рисунок 1. Схема к расчёту по формуле (2)

промежуток времени tОФП, то есть они                    Однако на самом деле, учитывая тео-
угрожают всем людям в равной степени.             рию вероятностей и математической ста-
Поэтому спасание целесообразно начинать           тистики, практические данные (результаты
с того места, где сосредоточено наиболь-          проведения АСР при реальных пожарах,
шее количество людей. В противном случае          учениях, экспериментах), можно утверж-
его необходимо начинать с места, где ОФП          дать, что полученный результат (4 061 с)
угрожают людям в наибольшей степени.              является случайным. Все слагаемые фор-
Вычисление Тс для ситуации на рисун-       мул (1) и (2) являются случайными вели-
ке 1 с помощью формул, представленных             чинами, а значит, имеют некоторую плот-
в [1], приводит к следующему результату:          ность распределения вероятностей. В свою
очередь, каждое слагаемое также пред-
ставляет собой сумму большого числа сла-
гаемых величин, вносящих пренебрежимо
(2)    малый вклад в полученное в итоге число.
Принимая во внимание центральную пре-
дельную теорему теории вероятностей [2],
можно считать, что шесть указанных ве-
Из формулы (2) следует, что послед-          личин в формулах (1), (2), а также вели-
ний из 17 спасаемых людей из мест А, Б,           чина Тс имеют нормальное или близкое
В будет спасен через 4 061 секунду по-            к нормальному распределение. Они, в силу
сле начала АСР. Этот результат являет-            ограниченных физических возможностей
ся детерминированным, то есть заранее             подразделений пожарной охраны и тактико-
предопределённым, причём вероятность              технических характеристик автолестни-
его получения неизвестна и вычислить её           цы, не могут быть меньше некоторых ми-
не представляется возможным.                      нимально возможных величин. С другой

3-15   Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация

стороны, указанные величины в некоторых вероятностью оно достигается. Дело в том, случаях могут быть равными бесконечно- что Тмин, Т, σ, ƒ(t) являются неизвестными сти, что возможно при отказе техники или величинами. Между тем, вероятность (со- гибели личного состава, занятого прове- циальный пожарный риск) того, что все дением АСР, с последующей возможной 17 человек (рис. 1) погибнут, равна (рис. 2):

гибелью всех или части спасаемых людей.

В данном случае имеется в виду физиче- ская бесконечность, когда t > tОФП. С учё- том этого, интегральная функция распре- (5) деления случайной величины t должна иметь следующий вид:

а вероятность того, что все они будут

(3) спасены:

где F(t) – вероятность того, что случай-                                                            (6)
ная величина t заключена в интервале от
t = Тмин до t = ∞; t – суммарное время
спасания 17 человек из трёх мест сосре-                   В выражениях (5) и (6) P(t > tОФП) – ве-
доточения (случайная величина) (для си-              роятность того, что суммарное время спа-
туации на рис. 1 t = Тс = 4 061 с); t = Тмин –       сания 17 человек будет больше времени
минимально возможное время спасания                  появления ОФП tОФП в местах сосредоточе-
при самых благоприятных условиях как                 ния спасаемых людей; P(t < tОФП) – вероят-
для личного состава подразделений по-                ность того, что суммарное время спасания
жарной охраны, так и для используемой                будет меньше времени появления ОФП
пожарной техники; t = ∞ – максимально                в местах сосредоточения спасаемых.
возможное время спасания при самых не-                    Воспользоваться формулами (5) и (6)
благоприятных условиях как для личного               в настоящее время не представляется
состава подразделений пожарной охра-                 возможным, так как неизвестны параме-
ны, так и для используемой пожарной                  тры функции ƒ(t), а также значения Тмин
техники (отказ пожарной техники, гибель              и tОФП. По этой причине вычислить со-
личного состава и т. п.); ƒ(t) – дифферен-           циальный пожарный риск не представля-
циальная функция распределения слу-                  ется возможным.
чайной величины t,

(4)

где σ – среднее квадратическое отклоне- ние случайной величины t; Т – математи- ческое ожидание случайной величины t.

На рисунке 2 представлена графиче- ская интерпретация перечисленных величин.

Полученное по формуле (2) значе- ние t = Тс = 4 061 с находится в интервале Рисунок 2. Дифференциальные функции распределения слагаемых величин от t = Тмин до t = ∞, однако неизвестно и их суммы в формулах (1), (2).

его значение в этом интервале и с какой P(t > tОФП) – социальный пожарный риск

Спасение людей

В соответствии с п. 5 ст. 93 Техни-   в том случае, когда будут известны параме-
ческого регламента, величина социально-     тры функций распределения случайных ве-
го пожарного риска воздействия опасных      личин, указанных слева от Тмин (рис. 2), или
факторов пожара на производственном         параметры дифференциальной функции
объекте для людей, находящихся в жи-        распределения случайной величины t (фор-
лой зоне, общественно-деловой зоне или      мула (4)), а также Тмин и параметры случай-
зоне рекреационного назначения вбли-        ной величины tОФП и вид её распределения.
зи объекта, не должна превышать одну              В качестве вывода отметим, что фор-
десятимиллионную в год [3]. В пункте 4      мулы расчёта сил и средств для проведения
этой же статьи говорится о том, что для     АСР при пожарах в зданиях и сооружени-
производственных объектов, на которых       ях, опубликованные в работе [1] и воспро-
для людей, находящихся в жилой зоне,        изведённые в других работах, являются
общественно-деловой зоне или зоне ре-       детерминированными. Они не дают воз-
креационного назначения вблизи объекта,     можности вычислять вероятность вы-
обеспечение величины индивидуального        полнения АСР, величину социального по-
пожарного риска одной стомиллионной         жарного риска, регламентируемого ст. 93
в год и (или) величины социального пожар-   Технического регламента [3], а также обо-
ного риска одной десятимиллионной в год     сновывать силы и средства, соответствую-
невозможно в связи со спецификой функ-      щие указанному риску.
ционирования технологических процессов,           Для соблюдения регламентируемой
допускается увеличение индивидуального      указанной статьей величины социального
пожарного риска до одной миллионной         пожарного риска и обоснования требуе-
в год и (или) социального пожарного риска   мых для этой цели сил и средств, а также
до одной стотысячной в год соответствен-    для расчёта социального пожарного риска,
но. При этом должны быть предусмотрены      соответствующего имеющимся в наличии
средства оповещения людей, находящих-       силам и средствам, необходимо:
ся в жилой зоне, общественно-деловой              – выявить на приемлемом уровне
зоне или зоне рекреационного назначения,    значимости вид распределения случайных
о пожаре на производственном объек-         величин и их суммы в формуле (1);
те, а также дополнительные инженерно-             – вычислить выборочные средние
технические и организационные меропри-      и выборочные дисперсии указанных слу-
ятия по обеспечению их пожарной безо-       чайных величин;
пасности и социальной защите.                     – оценить с помощью доверитель-
Применяя формулу (5) к указанному     ных интервалов генеральные средние (ма-
регламентируемому социальному пожар-        тематические ожидания) и генеральные
ному риску, можно вычислить требуемые       дисперсии указанных величин;
для спасания людей силы и средства. Эта           – выявить (или обосновать) Тмин –
формула позволяет решать противопо-         минимально возможное время спасания
ложную задачу: какова вероятность гибе-     людей при самых благоприятных услови-
ли людей (чему равно расчётное значе-       ях как для личного состава подразделений
ние социального пожарного риска) при их     пожарной охраны, так и для используемой
спасании имеющимися в наличии силами        пожарной техники;
и средствами. Таким образом, она позволя-         – выявить (или обосновать) на при-
ет обосновывать требуемые для спасания      емлемом уровне значимости вид распреде-
людей силы и средства с учётом норма-       ления случайной величины tОФП – времени
тивного значения социального пожарно-       появления ОФП в местах сосредоточения
го риска, регламентируемого указанными      спасаемых людей;
статьями Технического регламента. Одна-           – вычислить (оценить) выбороч-
ко воспользоваться формулой (5) можно       ную среднюю и выборочную дисперсию

3-15   Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация

величины tОФП, а также оценить её генераль-          оружениях, экспериментов по спасанию
ную среднюю (математическое ожидание)                людей из зданий и сооружений. Также это
и генеральную дисперсию с помощью до-                анализ опубликованных работ, содержа-
верительных интервалов.                              щих данные о параметрах выполнения
Указанные задачи могут быть реше-               АСР при пожарах в зданиях и сооружениях,
ны путём анализа результатов проведения              и результатов учений по проведению по-
АСР при реальных пожарах в зданиях и со-             добных АСР.

ЛИТЕРАТУРА

1. Харисов Г. Х. Аварийно-спасательные ра- 3. Федеральный закон от 22.07.2008 г.

боты. Курс лекций. – М.: Московский институт по- №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях жарной безопасности МВД России, 1999. – 110 с. пожарной безопасности».

2. Корн Г., Корн Т. Справочник по математи- ке для научных работников и инженеров. – М.: На- ука, 1984. – 831 с.

Спасение людей

Kharisov G., Tepayeva O., Kiselev L.

Social Fire Risk Mitigation in Buildings and Constructions

Abstract
Purpose. The article analyzes the currently                    in the quantity needed for maintaining social fire risk
used formulae for calculating manpower and means                       at the level not higher than normalized by Technical
required for carrying out emergency-rescue operations                  regulations on fire safety requirements.
in buildings and constructions.                                               Conclusions. The calculation of social fire risk
Methods. The authors of the article use                        in case of fires in buildings and constructions can
probabilistic and statistical analysis of formulae for                 be done only with the help of probabilistic-statistical
calculating manpower and means for rescuing people                     method. For this purpose it is necessary to identify
during fires in buildings and constructions.                           various parameters for conducting emergency-
Findings. It is established that the formulae for              rescue operations during actual fires, exercises,
calculating manpower and means for rescuing people                     in experiments and compute their fundamental
in fires are non-deterministic. They do not allow                      probabilistic and statistical characteristics.
to calculate the forces and means required to meet
standardized social fire risk.
Research application field. The results can
be used to justify manpower and means necessary                               Key words: fire equipment failure, social fire
for the protection of cities, towns, and settlements                   risk, emergency and rescue operations.

REFERENCES

1. Kharisov G.Kh. Avariino-spasatel'nye raboty [Rescue 3. Federal law of the Russian Federation on June 22, 2008, work. A course of lectures]. Moscow, Moscow Institute of fire safety No. 123 “Technical regulations on fire safety requirements”.

of Ministry of Internal Affairs of Russia Publ., 1999. 110 p.

2. Korn G., Korn T. Spravochnik po matematike dlia nauchnykh rabotnikov i inzhenerov [Handbook on mathematics for scientists and engineers]. Moscow, Nauka Publ., 1984. 831 p.

Doctor of Technical Sciences, Professor

Gayaz Kharisov

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

State Fire Academy of EMERCOM of Russia,

Olga Tepaeva

Moscow, Russia

National Research Centre “Kurchatov Institute”,

Leonid Kiselev

Moscow, Russia