超高层建筑消防安全管理及对策
2021-10-18傅渊增
傅渊增
(虹口区消防救援支队,上海 200080)
0 引言
随着经济建设飞速发展,高层、超高层建筑建造工艺发展迅速,其楼层高、功能多、设备种类多等特性日益凸显,一旦发生火灾,给火灾救援扑救工作及人员疏散逃生带来极大的困难和挑战,极易造成经济损失及人员伤亡的重大影响。
1 超高层建筑特点
我国建筑设计规范将建筑高度超过100m的建筑定义为“超高层建筑”,其在避难层、停机坪、消防水压、灭火设施、正压防火及火灾自动报警方面均有特殊要求。据统计,上海市虹口区100m以上的超高层公共建筑13幢,上海白玉兰广场作为浦西第一高楼其高度达到320m。以上海白玉兰广场为例,该项目位于上海市北外滩黄浦江沿岸地区,与陆家嘴隔江相望,总建筑面积42万m2,其中地上26万m2,地下16万m2,包括1座66层、高320m的办公塔楼和1座39层、高172m的酒店塔楼。其办公塔楼建筑有以下特点。
1)建筑体量较大 该办公塔楼内共有66个楼层,标准层面积约2 200m2,最大进深15m,标准层净高超过3m,吊顶使用易拆卸智能吊顶。建筑裙房也有较大规模的体量,约10万m2的购物中心,其主要功能包括IMAX影院、品牌零售、精品超市、儿童天地及餐饮娱乐等。该建筑内使用功能繁多且建筑体量大,因此主要可燃物种类和荷载较多,如办公塔楼内主要有办公家具、窗帘、地毯、纸质文件档案、装修材料、电器设备等。同时,裙房内的电气线路、厨房、配电房等内部的大量设施,也可能因管理因素处于不安全状态,易引发火灾。
2)疏散途径多样 建筑主要疏散途径包括避难层、直升机停机坪及疏散楼梯。按规范要求设置的避难层作为避难间及设备用房使用。同时建筑顶层设置直升机停机坪,可作为屋面避难人员疏散使用。超高层办公塔楼内部疏散多为环形疏散走道,疏散楼梯通常分布于建筑物两侧或沿着2个不同的疏散方向设置,从而为火灾发生时人员快速逃生、有序疏散提供有效分流及安全可靠的保障,避免在火灾发生时其中某一疏散方向受阻而导致疏散人群出现拥堵的情况。通向避难层(区)的疏散楼梯需要完成同层错位、避难层分隔以及上下层断开的设置,各地下室、裙房防火分区及各部分的疏散距离均要符合基本的消防要求。
3)消防系统复杂 超高层办公塔楼建筑内的消防系统包括火灾自动灭火系统、火灾自动报警系统、防排烟系统、消防控制室设备、消防电源及消防给水等。以该项目消防给水系统为例,其办公塔楼采用重力供水系统,该系统的特殊之处在于与常规给排水系统不同,充分利用水位重力加压供水,从而保证即使楼下发生火灾导致断电,这套设备也能安全可靠正常运行,然而该系统的特殊性、复杂性也对该建筑的日常监督、管理及维护提出更高要求。
2 超高层建筑火灾特点分析
1)火势易形成立体蔓延 相较普通建筑,超高层建筑的储存容量更大、荷载更大并且其内部结构比普通建筑更复杂多样。一旦发生火灾,若建筑防火封堵、分隔不到位,极易形成大规模立体燃烧。除此之外,还要结合考虑高层建筑在风速及气压作用下,火灾的发生发展势将更迅猛。影响高层建筑物燃烧发展速度的外部因素主要为风速,一般来说,火灾发生楼层越高,该处的风速则相应越大,火势也相应更容易蔓延。因此,如果火灾出现在超高层建筑物内,则建筑物火势大部分表现为敞开式燃烧,此时再加以风速、风向及风力的影响,火灾的蔓延将会变得迅速而猛烈。
2)人员难迅速疏散逃生 在超高层建筑火灾案例中,由于其疏散距离长且人员较多,因此当其发生火灾时,人员疏散相当困难,主要原因在于疏散众多人员需要时间较长、疏散空间也较大。假设1幢建筑高度为150m的高层建筑楼层发生火灾,消防救援人员从150m的高层行动至地面往往需花费10min以上的时间,而未经过严格训练的普通人员,完成这一过程则需要更长时间。而在火灾现场建筑物燃烧形成的烟雾、毒气等,能以每分钟数百米的速度在建筑物内蔓延,因此,这种情况下狭窄空间内快速弥漫的烟气给整个逃生疏散过程增加不可忽视的难度。
3)火灾供水救援难度大 消防装备建设往往滞后于城市建筑物建设的发展,因此,在超高层建筑物发生火灾时,在进行火灾扑救时受到热辐射强、火势蔓延迅猛、建筑消防用水量有限等不利因素影响,极易造成扑救过程中出现供水难以满足用量的情况,所以在扑救高层建筑火灾过程中通常会遇到相当大的困难。同时,超高层建筑大多处于城市中心、街区闹市地段,在火灾发生后通常会造成周边交通道路堵塞、人群拥堵,妨碍消防车快速通行,影响消防员及时、快速展开救援。若起火区域是在超高层建筑100m以上的楼层时,利用登高消防车进行外部救援或消防员内攻灭火的难度均较大。
4)火灾烟气危险系数高 超高层建筑因其内部结构复杂、共享空间繁多、各类管道井、竖井林立等特点,若其内部防火分隔和封堵不到位极易形成烟囱效应。有关数据显示,高温烟气在超高层竖井管道内向上蔓延的速度可达8m/s,将近为烟气在普通建筑内竖向蔓延速度的2倍。然而超高层建筑内结构极其复杂,火灾发生时,火势发展迅猛而且燃烧持续时间长,将产生大量烟雾和毒气,不仅影响人群疏散,而且极易造成人员吸入毒气而窒息和中毒死亡。
3 超高层建筑消防安全管理难点
1)消防安全主体责任落实不明晰 超高层建筑一般为综合性建筑,产权单位和使用单位较多,往往导致消防安全管理责任主体不明确、制度落实不到位、遇问题互相推诿等现象,从而极易造成火灾隐患和消防违法行为不断滋生。建筑使用功能越复杂,共同使用单位越多,其消防安全管理难度就越大。因此为保证超高层建筑人员安全,建立共同消防安全管理制度及现场统一指挥权责制度十分必要。
2)动态火患频发,消防设施故障多 ①安全疏散通道不畅,如部分防烟楼梯间的防火门被损坏且常处于开启状态,疏散楼梯间及前室改为储藏室使用;②消防设施未保完好,如火灾自动报警系统的探测器失效时有发生、防排烟系统个别送风口打不开或风量不足、报警系统主机存在故障、消防水泵不能启动,一旦发生火灾,消防设施形同虚设;③擅自停用消防设施,如火灾报警控制柜因经常误报而被业主违反关闭;某些场所为使用方便而将常闭式防火门、常闭排烟窗常开;另有则是无意停用,如消防水泵出水口阀门违反要求关闭;④用火用电用气不当,如电气线路设备老化过热起火引发火灾;部分设有厨房间的区域内因管理不到位,存在违规使用明火的情况,或是在装修、改建施工中进行焊接、切割作业时,因违反安全操作规程,极易引发火灾;⑤设施维护保养不及时、不深入,维保单位未能按照规定要求定期对消防设施进行维保检测,且维修不及时、工作不到位,往往导致火灾初期不能及时发现并采取相应动作,从而导致火灾蔓延扩大成灾;⑥影响灭火救援展开,如建筑四周空地平时停靠车辆、四周绿化设施或高空电线多,发生火灾时易引发交通拥堵,导致消防车通行受阻,大型装备作业受限,影响灭火救援行动快速展开。
3)管理水平不高,人员素养不到位 超高层建筑相较其他类型建筑,消防设施更繁多且智能化程度高,故消防安全管理要求也更高。然而作为超高层建筑的主要消防安全管理方的物业管理人员部分存在消防意识淡薄的现象,同时物业管理队伍内可能存在消防档案不齐全、各项消防制度不完善及未贯彻落实消防安全责任制等问题,具体表现为各物业管理人员对自己所负责的区域平时的消防安全训练及消防安全演习未予以足够的重视,未做到对管辖区域内的消防安全实际情况心中有数,并且部分物管人员消防知识不足,发生火灾时不能冷静、科学展开灭火施救。同时,消防控制室操作人员普遍存在流动性较大的现象,甚至出现部分管理人员未持证上岗的情况。因此,消防安全管理人员基本业务不熟悉、不能熟练操作消防设施,并且对已有的消防设施故障和安全隐患放任不管、视而不见,存在这些问题的工作人员难以适应消防安全管理的实际需求。有的甚至在值班期间离开工作岗位,致使火势迅速蔓延、错过灭火抢救最佳时机。
4 超高层建筑消防安全管理工作对策
1)加强消防责任落实 ①按照消防法规定,对超高层建筑要认真落实消防安全责任制,明晰消防监督管理责任,超高层建筑的消防安全工作要层层落实责任制度,尤其是存在多产权的超高层民用建筑,要与物业管理单位协商一致的原则下,设立统一的消防安全管理组织,明确消防安全管理工作,并向当地消防机构报备;②对建筑管理权人、消防安全管理人及共同消防安全管理人,在消防安全管理责任上要加重责任并明确规定,使其各司其职,发挥所长,共同推进落实各项消防安全管理制度及要求,切实有效降低火灾发生几率;③建筑的各级管理单位要建立完善的防火责任制,明确各级分工和责任,并按照不同岗位,有明确针对性地进行相关的消防培训,努力提高消防人员的责任意识及专业技能素养。
2)加强微型消防站建设 要按照微型消防站的建设配置标准,督促超高层建筑微型消防站制定并落实消防站的岗位职责、值守联动、管理训练等各项制度,并建立健全相关工作档案。加强灭火力量编成、组织指挥,组织相关人员开展具有高度针对性的火灾模拟训练和实战演练等;统筹、整合各类资源,在实际演练的过程中逐步整理出在突发火灾面前科学有效的疏散通路、疏散方式和人群安置等工作方案。当地消防机构要积极主动提供上门服务,进行“面对面、手把手”的切实服务指导,要达到提高其火灾初期扑救知识和其他应急处理技能的目的,才能做到火灾面前自防自救。同时,要将微型消防站的器材维保、日常运作等纳入物业管理单位的年度预算,建立专门的消防站建设经费并充分调动消防队员自主学习性和工作积极性,逐步推进和完善微型消防站的建设,确保其高效运作。
3)加强日常防范措施 超高层建筑物业管理单位及内部各单位突出消防工作的重要位置,做到一把手总负责,消防管理人具体执行,级级抓落实。要紧密结合不同建筑物的实际情况和自身特点,有针对性地研究相应科学有效的消防安全管理模式:①要做到定期维护消防设施,消除隐患故障 定期对建筑内的消防设施进行检修和测试,及时处理存在的火灾安全隐患,保证火灾发生时各消防措施能正常运行;②要做到及时改造升级,不断完善消防系统 当建筑内单位进行改建或内部装修将改变建筑内部环境时,其消防设施、设备也要严格执行GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)、GB 50084—2017《自动喷水灭火系统设计规范》等的要求进行相应的完善和补充,从本质上解决消防安全问题,同时在装修中要避免选用可燃、易燃物品,有效降低给建筑带来的火灾风险;③值班人员持证上岗,确保正确操作 对于消防工作人员,必须要求熟练掌握消防设施使用方法及灭火知识,取得消防专业培训合格证,并能对消防设施进行基础维护保养,同时应该定期对消防工作人员进行消防知识技能的考核。
4)加强消防监督管理 随着超高层建筑数量增加,需严格按照《消防法》《消防监督检查规定》等对超高层建筑的消防管理实行细化标准严格管理、责任到人。针对动态火灾隐患繁多、火患整改难度较大等问题,消防机构在坚持依法办案、严格执法的基础上,要充分利用媒体、法律和舆论等手段,向人民群众传递消防安全知识和火灾隐患,提示公众要关注消防安全,推动单位积极整改火灾隐患。通过加强监督管理,严格行政执法,有效确保建筑消防安全。同时,探索试点“超高层终身病历式”电子档案,有效解决因消防监督人员或社会单位管理人员更替所引发的问题。
5)加强消防安全宣传 鉴于超高层建筑内部各单位人员流动性复杂、消防安全素质参差不齐等特点,针对超高层建筑内部人员的消防宣传培训要做到常态化、全员化。超高层建筑内各单位及物业管理单位的各层次工作人员,均需根据安排进行定期的消防知识和技能安全培训,确保消防宣传教育无缝落实。同时,消防安全管理组织应定期对所属人员开展消防安全教育培训,对于刚进入消防岗位的工作人员更应开展严格的上岗前消防安全培训与考核,全方位提高相关人员的消防知识和技能,使其充分掌握初期火灾的扑救方法,避免延误火灾扑救先机。同时于建筑楼梯间、电梯口处安装楼宇电视,滚动播放消防提示和火灾案例警示,在醒目位置张贴场所及楼层集疏散示意图,不断增强人员的消防安全意识和火场逃生自救能力。
5 结语
超高层建筑是现代城市经济发展的必然产物和大势所趋,然而目前超高层建筑消防安全管理仍不理想,在紧急情况下超高层建筑的火灾扑救、人群疏散和人群安置等方面仍有很大困难,这些存在的问题需要我们必须高度重视超高层建筑消防安全应急管理,必须做到技术手段创新、思维理念创新和管理机制创新,尽可能减少超高层建筑火灾事故的发生。