超高層建筑運營階段火災風險管理探討

焦玲玲，姚玉梅，馮靜慧（上海建科檢驗有限公司， 上海200032）

0 引 言

國內通常將高度在100m 以上的建筑定義為超高層建筑。隨著我國城市規(guī)模和城鎮(zhèn)化程度不斷擴大，超高層建筑呈現(xiàn)出高度越來越高、數(shù)量越來越多，且建筑群體化、功能多樣化的特點。僅從2016年至2018年底，國內竣工300m 以上的超高層建筑就有30座之多，擬在建的300m以上超高層建筑有100座以上。超高層建筑內部功能涉及酒店、辦公、公寓、頂層會所，以及裙房商業(yè)和餐飲等。

1 超高層建筑火災

超高層建筑迅猛發(fā)展的同時，隨之而來的各類風險也日益突出，尤其是火災風險。超高層火災事故時有發(fā)生，如2009年中央電視臺159m 高的北配樓大火、2011年沈陽200m 高的皇朝萬鑫酒店大火、2015年迪拜63層阿德利斯酒店火災等。從已發(fā)生的火災案例可以看出，超高層建筑往往是一個地區(qū)甚至國家的地標性建筑，一旦發(fā)生火災，不但造成財產(chǎn)或生命安全的損失、運營的中斷，還可能造成嚴重的社會甚至國際影響。因此，超高層建筑的消防重點和難點逐漸由消防設計階段轉向運營階段的火災風險管理。

總結既有超高層建筑的特點和火災案例，可以分析得出超高層建筑有以下不同于其他建筑的火災特點和危險性。

（1）火災蔓延迅速，持續(xù)時間長。超高層內部存在大量電梯井、樓梯井、電纜井等豎井，火災時這些豎井產(chǎn)生煙囪效應，以及玻璃外幕墻受火后發(fā)生破裂，造成超高層火災在豎向以及水平方向蔓延極其迅速，且整個燃燒過程可持續(xù)數(shù)小時甚至十幾個小時之久。

（2）人員疏散困難。超高層垂直疏散距離長，且內部人數(shù)往往上萬，在發(fā)生火災時火勢煙霧垂直蔓延，增大了人員疏散的難度。

（3）結構坍塌風險。超高層內部如存在薄弱構件，發(fā)生火災時還可能存在結構坍塌的風險。

（4）撲救難度大。目前國內消防救援車的最高撲救高度在101m，對于超高層火災而言，無論是內部進攻還是外部進攻，都存在很大的難度。

（5）內部可燃材料隱患多。超高層在高區(qū)設置的高檔酒店、頂層會所等功能，造成建筑內部可燃材料隱患多，進一步增加火災危險性。

由于超高層不同于其他建筑的火災特點和危險性，其火災風險管理的重點需要立足于“自防”和“自救”[1]，主要通過火災風險識別、火災風險評估以及火災風險管控等手段來實現(xiàn)。

2 超高層建筑火災風險識別

火災風險識別是超高層運營階段火災風險管理的基礎。超高層建筑火災風險識別的方法可以通過幾種不同方式實現(xiàn)，包括現(xiàn)場檢查、參考借鑒類似工程、調研火災事故統(tǒng)計相關文獻以及火災風險專題研究。

2.1 火災危險源

超高層建筑的火災危險源可以分為三大類[2]：第一類危險源為可燃物，主要包括建筑內部的各類火災荷載、建筑的耐火等級以及周邊建筑環(huán)境等；第二類危險源為系統(tǒng)缺陷，主要包括超高層的主動防火系統(tǒng)缺陷、被動防火系統(tǒng)缺陷以及安全疏散系統(tǒng)缺陷等；第三類危險源為管理缺失，如相關人員消防安全培訓和教育不到位、設施設備檢查不到位以及消防安全責任制落實不到位等。針對超高層建筑的這三類火災危險源，需要依靠精細化的建檔和監(jiān)測來實現(xiàn)火災風險識別。

2.2 精細化建檔

精細化建檔主要包括對建筑的基本信息、內外部結構、消防設計平面圖紙、消防系統(tǒng)圖紙、二次裝修，以及消防責任制、消防系統(tǒng)測試記錄報告等相關信息進行詳細地建檔，做到在運營管理階段有依據(jù)、可查詢，避免發(fā)生隨著時間推移，超高層建筑信息丟失的情況。

2.3 精細化監(jiān)測

由于超高層建筑體量龐大，精細化的火災風險監(jiān)測首先要對其進行合理地分區(qū)化、網(wǎng)格化，對各分區(qū)可能存在的火源、可燃物、人員數(shù)量及分布、內部消防設施和設備、材料和構件，以及一些重點區(qū)域和重點部位進行密切監(jiān)測。此外，還需要監(jiān)測超高層的消防救援力量、救援物資是否滿足要求。

3 超高層建筑火災風險評估

3.1 評估方法

完成超高層建筑運營階段的各類火災風險識別后，需要對所發(fā)現(xiàn)的火災風險進行評估?；馂娘L險評估的方法包括定性評估法、半定量評估法和定量評估法。定性評估法是依靠人的觀察分析能力，借助于經(jīng)驗和判斷能力進行評估，在風險評估過程中無需將不確定性指標轉化為數(shù)值進行度量，而只做定性比較。半定量評估法是在風險量化的基礎上進行的評估，在評估過程中需要通過數(shù)學方法將不確定的定性指標轉化為量化的值，能夠比較準確地描述系統(tǒng)的風險。定量評估法是在評估過程中將涉及的參數(shù)均以實驗、測試、統(tǒng)計等各種方法完全實現(xiàn)量化，且其量化數(shù)值可被業(yè)界公認，評估結果更為準確。由于定量評估法過于復雜，工程中仍以定性評估和半定量評估為主。

3.2 評估指標

精細化的火災風險評估需要建立完善的評估體系和評估指標，主要分為建筑單元、消防設備設施和消防安全管理三大塊。建筑單元主要包括的評估內容有建筑使用性質、耐火等級、總平面布局、平面布置以及安全疏散；消防設備設施主要包括的評估內容有消防給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、火災自動探測報警和疏散指示系統(tǒng)；消防安全管理主要包括的評估內容有建筑合法性、消防安全責任制、操作規(guī)程、日常管理和培訓、防火檢查巡查。

鑒于火災風險評估的專業(yè)性要求，超高層建筑運營階段的業(yè)主方或管理方需要委托具有從業(yè)資格的第三方消防技術服務機構開展該項工作，制定有針對性的有效防范措施和應急預案，進一步實現(xiàn)火災風險管控。

4 超高層建筑運營階段火災風險管理

火災風險伴隨著建筑的全壽命周期，從設計階段到施工完成交付業(yè)主，到運營階段的運營管理團隊、入駐租戶以及未來改建階段，都有不同的火災風險需要進行識別、評估和控制。消防設計時提出的策略和要求，只有落實到運營階段才能更好地實現(xiàn)火災風險管理和控制。

4.1 消防安全管理

需要在運營階段落實的火災風險管控措施，首先是建立和落實全面的消防安全管理制度，包括消防安全責任制、滅火應急預案、消防逃生演習以及大廈日常消防安全管理任務等。對于超高層建筑，還建議設立專職的消防救援隊伍和用房，保證滿足使用要求的消防救援器室、辦公區(qū)、休息室和訓練場地。超高層可以按分區(qū)設立多個微型消防站，旨在保證“有人員、有器材、有戰(zhàn)斗力”，通過定期開展針對性訓練和實戰(zhàn)化演練，實現(xiàn)能夠及時有效地處置初期火災的目標。

4.2 日常維護

建立了有保障的消防安全管理團隊與消防救援力量后，應加強對超高層建筑進行精細化的日常維護，包括需要重點管控的高風險區(qū)域，如維修區(qū)、鍋爐房、廚房，以及需要進行火災荷載限制的功能區(qū)，如首層大堂、內部中庭。運營階段可以由物業(yè)對租賃場地內的二次裝修材料進行統(tǒng)一的監(jiān)督和管理，對有燃燒性能等級要求的內裝修材料，租戶應提供有資質的檢測機構出具的檢測報告。

對于超高層建筑內部一些重要的設施設備，必須提高其發(fā)生火災時的系統(tǒng)可靠性，如消防備用電源的柴油發(fā)電機應設置備用的柴油儲備，內部重要機房應設置備用的數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)以及不間斷電源系統(tǒng)。

4.3 應急處理預案

超高層火災應急處理預案除按相關規(guī)定設置應急小組與職責分配外，還可以針對所有可能發(fā)生的火災情況制定詳細有效的應急響應方案，并設置不同級別的應急響應小組，如租戶級別、物業(yè)級別等。此外，還應考慮各個超高層自身一些的特殊消防設計，如分階段疏散策略、避難層設置、電梯輔助疏散策略、利用屋頂平臺疏散策略等，需要將這些個性化信息編制進應急預案中，并準確傳達給大廈運營和管理團隊。

5 借助智慧消防開展超高層建筑火災風險管理

對于超高層建筑的火災風險管理，除了“人防”和“物防”，還可以與新技術智慧消防相結合，包括大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術等。通過這些前沿科技，可以更好地實現(xiàn)對消防系統(tǒng)、疏散通道、可燃氣體、重點消防設備與部位的實時監(jiān)管，便于及時發(fā)現(xiàn)火災隱患、抑制火災發(fā)生的可能性。即便發(fā)生火災，也可以通過這些技術形成準確有效的消防現(xiàn)場指揮信息管理系統(tǒng)、消防救援系統(tǒng)、應急疏散系統(tǒng)[3]，更快速便捷地開展救援行動，以減少無論是被困人員還是消防救援人員的傷亡。

6 結 語

今后在超高層建筑火災風險管理的發(fā)展趨勢上，可以采取總結工程經(jīng)驗、事故案例、開展專題研究等方式，針對超高層建筑形成更個性化的風險評估方法和管理標準。同時，在橫向上可以將火災風險與超高層其他的一系列風險，包括地震、風災、恐怖襲擊等進行統(tǒng)籌考慮，形成更系統(tǒng)、綜合、全方位的超高層防災減災風險管理體系，并結合不斷發(fā)展的信息技術，建立一體化的超高層防災減災平臺，實現(xiàn)信息化、智能化；在縱向上可以以超高層單體的火災風險管理為基礎，擴展到區(qū)域乃至整個城市的多尺度火災風險管理機制，為城市火災風險管理提供更好的措施和手段。