В.В. Холщевніков
Критерії безпеки людей при евакуації з висотних будівель і споруд у надзвичайних ситуаціях, зокрема, при пожежі, були сформульовані в результаті робіт, виконаних співробітниками інституту архітектури всеросійської академії мистецтв, кафедри архітектури цивільних і промислових будівель, центрального науково-дослідного інституту протипожежної оборони МВС СРСР . У нормуванні вони були вперше використані при виконанні МІСД контракту з ЮНЕСКО.
У систему будівельного і протипожежного нормування країни ці критерії введені СНиП II-2-80. До 1980 року явно виражені критерії безпеки людей при пожежі в нормуванні були відсутні.
Критерії забезпечення безпеки були виражені аналітично:
У формулах (1), (2), (3):
tев - час евакуації людей, починаючи з моменту виникнення надзвичайної ситуації (пожежі) до моменту виходу людей в зону безпеки або на безпечну ділянку, хв.;
tнб - час, необхідне (допустиме) для евакуації людей до досягнення на ділянках евакуації небезпечними факторами рівнів, що загрожують здоров'ю і життю людей, хв.;
Di - значення щільності людського потоку на будь-якій ділянці його евакуації;
Dnp - гранично допустима величина щільності людського потоку, що виключає можливість утворення їх скупчень, у яких взаємний тиск людей один на одного можуть призвести до фізичного травматизму та задухи (компресійна асфіксія); qi-1, і qi - інтенсивність руху людського потоку на суміжних (передує i-1 і розглянутому i) ділянках евакуаційного шляху, чол. / м. хв, тобто кількість людей, що проходять в кожну хвилину через поперечний переріз шляху; bi і bi-1 - ширина суміжних ділянках шляху, м.
Цілком очевидно, що виконання співвідношення (3) вимагає, щоб величина людського потоку (Рi-1 = qi-1 • bi-1), що прямує до кордону ділянки i, не перевершувала його пропускної спроможності (Qi = qmax bi), що і є умовою недопущення скупчення людей перед ним.
У СНіП 21-01-97 * ці аналітично виражені критерії безпеки замінені словесним вимогою забезпечити «своєчасну і безперешкодну евакуацію людей». Оскільки зміст цих термінів (своєчасна, безперешкодна) не розкрито, то допускається їх довільне тлумачення. Воно виявляється в норм на проектування громадських будівель і споруд. Пункт 1.115 цих норм скасовує необхідність визначення tнб.ac ним і tев, при евакуації людей по незадимлюваній сходовій клітці.
Це виявилося настільки зручно і проектувальникам і службовцям держпожнагляду, що вони, колективно забувши про ієрархію глав СНіП та ГОСТ і не звертаючи уваги на те, що цей пункт не відміняє вимоги забезпечити безперешкодну евакуацію на всіх її етапах, одностайно зняли з себе юридичну і моральну відповідальність за те, що буде з людьми в незадимлюваної сходовій клітці. Це вже настільки вкоренилася позиція, що недавній розробник першої концепції забезпечення пожежної безпеки висотних багатофункціональних будівель комплексу ММДЦ «Москва-Сіті», під час обговорення 24 червня 2005 на науково-технічному Раді при Москомархітектуре нової концепції полум'яно заперечуючи проти містяться в ній вимог вести розрахунок евакуації людей по незадимлюваних сходових клітках.
Фахівцям давно відомо і сьогодні від їх імені ще раз слід звернути увагу всіх, хто має відношення до рішення про будівництво того чи іншого висотної будівлі, що не дотримання критеріїв (1-3), допущення одночасної, неорганізованої евакуації з них, рівнозначно рукотворного створенню для людей катастрофи.
Як було показано при одночасній евакуації людей зі всіх поверхів висотного будинку в його незадимлюваних сходових клітинах через кілька хвилин утворюються (рис. 1) на рівні виходів з поверхів людські потоки з максимальною щільністю. Така щільність потоку поступово поширюється на всі сходи. При цьому частина людей довго не може вийти з поверхів у сходову клітку, а на виході з неї постійно протягом практично всього часу евакуації підтримується гранична щільність потоку (вищі за 5, до 9 чел/м2). Природно, що при таких густинах швидкість руху людей стає мінімальною і евакуація розтягується на години. Але страшніше інше. Тиск людей один на одного в утвореній натовпі досягає таких величин, що прогинаються огородження з сталевих труб діаметром 50 мм, здавлювання тіла приводить до компресійної асфіксії. Такі випадки відомі не тільки медикам. Загибель людей у переущільненої натовпі при похороні І.В. Сталіна описана, наприклад, у творах П. Проскуріна та Є. Євтушенка. Подібне відбувається і в наші дні: за висновком медичної експертизи 19 молодих жінок загинули в результаті компресійної асфіксії під час відомої демонстрації в Тбілісі.
Є кілька проектних та організаційних можливостей запобігання виникнення подібних ситуацій при евакуації з висотних будівель:
- Значне збільшення кількості сходових клітин,
- Поетапна евакуація;
- Використання ліфтів для евакуації людей під час надзвичайних ситуацій, у тому числі під час пожежі.
Звичайно, ідеальним рішенням було б створення умов, що дозволяють взагалі не проводити евакуацію людей. Але поки це мрія, сьогодні необхідно оцінювати реальні можливості.
Вимога збільшити кількість сходових клітин може бути висловлена в нормах прямо чи опосередковано, наприклад, через встановлення досить малих, як правило не аргументованих, допустимих відстаней від виходів з приміщень до входу у сходову клітку. За прикладом далеко ходити не треба - «Відстань від дверей будь-якого приміщення до евакуаційної сходи повинно бути не більше 20 м» (п.3.32 Проекту МГСН «Багатофункціональні висотні будинки і комплекси»). Але в будь-якому випадку необхідно обгрунтувати необхідну кількість сходових клітин. А чим обгрунтувати? Посиланнями на те, що американські фахівці в результаті аналізу наслідків катастрофи 11 вересня 2000 року прийшли до висновку про недостатню кількість сходів в будівлях Всесвітнього Торгового Центру? Не аргумент - вони самі не знають скільки їх потрібно. А фахівці провідних європейських країн лише нещодавно створили спеціальну комісію, щоб розібратися в причинах освіти скупчень людей.
Критерієм для визначення необхідної кількості сходових клітин у висотній будівлі могло б бути недопущення в них потоків з щільністю більше 4 чел/м2 при одночасній евакуації людей зі всіх поверхів. Такі ситуації визначаються моделюванням руху людських потоків. Тільки не варто користуватися для цього моделями американських фірм (наприклад, знаменитої SOM), оскільки вони використовують гідроаналогіі, закономірності яких суперечать встановленим кинематическим і психофізіологічним закономірностям людських потоків. Однак отримані рішення вимагають уважної оцінки. По-перше, тому, що тривалий рух навіть по сходах вниз викликає у них сильне стомлення. За даними зарубіжних дослідників люди відчувають втому при 5 хвилинах спуску по сходах, а при спуску приблизно з 18 поверху «страждають від втоми». По-друге, тому, що це буде дуже дороге рішення, що ставить під сумнів техніко-економічну доцільність будівництва висотного будинку. На діаграмі (рис. 2) «вартість комунікаційних шляхів (і пов'язаних з ними планувальних рішень будівлі) - час евакуації» таке рішення відповідає кривої CD максимальною вартістю.
Набагато більш доцільне рішення дає організація поетапної евакуації. Вперше вона була запропонована в 1969 році, декларувалася у кількох редакціях норм з протипожежної безпеки при розробці систем оповіщення та управління евакуацією (СОУЕ), але необхідна для неї дуже чітка та варіабельна організація залишилася не проробленої. Але навіть інтуїтивно застосували її фахівці захоплюються її ефективністю. Організація поетапної евакуації дозволяє забезпечити безперешкодний рух людських потоків, не впливаючи значно на вартість об'ємно-планувальних рішень висотних будівель.
Проте залишаються проблеми високої фізичної та психологічної втоми людей при їх пішохідної евакуації та її тривалість. Як і 35 років тому залишається рекомендувати, як найбільш раціональне рішення проблем евакуації людей з висотних будівель, організацію їх поетапної евакуації з використанням ліфтів. За даними зарубіжних досліджень велика, а часто і велика частина людей встигає евакуюватися з багатоповерхових будинків за допомогою ліфтів до їх відключення. За минулі 35 років зросла надійність ліфтових установок і головне, багаторазово збільшилася їх протипожежний захист. Сьогодні вже самі пожежні вимагають установки протипожежних ліфтів для доставки своїх підрозділів до поверху пожежі. Але до цих пір вони, «піклуючись» про безпеку людей, забороняють їм у разі пожежі скористатися для евакуації технічним пристроєм, завдяки якому стало можливим саме існування висотних будівель, і посилають їх у штовханину в незадимлювану сходову клітку на час порівнянне з тривалістю пожежі. Парадоксальна ситуація, яка давно вимагає свого вирішення. Відомості з-за кордону свідчать, що нарешті-то, після катастрофи 11 вересня 2000 р, серед фахівців і США, і Європи остаточно переважила думка про доцільність використання ліфтів для евакуації людей і необхідності пошуку для цього відповідних технічних рішень.
На закінчення обговорюваної проблеми слід звернути увагу на її наступний аспект. Втрата висотного будинку в результаті НС є, звичайно, великим містобудівним збитком і безумовно надає на суспільство величезне моральний вплив. Тим не менше, «проблема збереження будівлі, як майнової цінності відноситься до питань страхування і вирішується в кожному конкретному випадку за допомогою угоди між власником і страховою компанією. Збереження ж життя і здоров'я людей - відповідальність держави, яка визначає основний зміст Федерального закону «Про технічне регулювання» Тому забезпечення безпеки людей у будь-якому висотному будинку показник реального ступеня відповідальності держави перед кожним із його жителів, а не предмет компромісу інтересів сторін, що беруть участь у його створенні та експлуатації.