ВЛИЯНИЕ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА НА БЕЗОПАСНОСТЬ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ

Безопасность эвакуации зависит от того, сохраняются ли допустимые условия на пути людей до их выхода в безопасную зону. Наличие выходов и соблюдение геометрических параметров путей необходимо оценивать вместе с развитием пожара. Дым и нагретые продукты горения могут сделать часть маршрута непригодной для движения раньше, чем люди успеют её пройти.

Цель статьи — систематизировать влияние опасных факторов пожара на эвакуацию и определить условия, при которых расчёты движения людей и развития пожара дают согласованную оценку. Анализ основан на нормативных документах и материалах по моделированию пожара.

Федеральный закон № 123-ФЗ относит к опасным факторам пожара воздействие пламени, искр и теплового потока, повышение температуры среды, токсичность продуктов горения, уменьшение содержания кислорода и ухудшение видимости в дыму [1, ст. 9]. На эвакуационном пути эти воздействия могут проявляться одновременно, но достигать опасных уровней в разное время.

Снижение видимости затрудняет поиск выхода и ориентирование. Человек хуже различает указатели, препятствия и границы прохода; движение может замедляться ещё до достижения расчётного предела по видимости. Поэтому физическую возможность пройти участок и способность уверенно выбрать направление следует рассматривать как связанные, но различные условия.

Повышенная температура и тепловое излучение ограничивают возможность находиться вблизи очага и пересекать нагретые участки. Продукты горения и недостаток кислорода создают угрозу даже там, где человек ещё видит выход. Внешняя прозрачность среды не служит достаточным признаком её безопасности, а анализ только одного фактора может не выявить момент утраты пригодности пути.

Пожарная среда неоднородна. Условия около очага, под перекрытием и у удалённого выхода отличаются; на распространение дыма влияют проёмы, высота помещения и воздухообмен. В складских зданиях дополнительно имеют значение расположение стеллажей и пожарной нагрузки. Поэтому средние параметры помещения не всегда характеризуют обстановку на конкретном маршруте.

Для согласованного анализа требуется единая временная шкала. Время начала эвакуации описывает задержку до начала движения, а расчётное время эвакуации — продолжительность движения по принятой модели. Время блокирования характеризует развитие опасных факторов пожара. Сравнение величин, отсчитанных от разных событий, способно создать ошибочное представление о запасе времени.

На концептуальном уровне завершение выхода от момента возникновения пожара можно описать суммой задержки начала движения и продолжительности движения. Такая запись поясняет последовательность процессов, но не заменяет нормативный алгоритм определения вероятности эвакуации или величины пожарного риска. Конкретные обозначения, коэффициенты и условия проверки устанавливаются применимой методикой.

В методике, утверждённой приказом МЧС России № 1140, вероятность эвакуации зависит от соотношения расчётного времени, времени начала эвакуации и времени блокирования с коэффициентом 0,8; отдельно учитывается продолжительность скоплений [2, п. 17]. Следовательно, простого утверждения, что люди успевают выйти до блокирования, недостаточно для воспроизведения нормативной оценки.

Область применения методики должна соответствовать объекту. Приказ № 1140 охватывает классы Ф1–Ф4 и определённые объекты и помещения Ф5, перечисленные в его пункте 1. Его положения нельзя автоматически распространять на любое самостоятельное складское здание. Для производственных объектов предусмотрена методика, утверждённая приказом МЧС России № 533; выбор устанавливают по назначению объекта и области применения документов [2, п. 1; 3].

Задержка начала движения уменьшает доступное время независимо от длины маршрута. Она связана с обнаружением пожара, передачей сигнала и реакцией людей. При этом принятую задержку необходимо обосновывать: предположение о немедленном начале движения может существенно улучшить расчётный результат без соответствующего изменения реальных условий.

Продолжительность движения определяется распределением людей, длиной маршрутов, шириной проходов и пропускной способностью выходов. При слиянии потоков или сужении пути возникают скопления. Их расположение особенно важно сопоставлять с распространением дыма: задержка на участке, который быстро становится опасным, имеет иное значение, чем такая же задержка в защищённой зоне.

Параметры движения должны учитывать состав эвакуирующихся. Возможности самостоятельного выхода различаются у людей разных групп мобильности. Усреднение скорости без обоснования способно скрыть задержку наиболее медленной группы. Также необходимо согласовать число людей и их размещение с фактическим использованием помещений, а не только с удобством построения модели.

Расчёт движения и расчёт пожара должны описывать один сценарий. Геометрия, доступность выходов, состояние дверей и используемые направления эвакуации не должны противоречить друг другу. Если в модели пожара проём открыт, а при моделировании движения он исключён из маршрутов, такое различие требует объяснения. Иначе результаты относятся к разным условиям.

Численное моделирование позволяет проследить пространственное распределение температуры, дыма и других параметров. Документация FDS разделяет описание математической модели, её верификацию и экспериментальную валидацию [4]. Такое разделение важно для интерпретации результата: правильная работа программного алгоритма ещё не подтверждает точность прогноза для любого исходного сценария.

Особого внимания требуют характеристики горючих материалов, темп развития пожара, состояние проёмов и размер расчётных ячеек. В работе И.Р. Хасанова и соавторов рассмотрено влияние моделей горения, пожарной нагрузки и расположения очага на результаты полевого моделирования при оценке функций пожарной сигнализации [5, с. 40–50]. Это подтверждает необходимость обоснования исходных допущений при определении момента обнаружения пожара.

Совместное использование результатов двух расчётов не обязательно означает, что программа движения автоматически учитывает влияние дыма на скорость и выбор пути. Такие зависимости должны быть явно предусмотрены и обоснованы. Если моделирование выполнено раздельно, его результат характеризует сопоставление времён и условий, а не полное воспроизведение поведения человека в пожарной среде.

Системы обнаружения и оповещения влияют на начало эвакуации. Их действие должно обеспечивать передачу понятного сигнала и организацию движения. Противодымная защита ограничивает воздействие продуктов горения на путях и в безопасных зонах; требования к этим функциям установлены Федеральным законом № 123-ФЗ [1, ст. 53, 56, 83, 84].

Наличие системы само по себе не определяет её расчётную эффективность. При анализе следует учитывать принятый алгоритм запуска, технические характеристики и согласованность работы оборудования. Эффект противодымной защиты нельзя описывать произвольной прибавкой ко времени блокирования: он должен следовать из модели и условий применимой методики.

Для проверки выводов полезно рассмотреть чувствительность результата к обоснованным изменениям исходных параметров. Например, изменение положения очага или состояния двери может изменить последовательность блокирования выходов. Такая проверка позволяет установить, зависит ли вывод от одного благоприятного допущения, и определить параметры, требующие наиболее точного подтверждения.

Опасные факторы пожара определяют пригодность эвакуационного пути во времени. Оценка безопасности требует сопоставления их развития с задержкой начала движения, продолжительностью выхода и возникающими скоплениями. Для такого сопоставления необходимы согласованные сценарии и единая временная шкала.

Численные модели позволяют выявить участки, где условия ухудшаются раньше завершения эвакуации, и оценить влияние систем защиты. Обоснованность вывода определяется исходными данными, областью применения методики и учётом ограничений расчёта. При интерпретации результатов следует проверять согласованность моделей и чувствительность к исходным допущениям.