Improvement methodology for de-termining the calculated value of the fire risk in buildings and structures based on stochastic description of determining their processes and trees events

It was analyzed the current state of methodology for determining the estimated value of fire risk in buildings, structures and fire compartments of different classes of functional fire hazard (Annex to the Order of the Ministry of Emergency Situations of Russia on 30.06.2009 No. 382 as amended on 02.12.2015). It was founded that the main parameters used in the procedure are random variables and functions, describing stochastic processes in nature. In the same procedure there are used deterministic parameters of the calculated values, which can sometimes lead to the actual non-compliance with the normative values of individual fire risk. It is shown that the probability of evacuation, accepted under certain conditions equal to 0.999, shall be provided and calculated taking into account the random nature of the spread of fire hazards and processes evacuation during fires, fire safety characteristics of the system objects. It is proposed to improve the methodology for assessing individual fire risk for public facilities in the following areas: 1) improved methods of structure; 2) consideration of the stochastic nature of the input factors affecting the magnitude of the fire risk; 3) accounting for stochastic processes of evacuation, the emergence and spread of fire hazards in the way of evacuation; 4) extension of the list of input factors that affect the value of fire risk, based on their probability characteristics. In this case the object is given a list of fire scenarios, which is described as an event tree. To simplify accounting stochastic computational variables and processes dynamics hazards of fire and evacuation of magnitude Q_v individual fire risk assessment proposed to be carried out in two stages. In the first stage, covering the calculated variants of fire scenarios, the probability of a successful evacuation Ver( t_bl > t_se + t_e ), where t_bl - while blocking dangerous factors of fire escape routes; t_se - the start time of the evacuation; t_e - time of the evacuation can be carried out Monte Carlo using simulation systems. In the second stage payment identified in the first phase of extreme situations is carried out using the specified models, fully taking into account the specifics of the individual movements of people that make up the flow of evacuees in this building, and possible dynamics of fire hazards taking into account peculiarities of functioning of its engineering systems. The proposals on improvement of individual risk methods allow to increase the reliability and accuracy of the estimates, although stipulate additional requirements in terms of knowledge of random variables of input factors distributions.

индивидуальный пожарный риск, вероятностно-стохастический анализ, дерево событий, сценарии пожаров, вероятность эвакуации, методика, расчет, пожарный риск, individual fire risk, probabilistic and stochastic analysis, tree event, fire scenarios, probability of evacuation, calculation methods of fire risk

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ (в ред. от 03.07.2016). URL: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения: 15.11.2016).

2. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений : Федер. закон от 30.12.2009№384-ФЗ (в ред. 2016) // Российская газета. -31.12.2009.-№ 255.

3. Отехническом регулировании : Федер. закон от 27.12.2002№ 184-ФЗ (в ред. 2016) // Российская газета. -2002.-№ 245.

4. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности : приказМЧСРоссии от 30.06.2009 № 382; введ. 30.06.2009.-М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

5. Изменения, вносимые в приказ МЧС России от 30.06.2009 № 382 : приказ МЧС России от 02.12.2015 № 632. URL: http://www.consultant.ru/document/cons/doc/LAW/191988/ (дата обращения: 04.01.2016).

6. Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков / Пер. с англ.-М. : Мир, 1966.-288 с.

7. Холщевников В. В., Самошин Д. А., Белосохов И. Р., Истратов Р. Н., Кудрин И. С., Парфёненко А. П. Парадоксы нормирования обеспечения безопасности людей при эвакуации из зданий и пути их устранения // Пожаровзрывобезопасность. -2011. -Т. 20, № 3. -С. 41-51.

8. Холщевников В. В., Самошин Д. А., Белосохов И. Р., Истратов Р. Н., Кудрин И. С., Парфёненко А. П. Парадоксы нормирования обеспечения безопасности людей при эвакуации из зданий и пути их устранения (окончание) // Пожаровзрывобезопасность. -2011. -Т. 20, № 4. -С. 31-39.

9. МГСН 4.19-2005. Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве.-Введ. 28.12.2005 // Вестник Мэра и Правительства Москвы. -2006.-№ 7.

10. Пособие по применению “Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности” / А. А. Абашкин и др. -2-е изд., испр. и доп. -М. : ВНИИПО, 2014. -226 с.

11. Буга П. Г. Исследование пешеходного движения в городских узлах : дис.…канд. техн. наук.- М. : МИСИ, 1974.

12. Предтеченский В. М., Милинский А. И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков : учебное пособие для вузов. - 2-е изд., доп. и перераб. - М. : Стройиздат, 1979. -375 с.

13. Холщевников В. В. Закономерности связи между параметрами людских потоков. Диплом№ 24-S на открытие в области социальной психологии.-М. : Российская академия естественных наук, Международная академия авторов научных открытий и изобретений, Международная ассоциация авторов научных открытий, 2005.

14. Холщевников В. В., Гилетич А. Н., Ушаков Д. В., Парфёненко А. П. Общая закономерность изменения параметров движения людских потоков различного функционального контингента в зданиях и сооружениях // Пожаровзрывобезопасность. -2011. -Т. 20, № 12. -С. 32-41.

15. Никонов С. А. Разработка мероприятий по организации эвакуации при пожарах в зданиях с массовым пребыванием людей на основе моделирования движения людских потоков : дис.…канд. техн. наук. -М. : ВИПТШ МВД СССР, 1985.

16. Костерин И. В. Оценка вероятности эвакуации людей при пожарах из зданий с многосветными пространствами : дис. …канд. техн. наук. -М. : ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2012.

17. Кудрин И. С. Влияние параметров движения людских потоков при пожаре на объемно-планировочные решения высотных зданий : дис. …канд. техн. наук. -М., 2013. -190 с.

18. Заикин С. В., Бушманов С. А., Парфёненко А. П., Белосохов И. Р. Обеспечение безопасности людей при пожарах в зданиях посредством применения самоспасателей. Часть 3. Результаты испытаний и их обсуждение // Пожаровзрывобезопасность. -2011. -Т. 20, № 4. -С. 25-30.

19. Присадков В. И., Муслакова С. В., Костерин И. В., Фадеев В. Е., Шамаев А. М. Расчетные оценки эффективности тушения пожара в очаге внутренним противопожарным водопроводом // Пожарная безопасность. -2017.-№ 1 (принята к печати).

20. Шебеко Ю. Н., Гордиенко Д. М., Некрасов В. П., Гилетич А. Н. Оценка влияния автоматических установок пожаротушения на величину пожарного риска для производственных объектов // Пожарная безопасность. -2011.-№ 1. -С. 72-83.

21. Шебеко Ю. Н., Гордиенко Д. М., Шебеко А. Ю., Дроздов А. Е., Кириллов Д. С., Гилетич А. Ю. Совершенствование методов определения расчетных величин пожарного риска для производственных объектов // Пожарная безопасность. -2011. -№ 3. -C. 57-65.

22. Самошин Д. А.Квопросу о защите людей техническими средствами пожарной автоматики // Пожаровзрывобезопасность.- 2015.-Т. 24,№12.-С. 53-59. DOI: 10.18322/PVB.2015.24.12.53-59.

23. Kholshсhevnikov V. V., Samoshin D. A., Parfyonenko A. P., Belosokhov I. R. Study of children evacuation from pre-school education institutions // Fire and Materials. - 2012. - Vol. 36, No. 5-6. - Р. 349-366. DOI: 10.1002/fam.2152.

24. Kholshchevnikov V. V., Samoshin D. A., Istratov R. I. The problems of elderly people safe evacuation from senior citizen health care buildings in case of fire // Human Behaviour In Fire : Proceedings of 5th International Symposium. -Cambridge, UK, 2012. -P. 587-593.

25. Холщевников В. В., Самошин Д. А., Парфёненко А. П., Кудрин И. С., Истратов Р. Н., Белосохов И. Р. Эвакуация и поведение людей при пожарах : учебное пособие.-М. : АГПСМЧСРоссии, 2015. -260 с.

26. Костерин И. В., Присадков В. И., Лицкевич В. В. Вероятностная модель оценки времени блокирования эвакуационных путей при развитии пожара в зданиях с многосветными пространствами // Пожаровзрывобезопасность. -2012.-Т. 21, № 12. -С. 45-48.

27. Самошин Д. А. Состав людских потоков и параметры их движения при эвакуации.-М. : АГПС МЧС России. 2016.-209 с.

28. Лоу А. M., Кельтон В. Д. Имитационное моделирование / Пер. с англ.-СПб. : Питер; Киев : Изд. группа ВНV, 2004.-847 с.

29. Всемирный доклад об инвалидности / Всемирная организация здравоохранения, Всемирный банк. -Мальта, 2012.-350 c.

30. World health statistics(NLMclassification :WA900.1).-Geneva : World Health Organization Press, 2014. -178 p.

31. Thompson P., Nilsson D., Boyce K., McGrath D. Evacuation models are running out of time // Fire Safety Journal. -2015.-Vol. 78. -P. 251-261. DOI: 10.1016/j.firesaf.2015.09.004.

32. Pauls J. L., Fruin J. J., Zupan J. M. Minimum stair width for evacuation, overtaking movement and counterflow- Technical bases and suggestions for the past, present and future // Pedestrian and Evacuation Dynamics / Waldau-Drexler N., Gattermann P., Knoflacher H., Schreckenberg M. (eds.).-Berlin : Springer Verlag, 2005.-P. 57-69. DOI: 10.1007/978-3-540-47064-9/5.

33. Истратов Р. Н. Исследование возможностей спасения при пожаре немобильных людей из стационаров лечебно-профилактических и социальных учреждений // Пожаровзрывобезопасность. -2014. -Т. 23, № 6. -С. 54-63.

34. Степанов А. Ю., Михеев Д. В. Актуальные задачи технического нормирования в области создания безбарьерной среды // Проектирование комфортной, безопасной и доступной среды. Актуальные вопросы нормирования : научно-практическая конференция / Минстрой России; Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве. -М., 2016.