高層建筑,尤其是超高層建筑,對占用人員的生命安全方面存在一些非常復(fù)雜的問題。在指令性建筑規(guī)范中,這些問題是通常不能適當(dāng)闡明,好象是天然存在的。因?yàn)橥恋叵∪钡脑颍愀鄹邔咏ㄖ至?,這些建筑(有的高度在世界上是數(shù)一數(shù)二的)一般都是按照指令性規(guī)范建造的,如香港建筑署(Hong KongBuildingDepartment)制定的《實(shí)用規(guī)范(CodeOfPractice)》就規(guī)定了疏散方法、耐火結(jié)構(gòu)和出口設(shè)計(jì)等。
但是,現(xiàn)在用兼顧設(shè)計(jì)靈活性和消防安全投入一效果分析的方法,來設(shè)計(jì)高層結(jié)構(gòu)已成為可能。近來,香港的一些超高層建筑已經(jīng)采用了消防安全設(shè)計(jì)的原則。本文對于"超高層"的定義,是按照《中國國家建筑規(guī)范(China Notional Building Code)》,即高度超過250m。
l 疏散策略
保證生命安全或許是建筑規(guī)范最根本的目的。建筑設(shè)計(jì)要求的最完美功能是在發(fā)生緊急情況(如火災(zāi))時(shí),人員能夠安全撤離。這對高層建筑提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因?yàn)楦邔咏ㄖ腥藛T眾多,且撤離時(shí)要經(jīng)過垂直方向的較長距離。在香港,原來建筑的疏散方法大多都是遵循"同時(shí)(singlestage)疏散"的原則。利用這個(gè)原則,樓梯就要設(shè)計(jì)得足夠?qū)?,以便于所有人員都能同時(shí)撤離。所謂足夠的樓梯寬度,就是樓梯寬度要符合《英格蘭和威爾士建筑條例(BuildingRegulationofEnglandand Wales)許可章節(jié)(Approved Document)B中指令性設(shè)計(jì)表格的規(guī)定,香港目前就是采用該條例。
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn),對于內(nèi)有大量人員的高層建筑,采用"同時(shí)疏散"是行不通的。所以就出現(xiàn)了"階段疏散(phased evacuation)"系統(tǒng),也就是在火災(zāi)事故中分不同的階段進(jìn)行疏散。今天,一些國家或一些指令性建筑規(guī)范(包括((NFPA 72》和澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)哎AS 2200》)已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到或體現(xiàn)出,階段疏散是高層建筑疏散較恰當(dāng)?shù)姆椒ā?br />
雖然階段疏散的理念看起來對于多數(shù)緊急事件是一種合適的解決方法,但是對于一些非常極端事件,還是要求建筑能夠滿足同時(shí)疏散的要求。"
2 避難層的垂直距離
香港的疏散規(guī)范要求,所有高度超過25層的建筑,都要有逃生避難層。在非工業(yè)建筑中,至少每25層就應(yīng)有1個(gè)避難層。
避難層是為疏散中的人群提供休息的場所,它應(yīng)該能夠?yàn)闅埣埠褪軅藛T提供保護(hù),直到得到消防人員的救助。這些避難層也可以用作救援隊(duì)的疏散指揮點(diǎn),實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)的有序疏散。
作為一個(gè)相對安全的區(qū)域,避難層應(yīng)該有足夠大的面積,滿足預(yù)期的避難人數(shù)的要求,有足夠的凈空高度、燈光和信號(hào)指示。還應(yīng)當(dāng)有充分的防火分隔、結(jié)構(gòu)耐火和滅火系統(tǒng),以及防止煙氣滯留的通風(fēng)系統(tǒng)。
3 用電梯疏散
和英國一樣,香港也不允許在高層建筑中主要依靠消防電梯來進(jìn)行人員疏散和消防隊(duì)員的移動(dòng)。但是,對于普通建筑的一般疏散而言,消防電梯仍然有廣泛的用途。對于超高層建筑,人員長距離的垂直行進(jìn),存在一系列嚴(yán)重的問題:
(1)長時(shí)間的垂直行進(jìn),可能遭遇煙和火,使人員在疏散過程中造成傷害;
(2)造成疏散過程中人員的疲勞;
(3)老弱病殘幼以及其他無法疏散人員的疏散問題。
BS 5588~建筑設(shè)計(jì)、建造和使用中的火災(zāi)預(yù)防方法(Fire precautions in the design,construction anduse。f buildings)》第5部分《消防樓梯和電梯實(shí)用規(guī)范》建議在緊急條件下使用電梯時(shí)需采用的防范火、煙和熱的措施。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以作為電梯轎廂、電梯井和機(jī)械裝置保護(hù)的基本依據(jù)。應(yīng)急電梯的控制程序必須達(dá)到這樣的要求:一旦火災(zāi)警報(bào)啟動(dòng),能夠確定使用哪一部電梯。設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)時(shí)必須非常仔細(xì)認(rèn)真,要考慮到增壓、電梯前廳的分隔、建筑管理和出口設(shè)置等許多基本問題。
在非常極端事件中,事故的方式(如碰撞或爆炸)也要事先估計(jì)到?,F(xiàn)在還不知道,面對非常極端事件,電梯提供的快速疏散的輔助疏散能力是否用得上。
4 水平行走距離
因?yàn)橄愀鄣某邔咏ㄖ饕糜谵k公,所以里面的人員相對較多,疏散時(shí)排隊(duì)等候的時(shí)間要超過實(shí)際行走的時(shí)間。行走時(shí)間取決于到樓梯的距離和人員行走的速度。指令性建筑規(guī)范對人員到樓梯的距離進(jìn)行了限制,以保證人員在非保護(hù)區(qū)內(nèi)不要走太長的距離。
世界上一些國家的指令性規(guī)范對最長行走距離的規(guī)定見表1。從表中可以看出,香港的《疏散方法規(guī)范(MeansOfEscapeCode)》對行走距離的要求最高。雖然英國、澳大利亞、新西蘭和美國標(biāo)準(zhǔn)對最長行走距離的要求比香港規(guī)范低,規(guī)定的最長行走距離有的甚至超過香港規(guī)范2倍,但是迄今并沒有明顯的證據(jù)資料證明,按照這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的有噴水保護(hù)的高層辦公建筑內(nèi)人員面對的生命危險(xiǎn)會(huì)更大。
如果情況確實(shí)如此,那么對行走距離的限制就或許不是那么重要,香港規(guī)范過于嚴(yán)格的限制就或許需要修改。那么是否可以做出這樣的建議:根據(jù)不同的指令性規(guī)范的要求,將行走距離限制在45 m至90m之間,因?yàn)橄愀垡?guī)范對建筑界的要求過于苛刻。