Особенности протекания пожаров в высотных зданиях

      СОДЕРЖАНИЕ 
 

    ВВЕДЕНИЕ

    В связи со значительным ростом объемов  высотного строительства проблема пожарной безопасности небоскребов приобретает особую актуальность и остроту. Особенность пожарной опасности для людей, находящихся в высотных зданиях, заключается в том, что по сравнению с малоэтажными домами здесь значительно затрудняется эвакуация людей, а также возрастает сложность борьбы с пожарами.

    Высотные  здания в силу своей специфики  имеют большую степень потенциальной пожарной опасности по сравнению ее зданиями нормальной этажности. В таблице представлены краткие сведения о пожарах в высотных зданиях городов мира, которые показывают чрезвычайную опасность огня для жизни людей и пожарных-спасателей.

    Весьма  характерным для высотных зданий был пожар в феврале 2005 г . в  здании высотой 106 м, в деловом районе Мадрида. Возгорание началось на 21 этаже по оценкам от короткого замыкания. Выгорела практически вся верхняя часть здания. В результате здание было решено снести. Следует отметить, что к такому развитию пожара привели неверные действия персонала - они пытались самостоятельно потушить пожар, а пожарные прибыли на место пожара только через 2 часа. Пожар потребовал эвакуации людей из близлежащих зданий, пострадало несколько пожарных.  

1. Особенности протекания пожаров в высотных зданиях

    Для высотных зданий характерны быстрое  развитие пожара по вертикали и интенсивное задымление верхних этажей, большая сложность обеспечения эвакуации и спасательных работ. При пожаре возможен выход из строя лифтового оборудования и систем противопожарной защиты.

    На  верхних этажах большую сложность  представляет разведка пожара, спасение людей и подача средств тушения.

    Анализ  последствий пожаров в небоскребах, построенных в конце XX века, а  также пожар после террористической атаки Всемирного торгового центра в Нью-Йорке показали, что факторами, способствующими трагическому развитию событий, являлись:

    -недостаточная огнестойкость строительных конструкций и инженерного оборудования;

    -блокирование путей эвакуации продуктами горения; наличие больших внутренних объемов, не разделенных противопожарными преградами;

    -устройство центрального кондиционирования воздуха с многочисленными каналами;

    -наличие многочисленных проходок в стенах, и перекрытиях дли электрооборудования и других технологических нужд;

    -устройство подвесных потолков;

    -большое количество сгораемого оборудования, мебели, облицовок.

    Эти обстоятельства, а также большое  количество людей, находящихся в  помещениях, обуславливают необходимость  отнесения высотных многофункциональных зданий к объектам повышенного внимания, как со стороны проектировщиков, так и надзорных органов. 
 
 
 
 

    2. Нормативная база

    Широкое строительство высотных зданий потребовало  создания соответствующей нормативной базы. На основе предложенной концепции обеспечения пожарной безопасности коллективом сотрудников ФГУ ВНИИПО МЧС России совместно с УГПН МЧС России по г. Москве разработан раздел «Противопожарные мероприятия» в составе Московских государственных строительных норм (МГСН 4.19-05) «Многофункциональные высотные здания и комплексы», который содержит требования для разработки технических условий на проектирование противопожарной защиты высотных зданий.

    Концепция формирования общих требований к  системе обеспечения пожарной безопасности высотных зданий определяется базовыми принципами, сформулированными в ГОСТ 12.1.004 «Пожарная безопасность. Общие требования», СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений», МГСН 4.04-94 «Многофункциональные здания и комплексы», МГСН 4.19-05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы»

    При разработке требований пожарной безопасности учитывается также опыт противопожарного нормирования высотных зданий за рубежом.

    Современные представления о характере опасностей и угроз, которые могут быть обусловлены  пожарами в высотных зданиях, определяют следующий комплекс целей, достижение которых должно обеспечиваться системой пожарной безопасности:

    -максимальная  возможность предотвращения пожара;

    -возможность  наиболее быстрого обнаружения  загорания и его ликвидации;

    -возможность эвакуации и спасения людей; защиту людей, находящихся в пожаробезопасных зонах и укрытиях от опасных факторов пожара в течение необходимого периода времени,

    -ограничение распространения опасных факторов пожара за пределы очага загорания, предотвращение распространения пожара в соседние помещения, на смежные этажи как внутри здания, так и по фасаду,

    -сохранение огнестойкости основных несущих конструкций, а также исключение прогрессирующего обрушения при потере огнестойкости несущих конструкций,

    -возможность эффективных и безопасных действий пожарных и спасательных подразделений при пожаре.

    Для предотвращения развития пожара в высотных зданиях в МГСН предусматривается комплекс мероприятий по ограничению площади, интенсивности и продолжительность горения.

    Так, объемно-планировочные решения включают в себя:

    -деление здания по вертикали и горизонтали на пожарные отсеки, ограничение их площади и высоты;

    -ограничение высоты расположения помещений, тушение пожара в которых затруднено, а также выделение указанных помещений противопожарными преградами,

    -ограничение количества шахт лифтов, пересекающих границы пожарных отсеков,

    -деление здания противопожарными преградами.  

    3.Противопожарная  защита зданий и сооружений  при проектировании

    и строительстве.

    Говоря  о проблемах противопожарных  требований, норм и правил при проектировании и строительстве, хочется отметить рост количества реконструируемых объектов, внедрения новых пожароопасных материалов и конструкций, применения импортного оборудования и новых технологий и напомнил о необходимости информировать руководителей и ведущих специалистов строительных и проектных организаций о проблемах обеспечения пожарной безопасности объектов строительства, состоянии и перспективах развития системы противопожарного нормирования и стандартизации. С другой стороны, и работники пожарной службы должны получать своевременную и исчерпывающую информацию о перспективах развития стройкомплекса. В ряде случаев пожароопасность объекта "обеспечивается" уже на стадии проектирования. Проведенные проверки показали, что лучше дела обстоят в тех проектных организациях, технические отделы которых укомплектованы штатными специалистами, отвечающими за пожарную безопасность. Наиболее характерными нарушениями являются применение горючих материалов для утепления наружных стен зданий, проектирование крышных котельных до ввода в действие соответствующих норм и изменений к СНиП, а также без заключения органов ГПН о возможности строительства этих котельных, проектирование без согласования с органами ГПН АЗС с помещениями общественного назначения в их составе, проектирование отдельных объектов, на которые отсутствуют нормы, без заключения органов ГПН. В частности, сюда могут быть отнесены надстройка мансардными этажами эксплуатируемых общественных зданий и устройство атриумов. Принят Закон о противопожарной безопасности, имеется постановление СМ РФ о системе противопожарного нормирования, разработана концепция противопожарного нормирования, Минстройархитектуры РФ с учетом международного опыта реализуется программа создания блока нормативно-технических документов "Пожарная безопасность", в которую будут включены разделы "Эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре", "Предотвращение распространения пожара", конструктивно-планировочные решения и ряд других документов. Указанные нормы явятся основой для создания в будущем единого нормативного документа по пожарной безопасности - Кодекса пожарной безопасности, в котором общие инженерно-технические требования должны быть обобщены на основе требований экономической эффективности и безопасности.

    Выявленные  органами ГПН нарушения противопожарных  требований действующих норм и правил при проектировании и строительстве  в России позволяют сделать вывод, что часть из них наиболее характерна для крупных городов (в частности, в области высотного строительства.) Так, на стадии проектирования в нарушение СНиП 2.08.02-89 выполнены чертежи ряда высотных зданий общественного назначения, насчитывающих более 16 этажей (планировалась разработка проекта общественного здания и выше 30 этажей). При этом авторы проектов ссылаются на требования действующих СНиП, не учитывая того, что состоящая на вооружении техника - автолестницы, коленчатые подъемники - не обеспечивает доступа пожарных на верхние этажи и не может гарантировать эвакуацию людей в случае пожара. Планировочные решения по эвакуации при пожарах предлагаются такие же, как для 10-16-этажных зданий. Во многих случаях не учитывается требование СНиП "Жилые здания", касающееся размещения нежилых помещений на первом, втором или цокольном этажах. Доходит до того, что и на 4-м этаже жилых зданий размещаются помещения общественного назначения. Это характерно как для новостроек, так и для реконструируемых и капитально ремонтируемых зданий. В ряде случаев не выполняется требование этих СНиП о необходимости проектирования изолированных от жилой части здания эвакуационных выходов.

    Деление высотных зданий на пожарные отсеки по вертикали предлагается осуществлять противопожарными перекрытиями, по горизонтали - противопожарными стенами. Жилая часть здания должна иметь самостоятельные выходы, и отделена от помещений иного функционального назначения противопожарными стенами и перекрытиями. Наибольшая площадь надземного этажа между противопожарными стенами (площадь пожарного отсека) должна быть: не более 1500 м2 - для гостиниц; не более 2000 м2 - для жилых помещений; не более 2500 м2 - в остальных случаях.

    Высота  каждого пожарного отсека надземной  части здания, как правило, не должна превышать 50 м (16 этажей). Например, 32-этажное здание должно иметь два пожарных отсека по 16 этажей: первый отсек включает в себя первые 16 этажей, второй отсек занимает с 17 по 32 этаж.

    При размещении помещений различной  функциональной пожарной опасности  внутри пожарного отсека и здания необходимо учитывать, что:

    вместимость помещений общественного назначения, расположенных на высоте более 50 м , не должна превышать 100 человек;

    при размещении в составе зданий на высоте более 50 м ресторанов, кафе, варьете и других общественных помещений вместимостью более 50 человек расстояние от этих помещений до незадымляемой лестничной клетки не должно превышать 20 м;

    помещения, рассчитанные на одновременное пребывание более 500 человек, должны отделяться от других помещений противопожарными стенами и перекрытиями, а расстояние от этих помещений до незадымляемых лестничных клеток не должно превышать 20 м;

    атриумы нужно предусматривать не выше нижнего  надземного пожарного отсека.

    Количество  шахт лифтов, пересекающих все пожарные отсеки, а также любую группу последовательно  расположенных отсеков, должно быть минимально-необходимым. Выходы из лифтов на этажах (кроме выходящих в вестибюль на первом этаже) следует предусматривать через лифтовые холлы, которые должны отделяться от примыкающих коридоров и помещений противопожарными перегородками. Шахты лифтов, пересекающие пожарные отсеки, не допускается размещать смежно с помещениями, относящимися к зоне риска. 

    4. Автоматика в обеспечения безопасности высотных зданий

    В состав общей системы комплексного обеспечения безопасности многофункциональных высотных зданий и комплексов должны входить:

    -система мониторинга и управления инженерным оборудованием;

    -система мониторинга состояния инженерно-технических (несущих) конструкций здания;

    -системы обнаружения и защиты от пожара;

    -система охранной сигнализации;

    -система тревожно-вызывной сигнализации;

    -система контроля и управления доступом;

    -система охранного телевидения;

    -система оперативной связи;

    -система телекоммуникаций;

    -система электропитания для обеспечения бесперебойным электроснабжением элементов систем комплексного обеспечения безопасности;

    -система защиты информации;

    -система охранного освещения;

    -система управления эвакуацией людей из многофункциональных высотных зданий при возникновении чрезвычайных ситуаций;

    -система аварийного освещения эвакуационных путей;

    -другие средства и системы, необходимость применения которых должна быть определена на предпроектном этапе и в рамках разработки концепции комплексного обеспечения безопасности.

    Все эти системы должны составлять единый комплекс с инженерно-техническими средствами для обеспечения безопасности объекта. Алгоритмы функционирования систем комплексного обеспечения безопасности разрабатываются вместе с техническим заданием, учитывая особенности конкретного объекта.

    Автоматическая  система - это комплекс программных  и технических средств и устройств, работающих без участия человека. Автоматическая система не обязательно должна представлять собой сложный комплекс устройств для управления инженерными системами и технологическими процессами. Это может быть одно автоматическое устройство, выполняющее заданные функции по заранее заданной программе без участия человека.

    Еще одно важное техническое направление  в высотном строительстве - мониторинг состояния несущих конструкций  высотного здания. Вибрации, неоднородное климатическое воздействие по высоте здания, температурные расширения используемых материалов, временной фактор, динамика ветров и человеческая деятельность приводят конструкцию дома к медленному старению и разрушению, и надо знать, когда и в какой точке достигнут предел стойкости, после чего могут наступить необратимые процессы, связанные с риском для жизни человека.  

    5. Новые технологии и материалы  для высотного строительства 

    Подход  к строительству жилых зданий за последние пять-десять лет изменился очень сильно, если не сказать кардинально. В конце 90-х, когда сегмент качественного жилья только зарождался, никто толком не представлял, каким оно должно быть, что в нем обязательно, а что лишнее и, стало быть, окажется не востребованным. Сегодня эти критерии более или менее сформировались. Значительно вырос спрос на жилье, принципиально отличающееся от типового, с точки зрения и архитектуры, и организации всего пространства. Появились новые категории домов "бизнес-класс" и "элитный". "Серьезно изменились представления о необходимых атрибутах комфортности. Те решения, которые раньше встречались только в элитном сегменте, сегодня считаются нормой в домах бизнес-класса. Значительно вырос и уровень жилья эконом-класса. Элитные проекты вообще шагнули на несколько шагов вперед и по архитектуре, и по "начинке", и по многим другим параметрам".

    Высотное  строительство представляется привлекательным  для инвесторов и позволяет более эффективно использовать городские территории. Однако при наличии определенной тенденции бизнес-сообщества к возведению высоток федеральные нормы для их проектирования и строительства отсутствуют.

    До  настоящего времени высотные здания проектировались и строились  как уникальные по специальным техническим  условиям, то есть по индивидуальным регламентам и нормативам. Эти документы каждый раз разрабатывались и утверждались на федеральном уровне для каждого конкретного случая. Это вызывало большие сложности при получении разрешительной документации, подготовке проектов и самом строительстве.

    По  сравнению со зданиями обычной высоты высотки обладают рядом существенных особенностей. В частности, для них  должны более глубоко прорабатываться  вопросы устойчивости каркаса здания, его противодействия природным  и техногенным нагрузкам. Резко  увеличиваются нагрузки на фундаменты, что так же требует усиления конструкций  и постоянного мониторинга. Особая тема безопасность эксплуатации и эвакуации людей из здания.

    Таким образом, территориальные строительные нормы обеспечивают требования, предъявляемые  к безопасности и здоровью людей, безопасной эксплуатации прилегающих  территорий, к пожарной безопасности, к прочности, надежности и устойчивости зданий.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение

    Необходимо  повысить качество проведения авторского надзора при строительстве объектов. Госстройнадзору следует выдавать разрешения на проведение и продление  основных строительных работ только после выполнения всего комплекса противопожарных мероприятий, заложенных в ПСД: обеспечения функционирования наружного противопожарного водопровода, наличия первичных средств пожаротушения, устройства бытового городка согласно стройгенплану. СМР следует осуществлять только в строгом соответствии с проектом, обеспечивая противопожарную защиту здания на всех этапах строительства. Нарушение стадийности проектирования порой влечет за собой невозможность тушения пожара на стройплощадке. Например, наружный водопровод должен работать еще до начала СМР, а внутренний - до начала отделочных, электротехнических и чистовых сантехнических работ.  

       Специфика высотных зданий требует,  чтобы ликвидация возгораний  и локализация пожара происходили  до прибытия пожарных подразделений.  Это достигается за счет срабатывания  систем автоматического пожаротушения и действий специально подготовленного персонала с использованием первичных средств пожаротушения и внутреннего противопожарного водопровода. В этих целях для каждого высотного здания должны быть разработаны и согласованы с Государственной противопожарной службой (ГПС) оперативные планы пожаротушения для стадий строительства и эксплуатации здания. Составной частью этих планов должен быть порядок действий строителей и персонала на случай возникновения пожара. Причем на периоды временной неработоспособности основных систем противопожарной защиты следует предусматривать дополнительные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. 
 
 
 

    Список  литературы:

    1. Догадайло В.А., Дюльгеров В.И.  Жизнь московских высоток. Программа «Новое кольцо Москвы»//Уникальные и специальные технологии в строительстве. - 2004. - № 6. - С. 40 - 41.

    2. Копылов Н.П. Сравнительный анализ  противопожарных требований к  высотным и многофункциональным  зданиям а России и за рубежом  // Пожарная безопасность многофункциональных и высотных зданий и сооружений. Материалы XIX науч.- практ. конф. 4 3 - М.: ВПИИПО, 2005. - С. 31- 47.

    3. Болодьян И.А., Хасанов И.Р., Гомозоа  А.В. Концептуальный подход к  обеспечению пожарной безопасности  высотного строительства и формирование противопожарных норм для высотных и многофункциональных комплексов // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства. Материалы 2-й науч.-практ. конф. - М.: Стройбезопасностъ, 2003. - С. 14-15.

    4. Кяимкин В.И. Опыт обеспечения  пожарной безопасности высотных  и многофункциональных зданий  в Москве // Пожарная безопасность  многофункциональных и высотных зданий и сооружений. Материалы XIX науч. -практ. конф. Ч.З. - М.: ВНИШ10.2005 - С. 31-47.

    5. Обеспечение пожарной безопасности  высотных многофункциональных комплексов / И.Р. Хасанов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - №8. - 2007. - С.28-32.

    6. Жуков А.Д. Современные строительные материалы: Технологии работ: Справочник. (Застройщик). М.: Стройинформ, 2007

    7. Маклакова Т. Градостроительные и архитектурно-типологические проблемы высотной застройки Москвы. // Сборник докладов II международного симпозиума по строительным материалам КНАУФ для СНГ. Современное высотное строительство. Эффективные технологии и материалы. МГСУ. 2005. Октябрь

    8. Острецов В.М., Гендельман Л.Б., Вознюк  А.Б., Капустян Н.К. Инструментальное измерение ветровых колебаний высотных зданий. // Жилищное строительство. 2005. 9

    9. Соколова Н. Строительство и  городское хозяйство. Все выше, и выше, и выше 87, август 2006 года 

    10. Суетин С. Видеоэкология небоскребов. // Архитектурный вестник. 2005. - 4