元宵夜央視新址北配樓之大火,再次將超高層建筑的消防難題推向前臺。
《財經》記者事發當日在火災現場看到,這棟高達159米的建筑,其東、南兩面均起火,火勢有80米到100米高。但在持續六個小時的救援中,由于消防車上的水槍只能射到60米高度,因此火勢始終無法完全控制。
在過去幾十年中,高聳入云的超高層建筑(高度在100米以上的,稱為“超高層建筑”),已經成為現代都市追求極致、竭盡奢華的象征。它也給消防部門帶來了巨大考驗。從目前的消防能力來看,火災發生時從大樓外面施救,云梯車一般只能達到50多米的高度;即使是消防水槍,所能射到的高度一般也只有200米。在更高的高度上,除非讓消防人員冒險進入火點,并人工啟動大樓內部的消防栓,否則只能讓大火自生自滅。
但在中國不少大城市,200米早已不再高不可攀。無論即將啟用的北京央視新址主樓以及國貿中心三期,還是上海市的金茂大廈、環球金融中心,都超過了這個高度。
先天缺陷
央視新址火災,并不是近年來超高層建筑首次遭遇火災考驗。
2007年8月14日,總高度達492米的上海環球金融中心尚未啟用,就遭遇了火災。值得慶幸的是,大火在一個多小時內就被撲滅,無一人傷亡。不過,消防官兵亦承認,上海環球金融中心火災事故的成功撲救是一個奇跡。
2004年10月17日,在委內瑞拉首都加拉加斯市,56層高的中央公園東塔樓發生嚴重火災,大火吞噬了34層以上的建筑物。當地動用100多名消防隊員和200多名軍人現場滅火,甚至調來兩架直升機向大樓噴水;經過近20小時的奮戰,大火才被撲滅。
2007年1月18日,阿聯酋迪拜一座即將竣工的37層高的“財富中心”大樓發生火災,造成四人死亡、67人受傷,傷者中包括九名中國工人。
上海市房屋建筑設計院總工程師沈祖宏告訴《財經》記者,超過100米的超高層建筑的防火問題,在國際上也沒有什么有效的辦法。因為云梯和消防水槍都難以企及;即使動用直升機,實際上也是杯水車薪。在這種情況下,防災減災很大程度上只能依靠大樓自身的消防設施,如自動報警、自動噴淋系統以及啟動大樓內部的消防栓。更直白一點說,就是“靠消防人員往上沖”。
早在1995年,原國家建設部就將公安部等有關部門制定的《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95)(下稱《規范》)批準為強制性國家標準,規定10層及10層以上居住建筑、建筑高度超過24米的公共建筑適用這一標準;當高層建筑的高度超過250米時,建筑設計防火應對特殊的防火措施進行專題研究,并應提交國家消防主管部門組織專題研究論證。
按照《規范》要求,高層建筑必須設計防火分區、自動消防系統和疏散通道;建筑高度超過100米的公共建筑,應設避難層。建筑高度越高,所使用的裝修材料耐火等級要求也就越高,所要求的消防栓數量、自動噴水滅火系統用水量以及消防卷盤數量也就越多。室外則須設置給水管道、消防水池和室外消火栓。
但據《財經》記者了解,少數高層建筑依然存在先天設計缺陷。比如消防布局不合理、裝修材料質量參差不齊、耐火極限低,或者吊頂尤其是豪華吊頂可燃物較多;加之缺乏有效管理和監督,消防設施缺乏定期保養,都給火災的發生和蔓延帶來了隱患。
實際上,政府在規劃城市建設和基礎設施建設時,就應將城市消防總體布局、消防通道、消防水源建設、高層建筑消防自動滅火設施建設納入規劃之中,做到同時設計、同時施工、同時投入生產和使用,并嚴格控制建筑消防的審批。但部分設計人員為追求建筑的個性外觀,忽視了消防安全,容易造成安全隱患。
由于防火設計屬于高層建筑中不易受到關注的隱性設計,而外部和內部整體設計才是業主更關注的,因此為了追求整體效果而擠壓消防設施空間、更改消防防火設計,嚴重影響建筑本身的防火性能也并不鮮見。根據目前公布的情況,央視新址配樓在起火時還處在裝修過程中,消防設施也尚未啟用。
難題待解
美國“9·11”事件發生后,遇難消防人員的家屬自發成立了一個名為“摩天大樓安全運動”(Skyscraper Safety Campaign)的民間組織,目的在于推動社會公眾反思摩天大樓何以在大火發生后難以遏制甚至最后坍塌。
2005年,該組織一位聯合主席發表聲明指出,負責重建世貿中心的開發商拉里西爾維斯坦(Larry Silverstein)對大廈的消防問題仍未給予足夠重視,并批評說“他們從‘9·11’所學到的東西,顯然沒有消防人員家屬學到的多”。因此,她把新的世貿中心稱為新的“死亡陷阱”。
根據美國國家標準與技術研究院(NIST)2005年公布的調查結果,世貿中心“雙子樓”的疏散樓梯設計的數量、位置及其脆弱的護墻,都是造成“9·11”事件中大量傷亡的重要原因——每座建筑的疏散樓梯數量都沒有達到美國國家標準,更沒有達到紐約市的標準,不足以完成上萬人的疏散。
調查發現,世貿中心1號樓疏散一個人的時間為48秒,是目前美國建筑防火設計手冊中規定的最長疏散時間的兩倍。調查結論還指出,如果大樓梁柱、地板、天花板上的防火材料并未脫落,大樓也不至于在大火中坍塌。而如果大樓設計有消防電梯和更堅固的疏散樓梯,也可以讓消防人員更順利地到達起火地點,更順利地救到人。
NIST盡管并未將責任完全歸咎于大樓的設計者,但是建議在以后的摩天大樓建設中,要注意類似的問題,以避免“9·11”悲劇重演。
沈祖宏告訴《財經》記者,“9·11”事件之后,建筑界普遍認為,純鋼結構在大火中會迅速失去強度,所以盡管純鋼結構大樓具有自重較輕的優點,但現在一般摩天大樓都以混凝土為核心,鋼結構上也要用混凝土包裹住。
遺憾的是,高度達234米的央視新址主樓仍然采取了純鋼結構設計,因為其不規整的造型,只能用鋼結構才能實現。因此,大樓設計在公布之初就充滿爭議;其抗震問題、造價問題、結構安全問題爭論亦很突出。一位業內專家對《財經》記者表示,大火僅襲擊了混凝土結構的北配樓,沒有波及到咫尺之隔的主樓,也算是“不幸中的萬幸”。
根據世貿中心的調查結論,NIST通過建筑安全小組法案(National Construction Safety Team Act),就高層建筑的安全規范向建筑和消防機構提出了30條建議,并敦促這些建議迅速落實。NIST的副所長夏姆·桑德(Shyam Sunder)強調,為確保安全方面達到預計水平,嚴格執行建筑規范和標準至關重要。
實際上,即便推行最嚴格的消防標準,挑戰也仍然嚴峻。高處畢竟不勝火力,目前中國國內消防部門供水能力最高的,是從德國進口的一七式壓縮空氣泡沫主戰消防車;該車平均供水高度可達200米,最大供水高度可達375米。此外,消防云梯車和曲臂車最高的也可升至90米,相當于30層樓高。但這些都不足以追趕上屢創新高的摩天大樓高度。
超高層建筑的防火設計只能立足在自救自滅原則基礎上,因此,不管美國還是中國,都對超高層建筑的自救能力做了嚴格的規定;且在施工過程中,要使用必要的防火施工材料。這也將大幅增加超高層建筑的建筑成本。
沈祖宏對《財經》記者表示,建筑高度超過100米以后,各種成本就會呈非線性增加,因此除標志性建筑,民用建筑還是不宜太高。■