Пожары в высотных зданиях

 
Рис.4. Пример защитного действия остекления здания, 
как элемента взрывозащиты (легкосбрасываемой конструкции), 
при срабатывании взрывного устройства внутри здания гостиницы "Интурист" (Москва, 1999 г.)

Меры по ограничению  распространения пожара в высотных зданиях

Противопожарные преграды в высотных зданиях

Противопожарные преграды - это технические решения, предназначенные  для предотвращения распространения  пожара и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения. Основные виды противопожарных преград: противопожарные стены, перегородки, перекрытия, клапаны, зоны и т.д. 
В сочетании с другими элементами системы противопожарной защиты высотных и других зданий и сооружений, противопожарные преграды являются надежным средством повышения безопасности людей и снижения материального ущерба при пожарах. 
Противопожарные стены - вертикальные преграды, разделяющие здание по всей высоте на пожарные отсеки, обеспечивающие нераспространение пожара в смежный пожарный отсек, в том числе в случае обрушения конструкции здания со стороны очага пожара. 
Обеспечение функционального назначения противопожарных стен в случае обрушения конструкции со стороны очага пожара решается путем использования специальных способов опирания на противопожарную стену примыкающих конструкций. В противопожарных преградах допускается устройство проемов при условии их специальной защиты в виде противопожарных дверей, люков, клапанов, окон. 
Заполнения проемов в противопожарных преградах в виде дверей, люков и клапанов должны быть оборудованы устройствами для самозакрывания и уплотнения в притворах. Если они должны эксплуатироваться в открытом положении, обязательным является их оборудование устройствами, обеспечивающими автоматическое закрывание при пожаре. 
Для зданий высотой выше 16 этажей вводится ряд особых требований. Например, наибольшая площадь этажа между противопожарными стенами для таких зданий при размещении гостиничных номеров или квартир не может превышать 3000 м2, площадь подземных этажей между противопожарными стенами не должна превышать 4000 м2. При этом предел огнестойкости противопожарных стен в подземной части здания должен составлять не менее REI 150. 
Противопожарные перекрытия устраивают в высотных зданиях в силу необходимости ограничивать распространение пожара по вертикали здания. Многоэтажные здания следует разделять противопожарными перекрытиями по вертикали на пожарные отсеки. Высота такого отсека не должна превышать 30 этажей, для жилых зданий - 50 м. Граница самого нижнего пожарного отсека высотного здания определяется с учетом возможности доступа пожарных подразделений с автолестниц и автоподъемников в любую квартиру отсека.  
Каждый пожарный отсек высотного здания отделяется от другого противопожарным перекрытием, имеющим предел огнестойкости REI 180. Надежной противопожарной преградой, ограничивающей распространение пожара в высотном здании по вертикали, являются перекрытия технического этажа. В этом случае наличие двух перекрытий технического этажа является надежной преградой для распространения пожара между отсеками. Огнестойкость таких перекрытий допускается не менее REI 90. 
На границе вертикального противопожарного отсека следует предусматривать карнизы по контуру здания, выступающие за пределы фасада на 0,75 м. Необходимо обратить внимание на то, что ограничение распространения пожара по вертикали связано с наличием лестничных клеток, лифтовых шахт и других шахт для прокладки различных коммуникаций. В этом случае необходимо разрабатывать дополнительные технические решения, исключающие распространение пожара по вертикали: смещение оси лестничных клеток и лифтовых шахт в различных отсеках, противодымную защиту и т.д.

Преграды в виде водяных завес

При решении ряда архитектурно-планировочных  задач при проектировании высотных зданий допускается вместо противопожарных  стен устраивать противопожарные преграды в виде водяных завес. Для этой цели может быть использована "дренчерная" система пожаротушения. Это система  трубопроводов для подачи огнетушащего состава, снабженных специальными насадками - дренчерными оросителями. Роль противопожарной  преграды в данном случае играют две  линии распределительных трубопроводов  с дренчерными оросителями. При  возникновении пожара происходит включение  дренчерной системы автоматически  или вручную и, соответственно, истечение  огнетушащего состава в двух параллельных плоскостях. В этом случае эквивалентом противопожарной преграды являются образующиеся водяные завесы в двух плоскостях, расположенных друг от друга на расстоянии 0,5 м и обеспечивающих интенсивность орошения не менее 1 л/с  на 1 м завесы при времени ее работы не менее 1 часа.

Противопожарные разрывы

Противопожарные разрывы  между зданиями являются важным элементом  системы противопожарной защиты. Назначение противопожарных разрывов - ограничение распространения пожара от одного здания к другому, а также  обеспечение эффективного тушения  пожара и спасения людей и материальных ценностей. 
Количественной характеристикой противопожарных разрывов является расстояние между зданиями в метрах. В соответствии со строительными нормами и правилами, расстоянием между зданиями и сооружениями считается расстояние в свету между наружными стенами или другими конструкциями. При наличии выступающих более чем на 1 м конструкций зданий, выполненных из горючих материалов, за противопожарный разрыв принимается расстояние между этими конструкциями. Как правило, минимально допустимые величины противопожарных разрывов между зданиями установлены, в зависимости от назначения, класса функциональной пожарной опасности и степени огнестойкости противостоящих объектов.

Меры по обеспечению  своевременной и беспрепятственной  эвакуации людей при ЧС в высотных зданиях

Эвакуация людей  из высотных зданий

Процесс движения людей в  здании можно подразделить на два  типа: нормальное и вынужденное. К  характерным особенностям вынужденного движения относится одновременность  движения в сторону выходов. Плотность  людского потока при этом может значительно  превышать плотность потока при  нормальном движении. В отдельных  случаях плотность людского потока может при вынужденном движении достигать предельных значений, при  которых возможны тяжелые увечья и даже смертельный исход. Особо  опасным случаем вынужденного движения людей является движение людей при  возникновении паники (рис.5).

 
Рис.5. Паника при пожаре в театре 
(с картины неизв. художника)

Эвакуация представляет собой  процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность  воздействия на них опасных факторов пожара. В соответствии со СНиП 21-01-97 эвакуацией также следует считать  несамостоятельное перемещение  людей, осуществляемое обслуживающим  персоналом. 
Безопасность эвакуации людей из зданий при ЧС достигается путем обеспечения ее своевременности и беспрепятственности с помощью комплекса специальных мероприятий: объемно-планировочных, эргономических, конструктивных, инженерно-технических и организационных . За пределами помещений необходимо предусмотреть защиту путей эвакуации из условия безопасной эвакуации людей с учетом функциональной пожарной опасности помещений, выходящих на эвакуационный путь, класса конструктивной пожарной опасности здания, численности эвакуируемых, степени огнестойкости здания с учетом других мероприятий по защите путей эвакуации. Эвакуационные пути должны обеспечить эвакуацию всех людей, находящихся в помещениях, в течение необходимого времени эвакуации. 
Безопасность человека в помещении или здании при пожаре зависит от времени, в течении которого он может покинуть зону, где на него могут действовать опасные факторы пожара. В связи с этим продолжительность и условия движения людей при эвакуации имеют первостепенное значение и регламентируются соответствующими разработками. 
Защита людей на путях эвакуации обеспечивается комплексом объемно-планировочных, конструктивных, инженерно-технических и организационных мероприятий. Основные мероприятия такого рода - это противодымная защита здания, ограничение пожарной опасности строительных материалов в помещениях и на путях эвакуации; системы оповещения людей о пожаре.

Противодымная защита высотных зданий

Противодымная защита высотных зданий устраивается для обеспечения  эвакуации людей в пожаробезопасные зоны и содействия успешному тушению  пожара. Противодымная защита зданий повышенной этажности включает в  себя (рис.6):

• систему дымоудаления из коридоров и холлов;
• устройство незадымляемых лестничных клеток;
• систему подпора воздуха в шахтах лифтов.

 
Рис.6. Схема противодымной защиты здания повышенной этажности

Систему дымоудаления при  пожаре следует предусматривать:

• из коридоров или холлов всех этажей надземной части зданий высотой более 16 этажей;
• из помещений подземных гаражей автостоянок.

Незадымляемые лестничные клетки, в соответствии с нормами СНИП 21-01-97, подразделяются на три типа:

• Н1 - устройство входов на лестничную клетку с каждого этажа через открытую воздушную зону (лоджию, галерею и т.п.);
• Н2 - создание при пожаре подпора воздуха в лестничной клетке;
• Н3 - создание при пожаре подпора воздуха в тамбур-шлюзах перед лестничной клеткой.

Противопожарные лифты - специально оборудованные лифты для использования  пожарными подразделениями при  пожарах в зданиях повышенной этажности. Следует предусматривать  не менее двух противопожарных лифтов в пожарном отсеке зданий высотой  более 16 этажей и не менее одного в пожарном отсеке зданий высотой 10-16 этажей при наличии многоэтажного  подземного пространства в два и более этажей.

Спасение людей  при пожаре

В отличие от эвакуации, спасение людей при пожаре представляет собой  вынужденное перемещение людей  наружу при воздействии на них  опасных факторов пожара или возникновении  непосредственной угрозы этого воздействия. 
Спасение осуществляется самостоятельно (рис.7), с помощью пожарных подразделений или специально обученного персонала, с использованием спасательных средств(рис.8), через эвакуационные или аварийные выходы.

 
Рис.7. Самостоятельное спасение людей при пожаре с использованием подручных средств

 
Рис.8. Один из вариантов индивидуального спасательного устройства для спуска из оконных проемов, балконов и лоджий зданий при ЧС с высоты до 100 метров

В качестве аварийных выходов  могут использоваться выходы, не отвечающие требованиям, предъявляемым к эвакуационным. К аварийным выходам могут относиться: выход на открытый балкон или лоджию с глухим простенком не менее 1,2 м от торца балкона (лоджии) до оконного проема (остекленной двери) или не менее 1,6 м между остекленными проемами, выходящими на балкон (лоджию); выход на открытый переход шириной не менее 0,6 м, ведущий в смежную секцию здания класса Ф.1.3 или в смежный пожарный отсек через пожарную зону; выход на балкон или лоджию, оборудованные наружной лестницей, поэтажно соединяющей балконы или лоджии; выход на кровлю здания через окно, дверь или люк. 
Коллективное спасательное устройство - средство спасения при пожаре, которым одновременно может воспользоваться группа людей. Это специальные помещения внутри здания, предназначенные для размещения людей при пожаре в случае невозможности их эвакуации по имеющимся в здании эвакуационным путям и выходам. 
При оснащении фасадов зданий подъемными устройствами для ремонта и очистки фасадов указанные устройства должны рассчитываться на использование пожарными подразделениями, в том числе для спасения людей. На стадии проектирования высотных зданий должна быть также рассмотрена возможность использования вертолетов для спасения людей.  
Индивидуальное спасательное устройство - средство для защиты органов дыхания от продуктов горения. В чрезвычайных ситуациях весьма эффективным средством спасения людей являются средства индивидуальной защиты в виде самоспасателей (рис.9).

 
Рис.9. Индивидуальное спасательное устройство в виде шлема-маски для защиты органов дыхания от продуктов горения

Меры активной защиты высотных зданий от пожара

Пожарная сигнализация

Необходимость устройства установок  пожарной сигнализации в зданиях  регламентируется специальными нормами. Согласно НПБ 110-03, жилые и общественные здания высотой более 28 м, независимо от площади, оборудуются автоматическими  установками пожарной сигнализации (АУПС) и автоматическими установками  пожаротушения (АУПТ). 
Установки пожарной сигнализации (УПС) - это совокупность функционально связанных элементов: пожарных извещателей, линии связи, станции пожарной сигнализации для обнаружения пожара на начальной стадии его развития. 
Пожарные извещатели (ПИ) - это устройства, предназначенные для подачи сигнала о пожаре. Автоматические ПИ преобразуют физические параметры, характеризующие развитие пожара, в электрические сигналы и по линиям связи передают их на станцию пожарной сигнализации (СПС), где они расшифровываются и преобразуются в световые и звуковые сигналы. В зависимости от физического фактора, на который реагируют ПИ, они делятся на тепловые (повышенная температура), дымовые, световые (оптическое излучение открытого пламени) и комбинированные.

Установки автоматического  пожаротушения

Средства тушения пожара предназначаются для локализации  возникающих очагов горения огнетушащим  составом или создания условий, при  которых горение прекращается. Одним  из самых эффективных средств  тушения пожара являются автоматические установки пожаротушения (АУП). Отличительной  особенностью АУП является выполнение ими одновременно функций автоматической пожарной сигнализации. 
Установки пожаротушения классифицируются:

• по виду огнетушащего вещества;
• конструктивному наполнению;
• характеру воздействия на очаг пожара;
• способу пуска;
• инерционности;
• продолжительности подачи средств тушения.

Водяные АУП

Установки водяного пожаротушения  используются для защиты различных  объектов, в том числе для защиты высотных жилых и общественных зданий. Водяные АУП по конструктивному  исполнению подразделяются на спринклерные и дренчерные (рис.10).

 
Рис.10. Общий вид спринклерного или дренчерного оросителей в действии

Спринклерные установки  водяного пожаротушения (СУВП) применяются  в помещениях с обычной пожарной опасностью для локального тушения  по площади. Дренчерные установки водяного пожаротушения (ДУВП) используются для  защиты помещений с повышенной пожарной опасностью, когда эффективность  пожаротушения может быть достигнута лишь при одновременном орошении всей защищаемой площади. 
Дренчерные установки применяют, кроме того, для орошения вертикальных поверхностей и создания водяных завес (защиты проемов), в качестве эквивалентной замены конструктивных противопожарных преград (например, в атриумах), фонарей и т.п. 
В зданиях высотой более 16 этажей системы внутреннего противопожарного водопровода и автоматического пожаротушения должны быть раздельными.