Nejnavštěvovanější odborný portál
pro stavebnictví a technická zařízení budov
TZB studio
zobrazit program

Bezpečnost výškových budov

V článku se autor - pan Igor Goldstein, prezident firmy Industrial Technologies International, Minneapolis - zabývá problémy, které souvisejí s novými přístupy k evakuaci osob z ohrožených výškových budov. Je otázkou, nakolik by tyto systémy napomohly v případě evakuace při tragedii v USA.

Nedávno proběhlo páté výročí tragedie v USA, ke které došlo 11. září 2001. V celém světě nebylo jediného místa, kde by si lidé nepřipomínali tuto událost s nezájmem. Tuto událost si přehráváme v našich myslích opět a opět, mrazí naši krev s představou letadel narážejících do dvojic věží - kouř, výkřiky a obličeje znetvořené hrůzou, lidi volající o pomoc z oken mrakodrapů odsouzených ke zkáze.

Při vzpomínce na tyto události se mnoho lidí jistě ptá: "skutečně nebyla možná záchrana?" Jistě se našli jednotlivci, kteří hledali odpověď.

Katastrofa na Manhattanu zvedla vlnu pozornosti k výškovým budovám a odhalila závažné problémy. V myslích mnoha lidí zhroucením dvojice věží došlo k deziluzi o lidské bezpečnosti, i když tyto dvě výškové budovy byly vybaveny zařízením na současné technické úrovni. Avšak my zde nepíšeme o nebezpečích způsobených plánovanými teroristickými činy. Budeme se zabývat nebezpečím, které obecně způsobí požár.

Je třeba vzít v úvahu, že obvyklá požární schodiště se normálně navrhují pro 12 až 14podlažní budovy, zatímco ve světě nejznámější teleskopická hydraulická plošina, Bronto Skylift F 90 HLA dosáhne do výšky max. 90 metrů (tzn. do 25 podlaží). Například moskevští hasiči mají dva takové obry. Obyvatelé výškových budov vyšších než 90 m mohou spoléhat pouze na spolehlivost požárního systému a samočinný protipožární systém na svých horních podlažích.

Naneštěstí neexistují dnes mrakodrapy, u nichž by se jejich tvůrci mohli chlubit spolehlivým systémem, který v případě nebezpečí zajistí rychlou a spolehlivou evakuaci velkého počtu lidí. Toto je starostí mnoha lidí, jako jsou podnikatelé, investoři a provozovatelé, kteří jsou zapojeni do navrhování výškových budov.

Originální řešení evakuace bylo přede dvěma roky zkoušeno v Izraeli. Záchranné vyprošťovací systémy (ERS - www.escaperescue.com), je izraelská společnost specializující se na zařízení pro záchranu života, která představila systém pro záchranu před požárem. Její model, schválený Izraelským normalizačním institutem a Ministerstvem sociálních věcí byl namontován ve městě Ramat-Gan s cílem: vyzkoušet ho a předvést ho.

Zařízení ERS se skládá z lanového systému, jehož část je umístěna na střeše budovy ve složeném stavu. V případě nebezpečí se rozloží a spustí na požadovanou výšku vlastními motory. Zařízení ERS je vytvořeno pěti svisle se pohybujícími klecemi obloženými odolným materiálem. Kabiny navržené každá pro 30 osob zastavuje přímo proti oknům v pěti po sobě následujících podlažích. Pod parapety oken jsou konstrukce, které umožňují okamžité rozložit rampy a přestavit okno pro únik před ohněm. Každá klec má dvě místa určená pro záchrance nebo hasiče provádějící evakuaci. Jak ukázaly zkoušky, takovýto jednoduchý systém je schopen evakuovat až 140 osob z 40podlažního věžového domu za osm minut.

Zdálo by se, že řešení bylo nalezeno. Avšak když Dr. Jonathan Shimshoni z ERS CEO nabídl vyzkoušení tohoto vynálezu na Manhattanu, byl městskou správou odmítnut. Bezpečnostní expert Joseph O´Donell vyjádřil názor, že i při malém přetížení by se všechny klece mohly zřítit. Úředníci doporučili Shimshonimu pokračovat ve vývoji.

Pro záchranu ve výškových budovách bylo navrženo mnoho evakuačních metod. Moskevský vynálezce Pavel Korčagin navrhl svoji vlastní metodu, kterou nazval jako systém ARC (www.arcproject.ru).

Podobně jako Shimshoniho úsilí, tragedie Světového obchodního centra byla podnětem pro skupinu konstruktérů zařízení pro záchranu obětí. Bylo to v roce 2002, kdy Korčagin uplatnil první U.S. patent na svůj vynález. Tento systém se skládá z kolejnice na povrchu budovy, podél níž se může pohybovat zdvihadlo, které je vybaveno teleskopickým ramenem. Na konci teleskopického ramene je umístěna klec. Zařízení má samostatný zdroj energie, nádrž s protipožární ochranou, materiál odolávající ohni, řízení na nejnovější technické úrovni a komunikační zařízení, což mění zdvihadlo v mobilní robotický systém určený k hašení požáru a k záchraně lidí v jakékoliv výšce.

Během následujících čtyř let vyvinul vynálezce řadu modifikací a značně rozšířil spektrum využití zařízení, což ho udělalo efektivnějším. Patenty už mají řadu inovací a řada vynálezů byla přihlášena k patentování v mnoha zemích.

Co říká vynálezce o své práci: "Náš projekt se během těchto čtyř let své existence změnil, ale co více, změnil se z konceptu záchranného zařízení v mnohoúčelový systém, který umožňuje nejen řešit úkoly hromadné evakuace, ale také řadu problémů spojených se stavbou a provozem výškových budov".

Rozhovor s vynálezcem techniky ARC

Igor Goldstein (IG): Myslíte, že vaše vynálezy jsou daleko od realizace, když existují pouze na papíře?


Obr. 5 - Ostankinská věž

Pavel Korčagin (PK): Ne. V současnosti řada odborníků vážně studuje náš návrh. Náš návrh obsahuje řešení týkající se bezpečnosti a provozu specifických budov. Před nedávnem jsem na požadavek specialistů ZAO Mirax-City vypracoval návrh vnějšího zvedacího systému pro mnohoúčelový administrativní a zábavní projekt, který se nyní vyvíjí v Moskvě pod názvem Federation Complex. Kromě toho se na nás obrátili vedoucí pracovníci moskevského regionálního centra pro televizi a rádio s žádostí o adaptaci systému ARC pro ostankinskou televizní věž. Po požáru, ke kterému došlo v létě 2000, se věnovala velká pozornost návštěvníkům se zjištěním, že v případě nebezpečí by bylo třeba zachránit z věže přibližně 400 osob. Není náhodou, že podle návrhu TV začít s exkurzemi do věže 8. března, byly dosud nejpopulárnější místa (jako je vyhlídkové podlaží a restaurace "Sedmé nebe") zavřeny pro návštěvníky. Důvodem je, že věž není dostatečně vybavena.

Obrázek č.5 ukazuje, jak je ostankinská televizní věž vybavena systémem ARC. Jak je vidět na obrázku vnější tvar poněkud zastaral, ale systém ARC by nezajistil pouze bezpečnost návštěvníků a pracovníků údržby věže, ale mohl by být také použit pro plánované opravy všech navěšených zařízení, pro umístění reklam a právě také pro provádění exkurzí z vnějšku věže. Podle mínění ruských i zahraničních odborníků vnější záchranný systém, který jsem navrhnul pro ostankinskou televizní věž by byl velice efektivní.

IG: Jste znepokojen tím, že někteří považují opakování události z 11. září za velice malé, že investoři nechtějí dávat tolik peněz na něco, co by mohlo zmenšit možnost katastrofy nebo zlepšit postup úniku z požáru?


Obr. 1 - Ilustrace k záchranné činnosti

PK: Za prvé, existuje mnoho hrozivých statistik Národní protipožární agentury o počtu požárů a mrtvých, o finančních škodách způsobených požáry mrakodrapů na celém světě. Z počátku byl systém ARC navržen především pro nouzový únik, ale potom po rozhovorech s lidmi z pojišťoven, s obchodními realitními pracovníky, architekty a s firmami pro údržbu budov, jsme udělali velice pragmatickou změnu. Neočekávali jsme, že investoři utratí miliony dolarů jen za to, aby si koupili uspokojení v mínění lidí.

Náš první důvod pro vybudování systému ARC byl ten, aby sloužil jako automatický systém pro údržbu budov, který umožní oprávněný návrat investic tím, že se systém může použít nejen na začátku stavby, ale také pro automatické mytí oken s možností instalace velkých světelných reklam i na nejvyšších budovách - něco co nebylo před tím možné. Systém je podrobně popsán na naší webových stránkách www.arcproject.ru (anglicky i rusky). To by mělo povzbudit investory, aby si uvědomili, že systém ARC je na prvním místě systém pro denní údržbu budov, který bude také sloužit vedení pro boj s požárem a pro únik v případě, kdy to bude nutné.

IG: Na první pohled takové inovace vypadají spíše jako zvláštní, ale zdají se být žádané. Kdo další je připraven použít váš vynález?


Obr. 2 - Výtah systému ARC se pohybuje po vodítku tvaru H

PK: Náš návrh byl v únoru předveden moskevskému výboru pro architekturu, kde se mu dostalo příznivé odezvy. Domnívám se, že jedinou překážkou pro obecnou aplikaci tohoto zdvihadla při navrhování moderních výškových budov je, že chybí skutečný opakovatelný model. Oblast použití systému ARC obsahuje seznam dalších funkcí, kromě záchrany lidí. Za prvé klec systému ARC je vybavena zařízením pro hašení požáru, které umožňuje boj s požárem v bezprostředním sousedství jeho vzniku, což zvyšuje účinnost hašení požáru. Za druhé jeřáb, jako součást klece, by byl schopen zvedat náklad i dělníky do požadované výšky, jak bude stavba růst. Tentýž jeřáb by mohl snížit náklady na rozebírání stavby v budoucnosti. Za třetí s použitím mycího zařízení by bylo možno řídit automatické čištění a mytí fasády budovy. Za čtvrté speciální zařízení by umožnilo rozložení veliké obrazovky na fasádě mrakodrapu pro reklamní účely. A za páté náš systém pomůže řešit problém s parkováním aut, který je nezbytnou pohromou při provozu každé výškové budovy. Prosím, vezměte na vědomí, že jsem zde nevypočítal všechny možnosti.

IG: Právě jste se zmínil o parkovacím problému. Minulý rok hlavní moskevský architekt Alexandr Kuzmin uveřejnil plán na stavbu vysoké městské budovy v Mariinu, kde by podle předpisu byla třetina prostoru zabrána pro parkování. Je dobře známo, že se uskutečnily pokusy splnit tento požadavek; jedním příkladem jsou dva známé mrakodrapy postavené 1964 podle návrhu architekta Bertranda Goldberga v Marina City v Chicagu. 18 dolních podlaží budov zabírají šroubovité rampy pro možnost garážování.

PK: Jistě, Marina City představuje působivé budovy a neobvyklé řešení své době, ale tento koncept se nerozšířil ze dvou důvodů: za prvé - manévrovací plochy spotřebovaly drahé čtvereční metry užitečné plochy a za druhé - představa překonávat 18 zatáček ve šroubovici dvakrát za den. Mnoho lidí nemilovalo tuto atrakci.

Podle mého názoru musí fungovat parkování v 21. století úplně jinak. Rozumí se, že koncept parkovacích stání obecně vyplývá ze skutečnosti, že projektanti nemohou najít účinné řešení pro velký počet parkovacích stání, které by vyhovovalo tempu rozvoje města. Nevíme, zda inovace to v Moskvě vyřeší, protože mnoho majitelů aut si nedovedou představit jiný způsob dopravy, než se pohybovat po městě autem. Kromě toho život ve městě diktuje, aby moderní podnikatel, po příchodu na pracoviště, mohl předat svůj vůz pro uskladnění (podobně jako to děláme, když dále svrchní oděv do šatny) a jít na pracoviště. Toto je princip, na kterém by byl každý parkovací systém ARC založen.


Obr. 3 - Použití na rohu budovy; Obr. 4 - Systém ARC může být vybaven záchrannou chodbou

Podle mého návrhu by zdvihadlo pro auta mohlo zvedat až 10 aut současně a umístit je do prázdných buněk na upravených podlažích. Pro účely takových garáží mohou být upraveny spodní části budovy nebo její přístavba. Aby bylo zajištěno, že tyto prostory se využijí s maximální účelností, systém zajišťuje kompaktní umisťování vozidel, užitečná plocha pro parkování se využívá až z 95% celkové plochy.


Obr. 6 - Řešení pro parkování

Musím poznamenat, že technika transportu aut pro uložení na podlaží není nic nového. Toto bylo úspěšně uplatněno německou firmou CarLoft® GmbH (www.carloft.de).

IG: Protože se náš rozhovor uskutečňuje večer přede dnem vynálezců, dovolte mi pozdravit vás k vašemu profesionálnímu dni. Co může člověk popřát vynálezci je zřejmé: nové nápady, jejich uznání a jejich realizaci. Co byste si přál k realizaci ARC?

PK: Pro moji tvořivost je životně důležité nezůstat u schémat, nezůstat u nekonečného skladování papíru u patentového úřadu. Je důležité, že jsou na to stížnosti a pak si přeji energii, která při každém vynálezu expanduje a opakovaně se využívá ve prospěch lidí. Přál bych si, aby projekt ARC měl rychlý posun z papíru ve hmotnou realizaci. Velký počet seriozních výrobců výtahů a manipulačních zařízení potvrdil připravenost zabývat se realizací projektu. Zádrhel je banální - peníze. Řada investorů v Rusku a USA (www.RescueARC.com) se již podílela v hledání mezinárodního patentování projektu. Spolu se mnou jsou spolumajiteli mých patentů v rozličných zemích světa. Avšak výroba modelu je současně nemožná bez silné finanční podpory zainteresovaných organizací. To je, proč si přeji, abychom našli předvídavého podnikatele mezi těmi, jejichž činnost je přímo spojena s rozvojem vysokých budov, který by nesl riziko realizace našeho projektu.

Článek je uveřejněn se souhlasem vydavatele časopisu Elevator World pana Roberta S. Caporaleho, MSc.