Роль ліфтів у пожежній безпеці висотних будівель

Трохи історії

Пасажирські ліфти в їхньому сучасному вигляді - наслідок появи багатоповерхових будівель, що, своєю чергою, спричинено бажанням максимально використовувати площу, виділену під будівлю.

Першою будівлею, в якій з'явився пасажирський ліфт, стала п'ятиповерхова 24-метрова будівля EV Haughwout у Нью-Йорку, на розі вулиць Брум-стріт і Бродвей, побудована 1857 року за проектом Джона П. Гейнора, Ліфт призначався для багатих відвідувачів модного магазину, розташованого в будинку. Ліфт приводився в дію паровою машиною, встановленою в підвальному поверсі, і служив рекламним цілям. Швидкість руху - 0,2 м на сек.

Першу висотну будівлю, 10 поверхів, 42м - HomeInsuranceBuilding, "хмарочос", як його тоді назвали, побудували в Чикаго 1885 р. У цьому проєкті архітектор Вільям Ле Барон Дженні вперше реалізував ідею каркаса, який несе несучий каркас, основний метод будівництва хмарочосів, який використовують донині.

За цією технологією побудований, наприклад, "символ Америки" в Нью-Йорку - Empire State Building, 102 поверхи, висота 381 м до даху і 443,2 м до верхівки, зданий 1 травня 1931 р.,

і найвища будівля Burj Khalifa - 163 поверхи (плюс додатково 46 у шпилі та 2 у фундаменті), 828 м, зданий 4 січня 2010 р..

Висотний будинок без ліфтів не володіє необхідними функціональними можливостями. Ліфт - невід'ємна частина будівлі.

У будівлі EmpireStateBuilding встановлено 73 ліфти. У будівлі Burj Khalifa - 57, швидкість їхнього руху - 10 м на сек.

Пожежа - основна небезпека для висотних будівель

Висотна будівля наражається на багато небезпек, але все ж основна з них - це небезпека пожежі. Наявна статистика надзвичайних подій у висотках повністю це підтверджує.

Починаючи з висот 80 м евакуація людей і гасіння пожежі з використанням підйомників, встановлених на спеціальних автомобілях, вкрай ускладнена.

Тому ліфт - майже єдиний спосіб для пожежників і рятувальників швидко піднятися до осередку пожежі. Для цього ліфт має зберігати працездатність протягом заданого часу після початку пожежі. Такий ліфт називається ліфтом для транспортування пожежних підрозділів.

Для того, щоб краще зрозуміти рішення щодо ліфтів для пожежників, спочатку коротко розглянемо загальні підходи до забезпечення пожежної безпеки висотних будівель, а потім, у цьому контексті, - вимоги до ліфтів для транспортування пожежних підрозділів.

Підходи до забезпечення пожежної безпеки висотних будівель

Основними підходами до забезпечення пожежної безпеки висотних будівель є:

Відсутність "єдиних точок відмови" в системах електропостачання, оперативного зв'язку всередині будівлі, виявлення пожежі, пожежогасіння, димовидалення.
Наявність резервних вводів електрики від незалежних підстанцій.
Використання кабелів і шинопроводів заданої вогнестійкості для живлення критично важливих систем безпеки та пожежогасіння.
Використання тільки кабелів, що не підтримують горіння і не виділяють токсичних газів.
Наявність автономного дизель-генератора для найбільш критичних, з погляду пожежної безпеки, систем.
Наявність ліфтів, які досить довго зберігають працездатність для доставки пожежних команд до осередку горіння. Такі ліфти називаються ліфтами для "транспортування пожежних підрозділів".
Наявність акумулятора в системі приводу ліфта для його спуску до найближчого сходового майданчика в разі зникнення зовнішнього електроживлення.
Зонування всієї будівлі на пожежні відсіки. Пожежний відсік має починатися зі свого технічного поверху. Усі огороджувальні конструкції пожежного відсіку повинні мати гарантовану, наперед задану вогнестійкість. Прокладання комунікацій (кабелі, шинопроводи, трубопроводи, повітропроводи) між відсіками в обов'язковому порядку мають виконуватися через вогнестійкі проходи з межею вогнестійкості, не нижчою за межу вогнестійкості таких огороджувальних конструкцій.
Площа пожежного відсіку і його висота не повинні перевищувати нормативної.
У складі пожежного відсіку повинні розміщуватися приміщення одного класу функціональної пожежної небезпеки.
Наявність спеціальних "рятувальних" приміщень, обладнаних системами створення надлишкового тиску чистого повітря, в яких мешканці та персонал могли б дочекатися рятувальників.
У рятувальних та інших приміщеннях мають бути передбачені запаси індивідуальних засобів захисту.
Наявність резервних баків з водою, що встановлюються на технічних поверхах для забезпечення автономної роботи систем крапельного пожежогасіння.
Ліфтова шахта на один або кілька ліфтів з погляду будівельних конструкцій має бути виконана як пожежний відсік. Мають застосовуватися ліфтові двері тільки у вогнестійкому виконанні.
Групу сходових кліток, об'єднаних маршами, слід виконувати як один або кілька пожежних відсіків.
Проходи між пожежними відсіками повинні виконуватися тільки через шлюзи і тамбури з дверима нормованої вогнестійкості, що не пропускають гази і дим. Двері мають бути обладнані доводчиками.
Ширину дверей, сходових прольотів, розміри шлюзів і тамбурів обирають так, щоб була забезпечена можливість проходу інвалідних візків і пронесення рятувальних носилок.
Через кожен поверх має проходити щонайменше дві ліфтові шахти, по можливості максимально рознесені за габаритами поверху.
На кожному поверсі має розташовуватися щонайменше дві сходові клітки, по можливості максимально рознесені за габаритами поверху (за умови виконання інших вимог).
Для ліфтової шахти має передбачатися система підпору повітря, що запобігає проникненню в шахту продуктів горіння.
Для сходових маршів мають передбачатися системи підпору повітря і димовидалення.
Приміщення громадського призначення, розташовані на висоті понад 50 м, не повинні мати місткість понад 100 осіб.
У разі розміщення в будинках на висоті понад 50 м ресторанів, кінозалів, фітнес-центрів та інших об'єктів соціально-культурного призначення місткістю понад 50 осіб відстань від дверей цих об'єктів до незадимлюваного сходового майданчика не повинна перевищувати 20 м.
Приміщення розрахунковою місткістю понад 500 осіб конструктивно мають виконуватися як пожежний відсік, тобто мати вогнестійкі стіни і перекриття, відстань від цих приміщень до незадимлюваних сходових майданчиків не має перевищувати 20 м.
Кількість ліфтових шахт, що перетинають усі пожежні відсіки, а також будь-яку з груп послідовно розташованих відсіків, має бути мінімально-необхідною.
Можуть використовуватися тільки повністю ізольовані вогнестійкі ліфтові шахти. Використання сітчастих та інших "відкритих" ліфтових шахт не допускається.
На кожному поверсі має бути передбачена зупинка щонайменше одного ліфта, здатного працювати в режимі транспортування пожежних підрозділів.
Використання систем підпору повітря в ліфтових шахтах обов'язкове.
Ліфтові двері (крім дверей, що виводять у вестибюль першого поверху) повинні вести тільки в тамбур або шлюз, відокремлений від інших приміщень пожежного відсіку тамбуром із дверима заданої вогнестійкості.
Вихід із пожежного відсіку на сходову клітку (до сходових прольотів) здійснюється тільки через тамбур або шлюз із дверима заданої вогнестійкості.
Якщо в будівлі передбачено різні функціональні зони, наприклад, житлову та ділову, то вони мають належати до різних пожежних відсіків і (за можливості) мати власний вхід.
Мають бути передбачені тамбури або шлюзи для виходу на плоску покрівлю.
На плоскій покрівлі має бути передбачено майданчик для безпечного приземлення вертольота. У крайньому разі має бути передбачений майданчик, на який вертоліт міг би опустити рятувальний контейнер
Встановити в різних частинах будівлі, особливо на дахах, аварійних ліфтів - підйомників ("рятувальних шлюпок") для швидкої евакуації людей під час пожежі.
Для розподілу електроенергії по приміщеннях будівлі перевагу слід віддати шинопроводам у сталевих захисних коробах із заданою межею вогнестійкості.

Як випливає з викладеного, забезпечення пожежної безпеки - складне системне завдання, під час розв'язання якого проєктувальникам слід врахувати безліч чинників, починаючи від функціонального призначення проєктованої будівлі, кліматичних та інших природних умов і закінчуючи вибором будівельних і конструкційних матеріалів, інженерних рішень і конкретних типів систем і приладів.

ГОСТ Р 52382-2005. Ліфти для пожежних

Оскільки нашим завданням є визначення ролі ліфтів у забезпеченні пожежної безпеки, звернемося, перш за все, до ДСТУ Р 52382-2005, "Ліфти для пожежників". Так само рекомендуємо заздалегідь ознайомитися з документом "Правила будови і безпечної експлуатації ліфтів, ПБ 10-558-03".

Цей ДСТУ не тільки встановлює правила зонування приміщень усередині висотної будівлі, межі вогнестійкості, а й концептуально описує підходи до використання ліфтів для пожежників під час гасіння пожеж.

Водночас, розуміючи всю складність забезпечення пожежної безпеки у висотних будівлях, стандарт містить обмежувальну позначку:

"Межі вогнестійкості для огороджувальних конструкцій шахт, машинних приміщень і ліфтових холів ліфтів для пожежників, так само, як і межі вогнестійкості шахтних дверей, дверей машинних приміщень і ліфтових холів, є дійсними для житлових будинків заввишки до 75 м, будинків інших класів функціональної пожежної небезпеки заввишки не більш як 50 м і будинків із не більш як одним підземним гаражем.

Для будинків більшої висоти, а також для особливо складних і унікальних будинків мають бути розроблені технічні умови, що відображають специфіку їхнього протипожежного захисту і включають комплекс додаткових інженерно-технічних та організаційних заходів.".

З огляду на те, що житлові завдання вище 75 м - поки що екзотика, стандарт покриває практичні потреби широкого кола фахівців і дає базові знання для початку проєктування більш високих споруд.

Пасажирські ліфти та ліфти для пожежників

Самостійне використання ліфтів мешканцями (персоналом) під час пожежі заборонено.

За чинними правилами після сигналу "Пожежна тривога" ліфт має ігнорувати будь-які виклики та накази, що знову надійшли. Якщо кабіна рухається вгору, то напрямок її руху змінюється на протилежний. Кабіна рухається до поверху виходу з будівлі для людей, яких евакуюють, на ньому двері автоматично відчиняються. Подальший рух ліфта можливий, тільки якщо він є "ліфтом для транспортування пожежників" і тільки в режимі "пожежна небезпека".

Ліфт для транспортування пожежних підрозділів (Ліфт ТПП) - це ліфт, оснащений системами управління, захисту та зв'язку, що забезпечують переміщення пожежних підрозділів на поверхи будівель (споруд) під час пожежі.

В умовах нормальної експлуатації ліфт ТПП працює нарівні з іншими ліфтами будівлі - в індивідуальному або груповому режимі.

Пожежник керує ліфтом тільки з кабіни і тільки він має право ухвалити рішення про використання ліфта для пожежників для евакуації постраждалих або тих, хто перебуває в небезпеці, людей за допомогою ліфта для пожежників.

Концептуально ГОСТ Р 52382-2005 розглядає будівлю так (рисунок 1).

Рисунок 1. Пожежозахищені приміщення в будівлі.

1 - ліфтова шахта, що утворює окреме пожежозахищене приміщення і проходить через усі поверхи будівлі; 2 - сходи (шлях евакуації), що утворюють окреме пожежозахищене приміщення і проходять через усі поверхи будівлі; 3 - пожежозахищені ліфтові холи, кожний з яких утворює окреме пожежозахищене приміщення на кожному поверсі; 4 - корисні площі будівлі, що на кожному поверсі можуть мати одне або кілька пожежозахищених приміщень

Вогнестійкі будівельні конструкції обмежують обсяги ліфтової шахти, сходи, ліфтові холи (це окремі пожежозахищені приміщення), корисні площі будівлі. Проходи між ними здійснюються через вогнестійкі двері.

Зазвичай привід ліфта розташовується в захищеній шахті ліфта, якщо він розташовується в суміжному приміщенні, то вогнестійкість перегородки (перекриття), яка відокремлює машинне відділення від шахти, не нормується. Ліфтова шахта і машинне відділення забезпечується системою вентиляції і створення надлишкового тиску повітря. Усі проходи через ліфтову шахту забезпечуються вогнезахисними перешкодами з необхідною межею вогнестійкості.

Стандарт установлює, що мають бути вжиті такі заходи для забезпечення працездатності ліфта ТПП і забезпечення безпеки пожежників:

Вогнестійкість дверей шахт, ліфта, тамбурів, шлюзів - не менше EI 60. Це означає, що двері не втратять цілісність і теплоізоляційну здатність протягом 60 хвилин після початку пожежі.
За рахунок надлишкового тиску в шахті передбачається, що мікросхеми та інші елементи управління і сигналізації ліфтом не нагріються більше, ніж до 65^○ С до моменту прибуття пожежників до зони пожежі.
Електопристрої ліфтової кабіни та приводу захищені від затоплення водою, що використовується для гасіння пожежі.
У кабіні ліфта обладнано гучний зв'язок із центром управління (без використання трубки).
Кабіна ліфта виконана з негорючих матеріалів і матеріалів допустимих класів вогнестійкості.
У даху кабіни ліфта є люк, що дає змогу пожежнику потрапити на дах. Усередині кабіни або з її зовнішнього боку закріплено драбину, яка дає змогу пожежнику дістатися до механізму запору ліфтових дверей найближчого верхнього поверху.
Механізм запору ліфтових дверей влаштований так, що пожежник може відчинити його зсередини без надмірних зусиль.
Усі електропроводки та гнучкий шлейф кабіни виконано кабелями заданої вогнестійкості відповідно до Глави 5.5 "Електрообладнання ліфтів" Розділу 5 ПУЕ, 7 видання.
Енергопостачання ліфтів для пожежників здійснюється як для особливої групи електроприймачів I категорії.
Електроживлення всіх систем ліфта зарезервовано (рисунок 2.).

Рисунок 2. Схема електропостачання ліфтів ТПП.

1 - основне джерело енергопостачання; 2 - резервне джерело енергопостачання; 3 - розподіл енергопостачання; 4 - автоматичне перемикання з основного на резервне; 5 - звичайні ліфти; 6 - ліфти для пожежників; 7 - інше важливе обладнання будівлі; 8 - інші звичайні ліфти, які входять у групову установку з ліфтом для пожежників.

Варіанти розміщення ліфта для пожежників у ліфтових шахтах за ГОСТ Р 53296-2009

ГОСТ Р 53296-2009 "Установлення ліфтів для пожежників у будівлях і спорудах. Вимоги пожежної безпеки" - другий, дуже важливий стандарт прямої дії. Багато в чому його вимоги збігаються з вимогами ГОСТ Р 52382-2005 "Ліфти для пожежників".

Цей стандарт розглядає 4 варіанти розміщення ліфта ТПП у шахті та пов'язані з кожним типом розміщення вимоги щодо вогнестійкості використовуваних конструкцій.