1.5. ΓΕΝΙΚΑ

1.6. ΤΟ «ΣΥΣΤΗΜΑ» ΜΕ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟΤΕΡΗ ΘΕΩΡΗΣΗ

Α) Η πυρκαγιά είναι δυνατό ν' απειλήσει το περιβάλλον στο οποίο ο άνθρωπος είτε ζει, κατά τη βιολογική έννοια (φύση), ή/και εμπλέκεται σε παραγωγικές δραστηριότητες (επιχειρήσεις). Υπό αυτή την έννοια, η πυρκαγιά είναι δυνατό να επιδράσει στην εξέλιξη τόσο των φυσικών όσο και των εργασιακών συστημάτων.
Συχνά, στην πρώτη περίπτωση ο όρος σύστημα αποδίδεται καλλίτερα με τον όρο «θερμοδυναμικό σύστημα»- στη δεύτερη περίπτωση ο όρος σύστημα έχει τη γενικότερη σημασία του.
Β) Όπως είναι γνωστό από τη θερμοδυναμική [Π], ως «θερμοδυναμικό σύστημα» νοείται η ποσότητα της ύλης που περιέχεται σε ένα ορισμένο χώρο, τον οποίο περιβάλλει μια κλειστή επιφάνεια (: «περίβλημα») πραγματική ή εικαστική.
'Ενα θερμοδυναμικό σύστημα είναι δυνατό ν' απαρτίζεται από ένα ή περισσότερα «συστατικά» (ύλης) — δηλαδή, από ανεξάρτητα μεταξύ τους μέρη που μπορεί να συνυπάρχουν στο σύστημα και να έχουν διάφορες «εμφανίσεις», π.χ. μορφή χημικών στοιχείων (μίγματα), συνενώσεων (χημικές ενώσεις) κ.λπ. Στη γενική αναφορά στον όρο σύστημα (νοούμενου ως συμπλέγματος μερών με διασυνδέσεις που καθορίζονται από ορισμένο σύνολο σχέσεων), τα μέρη του συστήματος λέγονται και στοιχεία ή συνιστώσες.
Γ) Οι πυρκαγιές προκαλούν την παραγωγή θερμικής ενέργειας (ειδική περίπτωση του φαινόμενου της μετατροπής ενέργειας από τη μία μορφή σε άλλη) και κατά συνέπεια συνυφαίνονται με τα προβλήματα εκείνα της θερμοδυναμικής που συνεπάγονται ανταλλαγή ενέργειας (ή και ροή μάζας μέσω) ενός ορισμένου συστήματος και άλλων συστημάτων. Τα οποιαδήποτε αυτά συστήματα που βρίσκονται σε σχέση ανταλλαγής ενέργειας με ένα (δοθέν) σύστημα (ή επιτρέπουν ροή μάζας) ονομάζονται «περιβάλλον» του δοθέντος συστήματος. Ένα (δοθέν) θερμοδυναμικό σύστημα μαζί με το περιβάλλον του απαρτίζουν το σύμπαν. Σημειώνεται, επίσης, ότι ένα θερμοδυναμικό σύστημα λογίζεται:

α) «απομονωμένο», όταν μεταξύ αυτού και του περιβάλλοντος του δεν γίνεται ανταλλαγή ενέργειας,
β) «ανοικτό», όταν είναι δυνατή (μέσα από το περίβλημα του) ροή μάζας. .
γ) «κλειστό», όταν δεν μπορεί να γίνει ροή μάζας και
δ) «εξαρτώμενο» από ορισμένα μεγέθη.
Δ) Τα μεγέθη που καθορίζουν την κατάσταση, από θερμοδυναμική άποψη, ενός συστήματος χαρακτηρίζονται ως θερμοδυναμικές ιδιότητες ή θερμοδυναμικές συντεταγμένες· ως παραδείγματα θερμοδυναμικών συντεταγμένων μεγάλης σπουδαιότητας για το πρόβλημα «πυρκαγιά» αναφέρονται η θερμοκρασία, η πίεση, η πυκνότητα και ο ειδικός όγκος.
Με τα δεδομένα αυτά, ο ορισμός («θερμοδυναμικό σύστημα») που δόθηκε στην § Β μπορεί να διατυπωθεί κατά διαφορετικό τρόπο.
Είναι δυνατό, δηλαδή, να ειπωθεί ότι, από θερμοδυναμική άποψη: ένα σύστημα που μπορεί να περιγραφεί με τη βοήθεια των θερμοδυναμικών του συντεταγμένων αποτελεί «θερμοδυναμικό σύστημα».
Τα αέρια, οι ατμοί — μίγματα υγρής και αέριας φάσης — και τα μίγματα διαφορετικών αερίων π.χ., είναι θερμοδυναμικά συστήματα. Το εξαιρετικής σπουδαιότητας θέμα της πρόβλεψης της συμπεριφοράς των αερίων και ατμών κάτω από ποικίλες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, ενδιαφέρει ιδιαίτερα — ή πρέπει να απασχολεί σχολαστικά — όσους μελετούν προβλήματα πυρασφάλειας με «επιστράτευση» επιστημονικών και τεχνολογικών γνώσεων.
Ε) Χαρακτηριστική ιδιότητα των φυσικών συστημάτων (που αποτελούν μία βασική διάκριση των εξεταζόμενων στο τμήμα αυτό συστημάτων) είναι η επιδεκτικότητα τους στην επιβολή δύναμης για την πρόκληση συγκεκριμένου αποτελέσματος. Έχει υιοθετηθεί μάλιστα ότι η — εμφανής ή λανθάνουσα — ικανότητα για εξάσκηση δύναμης από τον άνθρωπο ή από ένα (φυσικό) σύστημα σε άλλο και επίτευξη —έτσι — ενός (κάποιου) αποτελέσματος ή μεταβολής της κατάστασης, του συστήματος μπορεί να ονομασθεί ενέργεια . Για το φαινόμενο της πυρκαγιάς ενδιαφέρουν:
1) Η διάκριση της ενέργειας στις εξής δύο κατηγορίες, στην:

α) Ενέργεια που βρίσκεται σε κατάσταση αποθήκευσης (αποθηκεμένη ενέργεια) σε κάποιο φορέα και

β) Ενέργεια που έχει «ρέουσα μορφή» (βρίσκεται σε μεταβατική κατάσταση.

Στις πυρκαγιές παρατηρείται ανεξέλεγκτη ενέργεια (ως «βίαιο» φαινόμενο) τόσο όταν απελευθερώνεται από την αποθηκευμένη κατάσταση της όσο και στην περίπτωση της ρέουσας μορφής.

2) Το γεγονός ότι η ενέργεια μπορεί να εμφανισθεί σε διάφορες μορφές καθώς και η δυνατότητα της μετατροπής μιας μορφής ενέργειας σε άλλη —π.χ. χημικής ενέργειας σε θερμότητα. Οι «τυπικότερες» μορφές — σε κάθε προμνημονευόμενη κατηγορία — ενέργειας είναι οι εξής:

Αποθηκευόμενη ενέργεια

— Δυναμική ενέργεια: είναι η ενέργεια που οφείλεται στην ύπαρξη ενός δυναμικού πεδίου και εμφανίζεται λόγω αυτού (π.χ. βαρύτητας).
— Κινητική ενέργεια: είναι η μηχανική ενέργεια που κατέχει ένα σώμα το οποίο βρίσκεται σε κίνηση.
— Εσωτερική ενέργεια: είναι η ενέργεια την οποία κατέχει μια ποσότητα ύλης και που οφείλεται στην κίνηση, την κατανομή και τη διαμόρφωση των μορίων από τα οποία απαρτίζεται η ύλη. (Το μέγεθος της εσωτερικής ενέργειας που περιέχεται σε μία γνωστή ποσότητα ύλης εκδηλώνεται, με ιδιότητες, όπως π.χ. η πίεση, η θερμοκρασία κ.λπ.).
— Χημική ενέργεια: είναι η ενέργεια την οποία κατέχει η ύλη (ή μπορεί να κατέχει) και η οποία προέρχεται από την ατομική της δομή.
— Πυρηνική ενέργεια: είναι η ενέργεια που βρίσκεται αποταμιευμένη μέσα στον πυρήνα του ατόμου.

Ενέργεια σε μεταβατική κατάσταση

— Θερμότητα: είναι η ενέργεια που μεταβιβάζεται από ένα υλικό σώμα (σύστημα) σ' ένα άλλο (με ορισμένους τρόπους ). Αν δημιουργηθούν συνθήκες που να επιτρέψουν ανταλλαγή (θερμικής) ενέργειας μεταξύ των συστημάτων, τότε αυτά τείνουν ν' αποκατασταθούν σε μια ορισμένη τελική κατάσταση που ονομάζεται θερμική ισορροπία.
— Έργο: είναι η μορφή εκείνη της ενέργειας που βρίσκεται σε κατάσταση μεταβίβασης και αισθητοποιείται, συνήθως, ως δράση μιας δύναμης που μετατοπίζεται στον χώρο.
ΣΤ) Στην ευρύτερη του έννοια ο όρος «σύστημα» εκφράζει κάθε δυναμικό αντικείμενο ή διαδικασία που μπορεί να επηρεασθεί από εξωτερικούς παράγοντες και του οποίου η λειτουργία προκαλεί ποικίλες επιπτώσεις, π.χ. στην οικονομία.
Στις διερευνήσεις που αφορούν συστήματατα (παραγωγής/εργασιακά κ.λπ.) γίνεται χρήση της έννοιας των μοντέλων, ιδιαίτερα όταν επιδιώκεται διάφορα σύνθετα σχήματα σκέψεων να απομονώνονται σε επιμέρους — δεκτικές εποπτείας — σχέσεις με σκοπό τη διερεύνηση των νόμων που διέπουν τις αλληλοεξαρτήσεις τους στην πραγματικότητα που συνθέτουν.

Ως μοντέλο ή πρότυπο λογίζεται μία αναπαράσταση ή απεικόνιση των σημαντικών χαρακτηριστικών ενός συστήματος.
Η δημιουργία ενός μοντέλου μπορεί να έχει ένα ή περισσότερους σκοπούς, στους κυριότερους και συνηθέστερους των οποίων συγκαταλέγονται οι εξής :
1) η περιγραφή ενός συστήματος,
2) η κατανόηση (διάρθρωσης και τρόπου λειτουργίας) του συστήματος,
3) η πρόβλεψη του τρόπου συμπεριφοράς (του συνόλου ή των ουσιαστικών μερών) του συστήματος, σε διάφορες αναμενόμενες/δυνατές συνθήκες λειτουργίας,
4) ο έλεγχος του συστήματος (για την πιο αποτελεσματική πραγματοποίηση του σκοπού για τον οποίο προορίζεται).
Συχνά η απεικόνιση αυτή διευκολύνεται με χρήση μαθηματικών (π.χ. με εξισώσεις, ανισώσεις κ.λπ.)' από πλευράς διάρθρωσης ή δομής ένα μαθηματικό πρότυπο απαρτίζεται από δύο μέρη: α) την αντικειμενική συνάρτηση και β) τις λειτουργικές σχέσεις και περιορισμούς. Η αντικειμενική συνάρτηση αναφέρεται στον αντικειμενικό σκοπό του συστήματος συναρτησιακά με τις δραστηριότητες του (ελεγχόμενες μεταβλητές) και τους σημαντικούς παράγοντες του περιβάλλοντος (μη ελεγχόμενες μεταβλητές). Το δεύτερο μέρος ενός μαθηματικού μοντέλου αποτελείται από το σύνολο των σημαντικών λειτουργικών σχέσεων που περιγράφουν τους .περιορισμούς της λειτουργίας του συστήματος λόγω διάρθρωσης, χρησιμοποιούμενης τεχνολογίας, αξιοποίησης τεχνογνωσίας, συνθηκών περιβάλλοντος.
Η έννοια του μοντέλου χρησιμοποιείται κατά διαφορετικό τρόπο από τους θεωρητικούς επιστήμονες . Γενικά, το μοντέλο θεωρείται βασικό εργαλείο για την εύρεση των αρίστων συνθηκών λειτουργίας του συστήματος. Δεδομένου ότι με τα μοντέλα διευκολύνεται ο προσδιορισμός κανόνων λήψης αποφάσεων, η μοντελοποίηση μπορεί να εφαρμοσθεί και στον προβληματισμό για πυρασφάλεια.
Ζ) Σε κάθε σύστημα είναι δυνατό να επιλεγούν ορισμένα μεγέθη που καθορίζουν την κατάσταση του συστήματος και χρησιμοποιούνται συνήθως για να περιγράψουν την εξέλιξη του όταν μεταβάλλονται μία ή περισσότερες μεταβλητές (π.χ. ο χρόνος).
Ειδικότερα, κάθε σύστημα χαρακτηρίζεται από ένα πλήθος μεταβλητών που το επηρεάζουν (inputs = είσοδοι) και ένα πλήθος μεταβλητών που είναι υπεύθυνες για τις συνέπειες που το σύστημα προκαλεί (outputs = έξοδοι).

Η) Ένα σύστημα μπορεί ν' αποτελείται από άλλα συστήματα. Τα συστήματα αυτά στις αποστολές αγαθών κ.λπ. — αλλά και γενικά (βλ. επίσης § 1.5) — λέγονται υποσυστήματα- στις μεταφορές (ως σύστημα) π.χ., διακρίνουμε (τα βασικά υποσυστήματα:) τις θαλάσσιες, χερσαίες και εναέριες, μεταφορές.
Θ) Μετά από τις εισαγωγικές αυτές παρατηρήσεις, η διαδικασία για αντιμετώπιση (πρόληψη και καταστολή) πυρκαγιών μπορεί να τύχει συστη-μικής θεώρησης και να χαρακτηρισθεί: «σύστημα πυρασφάλειας». Υιοθετείται ότι σύστημα πυρασφάλειας είναι ένα συναρμολόγημα από φυσικά, βιολογικά και τεχνητά στοιχεία (μέρη ή συνιστώσες), που λειτουργούν ως μία ενότητα, για να αποτρέψουν την εμφάνιση πυρκαγιάς (προληπτική δράση) ή να καταστείλουν το μέγεθος της, αν αυτή προκληθεί (κατασταλτική δράση). Ενδεικτικό παράδειγμα είναι το «σύστημα» πυρασφάλειας χώρου που βασίζεται στη χρήση πυροσβεστήρων με γόμωση από χημική σκόνη, την συγκρότηση ομάδων πυρασφάλειας, τις επικοινωνίες και που (αντίστοιχα) προϋποθέτει προμήθειες — συντήρηση πυροσβεστικών μέσων, εκπαίδευση, εκμετάλλευση τεχνολογίας.

1.7. ΣΥΣΤΗΜΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Για να προληφθούν και κατασταλούν πυρκαγιές πρέπει να ληφθούν κατάλληλες αποφάσεις και ασκηθούν οι απαραίτητες δράσεις προκειμένου να υπάρξει έγκαιρα το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Το πρόβλημα αυτό, ως διεργασία όπου συνεργούν άνθρωποι και τεχνικά μέσα, συνιστά πρόβλημα συστημικού σχεδιασμού (σύμφωνα με τη σχετική νοητική διεργασία που αναλύεται στον Πρόλογο) και έχει διπλή φύση τεχνολογική και διαγωγική (συμπεριφοράς).
Ο σχεδιασμός, γενικά, αποτελεί σύγχρονη επιστημονική μέθοδο για την πρόκριση ορθολογικών αποφάσεων — και (για το αντικείμενο του βιβλίου) την εξυπηρέτηση της πυρασφάλειας.
Όπως και σε άλλες περιπτώσεις , τα κριτήρια που χρησιμοποιούνται για την παροχή αριστοποιημένων υπηρεσιών εξουδετέρωσης των κινδύνων πυρκαγιάς και — γενικά — το σχεδιασμό του βέλτιστου ελέγχου αναφέρονται στο κόστος, την κατανάλωση ενέργειας, το χρόνο αξιοπιστίας κ.ά. Τα κριτήρια αυτά σε συγκεκριμένη περίπτωση πυρκαγιάς εξαρτώνται από τη φύση της πυρκαγιάς που, οπωσδήποτε, συναρτάτε από το τρίπτυχο: αιτία η οποία την προκαλεί — παράγοντες που τη συντηρούν — προϋποθέσεις επέκτασης και καταστολής της.
Θετική βοήθεια στην αναζήτηση συνθηκών που να αντιστρατεύονται την απειλή: «πυρκαγιά» παρέχει η θέα του συστήματος πυρασφάλειας, η οποία (ως όρος) σημαίνει τον αντικατοπτρισμό των πληροφοριών και της εμπειρίας που υπάρχει.
Η θεώρηση αυτή επιτρέπει την αναλυτική διείσδυση στο έργο της αντιμετώπισης πυρκαγιών και τη συνένωση (σύνθεση) των στοιχείων της ανάλυσης αυτής προκειμένου να υπάρξει πυρασφάλεια και πυροπροστασία.
Η αναλυτική διείσδυση στο έργο της αντιμετώπισης (κινδύνων) πυρκαγιών αποτελεί την αφετηρία των οργανωτικών προσπαθειών και μπορεί να χαρακτηρισθεί ως προστάδιο οργάνωσης.
Από τη συνένωση (σύνθεση) των στοιχείων της πιο πάνω ανάλυσης προκύπτουν οι διαρθρώσιμες σχέσεις που αφορούν τη συγκρότηση της οργανωτικής δομής της δραστηριότητας της πυροπροστασίας διαφόρων εργασιακών κ.λπ. χώρων. Για το θέμα θεμελιώδους σημασίας είναι η στάθμη της χρησιμοποιούμενης τεχνολογίας (Technology) και ο βαθμός εκμετάλλευσης σύγχρονης τεχνογνωσίας (Know - How).