老旧高层住宅建筑的消防改造探讨

花 明

(江西方博建筑工程有限公司，江西 南昌 330000)

近年来，随着城市现代化步伐的加快，为缓解用地矛盾，高层建筑建设数量逐年稳定增加，高层建筑成为了城市主体建筑类型。与此同时，多数老旧建筑受到设施设备老化等因素影响，形成消防安全隐患，当出现建筑火灾时难以快速扑灭初期火势，由此造成严重损失。如何妥善处理老旧高层住宅建筑消防安全问题，取得理想的消防改造成果，是现阶段工作重点，本文就此开展研究。

1 老旧高层住宅建筑存在的消防安全问题

1.1 原有设计不符合现行规范要求

近年来，随着建筑层数增多与体量增大，为满足现代高层建筑的安全使用需要，我国颁布多套有关消防设计的新规范准则，旧有消防设计规范被废止。与此同时，老旧高层住宅建筑在建设阶段遵循旧有设计规范，建筑防火间距、扑救场地、安全出口个数、消防车道等均未达到新规范准则的要求，形成消防安全隐患。

以建筑防火间距为例，在旧版《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)中，把建筑与裙房的防火间距规定为9m。而在新版《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)中，以裙房耐火等级作为建筑、裙房防火间距的设计依据，在裙房防火等级为三级与四级时，要求高层建筑、裙房的防火间距不小于11m和14m，在裙房防火等级为一级、二级时，仍旧把防火间距保持在9m及以上。此外，随着城市发展进程的推进，部分老旧高层住宅建筑周边区域都新建了大量的建筑物、构筑物与市政基础设施，在一定程度挤压了扑救场地空间，扑救场地的长度、宽度与面积有所减少，当出现建筑火灾时，可能阻碍消防救援工作的开展，如消防车无法顺利驶入扑救场地。

1.2 消防设施设备老化严重

在老旧高层住宅建筑使用期间，随着时间推移，所配置消火栓、灭火器、自喷水管道、消防泵等设施设备长时间未得到使用，受到设备自身老化、外部环境侵蚀影响，多数消防设备的使用性能均出现明显下滑现象，部分消防设备无法有效使用，难以在出现建筑火灾时有效、快速扑灭初期火势，也不利于引导室内滞留人员快速疏散，常见消防设备受损问题包括灭火器过期、湿式自喷管道无水、安全疏散指示灯损坏、防火门闭门器损坏、消防泵无法启动等。例如，在某老旧高层住宅建筑项目中，经过现场实地查勘发现，该建筑火灾自动报警系统中的部分探测器出现探测精度下滑、损坏的问题，在建筑室内空间中形成火灾探测盲区，无法第一时间发现、报警探测盲区内出现的建筑火灾。

1.3 建筑结构耐火等级偏低

受到时代限制，部分老旧高层住宅建筑在拟建、在建时期的防火设计规范要求较为宽松，仅要求一级耐火等级建筑的耐火极限不小于1.5h，在建筑火灾持续时间较长时，容易出现建筑结构失去稳定性、完整性与绝热性的问题，如出现承重构件坍垮、分隔构件形成穿火空隙与穿透性裂缝，这不但会危及到建筑物结构整体安全，还无法有效将火势阻挡在特定区域内。相比之下，在《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)中，对高层建筑耐火极限标准进行调整，对于高度在100m以上的民用建筑，要求楼板等建筑构件的耐火极限在2.00h及以上，对建筑结构耐火性能提出更高要求，老旧高层住宅建筑的结构防火能力有待强化。

1.4 现有疏散体系不符合标准

在疏散体系方面，老旧高层住宅建筑普遍存在疏散楼梯不达标、疏散宽度不足两项问题。其中，疏散楼梯不达标问题在于，没有设计防烟楼梯或是封闭楼梯作为疏散楼梯，楼梯间设置形式并未达到相关设计规范要求，同时，还存在部分疏散楼梯缺乏正压送风条件的问题，仅采取自然排烟方式，受灾人群通过疏散楼梯向外疏散时，由于楼梯内部烟雾含量超标，容易出现方向混淆、晕厥等问题，造成不必要的人员伤亡。而疏散宽度不足问题在于，楼梯段与疏散通道的实际宽度未达到现行设计规范要求，当出现建筑火灾时，受限于较窄的疏散通道，容易出现受灾人群拥堵、踩踏现象，难以在约定时间内有效疏散建筑内部受灾人群。同时，部分老旧高层住宅建筑由于管理不当，还存在着疏散通道堆放杂物的情况，进一步减少了实际疏散宽度。

2 老旧高层住宅建筑的消防改造措施

2.1 消火栓系统改造

2.1.1 间距改造

考虑到部分老旧高层住宅建筑存在着消火栓数量不足、间距不合理的问题，无法在建筑任意部位同时到达两股充实水柱。对此，需要根据高层建筑实际情况，遵循新版规范要求，在公式中导入水带折减系数、水枪充实水柱长度、水带长度等参数，计算消火栓保护半径，在其基础上判断建筑现有消火栓数量、消火栓间距是否达标，应根据住宅的具体情况合理设置和调整消火栓之间的距离，应保证每个楼层都能够同时达到两股水柱必要时增设消火栓与调整相邻消火栓间距，确保建筑各楼层的任意位置都可同时到达两股水柱。

2.1.2 压力改造

对于消火栓系统压力改造问题，具体从消防水泵、栓口压力两方面着手。第一，在消防水泵方面，在采取高压或是临时高压消防给水系统时，应设置主消防泵和备用泵，要求备用泵工作压力不低于最大一台消防泵，把泵零流量压力控制在1.2倍～1.4倍设计压力值，并在出流量为1.5倍设计流量时要求出口压力保持在65%设计工作压力及以上，同时，在室内消防给水流量不超过10L/s、室外消防给水设计流量不超过25L/s的情况下，可选择不设置备用泵。第二，在栓口压力方面，一般情况下，把栓口动压控制在0.5MPa以内，要求最不利点栓口动压不得低于0.25MPa，在栓口动压超标和3层及以下建筑楼层内额外加装减压、稳压装置。同时，在特殊情况下，可以把栓口动压最大值上调至0.7MPa以内，要求最不利点栓口动压在0.35MPa及以上，使用增压装置来调节栓口动压值，如加装有效容积在150L及以上的气压罐。

2.2 消防疏散体系改造

2.2.1 疏散楼梯

根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)规定，对于层数在6层及以上的建筑物，必须设置封闭楼梯间，在楼梯、走道间隔部位加装乙级或甲级防火门，除去出入口与外窗部位外，禁止在封闭楼梯间其余部位预留、开凿孔洞。同时，对于建筑高度在33m及以上的住宅建筑，必须设置防烟楼梯，在封闭楼梯间内部设置机械排烟装置与消防应急照明灯具，并设置防烟前室，安装乙级及以上防火门，保证防火效果。

2.2.2 疏散宽度

对于老旧高层住宅建筑实际疏散宽度不足的问题，可以从结构拓宽、扶手更换、规划人员疏散临时安全区域三方面着手。第一，在结构拓宽方面，在不影响土建结构性能与建筑使用安全的前提下，对疏散通道、疏散楼梯两侧墙体加以削薄扩宽处理，调整两侧墙体尺寸，对墙体进行加固处理，从而在疏散通道、楼梯两侧部位形成额外空间，用于增加实际疏散宽度，但此项方法不适用于疏散通道与疏散楼梯两侧分布承重结构的建筑工程。第二，在扶手更换方面，在老旧高层建筑使用常规楼梯扶手，且楼梯段净宽度不达标的前提下，需要拆除原有楼梯扶手，在原位安装新型的薄型扶手，可以增加少量的楼梯段净宽度，此项措施也可搭配结构拓宽等其他改造措施一同实施。第三，在规划临时安全区域方面，在疏散通道宽度不足、无法保障室内受灾人员全部通过疏散通道安全疏散时，可选择在建筑室内空间内增设安全疏散通道，在疏散通道内设置2个及更多通向疏散楼梯间的安全出口，并根据建筑使用情况来计算最佳的安全疏散通道面积。如此，当出现建筑火灾时，受灾人员可以躲避在安全疏散通道内，等候消防人员救援。此外，在疏散宽度改造环节，必须根据建筑使用情况来准确计算疏散人数、百人疏散宽度、疏散距离等参数，把参数值导入特定计算公式中，计算老旧高层住宅建筑改造后的实际疏散宽度，确定疏散宽度达标后，再把改造方案投入实施。

2.3 建筑结构改造

相比于新建高层建筑，老旧高层住宅建筑存在混凝土结构老化严重、防火涂层脱落老化的问题，导致构件实际耐火极限有所减少，同时，部分老旧建筑的耐火极限并未达到现行防火设计规范要求。对此，需要对建筑结构进行改造，重点增加构件防火极限与强化结构防火性能，具体可采取结构加厚、增设分隔墙、修补构件破损部位三项措施，具体如下。

(1)结构加厚 对于钢筋保护层厚度不足或是表面防火涂层脱落的建筑构件，需要在构件表面包裹防火材料、重新涂刷防火涂层以及增设防火板，这虽然会减小高层住宅建筑的室内可用面积，但却可以显著改善结构防火性能、延长构件耐火极限。

(2)增设分隔墙 在建筑内部设置若干分隔墙，可使用轻钢龙骨石膏板作为分隔件，在隔墙内部填充岩面等防火材料，使得分隔墙具备一定程度的防火阻燃能力，当出现建筑火灾时，通过分隔墙可以降低火势蔓延时间，控制火势，为消防救援争取宝贵时间。

(3)修补构件破损部位 对于表面严重破损、形成开裂等质量缺陷的建筑构件，需要根据非构件破损情况、质量通病类型来选择相应的修补措施，恢复构件最佳状态，避免因此影响到结构防火性能和构件耐火极限。例如，对于混凝土结构水化学侵蚀、磨蚀、外力撞击而形成的表面破损缺陷，需要凿除缺陷部位混凝土，保持开凿面平滑、洁净状态，在原位浇筑高标号细石混凝土，或是使用环氧砂浆、干硬性砂浆等材料进行填补。

2.4 消防排烟系统改造

火灾会产生大量有毒气体，阻拦烟气进入疏散通道和其他非着火区域，避免由于有毒气体产生导致人员出现昏厥、意识模糊等问题。所以，要重视防排烟系统的升级改造，从机械排烟方面着手，在建筑屋面等部位安装若干台排烟风机，并在防火分区内安装独立烟道，设置好排烟口，经过排烟管道与排烟口，持续把室内有毒烟气排放到室外，要求排烟风机的排烟量保持在60m3/及以上。同时，为提高排烟系统自动化水平，可选择在排烟直观上加装防火阀，持续感知烟气温度，在温度达到280℃后自行关闭防火阀，排烟风机停机。

此外，在排烟口处安装烟雾探测器，将探测器和排烟风机接入控制系统当中，由探测器持续检测排烟口处的空气质量与烟雾浓度，由系统后台对比信号所转换数字量与整定值，当发现排烟口处烟雾浓度超标时，系统自动向排烟风机下达开启指令，启动风机持续向室外排出有毒烟气。随后，在探测器检测到烟雾浓度低于整定值时，系统则向排烟风机下达关闭指令，从而实现消防排烟系统自动控制的目的。同时，工作人员也可通过消防联动控制器来手动控制排烟风机开启、关闭，以此来应对探测器失灵等突发状况。

2.5 灭火器改造

考虑到部分老旧高层住宅建筑存在灭火器过期、数量不足和灭火剂种类单一的问题，需要对建筑灭火器配置情况进行全面调查，统计灭火器数量与种类，根据建筑情况与遵循现行设计规范，补充灭火器数量，根据建筑火灾种类来选择灭火器种类。例如，对于灭火器数量问题，在高层建筑各楼层或是单个计算单元内配置2具～5具灭火器，在便于取用、不存在视线障碍的位置摆放灭火器，要求最不利点处于1具及以上灭火器的有效保护范围之内。而对于灭火器种类问题，根据建筑火灾种类加以选择。

2.6 自动报警系统改造

对于自动报警系统改造问题，应从探测器种类选择、位置设计两方面着手。其中，对于探测器种类选择问题，在建筑内部配置感光型、感温型、感烟型、气体型、复合型等多个种类的探测器，在温度、烟雾浓度等任意一项参数的探测值超过警戒值时，都将自动发送报警信号，以此来提供火灾报警精度。同时，为降低消防改造成本，并解决老旧高层建筑室内可用空间有限、无法为大量探测器提供空旷安装位置的问题，可选择配置复合型火灾探测器，如烟温一体探测器，同时探测所处环境的室内温度与烟雾浓度变化情况。对于位置设计问题，优先在走道顶棚、房间吊顶等空旷、四周开阔部位安装探测器，禁止在四周放置遮挡物，根据探测器实际探测范围来设定探测器数量与相邻探测器间距，避免形成火灾探测盲区。

3 结 语

综上所述，为最大程度保障老旧高层住宅建筑的使用安全，降低火灾事故出现频率，把建筑火灾受损程度控制在可接受范围内。应针对老旧住宅问题提高重视程度，检查老旧住宅的消防安全问题，遵循实际出发原则，根据各处老旧建筑实际使用情况与消防安全隐患，并采取科学的消防改造措施，保证老旧住宅人员安全，督促后续消防改造工作的落实。