Расчет и экспертиза систем эвакуации людей из зданий: Нормативные основы, методики и предотвращение ошибок

Ежегодно в Российской Федерации происходят тысячи пожаров, и, к сожалению, значительная часть трагедий, связанных с человеческими жертвами, обусловлена не столько самим возгоранием, сколько неэффективной эвакуацией людей из опасной зоны. Проблема обеспечения безопасности в случае пожара остается одной из ключевых в современном строительстве и системе пожарной безопасности. Системы эвакуации, включающие в себя пути, выходы, а также механизмы оповещения и управления движением людей, являются критически важным элементом любого здания.

Настоящая курсовая работа призвана предоставить студенту технических специальностей (пожарная безопасность, строительство, техносферная безопасность) исчерпывающую, структурированную информацию и методологию для глубокого понимания и практического применения принципов расчета и экспертизы систем эвакуации. Основная цель — не просто собрать данные, но и вооружить будущего специалиста инструментарием для создания курсовой работы, которая не только соответствует академическим стандартам, но и обладает высокой практической ценностью. Мы рассмотрим нормативно-правовую базу, детально изучим методики расчета времени эвакуации, проанализируем типовые ошибки проектирования и эксплуатации, а также ознакомимся с современными подходами и инновационными технологиями в этой сфере.

Нормативно-правовые основы и ключевые определения безопасной эвакуации

Вопросы безопасности, особенно в такой критически важной сфере, как защита людей от пожара, не могут быть оставлены на усмотрение случайности или субъективных решений. Они строго регламентируются целым комплексом законодательных и нормативных актов, поэтому понимание этой основы — первый и самый важный шаг к компетентному проектированию и экспертизе систем эвакуации.

Основные законодательные и нормативные акты РФ

Центральное место в системе нормативно-правового регулирования пожарной безопасности в России занимает Федеральный закон №123-ФЗ от 22 июля 2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Этот документ является краеугольным камнем, устанавливающим общие требования пожарной безопасности к объектам защиты, включая здания, сооружения, производственные объекты и, конечно же, системы эвакуации людей, очерчивая рамки, в пределах которых должны действовать все прочие нормативные документы.

Однако для детальной регламентации конкретных аспектов пожарной безопасности существуют специализированные своды правил и государственные стандарты. В контексте систем эвакуации особую роль играют следующие документы:

• СП 1.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы» — это ключевой свод правил, который детально регламентирует требования к устройству и конструктивному исполнению эвакуационных путей, эвакуационных и аварийных выходов. Он является основным руководством для проектировщиков.
• ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования» — этот государственный стандарт содержит основополагающие формулы и методики для расчета времени эвакуации при пожаре, определяя критерии безопасного движения людских потоков.

Наряду с этими документами, следует также учитывать Приказы МЧС России, СНиПы (Строительные нормы и правила), и другие ГОСТы, которые могут содержать специфические требования для различных типов зданий или конкретных элементов систем безопасности.

Базовые понятия и терминология в области эвакуации

Чтобы говорить о системах эвакуации на одном языке, необходимо четко понимать ключевые термины, закрепленные в нормативных документах. Федеральный закон №123-ФЗ и ГОСТ 12.1.004-91* дают следующие определения:

• Эвакуация — это процесс организованного самостоятельного движения людей непосредственно наружу из здания или в безопасную зону. Это движение происходит по специально предусмотренным путям эвакуации через эвакуационные выходы. Суть эвакуации заключается в минимизации времени нахождения людей в условиях воздействия опасных факторов пожара, что является критически важным для сохранения их жизни и здоровья.
• Эвакуационный путь (путь эвакуации) — это обозначенный и специально оборудованный маршрут движения и (или) перемещения людей, который ведет непосредственно наружу или в безопасную зону. Главное требование к пути эвакуации — его способность обеспечивать безопасное и беспрепятственное движение людей при пожаре. Примеры таких путей включают коридоры, вестибюли, лестничные клетки.
• Эвакуационный выход — это выход, специально предназначенный для эвакуации, который ведет из помещения на путь эвакуации, непосредственно наружу или в безопасную зону. Он должен соответствовать строгим требованиям по размерам, расположению и механизму открывания.
• Безопасная зона — это пространство, где люди защищены от воздействия опасных факторов пожара. Это может быть как территория за пределами здания, так и специально выделенные и защищенные от огня и дыма помещения внутри здания.
• Необходимое время эвакуации — это критически важный показатель. Он определяет максимальный интервал времени с момента возникновения пожара, в течение которого люди должны успеть эвакуироваться в безопасную зону без вреда для жизни и здоровья от воздействия опасных факторов пожара. Именно этот параметр сравнивается с расчетным временем эвакуации при проектировании.

Безопасная эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре считается обеспеченной, если расчетное время эвакуации (фактическое время, за которое люди покидают опасную зону) не превышает необходимого времени эвакуации. Этот принцип лежит в основе всех расчетов и проектных решений.

Требования к эвакуационным путям и выходам

Представьте себе ситуацию: в здании возник пожар, и тысячи людей должны как можно быстрее покинуть его. От того, насколько четко и правильно организованы пути и выходы, зависит их жизнь, поэтому к этим элементам предъявляются исключительно строгие требования, детально прописанные в нормативных документах.

Общие принципы организации эвакуационных путей

Основополагающий принцип заключается в том, что эвакуационные пути и выходы должны обеспечивать безопасную эвакуацию людей. Причем это требование должно выполняться без учета применяемых средств пожаротушения. То есть, даже если системы пожаротушения выйдут из строя или не успеют сработать, эвакуация должна быть возможной, что является ключевым аспектом надежности всей системы.

Каждое здание или сооружение должно быть спроектировано таким образом, чтобы его объемно-планировочное решение и конструктивное исполнение эвакуационных путей гарантировали безопасный выход. Для этого необходимо предусмотреть следующее:

• Необходимое количество, размеры и конструктивное исполнение путей и выходов. Недостаточно просто «сделать выход» — он должен быть оптимально расположен, иметь достаточную ширину и высоту, и быть защищенным.
• Беспрепятственное движение. Это означает отсутствие любых преград на всем протяжении пути эвакуации, от самой удаленной точки в здании до безопасной зоны.
• Организованное оповещение и управление движением. Сюда входят световые указатели «Выход», звуковое и речевое оповещение, которые помогают людям ориентироваться и двигаться в правильном направлении.

К эвакуационным путям относятся:

• Горизонтальные участки: коридоры, вестибюли, галереи, холлы, фойе, а также проходы внутри помещений и залов.
• Вертикальные участки: лестницы и лестничные клетки.

Выходы считаются эвакуационными, если они отвечают определенным условиям:

• Из помещений первого этажа — непосредственно наружу или через коридор, вестибюль (фойе), лестничную клетку.
• Из помещений любого этажа (кроме первого) — непосредственно на лестничную клетку, лестницу 3-го типа (открытая наружная), или в коридор, ведущий на них.

Важно помнить, что эвакуационные выходы из подвальных этажей, как правило, должны быть обособленными и вести непосредственно наружу, чтобы избежать задымления и создания препятствий для эвакуации с верхних этажей. Запоры на дверях эвакуационных выходов должны обеспечивать возможность свободного открывания изнутри без ключа, за исключением случаев, установленных законодательством РФ (например, для объектов повышенной опасности, где может потребоваться контроль доступа).

Габариты эвакуационных путей и выходов

Размеры эвакуационных путей и выходов являются критически важным параметром, напрямую влияющим на скорость и безопасность эвакуации. Эти габариты определяются «в свету», то есть по ширине и высоте непосредственно проемов, с учетом размеров дверного короба.

Ширина горизонтальных участков путей эвакуации и пандусов:

• Для коридоров и иных путей эвакуации, по которым могут эвакуироваться более 50 человек, или более 15 человек, относящихся к группам М2, М3 (маломобильные группы населения), или предназначенных для эвакуации людей группы М4 (немобильные), ширина должна быть не менее 1,2 м.
• Для проходов к одиночным рабочим местам допускается ширина 0,7 м.
• Во всех остальных случаях ширина должна быть не менее 1,0 м.
• Для многоквартирных жилых зданий требования еще строже: ширина пути эвакуации по коридору должна быть не менее 1,4 м при его длине до 40 м, а при большей длине — не менее 1,6 м.

Высота эвакуационных выходов:

• Высота эвакуационных выходов в свету должна быть, как правило, не менее 1,9 м.
• На реконструируемых объектах и объектах, являющихся памятниками архитектуры, допускается сохранение геометрических параметров менее требуемых, но не менее 1,5 м, при соответствующем обосновании, подтверждающем безопасность.

Минимальная ширина эвакуационных выходов из помещений:

• При числе эвакуирующихся через них 50 человек и более — не менее 1,2 м.
• Для помещений с людьми, относящимися к группе М4 — не менее 0,9 м, за исключением зданий класса Ф1.3 (многоквартирные жилые дома).

Эти параметры не являются произвольными; они рассчитаны исходя из физиологии человека, плотности потока и необходимости обеспечить быструю и комфортную эвакуацию даже в условиях паники и ограниченной видимости, а также минимизировать риски давки и травматизма.

Требования к отделочным материалам на путях эвакуации

Выбор отделочных материалов для эвакуационных путей — это не вопрос дизайна, а вопрос жизни и смерти. Материалы, которые при пожаре выделяют токсичные вещества, горят, распространяют пламя или сильно дымят, могут значительно ухудшить условия эвакуации. Поэтому к ним предъявляются строгие требования по классу пожарной опасности, регламентированные Федеральным законом №123-ФЗ (Таблица 28).

• Для лестничных клеток, лифтовых холлов, вестибюлей зданий с этажностью более 17 этажей или высотой более 50 метров отделка стен и потолков должна быть выполнена только из негорючих материалов, обеспечивающих класс пожарной опасности КМ0. Это означает, что материалы не должны гореть, выделять дым, токсичные вещества, образовывать капли расплава или распространять пламя.
• Для стен и потолков в общих коридорах, холлах и фойе на путях эвакуации должны применяться материалы с показателями пожарной опасности не ниже КМ1. Материалы класса КМ1 должны быть:
  • Нераспространяющие пламя.
  • Слабогорючие.
  • Трудновоспламеняемые.
  • С умеренной дымообразующей способностью.
  • С умеренной токсичностью продуктов горения.

Требования к напольным покрытиям также регламентируются, но здесь акцент сделан на стены и потолки как основные поверхности, влияющие на распространение огня и дыма.

Дополнительные требования и ограничения

Помимо габаритов и характеристик материалов, существует ряд категорических запретов и дополнительных требований, направленных на обеспечение беспрепятственной и безопасной эвакуации:

• Загромождение путей эвакуации посторонними предметами. Это одна из самых частых и опасных проблем. Любые предметы — от мебели и оборудования до мусорных баков — сокращают эффективную ширину пути и могут стать причиной заторов или падений.
• Хранение на путях эвакуации товарно-материальных ценностей. Коробки, паллеты, складские запасы — все это не только загромождает путь, но и может служить дополнительной пожарной нагрузкой, способствуя распространению огня.
• Применение огнеопасных материалов для отделки. Как уже было сказано, использование горючих, сильно дымящих или токсичных материалов на путях эвакуации недопустимо.
• Запирание дверей эвакуационных выходов. Двери эвакуационных выходов должны легко открываться изнутри без использования ключа или специальных инструментов. Это фундаментальное правило, нарушать которое крайне опасно.
• Блокирование противопожарных дверей в открытом состоянии. Противопожарные двери предназначены для локализации огня и дыма. Их блокирование в открытом положении сводит на нет их защитную функцию.
• Отсутствие аварийного освещения на путях эвакуации. В случае отключения основного электропитания, пути эвакуации должны быть освещены от автономных источников, чтобы люди могли видеть направление движения.

Соблюдение этих требований — залог того, что система эвакуации сможет выполнить свою главную задачу: спасти жизни людей. Ведь даже один заблокированный проход может привести к трагическим последствиям.

Методики расчета времени эвакуации

Расчет времени эвакуации — это не просто теоретическое упражнение, а критически важный этап проектирования, позволяющий количественно оценить безопасность здания при пожаре. Он позволяет понять, успеют ли люди покинуть опасную зону до того, как воздействие опасных факторов пожара станет необратимым.

Основные подходы к расчету по ГОСТ 12.1.004-91*

Исторически и нормативно одним из основных документов, регулирующих расчет времени эвакуации, является ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования». Согласно этому стандарту, расчетное время эвакуации (t_р) людей из помещений и зданий устанавливается путем моделирования движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

Ключевой принцип расчета заключается в разделении всего пути движения людского потока на отдельные участки. Эти участки могут быть разнообразными:

• Горизонтальные: проход, коридор, тамбур.
• Вертикальные: лестничный марш (вверх или вниз).
• Локальные сопротивления: дверной проем.

Для каждого такого участка определяются его геометрические параметры (длина l_i и ширина b_i). Расчетное время эвакуации людей (t_р) определяется как сумма времени движения людского потока по каждому отдельному участку пути t_i:

tр = t1 + t2 + t3 + ... + ti

Где t_i — время движения людского потока по i-му участку пути.

Расчет времени движения по участкам

Время движения людского потока по каждому отдельному участку пути t_i вычисляется по базовой формуле:

ti = li / vi

Где:

• l_i — длина i-го участка пути в метрах (м).
• v_i — скорость движения людского потока по i-му участку пути в метрах в минуту (м/мин).

Самым интересным и вариативным параметром здесь является скорость v_i, которая не является константой. Она зависит от плотности людского потока (D) на данном участке. Плотность D, в свою очередь, зависит от количества людей и площади участка.

Расчет плотности людского потока (D_i) на i-м участке пути: Плотность D_i, измеряемая в м²/м², вычисляется по формуле:

Di = Ni ⋅ f / Fi

Где:

• N_i — число людей на i-м участке, чел. (определяется из исходных данных о размещении людей в здании).
• f — средняя площадь горизонтальной проекции человека, м². Этот параметр варьируется в зависимости от условий:
  • Для взрослого человека в домашней одежде (обычные условия) принимается равной 0,1 м².
  • Для взрослого человека в зимней одежде (например, в гардеробах, на входах в холодное время года) принимается равной 0,125 м².
• F_i — площадь i-го участка пути, м². Для горизонтальных участков это произведение длины на ширину (l_i ⋅ b_i).

Определение скорости (v) и интенсивности (q) движения людского потока: После расчета плотности D для каждого участка, значения скорости v и интенсивности q движения определяются по Таблице 2 ГОСТ 12.1.004-91*. Эта таблица содержит эмпирические данные для различных плотностей потока и типов участков пути (горизонтальный путь, дверной проем, лестница вниз, лестница вве��х).

Пример фрагмента таблицы (упрощенно для иллюстрации):

Плотность потока D (м²/м²)	Скорость v (м/мин) для горизонтального пути	Интенсивность q (м/(м·мин)) для горизонтального пути
0,1	26	2,6
0,2	19	3,8
0,3	16	4,8
0,4	14	5,6
0,5	13	6,5
0,6	12	7,2
0,7	11	7,7
0,8	9	7,2
0,9	7	6,3
1,0	5	5,0

Примечание: Данные в таблице являются примерными и для точных расчетов необходимо использовать полную Таблицу 2 из ГОСТ 12.1.004-91*.

Как видно из таблицы, при увеличении плотности потока скорость движения уменьшается, а интенсивность движения (количество людей, проходящих через единицу ширины пути в единицу времени) сначала растет, а затем также начинает снижаться из-за чрезмерной скученности.

Особенности учета длины пути в дверных проемах и тамбурах:

• Дверной проем в расчетах ГОСТ 12.1.004-91* имеет свои особенности. Его длина пути движения (l_i) принимается равной нулю, поскольку движение через проем считается мгновенным с точки зрения дистанции. Однако сам проем является узким местом, и для него определяются свои значения скорости и интенсивности движения, зависящие от его ширины и плотности потока.
• Если проем расположен в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур, то они уже не считаются «нулевым» участком, а рассматриваются как самостоятельные участки горизонтального пути, имеющие конечную длину l_i. Это обусловлено тем, что такие участки могут существенно замедлять движение потока.

Расчетное время эвакуации устанавливается по времени выхода из здания последнего человека, относящегося к каждой группе эвакуируемых (например, посетители, персонал, маломобильные группы населения), при этом учитываются различные сценарии возникновения пожара и места его очага. Перед началом моделирования процесса эвакуации необходимо четко определить основной и дополнительные эвакуируемые контингенты, их количество и места размещения.

Методика МЧС России по расчету пожарного риска

Помимо ГОСТ 12.1.004-91*, порядок определения расчетного времени эвакуации людей также регулируется Приказом МЧС России от 14.11.2022 №1140 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска…». Этот документ является ключевым для проведения расчетов пожарного риска, где оценка времени эвакуации является одним из важнейших компонентов.

В рамках этой методики расчетное время эвакуации является частью более широкой оценки пожарного риска, которая включает анализ вероятности возникновения пожара, развития опасных факторов пожара, а также эффективности систем обеспечения пожарной безопасности. Методика МЧС предусматривает более комплексный подход, часто с применением сложных математических моделей и специализированного программного обеспечения, позволяющего учитывать динамику распространения огня и дыма, а также поведенческие модели людей при эвакуации.

Системы оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ)

Даже самые идеально спроектированные пути эвакуации окажутся бесполезными, если люди своевременно не узнают о пожаре или не получат четких инструкций о том, как действовать. Именно для этого существуют Системы оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) — сложный комплекс технических средств и организационных мер, призванных направить людские потоки в безопасное место.

Назначение и функции СОУЭ

Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (СОУЭ) — это не просто сирена, а целый комплекс, предназначенный для:

1. Своевременной передачи информации о возникновении пожара. Чем быстрее люди узнают об опасности, тем больше у них времени на эвакуацию.
2. Передачи информации о путях эвакуации. Это могут быть световые указатели, речевые сообщения или даже динамически меняющиеся маршруты.
3. Обеспечения безопасной эвакуации людей. Цель СОУЭ — организовать упорядоченное движение, предотвратить панику и заторы.

СОУЭ приводится в действие командным импульсом. Чаще всего это происходит автоматически от установок системы обнаружения пожара (пожарной сигнализации), но в некоторых случаях может быть предусмотрено и ручное включение диспетчером или оператором.

Классификация СОУЭ по СП 3.13130.2009

Для стандартизации и определения объема требований к СОУЭ, СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности» классифицирует их на 5 типов. Эта классификация варьируется от простых систем до высокоинтеллектуальных комплексов.

Типы СОУЭ:

• 1 тип: Самый базовый уровень. Включает в себя:
  • Звуковое оповещение: сирены, тонированные сигналы.
  • Световое оповещение: световые мигающие оповещатели, световые оповещатели «Выход».
  • Используется, как правило, в небольших зданиях с простыми путями эвакуации.
• 2 тип: Расширенная версия первого типа. Включает:
  • Звуковое оповещение: сирены, тонированные сигналы.
  • Световое оповещение: световые мигающие оповещатели, световые оповещатели «Выход», а также эвакуационные знаки пожарной безопасности, указывающие направление движения.
  • Указатели направления движения значительно улучшают ориентацию людей.
• 3 тип: Значительно более сложная и эффективная система. Характеризуется:
  • Звуковое оповещение.
  • Речевое оповещение: передача специальных текстов, содержащих информацию о пожаре, необходимости эвакуации и маршрутах движения. Это значительно снижает панику.
  • Световое оповещение.
  • Разделение здания на зоны пожарного оповещения. Позволяет эвакуировать людей поэтапно, начиная с наиболее опасных зон.
  • Обратная связь зон оповещения с диспетчерской. Дает возможность диспетчеру получать информацию о ситуации в зонах и корректировать процесс эвакуации.
  • СОУЭ 3-го типа уже относится к автоматизированным системам.
• 4 и 5 типы: Максимально автоматизированные и интеллектуальные системы. Включают все элементы 3-го типа, а также:
  • Возможность реализации нескольких вариантов эвакуации в зависимости от места возникновения пожара и его развития.
  • Автоматическое управление СОУЭ по заранее заданным алгоритмам, которые могут адаптироваться к текущей ситуации.
  • Другие способы, обеспечивающие эвакуацию, такие как динамические световые указатели, интеграция с системами контроля доступа и вентиляции.
  • Эти типы СОУЭ являются полностью автоматизированными и применяются в крупных, сложных и высотных зданиях с большим скоплением людей.

Важно, что информация, передаваемая системами оповещения (особенно речевыми), должна быть единой и соответствовать разработанным и размещенным на каждом этаже планам эвакуации. Это исключает дезориентацию и путаницу, обеспечивая слаженность действий в критический момент.

Требования к размещению и параметрам оповещателей

Эффективность СОУЭ напрямую зависит от того, насколько хорошо слышны и видны сигналы. Поэтому к размещению и параметрам оповещателей предъявляются четкие требования:

• Уровень громкости звуковых и речевых оповещателей:
  • В любой точке защищаемого объекта, где требуется оповещение, уровень громкости должен быть выше допустимого уровня шума.
  • Общий уровень звука должен быть не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения (чтобы не повредить слух).
  • Уровень звука сигналов СОУЭ должен быть не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Например, если постоянный шум в офисе 40 дБА, то сигнал СОУЭ должен быть не менее 55 дБА.
  • В спальных помещениях (гостиницы, общежития, больницы) звуковые сигналы СОУЭ должны иметь уровень звука не менее чем на 15 дБА выше уровня звука постоянного шума, но не менее 70 дБА. Измерения проводятся на уровне головы спящего человека.
• Размещение настенных звуковых и речевых оповещателей:
  • Их верхняя часть должна находиться на расстоянии не менее 2,3 м от уровня пола.
  • Расстояние от потолка до верхней части оповещателя должно быть не менее 150 мм. Это предотвращает акустические искажения и обеспечивает равномерное распространение звука.

Тщательное соблюдение этих требований позволяет создать СОУЭ, которая будет максимально эффективна в чрезвычайной ситуации, обеспечивая ясное и своевременное информирование людей.

Пожарный риск и его роль в экспертизе систем эвакуации

В современном мире подход к пожарной безопасности не ограничивается лишь формальным выполнением нормативных требований. Все большее значение приобретает концепция пожарного риска, которая позволяет оценить не только соответствие объекта стандартам, но и реальную вероятность возникновения пожара и тяжесть его последствий.

Определение и виды пожарного риска

Пожарный риск (ПР) — это комплексная мера, которая включает в себя два основных аспекта:

1. Вероятность возникновения пожара (пожарная опасность) на объекте защиты.
2. Последствия данного события для людей и имущества.

Иными словами, пожарный риск отвечает на вопросы: «Насколько вероятно, что произойдет пожар?» и «Какими будут последствия, если он произойдет?».

Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» устанавливает следующие виды пожарных рисков, каждый из которых имеет свои особенности и нормативные значения:

• Допустимый пожарный риск — это уровень пожарного риска, который признан обществом как приемлемый и обоснованный, исходя из текущих социально-экономических условий и достижений науки и техники. Это своеобразный ориентир, который устанавливает границу между приемлемым и неприемлемым уровнем опасности.
• Индивидуальный пожарный риск — это пожарный риск, который может привести к гибели отдельного человека в результате воздействия опасных факторов пожара. Он оценивает вероятность смертельного исхода для конкретного человека, находящегося на объекте.
• Социальный пожарный риск — это степень опасности, ведущая к гибели группы людей в результате воздействия опасных факторов пожара. Этот вид риска оценивает вероятность массовой гибели людей и является особенно важным для объектов с большим скоплением посетителей (торговые центры, театры, больницы).

Допустимые значения пожарного риска

Для обеспечения единообразного подхода и гарантии минимального уровня безопасности, законодательство устанавливает численные значения для допустимых уровней пожарного риска:

• Величина индивидуального пожарного риска в зданиях, сооружениях и на территориях производственных объектов не должна превышать 10^-6 (0,000001) в год. Это означает, что вероятность гибели отдельного человека от пожара на таком объекте должна быть не более одной миллионной в год, что является строгим критерием безопасности.
• Величина социального пожарного риска воздействия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся в селитебной зоне (жилые районы) вблизи объекта, не должна превышать 10^-7 (0,0000001) в год. Это требование направлено на защиту населения, проживающего рядом с потенциально опасными производственными объектами.

Важно отметить, что в некоторых случаях, для производственных объектов, где обеспечение индивидуального пожарного риска на уровне 10^-6 в год невозможно из-за специфики технологических процессов, допускается его увеличение до 10^-4 (0,0001) в год. Однако это возможно только при условии реализации дополнительных мер:

• Обучение персонала действиям при пожаре.
• Реализация мер социальной защиты работников (например, дополнительные страховки, компенсации).

Риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара определяется с учетом функционирования всех систем обеспечения пожарной безопасности, включая системы эвакуации, пожаротушения, дымоудаления и оповещения.

Влияние оценки пожарного риска на проектные решения

Расчет пожарного риска играет ключевую роль в современном проектировании и экспертизе. Он позволяет не только подтвердить соответствие объекта нормам, но и обосновать некоторые отступления от требований нормативных документов.

Например, если в процессе проектирования возникает ситуация, когда строгое выполнение какого-либо требования (например, по ширине эвакуационного пути в конкретном месте) является затруднительным или экономически нецелесообразным, но при этом расчеты показывают, что общий уровень пожарного риска не превышает допустимых значений, то такое отступление может быть обосновано и принято. Это дает определенную гибкость в проектировании, не снижая при этом общего уровня безопасности.

Таким образом, оценка пожарного риска — это мощный инструмент, который позволяет перейти от формального соблюдения норм к реальной оценке и управлению безопасностью, обеспечивая оптимальные решения как с точки зрения защиты людей, так и с экономической точки зрения.

Типовые ошибки и недостатки при проектировании и эксплуатации систем эвакуации

Даже при наличии строгих норм и детальных методик, человеческий фактор и сложность современных зданий часто приводят к ошибкам. Анализ типовых недостатков — это не просто перечисление проблем, а ценный урок, позволяющий избежать их в будущих проектах и обеспечить надежную безопасность.

Ошибки при проектировании эвакуационных путей и выходов

Проектирование эвакуационных путей — это сложная инженерная задача, требующая внимательности к деталям и глубокого понимания нормативных требований. Наиболее распространенные ошибки на этом этапе:

• Не рассредоточены эвакуационные выходы. Часто проектировщики, стремясь сократить путь или использовать существующие проемы, располагают эвакуационные выходы слишком близко друг к другу. В условиях пожара это может привести к скученности и заторам. Нормы требуют определенного минимального расстояния между выходами, чтобы при блокировке одного из них у людей оставался доступ к альтернативному маршруту.
• Отсутствие возможности эвакуации ко второму выходу из этажа. В большинстве случаев каждый этаж должен иметь не менее двух эвакуационных выходов. Ошибка возникает, когда второй выход либо отсутствует, либо к нему нет беспрепятственного доступа из всех точек этажа.
• Не учтено открывание дверей при определении ширины коридора. Двери, открывающиеся в сторону коридора, могут значительно сужать эвакуационный путь во время массовой эвакуации, создавая препятствия. Нормы требуют, чтобы открытая дверь не уменьшала требуемую ширину пути эвакуации.
• Эвакуация через два смежных помещения. Это означает, что для достижения эвакуационного выхода необходимо пройти через одно помещение, а затем через второе. Такой маршрут является недопустимым, так как при пожаре в одном из помещений блокируется доступ к выходу для всех, кто находится дальше.
• Эвакуация из лестничной клетки в коридор. Лестничная клетка, по определению, является относительно безопасной зоной. Выход из нее обратно в общий коридор, который может быть задымлен или охвачен огнем, противоречит принципам безопасности и создает дополнительный риск.

Ошибки при проектировании СОУЭ

Системы оповещения и управления эвакуацией — это комплексные решения, и их неправильное проектирование может свести на нет все усилия по созданию безопасных путей.

• Несоответствие типов СОУЭ. Заложение СОУЭ более низкого типа, чем требуется для данного здания (например, 1-го типа вместо 3-го), приводит к невозможности адекватного управления эвакуацией.
• В одном помещении с громкоговорителями закладываются светозвуковые оповещатели (СОУЭ 3-го типа). Комбинация громких звуковых сигналов сирены и речевого оповещения делает речевую информацию неразборчивой, что дезориентирует людей. Должен быть приоритет речевого оповещения.
• Неверно выполнен электроакустический расчет. Это приводит либо к низкому уровню сигнала, когда оповещение не слышно, либо к чрезмерно высокому, вызывающему дискомфорт и панику. Расчет должен учитывать акустические свойства помещения, уровень фонового шума и расположение оповещателей.
• Не выполнены требования по контролю шлейфов СОУЭ (отсутствие дополнительных модулей для контроля линий). Современные системы должны иметь возможность мониторинга целостности линий связи оповещателей, чтобы в случае обрыва или короткого замыкания система сообщила о неисправности.
• Крепление потолочных оповещателей в подвесном потолке только врезное, без дополнительного крепления к основному потолку. При температурной деформации или разрушении подвесного потолка оповещатели могут упасть, прекратив свою работу и создав дополнительную опасность.
• Настенные громкоговорители или сирены при малых высотах помещения устанавливаются вплотную к потолку, не отступив 0,15 м. Это вызывает неприятные акустические явления (эффект гребенчатого фильтра), ухудшает разборчивость речи и снижает равномерность звукового поля.
• Указатели направления эвакуации расставляются без учета плана эвакуации. Световые указатели должны четко соответствовать утвержденным планам и направлять людей по оптимальным маршрутам.
• При проектировании СОУЭ 4-5-го типа не разрабатываются или не учитываются алгоритмы/сценарии оповещения и эвакуации. Эти сложные системы требуют детальных сценариев, описывающих действия при различных очагах пожара и динамике его развития.

Ошибки при разработке и использовании планов эвакуации

План эвакуации — это графическое и текстовое руководство, но и его создание может быть сопряжено с ошибками:

• Игнорирование архитектурных особенностей помещения (уровни, лестничные марши, переходы). План должен быть максимально точным и отражать все нюансы планировки, иначе люди могут дезориентироваться.
• Неверное отображение направлений движения и отсутствие указания высотных отметок и лестниц. Стрелки должны указывать фактическое направление, а для многоуровневых помещений необходимо четко показывать, куда ведет лестница (вверх или вниз).
• Перегруженность планов эвакуации информацией. Слишком много условных обозначений, текста или деталей затрудняет восприятие в стрессовой ситуации. План должен быть лаконичным и интуитивно понятным.
• Несоответствие плана эвакуации фактической планировке при перепланировках. Это одна из самых опасных ошибок, когда после изменения планировки здания план эвакуации не обновляется.

Нарушения при эксплуатации путей эвакуации

Многие проблемы возникают не на стадии проектирования, а уже во время эксплуатации здания, когда отношение к требованиям безопасности становится менее строгим.

• Загромождение путей эвакуации посторонними предметами. Это классическая проблема — мебель, строительный мусор, офисное оборудование, коробки, выставленные в коридорах.
• Организация на путях эвакуации хранения товарно-материальных ценностей. Коридоры и лестничные клетки превращаются в мини-склады, что недопустимо.
• Применение огнеопасных материалов при отделке путей эвакуации. Использование горючих покрытий, ковров, баннеров там, где это запрещено.
• Запирание дверей эвакуационных выходов. Двери на замки, цепи, засовы, что делает невозможным их быстрое открытие изнутри.
• Блокирование противопожарных дверей в открытом состоянии. Подпирание дверей предметами, чтобы они не закрывались, что нарушает их функцию локализации пожара.
• Отсутствие аварийного освещения на путях эвакуации или его неисправность. В случае отключения основного света, путь становится непроходимым в темноте.

Предотвращение этих ошибок требует не только компетентности на этапе проектирования, но и строгой дисциплины, регулярного контроля и обучения персонала на этапе эксплуатации.

Экспертиза проектной документации систем эвакуации

Экспертиза проектной документации — это важнейший контрольный этап, который гарантирует соответствие всех проектных решений, в том числе и касающихся систем эвакуации, действующим нормам и стандартам пожарной безопасности. Это своего рода «фильтр», который не позволяет некачественным или небезопасным проектам быть реализованными.

Обязательность и место расчетов в проектной документации

В Российской Федерации определение расчетного времени эвакуации людей является обязательным и должно производиться еще на стадии проектирования зданий и сооружений. Это не опциональная часть, а фундаментальное требование к любому объекту, где могут находиться люди.

Результаты расчета необходимого времени безопасной эвакуации должны быть четко и полно представлены в описательной части проектной документации. Согласно установленному порядку, это делается в разделе 9 «Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности». В этом разделе должны быть изложены не только итоговые значения, но и вся методология, исходные данные, используемые формулы и допущения. Это позволяет экспертам проверить корректность расчетов и обоснованность принятых решений.

Процедура экспертизы и корректирующие меры

В процессе проведения экспертизы проектной документации, особенно при расчете величины пожарного риска, требуется наглядное представление информации. В отчете о расчете или в соответствующем разделе проекта обязательно приводится принципиальная схема эвакуации, выполненная на поэтажных планах здания. На этой схеме должны быть четко обозначены:

• Пути эвакуации.
• Эвакуационные выходы.
• Места размещения людей (если это важно для расчета).
• Местоположение потенциального очага пожара (или различных сценариев возникновения пожара).
• Контрольные точки, для которых производились замеры или моделирование времени эвакуации.

Именно на основе этой схемы и представленных расчетов эксперты делают вывод о безопасности системы эвакуации. Ключевым моментом экспертизы является сравнение фактического (расчетного) времени эвакуации с необходимым временем эвакуации. Если в ходе расчетов или моделирования выясняется, что:

tрасчетное > tнеобходимое

То есть, расчетное время эвакуации (реальное время, за которое люди покинут опасную зону) превышает необходимое время (максимально допустимое время до воздействия опасных факторов пожара), то проектная документация не может быть утверждена в текущем виде. В этом случае требуются обязательные корректирующие меры:

• Изменения в геометрии эвакуационных путей и выходов: это может быть расширение коридоров, дверных проемов, лестничных клеток.
• Изменение количества эвакуационных путей и выходов: добавление дополнительных выходов или лестниц, если это возможно и обосновано.
• Перераспределение людских потоков: оптимизация маршрутов эвакуации, чтобы избежать заторов.
• Внедрение или модернизация систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ): установка более совершенных систем, которые могут ускорить начало эвакуации и более эффективно управлять движением людей.
• Применение дополнительных инженерных решений: например, создание зон безопасности, использование систем подпора воздуха для обеспечения незадымляемости лестничных клеток.

Экспертиза не просто выявляет недостатки, но и обязывает к их устранению, тем самым обеспечивая, что в эксплуатацию будут вводиться только те объекты, где безопасность людей при пожаре гарантирована на должном уровне.

Инновационные технологии и современные подходы в обеспечении эвакуации

Мир технологий не стоит на месте, и сфера пожарной безопасности активно интегрирует передовые разработки. Современные подходы к системам эвакуации выходят за рамки простого соблюдения минимальных норм, стремясь к максимально возможной эффективности и минимизации рисков.

Автоматизированные системы оповещения и управления эвакуацией

Классические сирены и световые табло «Выход» уступают место интеллектуальным, автоматизированным системам оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), особенно это актуально для СОУЭ 3-5 типов. Преимущества таких систем очевидны:

• Быстрое реагирование при возникновении чрезвычайной ситуации: Автоматические системы способны обнаружить пожар и активировать оповещение за считанные секунды, минуя человеческий фактор и тем самым значительно сокращая время начала эвакуации. Каждая потерянная секунда в начале пожара может стоить жизни.
• Передача подробных инструкций по эвакуации: В отличие от простых звуковых сигналов, современные речевые СОУЭ могут транслировать заранее записанные или генерируемые в реальном времени сообщения. Эти сообщения содержат не только информацию о пожаре, но и четкие, последовательные инструкции: «Сохраняйте спокойствие. Выход находится по коридору справа, затем поверните налево. Используйте лестницы, лифты не использовать.» Такой подход значительно снижает панику и помогает людям ориентироваться в стрессовой ситуации.
• Использование визуальных сигналов в СОУЭ: Для людей с нарушениями слуха, а также в условиях сильного задымления, когда звуковые сигналы могут быть неэффективны, критически важными становятся визуальные оповещатели. Это могут быть яркие световые вспышки, бегущие строки с текстовыми сообщениями, а также динамические световые указатели, меняющие направление в зависимости от развития пожара. Такие системы обеспечивают инклюзивность и повышают шансы на спасение для всех категорий населения.

Моделирование потоков людей при эвакуации

Одним из наиболее значимых прорывов в проектировании систем эвакуации стало развитие автоматизированных систем моделирования потоков людей. Эти сложные программные комплексы позволяют:

• Оценить безопасность зданий на этапе проектирования: Еще до начала строительства можно создать цифровую модель здания и «прогнать» различные сценарии пожара, наблюдая, как люди будут эвакуироваться. Это позволяет выявить «узкие места», потенциальные заторы и недостаточную пропускную способность эвакуационных путей.
• Оптимизировать пути эвакуации: На основе данных моделирования можно корректировать планировку, ширину коридоров, расположение выходов, количество лестниц. Например, если модель показывает, что в определенном месте возникает затор, можно предусмотреть дополнительный выход или расширить существующий проем.
• Учесть поведенческие факторы: Современные симуляторы могут учитывать различные аспекты человеческого поведения в экстренной ситуации, такие как паника, поиск знакомых маршрутов, влияние дыма и огня на скорость движения. Это делает моделирование максимально приближенным к реальности.
• Разрабатывать адаптивные стратегии эвакуации: Для крупных и сложных объектов моделирование позволяет создать несколько сценариев эвакуации, которые могут быть активированы в зависимости от местоположения очага пожара. Например, если загорелся один сектор, людей направляют в противоположную сторону, а если другой — маршрут меняется.

Использование таких технологий не только повышает эффективность и безопасность систем эвакуации, но и способствует более рациональному использованию ресурсов на этапе проектирования, позволяя избежать дорогостоящих переделок на поздних стадиях. Эти инновации знаменуют переход от реактивного подхода к пожарной безопасности к проактивному, основанному на прогнозировании и оптимизации.

Заключение

Расчет и экспертиза систем эвакуации людей из зданий — это не просто формальная необходимость, а критически важная дисциплина, лежащая в основе обеспечения безопасности жизни и здоровья человека. В ходе данной работы мы глубоко погрузились в нормативно-правовую базу Российской Федерации, определили ключевые термины, детально рассмотрели строгие требования к эвакуационным путям и выходам, включая их габариты и характеристики отделочных материалов.

Мы подробно изучили методики расчета времени эвакуации, основываясь на ГОСТ 12.1.004-91* и Приказе МЧС России, разобрав формулы для определения скорости и плотности людских потоков. Особое внимание было уделено системам оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), их классификации и требованиям к размещению оповещателей. Понятие пожарного риска, его виды и допустимые значения были представлены как фундаментальный элемент современного подхода к пожарной безопасности, позволяющий обосновывать проектные решения.

Систематический анализ типовых ошибок на всех этапах — от проектирования до эксплуатации — выявил множество потенциальных проблем, от неправильного расположения выходов до загромождения путей эвакуации, что подчеркивает необходимость комплексного подхода и постоянного контроля. Процесс экспертизы проектной документации был представлен как ключевой этап верификации, обеспечивающий соответствие проектов нормативным требованиям и способствующий своевременной корректировке. Наконец, мы рассмотрели инновационные технологии, такие как автоматизированные СОУЭ и системы моделирования потоков людей, которые значительно повышают эффективность и безопасность современных зданий.

В заключение, подготовка курсовой работы по данной теме требует не только тщательного изучения нормативной документации и методик расчетов, но и глубокого понимания взаимосвязи всех элементов системы безопасности. Комплексный подход к проектированию, расчету и экспертизе систем эвакуации, а также постоянное внедрение инновационных решений и строгое соблюдение нормативных требований, являются залогом максимальной безопасности людей при пожаре. Будущие специалисты в области пожарной и техносферной безопасности должны быть всесторонне подготовлены к решению этих сложных и ответственных задач.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 12.1.004-91*. Пожарная безопасность. Общие требования.
2. СНиП 3.02-05-2002. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
3. СНиП РК 3.02-02-2001. Общественные здания и сооружения.
4. СНиП РК 3.01-01-2002. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.
5. СН РК 2.02-11-2002. Нормы оборудования зданий, помещений и сооружений системами автоматической пожарной сигнализации, автоматизации установками пожаротушения и оповещения людей о пожаре.
6. СНиП РК 3.02-25-2004. Общеобразовательные учреждения.
7. СП РК 2.02-20-2006. Пособие «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
8. Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве. М.: Стройиздат, 1985. 589 с.
9. Ройтман М.Я., Комиссаров Е.П., Пчелинцев В.А. Пожарная профилактика в строительстве. М.: Стройиздат, 1978. 362 с.
10. Приказ № 382 от 30 июня 2009 г. «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности». М., 2009. 53 с.
11. Инженерные решения по охране труда в строительстве / Г.Г. Орлов [и др.] ; под ред. Г.Г. Орлова. М.: Стройиздат, 1985.
12. Кузнецов К.Б. Основы безопасности жизнедеятельности (не железнодорожном транспорте). Екатеринбург, 1998. 200 с.
13. Межотраслевые правила по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов. ПОТ РМ-007-98.
14. Орлов Г.Г. Охрана труда в строительстве. М.: Высшая школа, 1984.
15. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ.
16. СП 1.13130.2020. Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы (с Изменениями № 1, 2, 3).
17. Статья 89. Требования пожарной безопасности к эвакуационным путям, эвакуационным и аварийным выходам.
18. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ.
19. Статья 53. Пути эвакуации людей при пожаре.
20. Статья 84. Требования пожарной безопасности к системам оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в зданиях и сооружениях.
21. Статья 2. Основные понятия.
22. Статья 93. Нормативные значения пожарного риска для производственных объектов.
23. Propb.ru. Эвакуационные пути. Требования пожарной безопасности к их устройству и эксплуатации.
24. Propb.ru. Определение понятия «пожарный риск», его виды, расчёт и независимая оценка простыми словами.
25. Propb.ru. Расчет времени эвакуации людей из помещений и зданий при пожаре.
26. Docs.cntd.ru. СП 1.13130.2020 Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы (с Изменениями № 1, 2, 3).
27. Fireman.club. Пожарный риск: определение.
28. Фогард. Расчет необходимого времени эвакуации людей при пожаре.
29. Torg.1c.ru. Пути эвакуации людей при пожаре | Пожарная безопасность.
30. Nort-udm.ru. Пожарная безопасность путей эвакуации. Требования к путям эвакуации и отделка их не горючими материалами (НГ).
31. Proekt.by. Топ-5 ошибок в эвакуации.
32. Учебный центр «ТАКИР». Ошибки при проектировании СОУЭ.
33. Компания «Огнеборец». Требования к отделке путей эвакуации.
34. ПожСистемСтрой. Ошибки эвакуации при пожаре: какие действия приводят к трагедии.
35. РТС-2000. Классификация систем оповещения о чрезвычайных ситуациях.