Введение

Объекты культурного наследия и религиозные сооружения всегда занимали важное место в истории и культуре человечества. Их сохранение представляет собой приоритет для государственных и муниципальных структур, а также для научных и инженерных служб, отвечающих за пожарную безопасность. Пожары на таких объектах могут привести к утрате уникальных исторических ценностей, памятников архитектуры и культурных артефактов, что делает проблему обеспечения их безопасности особенно актуальной.

Одной из важнейших задач в области противопожарной защиты является оценка возможных материальных потерь — количественной и качественной — при развитии пожара. Эти оценки необходимы для выбора эффективных мер предосторожности, определения приоритетных зон защиты и моделирования сценариев аварийных ситуаций. Особенно важно разработать инструменты прогнозирования масштабов ущерба, что поможет своевременно реагировать и снизить возможные потери.

Современные подходы к моделированию позволяют прогнозировать масштабы повреждений и оценить ущерб, исходя из характеристик объекта, параметров пожарной ситуации и эффективности противопожарных систем. В данной статье предлагается разработка модели, которая осуществляет прогноз материальных потерь при пожаре на объектах культурного наследия, основываясь на вероятностных параметрах и данных об эксплуатационной безопасности.

Цель работы — создание и практическое применение модели, позволяющей прогнозировать материальные потери, а также определить наиболее опасные сценарии развития пожара и эффективность систем защиты.

Теоретические основы моделирования материальных потерь при пожаре

Моделирование материальных потерь при пожаре предполагает использование математических и статистических методов для оценки размеров ущерба и вероятных сценариев развития событий. Основные принципы этой методологии включают сбор исходных данных, формализацию параметров объекта и ситуации, а также использование вероятностных моделей.

Ключевые параметры, влияющие на материальные потери, включают площадь и объем объекта, ценность экспонатов и структурных элементов, характеристики системы противопожарной защиты и вероятности их отказа. В основе моделирования лежат уравнения и алгоритмы, позволяющие связать показатели вероятности успешного тушения, скорости распространения огня и характеристик материальных объектов.

Одним из распространенных методов оценки является расчет ожидаемых затрат через вероятность полного или частичного повреждения определенных частей объекта. Например, оценка ущерба может выражаться формулой:

L _total​ = P _fire​ ×(L _damage​ + L _{additional​} ),

где L _damage​ — возможные материальные потери в случае развития пожара,

P _fire​ — вероятность возникновения и развития пожара до критического уровня.

Такие модели могут быть расширены с учетом данных о системе автоматического пожаротушения, защитных ограждений, структурных особенностях объекта и ситуации с доступностью пожарных служб.

Разработка модели для оценки материальных потерь

Для построения модели оценки материальных потерь в случае пожара на объекте культурного наследия необходимо определить ряд исходных параметров:

— площадь и объем помещения;

— степень ценности и тип экспонатов;

— тип и состояние противопожарной защиты;

— вероятность отказа системы автоматического тушения;

— скорость распространения огня.

Допустим, мы рассматриваем сценарий, при котором пожар может возникнуть в любой части здания, и возможна его быстрая локализация или же быстрое распространение. Модель, основанная на вероятностных расчетах, включает оценку вероятности успешной автоматической реакции системы и вероятность отказа, а также масштаба повреждений при полном распространении огня.

Пример формулы для прогнозирования ожидаемых материальных потерь:

L _total​ = (1 − T _failure ​) × L _damage​ ,

где T _failure ​ — вероятность безотказной работы системы автоматического пожаротушения,

L _damage ​ — материальные потери при полном развитии пожара без вмешательства систем защиты.

Если, например, система обладает 90 % вероятностью успешного срабатывания ( T _failure ​ ​= 0,9), а максимальные возможные потери оцениваются в 50 миллионов рублей, то ожидаемые материальные потери составят:

L _total​ =(1−0.9)×50000000 = 5000000 рублей.

Модель может быть дополнена сценариями отказа систем, включать параметры времени реакции и скоростных характеристик пожара.

Практическое применение модели

Используя разработанную модель, можно проанализировать сценарии развития пожара. Например:

— если системы автоматического тушения работают исправно, материальные потери минимальны и снижаются более чем в 10 раз;

— при отказе систем или при быстром распространении огня потери могут достигать свыше 80 % запланированной стоимости объекта;

— анализируем зоны риска: сильно уязвимые участки здания, где последствия пожара наиболее катастрофичны.

Практическое применение включает также рекомендации по усилению защиты. Например, установка дополнительных ограждающих конструкций, автоматических систем пожаротушения, обучение персонала. В конечном итоге, моделировка позволяет своевременно определить зоны и объекты, требующие первоочередных мер и инвестиций.

Выводы

Разработанная модель прогнозирования материальных потерь при пожаре на объектах культурного наследия позволяет систематически оценивать возможный ущерб и разрабатывать меры профилактики. Важным выводом является то, что внедрение современных систем автоматического пожаротушения и усиление защиты значительно сокращают возможные потери и повышают устойчивость объектов к аварийным ситуациям.

Дальнейшие исследования могут включать внедрение более сложных сценарных моделей, учет социально-экономических аспектов и развитие автоматизированных систем оценки риска. В итоге, применение таких моделей представляет собой важный шаг на пути сохранения культурного наследия и обеспечения пожарной безопасности.

Литература:

1. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 N 123-ФЗ

2. СП 258.1311500.2016. Свод правил. Объекты религиозного назначения. Требования пожарной безопасности. ФГБУ ВНИИПО МЧС России. Утверждён и введён в действие приказом МЧС России от 23 ноября 2016 года № 615.

3. СП 484.1311500.2020. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Системы пожарной сигнализации и автоматизация систем противопожарной защиты. Нормы и правила проектирования. Утв. Приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС) от 31.07.2020 № 582.

4. МДС 21–1.98. Методика и примеры технико-экономического обоснования противопожарных мероприятий. (пособие к СНиП 21–01–97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»)/ОАО «ЦНИИ промизданий». — М.: ГУП ЦПП, 2001. — 86 с.

5. Об объектах культурного наследия (памятниках истории и культуры) народов Российской Федерации: федеральный закон РФ от 25.06.2002 № 73-ФЗ // Собрание законодательства РФ. — 2002. — № 26. — Ст. 2519.