高层建筑安全疏散及逃生疏散新技术
发布时间：2010-12-26 21:24
发布者：conniede
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现代高层建筑就像一个竖向布置的小城市，内部人员高度集中，使用功能复杂多样。内部装修和外墙保温可燃材料多，电缆井、通风管道、管道井等各类竖向管井和幕墙缝隙密布，空调、照明、餐饮等用电、用气量大，一旦发生火灾，在“烟囱效应”作用下，烟火蔓延迅速、火灾燃烧猛烈、扑救难度很大，极易造成群死群伤的重大人员伤亡。 现代高层建筑使用功能复杂，有的是办公写字楼，有的是住宅公寓楼，有的是商业综合楼，有的是宾馆饭店，还有的是门诊病房楼。建筑内人员高度集中，有的对建筑情况相对熟悉，有的流动性强，不熟悉建筑内的情况，还有的是老、幼、病、残、孕等弱势人员，情况千差万别。一旦发生火灾，必须充分利用建筑内部的各类消防设施，积极开展自救、互救。 一、高层建筑安全疏散 高层建筑的特点，决定了其消防安全设计的基本理念是“自救为主”，即充分利用建筑内部的火灾自动报警、自动灭火、防烟排烟、防火分区等设施，实现早期报警、快速扑灭、拯救生命的目的。在安全疏散方面，消防云梯车的登高高度最高只有100米左右，而在这样的高度几乎不可能完成疏散人员的操作，因此，必须充分利用内部的疏散设施。火灾案例说明，只有掌握必要的疏散逃生知识和安全自救技能，了解高层建筑安全疏散设施的功能和使用方法，才能在火灾发生时安全地疏散撤离。 （1）及时拔打报警电话 发现火灾后要立即拨打119电话报警，简要说清起火建筑的地点、起火楼层、起火部位和燃烧物，以及火势是否猛烈、自己所处的位置等。切忌惊慌失措，或者忙于自行扑救火灾而不报、迟报火警。很多重特大火灾之所以造成严重的人员伤亡，都是由于当事人发现起火后没有及时报警，延误了火灾扑救的最佳时机。 及时报告火警，既是公民按照消防法应当履行的基本义务，也是火灾发生时保护自身和他人生命安全最有效的方法。从建筑火灾的规律看，可分为初起、发展、蔓延、猛烈、下降和熄灭五个阶段。一般在15分钟内尚属初起阶段，燃烧面积不大、火焰不高、辐射热不强、燃烧速度不快，如果消防队能在初起阶段开展灭火战斗，将有利于控制和扑灭火灾。2008年1月2日，新疆乌鲁木齐德汇广场批发市场发生火灾，单位保安员因忙于灭火没有及时报警，使用灭火器自行扑救未果后又使用室内墙壁消火栓扑救，因消火栓无水，火势迅速蔓延扩大，现场的几名保安员感到火势失控就逃离了现场。后来，一名货车司机在大门前发现火情后用手机报警，待辖区消防中队接警赶到现场时，火势已呈猛烈燃烧、迅速蔓延的态势，烧毁了7万多平方米的建筑，楼内2名员工死亡，3名消防官兵在灭火救人时英勇牺牲。 电话报警最为快捷、方便，同时，还要充分利用高层建筑内的手动火灾报警按钮。现代高层建筑每个防火分区都设有手动火灾报警按钮，一般在走道墙壁明显和便于操作的位置，使用时只要击破玻璃按下按钮，高层建筑内的消防控制室就会接到报警信号，确认发生火灾后也可以迅速报告火警。 （2）保持镇静、理性行动 发现起火或听到火灾警报后，特别是当浓烟遮挡视线、能见度明显降低、感受到高温甚至直接看到火焰时，一定要克服恐惧心理，不能惊慌失措，更不能盲目做出跳楼等不理智的行动，要努力保持镇静，迅速对自己所处环境做出理性的判断，利用一切条件，选择正确的疏散逃生方法。 根据我国的消防技术标准规范，设有火灾报警系统的高层建筑一般都设置了火灾应急广播。火灾发生时，公共广播扩音机将会强制转人火灾应急广播状态，高层宾馆客房内床头控制柜的音响广播系统也能被强制切换到火灾应急广播状态，及时向建筑内的人员通报火灾情况。建筑内的人员一定要注意听广播通知，准确了解建筑内的情况，并根据不同情形做出相应的行动。 情形1：当所处的房间、厅室发生火灾，报警后如难以扑灭初起火灾，就要迅速撤离逃生。撤离时要随手关门，并大声呼叫同楼层的其他人员撤离。在1985年哈尔滨天鹅饭店火灾中，美国人安德里克在床上吸烟引起火灾，他在被烟呛醒后径自离开房问，既没有关门也没有呼救，就仓促跑下楼去，客房内火焰遇走道内的新鲜空气，形成对流，火势迅速蔓延到走道，当其他房间内沉睡的客人发现起火时，大火已经将房门封堵，从而造成了重大人员伤亡。 情形2：本楼层其他部位起火时，千万不能随意开门。首先应该用手接触房门，试一试房门温度。如果门是热的，不能打开，否则烟和火就会冲进房间；如果房门不热，则说明火势还不大，可以开门。开门后如看不到明火，而且烟也不浓，就要借助墙壁安装的疏散指标标志，确定疏散方向，尽量俯下身子，向远离烟火方向的走廊逃生。有条件时最好先将衣服浇湿，或者用湿毯子裹住全身、用湿衣服抱住头等裸露部位，宾馆房间内的人员要佩戴上客房备用的防烟面罩。离开房间以后，一定要随手关上身后的门，以防火势蔓延。如果遇到浓烟、高温甚至明火，千万不要试图从烟火中冲过去，而是要迅速后撤，另寻逃生路线。因为一旦吸人有毒、高温的烟气，可能在瞬间造成人员呼吸道灼伤甚至中毒死亡。 高层建筑的平面设计遵循“双向疏散”的基本原则，即任一位置都可以向2个不同的方向疏散。少数建筑受平面布局的限制，也存在只能通往一个方向的“袋形走道”，也就是通常所说的“死胡同”，但规范严格限制“袋形走道”的长度。如果被困人员正好处于“袋形走道”范围内，而火势和浓烟又将这唯一的走道封堵，就要退人房间并迅速关门求救。 情形3：当起火部位在其他楼层时，也要迅速撤离，不能滞留或贪恋财物。离开时要随手关门，限制火灾的蔓延。需要强调的是，部分人认为高层n建筑火灾时，只有直接受威胁的人员l需要立即疏散撤离，与之相适应的安§全疏散理念是“部分疏散、原地待援”，即发生火灾时只立即疏散起火楼层及其上、下各1～2层的人员。但是，由于火灾本身就是充满不确定性的偶发事件，火灾的发展也难以估计，如果贻误了火灾初期的疏散机会，“原地待援”就很可能变成“坐以待毙”！“部分疏散”的原则值得商榷。实际上，近年来国际上发生的很多起高层建筑火灾，均耗费了很长时间紧急疏散和撤离建筑内的全部人员。因此，在高层建筑发生火灾后，要立即组织全体人员有序疏散，以确保安全。 情形4：万一被困在起火房间内，首先，要努力找寻其他逃生通道，比如看看能否通过连廊或者阳台转移到相邻房间，再利用相邻房间的门疏散逃生。其次，要紧关房门，并浇水降温，同时，尽量靠近街的窗口、阳台等容易被发现的位置，拨打119电话，与接线员保持联络，引导救援人员前来救援，并向救援人员大声呼救，向楼下抛掷沙发垫、枕头、衣物等轻软物品，用手电筒往下照、敲打金属器皿发出声音，以便救援人员及时发现。在等待救援过程中，可以退到相对安全的卫生间内作短暂避难，进入卫生间后耍关紧门窗，堵严缝隙，拧开所有的水龙头放水，特别是浴缸中应不断放水，始终保持较高的水位，一方面便于取水泼浇门窗降温，另一方面火势发展到卫生间时，人还可以躺在浴缸中暂时躲避一下；切忌躲藏到床底、衣橱、阁楼等封闭的位置，这样既可能受到火焰或烟雾的侵害，又难以被搜救的消防人员发觉，极易造成被困人员死亡。 如果直接受到烟火威胁，火势危及生命又确无其他方法可自救时，就必须冒一定的风险，积极行动，绝不能坐以待毙。比如，可以站到窗外的缓台、空调室外机上呼救。在哈尔滨天鹅饭店火灾中，就有3个房间的旅客翻身窗外，手扒窗台，脚踩墙外10厘米宽的凸出部分，坚持到被消防队成功营救。如果处在3层以下较低的位置时，可以把床单、窗帘、衣物等结成绳，拴在室内坚固的地方，进行滑绳自救。如果下到下面的某个楼层即可脱险，则不必要到达地面，可踢破玻璃进入。 不到万不得已，切勿跳楼。如果不跳楼即死，则在跳楼前先挑选一些富有弹性的东西丢下，如弹簧床垫、沙发棉被等，跳下时双手抱枕部，屈膝团身跳下。如果下面有救生气垫，则要四肢伸展，面朝上平躺、对准垫上的标志跳下。但救生气垫的安全应用高度也在10米以内，因此，3层以上的被困人员如果从楼上跳下，即使有救生气垫，幸存的概率也极小。 （3）尽量利用建筑内的设施疏散逃生 第一，楼梯是最主要的疏散设施。现代高层建筑最主要的疏散设施还是楼梯。高层建筑楼梯有别于其他建筑的重要特点，是根据不同的高度和使用功能，分别设置了“封闭楼梯”和“防烟楼梯”。顾名思义，“封闭楼梯”，就是在每层楼梯通向走道的位置设置防火门，将楼梯间封闭起来，可以防止烟和热气进入的楼梯。“防烟楼梯”，就是在楼梯间入口处设有防烟前室，或专供排烟用的阳台、凹廊等，火灾时自动启动的送风机可以源源不断地向前室和楼梯间内送入新风，保证前室和楼梯问内形成一定的正压，从而防止烟火进入。典型的疏散路线是：水平方向通过房间、厅室的门进入走道，再通过前室进入楼梯间，竖向疏散以楼梯为主，最后通过直通室外的安全出口完成疏散过程。 高层建筑内的人员只有在平时了解安全疏散楼梯的位置，火灾时才能有效地利用楼梯疏散。要做到这一点，对于写字楼、住宅、公寓等人员相对固定的高层建筑，要定期开展消防演练，特别是要组织实地疏散演习。而对于宾馆、饭店、商场等人员流动性较强的高层建筑，一方面要设置更为明显的疏散指示标志，另一方面要通过长期、广泛的消防宣传教育，培养公众形成在进入不熟悉的场所时先查看疏散楼梯位置的良好习惯。 发生火灾使用楼梯疏散时，既要保持较快的速度，又要保持良好的秩序。发扬互助精神，照顾老人、儿童、残疾人等行动不便的人员，防止争相夺路、挤成一团甚至发生踩踏事故。在遇到上行的消防员等抢险救援人员时，要主动让出一侧的楼梯踏步，防止冲撞和停滞。 第二，灵活确定疏散方向。如果被困人员所处的位置离地面较近，而且是在起火楼层以下，在楼梯内就要向下疏散，但要注意观察楼层标识，防止误人地下室。如果是处在起火层以上的楼层，向上蔓延的烟火造成无法向地面疏散，则不能强行向下逃生，可以通过楼梯向上逃生，通过楼梯问到达层顶平台。因为按照我国消防技术规范，高层建筑一般至少有2部楼梯可以直通屋顶平台。这样，一方面可以再从相邻未受火灾影响的其他楼梯间下行疏散逃生，这在设有多个单元的板式高层住宅中尤为常用。另一方面，如不能借用其他楼梯疏散，也可以在层面暂时躲避火势，等待消防人员救援。 有些超高层建筑每隔15层左右还专门设有避难层，避难层设有专门的防烟设施。疏散楼梯在避难层处平面位置发生变化，以保证人员经过避难层之后才能继续疏散，从而为被困人员提供暂时的避难空间。在设有避难层的高层建筑内，被困人员也可以选择到就近的避难层等待救援。 第三，在保证安全的情况下慎重使用电梯。很多高层建筑设有消防电梯，消防电梯平时兼做客梯、货梯，由专用的消防供配电线路供电，而且采用了防止烟、火和灭火积水侵入的安全措施，在火灾时可以迫降到首层。消防电梯主要供消防人员使用，携带灭火装备快速接近起火点以展开灭火救援行动。同时，在高层建筑消防管理人员和现场消防人员的组织下，也可将消防电梯用于安全疏散，特别是用于疏散乘坐轮椅的残疾人、病人等行动不便的人员。 “火灾时不能使用普通电梯”是国内外消防界的共识。主要是防止火灾时的高温烟气和灭火积水蔓延、流淌到前室和电梯井，导致电梯故障，停运造成人员被困，进而受到烟、火威胁发生伤亡。事实上，国内外也确实多次发生因火灾时盲目使用电梯而造成人员伤亡的事故。但是，对于同时容纳上万人的高层建筑来说，紧急情况下如果仅仅使用楼梯疏散，需要几个小时才能将所有人员疏散出去，而这期间一旦火势失去控制或者楼梯被破坏，必将造成严重的人员伤亡。因此，很多高层建筑火灾中也都有成功利用电梯疏散的记录，有时电梯还发挥了关键作用。在“9·11”事件中，纽约世界贸易中心1号楼被飞机撞击后，2号楼内约3000人在飞机撞击2号楼前从78层以上的楼层成功疏散，其中绝大多数人是乘电梯疏散的。 二、高层建筑疏散逃生新技术 火灾中紧急疏散和撤离高层建筑内的全部人员需要很长时间，特别是“9·11”事件中，世贸中心双塔内的被困人员绝望中从。100多层纵身跳下的惨烈情景震撼人心，也激发了世界各国对高层建筑辅助疏散设施的高度重视。为应对火灾、爆炸以及核生化恐怖袭击等非传统安全威胁，近年来出现了形形色色的高层建筑疏散逃生设施。 （1）安全电梯 早在20世纪90年代初，美国机械工程师协会的电梯专家就指出，完全可以通过改进电梯前室和电梯井的设计，提高控制系统和机电系统的可靠性，从而有效防止电梯前室和电梯井受到烟、火的威胁和水渍，建造出火灾时仍然可以使用的“安全电梯”，从而打破“火灾时不能使用电梯”的禁锢。在很多高层建筑火灾中都有成功利用电梯疏散的记录，有时电梯还发挥了关键作用。“9·11”事件中，在纽约世贸中心1号楼被飞机撞击后，2号楼内约3000人在飞机撞击2号楼前从撞击点以上的楼层疏散，其中绝大多数人是乘电梯疏散的。 专家指出，电梯作为高层建筑内最主要、而且是正常情况下唯一的竖向交通工具，既然能够在几分钟甚至更短的时间内将人员送到四五百米的高度，也完全应当可以在紧急情况下再将人们安全、快速地输送回地面。这既符合高层建筑的特点，从技术角度上也完全可行。至少在超高层建筑以及旅馆、医院等高层建筑，应当在确保安全的前提下，从第一时间开始尽快利用电梯组织疏散。 2009年版美国消防协会标准NFPAl01《生命安全规范》在附录中增加了有关如何防止烟气进入前室以及防止积水流人电梯竖井的内容，并提出如果能够防止烟气进入前室，并且应急广播系统能够实时通报火情，火灾时就可以使用电梯组织人员疏散，而且电梯前室必须直通安全疏散楼梯间。 这样，一旦电梯被消防部门紧急迫降，等待使用电梯疏散的人就可以使用楼梯疏散。但是，即使电梯可以用于人员疏散，也不能降低对高层建筑安全疏散楼梯数量、疏散能力的要求。 2009年3月，由上海市科委立项、公安部上海消防研究所承担的“高层宾馆火灾情况下电梯应急疏散可行性研究”课题通过专家论证。课题研究过程中，于2007年9月28日在88层的金贸大厦进行了楼梯和电梯混合疏散实验，验证了在火灾初期使用电梯组织人员疏散的必要性和可行性。 （2）缩放式滑道 采用耐磨、阻燃的尼龙材料和高强度金属圈骨架制作成可缩放式的滑道，平时可折叠存放在高层建筑的顶楼或其他楼层，火灾时可打开释放到地面，并将末端固定在地面事先确定的锚固点，被困人员依次进入后，滑降到地面。紧急情况下，也可以用云梯车在贴近高层建筑被困人员所处的窗口展开，甚至可以用直升机投放到高层建筑的屋顶，由消防人员展开后疏散屋顶的被困人员。 缩放式滑道已被日本防火规范认可为一种安全疏散方式，在美国还仅作为机场控制塔台等高塔类建筑的备用疏散设施。此类产品的关键指标是合理设置下滑角度，并通过滑道材料与使者身体之间的摩擦有效控制下滑速度。随着高摩擦系数材料的应用，在欧洲已出现可以在建筑专用竖井内使用的缩放式滑道。目前，美国、以色列等国的企业已开发了多个系列的此类产品。以色列一家公司的AMEs系列产品能够在90秒内从11层展开，以每分钟15人的速度向下疏散人员，并被美国《时代》周刊评为2002年十佳发明之一。 （3）缓降器和降落伞 缓降器作为一种往复避难自救逃生器械，主要由绳索和安全带或防护套组成，无需其他动力，通过制动机构控制缓降绳索的下降速度，保证使用者依靠自重始终保持一定速度平衡，安全地缓降至地面。缓降器是目前市场上应用最广泛的辅助安全疏散产品。有的缓降器为提高效率，在缓降绳索的两端各装配一套安全带，当一人到达地面时，绳索另一端的安全带又上升到初始位置，从而保障下一人连续使用。还有的缓降器用阻燃套袋替代传统的安全带，这种阻燃套袋可以将逃生人员包括头部在内的全身保护起来，以阻挡热辐射，并降低逃生人员下视地面的恐高心理。 目前，日本各地安装经uL认证的缓降器超过10万套，虽然有些产品的最大设计使用高度达上百米，但考虑到风力影响和心理等因素，一般仅适用于10层左右的高层建筑。美国某公司的双人用缓降器在演示时在4分15秒内从10层安全下滑了30人。 近年来，美国一些公司还设计了高层建筑逃生用降落伞，其原理与普通降落伞一样，不需要特殊的训练。使用时佩戴好伞包，将开伞绳系在室内牢固的位置，再从屋顶或窗口纵身一跳就可以了。由于开伞需要一个过程，所以只适用于15层以上或者40米以上的楼层使用。但是，由于很容易受到风力影响，特别是火场不稳定气流的影响，而且使用者会有巨大的恐惧心理，降落伞在疏散逃生方面的作用还存在较大争议。 （4）室外疏散救援舱 它由平时折叠存放在屋顶的一个或多个逃生救援舱和外墙安装的齿轨两部分组成。火灾时专业人员用屋顶安装的绞车将展开后的逃生救援舱引入建筑外墙安装的滑轨，逃生救援舱可以同时与多个楼层走道的窗口对接，将高层建筑内的被困人员送到地面，在上升时又可将消防队员等应急救援人员送到建筑内。 这类设施远比缩放式滑道和缓降器复杂，一次性投资较大，需要由受过专门训练的人员使用和控制，而且需要定期维护、保养和检查，而且作为其动力的屋顶绞车必须有可靠的动力保障。其优点是每往复运行一次可以疏散多人，尤其适于疏散乘坐轮椅的残疾人和其他行动不便的人员，而且在向下运行将被困人员送到地面后，还可以在向上运行时将救援人员输送到上部。 2004年7月，以色列在一座2l层的高层建筑首次安装了配有5个逃生救援舱的此类产品，一次可疏散150人。目前该产品已通过以色列劳工和社会福利部以及以色列国家标准委员会的认证，并于2005年被美国国土安全部授予“反恐技术认证”。我国国内也有厂家开发了类似产品，在北京市西城区人民政府、复兴医院、肿瘤医院、安贞医院和中国电信总部大楼安装了可以上下交错运行的救援舱。 |
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