上海中心城区既有高层住宅增强火灾疏散避险能力技术刍议

■ 刘群星 Liu Qunxing

0 引言

上海城市建设中，高层住宅建筑占据了很大的比重，在解决上海居民的住房问题，提高居民生活水平，改善居民生活质量方面起到了很重要的作用。

截止2010年的统计数据，上海目前一共有20 579幢、总建筑面积21 911万m2的高层建筑，其中主要为住宅建筑，主要分布于中心城区内。

最早在上世纪30年代，上海土地增值，兴建了一批现代化高层公寓建筑，如毕卡迪公寓、峻岭公寓、华业公寓、南昌公寓、常德公寓、培文公寓、泰兴公寓、淮海公寓和枕流公寓等等。

后自1972年起，上海又开始建造高层住宅，层数一般为1l～16层。第一批高层住宅是结合上海旧区改造进行建造的，总体上沿城市道路行列式布置，如漕溪北路高层、康乐大楼、华盛大楼、陆家宅高层等。

改革开放的80年代，高层住宅已成为上海住宅建设的重要组成部分。自1981年到1990年全市共建高层住宅130多幢，其中较高的有30多层，建筑面积130万m2。

根据1997年的统计数据，在2 258幢、总建筑面积3 524万m2高层建筑中，住宅有1 590幢(占68%)，建筑面积2 078万m2(占59%)。

2010年的统计数据表明，在全市20 579幢、总建筑面积21 911万m2的高层建筑中，高层公寓占了17 961万m2，占全部高层82%，比1997年的比重更大，住宅日益成为高层建筑的建设主流。

在上海目前的高层建筑中，建成时间超过10年的房屋占到了很大的比重。从图 1的数据中可以看到，2002年以前建成的高层建筑占到目前高层建筑总数量的24%，占据总面积的38%，这类房屋由于其自身的特点，在分析研究时要与后期建造的房屋有所区别。

上海的高层住宅建筑，主要分布于中心城区。分布最密集的是原黄浦区、静安、卢湾，原南市次之，其他各区除相对集中于某一地区外，基本上是呈现随机漫布状态。

从图 2中可以看到，截至2010年，上海中心城区不足全市总面积1/20的土地上容纳了上海接近半数的高层住宅，如果从面积上统计，这个比率达到53%。

“中心城区既有高层住宅”主要是指建成10年以上(2002年以前竣工)，位于中心城区的的8层以上的居住类房屋。中心城区指的是浦西部分，即：黄浦、卢湾(原)、徐汇、长宁、静安、普陀、闸北、虹口和杨浦9个区，不包括浦东新区中心城区部分。

1 消防存在的主要问题

位于中心城区的既有高层住宅由于建造年代、居民人口结构、设计标准理念等方面的原因，在建筑上有一些共同特点，造成在火灾中遇险人员消防救援、疏散避险方面，存在的问题也有一些共性，正是这些共性使得这些既有高层住宅在火宅中疏散避险能力存在一些缺陷。

1.1 建筑密集，间距较小

据2010的上海市住房保障和房屋管理局发布的年报统计资料测算，静安区高层建筑密度达到63.0幢/km2，建筑面积2 145 000m2/km2；黄浦区的密度达44.3幢/km2，建筑面积972 000m2/km2；徐汇区的高层建筑密度为40.4幢/km2，建筑面积132 000m2/km2。

如此之高的建筑密度，带来建筑物间距较小、小区内道路狭窄等问题，交通在紧急状况下面临阻塞拥堵的危险，影响外部救援能力发挥；容易造成消防救援延误、贻误灭火良机等救援问题。这种由于城市深度发展形成的消防安全隐患在近年一些城市灾害中已有发现，需要及时寻找相应的对策。

1.2 人口集中，老龄化严重

高层住宅的高度密集必然带来人口的高度集中，而且在上海这样一个国内较早进入人口老龄化的城市，人口结构向两端倾斜的趋势在短期内也无法避免。

在2004年一次对上海中心城区高层住宅的随机抽样中发现，家中有老人和儿童的占54%，其中有60岁以上老人的占26.4%，有12岁以下儿童的占6.9%，两者均有的家庭占20.7%[1]。

这样的人口密集、老少两端较重的居民人口结构，给火灾中疏散避险带来很大的压力。一方面老人和未成年的孩子在行动能力上与成年人有较大差距，降低疏散速度，自救能力不强；另一方面，人口中缺乏大量有效的中坚力量，初期灭火、互助互救的能力也被大大削弱。

1.3 设计理念和标准存在局限

上海上世纪90年代末期以前建造的高层住宅平面上以长廊式、井字型、十字型、Y型、蝶型等形式为主，住宅的核心筒和户内的交通面积被尽可能精简压缩，每层住宅一般6～8户。这些平面设计是和当时的高层住宅设计理念密切相关的。

这样的高层住宅平面设计，在实际使用中要求公共空间、交通面积得到更多的利用，在单位面积内承载更多的人口，无形中削弱了火灾中逃生避难的机会。

此外，上海中心城区部分既有高层消防设施在防火设计上与后期建筑的设计标准，也存在一定的差异，配备有所欠缺。在1995年，建设部批准了《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)，该规范在2005年进行了修订。2005年，建设部又批准《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140-2005)，同时废止了原《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ 140-90)。

在1995年前和1995年至2005年之间设计建造的房屋，在防火设计的标准上，就与当前的防火设计存在一定的差距，特别是关于消防竖管布置、消防栓设置等内容，有一些明显的差异。这些差异使得既有的高层住宅在火灾初期消防扑救方面，与后期新标准体系下设计的高层住宅相比，存在“先天性”的不足。

1.4 消防设施设备老化陈旧

上海中心城区的很多既有高层住宅，建成时间超过10年，部分房屋房龄甚至达到40年。在建成使用的过程中由于缺乏有效的维护，部分消防喷淋设施陈旧，部分设备老化，消防器材缺失，存在消防安全隐患。

2011年中，在原卢湾区对区内既有高层住宅的消防设施抽检过程中发现，区内部分既有高层建筑内消防设施损坏严重，形同虚设，系统配套不全，几乎无法使用。一些消防泵陈旧腐蚀，不能正常启动运转，有的大楼经几次装修改造后将管道截取，使管道上下不通，根本无法使用；一些老大楼的室外水泵接合器早已被拆除废弃，也有一些建筑的自动水喷淋系统没有设置水流指示器和湿式报警阀，自动系统成了手动操作系统。

建筑物内的消防设施、设备是火灾中自救的一道有效屏障，能够将火源迅速及时地处理，把火灾的影响降到最低。这些设施、设备逐年老化陈旧，不能按期维护、及时更新的话，一旦遇到火情，将给灭火、救援、疏散工作带来很大的困难，增加不必要的损失。

2 解决方案

针对上海中心城区既有高层住宅密度较高、人口较密、设计标准存在局限、设施设备老化陈旧等问题，可以通过日常管理、房屋修缮改造和消防集中整治等措施，加强居民逃生意识的宣传培训，对消防设施设备、建筑疏散避难措施进行更新改善，延长有效救援时间，提高火灾中居民逃生机会，降低火灾中的生命、财产损失。

2.1 定期演习培训，提高人员疏散避险意识和能力

有计划的安排居民定期进行消防演戏训练，可以有效地提高人员疏散避险意识和能力，一旦发生紧急事件，完整的疏教计划可以有条不紊的进行，达到安全疏散的目的。

演习的目的在于内部人员、大楼管理人员、楼宇安全设备以及当地消防部门相互协调，其次研究疏散行为，采集数据样本。内部人员需要熟悉报警装置、警报和话音指令的内容、主要疏散设施(包括楼梯、电梯、避难间)的位置、辅助疏散设备的位置和操作方式。大楼管理人员的训练尤为重要，他们包括专职的保安、服务员和消防巡视员。

管理人员的决策必须正确、果断才能获得疏散人员的信任，维持好现场秩序，有效疏导人群。因此，对于危险性大的高层建筑和人员密度大的高层住宅必须进行定期疏散演习，并根据研究结果调整疏散计划[2]。

2.2 更新消防设备、设施、器材，确保建筑消防能力

更新既有高层住宅的消防设备、设施、器材，应参考目前的《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑灭火器配置设计规范》对辖区内既有高层住宅消防设施、设备、器材等进行了针对性的改造更新，改造更新包括如下内容：

(1)既有消防设施的更新。这些更新工作包括调换消防立管、支管、消火栓、消防箱、水带、阀门、减压阀、消防结合器；启泵按钮及启泵线、控制柜，对既有的消防设施进行全面的更新。

(2)既有设施的定期保养维护，包括对消防水泵等进行维修保养，对部分存在安全隐患的墙体和墙面进行修补等工作。

除此之外，按照现行的建筑消防管理的相关制度，定期对消防设施、设备、器材进行定期检查，对老化失灵、破损报废的设施进行维修更新，淘汰过期、失效的消防设备，并及时更新补充，确保防火设施、设备安全有效。

2.3 增加疏散逃生渠道

在既有高层建筑的逃生设计中，还应结合建筑目前自身的实际情况，在此基础上有效地拓宽既有高层建筑疏散逃生的渠道，可以提高火灾中的居民的生存几率。这些拓宽渠道的方法包括电梯疏散和合理疏散路线设计。

(1)电梯疏散。电梯作为高层建筑中最常用的交通工具，尽管电梯在火灾情况下使用具有一定的危险性，但是对于高层建筑而言，电梯在人员疏散方面具备运输量大、运送时间短，疏散速度快，有利于人们疏散路线的辨认等显著优点。

利用电梯作为火灾中的疏散渠道，具有很强的实用性和可操作性。在既有高层住宅修缮改造、电梯维护更新过程中，如果能够采取一定的技术保障措施来提高电梯本身的安全性能，在充分认识火灾发展蔓延规律的基础上，制定合理可行的火灾应急疏散方案，就可以在一定程度上降低火灾对电梯安全性能的影响。这样，电梯就可以在人员疏散时发挥积极重要的作用[3]。

(2)合理设计疏散逃生路线。既有高层住宅在平面设计上与当前的标准和理念有一定差别，而且不同的既有高层建筑的平面布置、竖向交通也不尽相同，因此，火灾中的疏散逃生线路不能简单的套用当前设计建筑内交通线路模式，需要进行针对性个性化的疏散线路设计。

此外，建筑物一旦起火，此种状态下人员的行为决策有别于常人的行为，疏散者通常会以直觉做出最迅速的决断。为了让遇险人员能够迅速而有秩序地逃离火灾现场，首先应掌握火灾时人员的行为特点，在疏散路线设计时即详加考虑，务必使疏散路线明快、简短又安全，而后在辅以各种避难设备，以诱导人员安全脱离现场。

在对既有高层住宅进行疏散逃生线路设计时，应根据建筑的平面和竖向特点，注重“直觉”及“万全”的原则，以符合人类避难逃生的本能，适应既有高层住宅的具体情况。所谓直觉是指配合逃生者凭直觉所采取的行动；而万全则讲的是“二方向避难原则”，务必使逃生者可以在不必选择的情况下，进行疏散。

2.4 增加高层住宅火灾临时避难空间

在火灾中，必然会有一些行动迟缓、逃生不便的人群，无法迅速自主逃离火灾现场，需要临时避险，等待救援。在上海既有高层住宅中，由于人口密集，且人口结构中两端比重较大，这类临时避险空间的需要显得更为突出。

按《高层民用建筑设计防火规范》要求，当高层公共建筑高度超过100m时，要求设置避难层(间)，其避难层(间)的设置要求相当严格，无论是通风防烟、还是阻止火势侵入，都有严格的防火灭火措施。在既有高层住宅中可以参考这一思路，在修缮改造时，通过设置共同的避难间和改建、利用阳台避难的方法，增加高层住宅火灾中的临时避难空间，争取救援时间，赢得更多的生存机会。

共同的临时避难空间要考虑防烟、排烟、喷淋保护、接入闭路电视和通讯系统，除此之外，其位置不能干扰正常疏散线路。

改建利用阳台作为预留避难空间，除了需要注意改建阳台时采用材料的耐火等级、燃烧性能、门窗密闭防火性能外，还可以阳台配备救生缓降器、逃生绳(墙体预埋扣件接口)、带声光报警功能的应急强光手电、消防过滤式自救呼吸器等装备，提高阳台在作为火灾避难空间时的自救逃生作用。

3 结语

上海中心城区内高度密集的高层住宅容纳了大量的城市人口，这些人口中包含了比重较大的老年人和未成年人。部分高层住宅由于建造年代久远，设计理念和标准存在一定的时代局限性，消防设施、设备、器材老化陈旧，存在一定的消防隐患；一旦发生火情，外部救援能力可能由于条件限制难以发挥，内部自身自救疏散能力也存在欠缺，容易形成较大的生命财产损失。

在目前中心城区既有高层住宅的实际情况下，借助于日常维护、房屋修缮改造、消防集中整治的契机，通过对居民、大楼管理人员定期进行演习培训，更新消防设施、设备、器材，拓宽火灾疏散逃生渠道，设计合理逃生线路，增加火灾临时避难空间等方法，可以有效增强既有高层住宅的疏散避险能力，改善大楼消防能力现状，提高居民居住的消防安全水平，一定程度上保障居民生命、财产安全，创造和谐、稳定、健康、安全的城市生活环境。

[1]王凌东.阳台在高层建筑火灾中阻隔火灾烟气的研究.重庆大学硕士学位论文,2005,18.

[2]伍东.高层住宅建筑火灾情况下人员安全疏散研究.天津理工大学硕士学位论文,2009,33-37.

[3]唐春雨.高层建筑火灾情况下电梯疏散安全可靠性研究.西安科技大学硕士学位论文;2009,24-27.