文、圖/首都經(jīng)濟貿(mào)易大學 賀鵬飛
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程的加快,高層建筑發(fā)展迅猛,很多城市的高層建筑都成為了當?shù)氐臉酥拘越ㄖ铩?010年竣工的迪拜塔,又稱哈利法塔,位于阿拉伯聯(lián)合酋長國的迪拜,是當時世界上最高的結構建筑。2014年沙特阿拉伯即將開土動工的吉達塔,設計高度超過1000米,是目前在建的世界第一摩天大樓。阿聯(lián)酋不甘落后,很快迪拜就宣布計劃建設另一座“世界最高樓”——迪拜云溪塔,其最終高度還需要等到塔樓正式落成后才會公布。中國的高層建筑在上世紀二三十年代開始發(fā)展,中國的地產(chǎn)商在上海和廣州等城市建設了一定數(shù)量的高層建筑,比較有代表性的是上海國際飯店。進入二十一世紀,中國的高層建筑發(fā)展更是勢不可擋,世界高層建筑與城市人居協(xié)會的統(tǒng)計資料顯示,2018年全世界范圍竣工的高度200m以上的143座高層建筑中,中國有88座,占比61.5%。
在高層建筑如火如荼建設的過程中,一些問題也需要被重視起來,比如高層建筑的火災逃生和疏散問題。通常在高層建筑內(nèi),房屋樓層多、裝飾材料多,功能復雜、人員擁擠,如果高樓內(nèi)發(fā)生火災,這些原因會促使人員傷亡和財產(chǎn)損失進一步加劇。長沙遠望大廈的建設被叫停,其原因之一就是無法給出合理的消防安全設計方案。盡管樓梯疏散是傳統(tǒng)的火災逃生方式,但是隨著現(xiàn)代建筑規(guī)模的擴大,建筑樓層的升高,這種疏散方式費時費力,還存在一些安全性問題,更不利于弱勢群體的疏散。其他還有例如云梯、避難袋、避難扶梯和緩降袋等疏散方式,使用時受各種條件的約束,無法適用于高層建筑內(nèi)大規(guī)模人員的逃生。
高層建筑火災發(fā)生時,如何使建筑物內(nèi)人員快速地到達安全區(qū)域,是一個亟待解決的問題,目前許多國家和組織并不提倡火災時使用電梯進行疏散。但是一些調(diào)查表明,在高層建筑發(fā)生火災時許多人會想到使用電梯逃生,并且也有一些使用電梯成功疏散的案例存在。1973年巴西圣保羅焦馬大廈火災,300多人在火災初期通過電梯逃生。2001年美國“911”恐怖襲擊事件中,南樓也有不少人員是通過電梯成功進行疏散的。但也必須得承認,火災疏散時電梯的使用是一把“雙刃劍”,由于不合理的設計和使用,也會造成其他事故的發(fā)生。高層建筑火災情況下,電梯在進行人員逃生和疏散方面有強大的潛在利用價值,我們需要積極研究火災時利用電梯疏散的安全可靠性,采取恰當使用電梯的方法,才可以保證將人員安全快速地疏散到安全區(qū)域。
提高人員的疏散效率。在高層建筑火災疏散時,控制疏散時間的范圍是至關重要的。疏散時間越短,越多的人可以成功逃生,火災造成的損失也可以降到最低。比起其他疏散方式,使用電梯疏散可以極大地縮短疏散時間。
在高層建筑火災疏散時,控制疏散時間的范圍是至關重要的
契合人們的疏散習慣。在疏散過程中,由于人們情緒不穩(wěn)定,大家會不由自主地朝著自己平時熟悉的方向移動,這就是人們的“歸巢”心理。而在高層建筑中,人們在平時生活中沒有特殊情況是不會使用樓梯的,電梯是人們上下行的首要選擇。如果使用樓梯進行疏散,因為和人們平時的疏散習慣不符,可能會造成一定程度的混亂。而使用電梯進行疏散,可以一定程度上契合人們的“歸巢”心理。
適應不同的疏散群體。電梯的使用方便快捷,在日常生活中,不管男女老幼,大家平時都樂于使用電梯。當高層建筑發(fā)生火災時,對于一些弱勢群體來說使用樓梯逃生非常困難,耗時耗力,而且老年人或幼兒身體比較弱,可能逃生進行到一半就體力不支了,這會大大影響火災逃生的效率,拖慢安全疏散的整體節(jié)奏。而使用電梯進行疏散,就可以很好地避免這些問題的發(fā)生。
電梯疏散的結構可靠性差。在高層建筑火災中利用電梯進行疏散時,電梯作為主要的疏散工具,其安全可靠性是非常重要的。電梯是一個復雜的機電系統(tǒng),主要由曳引系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)組成,每個子系統(tǒng)由一些小系統(tǒng)組成,每個小系統(tǒng)又由許多零部件構成。如果電梯的某個零部件出現(xiàn)了問題,電梯運行就會因發(fā)生故障被迫終止。
電梯運行會加快火災的蔓延。高層建筑發(fā)生火災時,人們利用電梯逃生,電梯在上下運行過程中會出現(xiàn)活塞效應。這種效應會使得電梯井中產(chǎn)生氣流運動,導致電梯前室和建筑控制之間產(chǎn)生壓差,從而對火災煙氣的擴散造成影響。當電梯遠離火災區(qū)域時,活塞效應會使得壓差減小,極限情況下會產(chǎn)生火災煙氣進入電梯前室的情況。所以利用電梯進行逃生一定程度上會擴大火災的蔓延。
電梯疏散人員組織較困難。在高層建筑火災中使用電梯進行逃生時,一方面由于電梯轎廂空間狹小容易使人引起恐慌心理。另一方面在疏散過程中,電梯一次只能運送少部分人,需要更多的人在其他安全區(qū)域有序等待,這就會讓逃生中的人們產(chǎn)生不安情緒。所以在這種情況下,組織逃生就變得愈發(fā)困難。如何引導逃生的人流進行有序疏散,如何建立合理的電梯逃生方案,這都是需要進一步考慮和解決的問題。
提高電梯的安全可靠性。電梯的零部件按照實際情況和計算規(guī)范設計,并需要考慮到所有失效形式。電梯的機械和電氣結構是可靠的,同時要由足夠強度和良好質(zhì)量的材料制成,無缺陷。零部件應有良好的維護和保持正常的工作狀態(tài),即使有磨損,但是在滿足所要求的尺寸范圍內(nèi)服務仍是安全可靠的。零部件的選擇和配置在預期的環(huán)境影響和特定的工作條件下,不影響電梯的安全運行。
提高電梯使用環(huán)境的可靠性。當高層建筑發(fā)生火災使用電梯進行疏散時,需要確保周圍的環(huán)境不影響電梯的正常運行。確保電梯的防水、防熱、防斷電和防火沒有問題,才能使高層建筑火災疏散順利進行。疏散電梯的防水措施有:電梯里不設消火栓和不安裝自動噴淋系統(tǒng);電梯的前室門口要設擋水設施。疏散電梯的防熱方法有:在電梯機房使用冷卻裝置等。疏散電梯防斷電方法有:針對電梯設置獨立的電源并配置備用電源;配電系統(tǒng)也需要進行防火保護。電梯防火措施有:電梯的系統(tǒng)部件要達到規(guī)定的防火要求。
減弱電梯運行中的煙囪效應。電梯井道是貫通建筑物的垂直通道,當火災發(fā)生時,極有可能形成“煙囪效應”成為煙霧迷漫的通道。根據(jù)統(tǒng)計,火災中最主要的致命原因是煙霧。在建筑物內(nèi)其他的垂直通道,如人群疏散的樓梯等,在消防上已經(jīng)明確要求加裝機械送風系統(tǒng),而對于電梯井道如何防止煙霧,沒有統(tǒng)一的規(guī)定。但國內(nèi)外研究人員早就對這個問題進行了探索,國外有學者提出了在井道埋設通風管或加裝機械送風裝置,國內(nèi)科研人員則提出了在前室門口使用防煙空氣幕的方法。另外電梯由于檢修和故障的需要,消防電梯如需開設檢修或逃生門時應開設在防煙前室或開設甲級防火門。
合理制訂人員疏散方案。在火災逃生時,采取一個好的疏散方案往往可以達到事半功倍的效果。使用電梯進行人員疏散時也需要制訂一個合理可行的方案。在使用電梯疏散人群的時候,首先需要維持好現(xiàn)場的秩序,因為電梯每次承載的人數(shù)有限,會有很多的人滯留電梯口,要做好現(xiàn)場人員的有序安置。其次需要安撫好現(xiàn)場人群的心理,使大家不要害怕不要恐慌,避免因為心情焦慮而引起現(xiàn)場的混亂。最后要本著尊老愛幼的原則,關照弱勢群體,先將老人、小孩和殘障人士等送下去后,再安排其他人員的逃生。
本文針對現(xiàn)實中高層建筑發(fā)生火災時提出了使用電梯逃生的建議,強調(diào)了電梯疏散的重要性和安全可靠性,分析了電梯疏散的優(yōu)劣,并就如何提高電梯疏散的安全可靠性提出了相關建議。但在實際情況中,高層建筑發(fā)生火災時情況比較復雜,疏散過程中也會出現(xiàn)許多不確定因素。所以為了加強高層建筑消防安全,一方面在以后的建筑設計過程中要將電梯的建造作為重點,設計建造的電梯要達到規(guī)定的消防要求;另一方面也要推進與高層建筑電梯疏散相關的法律法規(guī)建設。