"СВЕТОТЕХНИКА", 2004, № 1

Электрическое освещение традиционно является одним из важнейших элементов общей системы жизнеобеспечения объектов и спасения людей в чрезвычайных ситуациях при пожарах, авариях, стихийных бедствиях, а также при угрозах террористических актов. Однако, функционирование электрических источников освещения зависит от целого ряда условий, которые, в результате возникновения подобных ситуаций, могут быть нарушены. Например, после террористических атак в США на здания Торгового Центра и Пентагона, стало очевидно, что какой бы совершенной ни была система ограничения доступа на объект, всегда найдется способ ее преодоления, при этом возможные разрушения и гибель людей могут принимать катастрофические размеры. В таких случаях спасение человека всецело зависит от его возможности самостоятельно ориентироваться в условиях, когда электрические источники освещения не функционируют.

В последние годы в мире для обеспечения безопасной эвакуации людей утвердилась концепция обустройства предметно-пространственной среды объектов, предусматривающая применение фотолюминесцентных ориентационно-знаковых элементов с эффектом длительного послесвечения, хорошо различаемых в темноте и в условиях задымления. Свойство длительного послесвечения наблюдается у предварительно активированных светом кристаллических соединений, например, на основе сульфидов цинка или алюминатов щелочноземельных металлов. Эти кристаллические соединения в виде порошков могут быть внедрены в качестве наполнителей в различные материалы, такие как пластики, самоклеящиеся виниловые пленки, краски, компаунды, нити, керамика и т.д. При воздействии квантов света естественного или искусственного происхождения кристаллы этих соединений переходят в возбужденное состояние, запасая энергию, которая со временем излучается уже новыми квантами света в видимой области спектра. Совокупность фотолюминесцентных элементов, предназначенных для обеспечения эвакуации людей из зданий, сооружений и средств транспорта в случае возникновения чрезвычайной ситуации, в том числе при аварийном отключении электрического освещения, а также для обеспечения процесса ликвидации чрезвычайной ситуации называют фотолюминесцентной эвакуационной системой (ФЭС). В ряде стран, например, Германии, Англии, США и других, такого рода системы создаются в соответствии с требованиями национальных стандартов, подробные требования по применению фотолюминесцентных элементов сформулированы также Международной морской организацией ИМО для оснащения судов. В настоящее время можно констатировать появление аналогичных государственных стандартов в России [1—2]. Новые государственные стандарты России разработаны НПКФ «Электон» и введены впервые. Стандарт [2] гармонизирован не только с действующими зарубежными стандартами, но и с проектом международного стандарта И СО "Safety Guidance Systems" (ISO/TC145/SC2/WG3: ISO/CD 16069), касающегося применения фотолюминесцентных материалов на путях эвакуации и находящегося на стадии окончательного согласования, что несомненно повышает уровень проведенной разработки.

В сравнении с электрическими системами освещения путей эвакуации, ФЭС имеют ряд неоспоримых преимуществ, недаром число объектов в мире, оснащенных ФЭС постоянно растет, наиболее известный из них — это недавно восстановленное после террористической атаки знаменитое здание Пентагона, которое в процессе реконструкции было оснащено ФЭС, изготовленной из материалов с высокой яркостью и длительностью послесвечения [3].

Современные элементы ФЭС не содержат фосфора и других вредных и радиоактивных добавок. Конструктивно ФЭС выполняются с учетом требований эргономики и современного дизайна, что в полной степени отвечает особенностям и стилю любого помещения. Применение ФЭС имеет следующие особенности [4]:

ФЭС не потребляет электроэнергию, следовательно ее элементы свободны от целого ряда условий, необходимых для функционирования приемников электрического тока, а именно: электрической проводки, электрощитов со средствами коммутации и защитной автоматики, других принадлежностей электротехнических устройств. В связи с этим, элементы ФЭС можно легко и быстро установить в нужном с точки зрения безопасной эвакуации месте, на любых конструктивных фрагментах зданий и сооружений: дверях, перилах и ступенях лестниц, а также поверхности пола коридоров и проходов. Элементы ФЭС электробезопасны, при прикосновении к ним не возникает вероятность поражения электрическим током.Элементы ФЭС не могут являться источником возгорания и взрыва, т.к. в отличие от электроламп светятся холодным светом, что особенно важно для объектов высокого риска.

ФЭС не требует затрат на эксплуатацию, поэтому не нужно иметь в наличии необходимый минимум расходных материалов и изделий на оперативную замену вышедших из строя электроламп, светодиодов и т.п., а в случае автономных источников питания — аккумуляторов или батарей. Отпадает необходимость в квалифицированном обслуживающем персонале, т.к. проверить ФЭС на функционирование несложно — достаточно выключить электрическое освещение, а периодическое вытирание пыли с поверхности элементов ФЭС может выполнять и неквалифицированный персонал.

ФЭС является децентрализованной системой элементов, потому ее нелегко быстро вывести из строя для, например, достижения целей террористического акта. Вывести из строя ФЭС — значит демонтировать сотни ее элементов, что в короткое время практически невозможно.

Рис. 1. Классификация элементов ФЭС в соответствии с требованиями ГОСТР 12.2.143-2002

а)                                                                                     б)

Рис. 2. Пример обозначения элементами ФЭС коридора: а — при освещении; б— после отключения освещения

а)                                                           б)

Рис. 3. Пример обозначения элементами ФЭС производственного помещения: а — при освещении; б — после отключения освещения

Но главной отличительной особенностью элементов ФЭС при сравнении с электрическими светильниками, которые обычно локально располагаются в коридорах, над дверьми эвакуационных выходов, на лестничных площадках, является не точечное распределение световой энергии в объеме помещения, а возможность реализации протяженной световой разметки на путях эвакуации с равномерным распределением яркости по площади (длине) элемента. Эта особенность, обеспечивая несомненно более эффективную ориентацию людей оказавшихся в чрезвычайной ситуации в задымленном помещении или полной темноте, позволяет им не только быстро, без паники, отыскать эвакуационный выход, но и успешно преодолеть при этом лестницы, обойти колонны, выступающие углы стен, производственное оборудование и другие препятствия. Возможность хорошо ориентироваться в условиях задымления и в темноте позволяет персоналу объекта предпринимать активные действия и противостоять аварии, т.к. очевидно, что невозможность предотвратить развитие аварии или пожара приводит к увеличению числа возможных жертв и разрушений.

Элементы ФЭС, в соответствии с требованиями [2], подразделяют на три группы: знаки, разметки и преобразователи света. Классификация элементов ФЭС с изображениями примеров элементов групп приведена на рис. 1.

В группу "Знаки" входят следующие элементы ФЭС:

•    знаки безопасности, выполненные в соответствии с требованиями [1] — это,   как   правило,   знаки   пожарной безопасности и эвакуационные знаки, а также некоторые виды групповых и комбинированных знаков;

•    символы международной морской организации  (ИМО),  выполненные  в соответствии с Резолюциями ИМО и предназначенные для размещения на судах;

•    стрелки, указывающие направление поворота ручек дверей эвакуационных и аварийных выходов, стопкранов, рукояток коммутационных аппаратов, направления вращения вентилей и заслонок трубопроводов и т.д.;

•    планы эвакуации, заранее разработанные схемы, в которых указаны пути эвакуации, эвакуационные и аварийные выходы, установлены правила поведения людей, порядок и последовательность действий в условиях чрезвычайной ситуации;

•    таблички с надписями и (или) графическими изображениями, этикетки, ярлыки на средствах защиты, средствах оказания первой помощи и спасения, футлярах, шкафах для размещения средств, объектах оперативного опознания.

К разметке относятся линии (полосы), плоские и объемные изделия, выполненные с применением фотолюминесцентных материалов и предназначенные для обозначения направления и границ безопасного движения к выходу, а также выполнения действий, направленных на предотвращение развития аварии, пожара и других чрезвычайных ситуаций:

•    направляющие   линии,   указывающие направление движения на поверхностях пола, стен, колонн, а также лестницах и лестничных площадках;

•    контурные и ограничительные линии для визуализации дверей эвакуационных и аварийных выходов, пожарных шкафов, ступеней и перил лестниц;

•    с чередующимися прямыми или наклонными полосами черного и желтовато-белого   цветов   для   обозначения опасных зон, выступов и углов стен, перепадов высот пола, порогов, пандусов,  уклонов;

•    с чередующимися зигзагообразными полосами зеленого и желтовато-белого цветов на поверхностях пола, стен, колонн  для   обозначения   направления движения и границ полосы безопасного  движения на полу, направления движения на лестнице и лестничной площадке;

•    плоские круги, треугольники, квадраты и т.д., изготовленные из фотолюминесцентных материалов, в том числе с сигнальной разметкой в виде чередующихся прямых или наклонных полос черного и  желтоватобелого цветов;

•    объемные диски, сферические сегменты для напольной разметки, профиль для направляющих линий, накладки на перила и ступени лестниц, накладки на углы стен и колонн, цепочки и столбики с  сигнальной разметкой в виде чередующихся прямых или наклонных  полос  черного  и  желтовато-белого цветов и т.д.;

•    ручки дверей, кнопки и другие элементы ручного привода электрических коммутационных устройств, арматура трубопроводов, телефонные аппараты, полимерные и керамические плиты и т.п.

К преобразователям света относятся:

•    экраны светового фона — плоские и объемные   изделия   с   фотолюминесцентной поверхностью, обеспечивающие визуализацию средств противопожарной защиты, оказания первой помощи и  объектов оперативного опознания;

•    химические источники света — аварийные источники освещения, преобразующие энергию протекающей химической реакции в энергию светового излучения;

•    лампы длительного послесвечения — специальные электрические лампы,которые продолжают излучать свет в течение длительного времени после отключения электрической энергии.

Рис. 4. Пример размещения элементов ФЭС на лестницах

Рис. 5. Пример обустройства элементами ФЭС вагона электропоезда после отключения освещения

 

а)                                               б)

Рис. 6. Пример группового знака безопасности для размещения у лифта а — при освещении; 6 - после отключения освещения

Элементы ФЭС размещают по всей длине пути эвакуации на нижнем, промежуточном и верхнем уровнях за исключением направляющих линий, которые следует располагать только на нижнем уровне размещения.

Нижний уровень размещения является основным. Как известно, при пожаре опасность для людей представляет не только огонь, но и газообразные продукты горения: имея более высокую температуру, чем окружающий воздух, они плотными клубами дыма поднимаются вверх и быстро заполняют объем помещения, поэтому все указатели, размещенные в верхней части стен, над дверьми эвакуационных выходов, перестают быть эффективными. Возможность ориентирования, а также воздух для дыхания сохраняются только до нижней границы дыма, которая находится на расстоянии около 30—40 см от уровня пола. В связи с этим, элементы ФЭС нижнего уровня следует размещать на стене, на высоте не более 400 мм от уровня пола и (или) на поверхности пола.

Элементы ФЭС на промежуточном уровне размещают на стене, на высоте от 1,2 до 1,8 м от поверхности пола в целях усиления их видимости для определения направления движения к эвакуационному выходу, местам размещения спасательных средств, средств противопожарной защиты, средств оказания первой помощи.

Эвакуационные знаки безопасности и символы И МО размещают на верхнем уровне на расстоянии от пола более 1,8 м для указания изменения направления движения к эвакуационному выходу или месту размещения спасательных средств, обозначения дверей эвакуационных или аварийных выходов, а также усиления видимости элементов ФЭС нижнего и промежуточного уровней размещения. Пример размещения направляющей линии, плана эвакуации и точечной разметки на различных уровнях представлены на рис. 7.

Обозначение элементами ФЭС коридоров. Пути эвакуации в коридорах допускается обозначать одной или двумя направляющими линиями. В коридорах шириной до 2 м включительно рекомендуется размещать одну направляющую линию. В коридорах шириной более 2 м следует размещать две направляющие линии по обеим сторонам. В помещениях большой площади, в том числе производственного характера, пути эвакуации следует обозначать на всех сторонах настенной направляющей линией.

а)                                               б)

Рис. 7. Пример размещения плана эвакуации, направляющей линии и точечной разметки на различных уровнях а — при освещении; б — после отключения освещения

Опасные места, участки, зоны, оборудование, электроустановки, перепады высот пола, колонны, проемы и др., расположенные вдоль пути эвакуации, следует обозначать сигнальной разметкой с чередующимися полосами черного и желтоватобелого или белого цветов, расположенными прямо, вертикально, горизонтально или наклонно под углом 4560°, запрещающими и предупреждающими элементами ФЭС. На рис. 2а и рис. За приведены примеры обозначения элементами ФЭС коридора шириной более 2 м и производственного помещения при освещении, на рис. 26 и рис. 36 — вид того же коридора и производственного помещения после отключения освещения.

Обозначение элементами ФЭС лестниц, ступеней и мест перепада высот пола. Лестницы, ступени и перепады высот пола, например: пороги, пандусы и т.п., следует обозначать элементами ФЭС так, чтобы были видны начало, ширина марша (проход) и конец лестниц, ширина проступи и высота ступеней на всей длине лестничного марша, а также перепады высот поверхности пола (уклон). Ступени лестниц, выступы, пороги следует обозначать линиями по ширине марша на горизонтальной плоскости ступеней и по ширине проступи у боковых граней ступеней. Для ориентации при движении вверх по лестнице следует обозначать высоту ступеней.

Ширина линий для обозначения ступеней и перепадов высот пола должна быть не менее 20 мм. Начало и конец лестничного марша следует обозначать сигнальной разметкой с чередующимися, наклоненными под углом 45—60° полосами желтоватобелого или белого и черного цветов или плоскими прямоугольными элементами желтоватобелого или белого цветов. При ширине лестничного марша до 2 м включительно рекомендуется размещать одну направляющую линию. На лестницах (трапах) при ширине лестничного марша более 2 м следует размещать две направляющие линии. Направляющая линия на стене, прилегающей к лестничному маршу, может повторять контур ступеней или быть наклонной. На трапах морских и речных судов направляющую линию следует размещать на высоте не более 300 мм от уровня ступеней.

Перила лестниц рекомендуется обозначать накладками из фотолюминесцентных материалов. Пример обозначения элементами ФЭС лестниц приведен на рис. 4.

Обозначение элементами ФЭС мест размещения спасательных средств, средств противопожарной и противоаварийной защиты. Места размещения спасательных средств, средств противопожарной и противоаварийной защиты, устройств подачи сигнала тревоги, телефонов, аптечек первой медицинской помощи и других средств защиты по всей длине пути эвакуации следует обозначать знаками безопасности [1], символами ИМО, а также соответствующими знаками и символами отраслевого назначения.

Спасательные средства, средства противопожарной и противоаварийной защиты, устройства ручной подачи сигнала тревоги, телефоны, аптечки первой медицинской помощи и другие средства защиты следует обозначать линиями по контуру на расстоянии не менее 50 мм от обозначаемого средства. Ширина линий не менее 20 мм.

Обозначение элементами ФЭС дверей эвакуационных (аварийных) выходов. Двери или дверные проемы эвакуационных (аварийных) выходов, а также люки и окна размерами не менее 0,6 х 0,8 м, которые могут служить выходами для пожарных и аварийно-спасательных подразделений, следует обозначать линиями по контуру, а также знаками безопасности и символами. Ширина линий — 20—50 мм.

Знаки безопасности, обозначающие дверь эвакуационного выхода, размещают, как правило, над дверями, кроме случаев, оговоренных специальными требованиями, например, символы ИМО, обозначающие дверь выхода, размещают на полотне двери, на расстоянии 300 мм от палубы или нижней кромки двери.

Участок двери, на котором располагается дверная ручка, следует обозначать указательными элементами ФЭС, например, экранами светового фона, накладками, подложками, формованными изделиями и т.п., с указанием, как открыть дверь, и надписями "ОТКРЫТО", "ЗАКРЫТО". Размеры поверхности участка двери для обозначения мест расположения дверных ручек — не менее 200 х 300 мм. У дверей, имеющих специальные открывающие устройства, должны быть вывешены фотолюминесцентные инструкции о способе открывания дверей.

На дверях или у дверей лифтов, которыми запрещается пользоваться во время пожара или аварии, следует размещать знаки безопасности с поясняющей надписью "При пожаре лифтом не пользоваться, выходить по лестнице". Пример группового знака безопасности для размещения у лифта приведен на рис. 6. На верхней части стен и потолке кабины лифта рекомендуется размещать экраны светового фона. Примеры обозначения элементами ФЭС дверей, дверных проемов, эвакуационного или аварийного выхода приведены на рис. 2 и 3.

Размещение элементов ФЭС в транспортных средствах. Транспортные средства должны быть обустроены элементами ФЭС таким образом, чтобы пассажиры имели возможность ориентироваться при отключении освещения, читать краткие инструкции о действиях в случае возникновения чрезвычайной ситуации, определять, при необходимости, места размещения средств противопожарной защиты, переговорных устройств, средств индивидуальной защиты и т.п., пассажиры железнодорожного транспорта и метрополитена — передвигаться по составу к головному или хвостовому вагонам.

Пример обустройства элементами ФЭС вагона электропоезда метрополитена приведен на рис. 5.

Возбуждение (засветка) фотолюминесцентных материалов. Возбуждение фотолюминесцентных материалов обеспечивается естественным или искусственным освещением. Максимум спектра возбуждения фотолюминесцентных материалов находится в ультрафиолетовой области, а максимум спектра излучения, как правило, в желтозеленой области спектра.

Рис. 8. Характерные изменения фактической яркости свечения элементов ФЭС (I), чувствительности глаза (II) и его субъективного восприятия (III) этого свечения во времени после отключения освещения. Требования к яркости свечения элементов ФЭС по ГОСТ Р 12.4.026-2001 и ГОСТ Р 12.2.143-2002: 1 — яркость 20,0 мкд/м2 через 10 мин. после отключения освещения; 2— яркость 2,8 мкд/м2 через 60 мин, после отключения освещения; 5 — уровень яркости 0,3 мкд/м2, превышающий порог чувствительности глаза в 100 раз, достигаемый не менее чем через 220 мин. после отключения освещения

Фотометрические характеристики элементов ФЭС. Свечение элементов ФЭС, как правило, начинает восприниматься глазом человека только после резкого снижения освещенности помещения, которое может произойти при отключении светильников освещения или, например, в результате задымления. В связи с этим, нормируются величины яркости послесвечения элементов ФЭС, начиная с момента отключения света. Элементы ФЭС, яркость и длительность послесвечения которых соответствует требованиям [12], обязательно должны иметь маркировку. Пример такой маркировки: 20,0/2,8220ЖЗ ГОСТ Р 12.2.1432002, где

20 —яркость, мкд/м2 через 10 мин после отключения источников освещения;

2,8 — яркость, мкд/м2 через 60 мин после отключения источников освещения;

220 — время (мин.), в течение которого яркость снижается до уровня 0,3 мкд/м2;

ЖЗ  цвет фотолюминесценции (желтозеленый).

Указанные величины яркости и длительности послесвечения являются минимальными. На практике, в настоящее время, применяются элементы ФЭС, фотометрические характеристики которых значительно превышают указанные минимальные значения. Длительность послесвечения элементов ФЭС, производимых, например, НПКФ "Электон", может достигать 10 000 минут, а начальная яркость — 1000 мкд/м2, и хотя яркость послесвечения элементов ФЭС с течением времени уменьшается, световая чувствительность глаза человека в темноте увеличивается. Таким образом, уменьшение яркости фотолюминесцентных материалов компенсируется увеличением чувствительности глаза (рис. 8). Способность глаза адаптироваться при снижении окружающего светового фона (темновая адаптация) обеспечивает возможность различать светящиеся в темноте элементы ФЭС длительное время вплоть до достижения яркости послесвечения значений, соизмеримых с величиной пороговой чувствительности глаза. Поэтому, если чрезвычайная ситуация с аварийным отключением электрического освещения застигнет человека, например, в одном из помещений многоэтажного здания, которое оснащено ФЭС, то в темноте он увидит окантованный фотолюминесцентной полосой дверной проем с фотолюминесцентным знаком "Выход", дверь выхода в коридор и ручку двери. Выйдя в коридор, он определит направление движения к лестнице, ориентируясь по фотолюминесцентным эвакуационным знакам, направляющим линиям и другим видам разметки на поверхности пола и стенах коридора. Если движение по основному пути эвакуации вызывает затруднения, то по светящемуся плану эвакуации можно определить запасный эвакуационный путь и двигаться к запасному или аварийному выходам. Если пути эвакуации перекрыты огнем, то можно найти и использовать огнетушитель или другие средства пожаротушения, которые визуализируются с помощью фотолюминесцентных экранов светового фона и обозначаются фотолюминесцентными знаками пожарной безопасности. Для оказания первой помощи пострадавшим не составит труда найти аптечку первой помощи, которая также может быть визуализирована с помощью фотолюминесцентных экранов светового фона. При движении по лестнице и лестничным площадкам, которые являются наиболее опасным местом при эвакуации,  человек  увидит  обозначенные фотолюминесцентными материалами номер этажа, ступени и перила, а также направляющую линию на стенах и, наконец, спустившись по лестнице на первый этаж, через дверь эвакуационного выхода выйдет из здания.

Выводы. Анализ чрезвычайных ситуаций и мировой опыт по спасению людей показывают, что в настоящее время обеспечение эвакуации в отсутствие электрического освещения является насущной необходимостью. В новых государственных стандартах впервые в России сформулированы требования для создания особого вида систем, фотолюминесцентные элементы которых обеспечивают ориентацию людей в темноте и не потребляют при этом электрическую энергию.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ