автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка рекомендаций по повышению эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности

Введение.

Гдава I. Попарная опасность в зданиях повышенной этажности и эффективность технических систем противопожарной защиты.

§ 1.1. Особенности попарной опасности в зданиях повышенной этажности.

§ 1.2. Влияние эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты на пожарную безопасность в зданиях повышенной этажности.

Выводы по главе I.-.

Глава П. Математическое описание процесса функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

§ 2.1. Структура технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и оттенка эффективности их функционирования.

§ 2.2. Разработка математической модели процесса функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Выводы по главе П.

Глава Ш. Исследование статистических характеристик процесса возникновения пожаров и загораний в зданиях повышенной этажности и отказов в технических системах противопожарной защиты.

§ 3.1. Методика сбора статистических данных по пожарам и загораниям в зданиях повышенной этажности и отказам в технических системах противопожарной защиты

§ 3.2. Исследование потока пожаров и загораний в жилых зданиях повышенной этажности.

§ 3.3. Определение характеристик законов распределения наработок между отказами в системах подпора воздуха и дымоудапения.

§ 3.4. Определение доверительных Гранин для параметров потоков отказов систем подпора воздуха и дымоуда пения.

Выводы по главе III.

Глава 1У. Разработка решений и математических моделей оценки эффективности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

§ 4.1. Принципы построения систем автоматического контроля работоспособности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

§ 4.2. Оценка эффективности применения временного резервирования как метода повышения надежности исследуемых систем.

§ 4.3. Модель оптимизации резервного состава элементов технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

§ 4.4. Опенка социальной эффективности решений по повышению надежности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

§ 4.5. Рекомендации по повышению эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Выводы по главе 1У

В"Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года", принятых на ХХУ1 съезде КПСС, указывается на необходимость улучшения про-ектно-сметного дела и на усиление ответственности за обеспечение высокого технического и экономического уровня проектов [I]. Одним из важнейших критериев, оценивающих уровень проектов зданий, является степень обеспечения безопасности для людей, находящихся в этих зданиях. В 1977 г. Совет Министров СССР рассмотрел положение дел с обеспечением пожарной безопасности в стране и принял Постановление от 15 июля 1977 года № 654 "О мерах по повышению пожарной безопасности в населенных пунктах и на объектах народного хозяйства", где обратил внимание на серьезные недостатки в обеспечении пожарной безопасности городов и других населенных пунктов, в том числе и зданий с массовым пребыванием людей, к каким относятся и здания повышенной этажности.

В том же документе отмечено также, что причинами многих крупных пожаров явилась эксплуатация оборудования с низким уровнем противопожарной защиты.

А между тем, как отмечается в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 гг. и на период до 1990 г.", принятых на ХХУ1 съезде КПСС, жизнь настоятельно требует "совершенствовать стандарты и технические условия на готовую продукцию, комплектующие изделия." [ I].

Основными направлениями развития народного хозяйства СССР предусматривается также "повысить технический уровень и качество продукции машиностроения, средств автоматизации и приборов, значительно поднять экономичность и производительность выпускаемой техники, ее надежность и долговечность"

А в докладе Председателя Совета Министров СССР товарища Н.А.Тихонова ХХУ1 съезду КПСС прямо указано, что "надо ужесточить систему оценки технического уровня машин и оборудования" [ I].

Особенно остро проблема обеспечения безопасности людей встает при проектировании и эксплуатации зданий повышенной этажности. Рост этажности застройки - это общепризнанная устойчивая тенденция развития крупных и средних городов во всем мире, обусловленная соображениями экономичности в строительстве и эксплуатации. Особенно наглядно это видно в крупных городских агломерациях и системах расселения, где возрастают затраты на освоение земли и инженерное оборудование зданий [5б].

XX век характеризуется быстрым увеличением числа городов с .миллионным населением. В 1920 г. их было 25, в 1950 г. - 90, в I960 г. - 140, в 1970 г. - свыше 150 [38]. В развитых странах на долю городов придется к концу XX века три четверти всего населения, а в развивающихся - около половины всего населения [57].

Тенденция роста этажности застройки городов особенно наглядно прослеживается на примере жилой застройки (по данным ЦСУ СССР % к итогу): площадь жилых домов 10 этажей и более возросла с 3% в 1971 г. до 10% в 1978 г., т.е. увеличилась более чем в три раза [58].

По данным ГУПО МВД СССР [з], в настоящее время в СССР насчитывается в общей сложности 8709 зданий повышенной этажности (10 этажей и выше), из них большая часть является жилыми ЗПЭ (8126) и лишь незначительная доля приходится на общественные (583 здания). Следует, кстати, отметить, что наибольший процент в массовом жилищном строительстве в крупных городах страны составляют 9-этажные дома. В Москве процент 9-этажных домов составляет 47-49% [в],

I т о / в крупнеиших городах с населением свыше I млн. жителей (кроме Москвы, Ленинграда и Киева) - 51-53% и в крупных городах с населением от 500 тыс. до I млн. жителей - 38-40%. В ближайщие годы ожидается, что процент 12, 14 и 16-этажных ЗПЭ в общем объеме строительства составит 48-50%, а согласно данным ЦЕШИПградостроительст-ва и ЦНИИЭПжилища удельный вес зданий повышенной этажности в ближайшее время достигнет 85-90$, в целом же по стране 16% [39]. По данным [59] в Москве здания в 16 и выше этажей по количеству общей площади, которая будет вводиться в одиннадцатой и двенадцатой пятилетках, составят 65-70%, в том числе здания свыше 16 этажей -10-15%.

Вывод о том, что жилые ЗПЭ составляют большую часть застройки городов можно сделать по данным, приведенным в приложении № I (по г. Москве).

Строительство многоэтажных (до 20 этажей) зданий оправдано и для больниц: протяженность пути движения медицинского персонала в 7-этажном корпусе составляет 14592 м, тогда как в 17-этажном -6200 м, т.е. в 2,3 раза короче, в том числе для врача - в 2,2 раза, постовой медицинской сестры - в 3 раза [60]. В 17-этажном корпусе значительно короче маршруты передвижения больных: от приемного отделения в 3,6 раза; от физиотерапевтического - в 7,1 раза и т.д.

По состоянию на I января 1981 г. по данным 1УП0 МВД СССР [з], в СССР за 1976-1980 гг. произошло 492 пожара в ЗПЭ и погибло при этом в общей сложности 87 человек, причем в последние годы наблюдается тенденция к увеличению числа жертв от пожаров в ЗПЭ. Так, по данным [73] число погибших при пожарах, в том числе и в ЗПЭ, неуклонно растет. Например, за период с 1968 по 1975 годы число погибших увеличилось: в Австралии - на 12%; Канаде - на 6%; Финляндии - на 23$; Бельгии - на 27$.

В Японии и Англии число жертв ежегодно увеличивается в среднем на 5$ [74] . По данным [79] в СЖ ежегодно происходит около 600 крупных пожаров в многоэтажных зданиях, при которых создается опасность для жизни людей. В (Ж [75] в среднем происходит 170 пожаров на 2000 высотных зданий, а по данным [7б] в США ежегодно погибает 12000 человек и около I млн. получают сильные ожоги и отравления.

Как показывает мировая статистика, большинство людей погибает на пожарах в жилых зданиях. Например, в СМ в 1978 г. погибло 8621 человек, из них 78,5% - в жилых домах [8l] . В штате Вирджиния (СМ) в 1979 г. пожары в жилых зданиях составили 72$ от общего числа пожаров [82] . В 1981 г. в СМ погибло 6700 человек, что на 195 человек (3$) больше, чем в 1980 г., причем 5540 человек погибли при пожарах в жилых зданиях, что составило 82,7$ от общего числа погибших [83] . В 1982 г. в СМ от пожаров в жилых домах погибло 5600 человек, что составляет 92$ погибших при пожарах в зданиях [84] .

Аналогичная тенденция наблюдается и в других странах. В Англии, по данным работы [85] , в 1977 г. при пожарах в жилых зданиях погибло 652 человека, т.е. 11% от общего числа жертв.

В 1978 г. в Англии при пожарах погибло 946 человек, из них 75$ жертв приходится на пожары в жилых зданиях [86]. В целом же по стране при пожарах гибнет около 1000 человек, из них около 800 человек - в жилых зданиях [87] .

По статистическим данным во Франции в 1981 г. в жилых зданиях произошло 31,3$ пожаров. При этом 62$ людей от всего числа погибших погибает в жилых зданиях [88] .

Анализ отечественных статистических данных также подтверждает, что наибольшее число пожаров и жертв от них приходится на жилые здания. За 1966-1976 гг. на поварах в жилых домах в РСФСР погибло 81,4$ людей от общего числа погибших, причем 98$ погибло до прибытия попарных подразделений [61], по данным работы [б2] 50,7$ людей погибло в жилых домах (по СССР за 1974г.). В целом по стране за период с 1974 по 1980 гг. число погибших людей (по отношению к общему числу жертв на пожарах) представлено в таблице.

Таблица.

Число погибших на поварах в жилых домах по СССР (1974-1980 гг.)

Годы 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980

Число жертв,$$ 79,2 80,4 80,1 81,2 80,9 81,4 78,0

Таким образом, количество пожаров в жилых домах составляет не менее 50$ общего числа пожаров (по СССР за 1978,1979 гг.) [63,64], при этом на них погибает в среднем около 80$ от всех погибших на пожарах.

Для сравнения заметим, что за период с 1975 по 1980 гг., согласно статистическим данным, приведенным в [бб], в общественных зданиях ежегодно происходило от 4 до 4,8$ пожаров, т.е. приблизительно в 10 раз меньше, чем в жилых домах. Характерны в этом плане данные, приведенные в приложения .'* 2 и 3 настоящей работы, из которых видно,что вадминистративные ЗПЭ г.Москвы выезды составляют также лишь незначительную часть по сравнению с количеством выездов на пожары и загорания в жилые ЗПЭ за тот же период (1976-1980 годы).

Все это позволяет утверждать, что основное внимание в пповодимых исследованиях следует уделять именно жилым ЗПЭ, тем более, что по данным [з] 21,8$, т.е. почти четверть всех имеющихся в стране систем противодымной защиты в ЗПЭ, не работоспособны.

Последствия пожаров в зданиях повышенной этажности оказали заметное влияние на разработку многих законодательных актов.

В то же время сейчас нет нормативов, определяющих как сам перечень показателей надежности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности, так и допустимые их значения. Это связано с отсутствием в настоящее время достаточно полно разработанных методов оценки эффективности применения систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности, а также научно обоснованных путей ее повышения.

Кроме того существующие методы оценки эффективности применения систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности-, учитывая, с одной стороны, вероятностную природу процесса их функционирования, не выделяют из всего многообразия параметров, влияющих на уровень их эффективности, наиболее существенные. Причиной этого является практически полное отсутствие исследований структурных взаимосвязей элементов в составе комплекса средств по защите людей от опасных факторов пожара.

Вместе с тем уместно отметить, что главным направлением в развитии экономики СССР, намеченным ХХУ1 съездом КПСС, ноябрьским (1982г.), июньским (1983г.), а также последним апрельским (1984г.) Пленумами ЦК КПСС является решительный перевод всего общественного производства на путь интенсивного развития. Причем, анализируя широкий спектр показателей эффективности социалистического производства [22', необходимо иметь в виду, что эта эффективность не сводится исключительно к экономическому итогу. Она включает и эффект социальный, тесно связанный с экономической эффективностью. Поэтому в настоящей работе проведена оттенка социальной эффективности решений по повышению надежности исследуемых систем.

Учитывая сказанное выше мошю следующим образом сформулировать цель и задачи настоящего исследования.

Целью диссертационной работы является разработка методов оценки эффективности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и организационно-технических решений по их совершенствованию.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи диссертационного исследования:

1. Сформулировать основные особенности попарной опасности в зданиях повышенной этажности.

2. Разработать структурную модель технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности я провести анализ эффективности их функционирования.

3. Разработать методы оценки эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

4. Исследовать закономерности потоков вызовов на пожары и загорания в здания повышенной этажности и потоков отказов в технических системах противопожарной защиты в этих зданиях.

5. Разработать модель оптимального выбора резервного состава элементов для рассматриваемых систем.

6. Разработать принципы построения систем автоматического контроля работоспособности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и математической модели эффективности взаимодействия обеих систем.

7. Разработать рекомендации по совершенствованию технических решений по противопожарной защите в зданиях повышенной этажности.

Научная новизна.СФотадулированы особенности пожарной опасности в зданиях повышенной этажности. На основании структурного анализа систем противопожарной защиты данных объектов построены граф и матрицы связей взаимного влияния элементов исследуемых систем.

Показано доминирующее влияние технических систем противопожарной защиты на безопасность людей при пожарах в этих зданиях, что положено в основу разработки организационно-технических решений по дальнейшему совершенствованию противопожарной защиты зданий повышенной этажности.

Разработанная формализованная модель технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и математическая модель процесса их функционирования, а также исследованные закономерности потоков пожаров в ЗПЭ и потоков отказов в реальных системах позволили установить наиболее уязвимые звенья в системах, получить количественные данные по надежности исследуемых систем, сформулировать требования к их надежности и определить направления по совершенствованию эффективности противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Предложена модель повышения эффективности исследуемых систем, основанная на использовании временного резервирования.

Разработан принцип построения систем автоматического контроля работоспособности технических систем противопожарной защиты зданий повышенной этажности, обеспечивающий комплексное решение проблемы повышения надежности и эффективности исследуемых систем.

Разработана модель оценки эффективности системы автоматического контроля работоспособности и модель эффективности воздействия ее на уровень противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Предложена модель оценки социальной эффективности решений по повышению надежности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Разработана методика расчета эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Практическая ценность полученных результатов состоит в следующем:

1. Проведенный структурный анализ взаимных связей элементов в системах противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности позволил сделать вывод о доминирующем влиянии технических систем противопожарной защиты, в частности, автоматического пожаротушения, систем пожарной сигнализации, дымоудаления и подпора воздуха на безопасность людей при пожарах в зданиях повышенной этажности.

2. Полученные количественные данные по эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности, а также установленные закономерности изменения параметров функционирования этих систем позволяют разрабатывать конкретные технические решения, направленные на повышение эффективности исследуемых систем.

3. Выведенные аналитические зависимости позволяют оценивать фактические уровни эффективности существующих технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

4. Принимая во внимание нормативную вероятность воздействия опасных факторов пожара на людей, равную не более 0,000001 в год в расчете на отдельного человека [89], с учетом этажности зданий и числа находящихся в нем людей, были получены приемлемые с практической точки зрения аналитические выражения для такого выбора характеристик функционирования исследуемых систем, позволяющие обеспечить нормативный уровень эффективности.

5. С целью применения полученных зависимостей в широкой инженерной практике все результаты доведены до расчетных формул, удобных для использования в практических расчетах.

6. Предложенный принцип построения систем автоматического контроля работоспособности, действующих совместно с техническими системами противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности, позволяет в значительной степени повысить общую эффективность функционирования всего комплекса.

7. Для всестороннего обоснования принимаемых технических решений по повышению эффективности функционирования исследуемых систем сделана оценка их социальной эффективности с использованием статистических данных, полученных в данной работе.

8. С целью конкретизации и объединения всех результатов проделанной работы они сформулированы в виде рекомендаций по повышению эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

Реализация результатов работы: Управление по проектированию жилшцно-гражданского и коммунального строительства ( Мосдроект-1) ГлавАПУ г. Москвы при Мосгорисполкоме внедрило вразработанную "Инструкцию по проектированию систем электросвязи, передачи информации и диспетчеризации инженерного оборудования в жилых и общественных зданиях" следующие результаты настоящих исследований: методика оценки влияния технических систем противопожарной защиты на безопасность людей при пожарах в зданиях повышенной этажности; модель технической системы противопожарной защиты и математическое описание процесса ее функционирования; количественные соотношения по надежности исследуемых систем. Кроме того, в отчет ВНШПО МВД СССР, выполненный 28 -м отделом по теме П.28.Н.12.81 "Поисковые исследования вероятностных характеристик процессов функционирования систем противодымной защиты зданий" (январь 1982г.г.Москва), вошли количественные данные по надежности реальных технических систем противопожарной защиты, результаты исследования потока пожаров в жилых зданиях повышенной этажности г.Москвы, а также формализованная модель технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и математическая модель процесса их функционирования. На основе этого получена зависимость уровня надежности исследуемых систем от срока их эксплуатации.

Институтом Мосжилниипроект при проектировании экспериментального образца комплексной автоматизированной системы охранно-пожарной сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилого микрорайона использованы принципы построения систем автоматического контроля работоспособности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности (шифр работ АВТ-20/82 и АВТ-20/83).

Автор защищает: научно обоснованные положения, определяющие особенности пожарной опасности в зданиях повышенной этажности, связанные с оценкой влияния технических систем противопожарной защиты на безопасность людей при пожарах в зданиях повышенной этажности; модель структуры технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и математическую модель процесса их функционирования; модель оценки эффективности и совершенствования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности и сформулированные требования к параметрам процесса их функционирования; принцип построения системы автоматического контроля работоспособности технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности, а также модеяь оптимизации ее характеристик с учетом требуемого уровня эффективности.

Апробация работы. Основные результаты проделанной работы докладывались и обсуждались: на Междуведомственном техническом совете по системам автоматического пожаротушения, пожарной и охранной сигнализации (декабрь 1982 г., г.Москва); на служебной подготовке в ГУПО МВД СССР (февраль 1983 г., г. Москва); на межкафедральном семинаре тактико-технических кафедр ВИНИЛ МВД СССР (май 1983 г., г.Москва); в секторе 2 28-го отдела ВШИЛО МЕД СССР (декабрь, 1981г., г.Балашиха); в отделе автоматики Управления по проектированию жилшцно-граж-данского и коммунального строительства СМоспроект-1) Главного архитектурно-планировочного управления г.Москвы при Мосгорисполкоме (февраль 1983г., г.Москва); на заседаниях кафедры пожарной автоматики, кафедры высшей математики и кафедры спецэлектротехники и связи ВИПТШ МВД СССР. Публикации:,

1. Братин М.А., Бубырь Н.Ф. Вычисление доверительных оценок для показателей надежности систем пожарной защиты. В сб. Трудов ВИПТШ МВД СССР: Обнаружение, тактика и техника тушения пожаров. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1983, с.10-14.

2. Брагин М.А., Бубырь Н.Ф. Обеспечение технических систем пожарной защиты в зданиях повышенной этажности запасными элементами, 1983, -17с. Рукопись представлена ВИПТШ МВД СССР. Деп. во Всесоюзном научно-исследовательском институте информации по строительству и архитектуре Госстроя СССР, PS серия 13, вып.12, 1983, 4166-83.

3. Брагин М.А.,Бубырь Н.Ф. Исследование уровней надежности технических систем пожарной защиты в зданиях повышенной этажности. 1983, -32с. Рукопись представлена ШШ1 МВД СССР. Деп. во Всесоюзном научно-исследовательском институте информации по строительству и архитектуре Госстроя СССР, РЖ серия 13, вып.12, 1983, 4167-83.

Объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из III наименований и содержит 244 страниц машинописного текста, включая 40 страниц с рисунками, 8 страниц с таблицами, II страниц списка литературы, 47 страниц приложения.

В первой главе даны сведения по особенностям пожарной опасности в зданиях повышенной этажности и оценке влияния эффективности технических систем противопожарной защиты на пожарную опасность в этих зданиях.

Во второй главе приводится математическое описание процесса функционирования исследуемых систем, даны аналитические выражения для расчета эффективности их функционирования.

В третьей главе, приведены результаты исследования статистических характеристик потоков пожаров и загораний в зданиях повышенной этажности и потоков отказов в системах подпора воздуха и дымоудаления.

В четвертой главе дается оценка эффективности использования временного резервирования как метода повышения надежности исследуемых систем, приведена методика расчета эффективности их функционирования, модель оптимизации резервного состава элементов, дан принцип построения систем автоматического контроля работоспособности данных систем, а также сделана оценка социальной эффективности предлагаемых технических решений.

Ввыво5ах по работе приведены основные результаты, достигнутые в ходе исследований.

В приложениях приведены сведения о количестве зданий повышенной этажности в г.Москве, количестве выездов на пожары в жилые и административные здания повышенной этажности, а также высотные гостиницы. Кроме того, приведены упорядоченные сведения по регистрации неисправностей в технических системах противопожарной защиты зданий повышенной этажности.

Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук профессору Ф.И.Шаровару, кандидату физико-математических наук доценту Г.Я.Амосову, преподавателю кафедры пожарной автоматики В.В.Бабурину, кандидату технических наук В.П.Бабурову, кандидату технических наук старшему научному сотруднику сектора № 2 28-го отдела ВНИИПО МВД СССР И.И.Ильминскому за доброжелательную критику и ценные замечания. Автор признателен также начальнику отдела автоматики Моспроект-1 т. В.Д.Шапошникову, руководителю отдела автоматизации, диспетчеризации и вычислительной техники института Мосжил-ниипроект Решину Л.Е., начальнику производственно-технического отдела специализированного управления по ремонту и наладке систем дымоудаления и пожарной автоматики объединения " Мосинжремонт" ГМЖУ Мосгорисполкома т. В.П.Еркину, главному инженеру управления В.Н.Филиппову за большую помощь в работе и целый ряд полезных замечаний.

Выводы по главе 1У

1. Разработаны принципы построения и модель выбора оптимальных параметров систем автоматического контроля работоспособности ТСПЗ в ЗПЭ. Кроме того определена методика выбора перечня контролируемых элементов в ТСПЗ в ЗПЭ.

2. Поскольку математическая модель процесса функционирования исследуемых систем разработана на основании представления их как систем с временным резервированием, в данной главе произведена сравнительная оценка эффективности временного резервирования как метода повышения эффективности ТСПЗ в ЗПЭ.

Как показано такую оценку целесообразно производить с помощью функций выигрыша в надежности по вероятности срыва функционирования и эквивалентов.

Сравнивая временное резервирование с двумя традиционными методами повышения надежности: уменьшением параметра потока отказов и структурным резервированием можно сказать, что благодаря временному резервированию возможно существенно повысить эффективность функционирования ТСПЗ в ЗПЭ без радикальных изменений в технологии, конструкции и режимах работы элементов систем на стадиях их проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации.

3. Введение временного резервирования должно сопровождаться мероприятиями по улучшению ремонтопригодности систем, совершенствованию системы обслуживания. В связи с этим в данной главе построена модель оптимизации резервного состава элементов ТСПЗ в ЗПЭ для обеспечения заданного уровня эффективности.

4. Поскольку основная цель применения ТСПЗ в ЗПЭ - обеспечение безопасности людей при пожарах в ЗПЭ, была произведена оценка социальной эффективности решений по повышению надежности функционирования исследуемых систем.

5. Для конкретизации и объединения результатов проделанной работы даны рекомендации по расчету эффективности функционирования ТСПЗ в ЗПЭ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Сформулированы особенности пожарной опасности в зданиях повышенной этажности, существенно отличающие их от зданий обычной (до 10 этажей) этажности при возникновении пожаров а именно: наибольшую опасность для жизни людей в ЗПЭ представляют токсичные продукты горения, дым и паника; опасные факторы пожара достигают своих критических значений до прибытия пожарных подразделений, в связи с чем безопасность людей при пожарах в ЗПЭ обеспечивается исключительно техническими системами противопожарной защиты; наиболее резкое увеличение минимального периода полной эвакуации наблюдается для зданий с числом этажей десять и более; с повышением этажности резко возрастает перепад давлений в проеме между защищаемым помещением здания и коридором на этаже пожара, что приводит к быстрому задымлению зданий. Кроме того, при пожарах в зданиях выше пяти этажей на указанный перепад сильное влияние начинает оказывать температура перед клапаном дымо-удаления.

2. В результате проведенного структурного анализа систем пожарной защиты в зданиях повышенной этажности показано, что наибольшее влияние на обеспечение безопасности людей при пожарах в этих зданиях оказывают технические системы противопожарной защиты, включающие в себя подсистемы подпора воздуха, дымоудаления и по гарной сигнализации.

Путем структурных исследований формализованной схемы технических систем противопожарной защиты была разработана структурная модель ТСПЗ в ЗПЭ, а также установлено, что эффективность работы данных систем зависит главным образом от работоспособности пожарных извещателей, щита управления, системы электропитания и схем управления воздушным клапаном и клапаном дымоудаления.

3. Отличительной особенностью процесса функционирования ТСПЗ в ЗПЭ является случайный кратковременный режим их использования, поэтому для оценки эффективности функционирования исследуемых систем наиболее целесообразен вероятностный подход.

4. Поскольку в процессе функционирования ТСПЗ в ЗПЭ объективно существует некоторый резерв времени, в течение которого отказ какого-либо элемента системы не приводит к срыву функционирования всего комплекса, математическое описание процесса функционирования наиболее целесообразно проводить, рассматривая данные системы с позиций временного резервирования. С достаточной для практических расчетов точностью величину указанного резерва времени можно принимать равной половине среднего промежутка времени между последовательными моментами возникновения пожаров в ЗПЭ.

Сравнивая временное резервирование с двумя традиционными методами повышения эффективности: уменьшением параметра потока отказов и структурным резервированием, можно сказать, что благодаря временному резервированию возможно существенно повысить эффективность функционирования ТСПЗ в ЗПЭ без радикальных изменений в технологии, конструкции и режимах работы элементов исследуемых систем.

5. Для оценки эффективности функционирования ТСПЗ в ЗПЭ целесообразно применять метод декомпозиции систем на ряд изотропных по вероятностным характеристикам функционирования подсистем, т.е. производить разбиение всей ТСПЗ в ЗГО на ряд равнонадешшх подсистем. При этом, чем больше подсистем будет участвовать в работе по обеспечению безопасности людей при пожаре в ЗПЭ, тем соответственно при меньшем уровне надежности каждой из них достигается нормативный уровень эффективности.

Проведенный структурный анализ ТСПЗ в ЗПЭ полностью подтвердил правомерность такого подхода.

6. В результате построения математической модели процесса функционирования ТСПЗ в ЗПЭ разработаны методы и предложены аналитические выражения, позволяющие производить оценку эффективности функционирования ТСПЗ в ЗПЭ и оптимальный выбор параметров систем для достижения требуемого уровня эффективности.

7. Путем сбора и обработки статистических данных были исследованы законы распределения потоков вызовов на пожары и загорания в ЗПЭ, потоков отказов в ТСПЗ в ЗПЭ и закон распределения промежутков времени между последовательными моментами возникновения пожаров в ЗПЭ.

8. Разработаны принципы построения и выбора оптимальных параметров систем автоматического контроля работоспособности ТСПЗ в ЗПЭ.

9. Показано, что одним из способов повышения эффективности исследуемых систем является разработка регламента резервного состава элементов, в связи с чем и были выведены соответствующие зависимости.

10. С целью обоснования принимаемых технических решений по повышению эффективности функционирования исследуемых систем сделана оценка их социальной эффективности.

11. Для конкретизации и объединения всех результатов продеданной работы в единую методику они сформулированы в виде рекомендаций по повышению эффективности функционирования технических систем противопожарной защиты в зданиях повышенной этажности.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981, -223с.

2. Актуальные народнохозяйственные проблемы 80-х годов в материалах ХХУ1 съезда КПСС. Под общей редакцией докторов экономических наук профессоров Захарова В.Г. и Сибирева А.И. Л.: Лен-издат, 1982, -295с.

3. Обзор о состоянии внедрения пожарной автоматики и роли органов госпожнадзора в повышении ее эффективности и надежности. М.: ГУЖ) МВД СССР, 1981, -28с.

4. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. -М.: Наука, 1968, -355с.

5. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностейи математической статистики (для технических приложений). -М.: Наука, 1969, 511 е., ил.

6. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980, -604 с.

7. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1968, 720с.

8. Петрова З.К. Многоэтажные коридорные жилые дома. -1л.: Строй-издат, 1980, -84с.

9. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. -М.: Наука, 1971, -576 с.

10. Гнеденко Б.В., Беляев 10.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. -М.: Наука, 1965, -524 с.

11. Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью. -К.: Наукова думка, 1978, -235 с.

12. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроникл и автоматики. -М.: Советское радио, 1975, -472с.13