Помощь студентам в учебе
Повышение эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4
|
Введение 3
Термины и определения 7
Перечень сокращений и обозначений 8
1 Исследование методов эвакуации людей при пожарах в многофункциональных центрах 9
1.1 Текущая пожарная обстановка для МФЦ. Определение типовых причин
и характера развития пожаров 9
1.2 Нормативные требования по обеспечению эвакуации людей в МФЦ .. 21
1.3 Действие пожарных подразделений по обеспечению эвакуации людей в МЦФ 24
2 Характеристика объекта исследования 31
2.1 Общая характеристика 31
2.2 Объёмно-планировочные и конструкционные решения 34
2.3 Пожарная характеристика объекта. Решения по эвакуации людей при пожарах 46
3 Разработка решений по повышению эффективности эвакуации людей при пожарах 69
3.1 Информационно-аналитические исследования в отношении поиска
эффективных решений организации эвакуации людей при пожарах 69
3.2 Методы моделирования пожаров 76
3.3 Моделирование пожара на объекте исследования. Анализ результатов с разработкой решений по повышению эффективности эвакуации людей при
пожарах 79
Заключение 93
Список используемых источников 97
Термины и определения 7
Перечень сокращений и обозначений 8
1 Исследование методов эвакуации людей при пожарах в многофункциональных центрах 9
1.1 Текущая пожарная обстановка для МФЦ. Определение типовых причин
и характера развития пожаров 9
1.2 Нормативные требования по обеспечению эвакуации людей в МФЦ .. 21
1.3 Действие пожарных подразделений по обеспечению эвакуации людей в МЦФ 24
2 Характеристика объекта исследования 31
2.1 Общая характеристика 31
2.2 Объёмно-планировочные и конструкционные решения 34
2.3 Пожарная характеристика объекта. Решения по эвакуации людей при пожарах 46
3 Разработка решений по повышению эффективности эвакуации людей при пожарах 69
3.1 Информационно-аналитические исследования в отношении поиска
эффективных решений организации эвакуации людей при пожарах 69
3.2 Методы моделирования пожаров 76
3.3 Моделирование пожара на объекте исследования. Анализ результатов с разработкой решений по повышению эффективности эвакуации людей при
пожарах 79
Заключение 93
Список используемых источников 97
Актуальность и научная значимость настоящего исследования
Значительное возгорание и несогласованность действий пожарно-спасательных служб, грубейшие нарушения норм пожарной безопасности, а также комплекс прочих взаимосвязанных факторов, приведших к гибели 60 человек (41 - дети), случившиеся в ночь с 25 на 26 марта 2018 года в ТРЦ «Зимняя вишня» (город Кемерово) потряс медиапространство (СМИ, ТВ, Internet, общественность) Российской Федерации [1]: пожару присвоили статус 3 ранг сложности по [2 - 4], а на территории Кемеровской области в соответствии с [5 - 7], объявили ЧС федерального уровня и федерального реагирования. По уровню последствий и резонанса данный случай возгорания стал вторым после пожара НК «Хромая лошадь» (2009, город Пермь), в котором погибло 156 человек.
Ситуация усугубляется также фактом того, что смертность от пожаров на территории Российской Федерации в пятилетней динамике [2015 - 2020] имеет один из наиболее высоких показателей [8] - 7,5 / 100 тыс. нас. (аналогичный показатель [9] для РК - 2,7 / 100 тыс. нас., США - 1,0 / 100 тыс. нас.; ФР, ФРГ - 0,5 / 100 тыс. нас.). Постфактумные, ретроспективные проверки и анализ причин возгораний, пожаров и пожароопасных ситуаций не приносят должного профилактического эффекта, вследствие чего создаются актуальные предпосылки для поиска решений по повышению эффективности пожарно-спасательных и пожарно-эвакуационных операций путём применения современных решений в моделировании и прогнозировании.
Цель исследования: разработка технико-технологических решений по повышению эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
Гипотеза исследования состоит в том, что пути устранения преград и ограничений передвижения людей по эвакуационным путям, обоснованное методами компьютерного моделирования пожара, позволит выработать оптимальный комплекс мер обеспечения пожарной безопасности.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследование методов эвакуации людей при пожарах в многофункциональных центрах,
2. Анализ характеристик объекта исследования,
3. Разработка решений по повышению эффективности эвакуации людей при пожарах.
Объект исследования: «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
Предмет исследования: методы и модели организации эффективной эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) для заданного МФЦ.
Научная новизна исследования заключается в изучении программных комплексов для моделирования и исследования эвакуацонно-спасательных процессов для МФЦ с аналитическим обоснованием решений относительно соответствия действующей на территории РФ НТД и оптимизации движения потоков людей при эвакуации.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: аналитические данные относительно пожарной обстановки для объектов магистерской диссертации (с учётом фокуса исследований на предмете магистерской диссертации), нормативно-техническая, нормативно-правовая база, модельно-эмпирические исследования и анализ данных.
Методы исследования: анализ, синтез, сравнение и сопоставление, дедукция.
Теоретическая значимость исследования заключается в сборе, анализе и систематизации разрозненных данных относительно направления исследования, формирование медианных представлений и разработка методологической модели информационной базы.
Практическая значимость исследования натурно-модельные, модельно-эмпирические исследования и анализ данных с разработкой решений по повышение эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4 с формированием выводов по применимости для аналогичных объектов.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались приложением необходимых актов и результатов сопоставления и оценки полученных результатов применения в действии технико-технологических решений по повышению эффективности эвакуации людей.
Апробация результатов исследования результаты исследования докладывались автором на конференции, по результатам исследования опубликовано 1 статья общим объемом 0,3 печатных листов.
Личный вклад автора определяется тем, что автором лично проведена разработка технико-технологических решений по повышению эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
На защиту выносятся:
1. Исследование методов эвакуации людей при пожарах в многофункциональных центрах.
2. Разработка решений по повышению эффективности эвакуации людей при пожарах.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, трех глав (разделов), заключения, содержит 59 рисунков, 13 таблиц, список используемой литературы и используемых источников 85. Основной текст работы изложен на 109 страницах.
Значительное возгорание и несогласованность действий пожарно-спасательных служб, грубейшие нарушения норм пожарной безопасности, а также комплекс прочих взаимосвязанных факторов, приведших к гибели 60 человек (41 - дети), случившиеся в ночь с 25 на 26 марта 2018 года в ТРЦ «Зимняя вишня» (город Кемерово) потряс медиапространство (СМИ, ТВ, Internet, общественность) Российской Федерации [1]: пожару присвоили статус 3 ранг сложности по [2 - 4], а на территории Кемеровской области в соответствии с [5 - 7], объявили ЧС федерального уровня и федерального реагирования. По уровню последствий и резонанса данный случай возгорания стал вторым после пожара НК «Хромая лошадь» (2009, город Пермь), в котором погибло 156 человек.
Ситуация усугубляется также фактом того, что смертность от пожаров на территории Российской Федерации в пятилетней динамике [2015 - 2020] имеет один из наиболее высоких показателей [8] - 7,5 / 100 тыс. нас. (аналогичный показатель [9] для РК - 2,7 / 100 тыс. нас., США - 1,0 / 100 тыс. нас.; ФР, ФРГ - 0,5 / 100 тыс. нас.). Постфактумные, ретроспективные проверки и анализ причин возгораний, пожаров и пожароопасных ситуаций не приносят должного профилактического эффекта, вследствие чего создаются актуальные предпосылки для поиска решений по повышению эффективности пожарно-спасательных и пожарно-эвакуационных операций путём применения современных решений в моделировании и прогнозировании.
Цель исследования: разработка технико-технологических решений по повышению эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
Гипотеза исследования состоит в том, что пути устранения преград и ограничений передвижения людей по эвакуационным путям, обоснованное методами компьютерного моделирования пожара, позволит выработать оптимальный комплекс мер обеспечения пожарной безопасности.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследование методов эвакуации людей при пожарах в многофункциональных центрах,
2. Анализ характеристик объекта исследования,
3. Разработка решений по повышению эффективности эвакуации людей при пожарах.
Объект исследования: «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
Предмет исследования: методы и модели организации эффективной эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) для заданного МФЦ.
Научная новизна исследования заключается в изучении программных комплексов для моделирования и исследования эвакуацонно-спасательных процессов для МФЦ с аналитическим обоснованием решений относительно соответствия действующей на территории РФ НТД и оптимизации движения потоков людей при эвакуации.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: аналитические данные относительно пожарной обстановки для объектов магистерской диссертации (с учётом фокуса исследований на предмете магистерской диссертации), нормативно-техническая, нормативно-правовая база, модельно-эмпирические исследования и анализ данных.
Методы исследования: анализ, синтез, сравнение и сопоставление, дедукция.
Теоретическая значимость исследования заключается в сборе, анализе и систематизации разрозненных данных относительно направления исследования, формирование медианных представлений и разработка методологической модели информационной базы.
Практическая значимость исследования натурно-модельные, модельно-эмпирические исследования и анализ данных с разработкой решений по повышение эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4 с формированием выводов по применимости для аналогичных объектов.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались приложением необходимых актов и результатов сопоставления и оценки полученных результатов применения в действии технико-технологических решений по повышению эффективности эвакуации людей.
Апробация результатов исследования результаты исследования докладывались автором на конференции, по результатам исследования опубликовано 1 статья общим объемом 0,3 печатных листов.
Личный вклад автора определяется тем, что автором лично проведена разработка технико-технологических решений по повышению эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
На защиту выносятся:
1. Исследование методов эвакуации людей при пожарах в многофункциональных центрах.
2. Разработка решений по повышению эффективности эвакуации людей при пожарах.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, трех глав (разделов), заключения, содержит 59 рисунков, 13 таблиц, список используемой литературы и используемых источников 85. Основной текст работы изложен на 109 страницах.
Тема магистерской диссертации: повышение эффективности эвакуации людей (жильцов, посетителей, персонала) на примере моделирования пожара на объекте «Многофункциональный центр с апартаментами» по адресу: г. Челябинск, ул. Свободы, 4.
Специфика пожарной обстановки на объектах массового пребывания людей (МФЦ, ТРЦ) указывает на высокий риск смерти и травмирования посетителей в результате воздействия факторов пожара. Также существует риск неправильного ведения пожарно-спасательных эвакуационных процессов (знаковый случай - пожар ТРЦ «Зимняя вишня» (Кемерово), 25.03.2018). Вследствие обозначенных факторов, необходимость разработки и формирования предложений по совершенствованию пожаро-эвакуационных операций является одной из основных задач профильных ведомств и служб. Моделирование и анализ методов принятия решений людьми, находящимися под действием страха пожара, позволяет сформировать локальные решения для заданного объекта, что определяет общий вектор развития современной науки о противопожарной эвакуации. Получение доверительных результатов параметрических значений эвакуационно-спасательных процессов и корреляция последних с нормативно-регламентными позволяет определить применимость модели и возможность использования для локальных условий возникновения и развития пожароопасной ситуации. Использование ПК для моделирования пожароопасных и эвакуационно-спасительных процессов для локальных условий МФЦ (город Челябинск, ул. Свободы, 4) позволят поставить высокую оценку объемно-планировочным, объемно-пространственным и материально-конструктивным решениям исследуемого строительного объекта требованиям пожарной безопасности, что позволяет сделать вывод о возможности широкого применения используемого программного комплекса для объектов данного класса.
Представленные аналитические данные первого радела, позволяют выделить следующие факторы, указывающие на целесообразность исследования: специфика пожарной обстановки на объектах массового пребывания людей (МФЦ, ТРЦ) указывает на высокий риск смерти и травмирования посетителей в результате воздействия факторов пожара. Также существует риск неправильного ведения пожарно-спасательных эвакуационных процессов (знаковый случай - пожар ТРЦ «Зимняя вишня» (Кемерово), 25.03.2018). Вследствие обозначенных факторов, необходимость разработки и формирования предложений по совершенствованию пожаро-эвакуационных операций является одной из основных задач профильных ведомств и служб; требования по организации пожарно-эвакуационной деятельности пожарно-спасательных подразделений: в части организации и управления потоками людей - по СП 3.13130.2009 [56], НПБ 104-03 [24]; в части организации огневой борьбы с параллельно проводимыми поисково-спасательными и эвакуационно-спасательными процессам - по Положению [30], Боевому уставу [1], МУ [21]; установлен нормальный порядок действия должностных лиц пожарных подразделений в отношении организации эвакуационно-спасательный процессов, что позволят определить первоочередные задачи спасательных операций и борьбы с пожаром.
Второй раздел содержит следующие основные данные относительно объекта исследований: представленные характеристики МФЦ указывают на то, что исследуемый объект - сложноустроенные, многофакторный комплекс, исследования эвакуационных процессов для которого несут практический интерес; представленное описание МФЦ содержит исчерпывающие данные относительно объёмно-планировочных и конструкционных решений, выполненное с учётом нормативно-технического сопровождения НТД, действующей не территории Российской Федерации; пожарная характеристика объекта и описание решений по эвакуации людей при пожарах указывает на соблюдение нормативных требований проектных решений данного МФЦ, однако, с учётом сложности конструктивных решений, многофункциональности данного здания, необходимо выполнить исследование и моделирование потоков людей при эвакуации с целью принятия оптимальных решений по эвакуационно-спасательным процессам.
Представленные положения третьего раздела содержат следующие тезисы: моделирование и анализ методов принятия решений людьми, находящимися под действием страха пожара, позволяет сформировать локальные решения для заданного объекта, что определяет общий вектор развития современной науки о противопожарной эвакуации; получение доверительных результатов параметрических значений эвакуационно-спасательных процессов и корреляция последних с нормативно-регламентными позволяет определить применимость модели и возможность использования для локальных условий возникновения и развития пожароопасной ситуации; максимальный риск наблюдается в сценариях: Сценарий_01, Сценарий_02 и составляет 0,52х10-6. Таким образом, уровень безопасности людей в случае пожара отвечает требуемому, индивидуальный пожарный риск для объекта расчета не превышает допустимое значение (1х10-6), установленное 123-ФЗ [77]. Следовательно, для обеспечения действий по эвакуации людей из внутреннего объема МФЦ по оптимальному Сценарию_03 для исследуемого объекта необходимо выполнить следующие организационно-технологические мероприятия:
- выполнить пересмотр схемы организации эвакуационных путей, используя численно-модельные данные относительно оптимизации движения эвакуационных потоков посетителей МФЦ. При этом необходимо организовать эвакуационные пути таким образом, чтобы было обеспечено рациональное распределение потоков эвакуируемых людей, оптимальные по времени и длительности маршруты эвакуации, с соответствующим проведением учебных пожарных тревог после утверждения оптимизированной схемы эвакуации в составе планов эвакуации;
- организовать знако-сигнальное обеспечение и приведение планов эвакуации в соответствии с оптимальным Сценарием_03, путём маркирования эвакуационных маршрутов относительно вновь утверждаемых эвакуационных схем, установки соответствующих направляющих для потоков эвакуируемых людей в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026¬2015 [6], ГОСТ Р 12.2.143-2009 [12]. Также вывешивания соответствующих вновь утверждаемых оптимизированных планов эвакуации в выделенных метах информационного обеспечения, закрепление положений знако-сигнального обеспечения в инструкциях по пожарной безопасности и положениях об организации противопожарного режима на МФЦ с проведением соответствующих учебных пожарных тревог;
- выполнить анализ планировочных решений внутреннего объема МФЦ на предмет возможной оптимизации движения потоков эвакуируемых людей (относительно численно-модельных данных по Сценарию_03) в части переноса, демонтажа, реконструкции некапитальных элементов строительных конструкций (элементы декора, объектов, выделяемых временными ограждениями (объекты торговли, охранно-пропускного режима, прочие объекты различного функционального назначения, требующие устройства временных некапитальных ограждений)).
Таким образом, использование ПК для моделирования пожароопасных и эвакуационно-спасательных процессов для локальных условий МФЦ (город Челябинск, ул. Свободы, 4) позволяют получить оптимизированные эвакуационные планы, использование которых минимизирует время прохождения эвакуационных маршрутов и снижает индивидуальный риск, что позволяет сделать вывод о возможности широкого применения используемого программного комплекса для объектов данного класса.
Специфика пожарной обстановки на объектах массового пребывания людей (МФЦ, ТРЦ) указывает на высокий риск смерти и травмирования посетителей в результате воздействия факторов пожара. Также существует риск неправильного ведения пожарно-спасательных эвакуационных процессов (знаковый случай - пожар ТРЦ «Зимняя вишня» (Кемерово), 25.03.2018). Вследствие обозначенных факторов, необходимость разработки и формирования предложений по совершенствованию пожаро-эвакуационных операций является одной из основных задач профильных ведомств и служб. Моделирование и анализ методов принятия решений людьми, находящимися под действием страха пожара, позволяет сформировать локальные решения для заданного объекта, что определяет общий вектор развития современной науки о противопожарной эвакуации. Получение доверительных результатов параметрических значений эвакуационно-спасательных процессов и корреляция последних с нормативно-регламентными позволяет определить применимость модели и возможность использования для локальных условий возникновения и развития пожароопасной ситуации. Использование ПК для моделирования пожароопасных и эвакуационно-спасительных процессов для локальных условий МФЦ (город Челябинск, ул. Свободы, 4) позволят поставить высокую оценку объемно-планировочным, объемно-пространственным и материально-конструктивным решениям исследуемого строительного объекта требованиям пожарной безопасности, что позволяет сделать вывод о возможности широкого применения используемого программного комплекса для объектов данного класса.
Представленные аналитические данные первого радела, позволяют выделить следующие факторы, указывающие на целесообразность исследования: специфика пожарной обстановки на объектах массового пребывания людей (МФЦ, ТРЦ) указывает на высокий риск смерти и травмирования посетителей в результате воздействия факторов пожара. Также существует риск неправильного ведения пожарно-спасательных эвакуационных процессов (знаковый случай - пожар ТРЦ «Зимняя вишня» (Кемерово), 25.03.2018). Вследствие обозначенных факторов, необходимость разработки и формирования предложений по совершенствованию пожаро-эвакуационных операций является одной из основных задач профильных ведомств и служб; требования по организации пожарно-эвакуационной деятельности пожарно-спасательных подразделений: в части организации и управления потоками людей - по СП 3.13130.2009 [56], НПБ 104-03 [24]; в части организации огневой борьбы с параллельно проводимыми поисково-спасательными и эвакуационно-спасательными процессам - по Положению [30], Боевому уставу [1], МУ [21]; установлен нормальный порядок действия должностных лиц пожарных подразделений в отношении организации эвакуационно-спасательный процессов, что позволят определить первоочередные задачи спасательных операций и борьбы с пожаром.
Второй раздел содержит следующие основные данные относительно объекта исследований: представленные характеристики МФЦ указывают на то, что исследуемый объект - сложноустроенные, многофакторный комплекс, исследования эвакуационных процессов для которого несут практический интерес; представленное описание МФЦ содержит исчерпывающие данные относительно объёмно-планировочных и конструкционных решений, выполненное с учётом нормативно-технического сопровождения НТД, действующей не территории Российской Федерации; пожарная характеристика объекта и описание решений по эвакуации людей при пожарах указывает на соблюдение нормативных требований проектных решений данного МФЦ, однако, с учётом сложности конструктивных решений, многофункциональности данного здания, необходимо выполнить исследование и моделирование потоков людей при эвакуации с целью принятия оптимальных решений по эвакуационно-спасательным процессам.
Представленные положения третьего раздела содержат следующие тезисы: моделирование и анализ методов принятия решений людьми, находящимися под действием страха пожара, позволяет сформировать локальные решения для заданного объекта, что определяет общий вектор развития современной науки о противопожарной эвакуации; получение доверительных результатов параметрических значений эвакуационно-спасательных процессов и корреляция последних с нормативно-регламентными позволяет определить применимость модели и возможность использования для локальных условий возникновения и развития пожароопасной ситуации; максимальный риск наблюдается в сценариях: Сценарий_01, Сценарий_02 и составляет 0,52х10-6. Таким образом, уровень безопасности людей в случае пожара отвечает требуемому, индивидуальный пожарный риск для объекта расчета не превышает допустимое значение (1х10-6), установленное 123-ФЗ [77]. Следовательно, для обеспечения действий по эвакуации людей из внутреннего объема МФЦ по оптимальному Сценарию_03 для исследуемого объекта необходимо выполнить следующие организационно-технологические мероприятия:
- выполнить пересмотр схемы организации эвакуационных путей, используя численно-модельные данные относительно оптимизации движения эвакуационных потоков посетителей МФЦ. При этом необходимо организовать эвакуационные пути таким образом, чтобы было обеспечено рациональное распределение потоков эвакуируемых людей, оптимальные по времени и длительности маршруты эвакуации, с соответствующим проведением учебных пожарных тревог после утверждения оптимизированной схемы эвакуации в составе планов эвакуации;
- организовать знако-сигнальное обеспечение и приведение планов эвакуации в соответствии с оптимальным Сценарием_03, путём маркирования эвакуационных маршрутов относительно вновь утверждаемых эвакуационных схем, установки соответствующих направляющих для потоков эвакуируемых людей в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026¬2015 [6], ГОСТ Р 12.2.143-2009 [12]. Также вывешивания соответствующих вновь утверждаемых оптимизированных планов эвакуации в выделенных метах информационного обеспечения, закрепление положений знако-сигнального обеспечения в инструкциях по пожарной безопасности и положениях об организации противопожарного режима на МФЦ с проведением соответствующих учебных пожарных тревог;
- выполнить анализ планировочных решений внутреннего объема МФЦ на предмет возможной оптимизации движения потоков эвакуируемых людей (относительно численно-модельных данных по Сценарию_03) в части переноса, демонтажа, реконструкции некапитальных элементов строительных конструкций (элементы декора, объектов, выделяемых временными ограждениями (объекты торговли, охранно-пропускного режима, прочие объекты различного функционального назначения, требующие устройства временных некапитальных ограждений)).
Таким образом, использование ПК для моделирования пожароопасных и эвакуационно-спасательных процессов для локальных условий МФЦ (город Челябинск, ул. Свободы, 4) позволяют получить оптимизированные эвакуационные планы, использование которых минимизирует время прохождения эвакуационных маршрутов и снижает индивидуальный риск, что позволяет сделать вывод о возможности широкого применения используемого программного комплекса для объектов данного класса.