老舊高層住宅建筑的消防改造探討

花 明

(江西方博建筑工程有限公司，江西 南昌 330000)

近年來，隨著城市現代化步伐的加快，為緩解用地矛盾，高層建筑建設數量逐年穩定增加，高層建筑成為了城市主體建筑類型。與此同時，多數老舊建筑受到設施設備老化等因素影響，形成消防安全隱患，當出現建筑火災時難以快速撲滅初期火勢，由此造成嚴重損失。如何妥善處理老舊高層住宅建筑消防安全問題，取得理想的消防改造成果，是現階段工作重點，本文就此開展研究。

1 老舊高層住宅建筑存在的消防安全問題

1.1 原有設計不符合現行規范要求

近年來，隨著建筑層數增多與體量增大，為滿足現代高層建筑的安全使用需要，我國頒布多套有關消防設計的新規范準則，舊有消防設計規范被廢止。與此同時，老舊高層住宅建筑在建設階段遵循舊有設計規范，建筑防火間距、撲救場地、安全出口個數、消防車道等均未達到新規范準則的要求，形成消防安全隱患。

以建筑防火間距為例，在舊版《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045-95)中，把建筑與裙房的防火間距規定為9m。而在新版《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)中，以裙房耐火等級作為建筑、裙房防火間距的設計依據，在裙房防火等級為三級與四級時，要求高層建筑、裙房的防火間距不小于11m和14m，在裙房防火等級為一級、二級時，仍舊把防火間距保持在9m及以上。此外，隨著城市發展進程的推進，部分老舊高層住宅建筑周邊區域都新建了大量的建筑物、構筑物與市政基礎設施，在一定程度擠壓了撲救場地空間，撲救場地的長度、寬度與面積有所減少，當出現建筑火災時，可能阻礙消防救援工作的開展，如消防車無法順利駛入撲救場地。

1.2 消防設施設備老化嚴重

在老舊高層住宅建筑使用期間，隨著時間推移，所配置消火栓、滅火器、自噴水管道、消防泵等設施設備長時間未得到使用，受到設備自身老化、外部環境侵蝕影響，多數消防設備的使用性能均出現明顯下滑現象，部分消防設備無法有效使用，難以在出現建筑火災時有效、快速撲滅初期火勢，也不利于引導室內滯留人員快速疏散，常見消防設備受損問題包括滅火器過期、濕式自噴管道無水、安全疏散指示燈損壞、防火門閉門器損壞、消防泵無法啟動等。例如，在某老舊高層住宅建筑項目中，經過現場實地查勘發現，該建筑火災自動報警系統中的部分探測器出現探測精度下滑、損壞的問題，在建筑室內空間中形成火災探測盲區，無法第一時間發現、報警探測盲區內出現的建筑火災。

1.3 建筑結構耐火等級偏低

受到時代限制，部分老舊高層住宅建筑在擬建、在建時期的防火設計規范要求較為寬松，僅要求一級耐火等級建筑的耐火極限不小于1.5h，在建筑火災持續時間較長時，容易出現建筑結構失去穩定性、完整性與絕熱性的問題，如出現承重構件坍垮、分隔構件形成穿火空隙與穿透性裂縫，這不但會危及到建筑物結構整體安全，還無法有效將火勢阻擋在特定區域內。相比之下，在《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)中，對高層建筑耐火極限標準進行調整，對于高度在100m以上的民用建筑，要求樓板等建筑構件的耐火極限在2.00h及以上，對建筑結構耐火性能提出更高要求，老舊高層住宅建筑的結構防火能力有待強化。

1.4 現有疏散體系不符合標準

在疏散體系方面，老舊高層住宅建筑普遍存在疏散樓梯不達標、疏散寬度不足兩項問題。其中，疏散樓梯不達標問題在于，沒有設計防煙樓梯或是封閉樓梯作為疏散樓梯，樓梯間設置形式并未達到相關設計規范要求，同時，還存在部分疏散樓梯缺乏正壓送風條件的問題，僅采取自然排煙方式，受災人群通過疏散樓梯向外疏散時，由于樓梯內部煙霧含量超標，容易出現方向混淆、暈厥等問題，造成不必要的人員傷亡。而疏散寬度不足問題在于，樓梯段與疏散通道的實際寬度未達到現行設計規范要求，當出現建筑火災時，受限于較窄的疏散通道，容易出現受災人群擁堵、踩踏現象，難以在約定時間內有效疏散建筑內部受災人群。同時，部分老舊高層住宅建筑由于管理不當，還存在著疏散通道堆放雜物的情況，進一步減少了實際疏散寬度。

2 老舊高層住宅建筑的消防改造措施

2.1 消火栓系統改造

2.1.1 間距改造

考慮到部分老舊高層住宅建筑存在著消火栓數量不足、間距不合理的問題，無法在建筑任意部位同時到達兩股充實水柱。對此，需要根據高層建筑實際情況，遵循新版規范要求，在公式中導入水帶折減系數、水槍充實水柱長度、水帶長度等參數，計算消火栓保護半徑，在其基礎上判斷建筑現有消火栓數量、消火栓間距是否達標，應根據住宅的具體情況合理設置和調整消火栓之間的距離，應保證每個樓層都能夠同時達到兩股水柱必要時增設消火栓與調整相鄰消火栓間距，確保建筑各樓層的任意位置都可同時到達兩股水柱。

2.1.2 壓力改造

對于消火栓系統壓力改造問題，具體從消防水泵、栓口壓力兩方面著手。第一，在消防水泵方面，在采取高壓或是臨時高壓消防給水系統時，應設置主消防泵和備用泵，要求備用泵工作壓力不低于最大一臺消防泵，把泵零流量壓力控制在1.2倍～1.4倍設計壓力值，并在出流量為1.5倍設計流量時要求出口壓力保持在65%設計工作壓力及以上，同時，在室內消防給水流量不超過10L/s、室外消防給水設計流量不超過25L/s的情況下，可選擇不設置備用泵。第二，在栓口壓力方面，一般情況下，把栓口動壓控制在0.5MPa以內，要求最不利點栓口動壓不得低于0.25MPa，在栓口動壓超標和3層及以下建筑樓層內額外加裝減壓、穩壓裝置。同時，在特殊情況下，可以把栓口動壓最大值上調至0.7MPa以內，要求最不利點栓口動壓在0.35MPa及以上，使用增壓裝置來調節栓口動壓值，如加裝有效容積在150L及以上的氣壓罐。

2.2 消防疏散體系改造

2.2.1 疏散樓梯

根據《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)規定，對于層數在6層及以上的建筑物，必須設置封閉樓梯間，在樓梯、走道間隔部位加裝乙級或甲級防火門，除去出入口與外窗部位外，禁止在封閉樓梯間其余部位預留、開鑿孔洞。同時，對于建筑高度在33m及以上的住宅建筑，必須設置防煙樓梯，在封閉樓梯間內部設置機械排煙裝置與消防應急照明燈具，并設置防煙前室，安裝乙級及以上防火門，保證防火效果。

2.2.2 疏散寬度

對于老舊高層住宅建筑實際疏散寬度不足的問題，可以從結構拓寬、扶手更換、規劃人員疏散臨時安全區域三方面著手。第一，在結構拓寬方面，在不影響土建結構性能與建筑使用安全的前提下，對疏散通道、疏散樓梯兩側墻體加以削薄擴寬處理，調整兩側墻體尺寸，對墻體進行加固處理，從而在疏散通道、樓梯兩側部位形成額外空間，用于增加實際疏散寬度，但此項方法不適用于疏散通道與疏散樓梯兩側分布承重結構的建筑工程。第二，在扶手更換方面，在老舊高層建筑使用常規樓梯扶手，且樓梯段凈寬度不達標的前提下，需要拆除原有樓梯扶手，在原位安裝新型的薄型扶手，可以增加少量的樓梯段凈寬度，此項措施也可搭配結構拓寬等其他改造措施一同實施。第三，在規劃臨時安全區域方面，在疏散通道寬度不足、無法保障室內受災人員全部通過疏散通道安全疏散時，可選擇在建筑室內空間內增設安全疏散通道，在疏散通道內設置2個及更多通向疏散樓梯間的安全出口，并根據建筑使用情況來計算最佳的安全疏散通道面積。如此，當出現建筑火災時，受災人員可以躲避在安全疏散通道內，等候消防人員救援。此外，在疏散寬度改造環節，必須根據建筑使用情況來準確計算疏散人數、百人疏散寬度、疏散距離等參數，把參數值導入特定計算公式中，計算老舊高層住宅建筑改造后的實際疏散寬度，確定疏散寬度達標后，再把改造方案投入實施。

2.3 建筑結構改造

相比于新建高層建筑，老舊高層住宅建筑存在混凝土結構老化嚴重、防火涂層脫落老化的問題，導致構件實際耐火極限有所減少，同時，部分老舊建筑的耐火極限并未達到現行防火設計規范要求。對此，需要對建筑結構進行改造，重點增加構件防火極限與強化結構防火性能，具體可采取結構加厚、增設分隔墻、修補構件破損部位三項措施，具體如下。

(1)結構加厚 對于鋼筋保護層厚度不足或是表面防火涂層脫落的建筑構件，需要在構件表面包裹防火材料、重新涂刷防火涂層以及增設防火板，這雖然會減小高層住宅建筑的室內可用面積，但卻可以顯著改善結構防火性能、延長構件耐火極限。

(2)增設分隔墻 在建筑內部設置若干分隔墻，可使用輕鋼龍骨石膏板作為分隔件，在隔墻內部填充巖面等防火材料，使得分隔墻具備一定程度的防火阻燃能力，當出現建筑火災時，通過分隔墻可以降低火勢蔓延時間，控制火勢，為消防救援爭取寶貴時間。

(3)修補構件破損部位 對于表面嚴重破損、形成開裂等質量缺陷的建筑構件，需要根據非構件破損情況、質量通病類型來選擇相應的修補措施，恢復構件最佳狀態，避免因此影響到結構防火性能和構件耐火極限。例如，對于混凝土結構水化學侵蝕、磨蝕、外力撞擊而形成的表面破損缺陷，需要鑿除缺陷部位混凝土，保持開鑿面平滑、潔凈狀態，在原位澆筑高標號細石混凝土，或是使用環氧砂漿、干硬性砂漿等材料進行填補。

2.4 消防排煙系統改造

火災會產生大量有毒氣體，阻攔煙氣進入疏散通道和其他非著火區域，避免由于有毒氣體產生導致人員出現昏厥、意識模糊等問題。所以，要重視防排煙系統的升級改造，從機械排煙方面著手，在建筑屋面等部位安裝若干臺排煙風機，并在防火分區內安裝獨立煙道，設置好排煙口，經過排煙管道與排煙口，持續把室內有毒煙氣排放到室外，要求排煙風機的排煙量保持在60m3/及以上。同時，為提高排煙系統自動化水平，可選擇在排煙直觀上加裝防火閥，持續感知煙氣溫度，在溫度達到280℃后自行關閉防火閥，排煙風機停機。

此外，在排煙口處安裝煙霧探測器，將探測器和排煙風機接入控制系統當中，由探測器持續檢測排煙口處的空氣質量與煙霧濃度，由系統后臺對比信號所轉換數字量與整定值，當發現排煙口處煙霧濃度超標時，系統自動向排煙風機下達開啟指令，啟動風機持續向室外排出有毒煙氣。隨后，在探測器檢測到煙霧濃度低于整定值時，系統則向排煙風機下達關閉指令，從而實現消防排煙系統自動控制的目的。同時，工作人員也可通過消防聯動控制器來手動控制排煙風機開啟、關閉，以此來應對探測器失靈等突發狀況。

2.5 滅火器改造

考慮到部分老舊高層住宅建筑存在滅火器過期、數量不足和滅火劑種類單一的問題，需要對建筑滅火器配置情況進行全面調查，統計滅火器數量與種類，根據建筑情況與遵循現行設計規范，補充滅火器數量，根據建筑火災種類來選擇滅火器種類。例如，對于滅火器數量問題，在高層建筑各樓層或是單個計算單元內配置2具～5具滅火器，在便于取用、不存在視線障礙的位置擺放滅火器，要求最不利點處于1具及以上滅火器的有效保護范圍之內。而對于滅火器種類問題，根據建筑火災種類加以選擇。

2.6 自動報警系統改造

對于自動報警系統改造問題，應從探測器種類選擇、位置設計兩方面著手。其中，對于探測器種類選擇問題，在建筑內部配置感光型、感溫型、感煙型、氣體型、復合型等多個種類的探測器，在溫度、煙霧濃度等任意一項參數的探測值超過警戒值時，都將自動發送報警信號，以此來提供火災報警精度。同時，為降低消防改造成本，并解決老舊高層建筑室內可用空間有限、無法為大量探測器提供空曠安裝位置的問題，可選擇配置復合型火災探測器，如煙溫一體探測器，同時探測所處環境的室內溫度與煙霧濃度變化情況。對于位置設計問題，優先在走道頂棚、房間吊頂等空曠、四周開闊部位安裝探測器，禁止在四周放置遮擋物，根據探測器實際探測范圍來設定探測器數量與相鄰探測器間距，避免形成火災探測盲區。

3 結 語

綜上所述，為最大程度保障老舊高層住宅建筑的使用安全，降低火災事故出現頻率，把建筑火災受損程度控制在可接受范圍內。應針對老舊住宅問題提高重視程度，檢查老舊住宅的消防安全問題，遵循實際出發原則，根據各處老舊建筑實際使用情況與消防安全隱患，并采取科學的消防改造措施，保證老舊住宅人員安全，督促后續消防改造工作的落實。