Pożary szpitali covidowych

Choć pandemia nie jest już tematem numer jeden, to nie można lekceważyć zagrożenia pandemicznego i nie wyciągać żadnych wniosków systemowych. Następna może być już bardziej zjadliwa i nie pozostawi miejsca na radosną improwizację.
Warto przyjrzeć się doświadczeniom chińskim, gdzie pandemia uderzyła pierwsza, z dużą siłą, a szpitale jednoimienne są, mają się dobrze i jest ich w dalszym ciągu dużo.
Zespół pod przewodnictwem Dingli Liu z Wydziału Zarządzania Inżynierskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Changsha przeanalizował problematykę nowych zagrożeń związanych z pożarami w takich obiektach.
Od wybuchu pandemii w szpitalach COVID-19 doszło na świecie do dość licznych pożarów, a zginęło w nich co najmniej 280 osób. Większość pożarów w szpitalach i na oddziałach związanych z COVID- 19 miała miejsce w krajach rozwijających się. W tamtejszych szpitalach brakuje urządzeń przeciwpożarowych, co zwiększa ryzyko wystąpienia pożaru. Na oddziale, na którym leczeni są pacjenci z COVID-19, stężenie tlenu może przekraczać 21%, a nawet sięgać 25,2%. Może to powodować łatwiejszy zapłon materiałów i skrócić dostępny bezpieczny czas ewakuacji personelu medycznego i pacjentów w razie pożaru. Obecnie pandemia COVID-19 na świecie nie została jeszcze definitywnie opanowana, a bezpieczeństwo pożarowe w szpitalach musi być wyraźnie określone i poważnie traktowane.

Ocena bezpieczeństwa w szpitalach

Dotychczasowe badania koncentrowały się głównie na analizie ryzyka wystąpienia pożaru i jego skutków dla szpitali z perspektywy jednostek. Rozpoznanie ryzyka pożarowego szpitala z poziomu makro może umożliwić rządowi i decydentom odpowiednie postrzeganie poziomu bezpieczeństwa pożarowego w szpitalu. Jednak w niewielu badaniach analizowano ryzyko takich zdarzeń z perspektywy regionalnej lub krajowej.
Głównym celem badań uczonych z Changsha była ocena stanu bezpieczeństwa pożarowego w szpitalach z perspektywy krajowej oraz ocena prawdopodobieństwa wystąpienia pożaru i możliwości operacyjnych jednostek ochrony przeciwpożarowej dla szpitali. W tym badaniu przeanalizowali roczne prawdopodobieństwo powstania pożarów w szpitalach na terenie prefektury miejskiej Changsha - siedziby władz administracyjnych prowincji Hunan, na podstawie liczby pożarów w lokalnych szpitalach względem ich ogólnej liczby w Chinach od 2014 r. do 2017 r. Opierali się na JOP mogących najszybciej dotrzeć do szpitali w Changsha, a zweryfikowanych z danymi dotyczącymi czasów dojazdów w pozostałych prowincjach, jako danych referencyjnymi.
Za główne wyzwania w kontekście planowania akcji ratowniczych w szpitalach w Chinach uznano wymogi płynące z obostrzeń mających na celu kontrolę rozprzestrzeniania się pandemii COVID-19, wysoką zabudowę i ogromne kubatury budynków oraz poważne utrudnienia w ruchu drogowym w miastach na terenie Chińskiej Republiki Ludowej.
Pierwszym wyzwaniem jest kontrola pandemii COVID-19. Każdy szpital przeprowadza triage przesiewowy wszystkich pacjentów i eskortuje tych wchodzących do szpitala. Wspólne środki bezpieczeństwa epidemiologicznego w Chinach są zaś następujące: tymczasowe obiekty (namioty i budynki) służące jako miejsce do sprawdzenia stanu zdrowia, zmierzenia temperatury ciała, przetestowania na COVID-19 lub tymczasowego odizolowania potencjalnych pacjentów; tylko jedno lub dwa wyjścia z budynku szpitalnego używane do przejścia, aby uniemożliwić potencjalnym pacjentom samowolne wejście i wyjście ze szpitala, inne wyjścia awaryjne zamknięte.
Rozwiązania te sprzyjają opanowaniu sytuacji pandemicznej, ale poważnie ograniczają bezpieczeństwo pożarowe i ewakuację ludzi w sytuacji zagrożenia. Namioty tymczasowe zawierają np. łatwopalny nylon, poliuretan, polichlorek winylu lub inne materiały kompozytowe. Budynki tymczasowe często wznosi się z izolacyjnych płyt warstwowych, w których materiały wypełniające są łatwopalne. Tymczasowe obiekty mogą zwiększyć ryzyko wystąpienia pożaru w szpitalu i zmniejszyć realnie odległości pomiędzy budynkami szpitalnymi.
Drugim wyzwaniem są budynki wysokie, wysokościowe i wielkokubaturowe. Wzrost liczby ludności i urbanizacja doprowadziły do gwałtownego wzrostu zapotrzebowania na opiekę medyczną w obszarach miejskich. Niedobór terenów zurbanizowanych w wieku krajach wymusił na decydentach budowę szpitali i innych obiektów ochrony zdrowia jako budynków wysokich i wysokościowych o bardzo dużej kubaturze.
Budynki te generalnie charakteryzują się wysokim ryzykiem wystąpienia pożaru z kilku powodów. Znajduje się w nich wiele urządzeń elektrycznych i materiałów łatwopalnych, które mogą łatwo wywołać pożar. Przebywają w nich duże grupy ludzi o ograniczonych możliwościach poruszania się, a w niektórych przypadkach (znanych również z polskich szpitali) liczba pacjentów przekracza założenia projektowe, co skutkuje ustawianiem łóżek z chorymi na korytarzach i przyczynia się do dużej liczby ofiar, a także wysokich strat materialnych w przypadku pożaru. Skomplikowane przestrzenie wewnętrzne tych budynków mogą zaś utrudniać prowadzenie akcji ratunkowej i ewakuację personelu.
Trzecim wyzwaniem jest zatłoczenie ulic. Według danych opublikowanych przez chińskie Ministerstwo Bezpieczeństwa Publicznego w czerwcu 2019 r. liczba samochodów w Chinach osiągnęła 250 mln. To prowadzi do zakorkowania miast, a tym samym wydłuża czas dojazdu pojazdów ratowniczych. To nie tylko problem Chin - podczas pożaru katedry Notre Dame z powodu zatorów drogowych samochody strażackie nie mogły dotrzeć wystarczająco szybko na miejsce zdarzenia, co pośrednio spowodowało drastyczny wzrost strat.
Poważne utrudnienie w ruchu kołowym w miastach, zwłaszcza wokół niektórych dużych szpitali, stanowi nieprawidłowe parkowanie - w tym na drogach pożarowych. Zdarza się to nagminnie, a niezmiernie rzadko kończy się interwencją policji czy służb miejskich. Źle zaparkowane samochody w znacznym stopniu utrudniają dojazd strażaków, kiedy dojdzie do poważnego pożaru czy innego zdarzenia o charakterze masowym na terenie szpitala.

Roczna częstotliwość i prawdopodobieństwo wystąpienia pożaru

W modelu obliczeniowym Barroisa występuje zależność pomiędzy częstością występowania pożarów w budynkach a ich powierzchnią. Potwierdzili tę prawidłowość fińscy naukowcy - Jussi Rahikainen i Olavi Keski-Rahkonen. Zweryfikowali oni funkcję zaproponowaną przez Barroisa przez analizę danych o pożarach w Finlandii i nazwali tę funkcję uogólnionym modelem Barroisa.
W wyniku badań ustalono, że roczna częstotliwość występowania pożarów w budynkach szpitalnych wzrasta wraz z powierzchnią użytkową. Gdy powierzchnia użytkowa osiąga około 180 000 m2, jej wartość przekracza 0,5, co oznacza, że prawdopodobieństwo pożaru jest wysokie. Im większa zatem powierzchnia szpitala, tym liczniejszy personel, większa wartość mienia, a także - jak się okazuje - roczna częstotliwość pożarów (lub ich prawdopodobieństwo). Straty pożarowe są określane jako liczba poszkodowanych osób i wartość utraconego mienia. Im większa powierzchnia szpitala, tym większe ryzyko pożarowe. W celu zmniejszenia ryzyka pożarowego szpitali, należy odpowiednio kontrolować skalę zabudowy szpitalnej. Z badań wynika, że optymalna z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego powierzchnia użytkowa kompleksu szpitalnego nie przekracza 180 000 m2.
Według danych opublikowanych przez chińską Narodową Komisję Zdrowia w 2017 r. liczba szpitali w Chinach nie przekraczała 30 tys., jednak w poprzednich latach z roku na rok rosła.
Liczba pożarów szpitali w latach 2010-2020 została podana w chińskich rocznikach pożarowych, Roczne prawdopodobieństwo wystąpienia pożaru szpitala (AFP) można obliczyć, dzieląc liczbę pożarów szpitali w danym roku (NF) przez liczbę szpitali (NH)
Okres eksploatacji większości szpitali wynosi ponad 10 lat, a niektórych ponad 50 lat. W prowincji Huan jest również kilka szpitali użytkowanych ponad 100 lat. Można wnioskować, że w każdym szpitalu istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia co najmniej jednego pożaru w całym okresie eksploatacji. W związku z tym należy podjąć różnorodne działania, by ograniczyć możliwość ich wystąpienia. Odsetek pożarów od instalacji i urządzeń elektrycznych jest w Chinach bardzo wysoki. Należałoby zatem wprowadzić monitorowanie instalacji elektrycznych, a także zakazać stosowania w szpitalach grzałek zanurzeniowych, grzejników elektrycznych, koców elektrycznych i innych niemedycznych urządzeń elektrycznych o dużej mocy, które mogą łatwo wywołać pożar.
Palenie tytoniu może łatwo doprowadzić do powstania pożaru, dlatego w szpitalach należy całkowicie zakazać palenia. Ponadto stosowanie materiałów niepalnych może również zmniejszyć możliwość powstania pożarów.
Z naszego, polskiego punktu widzenia można by powiedzieć: nihil novi sub sole, bo przepisy i rozwiązania tego problemu, które proponują naukowcy z Wydziału Zarządzania Inżynierskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Changsha jako „dobre praktyki”, wdrożyliśmy lata temu.
Ale i tak pożaru od papierosa w oddziale covidowym w Łodzi nie udało się uniknąć, ponieważ często przepisy sobie, a nałóg sobie. Może warto byłoby oprócz zakazów wprowadzić (choćby na czas leczenia szpitalnego) jakieś działania wspierające dla palaczy, które umożliwiłyby im przetrwanie głodu nikotynowego.

Obszary chronione przez straż pożarną w Changsha

Położona na południu Chin Changsha jest politycznym, gospodarczym i kulturalnym centrum prowincji Hunan. Do końca 2019 r. całkowita populacja stałych mieszkańców miasta wynosiła 8,4 mln. W 2019 r. jego produkt krajowy brutto wyniósł 1 157,4 mld juanów. Według stanu na koniec 2018 r. w mieście znajdowały się 232 szpitale. Nazwy geograficzne i lokalizacje większości z nich są przechowywane w postaci punktów zainteresowania (POI) na mapie Baidu. Przez wyodrębnienie danych POI z Baidu Map 227 szpitali zostało skutecznie zlokalizowanych na potrzeby prowadzonych badań. Obecnie w Changsha znajduje się 39 JOP, których lokalizację potwierdzono w odpowiedniku KW PSP.
O tym, czy uda się w porę ugasić pożar, decyduje czas dotarcia samochodów pożarniczych na miejsce zdarzenia - co jest oczywistą oczywistością, cytując klasyka. Lokalizacja poszczególnych JOP ma tu kluczowe znaczenie, choć jak można się niejednokrotnie przekonać, nie odległość jest w tym przypadku krytyczna, a przepustowość dróg dojazdowych.
Na potrzeby badań zebrano szczegółowe adresy wszystkich szpitali i JOP w Changsha i na ich podstawie przyjęto ogólne założenia w odniesieniu do całych Chin. Założenie bardzo odważne i w moim pojęciu obarczone dużym marginesem błędu, nie mieszkam jednak w Chinach, nie będę pouczał w tej materii osób, które są na miejscu i znają lokalne uwarunkowania.
Zasada 15-minutowego czasu reagowania na pożar określona jest w chińskiej normie krajowej GB51080-2015 i definiuje przedział czasu od wybuchu pożaru do rozpoczęcia jego gaszenia i obejmuje następujące etapy:
• wykrycia i potwierdzenia pożaru,
• odebrania alarmu i zadysponowania sił i środków,
• przygotowania do wyjazdu z JOP,
• dojazdu do miejsca pożaru oraz przygotowania do gaszenia pożaru.
Norma okazuje się jednak tworem dość teoretycznym, bo rzeczywistość pokazuje, że trudno określić czas dojazdu do miejsca pożaru ze względu na wpływ warunków drogowych. Chińczycy do tej pory z uporem godnym lepszej sprawy trzymali się zasięgu wyznaczonego przez okręgi, w których centrum była JOP. W Polsce już dawno zrezygnowano z tej metody i przez las już nie jedzie się do pożaru tak szybko jak autostradą i jest to uwzględnione z obszarach zadziałania jednostek.
W poprzednich badaniach zaproponowano i zastosowano metodę szacowania zasięgu realnej strefy chronionej na podstawie symulowanych czasów podróży do szacowania zasięgu do budynków wysokich. Do walidacji modelu szacunkowego wybrano 2002 pożary i sześć JOP w Loudi (miasto o statusie prefektury miejskiej w prowincji Hunan; w samym mieście żyje ok. 165 tys. osób, a w całej prefekturze prawie 4 mln). Zostały wybrane jako studia przypadków.
W tym badaniu ustalono 169 scenariuszy oceny z odstępami 1 godz. w ciągu pełnego tygodnia. W Chinach dzięki popularności smartfonów i postępowi technologii map online wielu strażaków często korzysta właśnie z nich (szczególnie Baidu Map), aby zaplanować trasę podczas przygotowania do dojazdu ma miejsce akcji. Czas podróży między szpitalem a najbliższą JOP w każdym scenariuszu szacowania może zostać wyodrębniony i zasymulowany przez wywołanie interfejsu API usług internetowych Baidu Map.
Chińskie prawo, podobnie jak regulacje większości krajów, znosi większość ograniczeń w ruchu drogowym dla pojazdów uprzywilejowanych. Ze względu na poufność danych dotyczących przemieszczania się samochodów gaśniczych w Chinach nie można było jednak uzyskać i przeanalizować danych statystycznych dotyczących realnych prędkości i czasu przejazdu pojazdu biorącego udział w akcji ratowniczej.
W tym badaniu założono, że czasy przejazdu wozów strażackich były o 30%, 20%, 10% i 0% mniejsze niż czasy przejazdu wyekstrahowane z mapy Baidu, aby przeanalizować zasięg straży pożarnej. Dlatego czasy przejazdu wyodrębnione z Baidu Map zostały odpowiednio pomnożone przez różne współczynniki korekcyjne (0,7, 0,8, 0,9 i 1,0), aby reprezentować czasy przejazdu wozów strażackich w tym badaniu.
Okazało się, że jednostek jest o wiele za mało, bo czasy realnego dotarcia na miejsce znacząco odbiegały od przyjętej w normie.
Jest jeden element, który - jak się spodziewam - niezmiernie rozbawi Czytelników.
Pomimo wielkiego nasycenia elektroniką całych Chin, możliwości odczytu… nastroju pojedynczego obywatela przez SI, czyli sztuczną inteligencję, przy użyciu wszechobecnych kamer miejskich i CCTV, a także gigantycznych możliwości zbierania dowolnych danych sposób myślenia o ratownictwie jest delikatnie mówiąc anachroniczny. Dlaczego?
Obszar chroniony pojedynczej JOP powinien być mniejszy niż 7 km2 w obszarze miejskim i 15 km2 w obszarze podmiejskim. I niby wszystko OK. Ale według normy „Urban fire control” GB 51080-2015 ocenia się zasięg obszaru działania JOP metodą draw circle (rysowanie okręgu o promieniu 7 km lub 15 km)! Chociaż metoda ta jest łatwa, to uwzględnia jedynie odległość w linii prostej pokonywaną przez wóz strażacki, jakby każda JRG czy JOP stanowiła centrum cywilizacyjne swojego obszaru zadziałania, a drogi odchodziłyby od niej jak szprychy od piasty w kole wozu drabiniastego. Określenie tą metodą rzeczywistych odległości i czasu dojazdów jest wykluczone.
***
Można się zachwycać potęgą technologiczną Chin (i ja tak robię). Można garściami czerpać z dorobku naukowego mocno doinwestowanych ośrodków naukowo-badawczych w Chińskiej Republice Ludowej (co też robię). Ale jeśli chodzi o poziom rozwoju sztuki pożarniczej, nie ma już powodów do zachwytu. Do wielu wniosków sami doszliśmy dawno i nie potrzebowaliśmy do tego gigantycznych budżetów i wielkich programów badawczych.

Artykuł powstał na podstawie tekstu Dingli Liu, Zhisheng Xu, Yuting Wang, Yangyang Li, Long Yan pt. Identifying fire safety in hospitals: Evidence from Changsha, China opublikowanego “Alexandria Engineering Journal” w 2022 r.