孙德江
【摘 要】城市综合体的出现符合当代城市建筑空间复合化、立体化的趋势,也带来了建筑防火、安全疏散和火灾扑救的新问题。城市综合体内部功能和空间复杂、火灾荷载大、人员复杂,容易形成火灾,而且火灾发生后疏散不易,容易造成严重的人员伤亡和经济损失。本文通过分析城市综合体的火灾危险性,结合建筑学、行为心理学研究火灾中人员疏散特点,重点就城市综合体火灾的救人方法和途径进行了研究和探讨。
【关键词】综合体;火灾;救人;方法
大型城市综合体是集合城市中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通等多种功能为一体的综合性场所,与一般的商业性建筑相比较,具有体型大、空间高、装修等级高、使用功能多等特点,建筑面积可达数十万平方米,甚至百万平方米。近年,全国大型城市综合体发生特大火灾的起数呈逐年增加的趋势,造成火灾直接财产损失占火灾总损失的比例越来越大,大型城市综合体往往是高层建筑、大型地下工程、大跨度大空间建筑的集合体,消防部队的灭火救援工作面临严峻考验和重大挑战。笔者通过介绍综合体火灾案例,分析城市综合体的火灾危险性,结合建筑学、行为心理学研究火灾中人员疏散特点,重点就城市综合体火灾的救人方法和途径进行研究和探讨。
一、城市综合体概述
综合体类建筑最初来源于西方。根据《美国建筑百科全书》的定义,建筑综合体是在一个位置上,具有单个或多个功能的一组建筑。《中国大百科全书》中作了如下定义:“综合体建筑(building complex)是指由多个使用功能不同的空间组合而成的建筑,……有两种类型,一种为单体式,即只有一座建筑;一种是组群式,有多座建筑物。根据使用性质,典型的城市综合体有商业综合体、交通综合体、娱乐综合体、居住综合体、会展综合体、办公综合体等。
城市综合体的建设对于调整城市空间结构、减少交通负荷,改善整体工作质量都具有积极的作用。伴随着新型城镇化建设,大型城市综合体(尤其是商业综合体)在全国各地迅速发展扩张。与其迅猛发展的形势相脱节的是,城市综合体的基础设施和管理服务中仍存在重重隐患。这些建筑在火灾发生之前,都是正常运作的模式,其建筑设计和防火设施都符合国家相关规范要求。但火灾的发生并没有因为先进技术手段的推广和防火理论的发展而有所减少。相反,在相对比较复杂的建筑环境中,常常发生伤亡更严重的事件,城市综合体正面临着这个问题。
二、城市综合体火灾危险性分析
(一)装饰材料多,火灾荷载大,火灾烟气的致命性。
绝大多数城市综合体为达到舒适豪华的要求,采用大量可燃易燃材料进行装修装饰,如地面墙面吊顶和隔断等大量使用木材胶合板、纤维板、地毯、各种装饰织物等,这必然增大火灾荷载,一旦发生火灾,不但燃烧猛烈,蔓延迅速,易形成立体燃烧,而且释放出大量有毒气体,容易造成大量的人员中毒或窒息死亡。烟气问题对于大型城市综合体而言,危害将更加放大。综合体类建筑的空间层次变化多、流线复杂,烟气蔓延则相对难以控制,逃难人群也更容易迷失。
火灾中最致命的因素就是烟气,烟气对避灾人群的危害主要来自三个方面——毒气、高温、遮蔽作用。实例和火灾统计的结果表明:火灾死亡人员大多数是因在毒气中昏迷后窒息而死。烟气所带的超高温也是人员伤亡的元凶之一,烟气在瞬时轰燃后温度可达到500℃,烟气的高温会使受困人员昏厥和灼伤。烟气的遮蔽作用是人员疏散的首要阻碍,即使对环境比较熟悉,出于恐慌状态的人群也很难找到正确的逃生路线,而盲目奔逃致使局面更加混乱,带来更多伤亡。更致命的是,烟气的遮蔽严重影响消防救援人员的搜救工作。
(二)用电设备多,用火量大,火灾热辐射的高危性。
大型城市综合体常采用照明灯具、大功率空调设备、计算机音控设备等多种用电设备,而且线路复杂,耗电量大。大型城市综合体的厨房、锅炉房等固定的用火部位,液体气体燃料泄漏或用火不慎易引发火灾,维修施工时使用明火和进行电焊、气割时违反操作规程等易引发火灾。
热辐射对逃生和救援通道有着无形的封闭和破坏作用。当辐射热很强时,即使没有明火接触,距离燃烧物品有一段距离的可燃物品也会被引燃。这就是火场中常发生的轰然现象,表现为整个空间内大火剧烈燃烧。在这个过程中,建筑内温度会短时间内从400℃-500℃飙升至800℃-900℃,局部甚至达到1100℃。因此,在大型城市综合体连接空间丰富、建筑密度高的条件下,更需要注意防止火灾辐射热造成的轰然危险,必须第一时间对综合体中的大面积封闭空间(如剧院、展览厅、儿童游艺室等)进行搜救,对相邻建筑进行冷却保护。
(三)人员密集、空间复杂,恐慌引起踩踏的易发性。
大型城市综合体中人员成分复杂,且人员密度高、流动性大。据统计:一般大型城市综合体每天的人流量可达20万人次,营业时间的顾客量每平方米可达5-6人,一旦发生火灾,人员恐慌拥挤,秩序混乱,如疏散通道不畅通,疏散诱导系统设计不到位或者损坏,疏散路径的距离过长导致人员不能及时逃离火场,就极易造成群死群伤的恶性事故。
火灾通常会使受困人群陷入非理智状态中,常常呈现出一种群体非正常行为,其一般特征就是恐慌。群体恐慌行为所带来的严重后果就是踩踏事故。踩踏虽然不是火灾本身对人体的直接伤害,但是其仍然造成了人的伤亡。根据事实经验,踩踏事故的发生在室内和室外都会发生,主要取决于人群密度。
三、城市综合体火灾疏散救人的途径和方法
(一)建筑学和行为心理学对综合体火灾疏散救人的启示
1、空间组织与功能分区对疏散的影响。城市综合体的空间组织模式主要有5类:线型、辐射型、环型、复合型、单元型。不同的空间组织模式下的建筑综合体空间,具有不同的空间导向性和识别性。根据人们在疏散状态下的趋光性、向阔性的行为特征,疏散逃生前期人们更倾向于向中庭、休息空间、开放空间汇聚。建筑综合体把不同性质和类型的建筑集中为一体,功能的分布方式不同会导致人员分布的差异,这样就会导致火灾发生紧急疏散时,分布在建筑平面不同位置的疏散口、疏散楼梯受到的压力不同。商场、展馆等区域由于人员过于密集,在疏散过程容易引发挤压踩伤事件,增加伤亡。
2、空间认知和熟悉程度对疏散的影响。对环境的熟悉程度是一个影响建筑综合体中人员疏散寻路的很重要的因素。人们在疏散状态下倾向于选择熟悉的路线进行逃生,熟悉会让人们感觉更有信心。很多情况下人们会忽略那些被认为是最明显的、最有效的疏散口,这是因为正常状态下人们对建筑的使用习惯会对疏散时的路线选择产生很大影响,建筑的主要出入口、自动扶梯,在疏散时是被使用最频繁的,甚至会造成拥堵而严重影响人员的疏散。
3、灾时群聚现象对疏散的影响。火灾发生时,当受灾者面临烈火威胁生命安全时,群聚现象似乎可以起到减少惊慌和恐惧的作用。在以往很多建筑综合体的火灾案例中都普遍存在着群聚现象,人员的疏散很多时候是一种团体反应,人们更多的是倾向于成群而不是独自的采取行动。群聚体内人们的活动特征有两方面,一个是相互模仿,一个表现为从众。两者都容易引起群聚体内的集体恐慌情绪,形成混乱的、非理性的逃离,形成更加危险的局面。
(二)疏散救人的途径
城市综合体火灾中的疏散救人行动,不仅要考虑救人行动的及时性和所采用方法的可行性,更重要的是应考虑所采用方法的安全性和救人的速度,必须根据起火建筑的实际情况和周围环境情况,以及火势对被困人员的威胁等情况综合考虑,利用最便捷、最安全的途径来进行。一般情况下,可以考虑选择以下途径进行疏散救人:
1、利用直通室外的安全出口各种楼梯间(如:普通楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间、室外楼梯等)、消防电梯、避难层等疏散救人。
2、利用举高消防车及其它登高设备(如擦窗机)、消防梯、缓降器、安全绳、绳索抛投器等建立人员疏散通道疏散救人。如果被困人员所处位置在10米以下,还可以使用救生气垫救人。有条件的可以利用直升飞机救助高层建筑屋顶上的被困人员。
3、利用建筑的窗户、连廊、天桥、屋顶等疏散救人。另外,还可以对妨碍疏散救人的门、窗、墙体等进行破拆,开辟人员疏散通道疏散救人。
4、加强疏散救人方法和途径的创新,可考虑增加借助外部装备力量进行疏散救人。例如美国发明了袖珍降落伞,使用时,将锁扣固定在物体上,套上背带下滑;日本发明自垂救生索,与建筑内的消防控制室连在一起,绳索安装在每个窗的外墙上框部,一旦发生火灾,只要消防控制室一有动作,绳索便自动脱垂在窗口形成救生路线。
(三)疏散救人的方法
1、引导疏散。首先启动应急广播系统,稳定遇险人员情绪,指引人员疏散方向。同时,要求起火单位工作人员按预案有序展开疏散工作。消防指战员利用声音、灯光、字画、演示等方式告知被困人员要镇静,不能乱跑,要等候救助,稳定被困人员情绪,并组成救人小组深人火场,引导被困人员利用消防电梯或沿疏散楼梯等疏散遇险人员,必要时要对遇险人员进行简单防护。
2、救助疏散。对失去行动能力的遇险人员,如老弱病残或受伤人员,采取背、抬、抱等方法进行救助;对一时无法疏散的遇险人员,应为其提供简易的防护面具等。从外部利用消防梯、软梯、举高消防车以及救生绳索、救生气垫等营救被困人员;在楼层较低、待救人员较多的情况下,也可上抛救生绳,让其利用绳索自救。当疏散楼梯被烟火封堵时,消防人员应及时进行破拆,开辟救生通道。破拆点应尽可能选择单皮墙或其他便于破拆的部位。
3、紧急避险疏散。当疏散通道被烟火严重封堵且外部救人措施也无法实施时,可采取各种如喊话、电话通知等措施,将遇险人员转移至屋顶、毗邻建筑的平台、避难层等相对安全区域的措施。再通过直升机、举高车或防烟楼梯间等将被困人员救出。对综合体中高层建筑部分,可将着火单元内的遇险人员,引导到建有横向疏散阳台、连廊、天桥的楼层,通过这些疏散通道将遇险人员转移到另一个单元内,然后,由室内楼梯或电梯将遇险人员疏散到地面。对综合体中商场、展馆等大空间部分,应迅速将处于烟火严重围困中的遇险人员分批救出危险区域,采用接力的形式使遇险人员先脱离险境,并尽可能地缩短遇险人员在危险地段停留的时间和营救的间隔时间,然后再采取其它措施将被困人员救出。对综合体中地下空间部分,应实施梯队救人。第一梯队深入地下空间搜寻遇险或被困人员。发现救助目标后,根据受害程度做好识别标记和安全防护。第二梯队根据标记进行分类处置,利用担架或徒手将被困人员输转至地面临时救护站点。第三梯队根据救援现场实际需要,作为搜救被困人员的预备梯队,也可参与输转受伤人员,形成接力输转。