应对高层建筑问题美国消防协会规范提案的变化

慧聪消防网讯相约9月4日CFIC2017中国消防安全产业大会

应对高层建筑问题美国消防协会规范提案的变化

作者：MiloshPuchovsky

多起高层火灾发生后，美国消防协会在编制2009版的NFPA1统一消防规范、NFPA101生命安全规范及NFPA5000建筑施工与安全规范的过程中，征集了大量有关提高人员安全及高层建筑应急响应的提案。如果这些提案最终获得通过，将影响到高层建筑的设计、施工及操作方式。

焦点的更新

2001年世贸中心的倒塌以及世界范围内发生的大量值得注意的高层火灾，使人们开始关注高层建筑中的生命安全问题，并对目前高层建筑的安全规定与应急程序是否合适提出质疑。因此，NFPA专门成立高层建筑安全建议委员会（High-RiseBuildingSafetyAdvisoryCommittee）应对出现的问题。

该建议委员会的工作包括制定高层建筑环境有关的需求及逐渐出现的问题，并为NFPA技术委员会标准文件的修改制定具体行动项。而具体的行动项还需要考虑NIST针对世贸中心倒塌的研究中提出的建议。最终，行动项提出了一些规范修改的建议，其中还包括一些目前仍存在争议的问题。

敌对行为

NFPA101和其他标准均对其目的、目标和基本假设阐述得更为具体。新的语言更好地阐明了本项信息，并对进一步将与火灾相同或相类似紧急情况的概念加以扩展。在这方面，对恐怖主义行为进行了更为直接地探讨。NFPA101和NFPA5000所采用的基本假设均得到进一步澄清，以表明这两个标准中对防护所做出的强制性规定是以与单一火源相关的危险以及对某个建筑及其住厦设施具有同类影响的其他事件为基础的。新的语言进一步指出，对某些恐怖主义行为的保护性措施一般比标准中强制性条款所要求采取的保护措施的要求更高。

应急规划

根据建议，建筑物的业主负责为所有高层建筑拟订应急计划并负责对其进行贯彻实施。虽然标准中要求对某些类型的占用房（如医疗设施等）制订出应急计划，但是，对于高层建筑此前并没有做出此类规定。可以相信，制订并实施针对特定高层建筑的应急预案，会提升建筑内住客、紧急救援人员和其他人员的事前操作、响应和协调水平，并最终在发生紧急事件后取得一个更为理想的结果。

应尽量使应急预案不仅限于火险，对于由各类事故、预谋策划的行动、或如飓风等自然灾害所引发的可对人身安全产生影响的其他类危险，应急预案也应予以考虑。为了有助于编写此类应急预案，标准的附录部分已列出了一项应急预案建议包含的诸项内容，例如，应包含与此类预案的更新和维护相关的信息。

疏散策略

美国国家标准技术研究院（NIST）的一项建议是呼吁高层建筑的设计应能够保证在发生适用于具体建筑的或大规模的紧急事件时（如大范围停电、大地震、火灾、恐怖袭击等）建筑物内的住客均能够及时疏散。标准NFPA101和NFPA5000对疏散设施的设计做出了最低限制的规定，以便使建筑物内的住客得以及时撤出，这两项标准还做出规定，对于通常类似于医疗和避难类的设施，应能确保其住客可以及时地被安置在建筑物内的较为安全的区域内。同样地，目前标准对全部同时疏散、分阶段疏散、部分疏散以及就地保护概念均可适用。

所提出的新的文本中，对标准中所针对的各种类型的疏散和就地保护概念做出了更为详尽的规定，同时也详细阐述了对于特定入住设施类型而言，某些策略之所以优于其他策略的具体原因。同时，更加明确地指明，在大型建筑内，尤其是在高层建筑内，所有类型的疏散——不论是部分疏散或是全部疏散——均应管理好撤离顺序并控制好人员从其最初的占住区域疏散撤离的顺序以及住厦人员使用现有疏散通道的顺序。这包括应考虑到疏散能力和终身或暂时性残障人士的需求。

出口位置的指示

高层建筑中，楼梯间内可能会在楼梯与疏散出口同层的位置设有水平转移通道。根据在世界贸易中心塔楼疏散过程中的经历，建筑内的住厦人员均反映，当时难以从始至终追随与垂直疏散楼梯相连接的转移走廊的水平疏散通道行进。对于此类疏散楼梯的设置，新规定要求，在疏散间内疏散楼梯的水平部分对于疏散通道连续性不够明显的位置，应标有出口或指向标识，此类标识应经过审批。这项要求将对新建和现有设施均适用。

建议疏散示意图上应新增可反映实际楼层平面图和出口位置的信息，例如拐点较多的疏散通道通常较为混乱，或者，特别是在紧急情况下，哪条疏散路线可通向最近的一处安全出口。若某类建筑或住厦设施具有特殊要求，则应按具有管辖权的权威部门所要求的位置和指示方式来粘贴此类疏散示意图和选择朝向。有相关建议要求，在新建高层建筑的内部走廊内设置近地疏散通道标识。这项建议未被技术委员会接受，原因是该项建议的提出者所说明的其对安全所产生的影响不够清楚，而且也无法测量。另外，委员会还担心标识系统规定不一定能够得到适当和统一的使用和实施。

疏散方法的安排

NFPA101和NFPA5000都专门提及了出口和出口通道门的距离，但未具体给出出口通道或出口场地的距离。根据这一规定的解释，出口通道或出口场地的安排，可能使单一的火灾事故影响住户到达安全地点的能力。为澄清委员会对此事的立场，对疏散方法距离有关的规定进行了修订，具体包括出口通道和出口场地。也提出了建议以改变确定走廊上出口之间距离的方法。

出口宽度和容量

NFPA101与NFPA5000的2006年版都有相关内容，规定供2,000及更多住户使用的楼梯，其最小宽度应为56英寸（124厘米）。该规定特别适用于不低于14层的高层建筑，以方便住户向下撤离，同时救护人员向上移动。2009年版的一个提案呼吁，将该规定应用范围扩大至所有楼梯，并废除现有的44英寸（111厘米）最小宽度的标准。虽然该提案最后被委员会拒绝，理由是文件问题不符合现有的楼梯设计实情，但另一个有关的提案却被采纳：楼梯宽度超过44英尺的地方，楼梯允许再容纳一个人的容量（根据规定中一个新公式计算出）。这就激励了建筑开发者们主动增加楼梯的宽度。出口通道要足够宽以便容纳出口楼梯，并且在出口楼梯系统内充当横向转移走廊；与此需求相关，又提出了新要求，以便更好地平衡横向及纵向出口单元的人员容量。

另一个提案提到疏散时人员重量的均衡分配。要求多个疏散通道的新建筑其疏散通道的宽度与容量应该保证当一个通道无法使用时，余下的可用容量不低于要求值的50%。这种新提法确保了疏散容量更均衡。该新规定特别要求，当一个通道失灵时，总要求容量的减少应不超过所载人员重量的一半。例如，当需要两个疏散通道时，每个通道必须能够容纳所载人员重量的一半。当需要三个及以上疏散通道时，对每个通道必须容纳的人员总重量百分比没有规定；不过，当一个通道失灵时，余下通道必须提供至少一半的人员载重量。

疏散电梯

为了回应高层建筑中人员更及时疏散的潜在要求，提出了新的规定：在进行ASMEA17.1《电梯和自动扶梯安全规范》中《消防员紧急情况操作》条款规定的“第一阶段紧急召回行动”之前，在某些情况下允许使用电梯。启动建筑火灾报警系统后电梯即不能使用，前提是电梯没有停用以检测电梯门廊、机房或电梯井道的烟雾。在这种情况下，电梯依然可以操作用于人员疏散。

新规定为当前正在探讨的一个更广泛的概念铺平了道路，该概念允许将电梯作为一种疏散手段来使用。按照目前所写，提案只允许将电梯用于疏散，并不允许令电梯满足人们对数量、容量或出口安排的需求。即便如此，提案中提出了传统方式的重大转变——在紧急情况下考虑使用电梯，因为建筑内居民历来都被指示不要在火灾和类似紧急情况下使用电梯。正因为如此，该提案包括人员信息特点、培训的细节以及检测、报警、通信设备、自动喷淋系统、电梯部件、电力和电线相关的其他详细信息，以及人员疏散竖井系统的概念。

补充的疏散设备和直升机着陆场地

在使用2006版的规范时，其内容并未包含有关补充疏散设备的提议。在2009版中则采用了有关此类设备的新提议，此举旨在为房屋业主及其他自愿使用该系统和设备的人员提供指导。该新规定涵盖了补充的逃生装置、系统及救援平台系统。若设置了疏散设备，则该设备主要是用于补充的疏散设施中，然而其无法满足任何关于疏散通道的规范要求。虽然目前该提议尚不适用于高层建筑，但人们期望可将该疏散设备应用于高层建筑。

与补充疏散设备相关的一份提议要求在高层建筑顶部设置直升机着落场地。由于高层建筑发生突发事件的原因不仅仅是火灾，还有例如自然灾害、犯罪和恐怖活动等。该提议的支持者主张若此类场地可用，则有助于疏散居民和紧急救援人员的调度。由于不确定该要求的预期应用情况，技术委员会在修改流程阶段否定了该新提议。

防止倒塌方案

NFPA5000标准中第5章包括对建筑物性能化设计的规定。拟议中的一套设计方案应包含防止倒塌的内容。已对有关设计方案部分进行了修改，以便具体说明高层建筑的类型。对于在ASCE/SEI7标准中表格1-1所定义的类型III或IV建筑来说，防止倒塌方案应包括一次持续至将燃烧室燃料燃尽的全燃火。以前NFPA5000标准中包括的火灾方案均主要与生命安全有关，对建筑结构方面却考虑欠佳。本次规范的更改还包括对确定火灾荷载的指导。

相关提议规定要使用更耐用的电梯和梯井设施。对于高于420英尺（128米）的建筑物来说，至少应设计一个楼梯井和一个电梯井，以防止建筑物倒塌至竖井内。竖井应可承受2psi并垂直作用于竖井表面的等压力。两种提议均被否定，因为这两种要求很可能与地震和大风状况的相关设计目标相互冲突。针对所有增加的建筑完整性论题，例如不成比例所致的倒塌进行研究的主要权威研究机构是美国土木工程协会（ASCE）及其它结构工程组织。据了解，这些机构正在研究相关问题并且很可能会酌情制定规范更改提议。

紧急救援人员专用设施

一些提议要求，加强救援人员在高层建筑内的安全性。在一份提议中，要求在高于120英尺（36米）的建筑中设有供第一救援人员专用的电梯。为方便使用该电梯，提议中还包含了电梯门厅、私人水袋线连接、通讯系统、电梯电源以及电梯仓的详细信息。一份类似的提议中介绍了高层建筑所用的应急人员救援通道楼梯的概念。此类楼梯为应急救援人员专用，并且位于应急指挥中心的25英尺（7.6米）以内。技术委员会否定了这几种提议。据了解，正在补充关于应急救援人员专用电梯的其他信息。关于专用楼梯，技术委员会相信通过更快速的发展、更刻苦的训练以及建筑操作和应急计划的实施，第一救援人员无需使用专用楼梯便可实现其救援目的。

防火材料检测

为提高建筑材料在火灾情况下的整体结构性能，NFPA1建议书要求在高层建筑中采用易于获取的防火配件，以便于可以依照法律规定通过目测方式对完整性进行检测。由经过批准的独立第三方对配件进行检测（至少五年一次），并将写明检测发现结果的书面报告提交到具有管辖权的相应机关。新条款会要求在建筑使用期间适当条件下使用喷涂类材料进行维护。

消防部门通信

为响应NIST的建议以及咨询委员会的紧急响应与通信行动项目，规范变更建议书提倡采用可供消防部门和急救人员使用的新型无线电通信系统和相关设备。需重点考虑此类设备的运行效果和互通性，以确保其现场沟通能力及与各调度指挥中心的通信能力可靠。该建议书列出了覆盖率、放大率、测试与检测、电源与监视器及其它影响操作系统效果的主要因素。如《提议报告》中所注，已经指派了一个技术委员会任务小组对相关问题进行深入研究，并在规范版本修改过程中的下个阶段制定更详细的信息资料。

态势感知

近期发生的高层火灾事故表明，屋主、急救人员和房屋管理员都需要更强的感知能力，并在发生紧急情况时能够更清楚地觉察到大楼的变化情况，了解相关安全系统和救援系统。尽管该理念是规范的基本规则，但是其还是被正式提出。建议书已经比较正式地介绍了该理念，并将其作为规范的一个目标。尽管技术委员会未接受一些相关建议书中提倡在救援系统工具中采用局部视频监控的提议，但却承认了态势感知理念的重要性。不久前，全局通知系统有关信息被写入NFPA72®《国家火灾报警规范》®。这些系统旨在向屋主和急救人员通告各种类型的紧急情况，其中包括火灾突发事件、天气紧急情况、恐怖事件、生化危机或核事故或上述综合事故。

长期努力

2009年版规范中的有关活动在很大程度上都是继续实施最初在2006年规范周期中拟定的工作内容。咨询委员会所建议的影响高层建筑安全的许多变更内容都被写入2006年版规范或之前版本的规范中。

尽管我们已经引进了许多建议书，但若要进行有意义的规范变更，还需对许多其它建议进行深入研究。其中有两个领域，一是耐火性结构的确定及在设计过程中是否可以使用现有防火测试协议中的附加信息；另一个是高层建筑屋主对安全系统和救援系统感知能力和意识的了解程度。NFPA通过其研究基金会致力于对了解这些问题深入研究。这些研究结果可供NFPA技术委员会考虑。

可以从2007年6月22日出版的《2009年度提议报告（ROP）》中找到技术委员会对上述具体规范变更建议书采取的官方行动。无论技术委员会是否支持该具体提议，其后续版本文件仍会继续考虑此类相关问题。任何2009版《提议报告（ROP）》的提议规范变更结果都需要几个月才能出来。无论结果如何，对相关问题合理性的争论是解决高层建筑入住方各项实际需要的关键所在，而且此类争论的出现并将其收录到文件中是非常必要的。

MiloshPuchovsky,P.E.是NFPA（美国消防协会）建筑防火与生命安全部门的主任工程师，NFPA高层建筑安全咨询委员会联络员兼NFPA101与NFPA5000技术委员会联络员。

译自：《NFPA期刊》

本文选自《消防科技简报》2011年3月期