docPobierz - Scientific Journals of the Maritime University of Szczecin
download 
Reklamacja Transkrypt
Pobierz - Scientific Journals of the Maritime University of Szczecin
ISSN 1733-8670 ZESZYTY NAUKOWE NR 11(83) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE IV MIĘDZYNARODOWA KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA E X P L O-S H I P 2 0 0 6 Dorota Łozowicka, Adam Łozowicki Konstrukcja dróg ewakuacji na statku pasażerskim w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa życia na morzu Słowa kluczowe: statek pasażerski, bezpieczeństwo, ewakuacja, konstrukcja Wypadki na morzu są dosyć częste, ponieważ wciąż niemożliwe jest wyeliminowanie wszelkich zagrożeń dla życia ludzkiego. W każdym przypadku należy brać pod uwagę konieczność ewentualnej ewakuacji. Autorzy prezentują współczesne wymagania przepisów oraz stosowane rozwiązania konstrukcji i oznakowania dróg ewakuacji, ponieważ aranżacja dróg ewakuacji jest dosyć istotnym czynnikiem, który wpływa na bezpieczeństwo i przebieg ewentualnej ewakuacji na statku pasażerskim. Evacuation Routes Designs on Passenger Ships in the Light of the Improvement of the Safety at Sea Key words: passenger ship, evacuation, safety, design Marine accidents are rather frequent as the elimination of all hazards to human health and life is still impossible. In every case the evacuation from the ship must be taken into consideration. The layout and marking methods should be continually improved to increase the safety level of voyages. The paper describes evacuation routes designing and marking. This knowledge can be utilized by interior designers in choosing safety euipment and by researchers who analyse the evacuation of personnel and passengers in emergency situations. 161 Dorota Łozowicka, Adam Łozowicki Wprowadzenie Obecnie podróże morskie są atrakcyjną formą spędzania czasu. Na statkach pasażerskich znajdują się pomieszczenia użyteczności publicznej, kawiarnie, restauracje, sklepy; można wymienić także sale kinowe, sale zabaw dla dzieci, gabinety odnowy biologicznej, boiska, baseny oraz trasy do joggingu, ściany do wspinaczki czy małe pola do gry w golfa. Tak bogate wyposażanie statków pasażerskich decyduje o konkurencyjności przewozów liniowych i rejsów wycieczkowych, niesie jednak ze sobą poważne zagrożenia w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej. Statek pasażerski stanowi dla przebywających na nim pasażerów pewien rodzaj labiryntu. W przeciwieństwie do załogi nie znają oni rozkładu korytarzy i pomieszczeń na statku. Konstruowanie dróg ewakuacyjnych oraz ich oznakowanie stanowi istotny czynnik wpływający na bezpieczeństwo pasażerów. Nadrzędnym celem projektantów jest tworzenie systemów pozwalających uniknąć konieczności ewakuowania się. Jednakże nie zawsze bywa to możliwe, dlatego też należy skoncentrować wysiłek na zapewnieniu jak najbezpieczniejszej ewakuacji (rys. 1). Eliminowanie błędu człowieka Bezpieczeństwo pasażerów Etap projektowania Etap konstrukcji Etap eksploatacji TAK Wydłużenie czasu dostępnego na przeprowadzenie ewakuacji Systemy zabezpieczające przed przekroczeniem warunków zagrażających życiu Systemy detekcji i sygnalizacji alarmowej Uniknięcie sytuacji awaryjnej Geometria otoczenia Oznakowanie dróg ewakuacji NIE Skrócenie czasu uświadomienia sobie o konieczności ewakuacji Skrócenie czasu ewakuacji Czynnik ludzki Rys. 1. Metody zapewnienia bezpiecznej ewakuacji ze statku Fig. 1. Methods of safe evacuation from the ship 162 Konstrukcja dróg ewakuacji na statku pasażerskim w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa … Czas ewakuacji ludzi nie powinien przekraczać czasu dostępnego na jej przeprowadzenie. Należy wziąć pod uwagę fakt, że czas, którym dysponujemy jest pomniejszony o czas potrzebny do uświadomienia sobie o konieczności ewakuacji. Dotychczasowe prace nad problematyką ewakuacji, które można ogólnie pogrupować pod względem tematyki na: związane z czynnikiem ludzkim (zachowaniem się ludzi, poruszaniem się po drogach ewakuacji), konstrukcją i oznakowaniem dróg ewakuacji, oraz metodami szacowania czasu ewakuacji wzajemnie się uzupełniają i wpływają na ogólny stan wiedzy na ten temat. Badania te są w chwili obecnej bardzo zaawansowane, jednakże wiele problemów pozostaje do końca nierozwiązanych. 1. Konstrukcja dróg ewakuacji w świetle przepisów konwencji SOLAS-74 Konstrukcja dróg ewakuacji na statku pasażerskim powinna umożliwić bezpieczne opuszczenie zagrożonych rejonów przez pasażerów oraz członków załogi zgodnie z wymaganiami Międzynarodowej konwencji o bezpieczeństwie życia na morzu (SOLAS-74). Obowiązuje kilka generalnych zasad projektowania dróg ewakuacyjnych. Należy zaprojektować drogi ewakuacyjne ze wszystkich miejsc na statku, w których mogą znajdować się ludzie. Z każdego przedziału wodoszczelnego do poziomu pokładu grodziowego powinno się zaprojektować dwa alternatywne kierunki ewakuacji, przy czym jeden z nich powinien być niezależny od drzwi wodoszczelnych. Również powyżej pokładu grodziowego w każdej pożarowej strefie pionowej powinny być przynajmniej dwa kierunki ewakuacji z pomieszczeń mieszkalnych. Przynajmniej jedno z wyjść powinno mieć łatwy dostęp do ciągłej, ognioodpornej klatki schodowej, prowadzącej bezpośrednio na pokład łodziowy. Szerokość klatek schodowych nie może być mniejsza niż 900 mm i powinny być one wyposażone w poręcze po obu stronach. Zabronione jest projektowanie korytarzy z jednym wyjściem ewakuacyjnym. Na drogach ewakuacyjnych nie wolno ustawiać mebli i innych przedmiotów mogących utrudniać ruch ludzi. Wskazane jest, aby drogi ewakuacyjne prowadzące z danego ciągu kabin do odpowiedniej klatki schodowej miały minimalną ilość zakrętów i zmian kierunku ewakuacji (SOLAS, II-2/28). 2. Rozwiązania konstrukcyjne dróg ewakuacji stosowane na statkach pasażerskich Na statkach pasażerskich najbardziej rozpowszechniło się projektowanie pierścieniowych oraz liniowych ciągów korytarzy ewakuacyjnych z poszczegól- 163 Dorota Łozowicka, Adam Łozowicki nych rzędów kabin. Oba rozwiązania pozwalają na opuszczenie zagrożonych rejonów w przypadku niedostępności jednego z kierunków ewakuacji. Na rysunkach 2 i 3 przedstawiono przykłady rozwiązań ciągów ewakuacyjnych stosowanych na nowoczesnych statkach pasażerskich. Rys. 2. Przykład stosowania „pierścieniowych” ciągów dróg ewakuacyjnych Fig. 2. An example of “ring” evacuation routes Rys. 3. Przykład stosowania „liniowych” ciągów dróg ewakuacyjnych Fig. 3. An example of “line” evacuation routes Pomimo dość rygorystycznych przepisów dotyczących konstrukcji dróg ewakuacji nadal na niektórych statkach pasażerskich można spotkać szereg nieprawidłowości. Przykładem niewłaściwej aranżacji dróg ewakuacyjnych jest rozwiązanie zaprezentowane na rysunku 4. Takie aranżacje dróg ewakuacji można spotkać na jednostkach, które są obecnie w eksploatacji. Jako kolejny przykład zastosowania nieprawidłowego rozwiązania dróg ewakuacji można wymienić statek pasażerski „Scandinavian Star”, na którym na skutek pożaru w 1990 roku śmierć poniosło 158 osób. Podczas tragedii wiele dróg ewakuacyjnych szybko wypełniło się dymem, co uniemożliwiło ewakuację ludzi z przestrzeni mieszkalnych. Dodatkowo drogi ewakuacyjne były zawiłe 164 Konstrukcja dróg ewakuacji na statku pasażerskim w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa … poprzez częste zmiany kierunku ewakuacji, występowały ślepe korytarze, klatki schodowe nie były ciągłe. Przykładem tego może być rozwiązanie drogi ewakuacji na pokładzie 5 przy prawej burcie w części dziobowej, która nie kończyła się wyjściem ewakuacyjnym. Drzwi na końcu korytarza prowadziły bowiem do niewielkiego pomieszczenia magazynowego. Na końcu tego korytarza znaleziono 13 ciał [6]. Rys. 4. Przykład stosowania „ślepych” korytarzy Fig. 4. An example of “blind” corridors 3. Dobór materiałów wyposażeniowych Bezpośrednim sprawcą śmierci pasażerów na „Scandinavian Star” był cyjanek wodoru, który powstał z rozkładu termicznego cienkiej warstwy laminatu pokrywającego szalunki [6]. Dlatego też należy zwrócić szczególną uwagę na kolejny czynnik istotny przy projektowaniu bezpiecznych dróg ewakuacji, jakim jest zastosowanie odpowiednich materiałów wyposażeniowych. Na klatkach schodowych i korytarzach wymagane jest wykonywanie szalunków i izolacji z materiałów niepalnych. Odsłonięte powierzchnie na korytarzach i klatkach schodowych powinny być wykonane z materiałów wolno rozprzestrzeniających płomień (SOLAS, II-2/29). Stosując materiały do wykończenia wnętrz, w szczególności na korytarzach i klatkach schodowych, należy dobierać je tak, aby nie wydzielały nadmiernych ilości gazów toksycznych i dymu. Wszystkie korytarze i klatki schodowe (łączące nie więcej niż dwa pokłady) powinny być wygrodzone niepalnymi przegrodami klasy „B”, opóźniającymi przejście pożaru. Przegrody te wykonuje się zazwyczaj z rdzenia z wełny mineralnej, który jest obustronnie pokryty cienką 165 Dorota Łozowicka, Adam Łozowicki blachą stalową ocynkowaną z dekoracyjną zewnętrzną warstwą folii lub z płyt mineralnych oklejonych obustronnie laminatem dekoracyjnym. Klatki schodowe łączące więcej niż dwa pokłady powinny być wygrodzone przegrodami klasy „A” na całej wysokości. Obecnie przed projektantami wnętrz na statkach pasażerskich stoi niełatwe zadanie pogodzenia kwestii bezpieczeństwa materiałów wyposażeniowych z ich walorami estetycznymi. 4. Oznakowanie dróg ewakuacji Ważnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo i prawidłowy przebieg ewakuacji jest odpowiednie oznakowanie dróg ewakuacji. W stanach zagrożenia istotną rolę odgrywa właściwa informacja, która umożliwia człowiekowi podjęcie odpowiedniej decyzji dotyczącej kierunku ewakuacji. W labiryncie dróg, często w warunkach ograniczonej widoczności, człowiek staje przed koniecznością wyboru kierunku dalszej drogi przy każdym napotkanym przez siebie rozwidleniu. Podejmowanie decyzji następuje w stanie silnego zdenerwowania spowodowanego przez występujące zagrożenie i narażenie na działanie produktów pożaru. Człowiek znajduje się w niecodziennej dla niego sytuacji i nawet prosty rozkład korytarzy nie gwarantuje, iż uniknie on błądzenia i kluczenia po tych samych ścieżkach. Podjęcie błędnej decyzji dotyczącej wyboru drogi ewakuacji może być tragiczne w skutkach, może się skończyć dla pasażera utratą zdrowia lub życia. Odpowiednie połączenie oświetlenia i oznakowania ewakuacyjnego umożliwia szybką i bezpieczną ewakuację ludzi z miejsca zagrożenia. Według wymagań konwencji SOLAS-74, oprócz oświetlenia awaryjnego, drogi ewakuacji, włączając klatki schodowe i wyjścia, powinny posiadać świecące lub fotoluminescencyjne wskaźniki umieszczone 0,3 m powyżej pokładu we wszystkich punktach rozgałęzień dróg ewakuacyjnych, w których musi zostać podjęta decyzja, co do dalszego kierunku ewakuacji. Oznakowanie to powinno być czytelne dla pasażerów i powinno uwzględniać mogące wystąpić różnice językowe (SOLAS, II-2/28). Niezbędnych informacji do prawidłowej ewakuacji można dostarczyć poprzez umieszczanie w miejscach widocznych instrukcji postępowania na wypadek pożaru, odpowiednie oznakowanie dróg, wyjść i kierunków ewakuacji, miejsc usytuowania urządzeń przeciwpożarowych i pomieszczeń, w których występują materiały pożarowo niebezpieczne (ISO 3864-1:2002). Na drodze ewakuacji, oprócz oznakowania znakami ewakuacyjnymi, można stosować dodatkowe oznakowanie w postaci pasów z materiału fotoluminescencyjnego. Materiał składa się z pigmentów, które magazynują energię pochodzącą z normalnego oświetlenia i emitują tę energię jako żółto-zieloną poświatę 166 Konstrukcja dróg ewakuacji na statku pasażerskim w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa … podczas zgaszenia świateł. Materiał jest widoczny dla przystosowanego do ciemności oka. W dużym zadymieniu ciągła linia umieszczona jeden metr powyżej podłogi jest lepszym wskaźnikiem drogi ewakuacji, niż normalne awaryjne oświetlenie montowane na ścianie i suficie. Ułatwia to odnalezienie wyjścia tam, gdzie mogą pojawić się wątpliwości dotyczące kierunku. W ten sposób można oznaczyć wszelkie pochyłości, czy też przeszkody na drodze. Pasy wskazują drogę w warunkach dużego zadymienia lub braku oświetlenia. Wykonane są z nietoksycznego i nieradioaktywnego materiału, który jest odporny na ogień i uszkodzenia (IMO Res. A.752(18)). Proulx [5] przeprowadził eksperyment, który pokazał, że zastosowanie tego typu oznakowania pozwala na skrócenie czasu ewakuacji. Ludzie biorący udział w doświadczeniu oceniali, w jakim stopniu ten system ułatwił im ewakuację. Wadą tego typu oznakowania jest to, że nie daje tyle światła, co konwencjonalne lampy, a z upływem czasu ich światło jest coraz słabsze. Osoby, które wychodzą z pomieszczenia oświetlonego potrzebują kilku sekund na przystosowanie się do nowego oświetlenia, co oczywiście nieznacznie opóźnia ewakuację. W 1982 roku Jin [3] zaproponował informowanie o drogach ewakuacji za pomocą dźwięku. Ta dodatkowa metoda byłaby szczególnie przydatna w przypadku występowania silnego zadymienia. Koncepcja sygnalizacji dźwiękowych ściśle wiąże się z tym, w jaki sposób działa ludzki narząd słuchu i sposób lokalizacji źródła dźwięku. Narząd słuchu człowieka jest w istocie mechanicznym układem bardzo wrażliwym na bardzo niewielkie zmiany otaczających fal dźwiękowych. Fala dźwiękowa emitowana z pewnego źródła dźwięku w pierwszej kolejności dociera do ucha położonego bliżej. Na podstawie różnego ciśnienia w każdym z kanałów usznych człowiek jest zdolny do lokalizacji źródła dźwięku [4]. Withington [7] przeprowadziła eksperyment na uniwersytecie w Leeds z udziałem statystów. Pomieszczenia, w których miała odbywać się ewakuacja zostały wypełnione nietoksycznym dymem, a uczestnicy eksperymentu informowani byli o kierunkach ewakuacji za pomocą sygnałów dźwiękowych. Czas ewakuacji w wielu przypadkach skracał się o 30%. Test został z powodzeniem powtórzony dla promu pasażerskiego, znajdującego się w suchym doku z udziałem 20 ochotników. Uzyskane wyniki pokazują, że metoda ta może być stosowana jako dodatkowe źródło informacji, co wpływa na poprawę bezpieczeństwa i usprawnienie ewakuacji. Badania przeprowadzone z udziałem ochotników przez brytyjski Building Research Establishment, wykorzystując nietoksyczny biały dym, pokazały w jaki sposób widzialność różnego typu oznakowań wyjść ewakuacyjnych uzależniona jest od gęstości dymu (rys. 5). 167 Dorota Łozowicka, Adam Łozowicki odblaskowy obrazek oraz podświetlenie 12 Widzialność [m] 10 8 materiał fotoluminescencyjny oraz podświetlenie 6 materiał fotoluminescencyjny materiał elektroluminescencyjny 4 2 pionowa legenda 0 0 1 2 3 Gęstość optyczna [1/m] 4 piktogram Rys. 5. Zależność widzialności od gęstości optycznej dymu dla różnego typu oznakowań ewakuacyjnych (Building Research Establishment, 1994) Fig. 5. Smoke optical density as a function of visibility for different types of evacuation signs (Building Research Establishment, 1994) Pominięto wpływ toksyczności prawdziwego dymu oraz jego oddziaływania na gałkę oczną człowieka. Badania wykazały, że żadne ze stosowanych oznakowań wyjść ewakuacyjnych nie jest widzialne dla oka z odległości przekraczającej 1,5 m. Fakty te przemawiają za stosowaniem sygnalizacji dźwiękowych, gdyż dym nie ma bezpośredniego wpływu na słyszalność dźwięków. 5. Nowa filozofia projektowania systemów ewakuacyjnych Tendencje do budowania bardzo dużych jednostek pasażerskich wymuszają konieczność ciągłego ulepszania systemów bezpieczeństwa takich statków. W przyszłości planuje się wręcz odejście od konieczności ewakuowania pasażerów ze statku w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej. Powstaje koncepcja „safe haven”, według której to właśnie statek ma stanowić najlepszą „łódź ratunkową”. W przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej (kolizja, pożar itp.) powinien on dopłynąć do portu, korzystając z własnego napędu. Zakłada się, że pasażerowie i członkowie załogi ewakuują się do bezpiecznych rejonów na pokładzie statku, gdzie będą mieli zapewnione warunki do przetrwania (niekoniecznie komfortowe) do chwili dopłynięcia statku do portu (FP 48/WP.7/ Rev 1). 168 Konstrukcja dróg ewakuacji na statku pasażerskim w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa … W praktyce oznacza to dla projektantów nowoczesnych jednostek pasażerskich dążenie do spełnienia następujących wymogów: 1. Osiągnięcie odpowiedniej odporności statku na uszkodzenia. 2. Zachowanie odpowiedniego poziomu operacyjności statku w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej. 3. Zapewnienie bezpiecznych warunków dla życia i zdrowia ludzi w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej. Obecnie w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej zakłada się pozostanie ludzi na pokładzie przez kilka godzin. W przyszłości ma to się przedłużyć do kilku dni, co wiąże się chociażby z koniecznością zapewnienia ludziom podstaw bytowych (wyżywienie, toalety itd.). Podsumowanie Metody konstruowania, wyposażania oraz oznakowania dróg ewakuacji są nieustannie poddawane weryfikacji i ulepszane, ale nadal nie są doskonałe. Od lat na morzu dochodzi do katastrof statków pasażerskich, pasażerowie oraz członkowie załogi zmuszani są do podejmowania akcji ewakuacyjnej. Na projektantach statków spoczywa obowiązek przygotowania jednostki na taką ewentualność, między innymi poprzez właściwe zaprojektowanie rozwiązań dróg ewakuacyjnych oraz ich oznakowania. Zapewnienie bezpieczeństwa ludziom wymaga zatem wielokierunkowych prac prowadzących do skrócenia czasu ewakuacji, wydłużenia czasu, w którym można ją przeprowadzić oraz skrócenia czasu potrzebnego na jej podjęcie. Skrócenie czasu ewakuacji można osiągnąć między innymi poprzez odpowiednia geometrie otoczenia, czyli aranżację dróg ewakuacji oraz właściwe oznakowanie kierunków ewakuacji. Dobór materiałów wyposażeniowych wpływa znacząco na wydłużenie czasu, którym dysponujemy na przeprowadzenie akcji ewakuacyjnej. Skoncentrowanie wysiłków na poprawie konstrukcji dróg ewakuacji oraz odpowiednim doborze materiałów wyposażeniowych jest zgodne z nową filozofią projektowania systemów ewakuacyjnych, gdyż prowadzi do zapewnienia bezpiecznych warunków dla życia i zdrowia ludzi. Literatura 1. International Convention for Safety of Life at Sea, Consolidated text of the 1974 SOLAS Convention, the 1978 SOLAS Protocol, the 1981 and 1983 SOLAS Amendments. IMO, London, 1986. 169 Dorota Łozowicka, Adam Łozowicki 2. International Maritime Organisation (IMO) January 2004, Large passenger ship safety, document FP 48/WP.7/ Rev 1, London. 3. Jin T., Studies of emotional instability in smoke from fires. Journal of Fire&Flammability, Volume 12, s. 130, 1981. 4. O’Connor D.J., Directional sound, NFPA Journal, May/June 2005. 5. Proulx G., Kyle B., Creak J., Effectiveness of a photoluminescent wayguidance system, Fire Technology, Volume 36, Nr 4, 2000. 6. Robinson A., The Scandinavian Star Incident, IFE Journal, January 1999. 7. Withington D., Directional sound for emergency evacuation, Paper prepared for Forty Fifth Session of the IMO Sub Committee on Fire Protection, January 2001. Wpłynęło do redakcji w lutym 2006 r. Recenzent prof. dr Mirosław Jurdziński Adresy Autorów dr inż. Dorota Łozowicka Akademia Morska w Szczecinie Wydział Nawigacyjny Instytut Nawigacji Morskiej Zakład Budowy i Eksploatacji Statku, Wały Chrobrego 1/2, 70-500 Szczecin e-mail: [email protected] dr hab. inż. Adam Łozowicki, prof. AM w Szczecinie Akademia Morska w Szczecinie Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu Instytut Zarządzania Transportem Zakład Logistyki i Informatyki ul. Henryka Pobożnego 11, 70-507 Szczecin 170
