Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей

Автор: Кочнов Олег Владимирович, руководитель учебно-производственного отдела компании ESCORT GROUP. Преподаватель курсов «Проектирование слаботочных систем» и «Проектирование СОУЭ и электроакустические расчеты».

Система оповещения – оконечное и самое актуальное звено любой системы, обеспечивающей безопасность людей. В случае возникновения и распространения пожара людей из замкнутого пространства необходимо немедленно эвакуировать и сделать это всеми доступными средствами за максимально короткое время.

В статье будет рассмотрены место и роль системы оповещения в общей нормативной и функциональной структуре обеспечения безопасности людей, рассмотрены ее основные особенности и указаны способы повышения эффективности.

Место системы оповещения в общей структуре обеспечения безопасности

С бурным ростом научно-технического и, прежде всего, технологического прогресса возникают многочисленные задачи и вопросы, разрешить которые можно только слаженным и профессиональным взаимодействием различных структур и ведомств. Обратимся к самым актуальным примерам такого взаимодействия, способным минимизировать урон, наносимый воздействием различного рода опасностей, в том числе ОФП.

Место системы оповещения в общей структуре обеспечения безопасности, объединяется двумя техническими регламентами (рис. 1):

Основные требования пожарной безопасности к системам оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией (СОУЭ) в зданиях и сооружениях изложены в статье 84 ФЗ-123, а, например, в статье 53 ФЗ-123 указано, что для обеспечения безопасной эвакуации людей должно быть организовано оповещение и управление движением людей по эвакуационным путям (в том числе с использованием световых указателей, звукового и речевого оповещения). Забегая вперед и ссылаясь на эту же статью, особо выделим: «Безопасная эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре считается обеспеченной, если интервал времени от момента обнаружения пожара до завершения процесса эвакуации людей в безопасную зону не превышает необходимого времени эвакуации людей при пожаре».

Место и основные требования к системам оповещения, согласно техническим регламентам федеральных законов

Рис. 1. Место и основные требования к системам оповещения, согласно техническим регламентам федеральных законов

Общие требования (цели, методы и средства) к обеспечению безопасности зданий и сооружений изложены в федеральном законе № 184-ФЗ от 27.12.2002 «О техническом регулировании», в частности в ГОСТ Р 53195 «Безопасность функциональная связанных с безопасностью зданий и сооружений систем» (рис. 2). Суть данного ГОСТа в следующем. Современные здания и сооружения представляют собой сложные системы, включающие в себя как систему конструкций, так и ряд других сложных систем:

  • инженерные системы жизнеобеспечения;
  • системы энерго-, ресурсосбережения;
  • системы безопасности.

Эти системы взаимодействуют как друг с другом, так и с внутренней и внешней, жестко привязанными к местности средами. Специфика этих сред, безусловно, определяет требования как к конструкциям зданий, так и характеристикам технических средств (инженерных систем и систем безопасности), установленных в них.

Расчет индивидуального пожарного риска

Рис. 2. Расчет индивидуального пожарного риска

Рассматриваемый стандарт указывает на три вида опасностей:

  1. Природная опасность – землетрясение, наводнение, сильные ветра, ураганы, грозовая опасность, ливни, оползни и т.д.
  2. Техногенная опасность – механическая опасность (прочность конструкций), опасность пожара, промышленная опасность, электрическая, химическая, биологическая, радиационная и т.д.
  3. Антропогенная опасность – неправильная эксплуатация оборудования, действия криминального, террористического характеров.

За вышеозначенной совокупностью средств, в том числе средств, отвечающих за их интеграцию, в настоящее время закрепилось название – комплексная система безопасности (КСБ). Система оповещения и управления эвакуацией людей, а также система оперативной (обратной) связи являются частью комплексной системы обеспечения безопасности. Эффективно взаимодействуя с другими (в т.ч. инженерными) системами, с внешними средствами уменьшения риска, СОУЭ должна обеспечивать снижение остаточного риска, обусловленного природными, техногенными и антропогенными опасностями, возникающими из-за внешних и внутренних воздействий на систему конструкций и другие инженерные системы до уровня приемлемого риска, установленного в утвержденных технических условиях.

Под эффективностью следует понимать следующие положения:

  • полное соответствие нормативным требованиям;
  • выполнение каждой из подсистем своих заявленных функций;
  • полная информационная совместимость;
  • поддержка единых унифицированных протоколов обмена данными;
  • отсутствие взаимовлияния, в том числе на предмет электромагнитной несовместимости всех действующих подсистем.

Следует заметить, что состав, категория надежности и степень исполнения системы оповещения (СОУЭ), применяемой в зданиях и сооружениях в зависимости от категорий риска объектов и вероятной тяжести последствий при реализации опасных событий, определяются на стадии проектирования с учетом свойств систем и требований, установленных отдельными стандартами на эти системы.

Степень обеспечения безопасности здания, сооружения, пожарных отсеков различных классов функциональной пожарной опасности определяется расчетом пожарных рисков, изложенных в Приказе МЧС РФ от 30.06.2009 №382 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности» (далее приказ №382), и сравнением их с максимально допустимыми значениями, определяемыми техническим регламентом. При этом, расчетная величина индивидуального пожарного риска определяется как максимальное значение пожарного риска из возможных сценариев пожара. Сценарий пожара представляет собой вариант развития пожара с учетом принятого места возникновения и характера его развития. Сценарий пожара определяется на основе данных об объемно-планировочных решениях, размещении горючей нагрузки и людей на объекте. При расчете рассматриваются сценарии пожара, при которых реализуются наихудшие условия для обеспечения безопасности людей. В качестве сценариев с наихудшими условиями пожара следует рассматривать сценарии, характеризуемые наиболее затрудненными условиями эвакуации людей и/или наиболее высокой динамикой нарастания опасных факторов пожара (ОФП).

Место системы СОУЭ в задаче расчета пожарных рисков

Мы показали, что система оповещения и управления эвакуацией людей является частью КСБ. В модели расчета пожарных рисков СОУЭ является частью системы противопожарной защиты (СПЗ, рис. 2).

Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей
Рис. 2. Расчет индивидуального пожарного риска

Рассмотрим методику расчета пожарных рисков (приказ № 382), в которой определяется:

Расчетная величина индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QBi рассчитывается по формуле:

Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей

где Qпi – частота возникновения пожара в здании в течение года; Kапi – коэффициент, учитывающий соответствие установок автоматического пожаротушения (АУП) требованиям нормативных документов по пожарной безопасности (= 0,9, если АУП соответствует требованиям нормативных документов по пожарной безопасности); Pпрi – вероятность присутствия людей в здании; Pэi – вероятность эвакуации людей.

В данной формуле важное место занимает вероятность эвакуации людей из здания, рассчитываемая по формуле (1):

Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей

где tр – расчетное время эвакуации людей, мин; tнэ – время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), мин; tбл – время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них ОФП, имеющих предельно допустимые для людей значения (время блокирования путей эвакуации), мин; tск – время существования скоплений (когда плотность людского потока на путях эвакуации превышает значение 0,5) людей на участках пути.

СОУЭ, в свою очередь, является частью системы противопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре.

Коэффициент KПЗi, учитывающий соответствие этой системы требованиям нормативных документов по пожарной безопасности:

Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей

где KОБНi – коэффициент, учитывающий соответствие системы пожарной сигнализации требованиям нормативных документов по пожарной безопасности; KСОУЭi – коэффициент, учитывающий соответствие системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности; KПДЗi – коэффициент, учитывающий соответствие системы противодымной защиты требованиям нормативных документов по пожарной безопасности.

Значение параметра KСОУЭi в данной структуре принимается равным KСОУЭi = 0,8, если здание оборудовано СОУЭ, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, в противном случае KСОУЭi = 0.

Следует заметить, что в формуле (3) значение СОУЭ совершенно нивелировано. СОУЭ либо есть, и тогда все хорошо, либо ее нет, и тогда все плохо. С данным упрощенным подходом достаточно сложно согласиться.

Из формулы расчета вероятности эвакуации легко увидеть, что для успешной эвакуации людей должны быть выполнены минимум два условия: минимизация времени скопления людей, tск < 6 мин и минимизация времени начала эвакуации, tнэ, мин. А оба эти параметра в сильной мере определяются не только формальным присутствием СОУЭ, но также и ее эффективностью (техническим уровнем). В ГОСТ Р 53195 риск возникновения опасного события R определяется как сумма вероятностей рисков, связанных с функционированием различных подсистем, Ri, как функций от двух параметров Fi – частоты или вероятности i-го события и Ci – тяжести последствий, Ri,=f(Fi, Ci), в результате реализации i-го события. Если не вдаваться в этический аспект – а существует ли количественная оценка человеческой жизни, – то, по крайней мере, относительно первого коэффициента нужно побеспокоиться. Хотя, что касается второго коэффициента, то здесь, безусловно, предполагается оценка только материального урона. Тем не менее, возвращаясь к вышеприведенным формулам, заметим, что некорректно функционирующая система оповещения и управления эвакуацией людей, даже при формальном ее присутствии, может привести к тяжелым последствиям.

Обеспечение условий беспрепятственной эвакуации людей

Сегодня мы имеем дело с продуктом урбанизации и глобализации: проблемой скопления большого количества людей в закрытых пространствах – помещениях с массовым пребыванием людей (более 50 чел., согласно требованиям СП 134.13330.2012). В случае возникновения внештатных ситуаций – факторов техногенного, антропогенного характера – людей из замкнутого пространства необходимо эвакуировать. Для грамотной, последовательной и скоординированной эвакуации людей как раз и предназначены системы оповещения и управления эвакуацией людей, называемые СОУЭ:

«Комплекс организационных мероприятий и технических средств, предназначенный для своевременного сообщения людям информации о возникновении пожара, необходимости эвакуироваться, путях и очередности эвакуации».

При дальнейшей разработке основных критериев, обеспечивающих данную эвакуацию, будет обращено особое внимание на слово «комплекс».

Приведем пример взаимодействия различных статей ФЗ-123. Так, в статье 84, п. 7 прописаны основные требования, предъявляемые к бесперебойному питанию СОУЭ:

«Системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей должны функционировать в течение времени, необходимого для завершения эвакуации людей из здания, сооружения».

Сопоставляя два вышеизложенных требования легко обосновать необходимость в рекомендации к питанию (согласно СП 5) для систем пожарной автоматики и применить эту рекомендацию к СОУЭ, сформулировав:

«Допускается ограничить время работы резервного источника СОУЭ в тревожном режиме до 1,3 времени эвакуации людей».

Дополнительно повысить вероятность эвакуации людей можно, если обратить должное внимание на такой фактор, как угроза антропогенного характера, которая в общем представлении (ГОСТ 53195) описывается как неправильная эксплуатация оборудования и действия криминального и террористического характеров. Однако, данное определение нуждается в существенной корректировке, в которую должны быть введены две наиважнейшие составляющие – организационная и расчетная.

Намек на необходимость организационных мероприятий появился в 2019 году в формулировке Постановления № 390 от 20.09.2019, где, в частности, сказано, что при обнаружении пожара или признаков горения в здании персоналу необходимо:

«– немедленно сообщить об этом в пожарную охрану;
– принять посильные меры по эвакуации людей и тушению пожара».

При обнаружении пожара на успешный и самостоятельный процесс эвакуации, например, посетителей гипермаркета лучше не рассчитывать по причинам как объективного, так и субъективного характеров.

К объективным причинам следует отнести:

  • отсутствие организационных мероприятий;
  • отсутствие или неработоспособность технических средств;
  • ошибки в расчетах – недостаточная громкость или неразборчивость технических средств оповещения (ТСО).

Согласно методике, изложенной в приказе № 382 (см. формулу 2), эвакуация может считаться успешной, если выполняются следующие условия:

  • эвакуация началась вовремя;
  • скопления были минимальными;
  • времени для эвакуации в безопасную зону было достаточно.

При отсутствии организационных мероприятий эвакуация может или не начаться, или запоздать по дополнительным субъективным причинам:

  • «русский авось» – только 15% людей реагируют на информацию о возникновении пожара;
  • недостаточная информированность населения о правилах поведения во внештатных ситуациях, о необходимости эвакуироваться и о возможных последствиях. Другая сторона медали – чрезмерная осведомленность, например, о ложных срабатываниях или сбоях в системах пожарной автоматики.

В этой связи можно предложить следующую структурную схему, основанную на рисковой модели, в которую включены три важные составляющие (рис. 3):

  • организационные мероприятия;
  • технические средства;
  • расчетные мероприятия.

Основные проблемы с техническими средствами это:

  • отсутствие технических средств оповещения и управления эвакуацией;
  • неисправность (пусть даже временная) технических средств оповещения;
  • плохое качество оповещения (тихо или неразборчиво);
  • неоднозначность смыслового содержания, неразборчивость текстов.

Если эвакуация все же началась, то и это еще не все. Существует высокая вероятность возникновения паники, которая может привести к превышению времени скопления. Причины: недостаточность организационных мероприятий, ошибки в расчетах.

риски в вопросе обеспечения беспрепятственной эвакуации людей

Рис. 3. Недопустимые риски в вопросе обеспечения беспрепятственной эвакуации людей

Роль технических средств оповещения для обеспечения беспрепятственной эвакуации людей

Когда речь идет о системе безопасности, имеются в виду две защищаемые категории – имущество и люди. Однако эти две категории несопоставимы, так как жизнь и здоровье человека ни в каких единицах не измеряются. Люди, как защищаемый контингент, делятся на персонал и посетителей, которых, в свою очередь, необходимо делить на слабозащищенный контингент (старики, дети) и маломобильную группу (это отдельная и обширная тема разговора). Системы оповещения оповещают как первую, так и вторую группы, другими словами, являются комплексными.

Для оповещения первой группы достаточно внутри-объектовой системы оповещения (ОСО), устанавливаемой (проектируемой) согласно СП 134.1330.2012. При усложнении задачи, когда необходимо оповещать население (для открытых территорий) или посетителей (помещений), мы уже говорим о ЛСО, проектируемой согласно СП 133.1330.2012. Сложность вот в чем: за оповещение второй, наиболее многочисленной и более уязвимой группы, находящейся внутри объекта, отвечает также и СОУЭ, устанавливаемая (проектируемая) согласно ФЗ-123 (ГОСТ 53325-2012). Поэтому сложилась практика, когда в одном и том же здании устанавливают уже две системы для оповещения одной и той же группы, что непременно ведет к конфликту. Такая ситуация недопустима и предполагает применение комбинированных решений.

Все основания считать системы оповещения о пожаре (СОУЭ) и объектовые системы оповещения (ОСО) единым комбинированным средством оповещения содержатся в технических регламентах (ФЗ РФ, рис. 1).

Так, в СП 133.13330.2012 «Сети проводного радиовещания и оповещения в зданиях и сооружениях нормы проектирования» указано:

«Проектирование и установку систем оповещения и управления эвакуацией людей следует осуществлять в соответствии с требованиями СП 3.13130.2009. Коммуникации СОУЭ допускается проектировать совмещенными с радиотрансляционной сетью здания».

Для объединения систем в одном комбинированном решении, не приводящем к конфликту, когда обе системы пытаются одновременно оповещать одну из категорий людей, используются многоприоритетные решения. Межгосударственный стандарт также подтверждает необходимость в такой комбинации, устанавливая приоритетность, согласно которой оповещение о пожаре имеет наивысший приоритет. На необходимость таких решений обращено внимание в готовящемся стандарте (ЕАСС), где, в частности, сказано:

«Приборы должны обеспечивать трансляцию сигналов исходя из следующей их приоритетности:

    • трансляция сообщений через микрофоны;
    • автоматическая трансляция сигналов о пожаре;
    • автоматическая трансляция сигналов о других чрезвычайных ситуациях;
    • трансляция других сигналов».

Методы, повышающие надежность систем оповещения и, как следствие, вероятность эвакуации

Системы оповещения играют наиважнейшую роль в задаче обеспечения эвакуации людей. Такой показатель, как эффективность системы оповещения (рис. 4), в общем случае можно определить двумя составляющими – качеством и актуализацией, а в частном – произведением надежности и достоверности. Говоря «произведение», мы имеем в виду, что одно без другого не имеет смысла, т.е. при нулевой надежности результат нулевой и наоборот. Кроме надежности и достоверности необходимо учитывать такие составляющие, как соответствие и интеграция, без которых немыслима современная система оповещения.

Эффективность технических средств оповещения

Рис. 4. Эффективность технических средств оповещения

Надежность системы оповещения обеспечивается на следующих этапах:

  • на этапе разработки – тщательным подбором элементной базы;
  • на этапе производства – соблюдением технологических процессов, техническим контролем и тщательным тестированием каждой партии продукции;
  • на этапе проектирования – выбором надежных, сертифицированных средств, полностью соответствующих ТЗ и решаемой задаче, выполнением всех требований нормативной документации при их проектировании;
  • на этапе закупки – обеспечением монтируемой системы необходимым ЗИПом;
  • на этапе эксплуатации – плановым техническим обслуживанием и периодическим тестированием системы.

Существенного повышения надежности комплекса технических средств КТС СОУЭ можно добиться двумя способами – резервированием и дублированием блоков системы.

Достоверность передаваемой информации обеспечивается на этапе проектирования:

  • правильным выбором системы звукоусиления, обеспечивающей не только количественные, но и качественные характеристики звукового тракта – параметры усилителей и речевых оповещателей (громкоговорителей);
  • грамотным электроакустическим расчетом (ЭАР), учитывающим актуальные значения шумов, присутствующих в защищаемом помещении (Примечание: Единственным и крайне недостаточным источником здесь является СП 51.13330.2011);
  • учетом акустических особенностей защищаемого помещения;
  • учетом психофизических особенностей защищаемого контингента.

Актуализация может быть определена следующими характеристиками:

  • полным соответствием нормативным требованиям;
  • выполнением каждой из подсистем своих заявленных функций;
  • полной информационной совместимостью (при интеграции);
  • поддержкой единых унифицированных протоколов обмена информацией;
  • отсутствием взаимовлияния, в том числе, на предмет электромагнитной несовместимости всех действующих подсистем.

Значение системы оповещения в комплексе мероприятий по обеспечению безопасности людей, находящихся внутри зданий и сооружений

Из вышесказанного следует, что система оповещения, как комплекс организационных мероприятий и технических средств, обеспечивающих эвакуацию людей, имеет очень важное значение. Обеспечить безопасность общественного здания – значит минимизировать урон, наносимый воздействием различного рода опасностей, в том числе ОФП. А повысить вероятность эвакуации хотя бы на 1% – это спасти чью-то жизнь, что возможно только максимально-эффективным, скоординированным взаимодействием всех служб, сил и средств, т.е. человеческим фактором.

Повысить вероятность эвакуации людей можно следующими мероприятиями:

  • Повышением надежности технических средств (ТС) на этапе разработки и производства.
  • Полным соответствием технических средств требованиям нормативной документации (НД), подтвержденным реально проводимыми испытаниями.
  • Проектированием систем в соответствии с требованиями ТЗ и НД, проработкой вопросов дублирования и резервирования ТС.
  • Соблюдением правил при эксплуатации ТС, с их обязательным тестированием.
  • Обращением самого серьезного внимания на организационные мероприятия, в плане скоординированного управления эвакуацией людей.

Статья опубликована в журнале «Алгоритм безопасности» №6, 2019


Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые материалы

Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей
Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей
Роль системы оповещения в задаче эвакуации людей