常州高層建筑安全問(wèn)題研究

張悠榮 （江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院，江蘇 常州 213000）

高層建筑是指住宅10層及以上、公共建筑24m以上的建筑。常州有1700多幢高層建筑，其中，100m以上超高樓30多幢。高層建筑由于樓層高、體量大、人員密集，一旦發(fā)生安全事故，其損失和危害極其巨大，所以高層建筑的安全問(wèn)題是一個(gè)全球性的共同課題。高層建筑的安全問(wèn)題，主要是指建設(shè)階段工程本身的安全和工程建成之后的防災(zāi)防火安全兩個(gè)方面，這兩個(gè)方面的安全則著重包含在工程設(shè)計(jì)、施工管理及建筑物使用過(guò)程中的防火防災(zāi)3個(gè)階段。

1 高層建筑安全設(shè)計(jì)

高層建筑安全設(shè)計(jì)主要包含建筑物的基礎(chǔ)安全設(shè)計(jì)、主體安全設(shè)計(jì)和建筑材料安全設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。

1.1 基礎(chǔ)安全設(shè)計(jì)

土質(zhì)勘測(cè)屬于設(shè)計(jì)前期的工作，只有進(jìn)行了土質(zhì)勘測(cè)之后才能確定建筑物基礎(chǔ)是否需要打樁，打樁和基礎(chǔ)建設(shè)的安全都需要在設(shè)計(jì)中進(jìn)行體現(xiàn)并作出嚴(yán)格的規(guī)范與要求。

1.2 主體安全設(shè)計(jì)

①科學(xué)準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)體系給予了我們更大的造型自由，更大的跨度、更多變的平面布局、更多的可供選擇的結(jié)構(gòu)類型與建筑材料。如何在這一體系實(shí)現(xiàn)富于工程理性的藝術(shù)創(chuàng)造力，正是現(xiàn)代建筑師面臨的巨大課題。

一個(gè)杰出的實(shí)例是，由貝聿銘主持設(shè)計(jì)的香港中銀大廈。大廈建于1990年5月，地面以上70層，高達(dá)315m；平面呈52×52的正方形；沿對(duì)角線方向分成4個(gè)三角形區(qū)域向上，每隔若干層切去一個(gè)，直到44層保留1/4，成為至頂層的三角形，形成棱晶形的獨(dú)特結(jié)構(gòu)；使用了鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)的巨型桁架體系，充分發(fā)揮了材料的特性。本工程造價(jià)僅為28億美元，而其149kg/m2則成為了新一代高層建筑的先驅(qū)。

圖 1

一般說(shuō)來(lái)，超高層建筑為了抵抗水平力作用并減小自重，常會(huì)采取Y型核心筒結(jié)構(gòu)。于是，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我們對(duì)超高層建筑形象的認(rèn)識(shí)就只限于Y型平面的塔樓。而貝聿銘則以他喜愛(ài)的三角形為出發(fā)點(diǎn)，充分考慮高層核心筒結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)，創(chuàng)造性的將平面三角形擴(kuò)展為空間的三角體系，形成類似棱晶結(jié)構(gòu)的巨型桁架體系。外桁架既是重要的結(jié)構(gòu)部件，又是建筑體量的外在骨架。不難看出，身為建筑師的貝聿銘一定也有著深刻的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)，才能將建筑由平面的草圖三角發(fā)展成為棱晶式的結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上衍生出符合超高層建筑受力特點(diǎn)的巨型桁架體系。香港中銀大廈的落成，無(wú)疑是對(duì)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)美學(xué)的又一次成功詮釋。

因此，常州高層建筑可以從這些世界名建筑中吸收理論和方法，與本地建設(shè)的實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，從安全性的角度作出更為科學(xué)更有實(shí)效且更具藝術(shù)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[1]。

②備用疏散系統(tǒng)設(shè)計(jì)。建筑物內(nèi)部的消防、安全通道與設(shè)施的設(shè)計(jì)包含常規(guī)與備用兩種形式。常規(guī)指常用的電梯緊急疏散系統(tǒng)和樓梯疏散系統(tǒng)。

在緊急情況下電梯停止使用時(shí)，便只能依靠有限的樓梯撤離，導(dǎo)致疏散時(shí)間成倍延長(zhǎng)。有關(guān)部門曾經(jīng)做過(guò)試驗(yàn)，一名身強(qiáng)力壯的消防員在無(wú)擁堵的情況下從第33層跑到第1層，需耗時(shí)35min。如果是身體素質(zhì)一般的人員或老人、兒童，所需時(shí)間肯定會(huì)更長(zhǎng)，甚至無(wú)法撤離。

而且，一旦常規(guī)疏散系統(tǒng)遭到破壞或無(wú)法到達(dá)，樓內(nèi)人員將無(wú)法撤離。

因此，在設(shè)計(jì)常規(guī)系統(tǒng)之外，常州高層建筑建設(shè)中，可以設(shè)計(jì)備用疏散系統(tǒng)。所謂備用疏散系統(tǒng)，并不具體指某種疏散手段，廣義看來(lái)，不需借助樓梯等常規(guī)方式便可撤離建筑的各種手段，均能視為備用疏散系統(tǒng)，直升機(jī)停機(jī)坪、避難層等都屬于此概念范疇?？傮w來(lái)看，備用疏散系統(tǒng)根據(jù)不同的疏散理念或構(gòu)造大致包括如下幾類。

1.2.1 利用滑輪與吊索類機(jī)械設(shè)備從建筑外立面疏散

設(shè)計(jì)一個(gè)可以收納到盒子里的簡(jiǎn)單疏散裝置，由牢牢錨固到墻體上的金屬固定環(huán)、足夠滑到地面的線纜、可固定在腰部并可以控制速度的滑輪，以及用以敲碎玻璃的鐵錘組成。緊急情況下，將裝置固定于墻面，便可通過(guò)窗戶迅速逃生。

1.2.2 利用改良降落傘類設(shè)備疏散

名為“疏散傘(Evacuchute)”的改良降落傘秉承“緊急情況下最后的救命稻草”的開發(fā)理念，可為內(nèi)部人員和消防隊(duì)員提供迅速的單人疏散，其關(guān)鍵特性包括使疏散者遠(yuǎn)離建筑的特殊空氣排出口、快速打開的能力、緩慢降落及氣流波動(dòng)狀態(tài)下能保持穩(wěn)定性等。

1.2.3 利用相鄰高層建筑之間的空中連廊疏散

還有一類備用疏散方式是通過(guò)兩棟或更多高層建筑之間的空中連廊進(jìn)行水平疏散。建筑發(fā)生事故時(shí)，內(nèi)部人員除了通過(guò)樓梯疏散外，還可以通過(guò)建筑間連廊疏散到相鄰的高層建筑，然后到達(dá)安全地帶。常州市政府大樓A座、B座間在22層處就以連廊相連接，即是這種設(shè)計(jì)理念的體現(xiàn)[2]。

1.2.4 材料安全設(shè)計(jì)

高層建筑物所使用的材料：鋼材、石材、木材、保溫材料、外墻涂料等在設(shè)計(jì)階段都要作出周密、合理的考慮與計(jì)劃，為建筑物后續(xù)階段之安全打下基礎(chǔ)。

2 高層建筑施工安全

高層建筑安全問(wèn)題在施工階段要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求來(lái)執(zhí)行，施工中的安全主要集中在管理和規(guī)范操作方面。

2.1 施工中的安全管理

①全面增強(qiáng)施工人員的安全意識(shí)。要牢固樹立安全生產(chǎn)第一的方針，以專業(yè)安全知識(shí)為內(nèi)容，用行政獎(jiǎng)勵(lì)、法律、法規(guī)為手段，全面增強(qiáng)施工人員的安全意識(shí)，不斷提高施工人員的自我安全防范能力，明確自己安全生產(chǎn)責(zé)、權(quán)、利的關(guān)系，以達(dá)到施工安全效益最佳的目的。

②明確建筑工程項(xiàng)目的安全生產(chǎn)責(zé)任人。在施工中，明確安全控制由項(xiàng)目經(jīng)理全面負(fù)責(zé)，要制定安全管理工作的要點(diǎn)，明確施工安全的承諾與目標(biāo)；要編制工程項(xiàng)目安全計(jì)劃，建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，完善安全保證體系。工程項(xiàng)目部要建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，把安全責(zé)任目標(biāo)分解到崗，落實(shí)到人，并針對(duì)不同的建設(shè)項(xiàng)目和施工條件，合理地組織人力、財(cái)力、物力，確保施工生產(chǎn)中的安全。

2.2 加強(qiáng)施工中的事前預(yù)控和過(guò)程控制

所有進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員都必須符合國(guó)家省市有關(guān)部門頒布的各項(xiàng)安全規(guī)程的規(guī)定，用工手續(xù)要完備；施工單位在開工前要建立完善的安全生產(chǎn)責(zé)任制，建立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)組織機(jī)構(gòu)，編制安全管理網(wǎng)絡(luò)，使之成為整個(gè)工程的完整體系；嚴(yán)格實(shí)行書面安全交底，施工單位安全部門應(yīng)編制教育計(jì)劃大綱，編制相應(yīng)的安全知識(shí)考試，每個(gè)參與工程施工的新進(jìn)場(chǎng)人員均要進(jìn)行安全考核，嚴(yán)格控制施工人員準(zhǔn)入制度。

總之，高層建筑的安全施工是牽涉到各個(gè)方面的細(xì)致工作，只有通過(guò)扎扎實(shí)實(shí)的工作，充分發(fā)揮每個(gè)人安全施工中的積極作用，才能使安全施工水平得到質(zhì)的飛躍，減少事故發(fā)生幾率，使高層施工的安全走上一個(gè)新的臺(tái)階【3】。

3 高層建筑的防火防災(zāi)與應(yīng)對(duì)安全

高層建筑的防火防災(zāi)主要在日常管理和演練方面。

3.1 把好高層建筑設(shè)計(jì)源頭關(guān)

嚴(yán)格實(shí)行消防專篇、自審制度。公安部明確規(guī)定，帶自動(dòng)消防工程系統(tǒng)的高層建筑等必須有消防專篇。因此，該消防專篇應(yīng)有建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等方面的消防設(shè)計(jì)內(nèi)容，專篇應(yīng)在初步設(shè)計(jì)中體現(xiàn)完善，并由設(shè)計(jì)院完成自檢自審工作和簽字蓋章負(fù)責(zé)，同時(shí)有關(guān)法規(guī)應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化誰(shuí)設(shè)計(jì)、誰(shuí)負(fù)責(zé)。

3.2 嚴(yán)把消防審核關(guān)

目前消防隊(duì)伍內(nèi)建審人員良莠不齊，建議上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)是否按建審人員實(shí)際水平高低，安排分工相應(yīng)的審核項(xiàng)目和繁簡(jiǎn)程度，以有利于審核質(zhì)量的提高。

3.3 嚴(yán)抓后期管理

①加強(qiáng)對(duì)已經(jīng)驗(yàn)收并投人使用的建筑的消防監(jiān)督檢查。一是對(duì)安全出口、疏散通道進(jìn)行監(jiān)督檢查，以確保疏散通道暢通無(wú)阻;二是確?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、機(jī)械防排煙系統(tǒng)、滅火災(zāi)事故應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志設(shè)置位置、滅火器材完好有效;三是加大對(duì)已經(jīng)使用的消防產(chǎn)品檢查，確保無(wú)假冒偽劣消防產(chǎn)品投入使用。

②定期開展建筑消防設(shè)施檢測(cè)。建筑消防設(shè)施檢測(cè)制度的建立和實(shí)施，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，消除隱患，因而要建立一套有效的管理機(jī)制。該機(jī)構(gòu)應(yīng)由專業(yè)的中高級(jí)技術(shù)人員組成，擁有符合標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，建立完善可行的檢測(cè)規(guī)程，嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用科學(xué)手段，對(duì)建筑消防設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行檢查、測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)作出合格與否的判定。

③加強(qiáng)管理人員的培訓(xùn)工作。我們應(yīng)發(fā)揮消防培訓(xùn)的巨大作用，特別是加強(qiáng)對(duì)物業(yè)管理公司消防安全責(zé)任人、管理人、專兼消防管理人員的培訓(xùn)，提高他們的消防安全知識(shí)【4】。

現(xiàn)代高層建筑防火難點(diǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)有著多方面、深層次的社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的原因，但是設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑設(shè)計(jì)防火觀念意識(shí)的缺失，建設(shè)單位的無(wú)理干擾以及城市消防、建管部門的把關(guān)不嚴(yán)，是其存在的重要根源。高層建筑防火防災(zāi)是百年大計(jì)，必須防患于未“燃”，不能為一時(shí)的眼前利益而鑄成重大火災(zāi)隱患。消防建管部門的嚴(yán)格把關(guān)是確保住宅消防安全的關(guān)鍵，必須秉公執(zhí)法、一絲不茍。只有這樣才能減少高層火災(zāi)事故的發(fā)生，保障國(guó)家建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

[1]贠毅超.建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系[EB/OL].

[2]劉長(zhǎng)安.有“備”無(wú)患——高層建筑備用疏散系統(tǒng)研究[J].四川建筑科學(xué)研究，2012(10).

[3]祝波.對(duì)高層建筑安全施工措施的探討[J].城市建設(shè)，2010(25).

[4]張發(fā)光.探討高層建筑防火問(wèn)題[J].城市建設(shè)理論研究，2012(32).