胡智劍

（江西省鷹潭市公安消防支隊(duì)防火監(jiān)督處）

1 緒論

自高層建筑出現(xiàn)之后，很快便成為城市發(fā)展是否迅速的重要標(biāo)識(shí)。目前，中國(guó)的高層建筑修建，正處于突飛猛進(jìn)的發(fā)展階段。高層建筑具備樓層多、裝璜材料多、可燃荷載多等特點(diǎn)。這一情況下，如果高層建筑內(nèi)突然發(fā)生火災(zāi)，那么人員和財(cái)產(chǎn)也必將受大極大的危險(xiǎn)和損失?；仡欉@幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外高層建筑內(nèi)突發(fā)的各種火災(zāi)案例，人生安全和財(cái)產(chǎn)損失給我們的不僅僅是提醒，更給我們指明了一條研究高層建筑火災(zāi)條件下安全疏散的道路和方向[1]。

1.1 論文研究背景

在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，如何更好的解決高層建筑人員疏散問(wèn)題是全世界高層火災(zāi)領(lǐng)域高度關(guān)注的方向之一。因而研究高層建筑火災(zāi)條件下安全疏散問(wèn)題已經(jīng)擺在人們的研究日程之上。

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

2007年11月2日，上海召開(kāi)的高層建筑火災(zāi)情況下電梯疏散研究會(huì)上，多名國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者，根據(jù)實(shí)際案例和研究經(jīng)驗(yàn)對(duì)于高層建筑火災(zāi)中人員疏散、防煙措施等問(wèn)題進(jìn)行了深入探討，對(duì)于如何更加安全、高效的利用電梯疏散到安全區(qū)提出了很多富有建設(shè)性和遠(yuǎn)見(jiàn)性的意見(jiàn)。

1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

美國(guó)和加拿大在80年代后期合作研究指出火災(zāi)疏散中通過(guò)增壓的方式為電梯提供煙火保護(hù)的可行性。但是，以往關(guān)于電梯逃生的研究?jī)H僅還是停留在理論層面上，并沒(méi)有讓電梯疏散真正成為人們?cè)诎l(fā)生高層建筑火災(zāi)時(shí)的有效逃生手段。

1.3 論文研究目的和意義

本文希望通過(guò)研究高層建筑火災(zāi)情況下的一般規(guī)律和特點(diǎn)，探討利用電梯疏散的可行性與改進(jìn)措施和對(duì)策，使電梯疏散更加安全，提升火災(zāi)情況下人員逃生率。促使消防部隊(duì)開(kāi)展針對(duì)消防員合理利用電梯疏散的相關(guān)訓(xùn)練，提高消防員對(duì)災(zāi)情的判斷意識(shí)。

2 高層建筑火災(zāi)煙氣的特點(diǎn)

高層建筑內(nèi)產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)[2]：

2.1 功能復(fù)雜，起火因素多

隨著對(duì)高層修建性能的要求越來(lái)越高，現(xiàn)在高層建筑的服務(wù)已由原來(lái)單一的住宿型轉(zhuǎn)變?yōu)楦佣嘣嘧兊姆?wù)型要求，由此而產(chǎn)生的各種需求和要求，因此，其火災(zāi)荷載也勢(shì)必會(huì)因?yàn)檫@些要求，變得越來(lái)越大、越來(lái)要多。裝修、吸煙、用火等各種各樣的情況，隨時(shí)都可能成為發(fā)生火災(zāi)的原因。

2.2 火勢(shì)迅猛，蔓延途徑多

當(dāng)代高層修建中，設(shè)置了很多豎向井道在樓梯間，電梯井，管道井，電纜井，風(fēng)道，排氣道等地方。如果管理不夠完善或是防火分隔沒(méi)設(shè)置好，一旦發(fā)生火災(zāi)，將成為火災(zāi)擴(kuò)大、蔓延的途徑，也使得高層建筑逃生也越來(lái)越難。

2.3 疏散困難，傷亡嚴(yán)重

高層建筑本身就非常的高，而逃生的通道只有縱向這一個(gè)方向。因此，無(wú)論何時(shí)，一旦起火后，想讓里面的人員迅速安全撤離到地面或是其他安全區(qū)域，特別困難。因?yàn)榭v向疏散距離過(guò)長(zhǎng)，所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。而在實(shí)際的疏散過(guò)程中，人員可能會(huì)收到煙氣、高溫等不定因素影響。逃生動(dòng)作變得遲緩，也更加困難，而煙氣流動(dòng)卻比人員疏散要快很多倍。其次，同一時(shí)間下大量人員集中，疏散設(shè)施也較少。

3 高層建筑煙氣的致災(zāi)因素

通過(guò)分析案例，我們發(fā)現(xiàn)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)所產(chǎn)生的煙氣給人員逃生帶來(lái)了巨大的阻礙，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

3.1 火災(zāi)煙氣的毒害性

高層建筑中往往火災(zāi)荷載比較大，內(nèi)、外部有大批的可燃、易燃裝修材料。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這些可燃、易燃裝修材料遇到火焰立即可以燃燒，在燃燒的過(guò)程中會(huì)有大量的煙氣產(chǎn)生，這些毒害氣體往往都超過(guò)了人類日常逃生所能承受的最低濃度底線，在逃生中人員極易呼吸到這些氣體，從而造成中毒休克或是立即死亡。

3.2 火災(zāi)煙氣的減光性

發(fā)生火災(zāi)后在逃生時(shí)，人們目視的距離會(huì)大大減弱，遠(yuǎn)未能達(dá)到人類正常生活時(shí)所能看到的極限距離，這都是因?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)生的煙氣具有減光性的緣故。人類正常生活狀態(tài)下，一般目視距離可以達(dá)到上千米，而在火災(zāi)條件下可能只有幾米甚至是幾厘米，這給人們逃生造成了視覺(jué)上的影響，極大的降低了逃生成功的概率。

3.3 火災(zāi)煙氣的恐怖性

一般發(fā)生火災(zāi)后，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)極易產(chǎn)生混亂逃生的情形，受到人類與生俱來(lái)的逃生意識(shí)的影響，很容易陷入慌亂無(wú)措的局面，恐怖的氛圍會(huì)讓人們頓時(shí)陷入瘋狂狀態(tài)，給后續(xù)的施救也帶來(lái)了極大的障礙。

4 高層建筑利用電梯疏散的可行性探討

4.1 高層建筑傳統(tǒng)疏散方式及其弊端

4.1.1 高層建筑傳統(tǒng)疏散方式

樓梯一直是人們?cè)诔霈F(xiàn)火災(zāi)時(shí)逃生的首選。而電梯基本都規(guī)定在火災(zāi)情況下不能應(yīng)用。因此，火災(zāi)情況下，人們只能運(yùn)用樓梯疏散。我國(guó)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》( GB50016－2014)中第5.5.4條也明文寫(xiě)到：“自動(dòng)扶梯和電梯不應(yīng)計(jì)作為安全疏散設(shè)備?！倍凇痘馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116—2013)中也規(guī)定：“當(dāng)確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)后，消防控制室應(yīng)能控制電梯全部停于首層，并接收其反饋信號(hào)?！背酥猓离娞?、登高云梯、個(gè)人緩降器等也可作為疏散工具。不過(guò)這些逃生辦法都有局限性，不能滿足大量人員逃生，特別是火災(zāi)情況下高層建筑內(nèi)人員的逃生[3]。

4.1.2 傳統(tǒng)疏散方式的弊端

隨著建筑物高度的升高，運(yùn)用樓梯進(jìn)行疏散存在以下弊端：

（1）疏散時(shí)間長(zhǎng)。如果當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，因?yàn)楦邔咏ㄖ陨砘馂?zāi)荷載比較大，那么火災(zāi)一般在30分鐘內(nèi)即可由初期迅速發(fā)展到猛烈燃燒階段，因此，在這種情況之下會(huì)有大量的人員因疏散不及時(shí)而無(wú)法到達(dá)安全區(qū)域。

（2）對(duì)于老、弱、病、殘、孕等特殊人群，樓梯疏散更加不方便。以上所提到的人員，即使是在沒(méi)有發(fā)生火災(zāi)的日常生活中，本身都是處于被保護(hù)的對(duì)象，一旦在火災(zāi)情況下，他們行動(dòng)能力相對(duì)較為遲緩，很可能會(huì)影響到整個(gè)疏散隊(duì)伍的疏散速度和疏散效率。

4.2 高層建筑利用電梯疏散的優(yōu)缺點(diǎn)

4.2.1 電梯疏散的優(yōu)點(diǎn)

（1）疏散時(shí)間短。

高層建筑當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果此時(shí)有大量人員在高層建筑內(nèi)，同一時(shí)段逃生，會(huì)由于逃生通道的狹窄以及自身體能的不足，錯(cuò)過(guò)最佳的逃生時(shí)間和機(jī)會(huì)。所以高層建筑發(fā)生火災(zāi)對(duì)于逃生而言，疏散時(shí)間不足是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，這個(gè)時(shí)候當(dāng)人們利用電梯逃生理論上可以大大縮短疏散逃生的時(shí)間，提高疏散的單位利用率和效率。

（2）疏散便捷。

高層建筑在同一時(shí)間、同一空間內(nèi)，可能人員的構(gòu)成非常的復(fù)雜，存在既有老幼也同時(shí)還有孕殘人員的情況。此時(shí)，如果發(fā)生火災(zāi)，通過(guò)電梯疏散可以最大程度上保證人員疏散的效率和安全。所以利用電梯疏散具有便捷、高效的特點(diǎn)。

4.2.2 電梯疏散的缺點(diǎn)

當(dāng)然，任何事物都是有兩面性的。當(dāng)一棟高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果只是通過(guò)普通電梯簡(jiǎn)單疏散還是存在一定的不安全因素，主要是從以下幾個(gè)方面思索的：

（1）電梯自身安全隱患

首先，對(duì)于普通的電梯而言，其制造從設(shè)計(jì)之處起，就不是專門為了人們?cè)诟邔咏ㄖl(fā)生火災(zāi)時(shí)，安全便捷逃生而設(shè)計(jì)的，其本身就存在很多安全隱患。比如電梯轎廂存在不防水，不防煙以及非常容易出現(xiàn)各種各樣的電氣線路故障等情況。

（2）電梯供電缺乏保障

一棟高層建筑，如果安裝在建筑內(nèi)的電梯，本身沒(méi)有設(shè)計(jì)并安裝任何安全的備用電源保護(hù)。一旦，發(fā)生火災(zāi)將不能正常而持續(xù)的提供電力支持，那么電梯疏散必將成為一個(gè)非常大的安全隱患。

4.3 高層建筑利用電梯疏散的可行性

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于電梯疏散的弊端和缺點(diǎn)的研究主要集中在兩點(diǎn)：一是如何供電，二是怎樣防煙。

（1）提升電梯轎廂防護(hù)性，阻斷煙氣進(jìn)入的可能性。

當(dāng)高層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，一般對(duì)于電梯而言，受到威脅最大的因素是煙氣而非火焰的炙烤。因此從這個(gè)角度來(lái)考慮，通過(guò)從設(shè)計(jì)和實(shí)際制造入手，不斷提升電梯轎廂的防護(hù)性，可以很好的阻斷煙氣進(jìn)入，從而為人員提供一個(gè)相對(duì)安全而又便捷的逃生空間。

（2）提高電梯井封閉性，阻斷形成煙囪效應(yīng)的可能性。

所謂煙囪效應(yīng)，指的是戶內(nèi)空氣沿垂直坡度的空間向上升或下將，造成空氣加強(qiáng)對(duì)流的現(xiàn)象。提高電梯井的封閉性，阻斷構(gòu)成煙囪效應(yīng)的可能性，是高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，提高運(yùn)用電梯疏散的有效手段。

4.4 利用電梯疏散的成功案例

在查閱世界以往的各種成功逃生案例中，有資料表明。當(dāng)年“9.11”恐怖襲擊事件發(fā)生時(shí)，世貿(mào)大廈南樓內(nèi)10部快速電梯中有4至5部正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，雖然這些電梯本身也存在一定的不安全因素，但正是果斷的通過(guò)利用這些電梯，使的世貿(mào)中心南樓內(nèi)大量處于高層的人員，可以在發(fā)生恐怖事件的初期有效而又安全的逃生到安全區(qū)域。所以，當(dāng)高層建筑突發(fā)火災(zāi)時(shí)，為了被困人員的人生安全，如何更好的利用電梯安全疏散，是值得我們思考和研究的。

5 高層建筑電梯防煙措施

從以往的研究可以看出，做好煙氣的排除和防護(hù)措施就顯得極為重要，也是我們研究高層建筑利用電梯疏散的主要原因。

5.1 設(shè)置前室

在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》( GB50016－2014)中第7.3.5條規(guī)定：“消防電梯前室或合用前室的門，應(yīng)采用乙級(jí)防火門，不應(yīng)設(shè)置卷簾”；第7.3.6條規(guī)定：“消防電梯井、機(jī)房與相鄰其他電梯井、機(jī)房之間，應(yīng)采用耐火極限不低于2.00 h的防火隔墻，隔墻上的開(kāi)應(yīng)采用甲級(jí)防火門；消防電梯轎廂的內(nèi)裝修應(yīng)采用不燃燒材料”。所以，如果在建筑最初的設(shè)計(jì)伊始就設(shè)計(jì)為消防電梯，可以大大提升電梯疏散的可能性。

5.2 正壓送風(fēng)

對(duì)于不密閉的電梯轎廂來(lái)說(shuō)，通過(guò)在電梯井內(nèi)安裝機(jī)械送風(fēng)裝置以及在電梯轎廂內(nèi)增設(shè)加壓送風(fēng)裝置可以提高煙氣防范的安全性，使電梯疏散的可利用性提高，從而為人們逃生提供多一種選擇。

5.3 電梯分區(qū)

另外，為了有效提高高層建筑的電梯利用率，減少同一時(shí)間內(nèi)大量人員同時(shí)使用同一臺(tái)電梯的可能性?？梢栽诟邔咏ㄖ?nèi)設(shè)置好電梯分區(qū)，比如30層的住宅可以規(guī)劃為每10層作為一個(gè)區(qū)域，使部分電梯優(yōu)先停靠在設(shè)定區(qū)域內(nèi)，根據(jù)該區(qū)域內(nèi)人員的可能承載量，有效控制每一部電梯達(dá)到最大運(yùn)輸能力，而非層層停靠，有效提高了電梯利用率。

6 結(jié)論

目前，在我國(guó)基本大部分的高層建筑中都避免在發(fā)生火災(zāi)時(shí)運(yùn)用電梯，而同時(shí)又沒(méi)有相應(yīng)的比樓梯逃生效果更好的疏散辦法的保障。這也就給高層建筑在火災(zāi)下的人員平安問(wèn)題埋下了隱患。同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展和建筑技術(shù)的不停提高，各種超高、超大建筑和特殊性能建筑勢(shì)必還有進(jìn)步增多的趨向。通過(guò)本文研究表明，在高層建筑發(fā)生火災(zāi)和其它緊急狀況時(shí)，電梯在安全疏散方面有極大的潛在運(yùn)用價(jià)值。從現(xiàn)有技術(shù)程度看，在硬件和軟件方面，經(jīng)過(guò)增強(qiáng)電梯轎廂本體和配套設(shè)備的安全水平，保障電梯及其前室、豎井免受煙、火和水的侵襲，制訂科學(xué)的預(yù)案，采取有用的辦法，編制合理的控制模塊，高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)運(yùn)用電梯進(jìn)行人員疏散是可行的。

[1]唐春雨. 高層建筑火災(zāi)情況下電梯疏散安全可靠性研究[D]. 西安科技大學(xué)學(xué)位論文 2009

[2]蒙慧玲. 高層賓館安全疏散的性能化設(shè)計(jì)研究[D]. 西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 2003

[3]宋文華，伍東，張玉福. 高層建筑火災(zāi)初期利用電梯進(jìn)行人員疏散的可以行探討[N]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2008,18(9): 67-72