常州高层建筑安全问题研究

张悠荣 （江苏城乡建设职业学院，江苏 常州 213000）

高层建筑是指住宅10层及以上、公共建筑24m以上的建筑。常州有1700多幢高层建筑，其中，100m以上超高楼30多幢。高层建筑由于楼层高、体量大、人员密集，一旦发生安全事故，其损失和危害极其巨大，所以高层建筑的安全问题是一个全球性的共同课题。高层建筑的安全问题，主要是指建设阶段工程本身的安全和工程建成之后的防灾防火安全两个方面，这两个方面的安全则着重包含在工程设计、施工管理及建筑物使用过程中的防火防灾3个阶段。

1 高层建筑安全设计

高层建筑安全设计主要包含建筑物的基础安全设计、主体安全设计和建筑材料安全设计等几个方面。

1.1 基础安全设计

土质勘测属于设计前期的工作，只有进行了土质勘测之后才能确定建筑物基础是否需要打桩，打桩和基础建设的安全都需要在设计中进行体现并作出严格的规范与要求。

1.2 主体安全设计

①科学准确的结构设计

现代建筑的结构体系给予了我们更大的造型自由，更大的跨度、更多变的平面布局、更多的可供选择的结构类型与建筑材料。如何在这一体系实现富于工程理性的艺术创造力，正是现代建筑师面临的巨大课题。

一个杰出的实例是，由贝聿铭主持设计的香港中银大厦。大厦建于1990年5月，地面以上70层，高达315m；平面呈52×52的正方形；沿对角线方向分成4个三角形区域向上，每隔若干层切去一个，直到44层保留1/4，成为至顶层的三角形，形成棱晶形的独特结构；使用了钢-混凝土混合结构的巨型桁架体系，充分发挥了材料的特性。本工程造价仅为28亿美元，而其149kg/m2则成为了新一代高层建筑的先驱。

图 1

一般说来，超高层建筑为了抵抗水平力作用并减小自重，常会采取Y型核心筒结构。于是，在很长的一段时间内，我们对超高层建筑形象的认识就只限于Y型平面的塔楼。而贝聿铭则以他喜爱的三角形为出发点，充分考虑高层核心筒结构体系的特点，创造性的将平面三角形扩展为空间的三角体系，形成类似棱晶结构的巨型桁架体系。外桁架既是重要的结构部件，又是建筑体量的外在骨架。不难看出，身为建筑师的贝聿铭一定也有着深刻的结构工程知识，才能将建筑由平面的草图三角发展成为棱晶式的结构，并在此基础上衍生出符合超高层建筑受力特点的巨型桁架体系。香港中银大厦的落成，无疑是对现代建筑结构工程技术美学的又一次成功诠释。

因此，常州高层建筑可以从这些世界名建筑中吸收理论和方法，与本地建设的实际情况结合起来，从安全性的角度作出更为科学更有实效且更具艺术性的创新设计[1]。

②备用疏散系统设计。建筑物内部的消防、安全通道与设施的设计包含常规与备用两种形式。常规指常用的电梯紧急疏散系统和楼梯疏散系统。

在紧急情况下电梯停止使用时，便只能依靠有限的楼梯撤离，导致疏散时间成倍延长。有关部门曾经做过试验，一名身强力壮的消防员在无拥堵的情况下从第33层跑到第1层，需耗时35min。如果是身体素质一般的人员或老人、儿童，所需时间肯定会更长，甚至无法撤离。

而且，一旦常规疏散系统遭到破坏或无法到达，楼内人员将无法撤离。

因此，在设计常规系统之外，常州高层建筑建设中，可以设计备用疏散系统。所谓备用疏散系统，并不具体指某种疏散手段，广义看来，不需借助楼梯等常规方式便可撤离建筑的各种手段，均能视为备用疏散系统，直升机停机坪、避难层等都属于此概念范畴。总体来看，备用疏散系统根据不同的疏散理念或构造大致包括如下几类。

1.2.1 利用滑轮与吊索类机械设备从建筑外立面疏散

设计一个可以收纳到盒子里的简单疏散装置，由牢牢锚固到墙体上的金属固定环、足够滑到地面的线缆、可固定在腰部并可以控制速度的滑轮，以及用以敲碎玻璃的铁锤组成。紧急情况下，将装置固定于墙面，便可通过窗户迅速逃生。

1.2.2 利用改良降落伞类设备疏散

名为“疏散伞(Evacuchute)”的改良降落伞秉承“紧急情况下最后的救命稻草”的开发理念，可为内部人员和消防队员提供迅速的单人疏散，其关键特性包括使疏散者远离建筑的特殊空气排出口、快速打开的能力、缓慢降落及气流波动状态下能保持稳定性等。

1.2.3 利用相邻高层建筑之间的空中连廊疏散

还有一类备用疏散方式是通过两栋或更多高层建筑之间的空中连廊进行水平疏散。建筑发生事故时，内部人员除了通过楼梯疏散外，还可以通过建筑间连廊疏散到相邻的高层建筑，然后到达安全地带。常州市政府大楼A座、B座间在22层处就以连廊相连接，即是这种设计理念的体现[2]。

1.2.4 材料安全设计

高层建筑物所使用的材料：钢材、石材、木材、保温材料、外墙涂料等在设计阶段都要作出周密、合理的考虑与计划，为建筑物后续阶段之安全打下基础。

2 高层建筑施工安全

高层建筑安全问题在施工阶段要严格按照设计的要求来执行，施工中的安全主要集中在管理和规范操作方面。

2.1 施工中的安全管理

①全面增强施工人员的安全意识。要牢固树立安全生产第一的方针，以专业安全知识为内容，用行政奖励、法律、法规为手段，全面增强施工人员的安全意识，不断提高施工人员的自我安全防范能力，明确自己安全生产责、权、利的关系，以达到施工安全效益最佳的目的。

②明确建筑工程项目的安全生产责任人。在施工中，明确安全控制由项目经理全面负责，要制定安全管理工作的要点，明确施工安全的承诺与目标；要编制工程项目安全计划，建立安全生产责任制，完善安全保证体系。工程项目部要建立安全生产责任制，把安全责任目标分解到岗，落实到人，并针对不同的建设项目和施工条件，合理地组织人力、财力、物力，确保施工生产中的安全。

2.2 加强施工中的事前预控和过程控制

所有进入施工现场的人员都必须符合国家省市有关部门颁布的各项安全规程的规定，用工手续要完备；施工单位在开工前要建立完善的安全生产责任制，建立安全生产领导组织机构，编制安全管理网络，使之成为整个工程的完整体系；严格实行书面安全交底，施工单位安全部门应编制教育计划大纲，编制相应的安全知识考试，每个参与工程施工的新进场人员均要进行安全考核，严格控制施工人员准入制度。

总之，高层建筑的安全施工是牵涉到各个方面的细致工作，只有通过扎扎实实的工作，充分发挥每个人安全施工中的积极作用，才能使安全施工水平得到质的飞跃，减少事故发生几率，使高层施工的安全走上一个新的台阶【3】。

3 高层建筑的防火防灾与应对安全

高层建筑的防火防灾主要在日常管理和演练方面。

3.1 把好高层建筑设计源头关

严格实行消防专篇、自审制度。公安部明确规定，带自动消防工程系统的高层建筑等必须有消防专篇。因此，该消防专篇应有建筑、结构、电气、暖通、给排水等方面的消防设计内容，专篇应在初步设计中体现完善，并由设计院完成自检自审工作和签字盖章负责，同时有关法规应进一步强化谁设计、谁负责。

3.2 严把消防审核关

目前消防队伍内建审人员良莠不齐，建议上级领导是否按建审人员实际水平高低，安排分工相应的审核项目和繁简程度，以有利于审核质量的提高。

3.3 严抓后期管理

①加强对已经验收并投人使用的建筑的消防监督检查。一是对安全出口、疏散通道进行监督检查，以确保疏散通道畅通无阻;二是确保火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统、机械防排烟系统、灭火灾事故应急照明、疏散指示标志设置位置、灭火器材完好有效;三是加大对已经使用的消防产品检查，确保无假冒伪劣消防产品投入使用。

②定期开展建筑消防设施检测。建筑消防设施检测制度的建立和实施，有利于及时发现隐患，消除隐患，因而要建立一套有效的管理机制。该机构应由专业的中高级技术人员组成，拥有符合标准的先进检测设备，建立完善可行的检测规程，严格依据国家标准，运用科学手段，对建筑消防设施系统进行检查、测试，对系统工作状态作出合格与否的判定。

③加强管理人员的培训工作。我们应发挥消防培训的巨大作用，特别是加强对物业管理公司消防安全责任人、管理人、专兼消防管理人员的培训，提高他们的消防安全知识【4】。

现代高层建筑防火难点问题的出现有着多方面、深层次的社会经济方面的原因，但是设计人员对建筑设计防火观念意识的缺失，建设单位的无理干扰以及城市消防、建管部门的把关不严，是其存在的重要根源。高层建筑防火防灾是百年大计，必须防患于未“燃”，不能为一时的眼前利益而铸成重大火灾隐患。消防建管部门的严格把关是确保住宅消防安全的关键，必须秉公执法、一丝不苟。只有这样才能减少高层火灾事故的发生，保障国家建设和人民生命财产的安全。

[1]贠毅超.建筑与结构的关系[EB/OL].

[2]刘长安.有“备”无患——高层建筑备用疏散系统研究[J].四川建筑科学研究，2012(10).

[3]祝波.对高层建筑安全施工措施的探讨[J].城市建设，2010(25).

[4]张发光.探讨高层建筑防火问题[J].城市建设理论研究，2012(32).