新观点

陈寒根/文

        大跨度建筑一烧就大，一烧就塌，群死群伤多发，侦察内攻伤害事故不断，排烟不畅、烟控设计标准低，且无强制性的自然排烟条款、排烟监管不力是主要原因。

一 、概述

        本文所指的大跨度建筑，主要指钢结构和钢混结构的大型超市、大型批发市场、大型商场、大型生产车间和仓库等建筑。

        以钢结构加钢构件为主体的大跨度建筑是改革开放的产物，即使是丁戊类大跨度老厂房的改造利用，都是经过正规程序的设计、消防审核、竣工验收、纳入重点防火监管等流程，虽然火灾次数总量不如居民火灾多，但发生概率之高，燃烧面积之大，内部人员死伤情况之多，扑救人员伤害情况之突出、房盖倒塌情况之严重，扑救时间之长，投入灭火力量之多，调用社会力量之广，扑救成本之高，财产损失之惨重，社会影响之大，善后处置难度之高，牵扯党和政府工作精力之多，都是我国解放以来前所未有的，消防和建设主管部门在技术上负有领导责任的同志有必要进行深刻反思。

二、国内外的惨案

        2004年8月1日，巴拉圭一超市由于没有设置自然排烟系统，安全疏散出口逃生门没有与报警联动开启，火灾发生后内部很快充烟，顾客和工作人员都来不及逃生，内攻侦察救人的消防员差一点被倒塌的构件压死，火灾最终导致504人死亡、512人受伤，这是全世界最惨的大型商场火灾案例。1999年4月22日，山东省一钢结构彩钢板屋顶的单层大跨度肉鸡加工厂发生火灾、由于屋顶未强制设置自然排烟系统，烟热无法向外排出，内部很快充烟，最终导致38人死亡，20多人受伤，厂房结构全部倒塌。2000年12月25日，河南东都商厦火灾由于窗口没有强制设置联动自然排烟，窗口被货物货架堵死，烟热无法向外排出，最终导致309人死亡，7人受伤的惨剧。1993年2月14日，唐山林西百货大楼火灾，死亡81人伤54人、都是因窗口没有强制设置联动自然排烟，实际使用中窗口被封被堵，火灾时烟热无法向外排出所致。

三、原因及教训

（一）规范的缺失

 1、排烟开口面积规定偏小，与火灾实际情况差距大。

       《建规》依据建筑物自身的换气数，按占地面积的2%-5%确定排烟口面积，其有效性与火灾实际情况差距太大。第一 ，碰上甲乙类危险化学品仓库，燃烧速度快，发烟量大，尤其是可燃液体泄漏，库内沿墙基四周都设置液体泄漏回收沟，一旦起火，火势迅速席卷全库，屋顶没有强制设置自然排烟，侧窗也没有强制设置联动排烟，手动开启根本来不及，烟热只能从人员和货物的进出口排出，彩钢板等轻质屋顶构件短时间内就会倒塌，在塌下的空间内，上部不能破拆，周边大量冒烟，扑救人员有劲使不上，长时间的冷却水流和泡沫无法全部容纳废液回收沟(池)，直接造成地面大面积积液进入雨水道并流淌燃烧，极大的增加了火势被扑灭后复燃复爆和水体受污染的风险。第二，碰上人员众多的大跨度生产车间，大卖场、批发市场，屋顶没有强制设置自然排烟，可开启的侧窗，也没有强制联动排烟，造成烟雾全部涌向疏散通道，与人员疏散直接发生冲撞，尤其对于那些长年恒温要求的多层大卖场来说，导致烟热无处可排的被动局面，顾客和内部人员必然会乱成一团，导致群死群伤；国内发生的小火成巨灾，内部人员群死群伤、扑救人员伤害情况突出，都是因自然排烟不畅诱发的。

2、单层大跨度建筑没有强制设置屋顶自然排烟是《建规》最大的失误。

        烟热向上升腾是谁都懂得的道理，强制设置屋顶自然排烟、有利于烟热在火灾初期向上排出室外，有利于降低火势水平方向蔓延速度，有利于内部人员的安全疏散，有利于扑救人员快速进入，有利于提高侦察、搜寻救人、内攻灭火的有效性，有利于降低扑救人员因结构或构件倒塌的风险，有利于加快灭火进程，有利于减少火灾损失和水渍损失，因此对于那些单层大跨度建筑而言，把重点放在结构的防火保护和构件的不燃性上，而不是放在屋顶自然排烟上、这是规范编制和相关行政规章的严重失误，综观上海和国内几次大型商场、批发市场火灾，由于垂直没有排烟途径、窗口被货物、货架堆死而无法排烟，所有的安全疏散通道变成充烟通道，所有的出入口变成排烟口，既影响了火灾初期内部人员的安全疏散、也直接为内攻实施搜寻救人、侦察火点、建立堵控阵地设置了障碍，用基层指挥员最确实的比喻，现在灭批发市场火与灭隧道内的火已没有什么两样，实在太困难，太危险了。

3、没有强制设置外窗联动排烟是《建规》又一大失误。

       《建规》对外窗排烟的表述是手动或联动，既然自由选择肯定是手动，何必扩大投资搞联动呢？这就是我国投资者的一般心态；另一方面，规范对手动开启的排烟窗没有特别的标色和禁示语言规定，没有彰显手动开启窗扇的排烟功能，造成了使用者对手动开启的排烟窗与不能开启的固定窗没有什么区别的误区，使用中业主和租用者用砖块或装饰材料将窗扇想封就封，货物或货架想堵就堵；外部大面积广告牌或各种灯箱想挡就挡，直接导致火灾时烟热无法从窗扇排出，只能从通道和出入口向外涌出的可怕场景，火势一旦突破窗扇，早已扩大成巨灾，这种坟墓式的闷烧场景，对内部人员的安全疏散和扑救人员的内攻都是灾难性的后果。

4、手动开启玻璃窗作为主要排烟途径是没有操作性的虚设条款。

        火灾随时都有可能发生，夜间或无人时发生火灾，手动开启变成无人可开启；《建规》对手动排烟窗没有设置特别标色和警示语言规定，即使火灾时有人在场，谁知道应该和必须开启呢？内部人员、顾客、业主，谁是手动开启排烟窗的责任主体呢？联动排烟有利于在火灾初期将烟热排出，降低烟热在内部积聚的危险，降低火势水平蔓延速度，有利于人员疏散、有利于扑救人员对起火部位的判定和内攻，当上部和侧窗都无法排烟时，待玻璃受高温炸裂开始排烟，一般居民家中5mm玻璃达450℃，而大商场都是超过10mm的真空玻璃，有的是夹胶的双层玻璃，受热炸裂所需的温度更高，根据北京小天井火灾实体模拟试验数据，自明火起，5’-7’，室温达600℃~700℃，机械排烟280℃就停止工作，实际排烟时间从明火起只有2’-3’，而从起火至消防员水枪出水，按15分钟消防时间布站标准，待消防员内攻开启时，轰燃早已发生，因此，手动开启玻璃窗排烟是没有操作性的虚设条款。

5、排烟功能设计和使用功能没有有机结合是《建规》编制人员思维结构上的一大盲区。

         建筑物排烟功能的设计依据是业主的使用功能，这是最起码的常识，作为商场、大卖场、批发市场、车间、仓库的安全疏散出口如何布局，连接安全疏散出口的疏散主通道如何布局，剩下的就是商场的货架区、批发市场的摊位区、仓库的堆垛区，车间的生产线区等，在这一基础上，物流和生产线区域上部设屋顶排烟，靠外墙的设置联动排烟窗排烟，严禁在安全疏散通道上部设自然排烟，综观目前的大跨度商市场、车间、仓库排烟功能现状，国内设计的全部没有做到这一点，从而导致安全疏散通道就是排烟通道，安全疏散出口就是排烟出口，连生产车间都发生了一次火灾死亡38人、受伤20人的惨剧，消防员内攻伤害接二连三，一烧就无法控制，一烧就塌已是家常便饭，就是没有人想到从系统和技术上分析原因加以改进，这种情况不能不说是我国建筑设计专家的悲哀，我国防火工程技术专家的悲哀。

6、机械排烟是烟控设计上的一大误区。

          使用功能最大化是建筑设计的基本准则，同时还要平衡造价、美观、安全等要素，顾此失彼都是不行的。《建规》规定，不具备自然排烟条件，可以搞机械排烟，这样的表述理论上没有错，但事实上是很不严谨的。             

第一，给机械排烟可以代替自然排烟作了合法化铺垫，导致设计部门有条件设计自然排烟而去设计机械排烟；第二，自然排烟适用于火灾的全过程；第三，机械排烟适用于隐燃发烟和明火起来后的二、三分钟时间内，超过280°机械排烟就罢工了。因此，在没有安装水喷淋场所设置机械排烟是浪费钱财的愚蠢做法。第四，机械排烟仅适用于安装水喷淋场的人员聚集场所，是为人员的安全疏散服务的，火灾的发生与发展一般可以分为阴燃、初起、发展、猛烈、下降、熄灭六个阶段，A类火灾，阴燃时间可以达到一个半小时，当A类物质阴燃冒烟，同烟感报警联动的机械排烟即可启动，明火起来后、室温达68℃时，水喷淋开始灭火，机械排烟将烟雾和水蒸汽一同排出，减少了内部人员疏散中受烟气侵袭的危害，也有利于消防员快速进入，寻找火点，速战速决。如果水喷淋系统安装、管理、断电等因素未能启动，在明火起来后二三分钟一样会停止工作，因此，机械排烟在成灾情况是排不了烟的。第五，不分场所与火灾类型设置机械排烟实是一大误区，对于甲、乙类仓库、无人场所、没有安装水喷淋场所设置机械排烟是浪费钱财的愚蠢做法，某些建筑设计专家和某些防火技术专家至今尚未认识这一误区。

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（二）监管不到位

1、在防火监督检查曝光的诸多火灾隐患中，从未检查并发现排烟问题，自然排烟不落实早已成为防火监督管理的盲区，这是建筑物小火酿成巨灾的重要原因。

2、以防为主，防消结合的消防工作方针，首先在消防局领导机关内部脱节。凡典型的重特大火灾，都能暴露装备、水源、灭火技术应用，防火技术、防火管理、规范的适应性等诸多问题，公安部消防局每年召开的重特大典型火灾研讨会，防火处从未参加，从恶性火灾中暴露的各类防火技术和管理问题，防火部门无从掌握，而战训处反映防火问题，误以为是灭不了火还想拆防火处的台。就是战训、防火共同调研一个现场、防火处只注重火灾发生的原因调查，未能从防火技术上分析火势发展并酿成巨灾的相关要素，防火、灭火各有各的心态，工作互不协调沟通，防消结合首先在领导机关内部脱节，规范缺失的诸多问题长期未能认识一致并加以改进，从而导致同类型恶性巨灾近二十年来接二连三的重复发生。

3、《建规》参编单位结构不合理，起草人员知识结构不完善。GB50016-2006建筑设计防火规范参编单位中，消防科学研究所2家，设计院8家，企业公司5家、消防总队3家，直接从事防火灭火工作的总队只占六分之一，主次不分，更不能容忍的是居然没有一个灭火工程师和火调工程师参加，参编人员知识结构不完善是《建规》存在诸多问题的主要原因。

4、在技术上负有领导责任的部门中，没有明确规范修订的责任主体。

美欧、日本等国凡发生典型的重特大火灾，都有专门的调查委员会，全面总结防火灭火问题，一旦发现规范存在缺失，立即修订并执行。总工程师是一个单位技术上的行政领导，理应对防火、灭火技术问题负总责，而现在的消防局总工程师只是防火总工程师，没有带兵打仗的实践和经历，除了知识结构缺失外，也没有从防火技术上与时俱进，又听不进不同意见和基层呼声，许多规范与技术标准严重滞后，常常用很不严谨的行政规章来代替规范和技术标准，建筑物外墙保温材料火灾教训是最有力的证据。

作为《建规》主编单位的天津消防科学研究所、作为规范牵头单位的消防局规范处、作为对防火管理负主责的防火处，理应在消防局总工程师的牵头下，协调战训处、装备处;全面的调查总结重特大典型火灾案例，从系统和技术上分析酿成巨灾的相关因素，但都没有这样做，消防局只派火调专家就完事了，在技术上负有责任的防火工作领导，灭火专业不熟、知识结构不完善，与时俱进意识差、防消严重脱节、责任主体不明确，致使《建规》存在的诸多问题，灭火部门明明白白、防火部门不以为然，直接造成规范一定，十多年不动的不正常局面。

四、对策措施

对于大跨度建筑恶性火灾防范，要从根本上（即技术措施方面）加大立法、执法力度。

（一）单层大跨度钢结构加钢构件建筑

1、强制设置屋顶自然排烟系统，排烟开口面积不小于20％。第一，自熔式自然排烟窗，自熔温度为120℃，共形式有带状和点状两种：第一，按短边连续设置自熔式自然排烟窗投资成本低、施工方便、无需动力、节约能源，且排烟效果最佳，是绝对可以信赖的。如江苏民营企业生产的,在自熔的材料带上设置锅盖大小的118℃烟热自动泄排窗，随着升温变化而逐步打开，十分有利于燃烧的控制，人员的疏散，扑救人员的内攻。第二 ，凸出屋面1.5米左右的联动玻璃排烟窗，按短边设置，玻璃材质为钢化玻璃（防止炸裂时成飞行尖刀伤及内部人员），分上下两层开启，上层向内、下层向外，开启角度为20°~30°，同烟雾报警联动，十分有利于火灾情况下烟热的排出，上海一些工业开发区内，欧洲的一些国家，即使是丁戊类厂房，都是这种自然排烟模式，同自熔式排烟窗相比较效果一样，但投资成本较高。

2、严格控制短边长度和出入口间距，保证最不利点疏散距离小于40米。短边长度不大于60米，出入口间距不大于40米，如为了提高土地使用效率，或确因特殊工艺需求增加短边长度时 ，则可通过缩小出入口间距的方法，按勾股定理计算，将最不利点人员安全疏散距离控制在40米之内。

3、在出入口之间设置通向屋顶的固定铁梯，以利于消防员登高实施侦察、破拆、射水作业。

4、垂直设置口径65mm半固定供水管路接口，间距为40米，以利于消防员登高冷却等射水作业、争取灭火时间、降低水带下滑所造成的各种风险。

5、出入口大门必须手动向外开启，锁具和大门的固定踏销应设置于外部、以利于消防员破拆进攻，严禁使用卷帘门。

6、在土地资源条件许可的情况下，建筑物的长边设置避免同常年主导风向平行，以防止火灾情况下加速火势蔓延。        

（二）单层大跨度钢混结构建筑

1、强制设置以屋顶为主的自然排烟系统。

（1）在屋顶设置凸出屋面的联动排烟玻璃窗，其形式可分为正方体状或矩形状两种；

（2）联动排烟玻璃窗分上下两层，联动开启时，上窗的下边向内20°~30°，下窗的上边向外20°~30°，以形成有效的烟热泄流通道，玻璃应为钢化玻璃；

（3）联动排烟窗屋顶的开口面积不小于屋顶面积的10%，正方体状可以均匀布局、但不准位于安全疏散通道上部；只能位于堆垛区、货架区、生产流水线区上部，矩形状按短边均匀布局；美欧等发达国家在上海工业区内的钢混结构大跨度厂房，都是此种自然排烟方式。

2、强制设置以侧向为副的联动排烟窗。

（1）联动排烟窗开口面积按占地面积的10-16%之间；

（2）联动排烟窗还应增加手动开启功能；

（3）联动排烟窗只准位于物流区域，尤其不准位于疏散走道末端部位；

（4）联动排烟窗周边作红色标记，以彰显其排烟窗功能，玻璃上应设置“排烟窗不得遮挡”等警示语言；

3、疏散走道末端靠墙体部位必须设置可手动开启的玻璃窗。

4、《建规》应明确窗扇同墙体总面积的比例。

（1）除冷库、血液制品研究等特殊功能需求外，建筑墙体都必须设置联动排烟窗、手动排烟窗、固定窗。

（2）根据排烟功能需要，窗扇面积与墙体面积应根据不同地域特点确定合适比例

（3）不允许设计无窗墙体或只在楼梯间设计窗扇

5、强化窗扇的消防安全管理。

（1）不准人为的用砖块或装饰材料封死；

（2）不准用货物或货架堵死；

（3）外墙不准用广告牌、广告条幅、广告灯箱、其他艺术造型等堵死。

（三）多层和高层大空间建筑

1、坚持以中庭垂直自然排烟为主，侧窗联动排烟为副。建筑设计受土地资源条件限制，当长边与短边相等，且层面积超出5000m²时，必须设计中庭。中庭顶部排烟开口面积不小于中庭占地面积的20%，排烟玻璃窗同烟雾报警联动开启，开启方式可平移或向上90°全开启式，材质应使用钢化玻璃，这种大体量建筑，人员安全疏散任务重，灭火进攻难度大，坚持垂直自然排烟，烟热流向中间向上升腾，人员向周边楼梯疏散，消防员从周边向内进入，都不会同烟热发生冲撞，绝对可以保证人员的安全疏散，提高灭火有效性，降低扑救人员受伤害的风险。侧窗联动排烟可降低烟热流径距离过长而影响人员的安全疏散，应在物流区域外墙合理布置，联动排烟窗开口面积按火灾荷载分10%、12%、14%、16%四档；联动排烟窗四周必须喷刷红色永久性标记和严禁遮、堵、挡、封等警示性语言，以彰显其排烟功能，排烟窗的开启方式直接关系到排烟效果，单窗排烟应采用向外旋转或向下平移90°，上下窗设计（上窗的下边向内20°~30°、下窗的上边向外20°~30°）。德国人设计的上海新国际博览中心就是此种排烟方式。

2、难以设计垂直自然排烟时，必须坚持以联动开启窗自然排烟为主，手动开启窗自然排烟为副的烟控设计原则。建筑物发生火灾，烟雾和热量无法垂直自然排出，所有的窗扇无法自动打开，或者使用中窗扇早已被封死、堵死、挡死，烟热扩散的唯一途径就是消防通道，一旦消防通道变成排烟通道，安全出口变成排烟出口、内部人员就难以疏散、扑救进攻的消防员难以进入，随着烟热的大量积聚，火点周边的可燃物迅速升温，当室温达到玻璃炸裂温度时，因空气的瞬时补给，极易导致“轰燃”的发生。同时我们还要清醒认识到，排烟是人为改变烟雾流动方向的一种技术措施，尤其是水平方向排烟，当火灾处于上风方向时，上风开启的排烟窗会补给空气而加大燃烧强度，会使烟雾流径最大距离而影响安全疏散、并加速火势蔓延，因此联动窗自然排烟设计和使用必须紧密结合，在技术上必须具备自动和手动切换功能。联动排烟窗应均匀布置于物流区域建筑物外墙。手动开启窗开口面积不小于占地面积的4%，应布置于走道末端、物流区域边缘、两个联动排烟窗的中间位置，由灭火的消防员视情开启。

3、规范必须明确开窗面积与墙体面积的比例。除冷库等特殊使用功能外，不准设计无窗或窗扇极少的外墙，必须明确联动排烟窗，手动排烟窗、固定窗的总面积与墙体面积的比例，防止人员聚集场所的建筑成为无窗建筑，致使火灾时无法排烟的闷烧场景发生。

4、使用B1、B2级外墙保温材料的疏散楼梯间排烟窗玻璃必须使用防火玻璃，以防止保温材料燃烧时，排烟窗变成进烟窗，胶州路“11.15”火灾群死群伤的直接原因就是第一时间疏散楼梯间外墙玻璃被保温材料燃烧炸裂充烟所致，也是规范和行政规章规定中的疏漏所致导的严重罪过。

（四）防火管理必须加强排烟措施有效性的检查。建审和验收要从严把关、加强烟控设计的审核和竣工验收。防火监督要严查封窗、堵窗、挡窗等违规行为。

1、凡有条件设计垂直自然排烟的，必须强制设置；

2、彩钢板屋顶自然排烟开口面积不得小于20%；

3、彩钢板屋顶可熔排烟带设计，必须按短边布局，不得按长边布局，以防止助长火势蔓延；

4、利用窗口排烟，必须同报警探头联动开启，窗扇的高度、开口面积，上下窗玻璃的开启角度同排烟效果有直接关系，坚持科学性，防止随意性。

                              (本文仅代表作者观点）