Высотные здания – это не просто архитектурные сооружения, устремленные в небо, это сложные инженерные системы, требующие особого подхода к обеспечению безопасности. Пожар в небоскребе представляет собой одну из самых серьезных угроз, поскольку затруднен доступ пожарной техники, а эвакуация людей занимает значительно больше времени. Именно поэтому современные средства противопожарной защиты высотных зданий представляют собой комплекс высокотехнологичных и интегрированных систем, работающих как единый организм.
Комплексный подход к пожарной безопасности
Противопожарная защита высотного здания основывается на принципе эшелонированной обороны, включающей в себя пассивные (конструктивные и планировочные решения) и активные (автоматизированные системы) меры.
Пассивные средства защиты
Пассивные меры направлены на предотвращение распространения огня и дыма, а также на обеспечение огнестойкости конструкций.
- Огнестойкие строительные конструкции: Применение материалов с высоким пределом огнестойкости (REI) для несущих конструкций, перекрытий и стен. Это гарантирует, что здание сохранит свою устойчивость в течение времени, необходимого для эвакуации.
- Противопожарные преграды: Устройство противопожарных стен, перегородок и перекрытий (зонирование), которые делят здание на пожарные отсеки. В высотных зданиях часто используются технические этажи для создания горизонтальных противопожарных разрывов.
- Огнезащитная обработка: Нанесение специальных покрытий на металлические, деревянные и другие конструкции для повышения их огнестойкости и снижения горючести.
- Незадымляемые лестничные клетки: Устройство лестничных клеток типа Н2 (с подпором воздуха при пожаре) или Н3 (с входом через тамбур-шлюз с подпором воздуха). Это критически важно для создания безопасных путей эвакуации.
Активные средства защиты
Активные системы обеспечивают раннее обнаружение пожара, оперативное оповещение людей и автоматическое тушение.
- Система пожарной сигнализации (СПС): Современные высотные здания используют адресно-аналоговые или аспирационные извещатели.
- Адресно-аналоговая СПС позволяет не только определить факт возгорания, но и точно указать место сработавшего датчика (адрес), а также постоянно контролировать его состояние.
- Аспирационные извещатели (например, в серверных, центрах обработки данных) берут пробы воздуха и анализируют их на наличие мельчайших частиц дыма, обеспечивая сверхраннее обнаружение пожара.
- Система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ): В высотных зданиях применяется самая высокая категория СОУЭ (5-й тип), которая включает:
- Звуковое (речевое) оповещение с трансляцией специальных текстов.
- Световые указатели эвакуации, в том числе динамические.
- Зонирование оповещения (последовательное оповещение только на том этаже и в прилегающих зонах, где произошел пожар, и выше).
- Автоматическое разблокирование дверей эвакуационных выходов.
Современные системы автоматического пожаротушения
Поскольку высота здания ограничивает возможности внешнего пожаротушения, ключевая роль отводится внутренним автоматическим установкам пожаротушения (АУПТ).
Водяные спринклерные и дренчерные системы
Наиболее распространенными остаются водяные системы, преимущественно спринклерные, благодаря их эффективности, относительной безопасности для людей и экономичности.
- Спринклерные системы: Сеть трубопроводов с оросителями (спринклерами), оснащенными тепловым замком. Срабатывают локально, только над очагом возгорания при достижении определенной температуры.
- Системы тонкораспыленной воды (ТРВ): Инновационный подход, при котором вода подается под высоким давлением и распыляется на микроскопические частицы (туман). Такой «водяной туман» обладает высокой охлаждающей способностью, вытесняет кислород и эффективно блокирует лучистую энергию, при этом наносит минимальный ущерб имуществу.
Газовые системы пожаротушения
Используются в помещениях, где применение воды может нанести непоправимый ущерб оборудованию, например, в серверных, архивах, электрощитовых.
- Применяемые газы: Инертные газы (аргон, азот, Инерген), хладоны (например, FM-200, Novec 1230).
- Принцип действия: Снижение концентрации кислорода до уровня, при котором горение невозможно, либо химическое ингибирование процесса горения (хладоны).
Пожарные насосные станции
Ключевым элементом АУПТ является пожарный водопровод, который должен обеспечивать расчетный напор и расход воды на самых верхних этажах. Это требует мощных пожарных насосных станций с резервным питанием и использованием зонирования по высоте (отдельные насосы и стояки для групп этажей).
Межрегиональная академия дополнительного образования «КАЙРОС» предлагает профессиональную переподготовку и повышение квалификации по направлению пожарной безопасности и смежным техническим дисциплинам. Наши учебные программы разработаны с учетом последних изменений в законодательстве, строительных нормах и применением современных технологий, что крайне важно для специалистов, работающих с такими сложными объектами, как высотные здания.
Противодымная защита и управление эвакуацией в высотных зданиях
В высотных зданиях, где вертикальное распространение дыма может происходить с высокой скоростью через шахты лифтов, лестничные клетки и технические коммуникации, системы противодымной защиты (СПДЗ) играют критически важную, часто решающую, роль. Дым и токсичные продукты горения являются основной причиной гибели людей при пожарах. Эффективная СПДЗ не просто удаляет дым, но и активно управляет воздушными потоками, создавая безопасные пути для эвакуации и зоны для работы спасательных служб.
Системы дымоудаления и подпора воздуха
СПДЗ представляет собой комплекс инженерных решений, работающих по принципу создания двух зон: зоны пониженного давления (откуда удаляется дым) и зоны избыточного давления (куда подается чистый воздух). Эти системы всегда работают синхронно.
1. Дымоудаление (Вытяжная Вентиляция)
Система дымоудаления предназначена для принудительного удаления продуктов горения и тепла из помещений, коридоров, лифтовых холлов и других зон, где возник пожар.
- Назначение: Снижение концентрации токсичных газов, уменьшение температуры в зоне пожара, повышение видимости для эвакуации и работы пожарных.
- Оборудование: Используются огнестойкие вентиляторы (способные работать при высоких температурах до $400^{\circ}C$ или $600^{\circ}C$ в течение 60-120 минут), огнезадерживающие клапаны и специальные дымовые люки.
- Автоматизация: Клапаны дымоудаления автоматически открываются только на том этаже или в том пожарном отсеке, где сработала пожарная сигнализация. Это предотвращает распространение дыма по другим этажам через воздуховоды.
- Зонирование: В высотных зданиях система дымоудаления разбита на независимые зоны, что позволяет эффективно контролировать распространение дыма по вертикали.
2. Подпор воздуха (Приточная Вентиляция)
Система подпора воздуха (или избыточного давления) — это активная защита, направленная на предотвращение проникновения дыма в критически важные для безопасности зоны.
- Назначение: Создание избыточного давления (обычно 20–50 Па) в защищаемых зонах относительно смежных, задымленных помещений.
- Защищаемые зоны:
- Незадымляемые лестничные клетки (типа Н2).
- Шахты пожарных лифтов и их тамбур-шлюзы.
- Тамбур-шлюзы на входах в пожарные отсеки.
- Зоны безопасности на этажах.
- Принцип действия: Воздух подается по отдельным вертикальным шахтам. Создаваемое давление не позволяет дыму проникнуть через открытые двери в зоны эвакуации, обеспечивая приток чистого воздуха.
Пожарные лифты и зоны безопасности
Эти элементы являются частью стратегии управления эвакуацией и критически важны для обеспечения доступа спасательных служб и защиты маломобильных групп населения (МГН).
1. Пожарные лифты
В отличие от стандартных лифтов, которые автоматически опускаются на первый этаж и отключаются при пожаре, пожарные лифты (или лифты для пожарных подразделений) предназначены для использования пожарными расчетами для быстрой доставки людей и оборудования на этаж возгорания.
- Конструктивные требования:
- Отдельная шахта и машинное отделение: Они должны быть отделены от других коммуникаций и иметь высокую огнестойкость для обеспечения работоспособности в условиях пожара.
- Незадымляемый тамбур-шлюз: Вход в лифт осуществляется через тамбур-шлюз, где поддерживается подпор воздуха, исключающий проникновение дыма в лифтовую шахту.
- Огнестойкость: Кабина лифта, двери и электрические кабели должны иметь повышенный предел огнестойкости.
- Специальный режим работы: Лифт может управляться только ключом или специальной кнопкой, что позволяет пожарным полностью контролировать его работу.
2. Зоны безопасности
Зоны безопасности (или пожаробезопасные зоны) — это специально спроектированные и конструктивно защищенные участки внутри здания, предназначенные для временного размещения людей, которые не могут эвакуироваться самостоятельно или быстро. Это требование особенно актуально в высотных зданиях, где спуск с верхних этажей может занять много времени.
- Местоположение: Часто располагаются в лифтовых холлах, в непосредственной близости от незадымляемых лестниц, или в отдельных помещениях.
- Функционал:
- Они защищены от дыма и огня противопожарными перегородками.
- В них обязательно поддерживается избыточное давление от системы подпора воздуха.
- Оснащены двусторонней связью с диспетчерским пунктом для координации спасательных операций.
- Предоставляют возможность ожидания помощи для маломобильных групп населения (МГН).
Комплекс СПДЗ в высотном здании — это сложная, интегрированная система, которая в момент пожара переводит здание в специальный «безопасный» режим, где одни зоны защищаются давлением, а другие активно очищаются от дыма, что позволяет людям безопасно покинуть здание, а спасателям – эффективно работать.
Интеграция и централизованное управление
Эффективность всех противопожарных систем высотного здания зависит от их слаженной работы.
Единая система управления
Все элементы активной защиты (СПС, АУПТ, СПДЗ, СОУЭ, управление инженерными системами) интегрируются в единую систему автоматизации и диспетчеризации (BMS — Building Management System), которая управляется из Центрального пункта управления системами противопожарной защиты (ЦПУ СПЗ).
- Алгоритм взаимодействия: При срабатывании извещателя ЦПУ СПЗ автоматически:
- Активирует оповещение (СОУЭ).
- Запускает систему дымоудаления и подпора воздуха (СПДЗ).
- Отключает общеобменную вентиляцию, кондиционирование.
- Активирует установку пожаротушения (АУПТ).
- Переводит лифты в режим «Пожарная опасность» (опускание на первый этаж).
Использование ИИ и цифровых технологий
Современные системы безопасности все чаще используют элементы искусственного интеллекта и цифрового двойника здания:
- Умные датчики с ИИ: Способны не только обнаружить дым или тепло, но и анализировать видеопотоки, распознавать аномалии, отличать пар от дыма, что существенно снижает количество ложных тревог.
- Моделирование эвакуации: Цифровые модели позволяют заранее рассчитать оптимальные пути эвакуации, учесть плотность потоков людей и скорректировать работу СОУЭ.
- IoT (Интернет вещей): Интеграция множества датчиков и исполнительных устройств в единую сеть для постоянного мониторинга состояния систем.
Таблица основных компонентов противопожарной защиты высотного здания
| Компонент | Тип защиты | Основная функция | Технологические особенности |
|---|---|---|---|
| Огнестойкие конструкции | Пассивная | Локализация пожара, сохранение несущей способности здания. | Применение материалов с высоким REI, огнезащитная обработка. |
| Адресно-аналоговая СПС | Активная | Раннее обнаружение и точная локализация очага. | Постоянный контроль состояния датчиков, минимальный риск ложных срабатываний. |
| АУПТ (Водяные, ТРВ) | Активная | Автоматическое подавление огня. | Использование тонкораспыленной воды (ТРВ) для минимизации ущерба и высокой эффективности. |
| Система подпора воздуха | Активная | Создание избыточного давления в лифтах и лестницах. | Обеспечение незадымляемости путей эвакуации. |
| Система дымоудаления | Активная | Принудительное удаление продуктов горения. | Огнестойкие вентиляторы, автоматические клапаны на этаже пожара. |
| СОУЭ 5-го типа | Активная | Информирование людей и управление эвакуацией. | Речевое оповещение, зонирование, световые указатели. |
| Пожарные лифты | Пассивная/Активная | Обеспечение доступа пожарных расчетов. | Незадымляемые тамбур-шлюзы, отдельная система питания. |
Профессиональная переподготовка и повышение квалификации по программам, охватывающим специфику защиты высотных зданий, являются жизненной необходимостью для инженеров, руководителей служб эксплуатации и сотрудников МЧС. Это позволяет:
- Актуализировать знания о новейших требованиях (СП, ГОСТ, ТР).
- Изучить особенности интеграции сложных автоматизированных комплексов.
- Освоить новые методики обслуживания и испытаний высокотехнологичного оборудования.
Межрегиональная академия дополнительного образования «КАЙРОС» предлагает современное обучение, чтобы помочь специалистам соответствовать этим высоким требованиям. Наши курсы по пожарной безопасности разработаны экспертами-практиками и направлены на формирование глубоких, системных знаний, необходимых для обеспечения надежной защиты самых сложных и ответственных объектов. Выбирая «КАЙРОС», вы выбираете уверенность в своей профессиональной компетенции и безопасности объектов, за которые несете ответственность.
«Чтобы не отставать, нужно не просто следовать за трендами, а предвосхищать их через обучение.»
— Генри Форд (Американский предприниматель)