高层建筑消防安全评估及改进策略研究——以X市为例
摘要
关键词
消防安全评估;高层建筑;指标体系;应对措施
正文
城市化发展速度的提升,使我国建筑市场内高层建筑,无论在数量上,或是在规模上,都呈现出增加的趋势。这一发展趋势为人们日常生活提供了更加良好的环境,但高层建筑在实际应用中也存在一些不足。其中最明显的不足是此类建筑层数过高,一旦出现安全事故,不仅会对财产安全造成负面影响,也会对居住在建筑中的群体个人生命安全造成威胁[1]。因此,本文将以X市高层建筑作为案例,对建筑消防安全管理存在的问题与隐患展开深入分析,制定对应的消防安全管理方案,提出相应的改进策略。
一、高层建筑消防安全指标评估体系
(一)数据来源及数据情况
1.X市高层建筑概况
第一,高层建筑建设情况
X市200米以上高楼总数为13栋,排名全国第28位,目前最高楼为350米,目前150米以上建成/封顶、在建、待建超高层建筑达29座,总建筑高度达到6137米,250米以上超高层建筑8座,其中2座在建,6座待建,300米以上超高层建筑2座。
第二,高层建筑火灾发生情况
2018年高层住宅发生火灾319起,办公场所发生火灾9起,宾馆、招待所发生火灾4起,建筑工地发生火灾6起,医院发生火灾5起,其他场所发生83起;2019年高层住宅发生火灾464起,办公场所发生火灾7起,宾馆、招待所发生火灾5起,建筑工地发生火灾5起,医院发生火灾7起,其他场所发生65起;2020年高层住宅发生火灾939起,办公场所发生火灾18起,宾馆、招待所发生火灾2起,建筑工地发生火灾15起,医院发生火灾7起,科研试验场所发生1起,其他场所发生108起。
2.X市高层建筑火灾风险性分析
第一,区域火灾风险性分析
从近几年高层建筑火灾数据可以得出,A区高层建筑发生火灾共179起,B区共220起,C区共193起,D区共368起,E区共312起,F区共335起,G区共2起,H区共70起,I区共104起,J区共51起,K区共50起,L区共18起,M区共47起,N区共126起。其中火灾发生频率较高的是D区、E区和F区。
第二,自身火灾风险性分析
按照起火建筑:高层住宅共发生火灾次数1722起,办公场所共发生火灾次数37起,建筑工地共发生火灾次数26起,宾馆、招待所共发生火灾次数17起,医院共发生火灾次数19起,其中可以看出高层住宅的火灾发生次数最多,占到高层建筑总体的83%。
按照起火原因:起火原因大致分为电气及线路故障火灾、遗留火种、生产作业类火灾、用火不慎、吸烟、自燃、人为放火及玩火等。其中电气及线路故障类火灾最多,为740起,占比36%;其次为用火不慎类火灾,为542起,占比26%。另外,遗留火种类火灾205起,占比10%;吸烟类火灾195起,占比9%;其他类火灾252起,占比12%。除此之外,也存在着一些人为放火及玩火、自燃类火灾63起,占比为3%。
每个区县高层建筑火灾的主要原因:通过数据分析,D区、N区发生火灾的主要原因是电气及线路故障火灾、遗留火种;F区、B区发生火灾的主要原因是用火不慎和电气及线路故障火灾;C区、E区发生火灾的主要原因是电气及线路故障火灾、用火不慎;A区发生火灾的主要原因是用火不慎及其他;I区、H区、K区、J区、G区、M区发生火灾的主要原因是电气及线路故障火灾;L区发生火灾的主要原因是用火不慎。尤其是一些边缘区县,发生火灾的原因较大程度与电气设备及线路老化有关。
(二)高层建筑指标体系及权重
整个评估体系分为目标层、因子层和指标层,并通过熵权法来对X市建筑消防安全风险评价指标体系中各指标的权重进行计算,最终计算得到各评价指标的权重值(见括号:权重/占全局权重)。
建筑消防安全评估(0.3790),消防设施评估(0.3041)和消防安全管理(0.3169)是高层建筑消防安全评估指标体系的三项一级指标。
建筑消防安全评估由建筑消防合法性(0.1558)、建筑使用情况(0.1760)、总平面布置(0.1371)、平面布置(0.0779)、安全疏散和消防电梯(0.0692)、建筑内部装修(0.0626)、通风空调系统(0.1010)、建筑防爆(0.1448)、配电线路(0.0757)九项二级指标和二十七项三级指标组成。
建筑消防合法性由依法需要进行消防验收的建筑物或场所经消防验收合格的文件(0.3426/0.0202)、依法进行竣工验收消防备案的建筑物或场所,竣工验收消防备案手续或经抽查合格的文件(0.2949/0.0174)、公众聚集场所投入使用营业消防安全检查法律文件(0.3625/0.0214)组成。建筑使用情况是由建筑物或场所的使用功能、用途,应与消防验收、竣工验收消防备案、消防安全检查时确定的用途一致(0.4871/0.0325)、建筑物或场所改建、扩建、变更用途和装修,应依法履行消防安全管理手续(0.5129/0.0342)组成。总平面布局是由防火间距(0.3872/0.0201)、消防车道(0.2865/0.0149)、消防救援场地(0.3264/0.0170)组成。平面布置是由防火分区(0.1494/0.0044)、防烟分区(0.1482/0.0044)、建筑功能场所的设置(0.1730/0.0051)、消防控制室(0.0877/0.0026)、直燃机(0.1388/0.0041)、柴油发电机房(0.1228/0.0036)、变配电室、瓶组间等其他重点部位(0.1801/0.0053)组成。安全疏散和消防电梯是由安全出口(0.1275/0.0033)、疏散门(0.1146/0.0030)、疏散距离(0.1564/0.0041)、疏散楼梯(0.1210/0.0032)、疏散走道(0.1184/0.0031)、避难层(间)、避难走道、下沉式广场(0.1341/0.0035)、消防电梯(0.2279/0.0060)。建筑内部装修是由建筑内部装修材料(0.0278/0.0007)、建筑内部装修遮挡消防设施的情况(0.4663/0.0111)、建筑内部装修影响安全出口、疏散门和疏散走道的情况(0.5059/0.0120)。通风空调系统是由通风空调系统防火(0.5729/0.0219)、通风空调系统防爆(0.4271/0.0163)组成。建筑防爆是由有爆炸危险厂房(仓库)的布置(0.0549/0.0549)组成。配电线路是由配电线路敷设(0.0287/0.0287)组成。
消防设施评估由消防供配电设施(0.0444)、火灾自动报警系统(0.0426)、消防给水设施(0.0414)、消火栓系统(0.0428)、自动喷水灭火系统(0.0391)、泡沫灭火系统(0.1083)、机械加压送风系统(0.1088)、机械排烟系统(0.0794)、消防应急照明及疏散指示系统(0.0715)、消防应急广播系统(0.0562)、消防专用电话(0.0755)、防火分隔设施(0.0798)、消防设施联动控制功能(0.0662)、灭火器(0.0744)、其他消防设施设备(0.0696)的检查十五项二级指标和五十三项三级指标组成。
消防供配电设施是由供配电负荷等级(0.3619/0.0049)、消防配电(0.3115/0.0042)、自备发电机组(0.3266/0.0044)组成。火灾自动报警系统是由火灾报警控制器(0.1814/0.0023)、火灾探测器(0.1647/0.0021)、手动报警按钮(0.2360/0.0031)、
火灾警报装置或应急广播(0.2104/0.0027)、系统功能检查(0.2075/0.0027)。消防给水设施是由消防水池(0.1740/0.0022)、消防水箱(0.1463/0.0018)、稳压泵气压水罐和稳压泵控制柜(0.2163/0.0027)、消防水泵房(0.1372/0.0017)、消防水泵控制柜(0.1308/0.0016)、水泵接合器(0.1953/0.0025)组成。消火栓系统是由消防管网(0.2373/0.0031)、室外消火栓(0.2510/0.0033)、室内消火栓和消火栓箱(0.2410/0.0031)、消火栓系统功能(0.2708/0.0035)组成。自动喷水灭火系统是由管道(0.1795/0.0021)、报警阀组(0.1526/0.0018)、水流指示器(0.1816/0.0022)、喷头(0.1519/0.0018)、末端试水装置(0.1616/0.0019)、系统功能(0.1727/0.0021)。泡沫灭火系统是由泡沫泵站和泡沫液贮罐(0.1769/0.0058)、比例混合器(0.1489/0.0049)、泡沫产生器(0.1522/0.0050)、泡沫喷头(0.1596/0.0053)、
管道(0.1381/0.0045)、泡沫消防炮(0.1348/0.0044)、泡沫灭火系统功能(0.0894/0.0029)组成。机械加压送风系统是由风机控制柜(0.1875/0.0062)、机械加压送风机(0.1838/0.0061)、送风道(0.2472/0.0082)、送风阀(口)(0.2112/0.0070)、
系统功能(0.1703/0.0056)组成。机械排烟系统是由机械排烟风机控制柜(0.1750/0.0042)、排烟风机(0.1739/0.0042)、排烟道(0.2654/0.0064)、排烟口、排烟阀、排烟防火阀、防火阀、电动排烟窗(0.1825/0.0044)、系统功能(0.2031/0.0049)组成。消防应急照明及疏散指示系统是由消防应急照明(0.5159/0.0112)、疏散指示标志(0.4841/0.0105)组成。消防应急广播系统是由扩音机(0.3431/0.0059)、扬声器(0.3647/0.0062)、系统功能(0.2922/0.0050)。消防专用电话是由消防专用电话(0.0230/0.0230)组成。防火分隔设施是由防火门(0.3243/0.0079)、防火卷帘(0.3221/0.0078)、电动防火阀(0.3536/0.0086)组成。消防设施联动控制功能是由消防设施联动控制功能(0.0201/0.0201)组成。灭火器是由灭火器(0.0226/0.0226)组成。其他消防设施设备的检查是由其他消防设施设备的检查(0.0212/0.0212)组成。
二、高层建筑消防安全方面存在的主要问题
(一)建筑消防安全评估分析
1.总平面布局问题。《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。部分高层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;或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。在设置高层建筑消防车道时,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,不能承受大型消防车的通行荷载[2]。
2.单元之间的楼梯无法通过屋顶连通。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。在实际检查中发现,有的高层建筑设计为坡屋面,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,设置竖向金属爬梯,这同样不符合规范要求的[3]。
3.单元与单元之间防火墙设置不符合规定。部分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区”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。
(二)消防设施评估分析
1.防排烟问题。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和消防电梯间前室。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。
2.设置机械加压送风防烟设施的部位余压值不足。《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,但在实际检查情况中却发现送风口风量、余压值达不到规范要求的现象比较普遍[4]。
(三)消防安全管理分析
业主及物业管理人员消防安全意识淡薄。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。X市高层住宅业主受文化背景和受教育程度等因素影响,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。另外,大多数物业管理人员缺乏消防专业知识和管理经验,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,一些消防设施特别逐渐出现故障,甚至最终瘫痪,导致高层住宅消防留有较大安全隐患。
三、措施与建议
(一)切实落实建筑消防设计、施工质量和安全责任
《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。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意义重大。
(二)优化高层住宅消防设计
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。
1.消防卷盘。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.自动喷水灭火系统。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,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。
(三)加强建筑外墙外保温系统防火安全
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。同时,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,外墙外保温系统设计和施工管理。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。
(四)强化消防安全培训和宣传教育工作
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。消防培训机构在进行消防安全培训时应充分考虑培训对象的工作特点和知识需要,进行针对性授课。对于具备一定消防专业知识的设计、施工人员,可以采取座谈、研讨的形式。对于物业管理人员,就应该解决为什么要管、管什么、怎么管的问题,将重点放在业主拒不纠正消防违法行为的情况如何上报公安机关消防机构处理,以及发生火警后应该如何处置和组织人员疏散等内容上。宣传工作除利用报纸、电视、网络等媒体宣传外,还应充分发挥社区工作人员和物业管理人员的作用,利用高层住宅小区公共宣传栏、板报等宣传阵地等形式进行针对性宣传,提高业主的消防安全意识和防火自救能力。
参考文献:
[1] 付永文.全市高层建筑消防安全隐患大排查大整治工作推进会召开[N].吕梁日报,2023-05-11(001).
[2] 宋冠之,李豹松.《青岛市高层建筑消防安全管理办法》5月1日施行 政府可为高层廉租房购买消防服务[J].中国消防,2014(08):9.
[3] 王猛.高层建筑消防安全疏散设计分析[J].房地产世界,2023(10):154-156.
[4] 陈刚.高层公共建筑消防安全设计要点分析[J].中国建筑金属结构,2023(04):126-128.
基金项目:2022年陕西省大学生创新创业训练计划项目“西安市建筑消防安全评估及改进策略研究”(S20220701103)。
作者简介:陶庆(2000—),女,陕西榆林人,本科生,从事公共管理研究。赵雪(2002—)女,陕西商洛人,本科生,从事公共事业管理研究。周于茗(2002—),男,陕西西安人,本科生,从事公共事业管理研究。
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