Пожарная безопасность высотных зданий: особые требования, системы, бюджет

Пожарная безопасность высотных зданий: особые требования

Высотное здание (по российским нормам — выше 75 м, что соответствует ~25 этажам) — объект, для которого стандартные противопожарные решения не работают. Пожарная лестница достаёт до 8–9 этажа (28 м), вертолёт может сесть только на специально оборудованную площадку. Эвакуация 500 человек с 50-го этажа по лестнице занимает 40–60 минут — за это время пожар полностью распространится по этажу. Поэтому высотное здание проектируется так, чтобы пожар не вышел за пределы помещения возникновения в течение времени эвакуации.

Концепция «Fire Safety in High-Rise Buildings» (NFPA 5000, глава 33): высотное здание должно обеспечивать (1) локализацию пожара в пределах одного помещения (стены REI120, двери EI60), (2) незадымляемость путей эвакуации (подпор воздуха в лестницы и лифтовые шахты), (3) возможность тушения силами пожарной охраны с использованием внутреннего противопожарного водопровода (расход до 20 л/с на этаж) и лифтов для пожарных.

Нормативная база для зданий выше 75 м

• СП 267.1325800.2016 «Здания и комплексы высотные. Правила проектирования». Специальный СП для зданий >75 м. Требования: I степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опасности C0, предел огнестойкости несущих конструкций — R180, наличие вертолётной площадки на кровле, пожарные лифты с подпором воздуха.
• СП 2.13130.2020 (п. 5.4.3) — предел R180 для зданий >75 м (вместо стандартных R120 для I степени).
• СП 7.13130.2013 — дымоудаление и подпор. Для высоток обязателен подпор в лестницу H2 или H3, в шахту лифта, в тамбур-шлюзы перед лифтами.
• СП 5.13130.2009 — АУПТ. Для жилых высоток — спринклерное пожаротушение во всех помещениях, включая квартиры (требование, введённое после «Зимней вишни»).
• Федеральный закон № 123-ФЗ, статья 87, часть 6 — для зданий выше 75 м предел огнестойкости R180.

Эвакуация из высотки: незадымляемые лестницы H2/H3, зоны безопасности

Эвакуация из здания выше 75 м организуется по принципу «поэтапной горизонтальной эвакуации». Вместо того чтобы бежать с 55-го этажа на улицу (60 минут — нереально), люди переходят в безопасную зону на своём этаже (пожаробезопасный отсек) и ждут прибытия пожарных. Требования:

• Незадымляемая лестничная клетка H2. Подпор воздуха при пожаре (вентилятор включается от АПС, давление 20–150 Па). Двери — противопожарные EI30 с доводчиками.
• Незадымляемая лестничная клетка H3. Вход через поэтажный тамбур-шлюз с подпором воздуха. Применяется в зданиях >100 м (сверхвысотные).
• Зоны безопасности (пожаробезопасные зоны). Несгораемые отсеки площадью не менее 0,5 м²/чел. на этаже, с подпором воздуха и переговорным устройством с диспетчерской. Там люди ожидают пожарных.
• Пожарные лифты. Отдельный лифт с подпором воздуха в шахте и кабине, питанием от дизель-генератора. Грузоподъёмность — 1 000 кг (пожарный расчёт со снаряжением).

Пожаротушение: сухотрубы, водопровод, вертолётные площадки

• Внутренний противопожарный водопровод (ВПВ). Стояки D65 мм, по два на этаж (у лестниц). Расход на один пожарный кран — 2,5 л/с, на два одновременно работающих — 5 л/с. Для 55-этажного здания общий расход ВПВ — до 15 л/с. Насосная станция с резервуаром воды 60 м³.
• Сухотрубы. Вертикальные стояки D80 мм, выведенные на фасад с патрубками для подключения пожарной машины. Вода подаётся насосом с земли на высоту до 200 м (давление ~20 атм на уровне земли).
• Вертолётная площадка. Обязательна для зданий >75 м. Размеры: 25×25 м для вертолёта Ка-32 (базовый спасательный), несущая способность — 12 т, покрытие — НГ, огнестойкость REI60, пенный лафетный ствол по периметру.

Пример: план ПБ для жилого небоскрёба 55 этажей

Исходные данные: жилое здание, 55 этажей + 2 технических, высота 178 м, 4 квартиры на этаже (220 квартир, ~650 жителей). Класс Ф1.3, I степень огнестойкости, класс C0. Предел колонн и несущих стен — R180, перекрытий — REI120.

Системы защиты:

• Лестница H3 (вход через тамбур-шлюз), подпор 150 Па, вентилятор 60 000 м³/ч × 2 шт. (рабочий + резервный).
• Пожарные лифты (2 шт.): скорость 4 м/с (подъём на 55 этаж за 45 сек), кабина 1 500×2 000 мм, грузоподъёмность 1 000 кг.
• Спринклерное пожаротушение: 220 квартир × 110 м² = 24 200 м², интенсивность 0,08 л/(с·м²), общий расход — 194 л/с (одновременно работают 12 этажей по 4 спринклера на этаже). Насосная станция: 2 насоса по 110 кВт + дизель-насос.
• Дымоудаление: из коридоров (55 этажей × 80 м²), 12 одновременных клапанов НЗ × 8 000 м³/ч = 96 000 м³/ч. Вентилятор крышный 2 шт. по 50 000 м³/ч.
• Вертолётная площадка на кровле: 26×26 м, плита REI120, пенный лафетный ствол УПП-60.
• Зоны безопасности: на каждом 5-м этаже — отсек 30 м² с подпором, переговорным устройством, огнетушителями и аптечкой.

Бюджет систем ПБ (укрупнённо): АУПТ спринклерная — ~28 млн руб., ВПВ + сухотрубы — ~12 млн руб., дымоудаление — ~18 млн руб., пожарные лифты — ~24 млн руб., вертолётная площадка — ~15 млн руб., АПС + СОУЭ — ~8 млн руб. Итого: ~105 млн руб. или ~480 000 руб./квартиру. При средней стоимости квартиры в небоскрёбе 25 млн руб. это 1,9% — минимально допустимая доля.

Нормативные документы

1. СП 267.1325800.2016 «Здания высотные»
2. СП 2.13130.2020 «Обеспечение огнестойкости»
3. СП 7.13130.2013 «Противодымная вентиляция»
4. Федеральный закон № 123-ФЗ