Miasta na całym świecie szybko się rozrastają. Ponad połowa ludności Ziemi mieszka obecnie na obszarach miejskich, a liczba ta rośnie z roku na rok. Wraz ze wzrostem wysokości i wielkości miast rośnie również ryzyko pożaru. Gęstość zaludnienia, wysokie budynki i złożona infrastruktura sprawiają, że gaszenie pożarów jest trudniejsze i bardziej kosztowne, gdy się rozprzestrzeniają.

Aktywne systemy ochrony przeciwpożarowej, a zwłaszcza automatyczne tryskacze, to jedne z najbardziej sprawdzonych narzędzi, jakimi dysponujemy, aby sprostać temu wyzwaniu. Dekady danych gromadzonych przez Narodowe Stowarzyszenie Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA) i inne wiodące organizacje pokazują, że tryskacze ratują życie, chronią mienie i zmniejszają obciążenie straży pożarnej. Nie są one jedynie elementem budynku. Stanowią infrastrukturę bezpieczeństwa publicznego.

W tym artykule omówiono, dlaczego aktywna ochrona przeciwpożarowa ma znaczenie dla miast nowej generacji, co mówią nam dane i jak projekty megamiast, takie jak NEOM w Arabii Saudyjskiej, są projektowane z uwzględnieniem tych wyzwań. Omówiono również narzędzia polityczne, z których mogą korzystać społeczności i rządy, aby tryskacze przeciwpożarowe stały się standardem wszędzie tam, gdzie ludzie mieszkają i pracują.

Wyzwanie pożarów miejskich

Organizacja Narodów Zjednoczonych prognozuje, że do 2050 roku prawie 70 procent światowej populacji będzie mieszkać w miastach. Wiele z tych miast będzie zlokalizowanych w rozwijających się regionach Azji, Afryki i Bliskiego Wschodu, gdzie rozwój miast przewyższa możliwości samorządów w zakresie budowy i egzekwowania infrastruktury przeciwpożarowej.

Ten trend tworzy to, co specjaliści ds. bezpieczeństwa pożarowego nazywają „luką ryzyka pożarowego”. Wraz ze wzrostem wysokości budynków, gęstnieniem zabudowy i wzrostem liczby ludności, konsekwencje pojedynczego pożaru stają się poważniejsze. Pożar, który może być ograniczony do jednego pomieszczenia w dobrze zabezpieczonym budynku, może rozprzestrzenić się na piętra i korytarze w budynku niezabezpieczonym, narażając na ryzyko tysiące istnień ludzkich.

Tragedia pożaru Grenfell Tower w Londynie w 2017 roku, w którym zginęły 72 osoby, zwróciła uwagę całego świata na te zagrożenia. Pokazał on, co się dzieje, gdy systemy bezpieczeństwa pożarowego, w tym aktywne systemy gaśnicze, są niewystarczające lub niewystarczające w wieżowcach mieszkalnych.

Inżynieria pożarowa w obszarach miejskich musi uwzględniać te realia już na najwcześniejszych etapach planowania. Bezpieczeństwo pożarowe nie może być kwestią drugorzędną. Musi być uwzględnione w projektowaniu miast i budynków od samego początku.

Pojawia się nowa kategoria rozwoju miast: planowane megamiasta. Są to rozległe środowiska miejskie, często projektowane z myślą o zrównoważonym rozwoju, integracji technologii i nowoczesnych standardach życia. W szczególności Bliski Wschód stał się centrum tego typu środowisk.

Projekt NEOM w Arabii Saudyjskiej należy do najbardziej znanych przykładów. Pierwotnie pomyślany jako liniowe miasto o długości 170 km (106 mil), znane jako The Line, NEOM jest częścią planu Wizji 2030 Arabii Saudyjskiej, mającego na celu dywersyfikację gospodarki i modernizację infrastruktury. Chociaż projekt został znacznie ograniczony w stosunku do pierwotnych ambicji, z pierwszym etapem o długości około 2,4 km (1,5 mili) planowanym do 2030 roku, stanowi on poważną próbę przedefiniowania wizji miasta.

Inne przełomowe projekty w ramach Wizji 2030 to m.in. globalny rozwój turystyki Red Sea, Qiddiya, ośrodek rozrywkowo-sportowy, oraz Brama Diriyah, obiekt dziedzictwa kulturowego odnawiany z wykorzystaniem nowoczesnej infrastruktury. Każdy projekt obejmuje skomplikowane, wielkoskalowe prace budowlane, wymagające zaawansowanego planowania bezpieczeństwa pożarowego i ochrony życia.

Co pokazują dane: Skuteczność tryskaczy przeciwpożarowych

Dowody na skuteczność tryskaczy przeciwpożarowych są przytłaczające. Pochodzą one z dziesięcioleci rzeczywistych danych o pożarach, gromadzonych przez organizacje takie jak NFPA, National Fire Sprinkler Association (NFSA), American Fire Sprinkler Association (AFSA) i Home Fire Sprinkler Coalition (HFSC). Liczby mówią same za siebie.

  • O 87% niższy wskaźnik śmiertelności cywilnej w budynkach z tryskaczami w porównaniu z budynkami bez nich

  • O 67% niższy wskaźnik obrażeń strażaków na miejscu pożaru w budynkach objętych systemem zraszania

  • O 27% niższy wskaźnik obrażeń wśród ludności cywilnej w porównaniu z pożarami bez zraszaczy

W latach 2010–2014 pożary w budynkach bez instalacji tryskaczowej zabijały średnio 2660 osób rocznie w samych Stanach Zjednoczonych. To ponad 60 razy więcej niż średnia roczna liczba ofiar pożarów z instalacjami tryskaczowymi. Liczby te odzwierciedlają stały trend obserwowany w wielu okresach sprawozdawczych NFPA.

  • Średnia redukcja strat materialnych w pożarach, w których występują tryskacze, wynosi 30–70% (NFPA)

Skala szkód materialnych różni się w zależności od rodzaju obiektu, ale ogólny schemat jest wyraźny. Dane NFPA pokazują, że liczba ofiar śmiertelnych wśród ludności cywilnej na tysiąc pożarów spada o 60% w zakładach produkcyjnych, o 74% w sklepach i biurach, o 75% w placówkach służby zdrowia oraz o 91% w hotelach i motelach, gdy zainstalowane są tryskacze.

Średnie straty materialne w wyniku pożaru są również znacznie niższe w budynkach z instalacją tryskaczową. W przypadku hoteli i moteli, dane NFPA pokazują średnie straty w wysokości 5900 dolarów w budynkach z instalacją tryskaczową w porównaniu do 13 400 dolarów w budynkach bez instalacji tryskaczowej, co stanowi różnicę 56%. Oszczędności te mają znaczenie nie tylko dla indywidualnych właścicieli nieruchomości, ale także dla ubezpieczycieli, społeczności i całej gospodarki.

Jedną z najważniejszych zalet automatycznych tryskaczy przeciwpożarowych jest ich zdolność do ograniczania rozmiarów pożaru. Po uruchomieniu tryskacza następuje to szybko, reagując na wzrost temperatury w pomieszczeniu, w którym wybuchł pożar. W większości przypadków do opanowania pożaru wystarcza jeden lub dwa tryskacze.

  • W przypadku obecności tryskaczy 96-97% pożarów ogranicza się do pomieszczenia, w którym powstały

  • Ponad 90% pożarów udało się opanować za pomocą 6 lub mniej zraszaczy spośród wszystkich zgłoszonych incydentów

Ten efekt powstrzymywania jest szczególnie ważny w gęsto zaludnionych obszarach miejskich. Pożar ograniczony do jednego pomieszczenia to sytuacja kryzysowa, którą można opanować. Pożar rozprzestrzeniający się na kilka pięter wieżowca staje się potencjalną katastrofą. Zraszacze to najskuteczniejsze dostępne narzędzie zapobiegające eskalacji.

Zraszacze zużywają również znacznie mniej wody niż węże strażackie. Oznacza to mniejsze szkody wyrządzone przez wodę w budynku i jego wyposażeniu oraz mniejsze obciążenie infrastruktury wodociągowej.

Tryskacze przeciwpożarowe są niezwykle niezawodne, o ile są prawidłowo zainstalowane i konserwowane. Dane NFPA pokazują, że tryskacze działały w 91% zgłoszonych pożarów budynków, w których były obecne. W niewielkim odsetku przypadków, w których nie działały, najczęstszą przyczyną było ręczne wyłączenie systemu, a nie jego awaria mechaniczna.

Ta niezawodność obejmuje ponad 150 lat użytkowania. Automatyczne tryskacze przeciwpożarowe po raz pierwszy zastosowano w Stanach Zjednoczonych w 1874 roku. Od tego czasu były udoskonalane poprzez tysiące praktycznych zastosowań, testów laboratoryjnych i standardów cykli rozwojowych. Rezultatem jest technologia, która jest zarówno sprawdzona, jak i stale udoskonalana.

Aktywna ochrona przeciwpożarowa w projektowaniu megamiast

Tradycyjne przepisy budowlane określają dokładne wymagania: taki typ ściany, taki typ drzwi i taki obszar zasięgu tryskaczy. Bezpieczeństwo pożarowe oparte na wydajności to inne podejście. Definiuje ono cele, takie jak zapewnienie bezpieczeństwa użytkownikom i ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia, i pozwala inżynierom projektować systemy, które osiągają te cele nawet w budynkach niestandardowych.

To podejście jest niezbędne w przypadku projektów takich jak NEOM i innych megamiast, w których często występują formy architektoniczne i schematy użytkowania, które nie mieszczą się w standardowych kategoriach przepisów. Na przykład, liniowe miasto o wysokości 500 metrów (1640 stóp) bez dróg, boryka się z problemami związanymi z ewakuacją i gaszeniem pożarów, których żaden istniejący przepis w pełni nie uwzględnia.

Strategie oparte na wydajności zazwyczaj łączą kilka narzędzi: oprogramowanie do modelowania pożaru, które symuluje rozwój pożaru i przemieszczanie się dymu, analizę dróg ewakuacyjnych, która modeluje sposób ewakuacji mieszkańców, oraz projekt systemu gaśniczego dostosowany do specyficznych zagrożeń dla danej przestrzeni. Aktywna ochrona przeciwpożarowa, w tym tryskacze, jest kluczowym elementem niemal każdej strategii bezpieczeństwa pożarowego opartej na wydajności w przypadku złożonych budynków.

NEOM to jeden z najbardziej ambitnych projektów urbanistycznych, jakie kiedykolwiek podjęto. Nawet w swojej okrojonej formie, pierwszy etap The Line ma pomieścić do 200 000 mieszkańców w zwartym, pionowo zintegrowanym środowisku. Brak tradycyjnych dróg i pojazdów zmienia cały rachunek reagowania na pożary. Bez wozów strażackich, system gaszenia pożaru musi być wbudowany w sam budynek.

To sprawia, że aktywne systemy ochrony przeciwpożarowej są nie tylko pożądane, ale wręcz niezbędne. W środowisku, w którym tradycyjna reakcja straży pożarnej nie jest możliwa w konwencjonalnym rozumieniu, tryskacze i inne wbudowane systemy gaśnicze stają się podstawową linią obrony. Projekt The Line wymaga, jak określają to specjaliści ds. bezpieczeństwa pożarowego, zaawansowanego modelowania pożaru i dymu, unikalnych koncepcji kontroli dymu oraz starannej integracji z międzynarodowymi przepisami.

Projekty megamiast w Arabii Saudyjskiej również poruszają się w złożonym środowisku regulacyjnym. Deweloperzy muszą przestrzegać saudyjskiego kodeksu budowlanego (SBC) i saudyjskiego kodeksu przeciwpożarowego (SFC), a jednocześnie spełniać oczekiwania międzynarodowych inwestorów i użytkowników, znających normy NFPA i Międzynarodowego Kodeksu Budowlanego (International Building Code). To wielokodeksowe środowisko kładzie nacisk na podejście oparte na wydajności i systemy ochrony przeciwpożarowej, które są uznawane na całym świecie.

Projektowane megamiasta stoją przed szeregiem wyzwań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego, które różnią się od tych, z którymi borykają się miasta, które rozwijały się organicznie przez dekady. Zrozumienie tych wyzwań to pierwszy krok do skutecznego ich rozwiązania.

  • Dostęp awaryjny: Bez tradycyjnych sieci ulicznych i dróg dojazdowych dla pojazdów strażackich, gaszenie pożarów musi być wbudowane od samego początku. Systemy aktywne stają się podstawowym, a nie drugorzędnym, środkiem kontroli pożaru.

  • Ewakuacja pionowa: W wysokich budynkach mieszkańcy muszą przemieszczać się w dół, aby dotrzeć do bezpiecznego miejsca. Zraszacze oszczędzają czas, kontrolując ogień i ograniczając dym, dając mieszkańcom więcej czasu na ewakuację.

  • Złożone przestrzenie o mieszanym przeznaczeniu: Megamiasta często łączą funkcje mieszkalne, komercyjne i rozrywkowe w jednej strukturze. Każdy rodzaj użytkowania charakteryzuje się innym obciążeniem ogniowym i profilami ryzyka, które należy uwzględnić przy projektowaniu systemu.

  • Tunele i infrastruktura podziemna: Wiele planowanych megamiast obejmuje podziemne korytarze transportowe i techniczne. Przestrzenie te wymagają specjalistycznych systemów tłumienia i kontroli dymu.

  • Skala populacji: Pojedyncze zdarzenie w gęsto zaludnionym megamieście może wpłynąć na dziesiątki tysięcy ludzi. Konsekwencje awarii bezpieczeństwa pożarowego są proporcjonalnie większe niż w budynkach konwencjonalnych.

Rozwijające się megamiasta są również miastami „inteligentnymi”, co oznacza, że wykorzystują technologie cyfrowe do zarządzania energią, transportem i usługami. Systemy bezpieczeństwa pożarowego stanowią coraz częściej element tej inteligentnej infrastruktury. Modelowanie informacji o budynku (BIM) pozwala inżynierom planować i wizualizować systemy ochrony przeciwpożarowej w pełnym kontekście funkcjonowania budynku jeszcze przed rozpoczęciem budowy.

Zintegrowane systemy detekcji pożaru mogą komunikować się z systemami zarządzania budynkiem (BMS), aby sterować wentylacją, utrzymywać wysokie ciśnienie w klatkach schodowych, uruchamiać alarmy ewakuacyjne i automatycznie powiadamiać służby ratunkowe. Połączenie tych inteligentnych systemów z niezawodnym, aktywnym systemem gaszenia pożaru tworzy ekosystem bezpieczeństwa pożarowego, który jest szybszy, lepiej skoordynowany i skuteczniejszy niż jakikolwiek system działający samodzielnie.

Wpływ na społeczność i planowanie urbanistyczne

Korzyści z instalacji tryskaczowych wykraczają poza same budynki, w których są zainstalowane. Gdy społeczność jest szeroko objęta instalacją tryskaczową, zmienia się ogólny profil ryzyka pożarowego tej społeczności.

Koalicja na rzecz Domowych Tryskaczy Przeciwpożarowych (Home Fire Sprinkler Coalition) udokumentowała związek między wdrożeniem tryskaczy a redukcją ryzyka pożarów w społecznościach. Społeczności z wyższym wskaźnikiem instalacji tryskaczy w domach odnotowują niższą liczbę zgonów w wyniku pożarów, mniej roszczeń ubezpieczeniowych związanych z pożarami oraz mniejsze zapotrzebowanie na służby ratunkowe. To nie tylko korzyść na poziomie budynku. To efekt zdrowotny dla społeczeństwa.

Jest to szczególnie ważne w rozwijających się megamiastach i obszarach miejskich, gdzie infrastruktura bezpieczeństwa publicznego może jeszcze nie nadążać za skalą rozwoju miast. Budowa aktywnej ochrony przeciwpożarowej od samego początku jest o wiele bardziej opłacalna niż próba skalowania zdolności reagowania kryzysowego, aby dotrzymać kroku niechronionemu rozwojowi.

W kontekście celów zerowej emisji netto i zrównoważonego rozwoju, które przyjęło wiele planowanych megamiast, ten profil środowiskowy jest istotny. Zraszacze są zgodne z szerszymi zobowiązaniami w zakresie zrównoważonego rozwoju w ramach projektów takich jak NEOM i Red Sea Global Development.

Polityka, mandaty i akceptacja społeczna

Obowiązek stosowania tryskaczy przeciwpożarowych był historycznie wprowadzany po wielkich tragediach pożarowych. Pożar Grenfell Tower w Londynie w 2017 roku, w którym zginęły 72 osoby, skłonił rząd Wielkiej Brytanii do wprowadzenia obowiązku stosowania tryskaczy w nowych budynkach mieszkalnych o wysokości powyżej 11 metrów (36 stóp) w Anglii. Szkocja poszła o krok dalej, wprowadzając obowiązek stosowania tryskaczy we wszystkich nowych budynkach mieszkalnych. Walia wprowadziła już obowiązek ich stosowania we wszystkich nowych domach.

W Stanach Zjednoczonych pożar klubu nocnego Station Nightclub w stanie Rhode Island w 2003 roku, który pochłonął 100 ofiar, doprowadził do szybkiego uchwalenia ustawy Comprehensive Fire Safety Act z 2003 roku. Ustawa ta wymagała instalacji tryskaczy we wszystkich istniejących klubach nocnych o pojemności powyżej 150 osób, zniosła wyjątki od obowiązku stosowania tryskaczy w starszych budynkach i przyjęła stanowy Kodeks Bezpieczeństwa Życia NFPA.

Te przykłady mają wspólny schemat: niszczycielski pożar wywołuje wśród społeczeństwa zapotrzebowanie na zmiany, co daje ustawodawcom polityczną wolę do działania. W idealnym przypadku społeczności wdrażają wymogi dotyczące instalacji zraszaczy, zanim dojdzie do tragedii. Jednak zrozumienie tego schematu pomaga obrońcom prawa argumentować za proaktywną polityką.

Jeden z najbardziej pouczających przypadków w zakresie polityki dotyczącej systemów zraszaczy pochodzi z Kalifornii. W 1979 roku San Clemente jako pierwsze miasto w Stanach Zjednoczonych wprowadziło obowiązek instalowania systemów zraszaczy we wszystkich nowych domach. W ciągu następnych 20 lat podobne rozporządzenia przyjęło 150 kalifornijskich społeczności. W 2010 roku Kalifornia wprowadziła stanowy obowiązek stosowania systemów zraszaczy w domach, który wszedł w życie w 2011 roku.

Obawy, że nakaz spowolni budowę mieszkań, okazały się bezpodstawne. W ciągu pierwszych trzech lat od wejścia w życie ustawy w Kalifornii wybudowano ponad 130 000 domów jednorodzinnych i 150 000 budynków wielorodzinnych. Bezpieczeństwo przeciwpożarowe i rozwój budownictwa mieszkaniowego okazały się w pełni spójne.

Inne jurysdykcje poszły podobną drogą. Pod koniec lat 90. Nowy Jork uchwalił Ustawę Lokalną nr 10, która nakładała obowiązek instalowania zraszaczy we wszystkich nowych budynkach mieszkalnych z czterema lub więcej lokalami mieszkalnymi. Miasta w całym kraju przyjęły podobne wymogi, często idąc w ślady sąsiednich społeczności.

Nie każda społeczność jest gotowa na obowiązkowe instalowanie zraszaczy. W tych jurysdykcjach ulgi podatkowe i inne rozwiązania rynkowe mogą przyspieszyć wdrożenie. Ustawa Izby Reprezentantów Alaski nr 648, podpisana w 1980 roku, oferowała ulgi podatkowe właścicielom nieruchomości, którzy zainstalowali zatwierdzone systemy ochrony przeciwpożarowej. Amerykańska ustawa o ulgach w zakresie instalacji zraszaczy przeciwpożarowych (Fresh Sprinkler Incentive Act) zaproponowała federalne ulgi podatkowe dla właścicieli budynków, którzy modernizują systemy zraszaczy.

Przepisy dotyczące planowania przestrzennego mogą również uwzględniać instalację zraszaczy w ramach szerszych strategii zarządzania ryzykiem pożarowym. Miasto Fresno w Kalifornii, począwszy od 1961 roku, traktowało wymagania dotyczące instalacji zraszaczy jako centralny element planu bezpieczeństwa pożarowego w centrum miasta. Do 1981 roku 95% powierzchni użytkowej w centralnej dzielnicy biznesowej Fresno było zabezpieczone instalacjami zraszającymi. Rezultatem była wymierna redukcja strat spowodowanych pożarami i zapotrzebowania straży pożarnej.

Dla deweloperów i planistów wschodzących megamiast przesłanie płynące z tych przykładów jest jasne: aktywna ochrona przeciwpożarowa może być wymagana, wspierana lub zintegrowana z planowaniem społecznym. Wiele podejść może być skutecznych. Najważniejsze to działać wcześnie, zanim powstaną budynki i zanim wybuchnie pożar.

Międzynarodowe Stowarzyszenie Gaszenia Pożarów (IFSA) promuje wdrażanie wodnych systemów ochrony przeciwpożarowej na całym świecie. Przewodnik IFSA dotyczący promowania automatycznych systemów tryskaczowych stanowi praktyczny przewodnik dla rzeczników, decydentów i specjalistów z branży, którzy chcą promować wymagania dotyczące systemów tryskaczowych w swoich społecznościach.

Prace IFSA są szczególnie istotne w regionach takich jak Bliski Wschód i Azja, gdzie gwałtowna urbanizacja stwarza nowe wyzwania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego, a lokalne ramy prawne wciąż się rozwijają. Międzynarodowe normy opracowane przez NFPA, ISO i inne organizacje stanowią podstawę, ale muszą być dostosowane do lokalnych warunków, skutecznie egzekwowane i wspierane przez przeszkolony personel instalacyjny i inspekcyjny.

Budowanie takich możliwości, w postaci przeszkolonych wykonawców, specjalistów ds. inspekcji i testów oraz świadomych urzędników ds. przepisów, jest równie ważne, jak same przepisy. Wymaganie bez egzekwowania i utrzymania to obietnica bez ochrony.

Droga naprzód

Argumenty za aktywną ochroną przeciwpożarową w rozwijających się megamiastach nie są przesądzone. Dane są jasne, technologia sprawdzona, a narzędzia polityczne dostępne. Pozostaje tylko wola działania.

Dla planowanych megamiast, takich jak NEOM i innych inwestycji w ramach Wizji 2030, szansa jest wyjątkowa. Projekty te są obecnie projektowane. Systemy ochrony przeciwpożarowej wbudowane od samego początku są znacznie skuteczniejsze i tańsze niż systemy modernizowane po zakończeniu budowy. Decyzje podejmowane dziś zadecydują o tym, czy te miasta będą bezpieczne pod względem pożarowym dla ludzi, którzy będą w nich mieszkać i pracować.

Dla istniejących i rozwijających się miast na całym świecie, ścieżka ta obejmuje połączenie opracowania przepisów, działań na rzecz polityki, szkoleń pracowników i podnoszenia świadomości społecznej. Żaden z tych kroków nie jest łatwy, ale wszystkie są możliwe do osiągnięcia. Społeczności, które wdrożyły rygorystyczne wymagania dotyczące systemów zraszaczy, konsekwentnie odnotowują lepsze rezultaty, mniejsze straty i większą odporność.

Kluczowe rekomendacje

  • Uwzględnić wymagania dotyczące aktywnej ochrony przeciwpożarowej w podstawowych kodeksach i planach generalnych dla wszystkich nowych projektów megamiast i dużych inwestycji deweloperskich.

  • W przypadku niestandardowych form budynków należy stosować strategie bezpieczeństwa pożarowego oparte na parametrach technicznych, dbając o to, aby aktywne systemy tłumienia pożarów stanowiły kluczowy element każdego projektu dotyczącego bezpieczeństwa pożarowego.

  • Wykorzystaj przepisy prawne, zachęty podatkowe i rozporządzenia dotyczące planowania społeczności, aby przyspieszyć wdrażanie systemów zraszaczy w istniejących budynkach mieszkalnych i komercyjnych.

  • Inwestuj w rozwój kadr, aby w regionach charakteryzujących się szybkim rozwojem miast byli dostępni przeszkoleni projektanci systemów zraszaczy przeciwpożarowych, instalatorzy oraz specjaliści ds. inspekcji i testowania.

  • Nawiązywanie międzynarodowych partnerstw w celu dzielenia się wiedzą, danymi i najlepszymi praktykami między jurysdykcjami na różnych etapach opracowywania przepisów bezpieczeństwa pożarowego.