程仕远
(1.安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230031;2.安徽建工检测科技集团有限公司,安徽 合肥 230031)
中小学建筑的消防安全一直是党和国家及每个家庭最为关心的问题。老旧中小学校建筑(笔者主要以2000 年前后5 年设计建造的为例)由于在消防设计、施工、验收、管理、维护等多方面的历史原因和长期管理缺失,导致大量的消防设施处于停用、甚至处于瘫痪状态,部分建筑物的防火、疏散功能丧失,给学校消防安全带来重大隐患,特别是乡镇中小学校在市政配套、灭火救援、资金支持等方面本身就不如城市的配套先进完善的情况下,如何高效做好乡镇中小学校建筑的消防安全整改,以提升学校火灾防控能力尤为重要。
随着社会经济的发展,学校消防安全责任提高,主管部门责任感也必然加强,特别是关系到中小学等特殊建筑的消防安全更是重中之重。面对大量中小学校老旧建筑的消防安全问题,部分地方主管部门主动作为,积极探索创新,真正着力为师生安全保驾护航,力求解决之道。以亳州市为例,2021 年由毫州市住房和城乡建设局、教育局、消防救援支队三部门联合下发了《关于开展中小学,幼儿园等学校项目消防遗留问题专项整治的通知》(毫建消〔2021〕4 号),通知要求重点是对中小学、幼儿园等学校项目消防遗留问题的建筑进行消防安全和设计评估、房屋安全性鉴定,对评估、鉴定不合格的建筑进行改造整改,经重新评估、鉴定合格后还可按规定办理产权等遗留问题处置手续,可谓一举多得。
课题组选取了亳州市为研究对象,对自2021 年至2022 年参与的亳州市区及蒙城县乡镇中小学消防安全评估和设计评估近20 所学校进行研究。以具有代表性的4所学校为例(如表1),对学校建筑重大消防安全隐患的现状检查评估后发现,乡镇中小学建筑的主要隐患集中在电气安全、安全疏散、消防给水、室内外消火栓、应急照明等方面,重点分布在设计、施工、运行管理阶段。
表1 4所中小学重大消防安全隐患现状统计
设计方面,2000 年前后当时主要参考《建筑设计防火规范》(GBJ 16-87)[2]设计为主。普遍未经过规范的消防设计审查,比如,蒙城县两所中小学均未设计室外消火栓;蒙城县C 镇中学宿舍楼建筑高度超过15m 未设计室内消火栓、层数超过3 分层只设计一部疏散楼梯(疏散总净宽度满足)等问题。
施工阶段产生的重大风险最多。主要表现在未按图施工、漏项或部分设施安装不完整、不调试、功能缺失等,竣工后又不进行消防验收,导致工程整体移交时消防设施就天生缺陷,不能投入使用。
中小学校老旧建筑普遍未取得消防验收合格证明,且在使用后也缺乏定期专业的维护保养、维修检测,导致设计、施工中出现的问题得不到整改,新的问题不断出现,长期下来很多设施就处于停用或瘫痪状态;其次,部分建筑因使用需求,需要进行改造和功能变更,改造环节也缺乏专业设计及审查,出现安全出口不足,疏散距离超标等问题,也是影响建筑消防安全的另外一个重要原因。
在日常管理方面,学校整体上缺乏相应的消防安全管理制度和专业消防安全管理人员,消防安全隐患迟迟得不到排除。
在中小学校舍消防安全现状研究方面,张霞等[3]人早在2010 前后对城区和农村学校进行过比较全面的对比研究,但从笔者近一年来在亳州市乡镇中小学校消防安全评估来看,学校在面对消防隐患时主要是缺乏专业的隐患识别能力、具体可行的整改措施和整改经费不足三方面困惑,整改效果明显低于整改积极性,整改主要局限于在对灭火器和应急灯具等设施的检查和简单的修补。
乡镇中小学因人口数量、地理位置等因素,学校整体上建筑面积不大,高度一般都不超过15m,单体数量不多,寄宿制中学一般在5-6 栋,小学一般在3栋左右,这类建筑按照设计规范以及对消防设施的设置要求具有相对简单或较少的特点。但因设计或施工原因产生的重大缺陷在整改方案设计时又受制于资金和基础配套薄弱等方面因素要整体大面积改造又不太现实。因此,在守住安全底线、不产生重大消防安全隐患的前提下,如何高效经济、安全可靠对建筑整改方案进行设计值得研究。结合亳州市中小学整改经验为例,在房屋结构安全的背景下,主要提出乡镇中小学建筑在其电气安全、安全疏散、消防给水、室内外消火栓、应急照明等方面的重点隐患的整改措施和整改思路。
电气火灾是每年最主要的、发生次数最多的火灾,电气安全隐患也是校园火灾主要原因之一。线路敷设未经过专业设计、电气系统老化、日常检查维修少、学生不规范用电等均为引发火灾的主要因素。
蒙城县C 镇中学是一所在校师生1000 多人初中寄宿制学校,除了在2020 年扩建了一栋宿舍楼外,其余5 栋建筑都在1996 年前后建造完成,该校无论从体量规模,还是校舍配备、学生数量都是亳州市乡镇寄宿制初中的典型代表,在现场的消防安全评估中了解到,电气线路一般会在寒暑假做一次简单的排查,平时用电和冬夏用电高峰都没有定期检查,出现问题则临时找人维修;缺乏专业的人员配备,如水电工、安全员等等,一般分管总务的老师除了教学外,还要负责后勤保障,身兼工程维修改造、生活后勤等管理人员;学生的用电安全一般通过班会强调和宿舍管理员监督等方式宣传贯彻;配电柜、配电箱、配电房等设施及设备用房普遍锈蚀严重、脏污,缺少标识和警示标牌。另外,笔者在部分有地下室或高层建筑的市区中学消防安全评估中还发现,在有电井或安装配电箱、配电柜的房间常堆放大量杂物、电气桥架不封闭、线路凌乱裸露、穿墙穿楼板处不做防火封堵等等情况。
针对电气安全其主要整改措施包括:配备专业的电工,加强日常电气线路的排查维修;施工改造中采用规范的电气设计、加强材料检查、施工及验收管理;加强校园内所有人员及岗位的电气安全教育培训;加大宿舍、配电房、厨房等重点防火部位用电安全检查和整顿力度;加强临时用电管理及动火作业管理;杜绝私拉电线、超负荷用电等行为;做好电气线路及配电设施的清洁绝缘和接地措施;做好电气管线及电源柜、桥架等穿越的防火封堵和密封措施;做好用电设备标识和警示标志;定期请供电部门进行现场检查指导,请有资质的检测机构进行线路老化的检测等。
建筑的疏散楼梯、疏散出口、疏散宽度及疏散距离的设计对于火灾发生初期的逃生疏散能力特别重要。除了个别经消防性能化试验模拟评估后在疏散总净宽指标可以适当减少一点外,规范规定最小疏散楼梯、疏散出口的数量和宽度的安全底线不应减少。如蒙城县C 中学有一栋在1993 年建造的四层宿舍楼,当时只设计了一部疏散楼梯,最后整改方案按规范加装了一部室外楼梯。其次,疏散问题还可以采取“借道”、增加连廊、新开安全出口等思路处理安全出口数量和宽度不足的问题。如蒙城县E 小学,在1996 年建造的3 层教学楼,其外廊走道长度30m,楼梯间设计在最东侧顶端,每层的走道就形成了袋形走道,疏散距离超过22m。后期又在该楼西侧贴墙扩建了一栋教学楼,面对老楼疏散距离超标的问题,采取了在走道西侧与新建教学楼走道的连接部位的墙上开门连通,并安装甲级防火门进行防火分隔的方式,既确保疏散距离,又满足两个防火分区之间防火分隔的完整性。
消防给水是火灾扑救咽喉,直接关系到生命和财产的救援,设施都应有充足可靠的消防水源、用水量和给水设施。笔者在蒙城县乡镇中小学消防安全评估中发现,这些老旧建筑设计基本上没有设计消防水池,一般采用自来水加加压泵直接向消防生活合用的高位水箱供水,甚至有的地方就使用一台加压泵直接向消防生活管网给水的方式。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)[4]对消防水池、高位水箱、消防用水量的相关规定,当仅设计室内消火栓时,如果采取高位水箱临时供水,应至少保证10 分钟用水量9 吨(按同时使用3 支水枪计算)的前提,如果合用水箱,应采用有效用水量不低于12 吨的水箱,并采用加压泵向水箱补水;当设计室外消火栓时可以考虑在市政水压满足规范规定不低于0.14MPa 的前提下,可采用市政水直接供水或市政水经加压泵供水的方式。因此,目前在蒙城县乡镇中小学在仅设置消火栓系统不设计消防水池的情况下,消防给水的整改措施主要采取上述合用水箱加压供水或市政加压供水的方式。
2.4.1 室内消火栓
老旧中小学校建筑的高度和体积在设计时一般都不超过15m 和10000m3,当有办公楼、宿舍楼等其他建筑超过15m 或10000m3时应改造新增室内消火栓[5]。其给水方式确因条件无法满足现行规范情况下,除采取2.2 思路设计外,也可考虑采用室内外消火栓、喷淋等多种水灭火设施共用给水管网的方式,既可以同时使用多种灭火方式还可以减少改造成本,但需复核消防泵的流量、功能等性能参数。或采用一体化泵站技术,在不少建筑的新建设计和整改设计中得到应用。如亳州市A 中学的4 栋宿舍楼室内外消火栓采用共用消防管网的方式供水。
2.4.2 室外消火栓
乡镇中小学校由于在市政配套、设计、施工等多方面因素影响下,普遍存在未设置室外消火栓。消火栓灭火是中小学等多层民用建筑在形成火灾以后最有效、最重要,甚至是唯一的控火措施,室外消火栓还担负着灭火过程中的补水功能。建议应在建筑的长边或成组布置建筑的之间按规范补充设置室外消火栓,同时建议学校建筑至少具备室内外任意一种消火栓覆盖的灭火设施方式,以备后患,其给水方式可参考2.2 思路设计。如蒙城县C镇中学的教学楼、F镇小学的教学楼都补充设置了室外消火栓,以弥补火灾后既无室内消火栓也无室外消火栓可用的被动局面。
应急照明和疏散指示作为疏散逃生的诱导系统,结合施工工艺特点和复杂程度,应在改造或整改设计时按现行规范执行,疏散指示灯具在安装时也需考虑小学生年龄段的独有特征,蒙城县F镇小学采用适当提高安装高度、安装防撞网等措施保障灯具完好,还可以防止学生触碰引起触电危险。
火灾自动报警系统是火灾形成前后信号捕捉最重要的手段,良好的报警系统能做到早发现、早扑救、早疏散,将事故扼杀在萌芽之中,起到至关重要的前哨作用。中小学校老旧教学建筑体量一般在设计时都会考虑按规范可不设计火灾自动报警系统,但学校食堂是用餐时间比较集中,人员非常密集的场所,乡镇寄宿制初中一般在一千多人,虽然餐厅面积未达到“建规”规定的大于1000m2应设置自动灭火装置的要求。但笔者还是建议在学校食堂厨房内宜安装厨房自动灭火装置,使用燃气的厨房还应考虑安装可燃气体探测系统,在发生燃气泄露时能及时探测报警并切断气源,及早排除危险。
在管理制度上,应加强领导,切实落实责任,建立健全完善的消防安全管理制度,提升专业人员水平,强化应急预案演练;日常应加强巡查,确保安全出口、消防通道、消防车道畅通;消防设施应定期维护保养、及时处理维修故障、确保设施完好有效;工程质量管控方面,应由有资质的单位从事专业工作并按照法律法规做好设计审查验收工作;加强与当地消防、公安等部门的沟通协调,建立联防联控机制。总之,消防安全管理工作应该重在落实,防微杜渐。
随着我国城镇化进程不断加快和农村老旧校舍的安全问题增多,更多的农村孩子将进入城市或者集中到条件更好乡镇中小学校就读,乡镇中小学校将承担着我国农村和乡镇孩子的教学和生活,乡镇中小学校消防安全关系到千万家庭。如何更好处理乡镇中小学校建筑的消防安全隐患,除了以上从学校建筑自身范围内寻求破解之道外,还可以考虑借助同一场地上新老建筑之间连通或周边毗邻建筑之间的消防设施进行协议共用,以最大限度实现资源利用和共享,同时减少不必要的资源消耗。也可以采取安装简易喷淋、简易消防水龙等措施防范火情。还可以采用独立式探测器、智慧消防等手段进行实时监控监测。
因此,在有关老旧乡镇中小学校建筑在消防隐患整改措施和思路上,应在坚守乡镇中小学校建筑消防安全底线的基础上,不仅要结合实际,具体问题具体分析、从问题源头抓起,而且还要集思广益、科学论证,采用实用可靠、高效科学的方法,才能为每一栋老旧建筑的消防安全运行提供真正有力的技术支撑。