Проектирование контуров управления в пожарно-спасательных подразделениях при ликвидации пожаров в зданиях с вентилируемыми фасадными системами

Введение. Статья затрагивает слабо структурированную проблему управления пожарно-спасательными подразделениями в специфических условиях — ликвидации пожаров в зданиях с вентилируемыми фасадными системами.

Цель. Формирование контуров управления в пожарно-спасательных подразделениях с учетом особенностей распространения горения в зданиях с вентилируемыми фасадными системами (ВФС).

Задачи. Разработка классификации сценариев развития пожара; определение ключевых управляющих параметров; создание архитектуры адаптивной системы управления; формализация алгоритма тушения.

Теоретические основы. Комплексный подход, интегрирующий методы теоретического и эмпирического анализа для решения слабо структурированной проблемы управления пожарно-спасательными подразделениями (ПСП) при ликвидации пожаров в зданиях с ВФС. Объект исследования — процессы управления при тушении пожаров. Предмет — методы и алгоритмы управления пожарно-спасательными подразделениями. Методы — системный анализ, математическое моделирование, статистическая обработка данных, теория управления.

Аналитическая часть. Анализ пожаров в ВФС, моделей распространения огня (CFD, FDS), сравнение методов подачи огнетушащих веществ; трехмерная классификация по характеру воздействий (детерминированные, стохастические, нелинейные), сложности системы «пожар – подразделение» и уровню информированности.

Результаты и обсуждение. Формализованные исходные данные (количественные и качественные) для поддержки решений руководителем тушения/штабом; классификация сценариев пожара; ключевые параметры; архитектура адаптивной системы с детерминистическо-вероятностными моделями; алгоритм тушения как базовая последовательность боевых действий с обратной связью. Новизна — формализация процессов на основе трехмерной классификации.

Заключение. Традиционные методы требуют доработки для ВФС; доказана целесообразность адаптивных сетецентричных моделей. Методология сокращает время ключевых решений на 20–30 % (по моделированию) за счет унификации сценариев и алгоритмов. Перспективы — программный комплекс для имитационного моделирования.

1. Жучков В.В., Петербургский Д.А., Хвостов А.И. Ограничение распространения пожара в зданиях с наружными теплоизоляционными панелями и навесными вентилируемыми фасадами // Актуальные вопросы совершенствования инженерных систем обеспечения пожарной безопасности объектов : сб. мат. VII Всеросс. науч.-практ. конф., посвящ. 30-й годовщине МЧС России. Иваново : Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2020. 495 с. EDN UEUAVW.

2. Богданова Г.А. Анализ причин возникновения пожаров в зданиях с системами навесных вентилируемых фасадов // Национальная Ассоциация Ученых. 2023. № 94–2. С. 43–48. DOI: 10.31618/nas.2413-5291.2023.2.94.798. EDN KFXRAR.

3. Гундар С.В., Денисов А.Н., Пигусов Д.Ю., Коробко В.Б. Изучение стадий пожаров как граничных условий модели управления тушением пожаров в жилых зданиях // Технологии техносферной безопасности. 2017. № 5 (75). С. 25–34. EDN WDBFRJ.

4. Yaman M., Demirel F. Cephelerde Yangın Güvenlik Önlemleri ve Mevzuatların Karşılaştırmalı Analizi // Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik ve Tasarım Dergisi. 2020. No. 2 (1). Pp. 88–108. URL: https://www.researchgate.net/publication/342159725_Cephelerde_Yangin_Guvenlik_Onlemleri_ve_Mevzuatlarin_Karsilastirmali_Analizi

5. Srivastava G., Nakrani D., Ghoroi Ch. Performance of Combustible Facade Systems with Glass, ACP and Firestops in Full-Scale, Real Fire Experiments // Fire Technology. 2020. No. 56 (4). Pp. 1575–1598. DOI: 10.1007/s10694-019-00943-4. EDN OQZNST.

6. Čolić A., Pečur I.B. Influence of Horizontal and Vertical Barriers on Fire Development for Ventilated Façades // Fire Technology. 2020. No. 56 (1). Pp. 1725–1754. DOI: 10.1007/s10694-020-00950-w

7. Giraldo M.P., Lacasta A.M., Avellaneda J., Burgos C. Computer-simulation study on fire behaviour in the ventilated cavity of ventilated façade systems // MATEC Web of Conferences. 2013. No. 9. P. 03002. DOI: 10.1051/matecconf/20130903002

8. Kokogiannakis G., Strachan P. Modelling of double ventilated facades according to CEN Standard 13790 method and detailed simulation // Low Energy Cooling and Advanced Ventilation Technologies in the 21st century : Proceedings of Building 2nd PALENC Conference and 28th AIVC Conference. Heliotopos Conferences. 2007. URL: https://www.researchgate.net/publication/277180775_Modelling_of_double_ventilated_facades_according_to_CEN_Standard_13790_method_and_detailed_simulation

9. Sotelo-Salas C., Esparza-López C.J., Escobar-del Pozo C. Comportamiento Térmico de fachada ventilada opaca en clima cálido seco extremo // Revista de Arquitectura y Diseño. 2019. No. 3. Pp. 20–28. DOI: 10.35429/JAD.2019.10.3.20.28

10. Korkmaz E., Çalışkan M. Havalandırmalı Giydirme Cephe (Rainscreen) Sistemlerinde Yangın Yayılımının Deneysel Çalışmalar ve Gerçek Olaylar Üzerinden Karşılaştırılması // Kent Akademisi Dergisi. 2023. No. 16 (1). Рр. 632–661. DOI: 10.35674/kent.1189291

11. Asimakopoulou E.K., Kolaitis D.I., Founti M.A. Experimental investigation of the “Ventilated Façade” system performance under fire conditions // Proceedings of the World Sustainable Energy Days (WSED). Wels, Austria, 2016. Pp. 124–133. URL: https://www.researchgate.net/publication/294721339_Experimental_investigation_of_the_Ventilated_Facade_system_performance_under_fire_conditions

12. Rukavina M.J., Carević M., Pečur I.B. FIRE PROTECTION OF FAÇADES, The Guidelines for Designers, Architects, Engineers and Fire Experts. Zagreb, Croatia : The University of Zagreb, The Faculty of Civil Engineering, 2017. Р. 64. URL: https://www.researchgate.net/publication/343236373_FIRE_SAFETY_FACADES_DESIGN_-_The_case_study_of_an_office_tower_in_Milan

13. Иванова Ж.В., Богданова Г.А. Обеспечение пожарной безопасности навесных фасадов // Инновационное развитие регионов: потенциал науки и современного образования : мат. VI Нац. науч.-практ. конф. Астрахань : Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2023. № 6. С. 35–39. EDN KHRDBB.

14. Явтушенко Е.Б., Петроченко М.В. Диффузорная конструкция навесного вентилируемого фасада // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 8. С. 38–45. DOI: 10.5862/MCE.43.6. EDN RQAJRP.

15. Табунщиков Ю.А., Шилкин Н.В. Аэродинамика высотных зданий // Academia. Архитектура и строительство. 2007. № 2. С. 81–85. EDN IBIYDP.

16. Елфимова М.В., Елфимов Н.В. О вопросах пожарной и промышленной безопасности при использовании навесных вентилируемых фасадов // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России : науч.-аналит. журнал. 2017. № 4. С. 50–57. EDN YRHNPP.

17. Панкрушин А.А. Некоторые аспекты устройства вентилируемого фасада // Стройпрофиль. 2004. № 8–04. URL: https://stroyprofile.com/archive/1522

18. Елохов А.Е., Верховский А.А., Борисов В.А. Сравнение эффективности схем утепления в системах навесных вентилируемых фасадов // Academia. Архитектура и строительство. 2018. № 4. С. 116–122. DOI: 10.22337/2077-9038-2018-4-116-122. EDN YWTYRV.

19. Денисов А.Н., Джангиев Р.Н., Усманов Р.А. Задача управления пожарно-спасательными подразделениями при эвакуации и спасании людей из многоэтажных зданий // Технологии техносферной безопасности. 2017. № 1 (71). С. 197–204. EDN ZDRKDL.

20. Максимкин В.А., Иванов А.В., Денисов А.Н., Данилов М.М. Поддержка управленческого решения при спасении человека с использованием аварийно-спасательных средств в зданиях повышенной этажности //Студенческий форум. 2023. № 3–1 (226). С. 5–11. EDN ORTWWR.

21. Зеленков С.А., Подгрушный А.В., Денисов А.Н., Бордик Р.И. Комбинированный метод тушения пожаров в высотных зданиях с использованием насосно-рукавной системы высокого давления // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017. № 26 (8). С. 56–64. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.08.56-64. EDN ZTUOXX.

22. Максимкин В.А., Гладченко В.Я. Определение возможной площади тушения навесного (вентилируемого) фасада при подаче огнетушащих средств одним специализированным высотным механизмом // Молодые ученые в решении актуальных проблем безопасности : мат. VI Всеросс. науч.-практ. конф. Железногорск : ФГБОУ «Сибирская пожарно-спасательная академия» Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации стихийных бедствий, 2024. С. 330–334. EDN HXORXJ.

23. Денисов А.Н., Садыков И.И., Данилов М.М., Кляузов А.Ю., Шевцов М.В., Мареев М.А. Алгоритмизация ведения боевых действий по тушению пожаров в инфекционных отделениях медицинских учреждений // Известия Юго-Западного государственного университета. 2024. № 28 (3). С. 184–200. DOI: 10.21869/2223-1560-2024-28-3-184-200. EDN FXYMNM.