高层住宅消防安全现状与对策

高层住宅消防安全现状与对策

2010年11月14日，上海静安胶州路一栋28层的教师住宅进行了节能改造和施工，由于无证电焊工擅自安装防护网和建筑材料，导致了火灾（以下简称“上海11.15火灾”）。大火造成58人死亡，70多人在医院接受治疗（均于11月19日）。这起特别重大火灾事故再次引发我们对高层住宅消防安全的思考。随着城市的迅猛发展,人民群众对住房的需求与城市土地紧张的矛盾日益突出,而高层住宅具有中上层部位视线开阔,采光通风良好;建筑挺拔,立面造型与色彩富于时代感和都市感;高容积率,节约土地资源等优点,因此在城市建设中,高层住宅呈逐年增多的趋势。鉴于高层住宅与高层公共建筑相比具有居住人员固定、人员密集度低、人员对建筑情况较为熟悉等特点,《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95,2005年版)(以下简称《高规》)中对于高层住宅的防火设计要求远远低于高层公共建筑,按照现行《中华人民共和国消防法》有关规定,公安机关消防机构对高层住宅实行消防设计和竣工验收备案抽查,因而其消防安全要求在设计、施工、管理等阶段都容易被忽视。笔者就高层住宅在设计、施工、管理中常见的消防安全问题进行分析,并提出相应对策。1公共住房的消防安全1.1重点突出缺乏涉及车辆管理和对策《高规》第4.3节明确规定了高层建筑消防车道的设置要求,但消防车道设置不规范仍是高层住宅总平面布局上的常见问题。现代高层住宅越来越重视园林景观设计,将消防车道与绿地相结合是常见做法,但绿地坡度过大或是种植高大乔木,就会严重影响消防车通行和登高操作;有的高层住宅将小区内机动车道兼做消防车道,并在车道上施划停车位,业主私家车停放后挤占消防车道,导致消防车无法通行;有的利用毗邻的市政道路做消防车道,却忽略了市政绿化、路灯、架空线路等公共设施对消防车停靠、操作的影响;有的虽然消防车道宽度满足要求,但没有考虑消防车通行对转弯半径的要求,或是尽头式消防车道未设置回车场。在设置消防车道时,如果考虑不周,也会发生路面荷载过小,道路下管道埋深过浅,沟渠选用轻型盖板等情况,从而不能承受大型消防车的通行荷载。1.2单元式住宅设计为减少公摊面积,单元式高层住宅每个单元往往仅设置一座疏散楼梯。《高规》第6.1.1条对于18层及18层以下单元式住宅设一个安全出口(即一座疏散楼梯)提出若干条件:①每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯,单元之间的楼梯通过屋顶连通;②单元与单元之间设有防火墙;③户门为甲级防火门;④窗间墙宽度、窗槛墙高度>1.2m且为不燃烧体墙。此条文为强制性条文,必须严格执行,然而仅此一条,在设计施工中的问题却屡见不鲜。1.2.1元有效钢柱屋顶设计发生火灾时,下部起火楼层的烟、火向上蔓延,上部人员难以经楼梯向下疏散,此时人员可向上疏散至屋顶,经另一单元楼梯疏散至室外。然而在实际工作中发现,有的高层住宅设计为坡屋面,楼梯虽通至屋顶,但人员无法经屋面行走;有的高层住宅各个单元高度不同,使各单元屋面形成高差,同样不能满足楼梯通过屋顶连通的要求。有些设计人员为解决单元屋面高差问题,不是采取符合安全疏散要求的室外楼梯来连接各单元屋顶,而是设置竖向金属爬梯,这也是不符合规范要求的。1.2.2以产品核心竞争力带动火灾极限范围,增加火灾由退火单元向相邻单元横向蔓延的可能性,增加火灾由退火单元向相邻单元横向蔓延的可能性,增加火灾由退火单元向相邻单元横向蔓延的可能性,增加火灾由邻单元内部蔓延的可能性,增加火灾由邻单元内部蔓延的可能性,从增加到防范机构一些高层单元式住宅设计仅仅满足了规范对于单元与单元之间防火墙在燃烧性能和耐火极限上的要求,却忽略了《高规》第5.2.2条“紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.00m”的规定,从而增加了火灾由起火单元向相邻单元横向蔓延的可能性。1.2.3防火门和材料发展问题在对高层住宅竣工验收和消防监督检查中,发现不少户门以防盗门、“防火防盗门”代替防火门。毫无疑问,以防盗门代替防火门是不符合国家工程建设消防技术标准要求的,那么“防火防盗门”是否又确有其事呢?事实上,“防火防盗门”在我国建筑门类目录中并未提及,国家行业主管部门也没有对这种门纳入管理,因此,也总第233期内蒙古科技与经济没有相关的国家标准和检验规则。“防火防盗门”的常见做法是在防盗门中添加不燃材料做填充料,锁具换成防火锁,这种做法虽然提高了防盗门的防火性能,但远远达不到防火门国家标准的要求。防火门和防盗门分属不同的行业范畴,执行各自的国家标准,在用途、功能、材料、技术要求上都不相同,有些方面甚至互不相容,比如防盗门力图使门锁复杂结实、难以打开,而防火门考虑更多的是防火隔热、在火灾时便于开启。目前,市场上的“防火防盗门”生产工艺尚不成熟,存在技术缺陷,只是商家顺应市场需求的一种营销策略。当然,这种供需矛盾也为我们指明了产品技术研究和国家标准化发展的方向。1.2.4阳台的利用空间和格局面由于高层住宅阳台一般挑出宽度都在1.20m以上,耐火极限大于1.0h,有些设计人员不将封闭阳台和非封闭阳台加以区分,一律作为防火挑檐考虑,而忽略了窗间墙宽度、窗槛墙高度的要求。由于保暖、防尘、隔音、安全等需要,目前高层住宅阳台大多设计为封闭阳台,这类阳台多与居室连通,扩大了居室的利用空间,除观景外还可用于读写、待客、健身、储物等,如果是玻璃全封闭阳台,其形式更接近于落地窗,如果不考虑窗间墙宽度、窗槛墙高度要求,就大大增加了火灾沿建筑外立面横向、纵向蔓延的可能性。因此,笔者认为,封闭阳台仍应满足窗间墙宽度、窗槛墙高度大于1.2m的要求,玻璃全封闭阳台可采取设置乙级防火玻璃固定窗或设置防火挑檐等防止火灾蔓延的防火措施。1.3预防和处理累积令的问题1.3.1住宅防烟楼梯间自然烟气来源分析自然排烟是一种经济、简单、易操作、维护管理方便的排烟方式,被广泛用于高层住宅防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室,但由于部分工程在设计、施工过程中不按规范要求进行,往往导致工程完工后,自然排烟设施不具备排烟作用,分析其原因主要有以下几个方面。1.3.1.自然烟所距顶顶从自然排烟效果考虑,排烟窗应尽量设置在外墙上方并便于开启,目前有相当数量的自然排烟窗距顶板、吊顶的距离较大;有的将窗的上部做成固定窗,把可开启的排烟窗设在窗的下部,这都不利于自然排烟。1.3.1.现代是一个前室面积小、结构形式不合理的情形最常见的问题是防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积达不到2.00m2,合用前室达不到3.00m2。高层住宅的前室面积较小,一般在4.5m2～6m2,且往往只有一面靠外墙,可供设置外窗的面积有限。此外有些自然排烟窗结构形式不合理,例如推拉窗,可开启面积最多只有50%;还有些窗户半扇固定半扇平开,固定窗扇的面积也不应计算在排烟窗面积之内。以上问题设计人员不加重视的话就容易导致排烟窗面积不足,直接影响自然排烟效果。1.3.1.未安装开启操作装置按规范要求,排烟窗应有便于开启的装置,但有些安装高度较高、常规方式开启困难的排烟窗均未安装开启操作装置,不利于火灾状况下的排烟。1.3.2送风口残余余压《高规》第8.3.1条对高层住宅防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室应设置独立机械加压送风的防烟设施的几种情况作出了规定,工程实例中送风口风量、余压值达不到规范要求的现象比较普遍,其原因主要有以下几个方面。1.3.2.风机塔压的确定《高规》第8.3.2条规定,“高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定,或按表8.3.2——1～表8.3.2——4的规定确定。当计算值和本表不一致时,应按两者中较大值确定”。有的设计人员不经计算,直接按规范给定的值确定,往往导致选用的风机风量、风压偏小,不能满足要求;有的建设单位不按设计的风机型号订货,购买功率规格较小的风机,导致风机风量严重不足。1.3.2.送风口尺寸大小不平衡造成风压风压严重不平衡现象有的竖向防烟系统的送风口采用固定百叶窗式常开风口,风口规格尺寸基本一致,造成各层送风口的风量风速严重不平衡,离风机较近处的送风量可以达到要求,而离风机较远的送风口的风量不足,甚至末端送风口的风速、风量接近于零。1.3.2.管道连接不严有相当多的工程因通风竖井不抹灰、封堵不严实、管道连接不严实、常闭风口关闭不严密,导致漏风十分严重,送风口风速、风量达不到规范要求。1.4外墙外保温系统防火技术我国近年来发生的中央电视台新大楼北配楼火灾、乌鲁木齐国贸大厦火灾、南京中环国际广场火灾等多起建筑火灾事故都是因外墙外保温材料起火导致,而上海11·15火灾再度把建筑外墙外保温系统的防火安全问题推至风口浪尖。外墙外保温系统是建筑的一部分,高层住宅消防安全必须考虑外墙外保温系统的火灾特性和防火安全。当外墙外保温系统发生火灾时,由于窗户可能打开,玻璃受火容易破碎,因此,外墙火灾会通过窗户蔓延至室内;同样,室内火灾也会通过窗户蔓延至外墙外保温系统;外墙外保温系统还会减弱防火墙、楼板和隔墙对室内火势的阻隔作用,加剧室内火灾蔓延,甚至引起相邻建筑着火。我国建筑外墙外保温系统起步较晚,发展较快,但对其防火技术的研究和重视程度还远远不够。目前,《高规》中尚无针对外墙外保温材料的防火设计内容,对外墙外保温系统缺乏分级标准和使用范围限定,外墙外保温防火技术也没有国家或行业标准及规范。有机保温材料薄抹灰系统因其保温性能优良、价格低廉、施工简便,被大量高层住宅所采用,然而有机保温材料耐热差、易燃烧、燃烧释放大量热和有毒烟气的特点又使高层住宅消防安全面临新的考验。1.5消防设施在住宅投入使用初期科学业主及物业管理人员对消防安全要求认知程度不高,是目前高层住宅消防安全工作面临的普遍难题。高层住宅业主年龄参差不齐,文化背景、受教育续冬晨·高层住宅消防安全常见问题分析2011年第7期程度也是如此,许多人对高层住宅消防安全常识知之甚少,不了解高层住宅消防设施的设置、作用和使用方法。在投入使用的高层住宅里,经常可以看到这样的现象:防火门闭门器损坏、常闭防火门处于常开状态,业主自行将入户防火门更换为防盗门,室内消火栓水带、水枪、栓口丢失,灯光疏散指示标志损坏,公用灭火器被拿回家作为自用,私家车随意停放占用消防车道或遮挡室外消火栓……这都为高层住宅埋下了消防安全隐患。大多数物业管理人员缺乏消防专业知识和管理经验,在高层住宅投入使用初期1～2年内,消防设施的维护保养往往依赖开发商及施工方、供货商的保修,保修期一过,因缺少自我管理的造血功能,一些消防设施特别是自动消防设施就逐渐出现故障,甚至最终瘫痪。对于业主损坏、挪用消防设施和器材,遮挡消火栓或者占用消防车道的行为,物业公司因自身不具有执法权,又对有关消防法律、法规的规定不了解,只是以解释劝阻和督促纠正为主,对于不配合的业主也无计可施,久而久之就会出现不愿管、不会管、不敢管的现象。2加强家庭消防安全对策2.1工程理化单位等各单位的消防安全责任《中华人民共和国消防法》和《建设工程消防监督管理规定》规定建设工程的消防设计、施工必须符合国家工程建设消防技术标准,并对建设、设计、施工、工程监理单位等各个环节的消防安全责任作出了明确规定。上述各单位不应因高层住宅火灾危险性相对较小、国家工程建设消防技术标准对其消防设施要求不高、公安机关消防机构对高层住宅实行消防设计和竣工验收备案抽查,就忽视有关消防安全要求,甚至抱着可能不被抽查的侥幸心理,牺牲消防安全换取短期利益。各单位依法履行消防工作职责,将火灾预防关口前移至设计、施工阶段,这对降低高层住宅火灾发生率、减少高层住宅火灾危害具有十分重要的意义。2.2最低设计标准在组织进行高层住宅消防设计工作时,设计单位应明确认识《高规》等国家工程建设消防技术标准是最低设计标准,应严格遵照执行。在此基础上,有条件的可进一步优化消防设计,采用可靠的防火措施,以实现安全适用、技术先进、经济合理。2.2.1水带的顺直接高层住宅室内消火栓多设于走道、前室、楼梯间等面积狭小的公共区域,对于未受过正规训练的业主来说,迅速把25m长的水带在狭小空间内理顺并接好栓口、水枪是十分困难的。笔者认为,对于高层住宅可推广使用消防卷盘,它与消防给水系统连接,也可与生活给水系统连接,构造简单、价格便宜、操作方便,未经专门训练的非专业消防人员也能使用,在消防人员未到场的情况下业主就可以迅速有效地扑灭初起火灾。2.2.2简易自动排放灭火系统的设置对于普通高层住宅,《高规》并不要求设置自动喷水灭火系统。厨房是住宅中火灾危险性最大的地方,户门是火灾蔓延出户的主要途径,为了最大可能地减少火灾损失、控制火势蔓延,笔者认为可以在厨房、户门处设置简易自动喷水灭火系统。所谓简易自动喷水灭火系统是指直接从生活给水管上接出配水支管,加装闭式喷头。从实际情况来看,一般住宅在厨房、户门处均有直径25mm以上的生活给水管道,压力在0.1MPa～0.4MPa之间,通过管道预埋、采用边墙型喷头等方法既不影响美观也切实可行。2.2.3公共部位设计方法目前大部分高层住宅设置火灾自动报警系统,主要是出于控制消防电梯和防排烟系统的考虑,探测器大多采用感烟型,设置在走道、前室、楼梯间等公共部位,但实际效果并不理想。因为高层住宅火灾荷载最大的部位是可燃物较多的户内用房,烟气从户内通过密闭性能良好的户门(很多情况下是防火门)到达探测器,需要相当长的时间,起不到早期发现火灾的作用。笔者认为有条件的高层住宅可考虑把感烟探测器设在住宅内厨房、客厅等易起火的部位,更利于及早发现和通报火灾。2.3建筑节能材料的燃烧性能在产品标准的制定上的完善强化设计和严格施工管理是防止高层住宅外墙外保温材料发生火灾的重要环节。外墙外保温系统的设计、施工和使用应严格执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,在建筑专业施工图设计文件节能专项说明中明确保温材料的燃烧性能等级,并按规定采用防护层、防火隔离带等防火构造,施工过程中除加强现场防火安全管理外,还应规范建设工程分包行为。对已投入使用的高层住宅进行节能改造时,更应严格外墙外保温系统设计和施工管理,有必要时可进行专题论证。同时,应尽快完善和修订有关规范和标准。应通过系统的研究,在《高规》等现行建筑防火规范中增加不同耐火等级的建筑对外墙外保温材料燃烧性能等级的要求,在各种外墙外保温系统的产品标准中增加其防火性能及建筑适用性的说明,并研究完善的外墙外保温材料及系统的防火试验方法。此外,还应加强新型保温材料的开发,尽快研发和生产保温性能好、防火等级高、烟气毒性小、成本为市场接受的优良建筑保温材料。2.4解决消防安全问题,进行全员培训社会化消防安全培训和宣传教育工作是构筑整个社会消防安全工作的重要环节和组成部分,是预防火灾和减少火灾危害的有效措施。即使就高层住宅这一单一建筑形式进行消防安全培训,消防培训机构在工作中也应避免简单的照