許曉軍

高層建筑火災(zāi)普通電梯用于人員疏散的可行性研究

許曉軍

本文通過研究火災(zāi)時成功使用普通電梯進行人員疏散的案例，總結(jié)分析這些案例的共性特點，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合電梯各系統(tǒng)及零部件、電梯井、法律保障三個方面分析了普通電梯疏散的可行性。通過實地調(diào)研和調(diào)查訪談，分析普通電梯疏散所面臨的主要問題。通過相應(yīng)研究，指出了火災(zāi)時嚴禁使用任何普通電梯疏散的做法的片面性，提出火災(zāi)時可以合理科學(xué)地使用普通電梯進行人員疏散的觀點。

消防 高層建筑火災(zāi) 人員疏散 普通電梯

1 ．引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大量的高層建筑在全國各地拔地而起。高層建筑內(nèi)人員大量集中，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員的疏散困難重重。使用高層建筑中的普通電梯進行疏散，與使用樓梯進行疏散相比較，具有方便快捷，疏散時間短的明顯優(yōu)勢，普通電梯對于火災(zāi)時的人員疏散具有極大的使用價值，因此，研究高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，如何合理科學(xué)地使用普通電梯進行人員疏散和逃生具有重要的意義。

2 ．高層建筑火災(zāi)時普通電梯用于人員疏散的可行性分析

2.1 火災(zāi)時普通電梯成功疏散的案例分析

2.1.1 日本廣島Motomachi高層公寓樓火災(zāi)

1996年10月28日，日本廣島市一棟共住有1100戶住戶的20層高層公寓樓發(fā)生火災(zāi)。此公寓超過半數(shù)的住戶是高齡人群。起火點位于9層的某一房間，在不到30min的時間內(nèi)，火勢迅速蔓延至整棟大樓，幸運的是這次火災(zāi)只造成了2人受傷，沒有人員死亡。日本消防部門在事故后續(xù)調(diào)查過程中，對幸存者做了問卷調(diào)查，詳細調(diào)查了處于不同樓層的被困人員所選擇的逃生方式[1]。結(jié)果如圖1所示。

根據(jù)圖1的結(jié)果可以看出，在這次火災(zāi)中，使用普通電梯成功逃生的居民不在少數(shù)，尤其是住在較高樓層的住戶普遍選擇普通電梯進行逃生，普通電梯將這次災(zāi)害的損失減少到了最低。這說明，居民選擇何種逃生方式與居民所住樓層的高低有一定的關(guān)系，同時也表明，在火災(zāi)逃生過程中，被困人員更傾向于選擇“經(jīng)常使用的路線”作為逃生路線。

圖1 火災(zāi)中不同樓層人員逃生方式選擇情況統(tǒng)計

圖2 焦馬大樓火災(zāi)不同逃生方式生還人數(shù)與所占全部生還者比例

表1 近幾年典型高層建筑火災(zāi)

表2 上海市浦東新區(qū)陸家嘴部分高層建筑可同時容納辦公人數(shù)統(tǒng)計

2.1.2 巴西圣保羅市焦馬大樓火災(zāi)

1974年2月5日上午9時許，巴西圣保羅市的焦馬大樓發(fā)生火災(zāi)，該大樓共25層高，起火原因是由于第12層的空調(diào)機失火。這起火災(zāi)最終造成了179人死亡，300人受傷。而在火災(zāi)初期階段，大樓內(nèi)的4部普通電梯繼續(xù)投入運行，共有300名被困人員先后乘坐這幾部電梯成功逃生，占全部422名生還者的71%[2]。圖2列出了焦馬大樓火災(zāi)中選擇不同逃生方式的生還人數(shù)與所占全部生還者的比例。

從這次火災(zāi)可以看出，在火災(zāi)初期，利用電梯疏散可以在短時間內(nèi)疏散盡可能多的人，相較于樓梯疏散具有明顯的“時間”優(yōu)勢。因此，在火災(zāi)的初期階段，應(yīng)當(dāng)合理科學(xué)地使用普通電梯進行疏散逃生，充分發(fā)揮電梯疏散的“時間優(yōu)勢”。

可以看出，通過普通電梯成功逃生的人不在少數(shù)，在火災(zāi)初期大多數(shù)被困人員首先會想到利用電梯進行逃生。高層建筑一旦發(fā)生事故，應(yīng)當(dāng)在人員疏散的黃金時間內(nèi)，抓準合適時機，果斷地選擇普通電梯進行疏散，電梯可以爭取更多寶貴的逃生時間，挽救更多人的生命。

因此，高層建筑火災(zāi)情況下普通電梯用于人員疏散不僅是可行的，而且還是行之有效的。

2.2 高層建筑火災(zāi)普通電梯用于人員疏散的必要性

高層建筑中的普通電梯對于火災(zāi)時的人員疏散和滅火救援的作用應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞值陌l(fā)揮，其實際使用價值不可磨滅。這是由高層建筑發(fā)展現(xiàn)狀所決定的。目前，我國各地高層建筑的數(shù)量越來越多，不僅一線發(fā)達城市，一些二三線的城市也都開始建起了能同時容納大量人員的高層乃至超高層建筑，高層建筑火災(zāi)時有發(fā)生（表1）。

截至2014年底，僅上海市的高層建筑就達到了3萬多棟，數(shù)量位居全國第一?，F(xiàn)代建筑物的建筑高度越來越高，規(guī)模越來越大，功能越來越復(fù)雜。然而，高層建筑火災(zāi)占全國火災(zāi)次數(shù)的比例正呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，這也引起了人們對于高層建筑火災(zāi)的擔(dān)憂與日俱增，特別是其中的人員疏散問題，異常艱巨。

高層建筑火災(zāi)中的人員疏散之所以困難重重，主要是由于其自身特點所決定的：一是層數(shù)多，垂直距離長。二是人員大量集中，表2是上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融城部分高層建筑可同時容納的辦公人員數(shù)量統(tǒng)計。

從表2可以看出，這些摩天大樓內(nèi)可同時容納的辦公人員數(shù)量就已經(jīng)是“天文數(shù)字”，而其中一些具有旅游觀光和酒店性質(zhì)的超高層建筑還可以容納更多的人，如上海環(huán)球金融中心的94層至100均為旅游觀光層，還可以額外同時容納2000多名觀光游客。三是建筑結(jié)構(gòu)和空間布局復(fù)雜，功能多樣化。四是發(fā)生火災(zāi)時，由于煙囪效應(yīng)以及高空風(fēng)力的影響，火勢和煙霧蔓延速度快，煙氣侵入并阻斷部分疏散通道，增加了疏散的難度。

目前，在高層建筑火災(zāi)中，人員疏散普遍采用樓梯，但它所體現(xiàn)出的弊端越來越明顯：一是疏散時間長，對人員的體能消耗比較大；二是不利于行動不便的特殊人群進行疏散，例如孕婦、殘疾人、老年人等，樓梯空間十分有限，如果這些行動不便的人也使用樓梯疏散，勢必會妨礙后續(xù)人員的行進，造成一定程度的擁堵，拖慢疏散的速度，甚至有發(fā)生踩踏的危險引發(fā)次生災(zāi)害；三是向下疏散的被困人員與向上進入危險部位展開救援的消防人員行進方向相反，易發(fā)生人流對沖和相互干擾。

1974年，美國學(xué)者Bazjanac就針對高層建筑火災(zāi)的人員疏散提出了“Another way out?”的問題[3]，他認為在火災(zāi)中必須找到另外一種更加合理科學(xué)、快捷便利的方式去疏散殘疾人、孕婦等特殊人群。

目前，電梯在現(xiàn)代建筑物中的應(yīng)用已十分普遍，根據(jù)實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，幾乎每一座高層建筑中都設(shè)置了較大數(shù)量的電梯，表3是筆者實地調(diào)研高樓密集的上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融城部分高層建筑內(nèi)疏散條件的統(tǒng)計結(jié)果。

根據(jù)以上統(tǒng)計結(jié)果可以看出，大型高層建筑內(nèi)，普通電梯的設(shè)置數(shù)量遠多于樓梯，其運行速度快、便利，可以提供更多疏散路線，因此電梯疏散較之樓梯疏散存在著疏散時間短、運載能力強、快速便捷、有利于老年人以及行動不便的特殊人群進行疏散的優(yōu)越性，對于緊急情況下的人員疏散有著極大的利用價值。美國911恐怖襲擊事件中，在北樓遭到襲擊的瞬間，約翰內(nèi)穆與他的30多名同事正處于南樓的91層，當(dāng)時，南樓內(nèi)有4至5部電梯繼續(xù)投入使用，他們隨即乘坐電梯抵達78層的避難空間，再換乘快速穿梭電梯，直達南樓首層的大廳，最終成功脫險，這一過程一共僅耗時72秒[4]。然而，根據(jù)我國現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準規(guī)定，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，所有普通電梯都將停運并迫降至首層，電源都會被切斷，但這樣就大大減少了人員疏散的路線，人員疏散的時間和效率被大大地減緩了。反之，如果能在一些特定的情況下，合理地使用普通電梯進行疏散，而不是一味地停運所有普通電梯，那么，普通電梯在人員疏散中的優(yōu)勢就能得到更加充分的發(fā)揮。

現(xiàn)階段，在確保電梯本身可靠性的基礎(chǔ)上，制定和完善應(yīng)急疏散預(yù)案、優(yōu)化電梯運行模式、完善電梯供電系統(tǒng)，廣泛開展科普教育，努力使普通電梯疏散的可行性得到公眾的認可。當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，選擇合適的時機，合理科學(xué)地使用未受到火災(zāi)影響、處于安全部位的普通電梯進行有秩序的人員疏散，充分體現(xiàn)普通電梯的實際使用價值，發(fā)揮其作用。

表3 上海市浦東新區(qū)陸家嘴部分高層建筑內(nèi)疏散條件統(tǒng)計

2.3 高層建筑火災(zāi)普通電梯用于人員疏散的可行性

2.3.1 電梯各系統(tǒng)的設(shè)計安全可靠

如今，電梯技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以說，普通電梯在火災(zāi)時的運行安全已經(jīng)得到技術(shù)上的根本保證。

電梯的轎廂設(shè)置了超載保護裝置，一旦總重量超過轎廂額定載重量，電梯就不可運行，并且在設(shè)計上也考慮到了由于轎廂超載而產(chǎn)生的各種不安全現(xiàn)象，可以有效應(yīng)對緊急情況，避免事故的發(fā)生。而且，轎廂設(shè)置有通風(fēng)孔，其正常的通風(fēng)性能可以得到保證。另外，轎廂的轎壁和轎門均采用無孔形式，強度很大，彈性變形小。電梯的超速保護裝置在電梯運行過程中全程對其監(jiān)控保護，使電梯的運行速度始終不超過某一規(guī)定值，保證運行安全。

電梯門采用高強度的金屬材料制造，能保證長時間不產(chǎn)生變形。電梯門設(shè)置有鎖緊和閉合的檢查功能，能在電梯正常運行過程中進行監(jiān)控檢查，只有當(dāng)轎廂在正確的位置停止時電梯門才能被打開，否則就不能打開電梯門，相反，如果電梯門還處于開啟狀態(tài)，即使電梯在正確操作下，電梯也不能啟動或保持繼續(xù)運行。

電梯的零部件都是采用高強度、高質(zhì)量的材料制成的，設(shè)計上也考慮了所有失效的形式，不僅具有良好的維護和保持正常工作狀態(tài)的能力，還可以有效避免由于某一零部件瞬時失效而造成危險[5]。這些技術(shù)，保證了電梯在運行過程中的安全性。

2.3.2 現(xiàn)行規(guī)范為電梯井安全提供了保障

現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014中對電梯井的安全設(shè)置做出了明確的規(guī)定：“電梯井須獨立設(shè)置，井內(nèi)嚴禁敷設(shè)可燃氣體和甲、乙、丙類液體的管道。電梯井的井壁除設(shè)置電梯門、安全逃生門和通氣孔洞外，不應(yīng)設(shè)置其他開口。[6]”

上述規(guī)定保證了電梯在運行過程中不會受到不應(yīng)有的干擾，電梯與電梯井不會受到危險物質(zhì)的破壞，使電梯與電梯井的防火和防災(zāi)性能得到了一定的保障，進一步確保了其安全性。另外，20世紀90年代以來，我國的電梯技術(shù)已趨于成熟，高層建筑內(nèi)的各類電梯及前室、電梯井均具有較好的防煙和防水性能。再加上這些年來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，普通電梯用于高層建筑火災(zāi)情況下、尤其是火災(zāi)初期階段的人員疏散可以說已經(jīng)得到了技術(shù)上的保障。

2.3.3 電梯的安全有法律支撐

2014年1月1日起，《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》正式開始實施。該法對特種設(shè)備的生產(chǎn)、經(jīng)營、運營、檢驗檢測、監(jiān)督管理各環(huán)節(jié)乃至事故應(yīng)急救援和調(diào)查處理都作出了明確的規(guī)定，突出了特種設(shè)備使用單位的安全責(zé)任。而電梯作為一種特種設(shè)備，其安全工作得到了法律的支撐，有力加強了電梯的安全性。

3. 高層建筑火災(zāi)時普通電梯用于人員疏散存在的主要問題

3.1 火災(zāi)時普通電梯不能用于逃生的固化意識

在我國，電梯不能作為高層建筑發(fā)生火災(zāi)時的疏散設(shè)施，這一規(guī)定已經(jīng)實行多年，這也導(dǎo)致人們形成了普通電梯在火災(zāi)時不能用于逃生的固化意識。筆者于2016年1月27日，隨消防部門調(diào)研了上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融城的部分高層寫字樓，在這些高層寫字樓的應(yīng)急疏散預(yù)案中，均沒有把普通電梯計作應(yīng)急疏散設(shè)施。同時，隨機采訪的長期在這些高層寫字樓中上班的“白領(lǐng)”人士，大部分明確表示，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，普通電梯是不安全不可靠的，并且在任何情況下都不能使用普通電梯進行疏散逃生，他們認為現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定是合理科學(xué)的。

國內(nèi)外一些人員被困在電梯內(nèi)最終死亡的案例確實存在，但僅僅因為幾個案例就一概而論，徹底否定普通電梯對于人員疏散的作用和價值，斷定火災(zāi)中一律不可以使用普通電梯進行逃生，似乎過于以偏概全，因噎廢食。

3.2 火災(zāi)時普通電梯供電缺乏保障

發(fā)生火災(zāi)后，導(dǎo)致普通電梯供電缺乏保障的主要原因有以下幾點：

（1）樓內(nèi)電氣線路可能由于火勢的蔓延被燒毀或斷電；

（2）人為切斷電梯的供電

（3）消防滅火用水灌入電梯系統(tǒng)，影響電梯供電線路的正常運行。

一旦電梯的正常供電得不到保證，電梯便會失去動力，無法繼續(xù)運行而停止在樓層中間[7]，要是沒有?？吭谡_?？课恢?，對消防人員展開營救就造成了一定的妨礙，這反而會使乘客困于轎廂內(nèi)，陷入危險狀態(tài)。

3.3 火災(zāi)時普通電梯的運行控制和安全管理缺乏規(guī)范

根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)定，幾乎所有電梯都是由消防控制中心進行控制，與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，一旦發(fā)生火災(zāi)，都會迫降至首層，并且立即斷電。這種控制方式大大減少了疏散路線，不僅不利于人員的逃生，也不利于消防人員進行滅火救援和人員疏散，導(dǎo)致人員疏散效率大大降低。因此，目前普通電梯的運行模式與控制方式還太過單一，很大程度上限制了疏散途徑的選擇。

3.4 火災(zāi)易影響電梯系統(tǒng)的正常工作

首先，普通電梯沒有前室，而且電梯井是上下貫通的，容易受到煙囪效應(yīng)的影響，煙氣易侵入轎廂，不僅嚴重威脅到電梯轎廂內(nèi)乘梯人員的安全，而且導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延。其次，電梯的各部件容易受到火場高溫的影響，受熱失效，導(dǎo)致電梯停止運行，電梯轎廂、電梯門均可能受到火災(zāi)的破壞，使轎廂內(nèi)乘梯人員處于危險狀態(tài)。另外，普通電梯的防水性能較差，目前大多數(shù)的高層建筑火災(zāi)都是用水來撲救的，大量的消防用水可能流入電梯井和電梯機房中，導(dǎo)致電梯各零部件失效，還將嚴重影響到電梯的正常供電，導(dǎo)致電梯無法繼續(xù)運行。

基于以上種種原因，很多人在火災(zāi)時不會選擇普通電梯進行逃生。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，完全可以從技術(shù)上來提高電梯系統(tǒng)的可靠性和運行安全性，而且，現(xiàn)如今的科學(xué)技術(shù)足以保證普通電梯的安全。另外，隨著經(jīng)濟實力的不斷壯大，為了提高建筑內(nèi)普通電梯的安全性和可靠性而加大建造高層建筑的投資成本是無可厚非的，未來高層建筑中基本都會配備安裝更多可靠性和安全性更高的電梯。

4 ．結(jié)論

本文根據(jù)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時成功使用普通電梯進行疏散逃生的案例，分析了高層建筑火災(zāi)時普通電梯用于人員疏散的必要性和可行性，闡述了普通電梯疏散存在的主要問題。得出以下結(jié)論：

（1）在普通電梯自身安全得到可靠保證的前提下，高層建筑火災(zāi)處于某些特定情況時，使用普通電梯進行人員疏散是完全可行的。

（2）高層建筑火災(zāi)情況下一定要合理、科學(xué)、有序地使用普通電梯進行疏散，一定要根據(jù)具體的火情來考慮，絕對不能盲目。當(dāng)火勢確實威脅到普通電梯時，就不宜使用普通電梯進行疏散和逃生。

（3）可以從劃分高層建筑普通電梯供電區(qū)域并完善其供電系統(tǒng)，優(yōu)化普通電梯運行模式等方面，提高普通電梯用于人員疏散的安全性和可靠性，并從多個角度出發(fā)，制定火災(zāi)時普通電梯安全使用要求和安全管理制度，確保普通電梯用于高層建筑火災(zāi)人員疏散的安全可靠性。

（4）在不斷完善技術(shù)保障手段、采取一定措施保證普通電梯自身安全的基礎(chǔ)上，我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范應(yīng)當(dāng)做相應(yīng)的修訂，變“不應(yīng)”為“合理科學(xué)地使用”，引導(dǎo)人們轉(zhuǎn)變思想觀念，重新認識并界定使用電梯觀念上所存在的誤區(qū)。同時，必須開展廣泛的公眾科普教育，大力宣傳，提倡并推廣“火災(zāi)情況下可以合理科學(xué)地使用電梯疏散”的新思想。

作者單位：北京市海淀區(qū)公安消防支隊

[1] 關(guān)川 愛(日本國家消防科學(xué)研究所)原著，王躍琴，陳先斌編譯. 高層建筑火災(zāi)中利用電梯疏散的可行性研究——廣島Motomachi高層公寓安全疏散案例研究[J]. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息, 2002, (10): 52-55.

[2] 司戈. 高層建筑火災(zāi)時利用電梯組織人員疏散的可行性[J]. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2004(10):43-48.

[3] Bazjanac V. Another Way Out? Progressive Architecture[C]. April, 1974:88-89.

[4] 王彩煥，周謐，焦會玲. “電梯疏散”：挑戰(zhàn)國際消防逃生理念[J]. 上海消防,2006(10):15-21.

[5] 唐春雨.高層建筑火災(zāi)情況下電梯疏散安全可靠性研究[D].西安:西安科技大學(xué),2009.

[6] GB50016-2014，建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[7] 宋文華，伍東，張玉福. 高層建筑火災(zāi)初期利用電梯進行人員疏散的可行性探討[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報，2008,18(9):67-72.