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關(guān)于超高層建筑建設(shè)一些問題的探討

來源:《上海消防》2004年08期  作者:林賢光  日期:2005-3-1
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    對大樓的這種晃動,紐約世貿(mào)中心的經(jīng)驗(yàn)是首先考慮它對電梯的影響。電梯被視為超高層建筑的“生命線”。紐約世貿(mào)中心有246部電梯,當(dāng)電梯高速運(yùn)行的同時,如果大樓的晃動超過6英寸,電梯的鋼纜就會因時緊時松的受力不均受到傷害,并造成危險。為此,他們專門設(shè)計(jì)了一套報警系統(tǒng)和電梯鋼纜的隨動跟蹤機(jī)構(gòu),可以及時調(diào)整電梯鋼纜的長度喬口受力情況。
    另外一個在普通房屋中不會出現(xiàn)的現(xiàn)象是:到了冬天,在氣溫較低的情況下(紐約世界中心的資料是氣溫低于-6攝氏度),會由于低層(特別是一層大堂)和地下室的冷空氣竄入電梯井,經(jīng)煙囪效應(yīng)形成強(qiáng)大氣流,造成電梯關(guān)不上門。而且會將底層的一些氣味帶到高層,如廚房的氣味、油煙味等,此時如在底層或地下室有電焊操作或燃?xì)庑孤┚涂赡軐⒒鹪措S氣流帶到高層,極端危險。同時,由于電梯轎廂與井壁間的縫隙很小,在電梯移動時,氣流的摩擦?xí)a(chǎn)生嘯叫,這種現(xiàn)象在金茂大廈也有出現(xiàn)。據(jù)對于超高層建筑設(shè)計(jì)極有經(jīng)驗(yàn)的美國SOM設(shè)計(jì)事務(wù)所說,這是個國際性難題,目前尚未找到很好的解決辦法。
    幾棟超高層大樓都曾出現(xiàn)過斷電、跑水等事故。從管理上看除了做好預(yù)案,防止事故發(fā)生和做好備用系統(tǒng)以外,一旦事故出現(xiàn),如何搶救,是否有一位掌握全局、了解本系統(tǒng)一切細(xì)枝末節(jié)的人十分重要。上海金茂大廈的管理層就曾對沒有一位掌握該建筑14000多個閥門的人感到十分遺憾。
    擦玻璃也成了管理這些龐然大物的一個麻煩。金茂大廈的幕墻有,O.8萬平方米,據(jù)說兩架擦窗機(jī)連續(xù)工作,一年才能把所有的玻璃擦一遍,而且,由于建筑外形凹凸起伏太大,檐部又挑出很多,有的地方達(dá)3m以上,擦玻璃相當(dāng)困難。
    以上幾個例子,只是說明對一般房屋或者一般樓房來說很普通的不成為問題的問題,到了超高層建筑中都成了問題,及至成了大麻。原因就在于它特別高,特別復(fù)雜,造成了設(shè)計(jì)、施工和管理維護(hù)諸多方面與眾不同之處,點(diǎn)點(diǎn)滴滴都要認(rèn)真對待。
    二、消防是重中之重
    在上海會議上,6座國際頂尖知名建筑的管理者都提出了一個共同的重中之重的問題,那就是:防火。在這方面要有更多的考慮和預(yù)防措施。
    超高層建筑通常功能多元化,設(shè)備又十分復(fù)雜。其本身可能引起火災(zāi)的因素甚多,如電器設(shè)備多,維護(hù)、管理和使用不當(dāng);明火管理不善、吸煙;機(jī)械故障或施工操作不當(dāng)。如再加上天災(zāi)(雷擊起火)、人禍(縱火破壞),可以說火災(zāi)的潛伏性和可能性是很大的。若就火災(zāi)的成因來分析,盡管一般的普通房屋潛伏的火災(zāi)危險性和成因也不外乎這幾條,但對于超高層建筑來說,一旦火災(zāi)形成,較一般建筑具有更大的危害性。據(jù)上海市消防局總工程師沈友弟分析,主要有以下三個方面:
    1、火災(zāi)迅速蔓延擴(kuò)大。這除了超高層建筑中有較多的可燃物質(zhì)(裝修材料、家具、物品、管道保溫材料、電線包皮)以外,超高層建筑的垂直管道、井筒形成了若干縱向的煙筒;馂(zāi)時,其拔風(fēng)抽力效應(yīng)會助長火焰和煙氣的蔓延,而高度愈高、抽力愈大,此種煙筒效應(yīng)就更加強(qiáng)烈。在超高層建筑中煙氣沿樓梯間或井筒垂直上升的速度約為每秒3-4m。一座100m的建筑,如無阻擋,只要半分鐘即可將火勢引至頂層。應(yīng)當(dāng)說,對超高層建筑來說,這種”煙筒效應(yīng)”是最可’咱的,也是最難于防范的。盡管可以在某些管道中設(shè)防火閥,但有時控制失靈或不能嚴(yán)密閉合都可能有火溢出而延燒。此外,火焰自窗口噴出沿外墻延燒至上一層,或借風(fēng)勢將火星或火焰水平吹出,引燃附近其他建筑物的情況也時有發(fā)生,建筑物愈高,可能吹得愈遠(yuǎn),危害愈大。
    2、人員疏散困難。超高層建筑特別是超超高層建筑,常常聚集了大量人員在內(nèi)工作、生活,如紐約世貿(mào)中心雙塔內(nèi)容納的工作人員為40000人,每天還有6000名觀光客。一般來說,300m以上的高樓均可容納萬人以上,在火災(zāi)發(fā)生的時候,除消防專用電梯以外,一切客貨電梯均須立即降到底層,不能使用。于是大量人流需通過樓梯疏散。層數(shù)愈高、人員愈多,所需的疏散時間也愈長。成千上萬人要從數(shù)百米的高樓走下、走出,少則數(shù)十分鐘,多則要數(shù)小時。而且,這種疏散不能寄希望于消防云梯車,一則是數(shù)量有限,何況這些云梯車還要進(jìn)行滅火等高空戰(zhàn)斗作業(yè);另一個是云梯車高度有限,我國的規(guī)范中消防的高空作業(yè)高度定在24m,而上海、北京等幾個大城市消防云梯車的最大高度也就只能到達(dá)33m。
    3、火災(zāi)撲救困難。超高層建筑發(fā)生火情,在滅火戰(zhàn)斗中,往往遇到建筑周圍場地狹小,登高高度有限的具體困難。因此,即使在規(guī)范中也列有“高層建筑由于從外部撲救困難,應(yīng)立足自救”的內(nèi)容。如前所述高層建筑火勢蔓延極其迅速,這一點(diǎn)造成撲救的巨大困難。此外,還有諸多不利因素形成撲救的障礙。例如,大面積玻璃幕墻在內(nèi)部高溫烘烤下,向外爆炸,玻璃碎片橫飛形成的玻璃雨,有如刀劍橫飛,使外部消防戰(zhàn)斗隊(duì)伍無法靠近。又如高空救火,水源不足或水壓不夠。再如,當(dāng)無消防專用電梯時,消防員只能憑體力登高,而且還需全副武裝,一般攀登到8-9層,體力的消耗即已不能維持正常滅火戰(zhàn)斗,因此使得火災(zāi)的撲救更加困難重重。
    綜上所述,高樓怕失火,樓愈高、愈大,隱患愈大,一旦形成災(zāi)害,其危險性以及人、財、物方面的損失,都難以估量。若建超高層建筑,尤其是對超超高層建筑的火災(zāi)預(yù)防是不能不做慎重考慮的。
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