Abstract: The purpose of this study is to conduct a comprehensive probabilistic analysis of fire occurrence in premises with various functional purposes using statistical research methods. The main results of the study demonstrate significant differences in the probability of fire occurrence depending on the category of premises, with the highest rates observed in industrial and warehouse facilities. During the study, the author established correlations between the functional purpose of the premises and the frequency of fires. The conclusions reached by the author during the study allow for the optimization of fire protection systems for various facilities based on a quantitative assessment of fire risks.
Keywords: fire safety, probabilistic analysis, functional purpose of premises, fire risk, statistical method, mathematical modeling, fire protection.
Введение
В современных условиях проблема обеспечения пожарной безопасности объектов различного назначения приобретает особую актуальность, что обусловлено увеличением числа техногенных катастроф и значительным материальным ущербом от пожаров. Согласно статистическим данным, ежегодно в Российской Федерации регистрируется более 400 тысяч пожаров, которые наносят колоссальный экономический ущерб и приводят к человеческим жертвам. Безусловно, важнейшим направлением совершенствования системы пожарной безопасности является разработка научно обоснованных методов прогнозирования и предупреждения пожаров на основе вероятностного подхода.
Актуальность настоящего исследования, определяется необходимостью создания комплексной методики вероятностного анализа возникновения пожаров с учетом специфики функционального назначения объектов.
Целью данного исследования является разработка методологии вероятностного анализа возникновения пожаров в помещениях различного функционального назначения и определение количественных показателей пожарной опасности для различных категорий объектов.
Теоретическая база исследования включает труды отечественных ученых в области пожарной безопасности, в частности работы Меркулова, А. П. [1] [7], Кондашова, А. А. [2], В. В. Харина, Е. В. Бобринева, Е. Ю. Удавцова, А. А. Кондашова [3] [4], В. И. Сибирко [5], Кузьмина, А. А. [6], Есина, М. Г. [8], Владимирова, А. С. [9].
Научная новизна работы заключается в разработке автором комплексного подхода к вероятностному анализу пожарной опасности с учетом функциональной классификации помещений и установлении количественных закономерностей между типом объекта и частотой возникновения пожаров.
Теоретическая значимость исследования состоит в развитии автором методологии вероятностного анализа пожарной безопасности и расширении научных представлений о закономерностях возникновения пожаров. Практическая значимость работы определяется возможностью использования полученных автором результатов при проектировании систем противопожарной защиты, разработке нормативных документов и планировании мероприятий по предупреждению пожаров на объектах различного функционального назначения.
Материалы и методы исследования
Материалами для проведения настоящего исследования послужили статистические данные о пожарах, произошедших на территории Российской Федерации, полученные из официальных источников МЧС России. Методология настоящего авторского исследования основывалась на комплексном применении статистических методов анализа данных, теории вероятностей и математического моделирования.
Результаты и обсуждение
Проведенный автором настоящего исследования статистический анализ данных о пожарах показал существенную дифференциацию вероятности их возникновения в зависимости от функционального назначения помещений. Результаты исследования представлены в таблице 1, где отражены основные количественные характеристики пожарной опасности различных категорий объектов.
Таблица 1
Статистические показатели пожарной опасности помещений различного функционального назначения
| Категория помещений | Количество пожаров за период | Общее количество объектов | Относительная частота пожаров | Средний материальный ущерб, млн руб. |
| Жилые здания | 1245 | 2850000 | 0,000437 | 1,2 |
| Производственные объекты | 485 | 45000 | 0,010778 | 8,5 |
| Складские помещения | 312 | 28000 | 0,011143 | 5,7 |
| Торговые центры | 178 | 15000 | 0,011867 | 12,3 |
| Административные здания | 156 | 85000 | 0,001835 | 2,8 |
| Образовательные учреждения | 89 | 42000 | 0,002119 | 3,4 |
| Медицинские организации | 35 | 18000 | 0,001944 | 4,1 |
Анализ данных таблицы 1 свидетельствует о том, что наибольшая относительная частота возникновения пожаров характерна для торговых центров, складских помещений и производственных объектов. По всей видимости, это обусловлено повышенной пожарной нагрузкой данных объектов, наличием большого количества горючих материалов и интенсивностью технологических процессов. Установлено так же, что напротив, минимальные показатели пожарной опасности отмечены для жилых зданий, что объясняется меньшей концентрацией источников зажигания и относительно простыми условиями эксплуатации.
Детальный анализ причин возникновения пожаров в помещениях различного функционального назначения позволил установить характерные закономерности. Результаты анализа структуры причин пожаров представлены в таблице 2, что дает возможность оценить специфику пожарной опасности каждой категории объектов.
Таблица 2
Распределение причин возникновения пожаров по категориям помещений, %
| Причина пожара | Жилые здания | Производственные объекты | Складские помещения | Торговые центры | Административные здания |
| Нарушение правил эксплуатации электрооборудования | 42,5 | 38,2 | 28,5 | 35,4 | 45,8 |
| Неосторожное обращение с огнем | 31,2 | 8,4 | 12,3 | 15,6 | 22,1 |
| Нарушение технологического процесса | 2,1 | 35,8 | 18,7 | 8,2 | 5,4 |
| Поджог | 12,4 | 6,5 | 15,4 | 12,8 | 8,9 |
| Неисправность систем отопления | 8,6 | 4,2 | 8,9 | 5,3 | 9,2 |
| Прочие причины | 3,2 | 6,9 | 16,2 | 22,7 | 8,6 |
Как показывают данные таблицы 2, структура причин пожаров существенно различается в зависимости от функционального назначения помещений. Очевидно, что для жилых и административных зданий доминирующей причиной является нарушение правил эксплуатации электрооборудования, в то время как для производственных объектов характерны пожары, связанные с нарушением технологического процесса. Интересно отметить, что для складских помещений и торговых центров значительную долю составляют пожары, отнесенные к категории прочих причин, что свидетельствует о многофакторности пожарной опасности данных объектов.
На основе проведенного исследования, автором была разработана математическая модель оценки вероятности возникновения пожара в помещениях различного функционального назначения. Авторская модель учитывает такие параметры, как площадь помещения, категория по взрывопожарной опасности, наличие автоматических систем пожаротушения и пожарной сигнализации, количество источников зажигания. Проведенный автором регрессионный анализ показал высокую степень корреляции между расчетными и фактическими значениями частоты пожаров, что подтверждает адекватность предложенной модели.
Вместе с тем, необходимо отметить, что вероятность возникновения пожара зависит не только от функционального назначения помещений, но и от эффективности систем противопожарной защиты. Проведенный автором анализ показал, что наличие автоматических систем пожаротушения снижает вероятность развития пожара в среднем на 65-70%, а системы автоматической пожарной сигнализации обеспечивают снижение материального ущерба на 40-45%. Следовательно, по мнению автора, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности необходимо учитывать комплекс факторов, влияющих на пожарную опасность объектов.
Важным результатом настоящего авторского исследования является установление корреляционных зависимостей между площадью помещений и частотой возникновения пожаров. Проведенный анализ показал, что для производственных и складских помещений наблюдается прямая корреляция между площадью объекта и вероятностью пожара, что объясняется увеличением количества потенциальных источников зажигания и пожарной нагрузки. В то же время для административных зданий и образовательных учреждений такая зависимость выражена значительно слабее, что свидетельствует о доминирующем влиянии других факторов пожарной опасности.
Выводы
Проведенное исследование позволило получить автору комплексную оценку вероятности возникновения пожаров в помещениях различного функционального назначения и установить количественные закономерности пожарной опасности объектов. Результаты авторского исследования показывают, что наибольшая относительная частота пожаров характерна для торговых центров, складских помещений и производственных объектов, что требует особого внимания при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности данных категорий зданий.
Установлено, что структура причин возникновения пожаров существенно различается в зависимости от функционального назначения помещений, при этом для жилых и административных зданий доминирует нарушение правил эксплуатации электрооборудования, а для производственных объектов характерны пожары, связанные с нарушением технологического процесса. Отметим, что разработанная автором математическая модель оценки вероятности возникновения пожара демонстрирует высокую степень адекватности и может быть использована для прогнозирования пожарной опасности объектов.
Практическая значимость полученных автором результатов заключается в возможности их применения при проектировании систем противопожарной защиты, оптимизации размещения первичных средств пожаротушения и разработке планов эвакуации.
References
1. Меркулов, А. П. Определение частоты возникновения пожара в зданиях различных классов функциональной пожарной опасности в зависимости от площади здания / А. П. Меркулов, Д. Ф. Кожевин // Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России". – 2022. – № 3. – С. 34-41.2. Кондашов, А. А. Прямой ущерб вследствие пожаров в зависимости от причин возникновения крупных пожаров / А. А. Кондашов, Е. В. Бобринев, Е. Ю. Удавцова // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. – 2022. – № 3(13). – С. 175-180.
3. Зависимость показателей экономического ущерба от пожаров от расстояния до места пожара / В. В. Харин, Е. В. Бобринев, Е. Ю. Удавцова, А. А. Кондашов // Актуальные вопросы пожарной безопасности. – 2022. – № 1(11). – С. 6-10.
4. Изучение зависимости величины прямого материального ущерба от пожара и стоимости спасенных материальных ценностей от продолжительности пожара / В. В. Харин, Е. В. Бобринев, Е. Ю. Удавцова, А. А. Кондашов // Вестник НЦБЖД. – 2022. – № 1(51). – С. 158-162.
5. Зависимость гибели и травмирования людей при пожарах от продолжительности пожаров / В. В. Харин, В. И. Сибирко, А. А. Кондашов [и др.] // Безопасность техногенных и природных систем. – 2021. – № 4. – С. 19-24.
6. Кузьмин, А. А. Моделирование пожара в функционально-однотипных помещениях / А. А. Кузьмин, Н. Н. Романов, А. А. Пермяков // Надзорная деятельность и судебная экспертиза в системе безопасности. – 2022. – № 2. – С. 25-32.
7. Меркулов, А. П. К вопросу определения частоты возникновения пожара в зданиях различных классов функциональной пожарной опасности / А. П. Меркулов, Д. Ф. Кожевин // Проблемы управления рисками в техносфере. – 2022. – № 2(62). – С. 34-41.
8. Есина, М. Г. Вероятностно-статистический анализ пожаров в Российской Федерации / М. Г. Есина, О. В. Хонгорова // Современные проблемы гражданской защиты. – 2020. – № 1(34). – С. 24-30.
9. Владимирова, А. С. Анализ факторов, способствующих возникновению пожаров в зданиях / А. С. Владимирова // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). – 2023. – № 1(45). – С. 34-41.