Представьте: в многоэтажном торговом центре начинается пожар. Десятки, сотни людей пытаются найти выход. Кто-то бежит к ближайшей лестнице, кто-то мечется в панике. А в это время система умного здания уже просчитала десятки сценариев эвакуации и подсказывает спасателям оптимальные маршруты. Звучит как фантастика? Отнюдь. Это реальность, которую делают возможной технологии информационного моделирования (ТИМ) - цифровые двойники зданий, содержащие не просто 3D-чертежи, а всю информацию о конструкции, материалах, инженерных системах и даже поведении людей.
Информационная модель здания - это не просто красивая трёхмерная картинка. Это структурированная база данных, которая содержит геометрию каждого помещения, характеристики материалов, расположение дверей, окон, лестничных клеток, а также атрибутивную информацию: сколько человек может находиться в каждом помещении, какова пожарная нагрузка, какие материалы использованы при отделке.
Такая модель должна включать помещения, проемы и переходы между ними, связи между уровнями здания и информацию о назначении каждого помещения. Всё это хранится в формате, удобном для компьютерного моделирования процессов эвакуации и распространения пожара.
Оценка пожарного риска - обязательная часть декларации пожарной безопасности для многих объектов. Раньше этот расчёт был трудоёмким и не всегда точным. Сегодня, имея информационную модель, можно автоматически рассчитать время эвакуации людей и время блокирования помещений опасными факторами пожара - дымом, температурой, токсичными газами.
Работающие с ТИМ специалисты могут наглядно проверить, соответствует ли ширина коридоров нормативам, достаточно ли эвакуационных выходов, не слишком ли длинные пути от самых удалённых помещений до выхода.
Современные технологии позволяют не просто рассчитать нормативные показатели, а смоделировать поведение сотен людей в условиях реального пожара. Одно из перспективных направлений - использование мультиагентных систем, где каждый человек представлен как «агент» со своими характеристиками скорости, реакции и принятия решений.
Особенно впечатляют результаты использования технологий машинного обучения. Исследователи из Ирана применили обучение с подкреплением для моделирования эвакуации в трёх 11-этажных зданиях. Оказалось, что увеличение скорости движения людей сокращает время эвакуации до 35,86%, а задержка с оповещением о пожаре увеличивает его до 70,20%.
Данные аналитического агентства Market Intelo свидетельствуют, что в 2024 году объём мирового рынка программ для моделирования пожаров в зданиях составил 1,2 млрд долларов, а к 2033 году, по прогнозам, достигнет 3,8 млрд, показывая среднегодовой рост в 13,6%.
В России также проводятся исследования по применению технологий информационного моделирования для снижения риска гибели людей при пожарах в зданиях, в частности, такие исследования проводятся в Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МЧС России и в Академии государственной противопожарной службы МЧС России.
Эксперты HTF Market Insights прогнозируют рост программного обеспечения до 3,0 млрд к 2033 году - при среднегодовом темпе роста 14,2%. Основные драйверы данного явления - рост плотности городской застройки, усложнение зданий, ужесточение нормативов и интеграция с технологиями информационного моделирования.
Профессором кафедры «Безопасность жизнедеятельности» Финансового университета, д.т.н. Шахраманьяном М.А. совместно с профессором кафедры моделирования и системного анализа Финансового университета, д.э.н. Иванусом А.И. разрабатываются предложения по использованию технологий информационного моделирования объектов капитального строительства при обучении пожарных и спасателей в учебных заведениях МЧС России.
Таким образом, информационная модель здания становится реальным технологическим ресурсом, позволяющим снизить риск гибели людей при пожарах в здании.