老舊高層住宅建筑的消防改造探討

花 明

(江西方博建筑工程有限公司，江西 南昌 330000)

近年來，隨著城市現(xiàn)代化步伐的加快，為緩解用地矛盾，高層建筑建設(shè)數(shù)量逐年穩(wěn)定增加，高層建筑成為了城市主體建筑類型。與此同時，多數(shù)老舊建筑受到設(shè)施設(shè)備老化等因素影響，形成消防安全隱患，當(dāng)出現(xiàn)建筑火災(zāi)時難以快速撲滅初期火勢，由此造成嚴(yán)重?fù)p失。如何妥善處理老舊高層住宅建筑消防安全問題，取得理想的消防改造成果，是現(xiàn)階段工作重點，本文就此開展研究。

1 老舊高層住宅建筑存在的消防安全問題

1.1 原有設(shè)計不符合現(xiàn)行規(guī)范要求

近年來，隨著建筑層數(shù)增多與體量增大，為滿足現(xiàn)代高層建筑的安全使用需要，我國頒布多套有關(guān)消防設(shè)計的新規(guī)范準(zhǔn)則，舊有消防設(shè)計規(guī)范被廢止。與此同時，老舊高層住宅建筑在建設(shè)階段遵循舊有設(shè)計規(guī)范，建筑防火間距、撲救場地、安全出口個數(shù)、消防車道等均未達到新規(guī)范準(zhǔn)則的要求，形成消防安全隱患。

以建筑防火間距為例，在舊版《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50045-95)中，把建筑與裙房的防火間距規(guī)定為9m。而在新版《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)中，以裙房耐火等級作為建筑、裙房防火間距的設(shè)計依據(jù)，在裙房防火等級為三級與四級時，要求高層建筑、裙房的防火間距不小于11m和14m，在裙房防火等級為一級、二級時，仍舊把防火間距保持在9m及以上。此外，隨著城市發(fā)展進程的推進，部分老舊高層住宅建筑周邊區(qū)域都新建了大量的建筑物、構(gòu)筑物與市政基礎(chǔ)設(shè)施，在一定程度擠壓了撲救場地空間，撲救場地的長度、寬度與面積有所減少，當(dāng)出現(xiàn)建筑火災(zāi)時，可能阻礙消防救援工作的開展，如消防車無法順利駛?cè)霌渚葓龅亍?/p>

1.2 消防設(shè)施設(shè)備老化嚴(yán)重

在老舊高層住宅建筑使用期間，隨著時間推移，所配置消火栓、滅火器、自噴水管道、消防泵等設(shè)施設(shè)備長時間未得到使用，受到設(shè)備自身老化、外部環(huán)境侵蝕影響，多數(shù)消防設(shè)備的使用性能均出現(xiàn)明顯下滑現(xiàn)象，部分消防設(shè)備無法有效使用，難以在出現(xiàn)建筑火災(zāi)時有效、快速撲滅初期火勢，也不利于引導(dǎo)室內(nèi)滯留人員快速疏散，常見消防設(shè)備受損問題包括滅火器過期、濕式自噴管道無水、安全疏散指示燈損壞、防火門閉門器損壞、消防泵無法啟動等。例如，在某老舊高層住宅建筑項目中，經(jīng)過現(xiàn)場實地查勘發(fā)現(xiàn)，該建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的部分探測器出現(xiàn)探測精度下滑、損壞的問題，在建筑室內(nèi)空間中形成火災(zāi)探測盲區(qū)，無法第一時間發(fā)現(xiàn)、報警探測盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的建筑火災(zāi)。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)耐火等級偏低

受到時代限制，部分老舊高層住宅建筑在擬建、在建時期的防火設(shè)計規(guī)范要求較為寬松，僅要求一級耐火等級建筑的耐火極限不小于1.5h，在建筑火災(zāi)持續(xù)時間較長時，容易出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性、完整性與絕熱性的問題，如出現(xiàn)承重構(gòu)件坍垮、分隔構(gòu)件形成穿火空隙與穿透性裂縫，這不但會危及到建筑物結(jié)構(gòu)整體安全，還無法有效將火勢阻擋在特定區(qū)域內(nèi)。相比之下，在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)中，對高層建筑耐火極限標(biāo)準(zhǔn)進行調(diào)整，對于高度在100m以上的民用建筑，要求樓板等建筑構(gòu)件的耐火極限在2.00h及以上，對建筑結(jié)構(gòu)耐火性能提出更高要求，老舊高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)防火能力有待強化。

1.4 現(xiàn)有疏散體系不符合標(biāo)準(zhǔn)

在疏散體系方面，老舊高層住宅建筑普遍存在疏散樓梯不達標(biāo)、疏散寬度不足兩項問題。其中，疏散樓梯不達標(biāo)問題在于，沒有設(shè)計防煙樓梯或是封閉樓梯作為疏散樓梯，樓梯間設(shè)置形式并未達到相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，同時，還存在部分疏散樓梯缺乏正壓送風(fēng)條件的問題，僅采取自然排煙方式，受災(zāi)人群通過疏散樓梯向外疏散時，由于樓梯內(nèi)部煙霧含量超標(biāo)，容易出現(xiàn)方向混淆、暈厥等問題，造成不必要的人員傷亡。而疏散寬度不足問題在于，樓梯段與疏散通道的實際寬度未達到現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求，當(dāng)出現(xiàn)建筑火災(zāi)時，受限于較窄的疏散通道，容易出現(xiàn)受災(zāi)人群擁堵、踩踏現(xiàn)象，難以在約定時間內(nèi)有效疏散建筑內(nèi)部受災(zāi)人群。同時，部分老舊高層住宅建筑由于管理不當(dāng)，還存在著疏散通道堆放雜物的情況，進一步減少了實際疏散寬度。

2 老舊高層住宅建筑的消防改造措施

2.1 消火栓系統(tǒng)改造

2.1.1 間距改造

考慮到部分老舊高層住宅建筑存在著消火栓數(shù)量不足、間距不合理的問題，無法在建筑任意部位同時到達兩股充實水柱。對此，需要根據(jù)高層建筑實際情況，遵循新版規(guī)范要求，在公式中導(dǎo)入水帶折減系數(shù)、水槍充實水柱長度、水帶長度等參數(shù)，計算消火栓保護半徑，在其基礎(chǔ)上判斷建筑現(xiàn)有消火栓數(shù)量、消火栓間距是否達標(biāo)，應(yīng)根據(jù)住宅的具體情況合理設(shè)置和調(diào)整消火栓之間的距離，應(yīng)保證每個樓層都能夠同時達到兩股水柱必要時增設(shè)消火栓與調(diào)整相鄰消火栓間距，確保建筑各樓層的任意位置都可同時到達兩股水柱。

2.1.2 壓力改造

對于消火栓系統(tǒng)壓力改造問題，具體從消防水泵、栓口壓力兩方面著手。第一，在消防水泵方面，在采取高壓或是臨時高壓消防給水系統(tǒng)時，應(yīng)設(shè)置主消防泵和備用泵，要求備用泵工作壓力不低于最大一臺消防泵，把泵零流量壓力控制在1.2倍～1.4倍設(shè)計壓力值，并在出流量為1.5倍設(shè)計流量時要求出口壓力保持在65%設(shè)計工作壓力及以上，同時，在室內(nèi)消防給水流量不超過10L/s、室外消防給水設(shè)計流量不超過25L/s的情況下，可選擇不設(shè)置備用泵。第二，在栓口壓力方面，一般情況下，把栓口動壓控制在0.5MPa以內(nèi)，要求最不利點栓口動壓不得低于0.25MPa，在栓口動壓超標(biāo)和3層及以下建筑樓層內(nèi)額外加裝減壓、穩(wěn)壓裝置。同時，在特殊情況下，可以把栓口動壓最大值上調(diào)至0.7MPa以內(nèi)，要求最不利點栓口動壓在0.35MPa及以上，使用增壓裝置來調(diào)節(jié)栓口動壓值，如加裝有效容積在150L及以上的氣壓罐。

2.2 消防疏散體系改造

2.2.1 疏散樓梯

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)規(guī)定，對于層數(shù)在6層及以上的建筑物，必須設(shè)置封閉樓梯間，在樓梯、走道間隔部位加裝乙級或甲級防火門，除去出入口與外窗部位外，禁止在封閉樓梯間其余部位預(yù)留、開鑿孔洞。同時，對于建筑高度在33m及以上的住宅建筑，必須設(shè)置防煙樓梯，在封閉樓梯間內(nèi)部設(shè)置機械排煙裝置與消防應(yīng)急照明燈具，并設(shè)置防煙前室，安裝乙級及以上防火門，保證防火效果。

2.2.2 疏散寬度

對于老舊高層住宅建筑實際疏散寬度不足的問題，可以從結(jié)構(gòu)拓寬、扶手更換、規(guī)劃人員疏散臨時安全區(qū)域三方面著手。第一，在結(jié)構(gòu)拓寬方面，在不影響土建結(jié)構(gòu)性能與建筑使用安全的前提下，對疏散通道、疏散樓梯兩側(cè)墻體加以削薄擴寬處理，調(diào)整兩側(cè)墻體尺寸，對墻體進行加固處理，從而在疏散通道、樓梯兩側(cè)部位形成額外空間，用于增加實際疏散寬度，但此項方法不適用于疏散通道與疏散樓梯兩側(cè)分布承重結(jié)構(gòu)的建筑工程。第二，在扶手更換方面，在老舊高層建筑使用常規(guī)樓梯扶手，且樓梯段凈寬度不達標(biāo)的前提下，需要拆除原有樓梯扶手，在原位安裝新型的薄型扶手，可以增加少量的樓梯段凈寬度，此項措施也可搭配結(jié)構(gòu)拓寬等其他改造措施一同實施。第三，在規(guī)劃臨時安全區(qū)域方面，在疏散通道寬度不足、無法保障室內(nèi)受災(zāi)人員全部通過疏散通道安全疏散時，可選擇在建筑室內(nèi)空間內(nèi)增設(shè)安全疏散通道，在疏散通道內(nèi)設(shè)置2個及更多通向疏散樓梯間的安全出口，并根據(jù)建筑使用情況來計算最佳的安全疏散通道面積。如此，當(dāng)出現(xiàn)建筑火災(zāi)時，受災(zāi)人員可以躲避在安全疏散通道內(nèi)，等候消防人員救援。此外，在疏散寬度改造環(huán)節(jié)，必須根據(jù)建筑使用情況來準(zhǔn)確計算疏散人數(shù)、百人疏散寬度、疏散距離等參數(shù)，把參數(shù)值導(dǎo)入特定計算公式中，計算老舊高層住宅建筑改造后的實際疏散寬度，確定疏散寬度達標(biāo)后，再把改造方案投入實施。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)改造

相比于新建高層建筑，老舊高層住宅建筑存在混凝土結(jié)構(gòu)老化嚴(yán)重、防火涂層脫落老化的問題，導(dǎo)致構(gòu)件實際耐火極限有所減少，同時，部分老舊建筑的耐火極限并未達到現(xiàn)行防火設(shè)計規(guī)范要求。對此，需要對建筑結(jié)構(gòu)進行改造，重點增加構(gòu)件防火極限與強化結(jié)構(gòu)防火性能，具體可采取結(jié)構(gòu)加厚、增設(shè)分隔墻、修補構(gòu)件破損部位三項措施，具體如下。

(1)結(jié)構(gòu)加厚 對于鋼筋保護層厚度不足或是表面防火涂層脫落的建筑構(gòu)件，需要在構(gòu)件表面包裹防火材料、重新涂刷防火涂層以及增設(shè)防火板，這雖然會減小高層住宅建筑的室內(nèi)可用面積，但卻可以顯著改善結(jié)構(gòu)防火性能、延長構(gòu)件耐火極限。

(2)增設(shè)分隔墻 在建筑內(nèi)部設(shè)置若干分隔墻，可使用輕鋼龍骨石膏板作為分隔件，在隔墻內(nèi)部填充巖面等防火材料，使得分隔墻具備一定程度的防火阻燃能力，當(dāng)出現(xiàn)建筑火災(zāi)時，通過分隔墻可以降低火勢蔓延時間，控制火勢，為消防救援爭取寶貴時間。

(3)修補構(gòu)件破損部位 對于表面嚴(yán)重破損、形成開裂等質(zhì)量缺陷的建筑構(gòu)件，需要根據(jù)非構(gòu)件破損情況、質(zhì)量通病類型來選擇相應(yīng)的修補措施，恢復(fù)構(gòu)件最佳狀態(tài)，避免因此影響到結(jié)構(gòu)防火性能和構(gòu)件耐火極限。例如，對于混凝土結(jié)構(gòu)水化學(xué)侵蝕、磨蝕、外力撞擊而形成的表面破損缺陷，需要鑿除缺陷部位混凝土，保持開鑿面平滑、潔凈狀態(tài)，在原位澆筑高標(biāo)號細(xì)石混凝土，或是使用環(huán)氧砂漿、干硬性砂漿等材料進行填補。

2.4 消防排煙系統(tǒng)改造

火災(zāi)會產(chǎn)生大量有毒氣體，阻攔煙氣進入疏散通道和其他非著火區(qū)域，避免由于有毒氣體產(chǎn)生導(dǎo)致人員出現(xiàn)昏厥、意識模糊等問題。所以，要重視防排煙系統(tǒng)的升級改造，從機械排煙方面著手，在建筑屋面等部位安裝若干臺排煙風(fēng)機，并在防火分區(qū)內(nèi)安裝獨立煙道，設(shè)置好排煙口，經(jīng)過排煙管道與排煙口，持續(xù)把室內(nèi)有毒煙氣排放到室外，要求排煙風(fēng)機的排煙量保持在60m3/及以上。同時，為提高排煙系統(tǒng)自動化水平，可選擇在排煙直觀上加裝防火閥，持續(xù)感知煙氣溫度，在溫度達到280℃后自行關(guān)閉防火閥，排煙風(fēng)機停機。

此外，在排煙口處安裝煙霧探測器，將探測器和排煙風(fēng)機接入控制系統(tǒng)當(dāng)中，由探測器持續(xù)檢測排煙口處的空氣質(zhì)量與煙霧濃度，由系統(tǒng)后臺對比信號所轉(zhuǎn)換數(shù)字量與整定值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)排煙口處煙霧濃度超標(biāo)時，系統(tǒng)自動向排煙風(fēng)機下達開啟指令，啟動風(fēng)機持續(xù)向室外排出有毒煙氣。隨后，在探測器檢測到煙霧濃度低于整定值時，系統(tǒng)則向排煙風(fēng)機下達關(guān)閉指令，從而實現(xiàn)消防排煙系統(tǒng)自動控制的目的。同時，工作人員也可通過消防聯(lián)動控制器來手動控制排煙風(fēng)機開啟、關(guān)閉，以此來應(yīng)對探測器失靈等突發(fā)狀況。

2.5 滅火器改造

考慮到部分老舊高層住宅建筑存在滅火器過期、數(shù)量不足和滅火劑種類單一的問題，需要對建筑滅火器配置情況進行全面調(diào)查，統(tǒng)計滅火器數(shù)量與種類，根據(jù)建筑情況與遵循現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范，補充滅火器數(shù)量，根據(jù)建筑火災(zāi)種類來選擇滅火器種類。例如，對于滅火器數(shù)量問題，在高層建筑各樓層或是單個計算單元內(nèi)配置2具～5具滅火器，在便于取用、不存在視線障礙的位置擺放滅火器，要求最不利點處于1具及以上滅火器的有效保護范圍之內(nèi)。而對于滅火器種類問題，根據(jù)建筑火災(zāi)種類加以選擇。

2.6 自動報警系統(tǒng)改造

對于自動報警系統(tǒng)改造問題，應(yīng)從探測器種類選擇、位置設(shè)計兩方面著手。其中，對于探測器種類選擇問題，在建筑內(nèi)部配置感光型、感溫型、感煙型、氣體型、復(fù)合型等多個種類的探測器，在溫度、煙霧濃度等任意一項參數(shù)的探測值超過警戒值時，都將自動發(fā)送報警信號，以此來提供火災(zāi)報警精度。同時，為降低消防改造成本，并解決老舊高層建筑室內(nèi)可用空間有限、無法為大量探測器提供空曠安裝位置的問題，可選擇配置復(fù)合型火災(zāi)探測器，如煙溫一體探測器，同時探測所處環(huán)境的室內(nèi)溫度與煙霧濃度變化情況。對于位置設(shè)計問題，優(yōu)先在走道頂棚、房間吊頂?shù)瓤諘纭⑺闹荛_闊部位安裝探測器，禁止在四周放置遮擋物，根據(jù)探測器實際探測范圍來設(shè)定探測器數(shù)量與相鄰探測器間距，避免形成火災(zāi)探測盲區(qū)。

3 結(jié) 語

綜上所述，為最大程度保障老舊高層住宅建筑的使用安全，降低火災(zāi)事故出現(xiàn)頻率，把建筑火災(zāi)受損程度控制在可接受范圍內(nèi)。應(yīng)針對老舊住宅問題提高重視程度，檢查老舊住宅的消防安全問題，遵循實際出發(fā)原則，根據(jù)各處老舊建筑實際使用情況與消防安全隱患，并采取科學(xué)的消防改造措施，保證老舊住宅人員安全，督促后續(xù)消防改造工作的落實。