На основі результатів опитування членів SFPE робоча група визначила дві сфери, пов'язані з новими тенденціями  протипожежного захисту 

Будівельні матеріали

Найбільшою темою для нових небезпек були будівельні матеріали.  Зокрема, збільшення горючого або пластичного складу будівельних матеріалів, легких дерев'яних будівельних матеріалів, великих будівель з дерев'яним каркасом (високі дерев'яні будівлі), а також зовнішнього облицювання та фасадів.

Загальна небезпека для всіх предметів полягає в тому, що нові будівельні матеріали більш схильні до горіння, ніж їх попередники, і сприяють пожежному навантаженню . Ці матеріали використовуються без належної оцінки пожежної небезпеки, яку вони можуть створити. Особливою проблемою  є використання цих матеріалів у висотних житлових будинках. Також були порушені питання щодо необхідності протипожежного захисту під час будівництва.

Нові будівельні матеріали постійно розробляються, тестуються та продаються на ринок. Це робиться як державними, так і приватними організаціями в усьому світі, за допомогою багатьох різних режимів тестування та стандартів. Нові будівельні матеріали, які представляють виклик пожежній безпеці, насамперед у формі пластику та дерева. Нові металеві сплави за своєю природою негорючі, за деякими винятками. У конструкції з вуглецевого волокна можуть використовуватися легкозаймисті смоли, але все ще занадто дорогі для широкого використання. Однак,  зростання попиту на міцні, довговічні, легкі, доступні, а у випадку з деревом,  стійкі, матеріали різко розширили як розвиток, так і використання пластикових і дерев'яних будівельних матеріалів. Будучи легкозаймистими різного ступеня, ці матеріали створюють нові завдання з пожежної безпеки.

Пластикові матеріали

Вони можуть приймати різні форми, і діапазон використання постійно розширюється. Зазвичай це несучі елементи, такі як облицювання та ізоляція, але посилений, наприклад, скловолокном, пластик також можна використовувати для конструкцій 

Підвищений ризик, який становлять пластикові будівельні матеріали, включає кілька факторів:

• Більше пожежне навантаження, ніж звичайні матеріали, через підвищену щільність енергії спричиняє швидший розвиток пожежі та більш температуру пожежі
• Густіший, щільніший і токсичніший дим у порівнянні зі звичайними матеріалами завдяки хімічному складу
• Більш швидке споживання вогнем конструкцій призводить до збільшення та більш швидкого поширення диму
• Раніше руйнування конструкції у випадках пластикових елементів конструкції порівняно зі сталлю, бетоном і в деяких випадках дерев'яними.

Ці фактори підвищують ризик виникнення пожежі як для мешканців будівлі, так і для сусідніх будівель, а також для пожежного персоналу.

 Існує кілька стандартів випробувань, які застосовуються до пластикових будівельних матеріалів для вимірювання різних властивостей (наприклад, ASTM D635), на додаток до пластмас, які перевіряються в рамках стандартних випробувань для застосувань, де вони використовуються (ізоляція, облицювання тощо).

Менш вивчені явища включають широку дію кількох пластикових матеріалів в межах одного приміщення, тобто на відміну від одного предмета, який тестується ізольовано в лабораторії. Це включає як вплив на зростання пожежі через пластикове паливо, так і вплив на мешканців, коли велика кількість пластикових стоків поширюється по будівлі.

Основним пріоритетом для подальшого дослідження є кількісна оцінка того, як використання великої кількості пластмасових матеріалів для багатьох різних типів звужуючих елементів (ізоляція, облицювання, несучі тощо) підвищить ризик пожежі, зростання та поширення. 

Деревні матеріали

Дві основні зміни щодо дерев'яних будівельних матеріалів, які викликають занепокоєння протипожежного захисту, знаходяться на кожному кінці спектру  -  легкі інженерні дерев'яні матеріали та важкі дерев'яні висотні будівлі.

Легкі дерев'яні будівельні матеріали

Легкі інженерні дерев'яні матеріали, такі як фанерні двотаврові балки, протилежно-стружкові плити (OSB) і габаритні пиломатеріали (наприклад, 2x4), все частіше використовуються в будівництві, в першу чергу в малоповерхових житлових і комерційних будинках. Зменшивши або виключивши використання великих дерев'яних елементів на користь сконструйованих альтернатив з меншою кількістю матеріалів, можна досягти тієї самої несучої здатності за менших витрат як на матеріали, так і на транспортування завдяки меншій вазі [4].

Це може призвести до збільшення проблем у разі пожежі. Незважаючи на те, що матеріали все ще дерев'яні і не є більш легкозаймистими в будь-якому помітному ступені, балки, ферми та панелі є тоншими і можуть швидше знищуватись вогнем і створювати великі порожнечі, де вогонь може поширюватися: за стінами, під підлогою і т. д. Крім того, оскільки ці несучі елементи швидше знищуються вогнем, не утворюючи достатнього захисного шару, підвищується ризик обвалення будівлі, що представляє ризик як для евакуації мешканців, так і для пожежного персоналу.

Великі будівлі з дерев'яним каркасом

Підвищений інтерес до високих дерев'яних будівель створює численні проблеми для пожежної безпеки. Зазвичай будівельні норми вимагають, щоб будівлі вище певної висоти, залежно від заповнюваності, були побудовані з негорючих матеріалів і мали певні показники вогнестійкості, щоб запобігти ослабленню несучої здатності .

Нещодавно архітектори та інженери-будівельники почали проектувати будинки з використанням дерев'яних матеріалів, насамперед з поперечно-клеєного бруса (CLT) або клеєного бруса (клеєного бруса)  для використання у високих будинках (шість поверхів і вище). Сконструйовані важкі дерев'яні елементи можуть демонструвати характеристики, подібні до сталі та бетону, але з численними перевагами. Небезпеки пожежі, пов'язані з цими будівлями, включають :

• Збільшення пожежного навантаження від відкритої деревини, включаючи відшаровування CLT
• Зниження несучої здатності під час пожежі
• Небезпеку для пожежного підрозділу через поведінку обгорілих елементів, особливо якщо потрібне проникнення в приміщення.

Через великий інтерес до конструкцій з масиву деревини, особливо в Європі, ці ризики наразі вивчаються, але також потрібна додаткова робота. Наприклад, таких будівель мало, тому аналіз фактично готових будівель обмежений. Отримання інформації (наприклад, доповіді на конференції) від архітекторів, інженерів, AHJ тощо), які брали участь у будівництві цих будівель, може дати цінне уявлення про те, де лежать найбільші проблеми.

Зовнішнє облицювання та фасади

Пожежа у вежі Гренфелл в Англії, підкреслила небезпеку легкозаймистого зовнішнього облицювання фасадів (часто вони містять пластик, див. вище). Проблеми, відзначені в цьому випадку, включають недостатнє випробування на вогнестійкість використовуваних компонентів . Виникали також питання щодо процесу затвердження та різних інших порушень безпеки .

Облицювальні матеріали повинні відповідати різним стандартам випробувань, таким як NFPA 285, Характеристики горючості зовнішніх не несучих стінових вузлів, що містять горючі компоненти, використовуючи багатоповерховий тестовий апарат середнього масштабу (ISMA). Хоча компоненти, які пройшли тестування, що показують еквівалентну продуктивність, можуть використовуватися в багатьох юрисдикціях. Це, ймовірно, та область, яка представляє найбільші проблеми після нещодавніх пожеж, такі як питання; Чи адекватні методи тестування? Чи враховують вони продуктивність і взаємодію всієї системи, а не лише окремих компонентів? Чи враховують вони майбутнє використання та зміни заповнюваності? Моніторинг результатів експертних звітів, які розслідують ці інциденти, може дати важливі відомості, на яких слід зосередити майбутнє дослідження.

Нові технології: розумні технології

Smart Technologies - це загальний термін, що визначає звичайні пристрої або системи, які були оновлені, щоб включати датчики, програмні алгоритми та інтегровані можливості підключення для передачі даних. У сфері протипожежного захисту та безпеки життєдіяльності Smart Technologies доступні або розробляються у сфері виявлення, придушення, управління димом, сповіщення, евакуації, а також як інструменти для надання першої допомоги.

Технології часто керуються виробниками обладнання, які розробляють продукти та продають їх власникам та розробникам будівель. Однак їх темпи розвитку значно випереджають скоординовану галузеву стратегію для ефективного використання технологій і того, як їх можна інтегрувати разом. Практики можуть бути змушені використовувати інженерні судження з новими технологіями, щоб відповідати намірам існуючих кодексів і стандартів. Це викликає занепокоєння щодо потенційної відсутності вказівок щодо відповідних інструкцій щодо встановлення та проектування, надійності та доступності системи, сертифікації в списку та вимог IT&M.

Крім того, ці різні технології можна використовувати разом, що вимагає багаторазової системної інтеграції. Наприклад, інтелектуальна система виявлення може; надавати вхідні дані до системи сповіщень із налаштованими інструкціями для мешканців; запустити систему активного протипожежного захисту, як-от електронно активовані спринклери; і спілкуватися безпосередньо з особами першої допомоги, щоб надати допомогу . Хоча повністю інтегрована інтелектуальна система забезпечить виняткову безпеку життя, існує ймовірність того, що неправильно розроблена або впроваджена система може бути шкідливою.

1. Розумне виявлення, сповіщення та вихід

Респонденти опитування навели численні приклади нових альтернативних продуктів виявлення, які виходять на ринок пожежної безпеки. Основна відмінність полягає в тому, що пристрої є більш розумними і  новими, інноваційними та взаємопов'язаними. Для цих систем також використовуються бездротові можливості, що забезпечують дуже високий рівень підключення. Системи виявлення з кількома відповідями з алгоритмами обробки можуть зменшити кількість помилкових сигналів  про небезпеку і реагувати швидше, ніж традиційна система виявлення з одним реагуванням. Існують також нові можливості виявлення пожежі на відео, виявлення диму з відеоспостереження, системи відбору проб повітря та комбінованого виявлення диму та інфрачервоного випромінювання.

Системи виявлення також можна використовувати як вхідні дані для інтелектуальних систем сповіщення та виходу. Виходячи з місцевої ситуації та розвитку пожежі, системи обміну повідомленнями можуть бути модифіковані, щоб відводити людей від небезпеки. Системи моніторингу можуть визначати присутність мешканців у зоні та відповідним чином повідомляти про це осіб, які займаються першим реагуванням. Ці системи також можуть бути використані в непожежних заходах безпеки життєдіяльності, як-от активний стрілець. Системи можуть блокувати або розблоковувати двері, щоб запобігти або забезпечити доступ до будівлі або вихід.

Додаткові дослідження щодо використання та специфікації систем Smart Detection є цінними для визначення:

• Вимоги до надійності системи порівняно з традиційними дротовими системами
• Інтерпретація даних та вихід/відповідь
• Уразливість систем до шкідливих атак
• Вимоги до перевірки, тестування та технічного обслуговування
• Інструкція з монтажу та проектування
• Адекватність стандартів переліку та затвердження

Розумні спринклери

Електронно активовані спринклери (EAS), які зазвичай називають розумними спринклерами, не керуються тепловими елементами, як традиційні спринклери. Тепло, дим або інший метод виявлення вогню визначають наявність пожежі та електронно управляють спринклерами над небезпекою. Розмір пожежі на момент виявлення набагато менший, ніж пожежа, яка керує традиційним спринклерним тепловим елементом. Запуск спринклерів на ранньому етапі розвитку пожежі призводить до зниження загальної шкоди і може бути життєздатним рішенням для небезпек, які не можна захистити традиційними спринклерами.

Ці складні системи мають притаманні вразливості, які необхідно враховувати. По-перше, деякі системи EAS використовують складний алгоритм, щоб визначити, де розташована пожежа, і керують спринклерами над вогнем. Алгоритм повинен бути перевірений на предмет небезпек, які захищаються. По-друге, спринклери з електронною активацією можуть не мати теплового елемента і не працюватимуть без сигналу від пристрою виявлення або панелі. У випадку, коли вогонь розташовано неправильно або поширюється за межі початкових спринклерів, додаткові спринклери можуть не активуватися в міру поширення вогню. Нарешті, виходячи зі складної природи системи, електронно-активована спринклерна система може не мати такої ж надійності, як традиційна система.

Додаткові дослідження щодо використання та специфікації систем Smart Sprinkler є цінними для визначення:

• Вимоги до надійності системи порівняно з традиційними системами
• Інтерпретація даних виявлення для локалізації пожежі та експлуатації спринклерів
• Уразливість систем до звичайних функцій будівлі, таких як прогони, похилі стелі та обладнання для руху повітря, які можуть вплинути на реакцію системи
• Вимоги до перевірки, тестування та технічного обслуговування
• Відповідні стандарти переліку та затвердження
• Відповідні протипожежні коди для систем (NFPA 72, NFPA 13, Нові стандарти?)

Інтеграція SMART Technologies

Індивідуальні розумні технології розробляються для всіх аспектів безпеки життєдіяльності і за своєю суттю роблять будівлі та системи більш розумними. Однак цілісна будівельна інтеграція всіх систем все ще рідкість. Частково це пояснюється тим, що лише кілька виробників продукції можуть забезпечити всі різноманітні системи для будівлі. Належна інтеграція може бути можлива через систему, надану одним виробником, але не має належної інтеграції з системами, наданими іншим виробником. Кожен може мати власну систему комунікації та інтерпретації даних.

Як галузь, мінімальний рівень інтеграції (загальна структура або комунікаційна структура) повинен бути визначений між різними системами безпеки життєдіяльності. Виявлення та системи одного виробника повинні інтегруватися з системами сповіщення та виходу іншого, щоб найкраще використовувати наявні дані. Системи протипожежного захисту також повинні інтегруватися з іншими будівельними системами, такими як контроль диму або навколишнього середовища.

Необхідні додаткові дослідження щодо визначення мінімального рівня, які повинні інтегрувати різні будівельні системи, а також загальна визначена комунікаційна структура.

Інформаційне моделювання будівель (BIM) та створення інтелектуальних систем (BIS)

Система інформаційного моделювання будівель (BIM) і Building Intelligent Systems (BIS) - це два нові методи збору та аналізу даних з будівель. BIM - це процес створення цифрового представлення фізичної будівлі та всіх взаємопов'язаних систем. Різні інструменти моделювання дозволяють переглядати різні шари залежно від потреб, які автоматично узгоджуються та залежать (зміни в одному автоматично змінюють інші). Це дозволяє у віртуальному середовищі для всіх осіб, залучених до проекту, таких як власники, архітектори, інженери та AHJ, спілкуватися на загальних умовах та зберігати інформацію протягом усього його життя.

Building Intelligent Systems (BIS) - це будівельні системи, які включають розумні технології. Ці системи включають автоматизовані системи, управління енергією, бездротові технології, мережеві пристрої, віддалений моніторинг тощо. Ці взаємопов'язані технології роблять будівлі більш розумними та чуйними. Ця філософія використовується в аспектах протипожежного захисту будівлі від систем виявлення та придушення до пристроїв оповіщення та евакуації.

Додаткові дослідження щодо рекомендацій щодо включення BIM та BIS у проектування та експлуатацію будівель, особливо пов'язані з безпекою життя, принесли б користь галузі.

Джерело -  https://www.sfpe.org/membership-communities/special-interest-groups/emerging-trends