何國勝
9月16日,長沙一把大火,將曾經的長沙最高樓—電信大廈燒得面目全非。
火在當日下午13時45分左右燃起,短時間內,火勢沿著外墻向上蔓延至218米,也即該大廈的頂樓?;饎輳臎坝咳紵綔p弱、明火熄滅,約半小時左右。所幸的是,由于疏散及時,這場大火中,沒有出現人員傷亡。
根據湖南省應急管理廳的初步判斷,火最初是從五樓燃起,之后向上蔓延,起火原因正在調查中。
火災發(fā)生后,長沙電信大廈被指存在消防隱患。大火發(fā)生前10天,湖南電信發(fā)布信息,稱他們在8月11日開始的就荷花園大院第二長途電信樞紐樓(即著火主樓)消防維修項目公開招標失敗,原因是有效投標不足三個且明顯缺乏競爭。
早前的招標書寫道:“目前荷花園大廈消防設備存在超期運行、部分設備設置不符合現行國家標準規(guī)范,火災報警系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)仍存在較大的安全隱患。”
根據公開信息,長沙電信大廈即荷花園大院第二長途電信樞紐樓,2003年建成,曾以218米的高度成為長沙首座突破200米的高樓。在2014年高235米的北辰中信銀行大廈建成前,它一直是長沙最高樓。就算現在,其也是長沙地標性建筑之一。
這把大火,不僅將長沙電信大廈燒得面目全非,也再次將高層建筑防火難題“燒進”了人們的視野之中。
我國的民用建筑按使用功能可以分為居住建筑和公共建筑。
根據現行的民用建筑設計國家標準,建筑高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24米的非單層公共建筑,且高度不大于100米的,就屬于高層民用建筑。建筑高度大于100米的,都屬超高層建筑。
世界高層建筑與都市人居學會(CTBUH)官網數據顯示,中國已是世界上超高層建筑最多的國家。2021年的數據統(tǒng)計中,中國擁有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,此三項指標均居世界第一。
在全球已建成的Top100高樓中,中國占據過半數量,正在建設的全球Top100高樓中,中國更是有78座之多。
這些高樓大多集中在一線城市,其中以深圳最為典型。根據CTBUH在2021年的統(tǒng)計,深圳市150米以上的建筑達297座,據全球城市榜第二。
2017年,導致71人遇難的倫敦西部“格蘭菲爾塔”高層公寓火災引起了中國國內對高層建筑的反思。公安部消防局在當時明確指出,“不少地方把高樓大廈作為城市建設、經濟發(fā)展的形象和標志,片面追求數量、規(guī)模和形象,致使越建越多、越建越高,由此產生的城市公共消防安全風險急劇攀升”。同時,官方從倫敦火災次月開始,開展了5個月的高層建筑消防安全綜合治理。
火災,的確是摩天大樓越來越多后不得不面對的一個難題。
應急管理部消防救援局數據顯示:2021年全年共接報高層建筑火災4057起、造成168人死亡,死亡人數比上年增加了22.6%,且主要集中于居住場所,其中,發(fā)生高層住宅火災3438起、死亡155人,分占高層建筑火災的84.7%和92.3%。
這些冰冷的數據背后,是一個個沉重的災難。
若時間再往前推,幾場觸目驚心的高樓大火仍歷歷在目。
2009年2月9日,央視新址在建159米的北配樓著火,整棟樓燒成通天火柱,導致一名消防員犧牲。
2010年11月15日,上海膠州路進行節(jié)能改造的教師公寓(高28層)發(fā)生火災,58人遇難。
2011年2月3日,當時東北第一高的五星級酒店沈陽皇朝萬鑫酒店(152米B座)突發(fā)火災,由于太高無法施救,整座大樓基本燒光,只剩下主體框架。
縱觀這幾起典型高層建筑火災,一個共同點是,它們都是因為火源點燃了建筑外墻保溫材料,劇烈燃燒,從而導致火勢難以控制。而這正是高層建筑火災中一直就有的爭議—外保溫材料爭議。
2021年3月9日,石家莊標志性建筑眾鑫大廈起火,火從大廈底層一直燒到111.6米的頂層,造成直接財產損失三千多萬元。
縱觀這幾起典型高層建筑火災,一個共同點是,它們都是因為火源點燃了建筑外墻保溫材料,劇烈燃燒,從而導致火勢難以控制。而這正是高層建筑火災中一直就有的爭議—外保溫材料爭議。
保溫材料,高樓火災禍首?
“高層建筑火災,大部分都是因為外墻保溫材料?!币晃毁Y深消防員告訴南風窗記者,高層建筑火災大多都是外墻燃燒,而外墻能燒起來的多是外保溫材料。
所謂外保溫材料,好似建筑的“棉衣”,是在建筑主體墻材外面放置一層保溫材料,起到隔熱保溫的作用。
中國建筑科學研究院防火研究所研究員季廣其告訴南風窗記者,保溫材料分為無機保溫材料和有機保溫材料。在高樓火災中,易燃的保溫材料基本都是有機保溫材料。
“有機保溫材料相當于石油產品,最傳統(tǒng)的有模塑苯乙烯塑料泡沫(EPS),再后來是擠塑苯乙烯塑料泡沫(EPS)和硬質聚氨酯泡沫塑料(PU)?!奔緩V其說。
無機保溫材料主要有玻璃棉、礦物棉、無機保溫砂漿等。相比于有機保溫材料,其良好的耐熱和防火性,一直是各方呼吁用其全面替代有機保溫材料的理由。
國家應急管理部制定的《建筑材料及制品燃燒性能分級》,將建筑材料及制品的燃燒性能等級分為不燃(A級)、難燃(B1級)、可燃(B2級)和易燃(B3級)四級。目前,阻燃效果最好的有機保溫材料也只能達到B1級,A級的保溫材料基本都是無機保溫材料。
盡管防火性能優(yōu),但在成本、保溫效果和制造工藝等方面,無機保溫材料卻不如有機保溫材料。這也是很長時間以來,大多數建筑常采用有機保溫材料而非無機保溫材料的原因。
而在2009年、2010年、2011年三場跟外保溫材料有關的大火后,相關部門開始對有機外保溫材料的應用問題進行反思和采取措施。
據財新報道,2009年央視大火后,當年9月,公安部會同住建部出臺暫行規(guī)定,要求高度大于100米的建筑,保溫材料的燃燒性能應為A級;高度大于24米、小于100米的建筑,保溫材料的燃燒性能應不低于B2級,但需設置防火隔離帶。
這對當時以有機保溫材料為主導的保溫材料市場來說,不可謂不嚴厲。而之后的上海和沈陽兩場大火,“燒”來了比上述規(guī)定更嚴厲的由公安部消防局單獨下發(fā)通知。
該通知規(guī)定,所有建筑外保溫必須使用防火等級達到A級的材料,也即無機保溫材料。這“一刀切”式的要求,讓建筑界叫苦連連。之后,因無機保溫材料技術不成熟、產品性能不理想以及施工工藝不成熟,出現了一些負面效果,如墻體滲水、保溫層出現裂縫等,公安部消防局取消了實施不到2年的“通知”,仍依據之前的“規(guī)定”執(zhí)行。
2015年5月1日,歷經幾年討論修改的《建筑設計防火規(guī)范》(下稱“建規(guī)”)正式實施,并延續(xù)至今。
若嚴格按“建規(guī)”要求執(zhí)行,100米以上的超高層建筑將很難再出現保溫層燃燒的火災,因為其采用的都是A級不燃燒的材料,即無機保溫材料。同時,100米以下的住宅和公共類高層建筑因為采用難燃的B1級保溫材料,出現保溫層燃燒的火災也將相應減少。
季廣其就指出,目前高層建筑或超高層建筑中,仍存在保溫材料易燃危險的,多是那些建設時間較久的老樓,也即在“建規(guī)”出臺前的建筑。長沙電信大廈就屬此類建筑,其建于2003年。
但季廣其表示,“無機保溫材料的導熱系數比有機保溫材料大,隨著國家建筑節(jié)能要求提高,比如接近零能耗,而且在‘雙碳目標下(碳中和、碳達峰),如果不用有機保溫材料的話,可能根本就實現不了‘雙碳目標”。
對于高層建筑著火后,輿論總把視線聚焦于外墻保溫材料的做法,季廣其并不太認同。他表示,自從“建規(guī)”出臺后,高層建筑的外保溫材料問題在很大程度上已得到改善。只是因為之前那幾次涉及外保溫材料的大火過于觸目驚心,使得人們有了一種“刻板印象”。
對于長沙電信大廈火災,季廣其也有自己的判斷。“我覺得長沙這個火跟保溫材料沒什么關系,這把火反而再次證明了(電信大廈)這種幕墻的構造是容易著火的,它外立面裝飾的這層東西要著了的話,就形成劇烈的立體燃燒了?!奔緩V其向南風窗記者解釋,長沙電信火災的迅速蔓延跟其幕墻結構有關。
由此,季廣其認為,通過長沙這次火災,相關部門應該排查一下跟長沙電信大廈有類似幕墻構造的建筑。
“幕墻是外墻裝飾的一種構造,裝飾層后面是一個空腔。如果外立面的材料著火,里邊還有空腔的話,就相當于有這種煙囪效應,就跟拔火罐似的?!奔緩V其說。由此,季廣其認為,通過長沙這次火災,相關部門應該排查一下跟長沙電信大廈有類似幕墻構造的建筑。
實際上,除了外保溫材料的風險外,高層和超高層建筑本身和其結構的確也是加劇火災的重要因素。按照應急管理部消防救援局的說法,高層建筑存在的電梯井、管道井、玻璃幕墻縫隙,都極易形成煙囪效應?;馂陌l(fā)生后,煙氣通過上述部位,以3-4m/s的速度豎向蔓延,可以將整個建筑物迅速引燃。
另一方面,“火借風勢”造成高層建筑火災難以控制。據測定,在建筑物30m高處風速8.7m/s;60m高處風速12.3m/s;90m高處風速 15m/s,由于越向上風速越快,火災發(fā)生后往往會出現風助火勢、火借風威,越燒越旺的態(tài)勢。
跟火情的強勢蔓延相比,高層建筑的火災救援顯得相對弱勢。首先,人員轉移就存在較大難度。高層建筑發(fā)生火災后,火勢在短時間內會迅速變大,波及整棟樓?!皫追昼妰认氚讶咳藛T疏散出來不現實”,一位資深消防隊員告訴南風窗記者,如果發(fā)生火災的高樓平時沒有相應的消防演練,人員疏散難度很大。
此前,相關部門曾在高420米的上海金茂大廈做過一個試驗:請一群身強力壯的消防隊員從85層樓逃生。結果,最快跑出大廈的專業(yè)隊員花了35分鐘。
另外,由于高層建筑高度過高,消防救援絕大多數依賴建筑內部的消防設施。“我們水槍能夠到的高度大概5層樓左右,在高層火災中,我們一般用高層救援車,最高的是101米?!鄙鲜鱿狸爢T說,這種救援車輛對施展空間、登高面、地面硬度等也有一定要求,不是在任意地方都能運行。
依賴建筑內部的消防設施使得消防救援力量有些被動。其前提是火并未燒到建筑內部或建筑內部火勢并不大,否則便無法進入內部,更不用說使用內部設施。
上述消防員告訴南風窗記者,“如果建筑消防電梯不能用,我們帶著裝備爬樓梯上去,體力難免不支,也影響救援。”因而,對于高層消防安全,各方都認為預防遠遠重于救援。
季廣其認為,對于高層建筑火災,最理想的防火辦法就是嚴格執(zhí)行上述“建規(guī)”要求,并不斷細化,做好每一環(huán)把關?!白鳛橐粋€建筑,它是一種系統(tǒng)性構造,任何一個環(huán)節(jié)出現問題,都有可能留下隱患,但如果環(huán)環(huán)都出問題,最后就是災難?!?/p>