常州高層建筑安全問題研究

張悠榮 （江蘇城鄉建設職業學院，江蘇 常州 213000）

高層建筑是指住宅10層及以上、公共建筑24m以上的建筑。常州有1700多幢高層建筑，其中，100m以上超高樓30多幢。高層建筑由于樓層高、體量大、人員密集，一旦發生安全事故，其損失和危害極其巨大，所以高層建筑的安全問題是一個全球性的共同課題。高層建筑的安全問題，主要是指建設階段工程本身的安全和工程建成之后的防災防火安全兩個方面，這兩個方面的安全則著重包含在工程設計、施工管理及建筑物使用過程中的防火防災3個階段。

1 高層建筑安全設計

高層建筑安全設計主要包含建筑物的基礎安全設計、主體安全設計和建筑材料安全設計等幾個方面。

1.1 基礎安全設計

土質勘測屬于設計前期的工作，只有進行了土質勘測之后才能確定建筑物基礎是否需要打樁，打樁和基礎建設的安全都需要在設計中進行體現并作出嚴格的規范與要求。

1.2 主體安全設計

①科學準確的結構設計

現代建筑的結構體系給予了我們更大的造型自由，更大的跨度、更多變的平面布局、更多的可供選擇的結構類型與建筑材料。如何在這一體系實現富于工程理性的藝術創造力，正是現代建筑師面臨的巨大課題。

一個杰出的實例是，由貝聿銘主持設計的香港中銀大廈。大廈建于1990年5月，地面以上70層，高達315m；平面呈52×52的正方形；沿對角線方向分成4個三角形區域向上，每隔若干層切去一個，直到44層保留1/4，成為至頂層的三角形，形成棱晶形的獨特結構；使用了鋼-混凝土混合結構的巨型桁架體系，充分發揮了材料的特性。本工程造價僅為28億美元，而其149kg/m2則成為了新一代高層建筑的先驅。

圖 1

一般說來，超高層建筑為了抵抗水平力作用并減小自重，常會采取Y型核心筒結構。于是，在很長的一段時間內，我們對超高層建筑形象的認識就只限于Y型平面的塔樓。而貝聿銘則以他喜愛的三角形為出發點，充分考慮高層核心筒結構體系的特點，創造性的將平面三角形擴展為空間的三角體系，形成類似棱晶結構的巨型桁架體系。外桁架既是重要的結構部件，又是建筑體量的外在骨架。不難看出，身為建筑師的貝聿銘一定也有著深刻的結構工程知識，才能將建筑由平面的草圖三角發展成為棱晶式的結構，并在此基礎上衍生出符合超高層建筑受力特點的巨型桁架體系。香港中銀大廈的落成，無疑是對現代建筑結構工程技術美學的又一次成功詮釋。

因此，常州高層建筑可以從這些世界名建筑中吸收理論和方法，與本地建設的實際情況結合起來，從安全性的角度作出更為科學更有實效且更具藝術性的創新設計[1]。

②備用疏散系統設計。建筑物內部的消防、安全通道與設施的設計包含常規與備用兩種形式。常規指常用的電梯緊急疏散系統和樓梯疏散系統。

在緊急情況下電梯停止使用時，便只能依靠有限的樓梯撤離，導致疏散時間成倍延長。有關部門曾經做過試驗，一名身強力壯的消防員在無擁堵的情況下從第33層跑到第1層，需耗時35min。如果是身體素質一般的人員或老人、兒童，所需時間肯定會更長，甚至無法撤離。

而且，一旦常規疏散系統遭到破壞或無法到達，樓內人員將無法撤離。

因此，在設計常規系統之外，常州高層建筑建設中，可以設計備用疏散系統。所謂備用疏散系統，并不具體指某種疏散手段，廣義看來，不需借助樓梯等常規方式便可撤離建筑的各種手段，均能視為備用疏散系統，直升機停機坪、避難層等都屬于此概念范疇。總體來看，備用疏散系統根據不同的疏散理念或構造大致包括如下幾類。

1.2.1 利用滑輪與吊索類機械設備從建筑外立面疏散

設計一個可以收納到盒子里的簡單疏散裝置，由牢牢錨固到墻體上的金屬固定環、足夠滑到地面的線纜、可固定在腰部并可以控制速度的滑輪，以及用以敲碎玻璃的鐵錘組成。緊急情況下，將裝置固定于墻面，便可通過窗戶迅速逃生。

1.2.2 利用改良降落傘類設備疏散

名為“疏散傘(Evacuchute)”的改良降落傘秉承“緊急情況下最后的救命稻草”的開發理念，可為內部人員和消防隊員提供迅速的單人疏散，其關鍵特性包括使疏散者遠離建筑的特殊空氣排出口、快速打開的能力、緩慢降落及氣流波動狀態下能保持穩定性等。

1.2.3 利用相鄰高層建筑之間的空中連廊疏散

還有一類備用疏散方式是通過兩棟或更多高層建筑之間的空中連廊進行水平疏散。建筑發生事故時，內部人員除了通過樓梯疏散外，還可以通過建筑間連廊疏散到相鄰的高層建筑，然后到達安全地帶。常州市政府大樓A座、B座間在22層處就以連廊相連接，即是這種設計理念的體現[2]。

1.2.4 材料安全設計

高層建筑物所使用的材料：鋼材、石材、木材、保溫材料、外墻涂料等在設計階段都要作出周密、合理的考慮與計劃，為建筑物后續階段之安全打下基礎。

2 高層建筑施工安全

高層建筑安全問題在施工階段要嚴格按照設計的要求來執行，施工中的安全主要集中在管理和規范操作方面。

2.1 施工中的安全管理

①全面增強施工人員的安全意識。要牢固樹立安全生產第一的方針，以專業安全知識為內容，用行政獎勵、法律、法規為手段，全面增強施工人員的安全意識，不斷提高施工人員的自我安全防范能力，明確自己安全生產責、權、利的關系，以達到施工安全效益最佳的目的。

②明確建筑工程項目的安全生產責任人。在施工中，明確安全控制由項目經理全面負責，要制定安全管理工作的要點，明確施工安全的承諾與目標；要編制工程項目安全計劃，建立安全生產責任制，完善安全保證體系。工程項目部要建立安全生產責任制，把安全責任目標分解到崗，落實到人，并針對不同的建設項目和施工條件，合理地組織人力、財力、物力，確保施工生產中的安全。

2.2 加強施工中的事前預控和過程控制

所有進入施工現場的人員都必須符合國家省市有關部門頒布的各項安全規程的規定，用工手續要完備；施工單位在開工前要建立完善的安全生產責任制，建立安全生產領導組織機構，編制安全管理網絡，使之成為整個工程的完整體系；嚴格實行書面安全交底，施工單位安全部門應編制教育計劃大綱，編制相應的安全知識考試，每個參與工程施工的新進場人員均要進行安全考核，嚴格控制施工人員準入制度。

總之，高層建筑的安全施工是牽涉到各個方面的細致工作，只有通過扎扎實實的工作，充分發揮每個人安全施工中的積極作用，才能使安全施工水平得到質的飛躍，減少事故發生幾率，使高層施工的安全走上一個新的臺階【3】。

3 高層建筑的防火防災與應對安全

高層建筑的防火防災主要在日常管理和演練方面。

3.1 把好高層建筑設計源頭關

嚴格實行消防專篇、自審制度。公安部明確規定，帶自動消防工程系統的高層建筑等必須有消防專篇。因此，該消防專篇應有建筑、結構、電氣、暖通、給排水等方面的消防設計內容，專篇應在初步設計中體現完善，并由設計院完成自檢自審工作和簽字蓋章負責，同時有關法規應進一步強化誰設計、誰負責。

3.2 嚴把消防審核關

目前消防隊伍內建審人員良莠不齊，建議上級領導是否按建審人員實際水平高低，安排分工相應的審核項目和繁簡程度，以有利于審核質量的提高。

3.3 嚴抓后期管理

①加強對已經驗收并投人使用的建筑的消防監督檢查。一是對安全出口、疏散通道進行監督檢查，以確保疏散通道暢通無阻;二是確保火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、消火栓系統、機械防排煙系統、滅火災事故應急照明、疏散指示標志設置位置、滅火器材完好有效;三是加大對已經使用的消防產品檢查，確保無假冒偽劣消防產品投入使用。

②定期開展建筑消防設施檢測。建筑消防設施檢測制度的建立和實施，有利于及時發現隱患，消除隱患，因而要建立一套有效的管理機制。該機構應由專業的中高級技術人員組成，擁有符合標準的先進檢測設備，建立完善可行的檢測規程，嚴格依據國家標準，運用科學手段，對建筑消防設施系統進行檢查、測試，對系統工作狀態作出合格與否的判定。

③加強管理人員的培訓工作。我們應發揮消防培訓的巨大作用，特別是加強對物業管理公司消防安全責任人、管理人、專兼消防管理人員的培訓，提高他們的消防安全知識【4】。

現代高層建筑防火難點問題的出現有著多方面、深層次的社會經濟方面的原因，但是設計人員對建筑設計防火觀念意識的缺失，建設單位的無理干擾以及城市消防、建管部門的把關不嚴，是其存在的重要根源。高層建筑防火防災是百年大計，必須防患于未“燃”，不能為一時的眼前利益而鑄成重大火災隱患。消防建管部門的嚴格把關是確保住宅消防安全的關鍵，必須秉公執法、一絲不茍。只有這樣才能減少高層火災事故的發生，保障國家建設和人民生命財產的安全。

[1]贠毅超.建筑與結構的關系[EB/OL].

[2]劉長安.有“備”無患——高層建筑備用疏散系統研究[J].四川建筑科學研究，2012(10).

[3]祝波.對高層建筑安全施工措施的探討[J].城市建設，2010(25).

[4]張發光.探討高層建筑防火問題[J].城市建設理論研究，2012(32).