Роль лифтов в пожарной безопасности высотных зданий

Немного истории

Пассажирские лифты в их современном виде – следствие появления многоэтажных зданий, что, в свою очередь, вызвано желанием максимально использовать площадь, выделенную под здание.

Первым зданием, в котором появился пассажирский лифт, стало пятиэтажное 24-метровое здание EV Haughwout Нью-Йорке, на углу улиц Брум ‑ стрит и Бродвей, построенное в 1857 году по проекту Джона П. Гейнора, Лифт предназначался для богатых посетителей модного магазина, размещённого в доме. Лифт приводился в действие паровой машиной, установленной в подвальном этаже, и служил рекламным целям. Скорость движения – 0,2 м в сек.

Первое высотное здание, 10 этажей, 42м — HomeInsuranceBuilding, «небоскрёб», как его тогда назвали, был построен в Чикаго в 1885 г. В этом проекте архитектор Уильям Ле Барон Дженни впервые реализовал идею несущего каркаса, основного метода строительства небоскрёбов, используемого по сей день.

По этой технологии построен, например, «символ Америки» в Нью-Йорке — Empire State Building, 102 этажа, высота 381 м до крыши и 443,2 м до макушки, сдан 1 мая 1931 г.,

и самое высокое здание Burj Khalifa — 163 этажа (плюс дополнительно 46 в шпиле и 2 в фундаменте), 828 м, сдан 4 января 2010 г..

Высотный дом без лифтов не обладает требуемыми функциональными возможностями. Лифт – неотъемлемая часть здания.

В здании EmpireStateBuilding установлено 73 лифта. В здании Burj Khalifa – 57, скорость их движения – 10 м в сек.

Пожар – основная опасность для высотных зданий

Высотное здание подвергается многим опасностям, но всё же основная из них – это опасность пожара. Существующая статистика чрезвычайных происшествий в высотках полностью это подтверждает.

Начиная с высот 80 м эвакуация людей и тушение пожара с использованием подъёмников, установленных на специальных автомобилях, крайне затруднена.

Поэтому лифт – почти единственный способ для пожарных и спасателей быстро подняться к очагу пожара. Для этого лифт должен сохранять работоспособность в течение заданного времени после начала пожара. Такой лифт называется лифтом для транспортировки пожарных подразделений.

Для того, чтобы лучше понять решения по лифтам для пожарных, сначала кратко рассмотрим общие подходы к обеспечению пожарной безопасности высотных зданий, а затем, в этом контексте – требования к лифтам для транспортировки пожарных подразделений.

Подходы к обеспечению пожарной безопасности высотных зданий

Основными подходами к обеспечению пожарной безопасности высотных зданий являются:

Отсутствие «единых точек отказа» в системах электроснабжения, оперативной связи внутри здания, обнаружения пожара, пожаротушения, дымоудаления.
Наличие резервных вводов электричества от независимых подстанций.
Использование кабелей и шинопроводов заданной огнестойкости для питания критически важных систем безопасности и пожаротушения.
Использование только кабелей, не поддерживающих горение и не выделяющих токсичные газы.
Наличие автономного дизель – генератора для наиболее критичных, с точки зрения пожарной безопасности, систем.
Наличие лифтов, которые достаточно долго сохраняют работоспособность для доставки пожарных команд к очагу горения. Такие лифты называются лифтами для «транспортировки пожарных подразделений».
Наличие аккумулятора в системе привода лифта для его спуска до ближайшей лестничной площадки в случае пропадания внешнего электропитания.
Зонирование всего здания на пожарные отсеки. Пожарный отсек должен начинаться со своего технического этажа. Все ограждающие конструкции пожарного отсека должны иметь гарантированную, наперёд заданную огнестойкость. Прокладка коммуникаций (кабели, шинопроводы, трубопроводы, воздуховоды) между отсеками в обязательном порядке должны выполняться через огнестойкие проходы с пределом огнестойкости не ниже предела огнестойкости данных ограждающих конструкций.
Площадь пожарного отсека и его высота не должна превышать нормативной.
В составе пожарного отсека должны размещаться помещения одного класса функциональной пожарной опасности.
Наличие специальных «спасательных» помещений, оборудованных системами создания избыточного давления чистого воздуха, в которых обитатели и персонал могли бы дождаться спасателей.
В спасательных и других помещениях должны быть предусмотрены запасы индивидуальных средств защиты.
Наличие резервных баков с водой, устанавливаемых на технических этажах для обеспечения автономной работы систем капельного пожаротушения.
Лифтовая шахта на один или несколько лифтов с точки зрения строительных конструкций должна быть выполнена как пожарный отсек. Должны применяться лифтовые двери только в огнестойком исполнении.
Группа лестничных клеток, объединённых маршами, должна выполняться как один или несколько пожарных отсеков.
Проходы между пожарными отсеками должны выполняться только через шлюзы и тамбуры с дверями нормированной огнестойкости, не пропускающими газы и дым. Двери должны быть оборудованы доводчиками.
Ширина дверей, лестничных пролётов, размеры шлюзов и тамбуров выбираются так, чтобы была обеспечена возможность прохода инвалидных колясок и проноса спасательных носилок.
Через каждый этаж должно проходить не менее двух лифтовых шахт, по возможности максимально разнесённых по габаритам этажа.
На каждом этаже должно располагаться не менее двух лестничных клеток, по возможности максимально разнесённых по габаритам этажа (при выполнении других требований).
Для лифтовой шахты должна предусматриваться система подпора воздуха, предотвращающая проникновение в шахту продуктов горения.
Для лестничных маршей должны предусматриваться системы подпора воздуха и дымоудаления.
Помещения общественного назначения, расположенные на высоте более 50 м, не должны иметь вместимость более 100 человек.
При размещении в зданиях на высоте более 50 м ресторанов, кинозалов, фитнес — центров и других объектов социально – культурного назначения вместимостью более 50 человек расстояние от дверей этих объектов до незадымляемой лестничной площадки не должно превышать 20 м.
Помещения расчётной вместимостью более 500 человек конструктивно должны выполнятся как пожарный отсек, т.е. иметь огнестойкие стены и перекрытия, расстояние от этих помещений до незадымляемых лестничных площадок не должно превышать 20 м.
Количество лифтовых шахт, пересекающих все пожарные отсеки, а также любую из групп последовательно расположенных отсеков, должно быть минимально-необходимым.
Могут использоваться только полностью изолированные огнестойкие лифтовые шахты. Использование сетчатых и других «открытых» лифтовых шахт не допускается.
На каждом этаже должна быть предусмотрена остановка минимум одного лифта, способного работать в режиме транспортировки пожарных подразделений.
Использование систем подпора воздуха в лифтовых шахтах обязательно.
Лифтовые двери (кроме дверей, выводящих в вестибюль первого этажа) должны вести только в тамбур или шлюз, отделённый от других помещений пожарного отсека тамбуром с дверями заданной огнестойкости.
Выход из пожарного отсека на лестничную клетку (к лестничным пролётам) осуществляется только через тамбур или шлюз с дверями заданной огнестойкости.
Если в здании предусмотрены различные функциональные зоны, например, жилая и деловая, то они должны относится к разным пожарным отсекам и (по возможности) иметь собственный вход.
Должны быть предусмотрены тамбуры или шлюзы для выхода на плоскую кровлю.
На плоской кровле должна быть предусмотрена площадка для безопасной посадки вертолёта. В крайнем случае должна быть предусмотрена площадка, на которую вертолёт мог бы опустить спасательный контейнер
Установить в разных частях здания, особенно на крышах, аварийных лифтов — подъёмников («спасательных шлюпок») для быстрой эвакуации людей при пожаре.
Для распределения электроэнергии по помещениям здания преимущество следует отдать шинопроводам в стальных защитных коробах с заданным пределом огнестойкости.

Как следует из изложенного, обеспечение пожарной безопасности – сложная системная задача, при решении которой проектировщикам следует учесть множество факторов, начиная от функционального назначения проектируемого здания, климатических и др. природных условий и заканчивая выбором строительных и конструкционных материалов, инженерных решений и конкретных типов систем и приборов.

ГОСТ Р 52382-2005. Лифты для пожарных

Поскольку нашей задачей является определение роли лифтов в обеспечении пожарной безопасности, обратимся, прежде всего, к ГОСТ Р 52382-2005, «Лифты для пожарных». Так же рекомендуем предварительно ознакомиться с документом «Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов, ПБ 10-558-03».

Этот ГОСТ не только устанавливает правила зонирования помещений внутри высотного здания, пределы огнестойкости, но и концептуально описывает подходы к использованию лифтов для пожарных при тушении пожаров.

В то же время, понимая всю сложность обеспечения пожарной безопасности в высотных зданиях, стандарт содержит ограничительную пометку:

«Пределы огнестойкости для ограждающих конструкций шахт, машинных помещений и лифтовых холлов лифтов для пожарных, также, как и пределы огнестойкости шахтных дверей, дверей машинных помещений и лифтовых холлов, действительны для жилых зданий высотой до 75 м, зданий других классов функциональной пожарной опасности высотой не более 50 м и зданий с не более чем одним подземным гаражом.

Для зданий большей высоты, а также для особо сложных и уникальных зданий должны быть разработаны технические условия, отражающие специфику их противопожарной защиты, включающие в себя комплекс дополнительных инженерно-технических и организационных мероприятий.».

Учитывая, что жилые задания выше 75 м – пока ещё экзотика, стандарт покрывает практические потребности широкого круга специалистов и даёт базовые знания для начала проектирования более высоких сооружений.

Пассажирские лифты и лифты для пожарных

Самостоятельное использование лифтов жильцами (персоналом) при пожаре запрещено.

По действующим правилам после сигнала «Пожарная тревога» лифт должен игнорировать любые вновь поступившие вызовы и приказы. Если кабина движется вверх, то направление её движения меняется на противоположное. Кабина движется к этажу выхода из здания для эвакуируемых людей, на нём двери автоматически открываются. Дальнейшее движение лифта возможно, только если он является «лифтом для транспортирования пожарных» и только в режиме «пожарная опасность».

Лифт для транспортирования пожарных подразделений (Лифт ТПП) – это лифт, оснащённый системами управления, защиты и связи, обеспечивающими перемещение пожарных подразделений на этажи зданий (сооружений) при пожаре.

В условиях нормальной эксплуатации лифт ТПП работает наравне с другими лифтами здания – в индивидуальном или групповом режиме.

Пожарный управляет лифтом только из кабины и только он вправе принять решение об использовании лифта для пожарных для эвакуации пострадавших или находящихся в опасности людей с помощью лифта для пожарных.

Концептуально ГОСТ Р 52382-2005 рассматривает здание следующим образом (рисунок 1).

Рисунок 1. Пожарозащищённые помещения в здании.

1 — лифтовая шахта, образующая отдельное пожарозащищённое помещение и проходящее через все этажи здания; 2 — лестница (путь эвакуации), образующая отдельное пожарозащищенное помещение и проходящая через все этажи здания; 3 — пожарозащищённые лифтовые холлы, каждый из которых образует отдельное пожарозащищенное помещение на каждом этаже; 4 — полезные площади здания, которые на каждом этаже могут иметь одно или несколько пожарозащищённых помещений

Огнестойкие строительные конструкции ограничивают объёмы лифтовой шахты, лестницу, лифтовые холлы (это отдельные пожарозащищённые помещения), полезные площади здания. Проходы между ними осуществляются через огнестойкие двери.

Обычно привод лифта располагается в защищённой шахте лифта, если он располагается в смежном помещении, то огнестойкость перегородки (перекрытия) отделяющего машинное отделение от шахты не нормируется. Лифтовая шахта и машинное отделение снабжается системой вентиляции и создания избыточного давления воздуха. Все проходы через лифтовую шахту снабжаются огнезащитными преградами с необходимым пределом огнестойкости.

Стандарт устанавливает, что должны быть приняты следующие меры для обеспечения работоспособности лифта ТПП и обеспечения безопасности пожарных:

Огнестойкость дверей шахт, лифта, тамбуров, шлюзов – не менее EI 60. Это означает, что дверь не потеряет целостность и теплоизолирующую способность в течение 60 минут после начала пожара.
За счёт избыточного давления в шахте предполагается, что микросхемы и другие элементы управления и сигнализации лифтом не нагреются более, чем до 65^○ С к моменту прибытия пожарных к зоне пожара.
Электорустройства лифтовой кабины и привода защищены от залива водой, используемой для тушения пожара.
В кабине лифта оборудована громкая связь с центром управления (без использования трубки).
Кабина лифта выполнена из негорючих материалов и материалов допустимых классов огнестойкости.
В крыше кабины лифта имеется люк, позволяющий пожарному попасть на крышу. Внутри кабины или с её внешней стороны закреплена лестница, которая позволяет пожарному добраться до механизма запора лифтовых дверей ближайшего верхнего этажа.
Механизм запора лифтовых дверей устроен так, что пожарный может открыть его изнутри без чрезмерных усилий.
Все электропроводки и гибкий шлейф кабины выполнены кабелями заданной огнестойкости в соответствии с Главой 5.5 «Электрооборудование лифтов» Раздела 5 ПУЭ, 7 издание.
Энергоснабжение лифтов для пожарных производится как для особой группы электроприёмников I категории.
Электропитание всех систем лифта зарезервировано (рисунок 2.).

Рисунок 2. Схема электроснабжения лифтов ТПП.

1 — основной источник энергоснабжения; 2 — резервный источник энергоснабжения; 3 — распределение энергоснабжения; 4 — автоматическое переключение с основного на резервное; 5 — обычные лифты; 6 — лифты для пожарных; 7 — другое важное оборудование здания; 8 — другие обычные лифты, входящие в групповую установку с лифтом для пожарных.

Варианты размещения лифта для пожарных в лифтовых шахтах по ГОСТ Р 53296-2009

ГОСТ Р 53296-2009 «Установка лифтов для пожарных в зданиях и сооружениях. Требования пожарной безопасности» — второй, очень важный стандарт прямого действия. Во многом его требования совпадают с требованиями ГОСТ Р 52382-2005, «Лифты для пожарных».

Этот стандарт рассматривает 4 варианта размещения лифта ТПП в шахте и связанные с каждым типом размещения требования по огнестойкости используемых конструкций.