Интеллектуальная система оповещения и управления эвакуацией людей на основе BIM – моделирования - Информационный портал

Интеллектуальная система оповещения и управления эвакуацией людей на основе BIM – моделирования

http://old.urbanexperts.co

http://old.urbanexperts.co

20 Марта 2019

Интеллектуальная система оповещения и управления эвакуацией людей на основе BIM – моделирования

Несмотря на некоторые экономические трудности, в настоящее время в нашей стране в крупных городах и населенных пунктах ведется активное строительство различных по масштабу и назначению гражданских (жилых, общественных, административных) и промышленных (производственных, складских) зданий и сооружений.

Многие из них относятся к категории объектов с массовым пребывание людей (МПЛ). Абсолютное большинство таких объектов являются многоэтажными и имеют в своей основе сложные комбинированные объемно-планировочные и конструктивные решения, реализованные с использованием типовых и уникальных строительных конструкций из строительных материалов с различными свойствами пожарной опасности.

В случае возникновения чрезвычайных ситуаций на таких объектах, осо-бенно связанных со взрывами и крупными пожарами, организация своевременной эвакуации людей становится чрезвычайно проблематичной. Этот факт объясняется функциональной спецификой объектов, связанной с высокой концентрацией различной пожарной нагрузки на ограниченных площадях, блокировкой части эвакуационных и аварийных выходов на объектах вследствие воздействия на них и соответствующие пути эвакуации опасных факторов пожара (ОФП) с критичными для жизни и здоровья людей параметрами, а также неэффективными, с точки зрения своевременной эвакуации, действиями людей различных возрастных групп и категорий мобильности, постоянно или временно находящихся на объектах.

Основные требования к СОУЭ изложены в своде правил СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре».
В данном своде правил определено, что основной задачей СОУЭ является своевременное оповещение людей о пожаре, а также информирование о путях безопасной и своевременной эвакуации с целью предотвращения воздействия на людей проявлений ОФП.
Оповещение людей о пожаре осуществляется передачей звуковых и/или световых сигналов в помещения, трансляцией речевой информации о необходимости и путях эвакуации. Управление эвакуацией осуществляется посредством передачи по СОУЭ специально разработанных текстов, направленных на предотвращение паники и других явлений, усложняющих процесс эвакуации, трансляции текстов, содержащих информацию о необходимом направлении движения, включения световых указателей направления движения и дистанционного открывания дверей дополнительных эвакуационных выходов.

Согласно СП 3.13130.2009 современные отечественные СОУЭ делятся на 5 типов в зависимости от:
• выполняемых функций (оповещение о пожаре и управление эвакуацией);
• способа оповещения (звуковой, речевой, световой);
• очерёдности оповещения и разделения здания на зоны пожарного оповещения (люди оповещаются одновременно, только в одном помещении, только в части здания, сначала обслуживающий персонал, а затем все остальные по специально разработанной очередности);
• возможности реализации нескольких вариантов эвакуации из каждой зоны пожарного оповещения;
• наличия обратной связи зон пожарного оповещения с помещением пожарного поста-диспетчерской.

Несмотря на широкую номенклатуру современных СОУЭ и их разнообразные функциональные возможности, обеспечить их высокоэффективную работу в условиях чрезвычайных ситуаций на сложных объектах с МПЛ не всегда удается.

Одним из последних и наиболее резонансных примеров такой малоэффективной работы СОУЭ на объектах с МПЛ, является трагедия в торговом центре «Зимняя вишня», в Кемерово 25 марта 2018 года, унесшая жизни более 60 человек.

Эффективное решение проблемы снижения пожарного риска, количества человеческих жертв и материального ущерба требует поиска новых высокотехнологичных решений и подходов, обеспечивающих защиту посетителей объектов с массовым пребыванием людей в полуавтоматическом и автоматическом режимах с оперативным учетом динамики ОФП и меняющихся параметров объектов защиты. Также, при этом, обязательному учету должны подлежать следующие особенности подобных объектов:
1. Здания с МПЛ (торгово-развлекательные комплексы, спортивные сооружения, крупные медицинские центры и т.п.) занимают огромные площади, в них одновременно могут находиться десятки тысяч человек.
2. Конструктивные и объемно-планировочные решения зданий основаны на использовании строительных конструкций с невысокой огнестойкостью (металлические несущие и ограждающие конструкции, конструкции с использованием полимерных материалов и т.п.).
3. Возраст людей, находящихся в зданиях с МПЛ, составляет очень широкий диапазон. Это могут быть грудные дети с родителями, дети дошкольного и школьного возраста, люди других возрастных категорий, включая пожилых. Возможно присутствие людей с ограниченными физическими возможностями. Возраст и физическое состояние отражаются не только на скорости движения людского потока в случае эвакуации, но и на психофизиологическом состоянии и особенностях поведения в стрессовой ситуации.
4. В подобных зданиях имеется большое количество помещений различного функционального назначения с различной степенью пожарной опасности.
5 Обычно в таких зданиях (прежде всего в наиболее многочисленных торгово-развлекательных комплексах (ТРК)) имеются огромные торговые площади и большое количество складских помещений для хранения и реализации товаров с постоянным наличием большого количества людей.
6. При больших площадях торговых помещений зоны прямой видимости для находящихся в них людей ограничены многочисленными стеллажами с товарами и секционными перегородками.
7. В зданиях с МПЛ люди находятся в различном эмоциональном состоя-нии, что связано с наличием помещений различного функционального назначе-ния.

В виду указанных особенностей и большого многообразия различных типов помещений в зданиях с МПЛ в случаях возникновения пожара или других чрезвычайных ситуаций необходимо разделение здания на зоны оповещения для организации эффективной эвакуации людей.

В каждом конкретном случае необходимое количества зон оповещения должно формироваться динамически с учетом масштабов и опасности развития чрезвычайной ситуации и индивидуальных особенностей объекта (например – по этажам, по пожарным отсекам и т.п.).

Исходя из указанных требований, можно сделать вывод, что современные и перспективные СОУЭ сложных объектов с МПЛ должны обладать собственными интеллектуальными возможностями, как на уровне централизованного управления всей системой, так и на уровне отдельных периферийных устройств - датчиков, оповещателей и другого оконечного оборудования, объединенных между собой в единую интеллектуальную самоорганизующуюся сенсорную сеть.

В ходе проведенных исследований установлено, что первым шагом в реализации интеллектуальных СОУЭ нового поколения, обеспечивающих максимально полный учет особенностей функционирования сложных и масштабных объектов с МПЛ, должна стать разработка цифровых моделей (цифровых двойников), сопровождающих эксплуатацию каждого объекта защиты на всех стадиях его жизненного цикла (ЖЦ).

В основу разработки и использования таких моделей может быть положена BIM-технология (Building Information Modelling – информационное моделирование зданий), представляющая собой современную методологию создания и использования единой, структурированной и взаимосвязанной информационной модели (BIM-модели) объектов защиты, процессов их ЖЦ, включая различные чрезвычайные ситуации (ЧС).

В составе указанной системы можно выделить следующие основные компоненты:
• центральная подсистема управления мониторингом пожарной безопасности объекта, оповещением и эвакуацией людей;
• подсистема формирования, модификации и управления BIM-моделью объекта с МПЛ;
• подсистема контроля трафика посетителей объекта с МПЛ;
• подсистема мониторинга температурного режима электроустановок объекта;
• подсистема контроля безопасности большепролетных строительных кон-струкций;
• подсистема динамического формирования зон оповещения;
• подсистема автоматического контроля и управления аппаратными сред-ствами пожарной сигнализации, оповещения, управления эвакуацией, ды-моудаления и автоматического пожаротушения объекта защиты;
• аппаратные средства динамических зон оповещения 1– N.

Все перечисленные подсистемы, входящие в структурный состав предлагаемой СОУЭ, позволяют максимально эффективно реализовывать планы эвакуации с учетом любых конструктивных и объемно-планировочных особенностей объектов с МПЛ, соответствуют и удовлетворяют требованиям основных нормативных документов, наиболее важными среди которых являются: Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», ГОСТ Р 53325-2012 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний», Свод правил СП.3.131.30.2009 «Системы противопожарной защиты. Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности».

Таким образом, применение на современных объектах с массовым пребыванием людей СОУЭ на основе BIM-моделирования и с предлагаемыми структурными и функциональными особенностями должно способствовать значительному повышению эффективности принятия управленческих решений по организации безопасной эвакуации людей и спасению материальных средств.

Актерский Юрий Евгеньевич, доктор военных наук, профессор кафедры пожарной безопасности зданий и автоматизированных систем пожаротушения Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России;

Терехин Сергей Николаевич, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры пожарной безопасности зданий и автоматизированных систем пожаротушения Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России;

Лепетюхин Артем Вячеславович, руководитель «Научно-производственного объединения предупреждения чрезвычайных ситуаций» Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России;

Сорокина Ирина Валерьевна магистрант кафедры пожарной безопасности зданий и автоматизированных систем пожаротушения Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России.

Источник:  https://igps.ru/
Короткая ссылка на новость: https://www.nstar-spb.ru/~pPOG1


Газета «Санкт-Петербургский вестник высшей школы»

Санкт-Петербургский вестник высшей школы

музыкальный вестник