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摘 要:高层建筑火灾在我国城市化过程中屡有发生且常常造成巨大的人员伤亡、财产损失及环境影响,高层建筑尤其是超高层建筑防火救灾逃生是个世界性难题,其关键问题已成为我国“973计划”的一个重大研究项目.为引发更多社会力量协助破题,本文集中介绍、分析了其中几个重要方面的突出难点并逐层剖析了突破难点、扼制其火灾频发的客观要求与现实迫切性.
关 键 词:高层建筑,城市化,阻燃性,“973计划”
在高科技及信息技术高度发达的今天,伴随着我国城市化和城市现代化、土地使用集约化进程,全国各地市镇尤其是经济发达地区,纷纷呈现出一派高层建筑林立乃至大片区集群似的、以海派或欧美风格高层建筑和优美社区环境彰显魅力的所谓“高尚住宅区”、“CBD商务区”、“国际创业园”等蔚为壮观诱人景象.然而,城市在让生活更美好文明方便的今天,作为城市现代化醒目标志之一的高层建筑防火救灾逃生,却成了社会必须直面并的棘手问题.
1我国高层建筑防火救灾逃生现状及突出难点
高层建筑(即十层及十层以上的住宅或超过24米的公共建筑)及超高层建筑(即高100米及以上的建筑)防火救灾直接关系到民众生命安全、物质财富保有、社会及生态环境,因此这绝对是一个国家关注抓管的重要方面.在政府部门积极管理和行业标准严格规范下,我国现存的高层及超高层建筑均体现了不少能通用的、有利于防火救灾及逃生的建筑设计要求及设计思路.比如:紧急时可跑步上下的“安全通道”,隔断面建材或建筑构件因采用具有阻燃性(指物质具有的或者材料经处理后具有的能明显推迟火焰蔓延的性质)的物质材料而成为“防火墙”、“防火门窗”等,于楼体中间的一定高度区设置一个乃至几个因应设备运行需要的设备层,它也是火警出现时的“避火间”,室内一般都设有消火栓、灭火器材储放墙柜、火灾自动报警及喷水灭火系统等.此外,消防部门还定期进行消防设施性能检查,通过电视等媒体在全社会范围内进消防安全知识和防火逃生方法的宣传、讲解,还在一些消防重点单位和部分社区进行消防安全培训和防火逃生演练等等.
令人遗憾的是:从上世纪九十年代中后期由一线城市开始掀起高楼建造热潮以来,各地高层建筑火灾屡有发生,有些还造成重大的财产损失和人员伤亡.据报道:至2000年,我国总共发生18432起高层建筑火灾,死亡736人,1166人受伤,直接经济损失3.4亿元人民币.2007年~2008年,二年发生高层建筑火灾990起,直接经济损失达到3.3亿元人民币.2007年8月~2010年11月的7起重大火灾则不仅财产损失惨重,而且出现了群死群伤惨状.其中,2007年8月14日上海环球金融中心大楼从18层到83层5个着火点同时燃烧,造成巨大的直接经济损失,2007年月12月12日,浙江温州温富大厦发生大火,21人不幸丧生火海,2009年2月9日,北京央视新址北配楼火灾,损失高达50亿元人民币,2009年4月19日,南京市高度达187米地上为50层的中环国际广场商住大厦从9层至顶层的空调外机井壁保温层起火并过火400平方米,造成巨大经济损失,2010年9月9日,吉林省长春市一楼盘在建的两栋32层高楼发生火灾,造成42人受伤,经济损失约600万元人民币,2010年11月15日,上海市静安区胶州路一幢高28层居住500户居民的教师公寓楼正处在实施“外墙节能改造工程”期间时因电焊工在20层的外墙脚手架上违规施工而引发重大火灾.迅速窜烧的“立体火场”导致58人遇难,70多人受伤,房产损失近5亿元人民币,另给付遇难者每人96万元人民币赔偿救助金,2009年8月10日,高15层的香港嘉禾大厦火灾,造成2人死亡,2名消防队员殉职,57人受伤(包括3名消防员).这些恶性火灾事故造成的严重生命财产危害不仅震惊国内外,还造成持续的生态环境和社会环境的负面影响,造成社会生产、生活的不安定.
高层建筑屡屡发生火灾及扑救难度大有种种原因.比如:人为的或自然的起火原因复杂突然甚至意想不到,楼层高而失火时能快速疏散逃离的日常使用的电梯又必须停开,建筑物体量庞大、楼层多、内部构造复杂从而造成灭火救生困难,高层建筑内部有诸多竖井式构造,一旦失火则烟气及火势会以极快的速度窜烧蔓延,且有毒烟气是生命的“第一杀手”,高层建筑都是钢混结构或钢结构,达到一定温度时,不会燃烧的钢筋混凝土会裂缝、钢筋骨架会变软变形而导致屋顶和墙体坍塌,造成救灾困难和人员大量伤亡,消防救助因施救工具功能有限而困难重重,失火时楼内人员自救知识、能力和手段有限无法顺利逃生,存在施工管理“漏洞”及单位或社区日常火警管理、培训的不到位不健全现象从而使“防火”成了薄弱环节,等等.
高层建筑防火救灾及逃生主要方面的突出难点多与建筑构造与结构的安全设计以及消防安全管理有关.这里综合一些消防专家和高层管理者观点以及作者个人见解阐述如下:
其一,高层建筑失火时往往出现“烟囱效应”,而且建筑物越高“烟囱效应”越明显,甚至形成“立体火场”.
原因是:高层建筑都设有楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、风道、排气道等竖向井道.如果防火分隔或者防火措施处理不好,发生火灾后,这些竖向井道就像一座座高耸的烟囱,就会成为有毒烟气和烈火迅速窜烧蔓延的有效途径,甚至使整幢高楼在短时间内变成立体燃烧的火场,从而大大加剧扑救难度及火灾破坏力.
其二,楼层越高,风速越大,风助火势而迅速扩大灾情范围及破坏力.
据有关测定:一般情况下在高楼10米高处风速为5米/秒,在30米高处风速为8.7米/秒,在60米高处风速达“6级”即12.5米/秒,在90米高处风速达到〝7级风〞即15米/秒.火灾发生时高楼大风不仅力推“立体燃烧”的形成,引起邻近建筑物燃烧,而且在火灾发生5~7分钟以后高温烟气达到600°C以上的燃爆极限值时,一遭遇外部进入的新鲜冷空气,便发生爆燃.爆燃产生的冲击波能使玻璃破碎,建筑构件损毁,产生的辐射热则能使火灾区域温度升高至于1000°c以上,这不仅极大危及楼体结构承载力,也极大危及楼内人员生命安全,造成消防官兵极大的扑救难度且伴随着很大的安全威胁.