上海中心城區既有高層住宅增強火災疏散避險能力技術芻議

■ 劉群星 Liu Qunxing

0 引言

上海城市建設中，高層住宅建筑占據了很大的比重，在解決上海居民的住房問題，提高居民生活水平，改善居民生活質量方面起到了很重要的作用。

截止2010年的統計數據，上海目前一共有20 579幢、總建筑面積21 911萬m2的高層建筑，其中主要為住宅建筑，主要分布于中心城區內。

最早在上世紀30年代，上海土地增值，興建了一批現代化高層公寓建筑，如畢卡迪公寓、峻嶺公寓、華業公寓、南昌公寓、常德公寓、培文公寓、泰興公寓、淮海公寓和枕流公寓等等。

后自1972年起，上海又開始建造高層住宅，層數一般為1l～16層。第一批高層住宅是結合上海舊區改造進行建造的，總體上沿城市道路行列式布置，如漕溪北路高層、康樂大樓、華盛大樓、陸家宅高層等。

改革開放的80年代，高層住宅已成為上海住宅建設的重要組成部分。自1981年到1990年全市共建高層住宅130多幢，其中較高的有30多層，建筑面積130萬m2。

根據1997年的統計數據，在2 258幢、總建筑面積3 524萬m2高層建筑中，住宅有1 590幢(占68%)，建筑面積2 078萬m2(占59%)。

2010年的統計數據表明，在全市20 579幢、總建筑面積21 911萬m2的高層建筑中，高層公寓占了17 961萬m2，占全部高層82%，比1997年的比重更大，住宅日益成為高層建筑的建設主流。

在上海目前的高層建筑中，建成時間超過10年的房屋占到了很大的比重。從圖 1的數據中可以看到，2002年以前建成的高層建筑占到目前高層建筑總數量的24%，占據總面積的38%，這類房屋由于其自身的特點，在分析研究時要與后期建造的房屋有所區別。

上海的高層住宅建筑，主要分布于中心城區。分布最密集的是原黃浦區、靜安、盧灣，原南市次之，其他各區除相對集中于某一地區外，基本上是呈現隨機漫布狀態。

從圖 2中可以看到，截至2010年，上海中心城區不足全市總面積1/20的土地上容納了上海接近半數的高層住宅，如果從面積上統計，這個比率達到53%。

“中心城區既有高層住宅”主要是指建成10年以上(2002年以前竣工)，位于中心城區的的8層以上的居住類房屋。中心城區指的是浦西部分，即：黃浦、盧灣(原)、徐匯、長寧、靜安、普陀、閘北、虹口和楊浦9個區，不包括浦東新區中心城區部分。

1 消防存在的主要問題

位于中心城區的既有高層住宅由于建造年代、居民人口結構、設計標準理念等方面的原因，在建筑上有一些共同特點，造成在火災中遇險人員消防救援、疏散避險方面，存在的問題也有一些共性，正是這些共性使得這些既有高層住宅在火宅中疏散避險能力存在一些缺陷。

1.1 建筑密集，間距較小

據2010的上海市住房保障和房屋管理局發布的年報統計資料測算，靜安區高層建筑密度達到63.0幢/km2，建筑面積2 145 000m2/km2；黃浦區的密度達44.3幢/km2，建筑面積972 000m2/km2；徐匯區的高層建筑密度為40.4幢/km2，建筑面積132 000m2/km2。

如此之高的建筑密度，帶來建筑物間距較小、小區內道路狹窄等問題，交通在緊急狀況下面臨阻塞擁堵的危險，影響外部救援能力發揮；容易造成消防救援延誤、貽誤滅火良機等救援問題。這種由于城市深度發展形成的消防安全隱患在近年一些城市災害中已有發現，需要及時尋找相應的對策。

1.2 人口集中，老齡化嚴重

高層住宅的高度密集必然帶來人口的高度集中，而且在上海這樣一個國內較早進入人口老齡化的城市，人口結構向兩端傾斜的趨勢在短期內也無法避免。

在2004年一次對上海中心城區高層住宅的隨機抽樣中發現，家中有老人和兒童的占54%，其中有60歲以上老人的占26.4%，有12歲以下兒童的占6.9%，兩者均有的家庭占20.7%[1]。

這樣的人口密集、老少兩端較重的居民人口結構，給火災中疏散避險帶來很大的壓力。一方面老人和未成年的孩子在行動能力上與成年人有較大差距，降低疏散速度，自救能力不強；另一方面，人口中缺乏大量有效的中堅力量，初期滅火、互助互救的能力也被大大削弱。

1.3 設計理念和標準存在局限

上海上世紀90年代末期以前建造的高層住宅平面上以長廊式、井字型、十字型、Y型、蝶型等形式為主，住宅的核心筒和戶內的交通面積被盡可能精簡壓縮，每層住宅一般6～8戶。這些平面設計是和當時的高層住宅設計理念密切相關的。

這樣的高層住宅平面設計，在實際使用中要求公共空間、交通面積得到更多的利用，在單位面積內承載更多的人口，無形中削弱了火災中逃生避難的機會。

此外，上海中心城區部分既有高層消防設施在防火設計上與后期建筑的設計標準，也存在一定的差異，配備有所欠缺。在1995年，建設部批準了《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045-95)，該規范在2005年進行了修訂。2005年，建設部又批準《建筑滅火器配置設計規范》(GB 50140-2005)，同時廢止了原《建筑滅火器配置設計規范》(GBJ 140-90)。

在1995年前和1995年至2005年之間設計建造的房屋，在防火設計的標準上，就與當前的防火設計存在一定的差距，特別是關于消防豎管布置、消防栓設置等內容，有一些明顯的差異。這些差異使得既有的高層住宅在火災初期消防撲救方面，與后期新標準體系下設計的高層住宅相比，存在“先天性”的不足。

1.4 消防設施設備老化陳舊

上海中心城區的很多既有高層住宅，建成時間超過10年，部分房屋房齡甚至達到40年。在建成使用的過程中由于缺乏有效的維護，部分消防噴淋設施陳舊，部分設備老化，消防器材缺失，存在消防安全隱患。

2011年中，在原盧灣區對區內既有高層住宅的消防設施抽檢過程中發現，區內部分既有高層建筑內消防設施損壞嚴重，形同虛設，系統配套不全，幾乎無法使用。一些消防泵陳舊腐蝕，不能正常啟動運轉，有的大樓經幾次裝修改造后將管道截取，使管道上下不通，根本無法使用；一些老大樓的室外水泵接合器早已被拆除廢棄，也有一些建筑的自動水噴淋系統沒有設置水流指示器和濕式報警閥，自動系統成了手動操作系統。

建筑物內的消防設施、設備是火災中自救的一道有效屏障，能夠將火源迅速及時地處理，把火災的影響降到最低。這些設施、設備逐年老化陳舊，不能按期維護、及時更新的話，一旦遇到火情，將給滅火、救援、疏散工作帶來很大的困難，增加不必要的損失。

2 解決方案

針對上海中心城區既有高層住宅密度較高、人口較密、設計標準存在局限、設施設備老化陳舊等問題，可以通過日常管理、房屋修繕改造和消防集中整治等措施，加強居民逃生意識的宣傳培訓，對消防設施設備、建筑疏散避難措施進行更新改善，延長有效救援時間，提高火災中居民逃生機會，降低火災中的生命、財產損失。

2.1 定期演習培訓，提高人員疏散避險意識和能力

有計劃的安排居民定期進行消防演戲訓練，可以有效地提高人員疏散避險意識和能力，一旦發生緊急事件，完整的疏教計劃可以有條不紊的進行，達到安全疏散的目的。

演習的目的在于內部人員、大樓管理人員、樓宇安全設備以及當地消防部門相互協調，其次研究疏散行為，采集數據樣本。內部人員需要熟悉報警裝置、警報和話音指令的內容、主要疏散設施(包括樓梯、電梯、避難間)的位置、輔助疏散設備的位置和操作方式。大樓管理人員的訓練尤為重要，他們包括專職的保安、服務員和消防巡視員。

管理人員的決策必須正確、果斷才能獲得疏散人員的信任，維持好現場秩序，有效疏導人群。因此，對于危險性大的高層建筑和人員密度大的高層住宅必須進行定期疏散演習，并根據研究結果調整疏散計劃[2]。

2.2 更新消防設備、設施、器材，確保建筑消防能力

更新既有高層住宅的消防設備、設施、器材，應參考目前的《高層民用建筑設計防火規范》、《建筑滅火器配置設計規范》對轄區內既有高層住宅消防設施、設備、器材等進行了針對性的改造更新，改造更新包括如下內容：

(1)既有消防設施的更新。這些更新工作包括調換消防立管、支管、消火栓、消防箱、水帶、閥門、減壓閥、消防結合器；啟泵按鈕及啟泵線、控制柜，對既有的消防設施進行全面的更新。

(2)既有設施的定期保養維護，包括對消防水泵等進行維修保養，對部分存在安全隱患的墻體和墻面進行修補等工作。

除此之外，按照現行的建筑消防管理的相關制度，定期對消防設施、設備、器材進行定期檢查，對老化失靈、破損報廢的設施進行維修更新，淘汰過期、失效的消防設備，并及時更新補充，確保防火設施、設備安全有效。

2.3 增加疏散逃生渠道

在既有高層建筑的逃生設計中，還應結合建筑目前自身的實際情況，在此基礎上有效地拓寬既有高層建筑疏散逃生的渠道，可以提高火災中的居民的生存幾率。這些拓寬渠道的方法包括電梯疏散和合理疏散路線設計。

(1)電梯疏散。電梯作為高層建筑中最常用的交通工具，盡管電梯在火災情況下使用具有一定的危險性，但是對于高層建筑而言，電梯在人員疏散方面具備運輸量大、運送時間短，疏散速度快，有利于人們疏散路線的辨認等顯著優點。

利用電梯作為火災中的疏散渠道，具有很強的實用性和可操作性。在既有高層住宅修繕改造、電梯維護更新過程中，如果能夠采取一定的技術保障措施來提高電梯本身的安全性能，在充分認識火災發展蔓延規律的基礎上，制定合理可行的火災應急疏散方案，就可以在一定程度上降低火災對電梯安全性能的影響。這樣，電梯就可以在人員疏散時發揮積極重要的作用[3]。

(2)合理設計疏散逃生路線。既有高層住宅在平面設計上與當前的標準和理念有一定差別，而且不同的既有高層建筑的平面布置、豎向交通也不盡相同，因此，火災中的疏散逃生線路不能簡單的套用當前設計建筑內交通線路模式，需要進行針對性個性化的疏散線路設計。

此外，建筑物一旦起火，此種狀態下人員的行為決策有別于常人的行為，疏散者通常會以直覺做出最迅速的決斷。為了讓遇險人員能夠迅速而有秩序地逃離火災現場，首先應掌握火災時人員的行為特點，在疏散路線設計時即詳加考慮，務必使疏散路線明快、簡短又安全，而后在輔以各種避難設備，以誘導人員安全脫離現場。

在對既有高層住宅進行疏散逃生線路設計時，應根據建筑的平面和豎向特點，注重“直覺”及“萬全”的原則，以符合人類避難逃生的本能，適應既有高層住宅的具體情況。所謂直覺是指配合逃生者憑直覺所采取的行動；而萬全則講的是“二方向避難原則”，務必使逃生者可以在不必選擇的情況下，進行疏散。

2.4 增加高層住宅火災臨時避難空間

在火災中，必然會有一些行動遲緩、逃生不便的人群，無法迅速自主逃離火災現場，需要臨時避險，等待救援。在上海既有高層住宅中，由于人口密集，且人口結構中兩端比重較大，這類臨時避險空間的需要顯得更為突出。

按《高層民用建筑設計防火規范》要求，當高層公共建筑高度超過100m時，要求設置避難層(間)，其避難層(間)的設置要求相當嚴格，無論是通風防煙、還是阻止火勢侵入，都有嚴格的防火滅火措施。在既有高層住宅中可以參考這一思路，在修繕改造時，通過設置共同的避難間和改建、利用陽臺避難的方法，增加高層住宅火災中的臨時避難空間，爭取救援時間，贏得更多的生存機會。

共同的臨時避難空間要考慮防煙、排煙、噴淋保護、接入閉路電視和通訊系統，除此之外，其位置不能干擾正常疏散線路。

改建利用陽臺作為預留避難空間，除了需要注意改建陽臺時采用材料的耐火等級、燃燒性能、門窗密閉防火性能外，還可以陽臺配備救生緩降器、逃生繩(墻體預埋扣件接口)、帶聲光報警功能的應急強光手電、消防過濾式自救呼吸器等裝備，提高陽臺在作為火災避難空間時的自救逃生作用。

3 結語

上海中心城區內高度密集的高層住宅容納了大量的城市人口，這些人口中包含了比重較大的老年人和未成年人。部分高層住宅由于建造年代久遠，設計理念和標準存在一定的時代局限性，消防設施、設備、器材老化陳舊，存在一定的消防隱患；一旦發生火情，外部救援能力可能由于條件限制難以發揮，內部自身自救疏散能力也存在欠缺，容易形成較大的生命財產損失。

在目前中心城區既有高層住宅的實際情況下，借助于日常維護、房屋修繕改造、消防集中整治的契機，通過對居民、大樓管理人員定期進行演習培訓，更新消防設施、設備、器材，拓寬火災疏散逃生渠道，設計合理逃生線路，增加火災臨時避難空間等方法，可以有效增強既有高層住宅的疏散避險能力，改善大樓消防能力現狀，提高居民居住的消防安全水平，一定程度上保障居民生命、財產安全，創造和諧、穩定、健康、安全的城市生活環境。

[1]王凌東.陽臺在高層建筑火災中阻隔火災煙氣的研究.重慶大學碩士學位論文,2005,18.

[2]伍東.高層住宅建筑火災情況下人員安全疏散研究.天津理工大學碩士學位論文,2009,33-37.

[3]唐春雨.高層建筑火災情況下電梯疏散安全可靠性研究.西安科技大學碩士學位論文;2009,24-27.