
“大樓自己有能力阻止火災(zāi)”
對(duì)大多數(shù)場(chǎng)外的圍觀者而言,沒人了解這是一幢怎樣的大樓。在正式開放前,他們不會(huì)了解這座大樓的內(nèi)部構(gòu)造。它可能是世界上屈指可數(shù)的最繁復(fù)的建筑之一,其實(shí)設(shè)計(jì)者為這個(gè)價(jià)值昂貴的建筑設(shè)計(jì)了滴水不漏的安全體系。但這套耗資巨大的安全體系尚未真正投入使用,所以,從理論上說(shuō),這是一座還未設(shè)防的高樓。在正月十五這一晚,它讓大火破門而入了。
方振寧進(jìn)入CCTV大樓核心內(nèi)部的時(shí)候,大樓整體施工還沒結(jié)束,內(nèi)部的工程電梯只有很少幾層可以???。方振寧告訴本刊記者,他想上上下下仔細(xì)看看,干脆停在了最高的36層。
借助手機(jī)微弱的光亮,他一層層向下走。最頂端的4層是景觀空間,其下是酒店主題,南面是客房,北面有客房有店鋪,裝修多用木材。最令他印象深刻和震撼的是建筑中央的巨大中庭,面積有1000多平方米,高近96米,貫穿5層到26層。“為平衡不規(guī)則造型建筑的受力,中庭懸挑著兩個(gè)巨大的X形鋼架,每個(gè)貫穿了十幾層,插接在南北兩側(cè)功能區(qū)中。”方振寧告訴本刊記者,“當(dāng)時(shí)我看到南面客房的裝修使用大量木材,這可能是大火在內(nèi)部蔓延迅速,并且大樓南面火勢(shì)兇猛的一個(gè)原因。”
建造現(xiàn)代大樓的一個(gè)基本原則就是假設(shè)它可以抵御和抑制火情。“對(duì)高層建筑要立足于‘自防自救’。”公安部消防局標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范處處長(zhǎng)、高級(jí)工程師馬恒接受本刊記者采訪時(shí)稱,“因?yàn)檫@種火災(zāi)很難撲救。”實(shí)際上,沒人可以把水柱打到距離地面上百米的高樓頂層上去。年輕的消防人員如攜帶2節(jié)水帶和1支水槍徒步登樓,在24米高度內(nèi)體力尚能保持正常,超過這個(gè)高度,體力就難以保持。
高樓自身必須能夠撲滅任何火災(zāi),至少也要接近這個(gè)目標(biāo)。這也是建委、消防局相關(guān)部門按照現(xiàn)行防火法規(guī)對(duì)一幢完工大樓進(jìn)行層層審核驗(yàn)收時(shí)所依據(jù)的原則。高層結(jié)構(gòu)能否繼續(xù)存在也依賴于此?;饎?shì)不能在樓層間蔓延,而必須通過防火設(shè)施,比如防火分區(qū)、防火墻加以阻止。建筑的鋼架結(jié)構(gòu)必須能經(jīng)受2小時(shí)火焰的灼燒不變形,樓板則至少要3小時(shí)。
CCTV中庭是CCTV建筑內(nèi)部最壯觀處,也是對(duì)防火設(shè)計(jì)的最大考驗(yàn)。“CCTV酒店中庭是一個(gè)非常大的空間。”同濟(jì)大學(xué)的那位建筑師說(shuō)。高大空間發(fā)生火災(zāi)時(shí),初期火災(zāi)煙氣容易層化并水平蔓延,隨著火災(zāi)發(fā)展,煙氣能通過“煙囪效應(yīng)”快速垂直蔓延到頂并水平蔓延和積聚。而CCTV酒店中庭與6層到 26層的客房走廊之間又相互連通,這樣發(fā)生火災(zāi)時(shí),中庭內(nèi)的煙氣可能向酒店走廊蔓延,會(huì)對(duì)人員疏散造成威脅。同時(shí),酒店走廊的煙氣也可能向中庭蔓延,從而使中庭成為煙氣向其他區(qū)域蔓延的通道。
另外,更重要的是,由于CCTV酒店中庭空間過于高大,環(huán)境溫度很低,當(dāng)火災(zāi)規(guī)模較小時(shí),煙氣會(huì)很快被冷卻失去浮力而在頂層與底層間層化。這樣,傳統(tǒng)的溫感、煙感探測(cè)器根本無(wú)法探測(cè)到初期火災(zāi),傳統(tǒng)的防火噴頭安裝高度太高,熱敏元件也達(dá)不到預(yù)期效果。噴頭響應(yīng)時(shí)間滯后,就失去了早期滅火的意義。對(duì)將“早期滅火”視為唯一生命點(diǎn)的高樓來(lái)說(shuō),這是致命的。
這位建筑師說(shuō),大樓的防火顧問為中庭設(shè)計(jì)了3道火災(zāi)防線:沿中庭邊沿設(shè)擋煙垂壁進(jìn)行防煙分隔,設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)等煙氣控制措施;酒店中庭內(nèi)設(shè)置紅外光束感煙探測(cè)器,在8層到9層之間設(shè)置下部感煙探測(cè)器,26層地面以上10~15米高度設(shè)置上部感煙探測(cè)器;設(shè)置在6層走廊外側(cè)的消防水炮系統(tǒng)也包含火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)及控制系統(tǒng)。這樣一來(lái),整個(gè)中庭的高、中、低三個(gè)區(qū)域均能探測(cè)到火災(zāi)。在6層到26層走廊設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),以撲滅走廊初期火災(zāi);6層走廊外側(cè)設(shè)置固定數(shù)控消防水炮滅火系統(tǒng),對(duì)初期火災(zāi)進(jìn)行撲救,解決了大空間普通閉式滅火系統(tǒng)無(wú)法有效撲滅火災(zāi)的問題。
“設(shè)計(jì)者考慮得極為全面。”她說(shuō),“為滿足酒店使用功能需要,消防水炮只有在自動(dòng)消防水炮系統(tǒng)的視頻火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)和中庭下部紅外光束感煙探測(cè)器都響應(yīng)火災(zāi)時(shí)才能啟動(dòng),定點(diǎn)滅火,以防止水炮誤動(dòng)作帶來(lái)的水漬污染和非滅火損失。在水炮射程受到障礙的部位,比如5層中庭部分,有作為酒店酒吧使用的一處單獨(dú)圍合空間,對(duì)這里也設(shè)置常規(guī)的閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行彌補(bǔ)。”
針對(duì)CCTV所有嚴(yán)密的規(guī)劃安排——從最初的建筑結(jié)構(gòu)到后期的防火設(shè)計(jì),都體現(xiàn)出了一種信心——塔樓自己有能力阻止災(zāi)害。所有接受本刊記者采訪的建筑師再次肯定了這種消防設(shè)計(jì)的可靠性。但2月9日22時(shí)火勢(shì)加劇時(shí),處于驗(yàn)收交付階段的大樓卻沒有啟動(dòng)它的生命線,“失去控制的”中庭就像一座拔氣作用巨大的“煙囪”,成為各種致火因素的放大器。在火災(zāi)燃燒猛烈階段,由于高溫作用,熱對(duì)流產(chǎn)生的煙氣擴(kuò)散速度為0.5至0.8米/秒,煙氣沿CCTV中庭的垂直擴(kuò)散速度為3至4米/秒,煙氣在30秒左右由底部通過垂直通道擴(kuò)散到頂部,使整個(gè)大樓形成火柱。
建筑創(chuàng)新和防火法規(guī)的博弈
與突飛猛進(jìn)的建筑技術(shù)和建筑創(chuàng)新需求相比,防火法規(guī)暴露了它的滯后性。上世紀(jì)80年代就已經(jīng)誕生的《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》雖然早已預(yù)見了城市人多地少、居住高度緊張背景下建造高層建筑的必然趨勢(shì),和它對(duì)于居住安全構(gòu)成的挑戰(zhàn),但它在細(xì)節(jié)問題上的約束卻一直顯得捉襟見肘。
對(duì)于建筑新材料和建筑新形式的使用,房地產(chǎn)業(yè)辯解的聲音要比法規(guī)約束的力量強(qiáng)大得多,以至于很多時(shí)候,管理部門不得不默認(rèn)高樓業(yè)主一些違反規(guī)定的做法。在建筑領(lǐng)域,現(xiàn)實(shí)往往是法規(guī)跟著實(shí)踐的屁股走。
現(xiàn)代大樓越來(lái)越追求的巨大空間感就是在業(yè)主要求、設(shè)計(jì)理念和安全標(biāo)準(zhǔn)之間相持不下的地方。按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,一類高樓的防火分區(qū)面積不超過1000平方米,二類高樓的防火分區(qū)面積不超過1500平方米,對(duì)于一些有自動(dòng)消防系統(tǒng)的公共娛樂空間防火分區(qū)面積不超過2000平方米。“這是根據(jù)過去無(wú)數(shù)次火災(zāi)的實(shí)際防火經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的。”馬恒對(duì)本刊記者說(shuō),“防火分區(qū)面積超過規(guī)范要求,火災(zāi)向其他區(qū)域蔓延的概率就大得多,速度也快得多。”
但實(shí)際上,因?yàn)闃I(yè)主對(duì)于視覺效果、出租經(jīng)濟(jì)性等因素的要求,“防火規(guī)范”所要求的底線在很多建筑,尤其是新式商業(yè)建筑中被一再突破。以CCTV 大樓為例,它的每個(gè)功能分區(qū)都要求盡可能地實(shí)現(xiàn)面積和空間最大化,布局在裙樓的CCTV劇場(chǎng)由一層入口大廳、一層觀眾區(qū)、一層舞臺(tái)(包括側(cè)臺(tái)、后舞臺(tái)和主舞臺(tái))和觀眾區(qū)域組成,面積分別為1165、330、1347、952平方米。劇場(chǎng)各個(gè)部分都是互相連通的,如舞臺(tái)與觀眾區(qū)的連通、一層觀眾區(qū)與上層觀眾區(qū)的連通、一層入口大廳與其上的觀眾區(qū)通過敞開疏散樓梯的連通。按照防火規(guī)范要求,劇場(chǎng)整體應(yīng)該作為一個(gè)防火分區(qū),而這樣一來(lái),CCTV劇場(chǎng)的防火分區(qū)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范規(guī)定的2000平方米防火分區(qū)面積,而事實(shí)上超過4000平方米。“盡管劇場(chǎng)作為火災(zāi)易發(fā)的敏感地帶,在設(shè)計(jì)時(shí)一定受到各種阻燃處理和防火保護(hù),但一個(gè)利于火勢(shì)流動(dòng)的超大空間,本身就是大樓的一處脆弱地帶。”一名建筑防火工程師宋華(化名)在仔細(xì)研究了央視大火的照片和各種細(xì)節(jié)后對(duì)本刊記者說(shuō)。
另外,建材實(shí)用性要求也會(huì)大大降低對(duì)高層建筑的防火安全要求。2月10日成立了火災(zāi)調(diào)查工作協(xié)調(diào)小組和由楊嗣信(曾擔(dān)任奧運(yùn)會(huì)檢測(cè)組組長(zhǎng))任組長(zhǎng)的專家組對(duì)大樓連續(xù)3天的檢測(cè)、評(píng)估后,2月14日發(fā)布了初步勘察結(jié)果,央視新址北配樓著火后,燃燒主要集中在鈦合金下面的保溫層,具有表皮過火的特點(diǎn)。大樓保溫層使用的材料是國(guó)家推薦使用的新型節(jié)能保溫材料,這種材料燃燒后過火極快,因此瞬間從北配樓頂部蔓延到整個(gè)大樓。這次火災(zāi)是新中國(guó)成立以來(lái)建筑物過火燃燒最快的一例。
目前防火規(guī)范沒有考慮外墻保溫材料的防火規(guī)定,因此北方地區(qū)建筑中廣泛采用的保溫材料幾乎都沒有經(jīng)過安全性驗(yàn)證。CCTV大樓使用的這種保溫材料被稱為聚氨酯,是現(xiàn)在最為流行的一種建材。“使用聚氨酯的理由很多,首先可以兼顧防水保溫,因?yàn)镃CTV屋面與墻面不分你我,其次聚氨酯可以把幕墻龍骨包裹好。”宋華說(shuō)。它是巖棉的升級(jí)品,而過去被使用于保溫層的巖棉是不燃燒材料,聚氨酯卻不是。
“從現(xiàn)場(chǎng)看,最初落在屋頂上的焰火燒穿了頂面的鋁板,或者是隔著鋁板點(diǎn)著了里邊的聚氨酯,而CCTV大樓用的發(fā)泡聚氨酯里沒有加阻燃劑。”宋華分析說(shuō),“CCTV東西立面及屋頂全部為瓦楞形鋁板幕墻構(gòu)造,內(nèi)噴發(fā)泡聚氨酯保溫,瓦楞由于造型上的夸張,在鋁板和聚氨酯之間有很大的空腔,空氣可以自由流通,聚氨酯與空氣接觸充分。而且,150米高的幕墻夾層內(nèi)根本沒有防火分割,這樣極其易燃的聚氨酯就跟爆竹的藥捻一樣,迅速地把整個(gè)樓點(diǎn)著。”
“這的確是一個(gè)漏洞。消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的完善一直包括全面修訂和局部修訂兩種方法,對(duì)于比較突出的問題將及時(shí)組織修訂。”馬恒對(duì)本刊記者說(shuō),“近兩年來(lái)國(guó)內(nèi)發(fā)生的一些火災(zāi),包括北京大學(xué)乒乓球館火災(zāi)、山東濟(jì)南奧體中心火災(zāi)、哈爾濱經(jīng)緯360度大廈火災(zāi)、央視新大樓北配樓火災(zāi)等,都與建筑屋頂?shù)谋睾屯鈮Ρ夭牧鲜褂糜嘘P(guān)。外保溫的防火性能已經(jīng)成為設(shè)計(jì)中必須仔細(xì)考慮的一個(gè)重要因素了。針對(duì)這種情況,我們已經(jīng)打算對(duì)有關(guān)規(guī)范適時(shí)組織修訂。”
火災(zāi)調(diào)查專家組的初步調(diào)查結(jié)論認(rèn)為:“北配樓過火后,由外墻往里損失逐漸減輕,越往外損失越嚴(yán)重。大樓朝南、朝北方向的窗戶玻璃沒有破碎的,室內(nèi)的物品基本完好。玻璃破碎的房間大都只在窗戶附近有火燒情況。初步判斷,大樓主體結(jié)構(gòu)基本沒有問題,掛幕墻的金屬網(wǎng)架整體也基本完好,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)沒有受到損傷,承載屋頂?shù)蔫旒軟]有發(fā)生明顯變形,但個(gè)別部位需要修補(bǔ)。”
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