Расследование пожаров / Voronov - Sudebnaya pozharno-tekhnicheskaya ekspertiza 2011

Зональный метод может использоваться в следующих случаях:

-прогнозирование динамики распространения опасных факторов пожара в помещениях и системах помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой.

-для помещений большого объема (размер очага пожара гораздо меньше размеров помещения), а также в возможности расчета времен задымления рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (наклонный зрительный зал кинотеатра, антресоли и т.д.), например, для зальных помещений большого объема и атриумов

Для расчета необходимого времени эвакуации зонным методом может использоваться программа «Ситис Блок» [41], работающая на основе модели CFAST. Также может использоваться программный комплекс «Экспотех», блок расчетных программ, «Расчет параметров пожара в помещении», разработанный ИЦЭП Санкт-Петербургского филиала ВНИИПО МЧС России [40].

Наибольший интерес для расчета ОФП представляет дифференциальное моделирование, более точно и подробно описывающее развитие пожара. В этом случае формулируются фундаментальные законы сохранения количества движения, энергии и массы, записанные для элементарных объемов, на которые разбивается рассматриваемая область пространства [45]. Дифференциальные модели называются также полевыми, или CFD-моделями (Computational Fluid Dynamics). Основу дифференциального метода моделирования пожаров составляют математические модели, учитывающие процессы конвективного и радиационного теплопереноса, процессы горения в газовой фазе и другие. Эти модели разработаны на основе системы полных нестационарных уравнений Навье-Стокса, уравнений сохранения энергии и диффузии для реагирующих компонентов [47]. Аналитические решения систем подобных уравнений известны лишь для очень немногих случаев. Для численного решения систем дифференциальных уравнений второго порядка в частных производных могут использоваться метод конечных разностей или метод конечных элементов. С помощью дифференциального моделирования возможен расчет полей температур, концентраций паров горючих веществ, кислорода и продуктов горения в исследуемой области при возникновении гипотетических пожаров. Основными трудностями, возникающими при практическом применении имеющихся на сегодняшний день полевых моделей, являются высокая стоимость программных продуктов, высокие требования к ЭВМ и квалификации специалиста, а также большой объем исходных данных для расчета.

Полевой метод метод может использоваться при расчете:

-помещения сложной геометрической конфигурации, а также помещения

сбольшим количеством внутренних преград (атриумы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофункциональные центры со сложной системой вертикальных и горизонтальных связей и т.д.);

-помещения, в которых один из геометрических размеров гораздо больше (меньше) остальных (тоннели, автостоянки малой высоты с большой площадью и.т.д.);

51

- иные случаи, когда информативность зонных и интегральных моделей недостаточна или есть основания считать, что картина развития пожара может противоречить допущениям, лежащим в основе данных моделей (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необходимость учета работы систем противопожарной защиты, способных качественно изменить картину развития пожара, и т.д.).

- таких явлений как формирование и динамика прогретого слоя в начальной стадии развития пожара при круговом и однонаправленном распространении огня; переход начальной стадии пожара в развитую; распространение опасных факторов при пожарах в смежные помещения или на пути эвакуации и ряда других задач.

Для расчета параметров пожара полевым методом рекомендуется использование бесплатного пакета FDS. Программа считывает входные данные из текстового файла, численно решает систему дифференциальных уравнений, описывающих процессы, происходящие при пожаре, и записывает определенные пользователем выходные данные в файлы. Smokeview - сопутствующая программа, которая отображает выходные файлы FDS в графическом формате. В FDS графического интерфейса нет, однако существуют программы (препроцессоры), которые создают текстовые файлы с входными параметрами, необходимыми для FDS, в графическом виде. Более подробная информация о работе с программами FDS и Smokeview находится в соответствующих руководствах пользователей и на сайте FDS-SMV http://fire.nist.net/fds.

4. Расчет фактического времени эвакуации

При производстве дел, связанных с нарушениями требований пожарной безопасности, достаточно часто возникает вопрос о соответствии объекта требуемому пожарного риска [35], или требуемому значению уровню обеспечения пожарной безопасности людей [5]. Одним из основных параметров, который необходимо рассчитать при оценке такого соответствия, является вероятность эвакуации людей, для расчета которой необходимо определить расчетное время эвакуации людей.

Расчетное время эвакуации людей (tр) определяется в соответствии с методикой, изложенной в [35, 5]. Основные положения методики расчета времени эвакуации состоят в следующем. Расчетное время эвакуации определяется как сумма времен движения по отдельным участкам пути с учетом слияния потоков, их разделения, образования скоплений в проемах или на участках с недостаточной пропускной способностью. Для определения скоростей движения людей на участках используется зависимость скорости движения от плотности потока.

Основными моделями, используемыми при определении расчетного времени эвакуации людей, являются упрощенно-аналитическая, имитационностохастическая, а также индивидуально-поточная [35]. В упрощенноаналитической модели движение людей моделируются потоки людей (их скорость и интенсивность), а величина потока людей на определенном участке зависит от потока людей на предыдущем участке и геометрических параметров

52

самого участка. При использовании имитационно – стохастической модели моделируются плотности потоков, для их расчета используются методы математической статистики. В индивидуальной модели движения людей используется моделирование движения каждого человека в отдельности, а расчетное время эвакуации определяется по времени выхода из помещения последнего человека.

Для расчета расчетного времени эвакуации можно пользоваться следующими программными средствами:

1)программное средство «Эвакуация», разработанное СанктПетербургским филиалом ВНИИПО МЧС России [46].

2)программное средства АИСС «Экспертиза», разработанное в ФГУ ВНИИПО МЧС России [46].

3)программы «Ситис Флоутек» (упрощенно-аналитическая, имитационно-стохастическая модели), и «Ситис Эватек» (индивидуальнопоточная модель) [41].

5. Расчет пожарного риска и уровня обеспечения пожарной безопасности людей

Завершающим этапом определения соответствия систем противопожарной защиты объекта необходимым требованиям является расчет индивидуального пожарного риска либо уровня обеспечения пожарной безопасности людей.

Основным документом, регламентирующим выполнение требований пожарной безопасности, является федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [1]. В соответствии с ним «Индивидуальный пожарный риск в зданиях, сооружениях и строениях не должен превышать значение одной миллионной в год при размещении отдельного человека в наиболее удаленной от выхода из здания, сооружения и строения точке». В соответствии с постановлением правительства Российской федерации от 31 марта 2009 г [48] «Определение расчетных величин пожарного риска проводится по методикам, утверждаемым Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий». В настоящее время основной методикой, определяющей порядок проведения расчета, является [35].

Для объектов, спроектированных и построенных до введения в силу технического регламента [1], основным документом, регламентирующим выполнение требований пожарной безопасности, является ГОСТ [5], в соответствии с которым нормируется значение уровня обеспечения пожарной безопасности людей. Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью систем пожарной безопасности должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия ОФП в год в расчете на каждого человека

[5].

Расчеты пожарного риска и уровня обеспечения пожарной безопасности людей включают три основных этапа:

- определение расчетного времени эвакуации людей в безопасную зону;

53

-расчет времени блокирования путей эвакуации (динамики развития опасных факторов пожара);

-определение уровня обеспечения пожарной безопасности (пожарного

риска).

Для расчета пожарного риска или уровня обеспечения пожарной безопасности необходимы значения вероятности эвакуации людей (определяемых из значений необходимого и расчетного времени эвакуации), а также вероятности или частоты возникновения пожара в зданиях, эффективного срабатывания установок автоматического пожаротушения, присутствия людей в здании, эффективной работы систем противопожарной защиты.

Вероятность возникновения пожара на единице площади объекта в год для

разных типов зданий определяется по статистическим данным или по ГОСТ 12.1.004-91 Приложение 3 [5]. Остальные параметры определяются в соответствии с [22,23, 34].

Приложение. Алгоритмы экспертных исследований

I.Отработка нормативных вопросов

Алгоритм отработки вопросов общего характера

(Типовая структура комплексного исследования нарушений ППБ):

-Общая характеристика объекта (анализ архитектурно-планировочных данных и концепции противопожарной защиты здания). Анализ пожарной опасности объекта:

-Генеральный план.

-Конструктивные решения и противопожарные преграды.

-Обеспечение безопасности людей.

-Эвакуационные и аварийные выходы.

-Эвакуационные пути.

-Эвакуация по лестницам и лестничным клеткам.

-Пожарная опасность материалов.

-Система внутреннего и наружного противопожарного водоснабжения.

-Система общеобменной вентиляции и противодымной защиты.

-Система оповещения и управление эвакуацией людей при пожаре.

-Автоматическая система пожарной сигнализации

-Автоматические установки пожаротушения.

-Автоматизация управления системами противопожарной защиты.

-Пожарная безопасность электроснабжения и молниезащиты.

-Требования безопасности при эксплуатации в надземной и подземной автостоянке.

-Тушение возможного пожара.

54

- Организационно-технические мероприятия, перечень нормативных документов.

II.Отработка вопросов причинно-следственной связи

2.1Связь нарушений требований нормативных документов по пожарной безопасности с причиной пожара

Устанавливается связь выявленных нарушений с процессом возникновения горения (пожара). Когда «благодаря нарушению» появились:

1)горючий материал (утечка газа, пары розлитой ЛВЖ, горючие материалы в мете проведения сварки и т.д.);

2)окислитель (химическое самовозгорание);

3)источник тепла, достаточный для зажигания горючего материала (например сварка) или пожароопасного процесса (например самовозгорание);

4)условия их взаимодействия.

Исследование заключается в теоретическом обосновании связи нарушения

содним из условий возникновения пожара либо ее отсутствия.

2.2.Связь нарушений требований нормативных документов по пожарной безопасности с развитием пожара:

Нарушение способствовало:

- увеличению площади развития пожара; - увеличению скорости распространения огня;

- возможности развития огня через преграды. На эти параметры могут влиять:

- свойства и количество используемых веществ и материалов; - особенности тепломассопереноса на пожаре (передача тепла: кондукция, конвекция, излучение);

- состояние конструкций (конструктивных элементов), в частности речь идет о противопожарных преградах.

2.3.Связь нарушений с последствиями пожара

Вданном случае имеются в виду тяжкие последствия пожара. К ним относятся:

- причинения тяжкого вреда здоровью человека и гибель людей (ст. 219 УК

РФ);

-причинение по неосторожности тяжкого вреда здоровью хотя бы одному человеку либо причинение средней тяжести вреда здоровью двум и более лицам; оставление потерпевших без жилья или средств к существованию; длительная приостановка или дезорганизация работы предприятия, учреждения или организации; длительное отключение потребителей от источников жизнеобеспечения – электроэнергии, газа, тепла, водоснабжения и т.п. (п. 10 Постановление Пленума Верховного Суда Российской Федерации № 14 от 5 июня 2002 г.)

Фактически, эти последствия можно разделить на две группы:

55

1.жизнь и здоровье людей.

2.крупный материальный ущерб, иные последствия экономического характера.

Впервом случае отрабатываются вопросы, связанные с условиями безопасной эвакуации, расчетом опасных факторов пожара, оценкой нормативных требований, обеспечивающих тушение пожара и спасание при пожаре, иными вопросами безопасности людей при возникновении пожара.

Во втором случае, отрабатываются вопросы, связанные с развитием пожара, особенностями хранения и т.д.

56

Приложение

АЛГОРИТМЫ ЭКСПЕРТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Алгоритм проведения экспертизы в ситуации, когда последствия (пожар) не наступили

Судебная нормативная пожарнотехническая экспертиза

Подготовительная стадия. Ознакомление с постановлением о назначении экспертизы, предварительное изучение материалов дела, и вещественных доказательств, выбор плана и методик экспертного исследования

Аналитическая стадия. Изучение нормативных документов, литературных источников. Исследование материалов дела.

Экспертный эксперимент. Проведение экспериментальных исследований. Проведение расчетов и моделирования.

Синтезирующая стадия. Анализ полученной информации, выявление нарушений, установление причинно-следственных связей.

Оценка результатов. Формулирование выводов

57

Схема 1. Проверка генерального плана объекта

Рассмотрение материалов дела:

- проектной документации (общая пояснительная записка, чертежи ситуационного плана, генерального плана с планировочными отметками территории и др.)

- контрольно-наблюдательного дела (материалов последних плановых и контрольных проверок) и др.

Сбор данных о размещении зданий и сооружений, расположении въездов, дорог, проездов и др.

При недостатке информации:

-запрос необходимых данных и материалов;

-выезд на объект (осмотр, выполнение необходимых замеров, фото и

видеосъемка)

Проверка соответствия противопожарных разрывов, въездов и подъездов к зданию требованиям нормативных документов по пожарной безопасности

Формирование вывода о соответствии предусмотренных на объекте противопожарных разрывов, подъездов и въездов требованиям нормативных документов по пожарной безопасности

59

Проверка соответствия противопожарных разрывов, въездов и подъездов к зданию или сооружению требованиям нормативных документов по пожарной безопасности

60