Почему тушить пожары в небоскрёбах сложнее, чем кажется — приёмы и средства пожаротушения в высотных зданиях

Современные высотки проектируют так, чтобы огонь не превратил здание в гигантский факел. Каждый этаж разбит на изолированные секции с огнестойкими стенами и дверями, которые сдерживают пламя минимум на 2 часа. Даже если загорится офис, соседние помещения останутся нетронутыми. Чрезвычайно важно при строительстве соблюдать правила сегментирования, но ещё важнее использовать огнестойкие материалы. В противном случае огонь может очень быстро распространиться. В этом плане печально известен небоскрёб Grenfell Tower в Лондоне.

Ни одна пожарная машина в мире не сможет разложить лестницу до 80 этажа, некоторые здания могут быть очень высокими, 300-800 метров, протягивание шланга на такую высоту займёт слишком много времени. Вместо этого в небоскрёбах встроены стояки (вертикальные трубы с водой). На улице пожарные машины подключаются к специальным клапанам у основания здания и подают напор воды, а внутри бригады подсоединяют рукава к выходам этих стояков в коридорах или лестницах.

В крупных городах, таких как Торонто создают специализированные пожарные машины, способные быстро доставлять оборудование на верхние этажи. Такие автомобили оснащены специальным модульным оборудованием. Вместо громоздких отсеков всё необходимое упаковано в компактные тележки, которые можно быстро загрузить в лифт. Современные модели оснащены вентиляторами для контроля задымления, портативными насосами и даже батарейными инструментами, работающими в условиях плотного задымления.

Особое внимание уделяется подаче воды. Из-за высоты зданий стандартных насосов недостаточно, но установка одного огромного насоса в автомобиль отнимет место у другого оборудования. Приходится идти на компромиссы — использовать два грузовика, если каждый способен обеспечивать давление воды от 1,3 до 2 МПа, то в каскадной систему перекачки давление может увеличиваться в два раза: от 3,4 до 4 МПа. В некоторых случаях вместо воды применяют пену, которая легче и эффективнее в борьбе с огнём на верхних этажах.

Особые пожарные расчёты могут позволить использовать пожарные вертолёты, оснащённые мощными водяными пушками. Главное преимущество авиации — скорость. Пожарным на земле нужно время, вертолёт может добраться до очага гораздо быстрее, что очень поможет в борьбе с пожаром.

Популярными решениями на международном рынке являются вертолёты Eurocopter EC225 с системой SkyCannon, позволяющей подавать воду или пену в окна горящего здания, сдерживая пламя до прибытия наземных команд. Инфракрасные камеры помогают пилотам находить очаги возгорания даже в густом дыму.

Российский Ка-32А11М с соосной схемой винтов может нести до 4000 литров воды и оснащён системой SP-32, работающей даже при суровых русских зимах и температурах -30°C.

ОАЭ, как всегда, всё гораздо богаче, для тушения пожаров в небоскрёбах там выдвижными водяными пушками модернизируют вертолёты Black Hawk. Правда, пока что таких машин немного.

Современные небоскрёбы проектируются учётом защищённых лифтов для пожарных команд. Шахты таких лифтов выдерживают огонь несколько часов, а системы подавления дыма создают безопасные зоны на каждом этаже. При тревоге обычные лифты блокируются, а специальные переходят в ручной режим управления — доступ к ним получают только пожарные с уникальными ключами. Верхний аварийный люк и усиленное освещение позволяют пожарным эвакуироваться, если кабина застрянет.

Главная задача лифтов для пожарных команд — не заменить лестницы, а дать пожарным стратегическое преимущество в скорости передвижения. В России такие системы уже применяются. Например, в Лахта Центре грузовые лифты способны за минуты доставить пожарных с оборудованием на верхние этажи.

Зимой холодный уличный воздух вместе с дымом проникают внутрь здания через нижние этажи, нагревается и устремляется вверх, как в гигантской трубе. Летом процесс обратный: охлаждённый кондиционерами воздух опускается к основанию здания. Эти потоки могут либо раздуть пожар, либо помочь его локализовать.

Инженеры придумали технологии для создания воздушных барьеров: герметичные лифтовые шахты с автоматически закрывающимися дверьми, системы принудительного подпора воздуха на лестничные клетки и «умную» вентиляцию, перестраивающуюся при тревоге. Особое внимание уделяют «зоне стагнации» — этажам, где перепад давления минимален. Здесь размещают командные пункты, куда дым проникает в последнюю очередь.

Дым при пожаре опасен не меньше, чем огонь. Дым может заполнить десятки этажей за минуты. Именно для борьбы с этой угрозой были созданы дымозащитные шторы — автоматические противопожарные барьеры, из огнестойких материалов (чаще всего армированного стекловолокна, керамических тканей или полиимидной плёнки). Они скрыто монтируются в потолках, стенах или дверных проёмах и мгновенно разворачиваются при срабатывании пожарной сигнализации, создавая физическое препятствие для дыма и горячих газов.

Шторы подходят для современных открытых пространств — атриумов, лобби и опенспейс офисов так как мгновенно перекрывают лифтовые шахты или разделяют большие открытые пространства на зоны, не давая дыму расползаться по этажам.

Ключевое преимущество таких штор в том, что они создают безопасные коридоры для эвакуации. Прозрачные огнестойкие материалы сохраняют видимость, а плотное прилегание к конструкциям блокирует до 95% задымления.

Тушение пожара в небоскрёбе напоминает игру в шахматы с огнём — каждый шаг требует прогнозирования на несколько ходов вперёд. Современные пожарные команды действуют не по шаблону, а анализируют ситуацию в реальном времени, адаптируясь к условиям.

Ключевой инструмент — постоянный мониторинг динамики огня. Датчики температуры на каждом этаже, тепловизоры и данные о давлении в шахтах позволяют строить цифровые карты распространения дыма в реальном времени. Как уже говорилось ранее, воздушные потоки в зависимости от времени года могут создать эффект тяги, опытные команды заранее перекрывают такие коридоры или открывают дополнительные каналы вентиляции.

Когда пожарные добираются до горящего этажа, они не могут просто залить пламя из-за силы воздушных потоков, в таких случаях они могут атаковать огонь с двух направлений, сверху и снизу: если пожар на 50-м этаже, бригады могут работать с 49-го и 51-го, чтобы окружить огонь.

Помогают и высокие технологии, например, тлеющую проводку или прогоревшие пустоты в стенах находят с помощью тепловизоров. Но всё это лишь инструменты, которые в неопытных руках могут быть бесполезны, поэтому решающим остаётся человеческий опыт.

При пожарах любой материал проходит жестокую проверку на прочность. Современные строительные материалы должны выдерживать температуры выше 1000°C, сохраняя устойчивость здания.

Обычный бетон при нагреве до 600°C теряет до 60% прочности, а быстрое охлаждение водой может усугубить повреждения. Поэтому несущие конструкции небоскрёбов проектируют с расчётом не только на сопротивление огню, но и на последствия тушения. Ведь именно от этого выбора зависит, устоит ли здание после пожара или потребует полного демонтажа.

При строительстве подбирают надежные материалы с предсказуемым поведением в экстремальных условиях. Это могут быть особые сорта бетона, например, геополимерный бетон, сохраняющий стабильность даже при 1200°C или комбинированные решения. Арматурную сталь помещают в «многослойный пирог» из бетона, а сверху «пирог» покрывают специальными огнестойкими покрытиями для замедления нагрева.

Случаи, подобные Grenfell Tower в Лондоне, Torch Tower в Дубае или One Meridian Plaza в Филадельфии, показали, что даже современные небоскрёбы не защищены от пожара на 100%. Но происшествия не прошли даром, а заставили пересмотреть нормы безопасности для всех зданий, включая более старые.

После пожаров, где огонь стремительно распространялся из-за облицовки, многие страны ужесточили требования к отделке фасадов. Старые здания теперь реконструируют, заменяя опасные покрытия на негорючие аналоги. В новых проектах сразу используют огнестойкие плиты и противопожарные барьеры, чтобы пламя не перекидывалось между этажами.

Не менее важны и «тихие» улучшения. Например, после случаев, когда люди с нарушениями слуха не слышали тревогу, в зданиях добавили световые оповещатели и вибросигналы. А требование ко вторым аварийным лестницам, появившееся во многих странах после анализа эвакуационных провалов, сегодня может спасти сотни жизней.

Интересно, что меняется даже подход к проектированию квартир. В некоторых странах теперь рекомендуют размещать кухни ближе к лифтовым холлам — чтобы в случае возгорания дым быстрее обнаруживали датчики. Каждая такая мелочь — результат горького опыта из прошлого, призванный улучшить стандарт безопасности сегодня.