ПРОБЛЕМАТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ РАЗВИТИЯ ПОЖАРА

PROBLEMS OF AUTOMATED MODELING OF THE DYNAMICS OF FIRE DEVELOPMENT

По данным МЧС России на территории Российской Федерации в среднем по стране происходит 1100 пожаров ежедневно. За 2021 год произошло 390411 пожаров, на которых погибло 8416 человек и травмировано 8403 человека, спасено 35487 человек. Распределение общего количества пожаров по группам объектов, представлено на рисунке 1.

 

Рис.1-Распределение пожаров по группам объектов[1]

Из данной диаграммы видно, что 35,5% пожаров от общего числа возникает в зданиях и сооружениях. Действующая противопожарная политика в первую очередь направлена на обеспечение пожарной безопасности граждан страны и сохранения материальных ценностей. В связи с чем, в различных нормативных документах закреплены требования о пожарной безопасности зданий и сооружений с учетом максимально эффективной эвакуации людей с этих объектов при возникновении пожара и до достижения им критических показателей[2].

В свою очередь разработка наиболее оптимальных объемно-планировочных решений зданий или применение тех или иных способов противопожарной защиты определяется временем, необходимым для эвакуации людей при возникновении пожара. Проблематика моделирования динамики развития пожара и возникновения опасных факторов при эвакуации людей  остается в рамках постоянно изучаемой тематики. Спорность вопросов возникает при расчетах пределов огнестойкости строительных конструкций, прогноза развития пожара, критической продолжительности пожара и определение времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара в зданиях и сооружениях. Вопрос точности расчетов является ключевым в обеспечении безопасности эвакуации людей, так как недооценка пожарной опасности, точно так же как и переоценка могут в итоге привести к социальным и экономическим потерям[3].

На практике точность расчетов динамики развития пожара и возникновения опасных факторов в большей степени зависит от методики расчета и исходных данных, используемых при расчетах. Современные методики прогнозирования развития пожара базируются на математических составляющих описывающих изменения параметров среды в общем виде при возникновении пожара с течением времени, кроме того они учитывают изменение состояния окружающих конструкций и различных технологических элементов, находящихся в здании или сооружении во время пожара.

В век информационных технологий и автоматизации процессов, обработка информации занимает от доли секунд до минуты, а программное обеспечение позволяет проводить базовые расчеты с выводом результатов в виде отчета и формирования необходимой документации.

В этой связи, активное применение в расчетах прогнозирования пожара нашли различные программные продукты, позволяющие моделировать процесс развития пожара. Компьютерные программы на практике реализуют математические модели прогнозирования пожара путем вычисления по различным сценариям пожара и выводом полученных данных на рабочий интерфейс с графическими блоками.

Например, современные программные комплексы позволяют создавать, редактировать и анализировать сложные модели развития пожара. Параллельно производить вычисления, изучая и модернизирую геометрию объектов (при проектировании). В современных программных продуктах внедрено использование модуля HVAC, позволяющего учитывать системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Все эти элементы создаются, визуализируются и редактируются в рамках графического интерфейса программ как в 2D, так и в 3D – форматах[5].

Использование программных продуктов и моделирования для прогнозирования динамики развития пожара в зданиях и сооружениях  позволяет быстро спрогнозировать возможность возникновения пожара, смоделировать динамику параметров, а визуализация в свою очередь, позволяет наблюдать за процессом развитии пожара, углубляясь в отдельные аспекты процесса.

Однако, необходимо отметить, что уровень безопасности людей при возникновении пожара и возможной эвакуации зависит от достоверности результатов вычисления и алгоритмов программного обеспечения.

Одной из важных проблем является достоверность начальных вводимых параметров для расчета и ограничения расчетов в самих программных продуктах, а так же алгоритм расчета, выбранный разработчиками при формировании математического моделирования развития пожара. Различия между измеряемыми показателями и вычисляемыми в процессе пожара учеными объяснялось турбулентностью, но до сих пор нет универсальной модели турбулентности, внедренной в расчеты процесса развития пожара[4].

Для более детального анализа программного обеспечения необходимо экспериментальное исследование и сравнение расчетов на базе одного объекта. Исследование одного объекта  с использованием различных IT программ позволит вывести статистические показатели и оценить положительные и отрицательные стороны программных продуктов, используемых для прогнозирования развития пожара.

 

Литература    

  1. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2021 году» / - М.: МЧС России. ФГБВОУ ВО «АГЗ МЧС России», 2022, 324 с.
  2. Федеральный закон Российской Федерации от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» // Российская газета - Федеральный выпуск №4720 от 01.08.2008.
  3. Прогнозирование опасных факторов пожара: конспект лекций / С. Ф. Храпский.– Омск : Изд-во ОмГТУ, 2012 – 80 c.
  4. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: учебное пособие / Ю.А. Кошмаров. Академия ГПС МВД России. Москва, 2000. -118 с.
  5. Кошелев А.С. Применение программных продуктов для моделирования опасных факторов пожара в общественных зданиях /А.С. Кошелев., Г.А. Переладов. – Текст: переработанный // Молодой ученый.-2022.-№4 (339). – с.57-61.