世界上的高層建筑越來越高，在中國已經(jīng)有超過700米的建筑，而至今一直困擾全世界建筑設計與火災救援的研究者。

　　2010年11月15日14時，上海余姚路膠州路一棟高層公寓起火。大火已導致58人遇難，另有70余人燒傷。

　　目前高層火災時候主要靠自救與消防救援，自救是在火災現(xiàn)場使自身免于受害的疏散和保護行為。常用的自救方法主要有如下幾種：

　　(1)利用安全通道和疏散設施逃生。逃生路線的選擇，應根據(jù)火勢情況，優(yōu)先選擇最簡便、最安全的通道和疏散設施，如安全疏散樓梯、普通樓梯、消防電梯等。如果以上通道被煙火封鎖，可利用建筑物的其他設施逃生，如陽臺、窗口、屋頂、落水管、避雷線等。

　　(2)利用自制簡易救命繩逃生。當各通道全部被煙火封鎖時，可利用各種結實的繩索，如無繩索可用被褥、衣服、床單或窗簾布等擰成繩，拴在室內的牢固物體上，然后緩慢滑到地面或下一層樓的房間內。

　　(3)利用緩降器自救。緩降器由掛鉤(或吊環(huán))、吊帶、繩索及速度控制器等組成，是一種供人靠自重緩慢滑降的安全救生裝置。它可以安裝在窗口、陽臺或平屋頂?shù)忍帲瑺I救高層建筑的單個被困人員。

　　(4)利用救生袋自救。救生袋是兩端開口，供逃生者從高處進入其內部緩慢滑降的長條形袋狀物。被困人員進入袋內后，依靠自重和人體的不同姿勢來控制降落速度，緩慢降落至地面脫險。

　　但是這些自救方式只能在樓高不超過30層也許可以做到，再加上消防云梯的救援，能救出一部分被困人員，但是當樓高到50層或以上時候，這些方式很難起效。

　　高層建筑火勢蔓延快。高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井等豎向井道多，如果防火分隔處理不好，發(fā)生火災時就好像一座座高聳的煙囪，成為火勢迅速蔓延的途徑，尤其是高級賓館、綜合樓和圖書館、辦公樓等高層建筑，一般室內可燃物較多，一旦起火，燃燒猛烈，蔓延迅速。據(jù)測定，在火災初期階段，因空氣對流，在水平方向煙氣擴散速度為0.3米每秒，在火災燃燒猛烈階段，各管井煙氣擴散速度則可達3-4米每秒。假如一座高度為100米的高層建筑發(fā)生火災，在無阻擋的情況下，半分鐘左右，煙氣就能順豎向管井擴散到頂層，其擴散速度是水平方向的十倍以上。

　　高層建筑火災疏散困難。高層建筑的特點：一是層數(shù)多，垂直距離長，疏散到地面或其它安全場所的時間長;二是人員集中;三是發(fā)生火災時由于各豎井空氣流動暢通，火勢和煙霧向上蔓延快，增加了疏散的難度，我國有些經(jīng)濟較發(fā)達城市的消防部門購置了少量的登高消防車，但大多數(shù)有高層建筑的城市尚無登高消防車，而且其高度也不能滿足安全疏散和撲救的需要。普通電梯在火災時因不防煙火或停電等原因而無法使用，因此，多數(shù)高層建筑安全疏散主要是靠樓梯，而樓梯間內一旦竄入煙氣，就會嚴重影響疏散。這些，都是高層建筑發(fā)生火災時進行疏散的不利條件。

　　高層建筑火災撲救難度大。高層建筑高達數(shù)十米，甚至達數(shù)百米，發(fā)生火災時從室外進行撲救相當困難。一般要立足于自救，即主要靠室內消防設施。但由于目前我國經(jīng)濟技術條件所限，高層建筑內部的消防設施還不可能很完善，尤其是二類高層建筑仍以消火栓系統(tǒng)撲救為主，因此，撲救高層建筑火災往往遇到較大困難。例如：熱輻射強、火勢蔓延速度、高層建筑的消防用水量不足等。

　　隨著現(xiàn)代建筑物規(guī)模的不斷擴大，建筑結構的多樣化以及建筑物高度的不斷提升，傳統(tǒng)人們在通過樓梯進行疏散時所面對的問題也越來越多。

　　第一是疏散時間長。據(jù)觀察，以一部樓梯計算，當每層有120入時，則15層的人員疏散到地面需要19分鐘，30層則需要39分鐘。而一般火災從起火到猛烈燃燒只要20—30分鐘，此時大部分人員會因來不及疏散而被困在樓上。

　　第二是樓梯疏散特別不適合于殘疾人和行動不便的老人。在有限的樓梯空間內，一旦這些人出現(xiàn)在疏散的人流中，將勢必影響整個疏散隊伍的速度，甚至造成完全堵塞。

　　目前，可使用的其他垂直疏散方式還有云梯、避難袋、避難扶梯、緩降機等等，但它們都只能滿足少數(shù)人的逃生需要，且其具體的應用還要受到很多方面的限制，而無法應用于大規(guī)模的人員疏散，特別是高層建筑內人員的逃生。

　　隨著高層建筑不斷的升高，如何進行高層建筑火災救援與被困人員疏散一直是個難題。而目前世界上最高的消防云梯也只有100米。而比如上海金茂大廈為420米;國內目前使用的前十位最高建筑：

　　廣州塔 2009 混凝土塔廣州 600 米(1,969 英尺) 已建成，中國目前的最高建筑物.

　　上海環(huán)球金融中心 2007 摩天大樓 上海 492 米(1,614 英尺)

　　環(huán)球貿易廣場 2008 摩天大樓 香港 484 米(1,588 英尺)

　　東方明珠塔 1994 混凝土塔 上海 468 米(1,535 英尺)

　　紫峰大廈 2008 摩天大樓南京 450 米(1,476 英尺)

　　廣州國際金融中心 2008 摩天大樓 廣州 440 米(1,444 英尺)

　　金茂大廈 1998 摩天大樓上海 421 米(1,381 英尺)

　　國際金融中心二期 2003 摩天大樓 香港 416 米(1,365 英尺)

　　天津廣播電視塔 1991 混凝土塔 天津 415 米(1,362 英尺)

　　中央廣播電視塔 1992 混凝土塔 北京 405 米(1,329 英尺)

　　中信廣場 1997 摩天大樓廣州 391 米(1,283 英尺)

　　信興廣場 1996 摩天大樓深圳 384 米(1,260 英尺)

　　中環(huán)廣場 1992 摩天大樓香港 374 米(1,227 英尺)

　　而遠大集團擬建220層全球最高樓，樓高將達到838米。

　　目前在世界十大最高建筑中，中國已經(jīng)有五座位列其中。如此高的建筑誰能保證今后不發(fā)生火災?一旦發(fā)生時候如何疏散被困人員?

　　而目前電梯都有一個警示，火災時候不能乘坐電梯。

　　在美國911飛機撞擊世貿中心時候，最后大樓倒塌，其中很多人就是乘坐電梯迅速逃生。

　　然后乘坐電梯疏散被困人員無疑是最快捷的一種方法。

　　在國外，有關學者從20世紀中葉就已開始了對高層建筑利用電梯疏散問題的關注。美國的Bazjanac在1974年就提出了“另一條出路?”的問題。1977年，B響anac和加拿大的Pauls分別描述了電梯在高層建筑發(fā)生危急情況下的作用，并初步研究了使用電梯對總體疏散時間的影響。80年代后期，美國和加拿大合作進行了使用增壓方法用于火災疏散中使用電梯時煙火保護的可行性研究。

　　在20世紀90年代初，分別由美國機械工程師協(xié)會(ASME)、美國消防協(xié)會(NFPA)和美國國家標準化與技術研究院(NIST)舉行了一系列的有關于火災中使用電梯的學術會議，將這一問題的討論第一次推向高潮。專家們提出了電梯可以在火災情況下安全運行的必要條件，如增加設備本身的可靠性，以及保護好電梯門廳和井道免受熱、煙和水的影響等措施。

　　Klote等人(1994)在研究美國聯(lián)邦航空局(FAA)的航空交通控制塔利用電梯進行人員疏散的可行性問題時，提出了電梯緊急疏散系統(tǒng)的概念，第一次將電梯疏散作為一個系統(tǒng)來考慮，并從理論和實踐上初步確定了電梯在高層建筑中用于人員疏散的可行性。

　　隨后，英國、瑞典、挪威等歐洲國家以及日本的許多學者也都紛紛加入這一問題的討論和研究，在電梯疏散模型、電梯逃生情況下人的心理行為研究和疏散風險評估方面提出了許多卓有成效的見解。尤其是在美國的“9·11”事件之后，出于對超高層摩天大樓的人員安全考慮，如何利用電梯進行疏散又一次成為人們關注的焦點。

　　但是，理論上的發(fā)展并沒有使電梯真正應用于高層建筑的人員緊急疏散，“火災時禁止使用電梯”的警示標志仍然存在于世界上幾乎每一部電梯的旁邊。雖然消防專用電梯早已出現(xiàn)，與此同時，普通電梯的消防功能也有了長足的發(fā)展，這些電梯僅是輸送消防設備和人員執(zhí)行救災任務，以減輕消防員進行滅火行動時的體力消耗，其硬件和軟件設備的安全性和可靠性還不足以達到大規(guī)模人員疏散的能力，在火警情況下是不使用電梯讓普通人群逃生的。同時，社會公眾對于電梯在火災等緊急情況下的運行安全性和實際使用價值的認可也需要一個觀念轉變的過程。雖然在“9·11"之后，國際上對于利用電梯進行高層建筑緊急疏散的呼聲日益高漲，但由于種種技術問題和社會上的原因，卻一直阻礙了電梯緊急疏散系統(tǒng)的實際應用。

　　在國內，隨著城市中高層建筑數(shù)量的不斷增加，以及人們對高層建筑所面臨的自身安全問題擔憂的與日俱增，越來越多的建筑、消防、機械等方面的專家已開始了對電梯疏散系統(tǒng)的思考。例如，有專家提出“安全核”疏散體系的設計思想，就是“確保火災時日常交通路線與設施的安全性，使日常交通路線設計與安全疏散設計合二為一”的高層建筑火災安全學的新理念，即把圍繞電梯、電梯廳及其周圍的通道作為安全區(qū)，使發(fā)生火災時可能成為危險區(qū)而不能使用的電梯及電梯廳變成可利用的安全區(qū)。但從總體上來講，我國對于高層建筑發(fā)生火災等危險情況下利用電梯進行大規(guī)模人員疏散的研究，其重視和投入遠完不夠，目前國內還沒有一個專門的機構和計劃來對高層建筑電梯緊急疏散系統(tǒng)進行研究。

　　時至今日，高層建筑電梯疏散系統(tǒng)已發(fā)展成為一個相當復雜的概念。狹義上講，它等同于Klote早期提出的EEES，即包括基本電梯設備、電梯井道、機房以及其他的用于疏散過程中安全操作的設備和控制手段。廣義上，電梯疏散系統(tǒng)除了包括這些因素之外，還應考慮整個建筑的綜合環(huán)境影響、人在危急情況下的行為心理，以及完善的危險分析/評價體系等。因此，一個擴展意義上的EEES是一個以安全科學為基礎，涉及機械、電氣、建筑設計、材料學、心理學和管理學等的龐大而復雜的系統(tǒng)。其關鍵在于有效地引導人員的疏散、盡可能營造舒適、快速的疏散通道和切實保證電梯及其相關設備本身在整個疏散過程中的可靠性。 　　在

　　設計建筑一幢大樓時，對其中考慮運輸能力的電梯配置常有如下要求:電梯在建筑設計中有一個普遍要求，就是無論樓層多高，從一樓到頂樓直接行駛時間不超過一分鐘。所以現(xiàn)在的建筑使用的電梯都是在一分鐘以內可以從一樓直駛到頂樓，普通住宅一般選擇在45秒左右，而寫字樓賓館一般選擇在30秒左右直駛時間。

　　這樣的設計對于住宅樓，在上行高峰時，所配電梯能在5分鐘內運送全樓總人數(shù)的5%—7%，高峰輸送總時間約67—100分鐘;

　　對于辦公樓，要求在上行高峰時，所配電梯能在5分鐘內運送全樓總人數(shù)的13%—18%，高峰輸送總時間約29—40分鐘。

　　電梯運送時間短的特點，對于高層建筑，尤其是30層以上的高層建筑中人員的疏散具有重要的意義，因為在火災等危急情況下，時間往往可以決定一切。

　　電梯疏散人員，那么無非是高層建筑火災時候疏散被困人員是最快捷的運輸工具。

　　同時，電梯疏散不受逃生人群的性別、年齡、健康狀況和類型等的影響，具有廣泛的適用性，也是其一項突出的優(yōu)點。

　　要使用電梯在高層建筑火災時候進行人員疏散，必須具備幾個條件。

　　首先是，電梯機房與電梯井道不能有火災。一旦機房火災就電梯無論如何都不能使用。因此電梯機房與電梯井道必須有火災監(jiān)控，才能看是否能使用電梯。而目前技術可以做到對電梯機房的監(jiān)控以及電梯是否能繼續(xù)使用的監(jiān)控。

　　其二是電梯候梯間必須沒著火，否則電梯不可能進行人員疏散，一旦電梯門打開煙霧或大火馬上進入電梯井道，反而造成電梯內乘坐人員窒息死亡;而如果采用電梯著火樓層不開門，其他沒煙霧與火情的樓層繼續(xù)使用，將能達到人員的作用,要做到高層建筑著火樓層不開門首先是電梯門必須耐火，目前已經(jīng)有耐火兩小時的電梯耐火門;但是電梯樓層的召喚卻從沒有耐火的，而還有如何控制著火樓層不開門呢?因此只需要攻克這個關鍵難題就可以控制電梯的運行。

　　其三，還需要解決的一個問題就是該電梯的電源，雖然目前消防電梯都規(guī)定有第二電源，但是卻無法保證第二電源能在高層火災時候不受影響，因此如果配備一個能讓電梯繼續(xù)使用1小時到2小時的不間斷電源，那么對疏散被困人員就足夠有時間了。

　　在目前，無論是建筑設計還是消防要求以及電梯研究者，都應該考慮這些具體問題了。

　　雖然國內外對高層火災時候電梯疏散人員都有其快捷的共識，但是卻都沒從技術根本去思考問題，所以至今電梯在高層火災救援與人員疏散的問題上一直得不到進展。筆者從問題根源著手去提出問題與可能的方法，真正使飛速發(fā)展的高層建筑在未來能有更快捷的火災救援運輸工具。

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