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從長(zhǎng)沙電信大樓火災(zāi)，看高層建筑防火難題何解

2022/09/18
導(dǎo)讀
“有必要好好反思與總結(jié)”
9.17
知識(shí)分子The Intellectual
火災(zāi)中的長(zhǎng)沙中國(guó)電信大廈| 圖源：央視新聞


 編者按

在長(zhǎng)沙遭受重度干旱期間發(fā)生的荷花園電信大廈火災(zāi)引發(fā)了全社會(huì)的關(guān)注。中國(guó)擁有全世界最多的超高層建筑。高層、超高層建筑的火災(zāi)隱患都有哪些風(fēng)險(xiǎn)因素與環(huán)節(jié)，值得業(yè)界好好研究與總結(jié)。


訪談、撰文 | 張?zhí)炱?/span>

責(zé)編 | 錢(qián)煒
 ●                  　●                   　●

9月16日下午15時(shí)45分左右，長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)荷花園街道電信大樓西附樓外墻起火，火勢(shì)迅速蔓延至主樓41樓（頂樓）；截至16時(shí)20分許，除頂樓外明火已被撲滅。初步判斷，該大火從5樓燒起，起火原因不明，目前暫未接到人員傷亡報(bào)告。

圖1 滾滾濃煙中的中國(guó)電信大廈 | 圖源：央視新聞視頻截圖

事發(fā)電信大樓于2000年建成，位于長(zhǎng)沙市東二環(huán)，曾以218米的高度成為長(zhǎng)沙首座突破200米的樓宇。

2005年的《民用建筑設(shè)計(jì)通則》規(guī)定：建筑高度超過(guò)27m的住宅建筑和建筑高度大于24.0m的非單層公共建筑為高層建筑。超過(guò)100m的建筑，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。

世界超高層建筑學(xué)會(huì)（CTBUH）的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)超高層建筑數(shù)量已經(jīng)是全球第一。截至2021年，中國(guó)擁有150米以上的高層建筑2581座，其中200米以上的有861座，300米以上的超高層建筑99座，均為世界第一。

數(shù)量眾多的高層、超高層建筑帶來(lái)了大量管理和安全上的問(wèn)題，火災(zāi)就是其中之一。2017年的統(tǒng)計(jì)顯示，上海共有27米以上高層建筑3.1萬(wàn)座，100米以上的超高層建筑近600座，數(shù)量、規(guī)模均居世界首位。2007年至2016年十年間，上海高層建筑就發(fā)生火災(zāi)4293起，造成474人死亡，106人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失2.89億元。

近幾年，國(guó)內(nèi)超高層建筑和高度較高的高層建筑，已經(jīng)不止一次發(fā)生火災(zāi)。

2021年3月9日，石家莊市中心城區(qū)眾鑫大廈突然起火，火勢(shì)兇猛，沖上110米高的頂樓，消防隊(duì)員5小時(shí)后才撲滅明火。2019年12月2日晚，遼寧沈陽(yáng)市渾南新區(qū)SR國(guó)際新城住宅區(qū)高層發(fā)生火災(zāi)，大火直竄25層。2018年2月1日，鄭州市鄭東新區(qū)綠地原盛國(guó)際辦公樓外保溫材料起火。

圖2 2021年3月9日，石家莊眾鑫大廈起火 | 圖源：央視新聞視頻截圖

針對(duì)高層、超高層建筑頻發(fā)的安全問(wèn)題，有關(guān)部門(mén)出臺(tái)了限高政策。2021年10月26日，住建部和應(yīng)急管理部發(fā)布關(guān)于《加強(qiáng)超高層建筑規(guī)劃建設(shè)管理的通知》，明確不得新建500米以上的超高建筑。城區(qū)常住人口300萬(wàn)人口以下城市嚴(yán)格限制新建150米以上超高層建筑，不得新建250米以上超高層建筑。


圖3 2021年10月發(fā)布的《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 應(yīng)急管理部關(guān)于加強(qiáng)超高層建筑規(guī)劃建設(shè)管理的通知》| 圖源：mohurd.gov.cn（點(diǎn)擊查看大圖）


另外，各地相關(guān)部門(mén)審批80米以上住宅建筑、100米以上公共建筑建設(shè)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)征求同級(jí)消防救援機(jī)構(gòu)意見(jiàn)，以確保與當(dāng)?shù)叵谰仍芰ο嗥ヅ洹?/span>

不過(guò)，對(duì)于已經(jīng)建成的超高層建筑和高層建筑，限高令無(wú)法起到作用。據(jù)2017年的統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)沙全市已經(jīng)有高層建筑2600余棟，100米以上的超高層建筑更是有239棟。截至2020年，長(zhǎng)沙市的第一高樓為長(zhǎng)沙國(guó)際金融中心，高達(dá)452米。

高層建筑多年的運(yùn)行帶來(lái)了安全上的隱患。2017年，據(jù)公安部消防局披露的信息，在全國(guó)23.5萬(wàn)幢高層住宅建筑中，未設(shè)置自動(dòng)消防設(shè)施的占到46.2%。設(shè)有自動(dòng)消防設(shè)施的高層建筑，平均完好率不足50%。

這次著火的長(zhǎng)沙中國(guó)電信大樓，在今年8月11號(hào)還進(jìn)行了消防維修項(xiàng)目-火災(zāi)報(bào)警、防排煙系統(tǒng)招標(biāo)，招標(biāo)公告提到 “目前荷花園大廈消防設(shè)備存在超期運(yùn)行、部分設(shè)備設(shè)置不符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)仍存在較大的安全隱患”。

圖4 今年8月，長(zhǎng)沙中國(guó)電信大樓的一則招標(biāo)公告 | 圖源：chinamae.com

這次招標(biāo)給出440萬(wàn)的價(jià)格，但在9月5日，湖南中通服電子招標(biāo)平臺(tái)發(fā)布公告稱由于有效投標(biāo)不足3個(gè)且明顯缺乏競(jìng)爭(zhēng)，本次招標(biāo)失敗。也就是說(shuō)，這次火災(zāi)時(shí)，長(zhǎng)沙中國(guó)電信大樓正處于存在火災(zāi)隱患的狀態(tài)。

另外，湖南現(xiàn)在仍然處于干旱狀態(tài)。據(jù)央視新聞報(bào)道，截至9月13日，湖南全省約65%的雨量站無(wú)有效降雨超過(guò)20天，有些地區(qū)甚至超過(guò)68天無(wú)有效降雨。預(yù)計(jì)全省80%左右的地區(qū)可能出現(xiàn)嚴(yán)重水文干旱，35%左右的地區(qū)可能出現(xiàn)特大水文干旱。

長(zhǎng)沙是干旱的重災(zāi)區(qū)，截至9月5日，該市已達(dá)到重度干旱標(biāo)準(zhǔn)。從8月3日到9月3日，長(zhǎng)沙全市已經(jīng)開(kāi)展了58輪次人工增雨作業(yè)，累計(jì)發(fā)射火箭彈204枚。

據(jù)中國(guó)天氣網(wǎng)湖南站數(shù)據(jù)，9月16日15時(shí)至16時(shí)，長(zhǎng)沙城區(qū)溫度為當(dāng)日最高34℃，相對(duì)濕度為當(dāng)日最低28%-29%，極度干燥。這正是火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間段。

保溫材料爭(zhēng)議

據(jù)《界面》報(bào)道，常年生活在電信大廈附近的當(dāng)?shù)亟ㄖ熃笳J(rèn)為，由于電信大廈外墻保溫材料較為易燃，所以火勢(shì)發(fā)展很快，“10分鐘左右就全樓燒起來(lái)了?！?/span>

幾乎每當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)，建筑的外保溫材料都會(huì)成為一個(gè)熱議話題。因?yàn)閲?guó)內(nèi)現(xiàn)在最流行的有機(jī)外保溫材料，包括擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）、模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（PU）都具有可燃性。

有研究發(fā)現(xiàn)，外墻裝飾和保溫材料的可燃性和結(jié)構(gòu)直接影響火勢(shì)蔓延速度。尤其是熱塑性絕緣材料，如果遇到火可能會(huì)收縮、熔化或者燃燒。熔化的材料滴落，還可能擴(kuò)大火情。

有機(jī)外保溫材料被認(rèn)為在火災(zāi)中起了推動(dòng)作用。石家莊眾鑫大廈火災(zāi)發(fā)生后不久，《河北省民用建筑外墻外保溫工程統(tǒng)一技術(shù)措施》即出臺(tái)，對(duì)有機(jī)外保溫材料的使用加以限制。

圖5 2021年5月，河北省住建廳發(fā)布《河北省民用建筑外墻外保溫工程統(tǒng)一技術(shù)措施》| 圖源：zfcxjst.hebei.gov.cn


國(guó)家應(yīng)急管理部制定的《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》根據(jù)燃燒的難易程度，將建筑材料及制品分為不燃材料（A級(jí)）、難燃材料（B1級(jí)）、可燃材料（B2級(jí)）、易燃材料（B3級(jí)）四個(gè)等級(jí)。

對(duì)于外墻保溫材料來(lái)說(shuō)，有機(jī)保溫材料即使添加了阻燃劑，也只能達(dá)到B1或者B2級(jí)。A級(jí)基本都是巖棉之類的無(wú)機(jī)保溫材料。

按照現(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，建筑的內(nèi)、外保溫系統(tǒng)，宜采用燃燒性能為A級(jí)的保溫材料，不宜采用B2 級(jí)保溫材料，嚴(yán)禁采用B3級(jí)保溫材料。除住宅建筑和設(shè)置人員密集場(chǎng)所的建筑外，建筑高度大于50m時(shí)，保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級(jí)，建筑高度大于24m，但不大于50m時(shí)，保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級(jí)。

如果從防火的角度考慮，似乎應(yīng)該把外保溫系統(tǒng)都定A級(jí)最好。實(shí)際上，2011年2月沈陽(yáng)皇朝萬(wàn)鑫國(guó)際大廈火災(zāi)后，公安部曾出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》，要求建筑的內(nèi)、外保溫系統(tǒng)都必須采用A級(jí)保溫材料。

但這個(gè)規(guī)定沒(méi)能堅(jiān)持多久，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中，無(wú)機(jī)外保溫材料無(wú)論產(chǎn)能還是工藝上都暫時(shí)跟不上有機(jī)材料。更重要的是，有機(jī)外保溫材料的保溫性能，也就是節(jié)能方面要優(yōu)于無(wú)機(jī)材料。

由于房地產(chǎn)是高耗能產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，中國(guó)要求所有新建建筑必須嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能50％的標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)北京、上海等一線城市來(lái)說(shuō)，建筑節(jié)能的要求則達(dá)到65％。住建部2020年還發(fā)布實(shí)施《嚴(yán)寒寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，推動(dòng)嚴(yán)寒寒冷地區(qū)居住建筑執(zhí)行75%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)建筑科學(xué)研究院防火研究所高級(jí)工程師季廣其告訴《知識(shí)分子》，“保溫材料都用A級(jí)的行不行？也不一定行。咱們國(guó)家下一步有 ‘3060’ 的雙碳目標(biāo)，要碳達(dá)峰碳中和。南方還行，北方地區(qū)像北京，它屬于寒冷地區(qū)，再往北的話，黑龍江是嚴(yán)寒地區(qū)，如果不用有機(jī)材料保溫的話，恐怕根本就達(dá)不到要求。”

他還表示，提到有機(jī)保溫材料的防火安全，不要總盯著保溫有機(jī)保溫材料本身，還是要從構(gòu)造上考慮。中國(guó)建筑科學(xué)研究院高級(jí)工程師朱春玲在一項(xiàng)研究中也寫(xiě)道，評(píng)價(jià)外保溫系統(tǒng)的防火安全性時(shí)，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到：外保溫系統(tǒng)的保溫材料都是被無(wú)機(jī)材料包覆在系統(tǒng)內(nèi)部的，應(yīng)該將保溫材料、防護(hù)層以及防火構(gòu)造作為一個(gè)整體來(lái)考慮。

國(guó)際上通行的做法是對(duì)保溫材料的燃燒性能提出基本要求，這是為了滿足施工過(guò)程中的防火要求，然后還要按制品的最終應(yīng)用形式進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)大尺寸模型火試驗(yàn)后的系統(tǒng)，可以應(yīng)用于不同高度的建筑。

對(duì)這次長(zhǎng)沙火災(zāi)的起因，季廣其有自己的看法。他表示，從視頻里來(lái)看，這棟樓是背后通風(fēng)式的幕墻裝飾構(gòu)造，這種構(gòu)造很容易造成火勢(shì)的快速蔓延，最近幾次高層火災(zāi)都與幕墻構(gòu)造有關(guān)。

幕墻是建筑的外墻圍護(hù)，不承重，像幕布一樣掛上去，故又稱為 “帷幕墻”，是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體，有種形象的說(shuō)法是 “建筑的外衣”。常規(guī)建筑幕墻的設(shè)計(jì)與建筑主體之間存在著一定的空間，會(huì)形成縱向的通風(fēng)孔道。

印度的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，火與雨幕外墻系統(tǒng)中覆層和隔熱層之間的空腔接觸，是引發(fā)火災(zāi)突出因素之一。這個(gè)空腔的寬度在25毫米到100毫米之間，這樣設(shè)計(jì)的目的是確保良好的空氣流通和保持外墻的適當(dāng)通風(fēng)。但在有火的情況下，這個(gè)空隙則會(huì)作為一個(gè) “煙囪”，通過(guò) “煙囪效應(yīng)” 支持火災(zāi)向垂直方向蔓延。100m高的高層建筑一旦著火，煙霧會(huì)在30秒內(nèi)通過(guò) “煙囪” 擴(kuò)散到頂層，其速度是水平方向的10倍以上。

研究者用不同外墻保溫材料和隔熱材料進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)材料相同時(shí)，有 “煙囪” 的組，質(zhì)量燃燒率、火焰高度和溫度比沒(méi)有 “煙囪” 的高3-6倍。

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)該如何管理

朱春玲曾經(jīng)提出，是否有火災(zāi)隱患要看設(shè)計(jì)是否合理、產(chǎn)品是否達(dá)標(biāo)，施工監(jiān)管是否安全。關(guān)于外墻保溫材料的爭(zhēng)論只是討論了這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方面。

在材料方面，偷工減料、以次充好等問(wèn)題很容易出現(xiàn)。2009年央視北配樓大火，其中一個(gè)重要原因是用作幕墻保溫材料的擠塑板著火，事后這些保溫材料被鑒定為B3級(jí)，也就是不合格。2010年，法院審理后認(rèn)定，央視新址配樓幕墻施工方中山盛興公司銷售偽劣擠塑板，構(gòu)成銷售偽劣產(chǎn)品罪。

不僅商家售假猖獗，驗(yàn)收、監(jiān)測(cè)等等環(huán)節(jié)也多有漏洞。季廣其表示，現(xiàn)在建筑工程的鑒證檢驗(yàn)報(bào)告都能達(dá)到B1級(jí)，這不能不讓人懷疑第三方鑒證檢驗(yàn)的嚴(yán)肅性。

在歐洲，嚴(yán)格的體系認(rèn)證制度維護(hù)了系統(tǒng)的穩(wěn)定和持續(xù)，只有拿到認(rèn)證才能進(jìn)入市場(chǎng)。認(rèn)證機(jī)構(gòu)還要每年進(jìn)行跟蹤調(diào)查，合格才能繼續(xù)使用證書(shū)。

施工環(huán)節(jié)的管理也極為重要，一項(xiàng)工程的質(zhì)量和安全很大程度上在于細(xì)節(jié)。據(jù)《財(cái)新》報(bào)道，北京市建筑節(jié)能專業(yè)委員會(huì)理事長(zhǎng)、原北京建工集團(tuán)副總工程師王慶生對(duì)北京市2007年-2009年發(fā)生在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)進(jìn)行了不完全統(tǒng)計(jì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與外保溫材料相關(guān)的火災(zāi)，85%都發(fā)生在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)碼放和上墻時(shí)段，由此可見(jiàn)施工管理的混亂程度。

在歐洲，所有外墻外保溫項(xiàng)目施工都有非常嚴(yán)格的制度要求，包括行業(yè)的安全施工要求和國(guó)家的指導(dǎo)性規(guī)范，行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)將相應(yīng)的指導(dǎo)規(guī)范發(fā)到每一個(gè)工人手中，指導(dǎo)其如何操作。任何帶火作業(yè)如果沒(méi)有消防設(shè)備，安全措施與輔助材料沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，都是不允許進(jìn)行的。

國(guó)內(nèi)高層建筑發(fā)生一些火災(zāi)，很大程度上是施工管理不到位的后果。2010年11月15日，上海膠州路公寓大樓發(fā)生重大火災(zāi)事故，起因就是這所公寓的節(jié)能改造工程管理中出現(xiàn)了大量漏洞，整個(gè)項(xiàng)目經(jīng)歷了復(fù)雜的層層轉(zhuǎn)包，最后找來(lái)了兩名無(wú)有效特種作業(yè)操作證（電焊資質(zhì)）的工人從事電焊。

國(guó)務(wù)院事故調(diào)查組查明，這起重大火災(zāi)事故的直接原因就是施工人員違規(guī)進(jìn)行電焊作業(yè)，濺落的金屬熔融物引燃下方9層位置腳手架防護(hù)平臺(tái)上堆積的聚氨酯保溫材料碎塊、碎屑引發(fā)火災(zāi)。電焊作業(yè)時(shí)未配備滅火器，動(dòng)火前也未經(jīng)審批。

清華大學(xué)土木工程系教授張君在接受《財(cái)新》采訪時(shí)曾表示，“歐洲國(guó)家早期全是用聚苯乙烯泡沫，也沒(méi)有那么多火災(zāi)，施工現(xiàn)場(chǎng)管理得好。做外保溫，就是要保證材料不被點(diǎn)燃。”他還舉例說(shuō)，比如在聚苯板外層噴水泥漿應(yīng)當(dāng)全部封閉，工人噴不到位就會(huì)出現(xiàn)苯板裸露，造成隱患。

而在西班牙，噴涂聚氨酯泡沫技術(shù)協(xié)會(huì)（Atepa）要求每一個(gè)噴涂的槍手都要進(jìn)行40個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)，才能進(jìn)行噴涂施工。做好這樣的細(xì)節(jié)，是安全的基礎(chǔ)。

至于高層建筑究竟有哪些容易引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)因素與環(huán)節(jié)需要關(guān)注，季廣其最后表示，“這事我說(shuō)了不是一天兩天了，我們從這種火災(zāi)當(dāng)中到底得到了什么樣的啟示，吸取了哪些的教訓(xùn)，是有必要好好反思與總結(jié)的?！?/span>

 參考文獻(xiàn)：
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制版編輯 | 姜絲鴨


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