"Приют-11" возрождается из пепла: анализ высокогорного пожара

Доктор технических наук А.С. Мелихов (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)

Введение. Создание «Приюта-11»

В 1909 году группа «Российского Горного Общества» [1] в составе 11 туристов остановились лагерем в районе скальной гряды на юго-восточном склоне горы «Эльбрус» на высоте около 4200 м. Тогда у них родилась идея создания на склоне горы «Эльбрус» высокогорной гостиницы для отдыха альпинистов и горных туристов перед подъёмом на гору «Эльбрус». Туристы сделали на камне надпись – «Приют-11», обозначив место размещения будущей высокогорной гостиницы.

Инициатива «Российского Горного Общества» была реализована спортивными организациями СССР. В 1937-39 гг. на юго-восточном склоне горы «Эльбрус» на высоте 4050 м была построена благоустроенная высокогорная гостиница «Приют одиннадцати», образно называемая впоследствии – «Отель над облаками» (Рис. 1).

Около шестидесяти лет «Приют-11» выполнял цели своего создания: служил альпинистам и горным туристам убежищем в суровых условиях высокогорья, являлся удобным местом для адаптации к высокогорным условиям, местом отдыха альпинистов между тренировками и восхождениями, в его стенах велась подготовка альпинистов и горных туристов к подъёму на «Эльбрус» и их восстановление после восхождений.

«Приют-11» стал центром активной жизни альпинистов и горных туристов в Приэльбрусье, символом дружбы и взаимопомощи.

Рис. 1. Вид гостиницы «Приют-11» на фоне вершин «Эльбруса».

От гостиницы открывались незабываемые виды на вершины Большого Кавказского хребта (Рис. 2).

Рис. 2. Виды от «Приюта-11»: на гору «Донгуз-Орун» высотой 4454 м, на которой расположен ледник «Семёрка»; на склоны известной горнолыжникам многих стран горы «Чегет» высотой около 3700 м – перед горой «Донгуз-Орун»; верховья Баксанского ущелья.

«Приют-11» во время Великой отечественной войны

История высокогорной гостиницы «Приют-11» в период её существования являлась сложной, а временами – трагической.

Военная история Приэльбрусья, где находился «Приют-11», связана с противоборством и освобождением частями Красной армии территорий Главного Кавказского хребта, стратегически важных перевалов и высот, горных коммуникаций от горнострелковых подразделений «Вермахта» [2].

Осенью-зимой 1942-43 гг. в Приэльбрусье горнострелковые подразделения Красной армии сдерживали прорыв немецких войск, наступающих по Баксанскому ущелью с намерением прорваться через горные перевалы Приэльбрусья к Чёрному морю [2]. В районе «Приюта-11» шли бои между горными стрелками подразделений Красной армии и егерями немецкой дивизии «Эдельвейс». Территория около здания «Приют-11» превратилась в укреплённые боевые позиции. За обладание этими укреплениями постоянно шли бои. С боями элитные подразделения егерей дивизии «Эдельвейс» были сброшены с перевалов. В боях по защите и последующему взятию «Приюта-11» погибли сотни советских солдат. В результате ожесточённых боёв, а также из-за угрозы окружения, немецкие горнострелковые части были вынуждены покинуть верховья Баксанского ущелья, оставив планы прорыва к Чёрному морю через горные перевалы Приэльбрусья.

В дивизии «Эдельвейс» воевали опытные альпинисты (Рис. 3), многие из которых до войны неоднократно бывали в Приэльбрусье, и совместно с советскими альпинистами брали сложные для восхождения пики Большого Кавказского хребта.

Рис. 3. Егерь немецкий дивизии «Эдельвейс» около «Приюта-11».

Здание «Приюта-11» обороняли и освобождали от немцев бойцы горнострелковых подразделений Красной армии, которые были составлены из хорошо подготовленных к действиям в горах советских альпинистов (Рис. 4).

Рис. 4. Советские бойцы горнострелкового отряда около освобождённого «Приюта-11» на фоне вершины «Эльбруса».

Из воспоминаний ветеранов войны известны случаи контактов во время боевых противостояний в Приэльбрусье советских и немецких солдат-альпинистов, знакомых с довоенного времени. Эти случаи нашли отражение в песне В.С. Высоцкого:

«А до войны вот этот склон

Немецкий парень брал с тобою!

Он падал вниз, но был спасен,

А вот сейчас, быть может, он

Свой автомат готовит к бою».

Во время боёв здание «Приюта-11» было повреждено бомбами, фасад его был весь изрешечён пулями и осколками. «Приют-11» выстоял в войну в чрезвычайных обстоятельствах, которые с высокой вероятностью могли привести к полному его разрушению от бомб, осколков, зажигательных пуль и снарядов. Ведь для изготовления несущих конструкций здания «Приюта-11» было использовано большое количество дерева. При этом, поскольку помещения «Приюта-11» являются жилыми, в них находились постельные принадлежности и другие высокогорючие предметы обихода.

После войны здание «Приюта-11» было отремонтировано и активная жизнь высокогорной гостиницы возобновилась, в ней вновь стали останавливаться альпинисты, горнолыжники, путешественники.

Пожар в здании «Приют-11», его гибель

16 августа 1998 года вследствие нарушения туристами и обслуживающим персоналом правил пожарной безопасности в здании «Приюта-11» произошел пожар.

Пожар в здании «Приюта-11» является единственным пожаром в России и, по-видимому, единственным из описанных в научном плане пожаров в мире, произошедших в сооружении, расположенном на высоте над уровнем моря, превышающей 4000 м.

С увеличением высоты h_as над уровнем моря давление воздуха P_en снижается. Оно может быть определено по соотношению:

P_en = 3.66 × (h_as)² - 89.34 × h_as + 760.3(1)

Соответственно снижается парциальное давление кислорода в окружающем воздухе.

На высоте, где располагался «Приют-11», давление воздуха составляет 460 мм рт. ст.

Положения физики горения указывают, что при снижении давления окислительной газовой среды, в данном случае воздуха, горение материалов и веществ становится менее интенсивным, а при давлении окислительной газовой среды, меньшем предела горения материалов и веществ по давлению, обозначаемого как P_lim, горение при данной концентрации кислорода в газовой среде становится невозможным.

В то же время, пожар, возникший в здании «Приюта-11», протекал интенсивно.

Пожар начался на кухне здания «Приюта-11» после воспламенения бензина, которым заправлялся примус, применяемый для приготовления пищи. Свидетели указывают, что это произошло из-за неосторожности обращения с бензином при горящих горелках газовой печи. С помощью воды из столовой посуды и огнетушителей не удалось потушить первичный очага пожара. Успешному тушению пожара мешала неподготовленность людей, по их признанию, к такой неординарной, неожиданно возникшей, ситуации.

Вследствие повышенной горючести материалов из-за низкой их влажности, которую они приобретают на большой высоте над уровнем моря, пожар быстро распространился по деревянным конструкциям и отделочным материалам типа линолеумов и других из кухни в коридор здания.

Положение при пожаре и эвакуации было осложнено тем, что действующий выход из здания «Приют-11» был, как видно на фотографиях здания, один. Близкое расположение кухни, где начался пожар, и выхода из здания «Приюта-11», а также повышенная горючесть материалов, предопределило то, что выход из здания «Приюта-11» был сразу блокирован огнём. Это исключило использование штатного пути эвакуации людей через единственный выход. Люди, находившиеся на 2-м и 3-м этажах «Приюта-11», были отрезаны огнём от единственного штатного выхода. Оттуда люди спускались по верёвкам или прыгали из окон.

Журналист и кино-фоторепортёр О.В. Остапцов предоставил в Интернете видеозапись развивающегося пожара в здании «Приюта-11», которая относится к периоду спустя некоторое время после начала пожара [3]. Просмотр и анализ видеозаписи позволил выявить некоторые особенности пожара в здании «Приюта-11». Первые кадры видеозаписи иллюстрируют интенсивность пожара в начальной его стадии. Было видно, что в проёме открытой двери выхода из здания «Приют-11» по всей площади проёма двери вырывается пламя от горящих конструкций, наиболее вероятно – деревянных. Таким образом, через штатный выход невозможна была эвакуация людей уже в начальной стадии пожара. Из проёмов окон помещений 2-го и 3-го этажей, которые находились над кухней и выходом из здания «Приют-11», вырывалось пламя (Рис. 5), что подтверждает место возникновения пожара. Постепенно пожар распространился на весь объём здания. Этому способствовало разрушение огнём остекления окон и наличие сильного ветра. Пожар развивался настолько быстро, что люди не смогли эвакуировать из здания самые необходимые вещи и документы.

Гостиница горела около суток. Поскольку несущие элементы конструкций здания «Приют-11» были выполнены в основном из дерева, конструкции 2-го и 3-го этажей обрушились и догорели. На рис. 6 видно, что после пожара сохранился лишь каменный фундамент – остов первого этажа.

Анализ пожара в здании «Приют-11»

В связи с отмеченными особыми условиями горения материалов и веществ и, соответственно, развития пожара, представляет научный и практический интерес выполнить анализ физических процессов и явлений, сопровождающих пожар на большой высоте над уровнем моря, а также провести анализ влияния давления окислительной среды, в данном случае воздуха, на горючесть материалов, использованных в здании «Приюта-11».

Специальных исследований горючести неметаллических материалов и веществ с целью обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружаемых на большой высоте над уровнем моря, как следует из анализа мировых публикаций, не проводилось. Поэтому при анализе процесса протекания пожара в здании «Приют-11» были использованы результаты исследований горючести материалов и веществ, выполненных при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности изделий космической, подводной и медицинской техники, в которых давление рабочей атмосферы в штатных и нештатных режимах эксплуатации постоянно или периодически бывает существенно ниже нормального атмосферного давления [4].

Цель анализа пожара в здании «Приют-11» состояла в том, чтобы на основании найденных показателей горючести материалов и веществ при пониженных давлениях, представить физические процессы и явления, сопровождающие пожары на большой высоте над уровнем моря, а также в количественном формате описать режимы горения материалов и веществ на большой высоте над уровнем моря, которые при необходимости могли бы указать на состав мероприятий по обеспечению пожарной безопасности высокогорных зданий. Одной из основных задач анализа пожара являлось сравнение показателей горючести материалов и веществ, определённых при давлениях на разных высотах над уровнем моря и определение высоты над уровнем моря, на которой пожар в помещениях высокогорных зданий, развиваться не может.

При анализе данного пожара было принято, что в конструкциях здания «Приют-11» использованы, а также обращались в жизненном обиходе неметаллические материалы и вещества, представленные в таблице.

В таблице для каждого материала и вещества приведен специальный показатель горючести, в качестве которого использовано значение предела горения по концентрации кислорода С_lim. Значение С_lim является экспериментально определяемой граничной концентрацией кислорода в кислородно-азотной газовой среде, ниже которой данный материал при данном давлении атмосферы не горит, а выше которой материал при данном давлении горит устойчиво. Значения С_lim приведены для нормального давления воздуха, равного 760 мм рт. ст., и давления воздуха, равного 460 мм рт. ст., которое имеет место на высоте 4050 м [5].

Таблица. Перечень материалов и веществ, использованных в здании «Приют-11», значения показателей горючести С_lim и P_lim для них, высота над уровнем моря, на которой достигается значение P_lim данного материала, вещества

Материал, вещество	Значение Сlim (%) при Pen = 760 мм рт. ст.	Значение Сlim (%) при Pen = 460 мм рт. ст.	Значение Plim (мм рт. ст.). Высота has (км), на которой достигается Plim.
1.	2.	3.	4.
1. Дерево с минимальной влажностью, что обусловлено длительным пребыванием дерева при низком давлении воздуха.	16.0	17.0	160; 11.5.
2. Материалы на основе хлопка (постельные принадлежности, одежда).	14.0	15.0	105; 14.0.
3. Лакокрасочные покрытия (лаки, эмали, масляные краски).	18.0	19.0	215; 9.5.
4. Композиционные материалы (лыжи, корпуса аппаратуры).	19.0	20.0	290; 7.0.
5. Поливинилхлорид пластифицированный (изоляция проводов и кабелей).	20.5	21.5	650; 1.0.
6. Бензин (вспомогательное расходное вещество) – первичное горючее при пожаре в здании «Приют-11».	12.0	13.5	55; 19.0.

На рис. 7 представлены экспериментально определённые зависимости пределов горения по концентрации кислорода С_lim указанных материалов и веществ от давления кислородно-азотной среды P_en, к которой относится земная атмосфера. Зависимости дают полную информацию о граничных значениях концентрации кислорода в кислородно-азотной среде и её давлении, по которым можно сделать заключение о возможности горения материалов и веществ в зависимости от состава кислородно-азотной среды и её давления. При значениях параметров, лежащих выше кривых, обозначенных номерами 1-6, горение данных материалов и веществ происходит устойчиво, при значениях параметров, лежащих ниже указанных кривых, горение данных материалов и веществ на начальной стадии пожара невозможно [5].

Из таблицы и рис. 7 видно, что определённые при давлении 460 мм рт. ст. значения С_lim материалов и веществ незначительно превышают значения С_lim материалов и веществ, определённые при давлении воздуха на уровне моря, т.е. материалы и вещества на высоте расположения здания «Приют-11», равной 4050 м, имеют практически такую же горючесть, какую они имеют на уровне моря.

Бỏльшая разница в указанных значениях С_lim материалов и веществ наблюдается при сравнении значений С_lim, определённых при давлении воздуха на уровне моря, равном 760 мм рт. ст., и на больших высотах, где существенно меньше давление воздуха. Например, на высоте вершин «Эльбруса» значение С_lim дерева составляет 17.5 %, а на высоте вершины «Эвереста» – 18.5 %. Это также незначительное увеличение значений С_lim материала. Поэтому материалы и вещества не приобретают значений С_lim, превышающих 21 %, т.е. материалы и вещества, представленные в таблице, способны к устойчивому горению на указанных вершинах.

Отсюда следует, что практически все материалы и вещества, представленные в таблице, т.е. материалы и вещества, используемые в помещениях здания «Приют-11» в больших количествах, без применения которых практически нельзя обойтись при строительстве высокогорных гостиниц и в обиходе, способны к горению на самых высоких территориях Земли. Исключение составляют материалы и вещества, имеющие значения С_lim, близкие к 21.0 %, или имеющие значения С_lim более высокие, чем 21.0 %. Среди материалов и веществ, использованных в здании «Приют-11», кроме поливинилхлорида и композиционных материалов, таких материалов нет. Но количество этих двух материалов в помещениях было малȯ по сравнению с количеством дерева и материалов на основе хлопка. Поэтому наличие этих двух материалов практически не влияло на пожарную опасность помещений в здании «Приюта-11».

Из рис. 7 видно, что в области низких давлений кислородно-азотной среды наблюдается более быстрое возрастание значения С_lim материалов и веществ при снижении давления. Но этот режим горения соответствует весьма большим высотам над уровнем моря, минимальная из которых в отношении рассматриваемых материалов и веществ по данным графы 4 таблицы, равна 7 км. Территории с такими высотами, обитаемые альпинистами постоянно, неизвестны.

Таким образом, в среде воздуха материалы и вещества, которые использовались в здании «Приют-11», способны к горению при весьма низких давлениях. Значения P_lim для материалов и веществ, выше которых материалы и вещества способны к горению, представлены в графе 4 таблицы. Там же приведена высота над уровнем моря, на которой достигается давление, равное значению P_lim материала, вещества.

Таким образом, практически все основные материалы и вещества, представленные в таблице, применяемые в больших количествах, способны к горению на высоте расположения здания «Приют-11», равной 4050 м. Поливинилхлорид, будучи способным к горению на уровне моря, на высоте, равной 4050 м, не способен к горению. Граничной высотой для горения поливинилхлорида является высота над уровнем моря, равная 1 км. То, что поливинилхлорид не способен к горению на высоте расположения здания «Приют-11», не могло повлиять на пожарную опасность здания «Приют-11» с точки зрения развития и протекания пожара, поскольку количество поливинилхлорида в здании «Приют-11» было мало по сравнению с количеством дерева и материалов на основе хлопка.

Начиная с 1998 г. обсуждается вопрос о строительстве нового здания «Приют-11». Постройку нового Приюта взял на себя частный московский инвестор и добровольцы [6]. Возможный вид нового здания «Приют-11» по этому проекту показан на рис. 8. В настоящее время начато строительство нового здания «Приют-11». Согласно публикациям уже заложен фундамент здания.

Заключение

Результаты выполненного анализа могут способствовать разработке требований к обеспечению пожарной безопасности нового здания «Приют-11» и аналогичных высокогорных гостиниц.

Библиографические ссылки

• Материал из Интернета: https://helpiks.org/7-36848.html. История развития туризма. Запрос 19 марта 2019.
• Мощанский И.Б. / Стоять насмерть! Горная война на Кавказе (июль 1942-февраль 1943). // Изд-во «БТВ-Книга Серия: Военная летопись». 2007. – 128 с.
• Материал из Интернета: Видеозапись пожара в здании «Приют-11». 16 августа 1998 г. Запрос 20 марта 2019.
• Космонавтика: энциклопедия. / Под ред. В.П. Глушко. // – М:. «Советская энциклопедия», 1985. – 527 с.
• Мелихов А.С., Болодьян И.А. и др. / Исследование предельных условий горения материалов в средах с различным содержанием кислорода. Пожарная профилактика. № 9. // – М.: Изд-во «Стройиздат». 1974. – С. 21-29.
• Материал из Интернета: https://www.drive2.ru/b/486518778079740094/. Возможный вид нового здания «Приют-11». Запрос 22 марта 2019.

А. Melihov

«ПРИЮТ-11» ВОЗРОЖДАЕТСЯ ИЗ ПЕПЛА: АНАЛИЗ ВЫСОКОГОРНОГО ПОЖАРА

Представлены результаты анализа пожара в здании «Приют-11» на склоне горы «Эльбрус». На основании определения показателей горючести материалов и веществ в области пониженных давлений описаны режимы горения материалов и веществ и представлены физические процессы и явления, сопровождающие пожары на большой высоте над уровнем моря.

This is the analysis of the fire situation in the «Shelter-11» station on the slope of Mount «Elbrus». Based on the determination of materials and substances combustibility in the area of low pressure, regimes of materials and substances combustion are described and the physical processes and phenomena accompanying fires at high altitude are presented.