Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Анализ теории и практики повышения устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 11
1.1.Анализ объектов жизнеобеспечения в условиях воздействия поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций 11
1.2. Анализ процессов и элементов, составляющих устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 21
1.3.Повышение устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях воздействия чрезвычайных ситуаций 27
Выводы по главе 1 37
ГЛАВА 2 Инженерная и функциональная устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 38
2.1.Инженерная устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 38
2.2. Функциональная устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 48
2.3.Комплексная модель инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 52
Выводы по главе 2 57
ГЛАВА 3 STRONG Комплексное инженерное и функциональное моделирование устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 58
3.1.Методика оценки инженерной и функциональной STRONG устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 58
3.2. Система критериев, определяющих уровень безопасности объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 77
3.3.Схема системы мониторинга объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 91
Выводы по главе 3 98
ГЛАВА 4 Практика управления инженерной и функциональной устойчивостью объектов жизнеобеспечения 100
4.1.Организационные системы управления инженерной и функциональной устойчивостью объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 100
4.2. Перспективы нормативного обеспечения требований инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций 103
4.3.Перспективные направления дальнейших исследований в рамках обозначенной предметной области 107
Выводы по главе 4 111
Основные выводы 113
Список литературы
- Анализ процессов и элементов, составляющих устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
- Функциональная устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
- Система критериев, определяющих уровень безопасности объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
- Перспективы нормативного обеспечения требований инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современное интенсивное научно-техническое развитие социума обусловило процесс трансформации причин возникновения чрезвычайных ситуаций (далее – ЧС), что привело к их диверсификации и увеличению масштабов последствий, связанных с гибелью людей, разрушением среды их жизнедеятельности, утратой материальных ценностей. В условиях возникновения масштабных ЧС наиболее важное значение приобретает задача сохранения устойчивости объектов жизнеобеспечения (далее – ОЖ), играющих ведущую роль в поддержании приемлемого уровня жизни и обеспечения гуманитарной безопасности для граждан, оказавшихся в зоне, подверженной воздействию поражающих факторов ЧС.
Степень разработанности темы исследования. В случае возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах жизнеобеспечения (ОЖ), поражающие факторы делятся по характеру и масштабам воздействия на обслуживающий персонал, системы управления, оборудование, а также здания и сооружения объектов.
Фундаментальные исследования проблем повышения устойчивости строительных объектов, а также теоретический и практический вклад в решение прикладных задач организации и управления устойчивостью строительных комплексов и систем внесли работы С.Н. Булгакова, А.А. Волкова, А.А. Гусакова, Шильда Е., Z. P. Bazant, Haldar Achintya, P. Coiron и др. Анализу негативных последствий ЧС и их классификации посвящены работы многих ученых, среди которых можно отметить исследования Игнатьевой М.Н., Лагуновой А.И., Пахомова В.П., Радаева Н.Н., Холмогорова Ю.П. и др. Исследованиями в области теории катастроф занимались В.И. Арнольд, Дж. Томпсон, Р.Ф. Том и др. Важность формирования правильных условий устойчивого состояния ОЖ в условиях ЧС привели к появлению достаточно большого количества научных публикаций по этому вопросу, среди которых следует отметить работы В.И. Афанасьевой, В.С. Исаева, С.А. Качанова, А.Ю. Кудрина, В.П. Малышева, Ю.Д. Макиева, А.Г. Тамразяна, В.М. Ройтмана и др.
Для выявления закономерностей процессов деформирования и разрушения объектов используются методы моделирования. Решение проблемы обеспечения устойчивости сооружений может быть также достигнуто контролем его текущего состояния, с использованием систем мониторинга. Вместе с тем, имеющиеся разработки по вопросам устойчивого развития и функционирования объектов жизнеобеспечения и их надежности в условиях возникновения ЧС, а также ряд аспектов этой проблемы остаются недостаточно изученным.
Мало изученными остаются вопросы инженерного и функционального состояния объектов жизнеобеспечения в условиях ЧС. Факторы воздействия на сооружения достаточно разнообразны, а объекты жизнеобеспечения представляют собой сложные технические системы и часто относятся к классу потенциально опасных объектов.
Тем не менее, анализ существующих подходов показывает наличие значительного задела в сфере повышения устойчивости ОЖ за счет реализации инженерно-технических мероприятий, выработанных с учетом данных, полученных в ходе моделирования процессов устойчивости таких объектов, что свидетельствует о важности формирования унифицированной модели устойчивости ОЖ в условиях возникновения ЧС, а также необходимости доработки существующих систем мониторинга с учетом специфики рассматриваемых объектов.
Цель диссертационного исследования состоит в разработке
комплексного организационно-технического подхода к управлению функциональной и инженерной устойчивостью объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций.
Задачи исследования. Достижение поставленной цели исследования определяется решением следующих задач:
-
анализ объектов жизнеобеспечения в условиях воздействия поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций;
-
анализ процессов и элементов, составляющих устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
построение комплексной модели инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
разработка системы критериев, определяющих уровень безопасности объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
разработка методики оценки инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
построение схемы системы мониторинга объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
практическая апробация предложенных решений;
-
определение перспективных направлений дальнейших исследований в рамках обозначенной предметной области.
Объектом исследования являются объекты жизнеобеспечения в условиях воздействия поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций.
Предметом исследования выступает комплексное инженерное и функциональное моделирование процессов и элементов, составляющих устойчивость объектов.
Теоретической и методологической основой исследования являются фундаментальные труды отечественных и зарубежных ученых в области обеспечения устойчивости объектов жизнеобеспечения, нормативно-правовые акты в области обеспечения безопасности, методы оценки устойчивости зданий и сооружений, общие положения и принципы системного анализа, концепция приемлемого риска, теория организационно-технологической надежности, теория надёжности и безопасности систем.
Научно-техническая гипотеза предполагает возможность повышения устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях воздействия поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций на основе комплексного инженерного и функционального моделирования составляющих процессов.
– 5 –
Научная новизна диссертации состоит в разработке:
-
комплексной модели инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
системы критериев, определяющих уровень безопасности объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
методики оценки инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
схемы системы мониторинга объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций.
Достоверность и обоснованность результатов подтверждается апробацией разработанной методики для анализа воздействия поражающих факторов возможных чрезвычайных ситуаций на уровень функциональной и инженерной устойчивости объекта жизнеобеспечения, проектируемого на территории предприятия ЗАО «ДСК №7» в г. Москве. Это позволило рассчитать степень потенциального ущерба и оптимизировать проектное решение для указанного объекта жизнеобеспечения.
Отдельные положения, сформулированные в диссертационном исследовании, использованы при выполнении НИР ФГБУ «РЭА» Минэнерго России.
Теоретическая значимость исследования обусловлена ее новизной и заключается в постановке и решении важной для строительной науки задачи обеспечения устойчивости объектов жизнеобеспечения.
Практическая значимость исследования состоит в возможности использования полученных результатов для повышения инженерной и функциональной устойчивости действующих и проектируемых объектов жизнеобеспечения в условиях ЧС.
Апробация результатов исследования. Основные положения и выводы диссертационного исследования неоднократно представлены на российских и международных конференциях, выставках и семинарах, основными из которых являются: XVII Международная межвузовская научно-практическая конференция «Строительство – формирование среды жизнедеятельности» (г. Москва, МГСУ, 2014 г.); VI Международная научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи – путь к обществу, основанному на знаниях» (г. Москва, ВВЦ, 2014 г.), Международный семинар «Обеспечение устойчивости и безопасности зданий» (г. Прага, Чешский технический университет, 2014 г.), Международная научная конференция «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании» (г. Москва, МГСУ, 2014 г.), Международная заочная научно-практическая конференция «Перспективы развития науки и образования» (г. Тамбов, 2015 г.), VI Международная научная конференция «Актуальные вопросы строительной физики. Энергосбережение. Надежность строительных конструкций и экологическая безопасность» (г. Москва, МГСУ – НИИСФ РАН, 2015г.).
Работа автора была удостоена ряда почетных наград, в том числе диплома 2 степени Международной межвузовской научно-практической конференции
– 6 –
«Строительство – формирование среды жизнедеятельности», медали «Лауреат ВВЦ».
Публикации. По результатам проведенных исследований и разработок автором опубликовано в печати 10 работ, в том числе 5 научных статей опубликованы в изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.
Личное участие автора заключается в систематизации и развитии теоретических составляющих разработанных в диссертационном исследовании решений, разработке алгоритма для программного модуля расчета вероятности устойчивого состояния объекта жизнеобеспечения с функцией обработки данных мониторинга и интерактивного моделирования граничных условий, а также апробации полученных результатов исследования.
На защиту выносятся:
-
комплексная модель инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
система критериев, определяющих уровень безопасности объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
методика оценки инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций;
-
схема системы мониторинга объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и предложений, списка литературы, включающего 135 наименований использованных источников, и трех приложений. Общий объем диссертации составляет 134 страницы, включая 7 таблиц, 29 рисунков.
Содержание диссертации соответствует п.п. 1, 5, 7, 8, 18 паспорта специальности 05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях (строительство).
Методологическая схема диссертационного исследования, отражающая логическую последовательность основных его этапов, представлена на рис. 1.
Анализ процессов и элементов, составляющих устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
Причинами возникновения природных опасностей становятся: геофизические опасные явления (землетрясения, извержения вулканов); опасные геологические явления (оползни, сели, обвалы, осыпи и т.д.); метеорологические опасные явления (бури, ураганы, смерчи, ливни, снежные заносы, заморозки и т.д.); морские опасные гидрологические явления (тайфуны, цунами, сильное волнение (5 баллов и более) или аномальные колебания уровня моря); гидрогеологические опасные явления (низкие уровни грунтовых вод, высокие уровни грунтовых вод); природные пожары (лесные, торфяные, подземные пожары горючих ископаемых) и др. [3-7].
Экологические ЧС могут возникнуть вследствие изменения состояния и свойств атмосферы, биосферы или гидросферы. [9]. По скорости распространения ЧС принято делить на внезапно возникшие (взрывные), быстро, умеренно и медленно распространяющиеся (стремительные, умеренные и плавные соответственно) [83]. По масштабу возможных последствий [10] чрезвычайные ситуации подразделяются на объектовые, местные, региональные, национальные, глобальные, планетарные. Основные характеристики ЧС, при классификации по масштабу возможных последствий, представлены в таблице 1.1. Таблица 1. 1– Классификация чрезвычайных ситуаций по масштабу возможных последствий ЧС Частота Число жертв, чел. Финансовый ущерб, $
Объектовая 1 раз в месяц от 1 до 100 Местная 1раз в 6 месяцев от 1 до 1000 Региональная 1 раз в 10-15 лет от 1000 до 10000 Национальная 1 раз в 15-20 лет от 10000 до 100000 Глобальная 1 раз в 30-40 лет от 100000 до 2 Планетарная Гибель жизни На объектовом уровне последствия ЧС ликвидируются специализированными формированиями гражданской обороны. Как правило, это инциденты, произошедшие на объекте, либо на предприятии. Частота таких аварий и катастроф характеризуется временем до одного месяца, число жертв и пострадавших достигает сотни, ущерб оценивается до 1 млн долл.
На местном уровне разрушениями, вызванными воздействием поражающих факторов, занимаются территориальные невоенизированные формирования гражданской обороны повышенной готовности, при необходимости могут быть задействованы части гражданской обороны. В результате таких происшествий ущерб наносится городам, районам, областям, жертвами и пострадавшими оказываются сотни людей, а прямой денежный ущерб составляет около 10 млн. долл.
На региональном уровне на ликвидацию последствий, вызванных различными поражающими факторами, направляются специальные части гражданской обороны и все виды формирований. Вследствие подобных ЧС, которые происходят один раз в 10-15 лет, случаи нарушения жизнеобеспечения населения могут быть зафиксированы на территории нескольких областей, республик, крупных регионов. Число жертв превышает 1000 человек, а потери составляют от 1 млрд долл.
Чрезвычайные ситуации национального масштаба затрагивают территории отдельных стран. Частота возникновения ЧС характеризуется временем в 15-20 лет, число жертв и пострадавших составляет более 10 тыс. человек, урон оценивается в 10 млрд долл. и более. К устранению негативных последствий привлекаются все виды формирований гражданской обороны и вооруженных сил.
Расценивать ЧС, как глобальную, следует в случае, если разрушения происходят на территории ряда сопредельных стран. Возникают такие ЧС раз в 30-40 лет и более. Число пострадавших составляет более 100 тысяч человек, а ущерб превышает 100 млрд долл. Для снижения и ликвидации последствий глобальной ЧС привлекаются все виды сил гражданской обороны, вооруженных сил, министерств и ведомств.
Планетарная катастрофа приведет к гибели жизни на Земле. Причиной подобной ЧС может быть столкновение планеты с крупными астероидами, имеющими скорость до 80 км/сек, либо применение современных средств ядерного и химического оружия массового поражения [10 с. 500].
По степени тяжести, в соответствии с принятыми нормативными документами в Российской Федерации2, ЧС принято классифицировать на 6
Постановление Правительства РФ от 21 мая 2007 г. N 304 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» классов: локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные, трансграничные. Класс ЧС определяется некоторыми параметрами, наиболее значимые из которых представлены в таблице 1.2.
По ведомственной принадлежности ЧС делят на происшествия в строительстве, промышленности (энергетика, металлургия, машиностроение и пр.), жилищной и коммунально-бытовой сфере обслуживания населения, в сельском или лесном хозяйстве, на транспорте (подземном, воздушном, водном, наземном).
Функциональная устойчивость объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
При решении задачи повышения устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях возникновения чрезвычайных ситуации зачастую возникают проблемы по выбору оптимальных решений о том, какие именно меры целесообразнее предпринять для снижения жертв и ущерба от каждой конкретной ЧС.
Как правило, решения по принятию мер в условиях ЧС на ОЖ, направленных на снижение последствий и ликвидацию ЧС, базируются на аналитических расчетах или использовании различных методов моделирования. Однако, учитывая скорость возникновения и протекания ЧС на объекте жизнеобеспечения, для принятия решения может быть использована и интуиция субъекта, отвечающего за безопасность на ОЖ. Проведенный анализ [8,73,123] показывает, что выбор решения в подобных ситуациях осуществляется в соответствии с одним из трех основных подходов: рационального, прецедентного и интуитивного.
Первый подход – рациональный – это реализация поэтапного процесса, который включает выявление нештатной ситуации (вида и типа ЧС на ОЖ), постановку задачи (какие последствия необходимо ликвидировать, какой урон нанесен устойчивости ОЖ), формулировку различных вариантов решения проблемы (меры, которые необходимо предпринять, чтобы повысить устойчивость и снизить последствия), а также выбор конечного решения [8]. При этом эффективность решения в такой ситуации состоит из нескольких этапов принятия решений, основными из них являются: диагностирование проблемы, выявление ограничений и допущений, альтернатив и их оценок, окончательный выбор, реализация и обратная связь. Процесс принятия решения считается законченным, когда проблема решена путем сделанного выбора. Подход основывается на аналитических методах и моделях и поэтому позволяет оптимизировать получаемый результат. К плюсам такого подхода относится высокая вероятность принятия адекватных решений в сложившейся ситуации, к минусам – высокая трудоемкость и ресурсоемкость действий, необходимых для выработки решения о принятии мер.
Прецедентный подход или подход, основанный на суждениях, заключается в том, что выбор обуславливается накопленными знаниями и опытом. Лицо, ответственное за ликвидацию ЧС и ее последствий, использует знания о том, что было предпринято в подобных ситуациях ранее, чтобы спрогнозировать исход ситуации. Такой подход целесообразно применять при систематически повторяющихся проблемных ситуациях. Однако, в случае, когда разрешения требует ситуация, с которой субъект до этого момента не встречался, данный подход не эффективен, так как для решения проблемы отсутствует требуемый опыт. Данный метод не является механизмом выработки необходимого решения, а представляет собой вектор развития стандартных ЧС.
Интуитивный подход при принятии решения об утверждении мер, необходимых для снижения последствий ЧС и повышения устойчивости ОЖ, заключается в том, что выбор основывается лишь на основе ощущений того, что он правильный. В таком случае, ни отрицательные, ни положительные стороны явления не исследуются. Подход может быть использован в случае, если ЧС не является регулярной, и характеризуется высоким уровнем неопределенности. К положительным сторонам такого подхода относятся низкая себестоимость процесса выработки решения и его простота. В качестве основного критерия оценки эффективности решений для повышения устойчивости ОЖ и снижения последствий ЧС в диссертационной работе принята такая комплексная характеристика как «оптимальность». Данный показатель отражает фактическое отклонение уровня устойчивости ОЖ в условиях ЧС при применении управляющего воздействия от оптимального состояния по заданному критерию оценки. На уровне оперативного управления элементами, составляющими инженерную или функциональную устойчивость ОЖ, оптимальность решений должна быть обусловлена жесткими требованиями, предъявляемыми к обеспечению безопасности ОЖ и их выполнению своего прямого назначения. В таком случае «оптимальными» управленческими решениями могут быть только те, что являются приемлемыми и могут быть оперативно выработаны и реализованы в сложившейся ситуации (рисунок 2.1).
Очевидно, что для эффективного управления устойчивостью ОЖ в условиях ЧС, при возможном воздействии большого числа внешних и внутренних факторов, интуитивный и прецедентный подходы в процессе разработки и принятия решений могут быть использованы в составе комплексной системы управления, которая должна содержать также инструменты для рационального обоснования принимаемых решений. В связи с этим, обеспечение выработки оптимальных решений в условиях ЧС на ОЖ должно основываться на комплексной модели инженерной и функциональной устойчивости ОЖ в условиях ЧС (рисунок 2.2).
Вместе с тем, стоит отметить, что в случае, когда речь идет об объекте жизнеобеспечения, управленческая деятельность направлена, в первую очередь, на повышение его устойчивости до возникновения ЧС. Для этого проводятся расчеты зданий и сооружений по предельным состояниям, в соответствии с положениями ГОСТ Р 54257 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования», Сводом правил «Нагрузки и воздействия» («СНиП 2.01.07-85 . Нагрузки и воздействия»), утвержденным приказом Министерства регионального развития РФ от 27.12.2010 №787, устанавливаются требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний на здания и сооружения, оказывающих влияние на их устойчивость. Вместе с тем, в случае возникновения ЧС на объекте жизнеобеспечения процесс потери устойчивости может наступить внезапно, в том числе из-за появления неучтенных при расчетах нагрузок.
Система критериев, определяющих уровень безопасности объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
Значение коэффициента достижения нормального состояния зависит от удельных весов критериев и для инженерной устойчивости располагается в диапазоне от 0,348 до 0,6185, для функциональной устойчивости располагается в диапазоне от 0,1627 до 0,3815. В свою очередь значение лежит в пределах от 0 до 0,1594 , для в диапазоне от 0 до 0,1318 соответственно. Если же состояние устойчивости инженерной или функциональной находится между указанными областями, определенными как нормальная и кризисная, то оно должно быть воспринято, как состояние «риск».
Количественные значения указанных коэффициентов определяются суммой удельных весов критериев, минимально необходимых для обеспечения инженерной и функциональной устойчивости в соответствии с существующими нормативными требованиями, рассмотренными в главе 2. Для корректировки состава критериев, определяющих уровень безопасности объекта жизнеобеспечения, необходимо кроме расчетных значений использовать натурные наблюдения, полученные в ходе эксплуатации объекта, а также результаты эксплуатации типовых сооружений, аналогичных по конструкции и условиям содержания. В связи с этим, в рамках диссертационного исследования были систематизированы основные требования к техническим средствам сбора данных о состоянии объектов и разработана принципиальная схема системы мониторинга ОЖ в условиях чрезвычайных ситуаций.
Для повышения эффективности деятельности объектов жизнеобеспечения необходимо максимально снизить вероятность возникновения ЧС. В случае, когда будет снята либо уменьшена проблема возникновения аварий и инцидентов, то возрастет время бесперебойной работы объекта. Одним из наиболее эффективных способов снижения вероятности рисков возникновения ЧС является отслеживание информации о состоянии объекта и возникновении возможных опасностях.
Для разработки системы мониторинга необходимо придерживаться единой схемы формирования, которая состоит из трех основных блоков [20]: блока получения данных, блока первичной сортировки и передачи данных и блока обработки данных.
Необходимо отметить ряд существенных различий в применяемых на текущий момент системах мониторинга. Главная отличительная особенность – это назначение системы мониторинга. В настоящее время нет комплексной системы мониторинга, полностью отвечающей требованиям «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений», утвержденного 384-ФЗ от 30.12.2009г. (ред. 02.07.2013г.).
Другая особенность заключается в уровне проработки теоретических основ, используемых в системах мониторинга.
Внимание необходимо уделять скорости обработки полученных данных, возможности изменения состава и количества датчиков, считывающих исходную информацию и т.д. Анализ ряда работ [56,57] показал, что система мониторинга должна: - быть унифицированной, нормируемой и высоко технологичной, т.е. базироваться на последних достижениях науки и техники и отвечать требованиям СНиП; - поддерживать процедуры обязательной и добровольной оценки соответствия качества; - иметь прямую взаимосвязь с системами принятия решений, чтобы получаемая информация была востребована; - быть понятной и доступной широкому кругу специалистов; - взаимодействовать с существующими системами эксплуатационного контроля и использовать их как источник информации; - содержать методическое обеспечение, материальную часть, программное обеспечение и систему подготовки персонала; - быть направлена на получение оперативной информации, достаточной для принятия управленческих решений. К общим требованиям, предъявляемым к системам мониторинга, относится требование простоты и понятности. Это означает, что с системой мониторинга могут работать инженерно-технические работники категории «техник». Документы, которые необходимо заполнять (вносить данные мониторинга), должны быть систематизированы, доступны для заполнения и понимания. Система должна быть ориентирована на функционирование, т.е. на получение результатов при минимуме усилий, а также сопровождаться подробной и непротиворечивой инструкцией, рекомендациями по заполнению необходимых форм отчетности.
Следующее требование – требование адекватности, т.е. система мониторинга должна коррелироваться с основными целями деятельности объекта и должна быть ориентирована на обеспечение безопасности объекта.
Требование гибкости означает, что система должна адаптироваться к изменениям внешней среды, законодательства, нормативно-правовым актам. Должна быть предусмотрена возможность изменения методик расчета контролируемых показателей, изменение пороговых значений и т.д.
Система мониторинга должна также отвечать требованиям надежности, т.е. обязательно иметь резервные или дублирующие схемы, базы данных при всех типах аварийных событий. Процесс внесения изменений в систему мониторинга, не должен отражаться на работе системы.
Система мониторинга должна быть устойчивой, поддерживаться и обновляться, без прекращения выполнения своих функций.
Учитывая специфику объектов жизнеобеспечения, доступ к информации, полученной в ходе мониторинга объекта, должен быть обеспечен только сотрудникам, имеющим соответственные полномочия. Таким образом, должно выполняться требование безопасности и конфиденциальности.
Вместе с тем, система мониторинга должна быть эффективной, т.е. повышать устойчивость объекта жизнеобеспечения, а стоимость системы мониторинга должна быть приемлемой и обоснованной.
Цель системы мониторинга, разработанной в исследовании, сводится к контролю технического состояния ОЖ и диагностике источников ЧС, угрожающих инженерной или функциональной устойчивости объекта.
Перспективы нормативного обеспечения требований инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций
Все вышесказанное свидетельствует о том, что обеспечение инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения частично закреплено законодательно, однако документы разрознены и требуют модернизации.
В соответствии с проводимыми в последнее время реформами в области технического регулирования создается новое поколение нормативных документов, которые будут содержать минимально необходимые требования, обеспечивающие устойчивость объектов строительства с учетом воздействия возможных ЧС. Список понятий, которые должны быть учтены при подготовке новых документов, приведен в ст.7 Федерального закона от 27.12.2002 №184-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О техническом регулировании».
В целях организации и проведения работ по национальной, региональной и международной стандартизации в области строительства по закрепленным областям деятельности в соответствии с Приказом Ростехрегулирования от 12 мая 2010 г. № 1716 «О техническом комитете по стандартизации «Строительство» создан Технический комитет по стандартизации «Строительство» (ТК 465). Данный комитет представляет собой объединение заинтересованных предприятий и организаций, представителей органов исполнительной власти.
В работе «ТК 465» участвуют передовые исследовательские институты страны, которые составляют основу всего отечественного нормотворчества в строительстве. Одним из активных участников в работе «ТК 465» является Научный исследовательский Московский государственный строительный университет, на базе которого проводятся заседания комитета. За 10 лет работы техническим комитетом разработано свыше 870 стандартов и 133 свода правил в строительстве.
Целью деятельности ТК 465 является реализация Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании», смежных с ним законодательных актов, принятых технических регламентов, а также содействие повышению эффективности работ по стандартизации, как на национальном, так и на международном уровнях.
К основным задачам ТК 465 относится организация экспертизы проектов национальных, межгосударственных и международных стандартов, строительных норм и правил, сводов правил, стандартов организаций, зарубежных стандартов и сводов правил и других документов в области стандартизации.
В настоящее время в рамках работы Технического комитета, методическое руководство и координацию деятельности которого осуществляет Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт), реализуется программа пересмотра всей нормативной документации в строительной области. В планах разработка новых и актуализация существующих ГОСТ-ов и СП.
В связи с чем, актуальной видится возможность внедрения на данном этапе нормативного обеспечения требований инженерной и функциональной устойчивости объектов жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций.
Перспективные направления дальнейших исследований в рамках обозначенной предметной области Как было указано выше, решая задачу повышения устойчивости объектов жизнеобеспечения, которые могут представлять собой опасные производственные объекты, возникает необходимость в формировании информационной модели объекта. Такая модель должна не только отражать текущее состояние строительного объекта, содержать полную его историческую информацию, но также прогнозировать состояние объекта в краткосрочной и долгосрочной перспективе.
Концепция использования информационных моделей объекта основана на едином информационном пространстве и единой информационной модели ОЖ для всех участвующих в создании и поддержки проекта. Это не просто совокупность средств и методов информационной поддержки, а стратегия воспроизводительного и высокорентабельного производства объекта жизнеобеспечения, обеспечивающая взаимодействие в электронных сетях, а также усовершенствование производственных процессов за счет стимулирования внедрения инноваций на всех этапах жизненного цикла [38]. Концепция «Building Informational Model» (Информационная модель здания), основоположником которой стал профессор Технологического института Джорджии Чарльз Истман получила развитие в 70-х годах прошлого века. На практике данная концепция была внедрена компанией Graphisoft в программе ArchiCAD [54]. Позднее идею стали использовать и другие известные разработчики автоматизированного проектирования.
Основная цель BIM заключается в создании единой базы для открытого стандарта хранения и обмена информации об объекте, содержащего всю необходимую информацию для его поддержания на любом этапе жизненного цикла. Концепция требует использования открытых информационных систем, международных стандартов и безбумажный обмен данными [38].
Информационная модель может быть представлена из нескольких взаимосвязанных блоков, отвечающих за функциональные, информационные, технические и организационно-правовые вопросы. В зависимости от выявленных потребностей заинтересованных сторон и требований проекта, модель может быть использована для поддержки принятия решения при возникновении угроз, например экологической или энергетической безопасности региона, вызванных эксплуатируемым объектом.
Учитывая вышесказанное, формирование информационной модели объекта на любом этапе жизненного цикла в общем виде может быть представлено системой элементов, отвечающих за информационные, функциональные, технические и правовые вопросы. В узком смысле информационная модель представляет собой инструмент, позволяющий оценить техническое состояние объекта (рисунок 4.3.).
Вместе с тем, масштабное применение информационных моделей началось не сразу, поэтому следует различать процессы создания информационной модели для существующего объекта жизнеобеспечения, который опираясь на [129,135] можно представить в соответствии с рисунком 4.4, и для сооружения, которое находится на этапе проектирования (рисунок 4.5.).
Создание информационной модели для существующего объекта жизнеобеспечения направлено в первую очередь на снижение трудовых и материальных затрат при реставрации или реконструкции объекта, а также его вывода из эксплуатации, в то время как информационная модель нового объекта позволяет спроектировать здание, моделируя и изменяя его эксплуатационные характеристики до тех пор, пока не будут урегулированы все технические, нормативные и др. вопросы.
Таким образом, к преимуществам BIM технологий можно отнести тот факт, что объект рассматривается на всех стадиях жизненного цикла: от проекта до эксплуатации и утилизации. При этом появляется возможность проектирования объекта в трехмерном пространстве с учетом времени, используя элементы, обладающие всей необходимой геометрической и технической информацией, и совмещая разделы, созданные в различных системах автоматизированного проектирования. В случае возникновения спорных вопросов информационная модель позволяет проводить различные дополнительные автоматизированные проверки проекта. С помощью модели обеспечивается поддержка эксплуатации объекта, а также соблюдение выполнения требований технических и законодательных регламентов и нормативных документов в ходе его эксплуатации. Кроме того, актуальная информация о материалах, используемых при строительстве объекта, позволит организовать их грамотную переработку на этапе вывода из эксплуатации с минимальным ущербом для окружающей среды.