Традиційно «слабким местомом» висотних будівель вважаються численні внутрішні інженерні комунікації – вентиляційні шахти і канали, силові і телефонні лінії, трубопроводи різного призначення. Так, ізоляційна оболонка електричних кабелів системи електропостачання і освітлення виготовляється в основному з полівінілхлориду (ПВХ) або гуми. Гаряча оболонка кабелю може стати джерелом пожежі і причиною його подальшого розповсюдження оболонки кабелю із-за короткого замикання. Тому дані комунікації потребують дуже ретельного захисту від вогню.

На тій, що пройшла в квітні 2006 року міжнародній конференції, присвяченій питанням висотного будівництва, глава Моськомархитектури Олександр Кузьмін відзначив, що найближчими роками в Москві може бути побудоване 140 висотних будівель. Це відбуватиметься відповідно до прийнятої московським урядом містобудівною програмою "Нове кільце Москви".
Проте реалізація таких проектів зв'язана з необхідністю вирішення комплексу завдань по забезпеченню безпеки кожного висотного об'єкту. Не секрет, що із збільшенням розмірів будь-якої будівельної споруди підвищується вірогідність виникнення ситуацій, небезпечних для життя людей і цілісності будівлі.

Висотна будівля є технологічно складним будівельним об'єктом. Тому його проектування вимагає обліку впливу безлічі різних чинників. Так, визначаються вітрові дії (за допомогою спеціального устаткування для "продування" макетів будівель), оцінюється кліматичний фон (на підставі багаторічних досліджень зміни температури), вирішуються завдання енергоефективності (оптимізації питомої витрати енергії), виконуються комплексні геологічні дослідження.

Особлива увага приділяється питанням забезпечення комплексної пожаробезопасности висотних будов. Специфіка висотних комплексів істотно обмежує методи і засоби боротьби з пожежею, а також утрудняє евакуацію людей. Все це висуває проектувальникам якісно нові вимоги, які ми коротко проаналізуємо в цій статті.

Нормативне регулювання

Довгий час нормативна база висотного будівництва в Росії залишалася такою, що не пропрацювала - її розвиток загальмувався ще в епоху знаменитих "сталінських висоток". Проте необхідність реалізації нових проектів висотних будівель в Москві зажадала розробки сучасних вимог, у тому числі і у сфері пожежної безпеки.

Підсумком спільної роботи ФГУ ВНІЇПО і УГПН МНС Росії стали МГСН 4.19-05 "Багатофункціональних висотних будівель і комплекси", прийнятих в 2005 році. Важливою частиною нових будівельних норм є розділ "Протипожежні заходи", в якому перераховані основні вимоги до забезпечення протипожежного захисту висотних будівель.
Зрозуміло, при розробці проекту повинні враховуватися і більш загальні документи: ГОСТ 12.1.004 "Пожежна безпека" і Сніп 21-01-97 "Пожежна безпека будівель і споруд".
Треба сказати, будь-який проект висотної будівлі, перш ніж бути втіленим, проходить ретельну перевірку на відповідність існуючим нормативним документам. У столиці цим займається Мосгосекспертіза.

Фахівці цієї установи виділяють наступні основні помилки в проектуванні висотних будівель, що підвищують їх пожежну небезпеку:

* використання конструкційних матеріалів з низьким ступенем вогнестійкості;
* відсутність протипожежних перешкод;
* помилкова компоновка інженерних систем;
* відсутність в інженерних системах принципів незалежності і резервування;
* висока концентрація легкосгораемых матеріалів.
Які ж сучасні методи зниження пожароопасности є в арсеналі проектувальника?

Активна і пасивна ППЗ

Методи, що регламентуються в нормативній документації, і засоби боротьби з пожежею можна розділити на дві категорії - на активний і пасивний протипожежний захист (ППЗ).
Активна ППЗ є набором технічних засобів, призначених для оперативного виявлення і усунення вогнищ спалаху. Класифікувати засоби активної ППЗ можна на внутрішніх і зовнішніх.

До складу внутрішньої активними ППЗ висотних будівель входять:

- система сповіщення і управління евакуацією (СОУЕ);
- система аварійної підтримки температури (АПТ);
- автоматичні установки пожежогасінні (АУПТ);
- система автоматичної пожежної сигналізації (АПС);
- засоби протидимного захисту (ПДЗ).

Згідно нормативним вимогам, водяними АУПТ повинні бути обладнані приміщення, холи, шляхи евакуації і так далі Причому розміщувати зрошувачі слідує так, щоб гарантувати захист віконних отворів і дверей, що виходять в коридор.

Крім того, для будівель заввишки більше 100 м пред'являються вимоги не тільки по підпору повітря (створенню надмірного тиску) в шахтах ліфтів і по дымоудалению з поверхів за допомогою ПДЗ, але і по використанню незадимлюваних сходових кліток. Це обумовлено статистикою: системи підпору повітря і дымоудаления ефективно спрацьовують всього в 6-7% випадків.

Хочеться відзначити, що по Росії, в середньому, щорічно відбувається близько 2-3 тис. пожеж в будівлях, оснащених засобами активної ППЗ. При цьому системи активного захисту були задіяні приблизно в 50% випадків. Якщо ж говорити про аерозольні установки пожежогасінні, то вони спрацювали тільки в 20 - 30% випадків. Тому наявність в системах пожаробезопасности висотних будов автономних димових датчиків, а також пристроїв захисного відключення просто необхідно.

Окрім внутрішньої активною ППЗ, висотні будівлі повинні бути забезпечені зовнішніми засобами активного захисту. В основному це різного роду пожежна техніка: підйомники, висотні автосходи, майданчики на даху для рятувальних вертольотів і тому подібне

На відміну від активної ППЗ, основне завдання пасивної ППЗ полягає не в усуненні пожежі, а в його запобіганні або ж обмеженні розповсюдження. В першу чергу, пасивна ППЗ висотних будівель досягається шляхом широкого застосування негорючих матеріалів, що підвищують межу вогнестійкості різних будівельних конструкцій. У всіх випадках їх застосування регулюється нормативними документами. Так, згідно вимогам НПБ-257-02, обробка стенів, стель і покриттів полови в напрямах евакуації проводиться з негорючих матеріалів.
Ще одним з компонентів забезпечення пасивної ППЗ є протипожежні перешкоди. Вони є конструкціями, призначеними для обмеження розповсюдження пожежі і продуктів горіння. Основні види протипожежних перешкод - це протипожежні стіни, перегородки, перекриття, клапани, зони і так далі

Конструкції, що несуть і захищають

Ступінь надійності висотних об'єктів неабиякою мірою визначається здатністю конструкцій, що несуть, чинити опір дії високих температур, тобто таким параметром, як межа вогнестійкості. На сьогодні встановлені наступні значення меж: для будівель заввишки до 100 м - 3 години, для вищих будівель - 4 години (у європейських нормах - 3 години).

Каркас висотних будівель, що несе, зараз найчастіше проектується з монолітного залізобетону, що робить будівлю масивніше, але набагато стійкіше, ніж при використанні металевого каркаса. Як сказав вже згаданий Олександр Кузьмін: "Якщо хмарочос, то тільки залізобетонний. Металоконструкції не володіють достатнім запасом міцності. Якби нью-йоркські близнята будувалися з бетону, наслідки 11 вересня були б не такими трагічними".
Відомо, що фізичні властивості бетону істотно змінюються із збільшенням температури. Так, при температурі 150°С виникають внутрішні тріщини. У інтервалі від 200 до 250°С відбувається вибухове відшарування бетону. А повна втрата міцності бетону і здатності конструкції, що несе, відбувається при 380°С. Тому забезпечення високого ступеня вогнестійкості бетонних споруд вважається одним з першочергових завдань забезпечення пожаробезопасности висотних комплексів.

Для збільшення ступеня пасивної ППЗ будівельних конструкцій використовуються такі способи підвищення вогнестійкості, як нанесення на залізобетонні конструкції вогнезахисних складів (штукатурка, лаки, фарби, що пройшли сертифікацію ГУ ГПС МНС Росії) і обетонирование.
Метод обетонирования полягає в збільшенні товщини бетону. Недолік даного методу полягає у високій міцності зв'язку бетонного покриття з поверхнею конструкції, що захищається, що у разі виникнення зовнішніх тріщин може привести до їх розповсюдження на матеріал, що несе (залізобетон).

Захист комунікацій

Традиційно "слабким местомом" висотних будівель вважаються численні внутрішні інженерні комунікації - вентиляційні шахти і канали, силові і телефонні лінії, трубопроводи різного призначення. Так, ізоляційна оболонка електричних кабелів системи електропостачання і освітлення виготовляється в основному з полівінілхлориду (ПВХ) або гуми. Горюча оболонка кабелю може стати джерелом пожежі і причиною його подальшого розповсюдження у разі появи зовнішнього джерела спалаху або займання оболонки кабелю із-за короткого замикання. Враховуючи те, що комунікації буквально "пронизують" будівлю знизу доверху, їх спалах приводить до стрімкого розповсюдження вогню по всій висоті будівлі. Тому дані комунікації потребують дуже ретельного захисту від вогню.
Для підвищення пожежної безпеки використовується декілька рішень - це монтаж вогнезахисту з негорючих матеріалів (кам'яна вата, вермикулит, перлит, гіпс і тому подібне), а також нанесення на поверхню кабелів вогнезахисних покриттів і паст.

В цілях захисту місць проходу електричних кабелів через стіни і перекриття, тобто для запобігання розповсюдженню вогню з одного приміщення в інше, застосовуються кабельні проходки (наприклад, "Фенікс КП", розроблена в ТОВ "А+в"). Залежно від товщини, вони підвищують межу вогнестійкості комунікацій на 45 - 90 хвилин.

Для вогнезахисту воздуховодов і трубопроводів використовуються як рулонні матеріали, так і спеціальні вогнестійкі циліндри. Наприклад, фахівці компанії ROCKWOOL, світового лідера в області виробництва негорючої ізоляції, розробили мати WIRED MAT(tm) з кам'яної вати, сертифіковані для вогнезахисту інженерних комунікацій. Такі мати достатньо легко вмонтовуються і володіють не тільки високими теплофізичними і механічними показниками, але і здатні без втрати властивостей витримувати температуру до 1000°C.
Менш ефективне застосування вогнезахисних складів і штукатурок. Асортимент даної продукції на російському ринку достатньо широкий і різноманітний: тонкошарові вогнезахисні покриття Pyroplast, вогнезахисна фарба ОЗК-02, що спучується, вогнезахисна штукатурка "Фіброгейн" і так далі

Фасадне питання

Найчастіше на висотних будівлях застосовуються навісні фасадні системи з кам'яним або металевим облицюванням або ж з склінням. Нормативні документи до таких фасадних систем пред'являють жорсткі вимоги по пожежній безпеці. Ігнорування потенційної пожароопасности фасадних систем може привести до вельми серйозних наслідків. Підтвердженням тому є пожежа, що відбулася 30 травня 2006 року в 32-поверховому комплексі "Транспорт-тауер" в Казахстані, в результаті якого згоріли крівля і шпиль, а також вицвіле до 70% облицювання будівлі.

На вітчизняному ринку присутній більше тридцяти навісних систем як вітчизняних (наприклад, "Діат" або U-кon), так і західних виробників (Marmoroc, Eurofox і ін.). Але далеко не всі з них придатно для використання на висотних будівлях. Перш за все, згідно сучасним нормам, навісні фасадні системи допускаються до застосування тільки за наявності виданого офіційними органами сертифікату і Технічного свідоцтва ФДМ ФЦС Держбуду Росії, що вирішує застосування у висотних будівлях і на відповідних висотах. Також ці системи підлягають обов'язковим пожежним випробуванням (наприклад, в ЦНІЇСЬК ім. В.А. Кучеренко), в результаті яких визначається максимальна висота застосування.

Кожен компонент навісної системи повинен відповідати цілому ряду жорстких вимог. Так, широко поширені підконструкції з алюмінію, який плавиться при 600°С, не підходять по параметру вогнестійкості для висотного будівництва. Тому перевага тут віддається корозійностійкій сталі.

Особливі вимоги пред'являються до теплоізоляційного шару навісних систем. На випадок пожежі застосування горючих утеплювачів сприяє стрімкому розповсюдженню вогню і високотоксичних продуктів горіння. Тому теплоізоляційні матеріали повинні володіти не тільки високими теплотехнічними показниками, але і відноситися до класу негорючих.
Як негорюча теплоізоляція для навісного вентильованого фасаду фахівці рекомендують спеціально розроблені компанією ROCKWOOL плити з кам'яної вати ВЕНТІ БАТТС(tm) або плити подвійної щільності ВЕНТІ БАТТС Д(tm). Такий матеріал застосовувався при пристрої навісного фасаду на "Тріумф-Килим" в Москві - найвищому житловому комплексі Європи.

Окремою проблемою є підвищення межі вогнестійкості засклених конструкцій, для звичайного скла того, що становить всього декілька хвилин. Найбільш перспективне застосування поясів з вогнестійкого скління на висоту поверху через кожних 15 - 18 м з використанням пожаростойких полімерних плівок. На вітчизняному ринку дана продукція представлена такими компаніями, як "Фототех", "Голосі", Schuco (Німеччина), Reynaers (Бельгія) і ін. Особливу увагу питанням забезпечення пожаробезопасности засклених конструкцій слід звертати проектувальникам суцільних засклених фасадів.

Отже, габаритность, технологічна насиченість і инновационность висотних будівель істотним чином підвищують їх потенційну пожароопасность. Проте існуючі технологічні розробки і рішення при їх правильному застосуванні у висотному будівництві дозволяють попереджати виникнення пожароопасных ситуацій, а у випадку, якщо пожежа все-таки виникне, оперативно локалізувати його і мінімізувати можливий збиток.