高层建筑防人祸消防设计

　　[摘要]人祸事件对消防设计提出了技术挑战。人祸消防重于自然灾害消防，探讨消防设计新思路成为首选。探索目前现存的和正在新建的各类高层或者超高层建筑设计安全问题，从世界经济发展的方向讲，将是对世界上的任何一栋建筑安全可靠性，无疑是历史性的跨越。像世贸中心这样的摩天大楼不能抵御飞机的直接撞击，然后导致大楼起火，并最终导致两座110层的大楼轰然坍塌，无论从死亡人数的惊人、财产损失的巨大还是其它方面的负面影响，应该引起建筑设计师、消防设计师和消防、灭火工作人员的特别警示。

　　问题的提出：
　　■ 钢架结构设计是否为本次事件发生后的结果；
　　■ 安全疏散漏洞是否为引起人员死伤众多的结果；
　　■ 大楼灭火系统无超前设计是否对事件承担后果；
　　■ 高技术通信监视、监听技术是否为暴露的漏洞；
　　■ 其它方面安全、安监系统是否应对高层建筑安全理念承担后果；

　　高层建筑钢架结构放火设计是否适宜防人祸事件：

　　钢架结构的特点是垂直承重能力较强，侧向挤压承受力相对较弱，而钢筋混凝土结构垂直和侧向压力承受力较强，但韧性较差。世贸大楼被飞机撞击后，机上的航空油引发爆炸和大面积燃烧，燃烧温度最高可达1000度以上。如此高温，防火涂层根本不起作用，楼体结构中的钢材在高温下软化，导致撞击层以上楼体坍塌，数吨甚至上万吨的楼体像重锤砸向下部楼体，如此巨大的侧向挤压力，钢材连接点自然断开，导致楼体结构解体，于是整体坍塌。而钢筋混凝土结构承受侧向挤压的能力的较强，上部楼体塌下，因巨大垂直冲击力，相近的几个楼层相信会受到重创，但楼体的整个钢筋混凝土结构不会解体，因此整个楼体绝不会倒塌。但是超高层建筑只能采用钢结构而不可能采用钢筋混凝土结构，楼体坍塌的主要原因是巨大垂直冲击力，至于是否钢结构首先侧向解体，目前还不能确定。

　　钢结构的最大弱点是怕火且损伤一层而失整体。到目前为止，人类还不能建造出永远屹立不倒的建筑物，从建筑结构上找答案是没有意义的，唯一的根本解决办法是人类自己增强防范意识，从防火、防风、防地震乃至重要的防人祸方面进行消防设计上的周全考虑。

　　高层建筑安全疏散设计应是重点考虑范畴：

　　人类现代建筑技术标志的世贸大厦，"911"事件中，紧急疏散人群时消防楼梯一片黑暗，显然是消防疏散应急照明设施的问题，从而严重阻滞了人群疏散的速度。对于庞大的超高层建筑，一旦发生像这种灾难性的事件，还有很多其它方面的安全疏散因素影响人员的逃生，一般的讲，高层建筑内可以利用的逃生和避难设施和物品有：消防电梯、室内防烟楼梯、普通楼梯、封闭楼梯、观光楼梯、室内备放的缓降器、救生袋、安全绳等等，但是对于这类具有预谋的人祸灾难性覆没事件，是根本不可能对已成的建筑设计标准在疏散设计方面进行特别的顾及，常规的疏散方法、手段和物品是解决不了根本问题，只有通过我们的建筑设计师们重新审时度势，充分认识世界多极发展和经济不平衡导致的人为性地区灾难，从消防设计方面重点考虑这类事件发生后，超高层建筑的人员疏散问题，并在疏散硬件设施设计上狠下功夫，同时建筑商要引起高度重视，考虑超前的建筑业安全投资理念，从人的安全性角度认识高层建筑的重要性。

　　消防设计师的任务更加艰巨，需要消防防火、灭火专家解决的超前课题就更多，绝不能套用以往的常规模式。美国"911"事件300余名消防员殉职给从事消防职业的人上了一堂血淋淋的教育课，现在已无法统计平常训练有素而死去的消防人员中有多少是建筑坍塌后被挤、砸、压死的；有多少是被火和烟烧、熏死的；有多少是按常规职业经验或训练操作计划被不可预见的盲目性行为错误死的，但是一定能知道抢险救援这类高层建筑人祸性事件，传统的防、灭火和救援方法已经不起根本作用，现成的理论还不能解决，就需要有一套新的消防疏散设计理论,将高层建筑的防人祸问题得到解决，避免因疏散上的困难导致人员大面积的死伤。

　　高层建筑灭火系统设计应具有防人祸设计：

　　高层建筑消防设计没有考虑扑灭航空燃料油爆炸火焰的泡沫喷洒灭火系统装置，更不可能有防航空燃油火和防炸能力。满载航空燃料油的飞机航班横穿大陆，一旦被人为控制，将成为理想的飞行炸弹，撞击到高大建筑物后，飞机上携带的大量燃油爆炸，温度高达1000以上摄氏度，大火迅速熔化支撑大楼的钢骨架，随着温度的不断升高，被撞击部位的四周钢架软化，以上部位的楼层重量自然砸向下部楼层，整栋大楼夷为平地毫不夸张。避免这些问题的重演，至少目前的设计和建筑建造技术达不到，但是可以设想在建筑的灭火系统装置方面，采取增加防甲类燃油爆炸火灾的新型自动灭火系统装置，并在该建筑物的四周角位置进行重点布防；而且可以在防火产品的研发方面下文章，探讨对钢架结构高层建筑的主要支撑钢架进行自动降温的防火保护措施；对于特殊危险要害部位，采取多元复合探测和多判据探测技术，提高安全防灾的快速反应，同时加大防、排烟及自动报警、灭火设备的水准，防止技术、产品质量的问题影响建筑物的安全性。为此，消防设计规范标准上应该提高高层建筑特别是超高层建筑的设计标准，对于自动灭火技术、自动报警技术等方面做出强有力的规定，并强制采用新型的高技术含量的防、灭火系统装置，同时探讨发生这类大型火灾后，整栋大楼的灭火装置都在洒水，势必导致人员安全疏散困难方面的技术难题。

　　高层建筑应具备高技术通信监听系统或高技术通讯功能：

　　现在的高层建筑内部从设计上均没有考虑通信监听系统或通讯远程控制功能，只是考虑大楼内部的背景音乐带广播输出系统和与外界联络的普通电话、传真、电视及因特网的传输系统，在大楼的总控室内进行总体控制，从来没有设计方面考虑利用大楼的消防控制系统或者总控室系统监听监视利用世界国际卫星通信、通讯传送的几乎所有的电话、传真和电子邮件，以及一部分各地国内的通信，同时像在外交通信那样特定的通信线路中，以及在普通通信中挑选出一些具有特定的通信内容的分析系统。而这种系统也不是万能的，依靠这种系统监听通信的手段也是极为有限，尽管侦查卫星的精确度提高到1米到10厘米，也能通过计算机解读密码，还有高级的通信监听系统，但是却根本无法得知制造人祸事件的人的内心打算，并且这些技术通常是被用在国家的政治、军事和情报等领域，所以对于一般的商业性高层建筑要利用这些技术手段是相当困难，只能在设计理论上考虑，用于实际还有待商榷。

　　建立高层建筑多重化、多方位安全安监防范功能体系：

　　随着探索现代高科技技术的不断发展和提高，将其用于保护生命的主导地位显得更加有效。人的城市化生活日益完善和城市发展的不断进步，高大建筑物将日趋扩大，重视生命的存在必然是主流，建立完善的高层建筑多重化、多方位安全安监防范功能体系，应该成为今后高层建筑防人祸的必然趋势。目前可能会用到的一些技术有：利用“Carnivore”系统，它是在因特网服务商（ISP）所在地安装一台特殊的计算机，通过这个装置对进入整栋大楼的因特网服务商的数据进行监督，寻找受监督主体接发的通信，将许多内容分割成微小的数据包，自动记录、拦截和保存所有的通信内容，保证用类似电话窃听的办法监督因特网通信的一种新技术；利用编码加密对用户已经加密的电子邮件或文件进行跟踪解读，这是与Carnivore技术对立的技术，可以用一台普通的个人电脑的功率就足以用据信无法破译的密码为信息加密，但这存在侵犯个人隐私的弊端；利用面部识别技术对进入大楼的人员进行扫描，对照数据库中的可疑人检查出入人员的外部形象，这种技术能够辨别人的面部结构，绘制出可以与数据库中面部相片加以对照的面部图片，即使可疑人改头换面都能进行清晰的数据分辨；安装利用远程X光搜寻系统，这种技术是利用X光透过衣服发现武器，并替代传统的金属探测器，几乎相当于对人体进行从上到下的轻拍搜身。这些技术的利用和开发等，无疑对城市高大建筑物的安全性、可靠性和防人祸进行有力的保障，是多方位、多重化防范的有力手段，但要真正做到万无一失是不现实的，毕竟防范与反防范、破坏与反破坏是相对立的，技术的进步和推广使用也是有极限性的，只能通过世界和平发展途径和其他的政治途径进行和平、友好协商，避免人祸事件的无休止蔓延。