1、同济大学图书馆的消防安全隐患调查报告程思 指导老师：周健摘要：同济大学图书馆经多年加建，且具有极其独特的悬挑结构。这两点特殊状况使得图书馆的安全问题在设计之初就有一定的限制，加上后期不善的管理造成了很大的安全疏散隐患。另一方面，图书馆建筑因其极高的火灾荷载和人流量使其消防问题急需得到重视，因此，调查图书馆的安全隐患成为很有现实意义的课题。关键词：图书馆 防火分区 疏散 核心筒1.消防设计概况同济大学图书馆总馆建筑由 60 年代始建，后经 1990 与 2002 年两次加建，如今是建筑面积 22225 平米的 11 层建筑。总馆作为藏书超过 100 万册的高层建筑，按图书馆建筑设计规范属于一类建
2、筑，耐火等级为一级。大量的可燃物决定了大量的火灾荷载，加上极高的人流量，使得图书馆的火灾预防和安全疏散问题在校园建筑中尤为突出。由于多级加建的特殊性，总馆在防火分区上基本遵从不同年代独立划分的原则，防火分区结构清晰。从每层平面看，南面的裙房两翼各为两个防火分区，各有一部疏散楼梯；中间老书库为一个防火分区，向两边有安全出口；北部阅览室极其夹层为一个防火分区，由两侧的室外疏散楼梯和开向玻璃通廊的安全出口进行疏散；两个塔楼每层各为一个防火分区，由核心筒中的疏散楼梯疏散。这些防火分区是笔者按防火分隔进行考察划分的。 （如图 1）剩下的两个通高空间中使用开敞楼梯而形成立体的防火分区，其一为北部两层通高玻
3、璃通廊，其二为南部中央大厅与门厅形成的未有防火分隔的中庭空间。另外，地下室有相应的防火分区。总体而言，建筑的防火分区明确，疏散楼梯的位置基本能满足办公、阅览等多种人流的需要，且防火分区间和重要出入口处的消防报警设施覆盖了防灾需要。然而，由于加建、改建的工程局限性，也给图书馆的消防问题留下了不小的隐患。以下即按照不同使用空间分别分析火灾隐患问题。防火分区含有通高空间的防火分区楼梯图 1：图书馆防火分区简图2.具体问题分析与改进2.1 中央大厅与门厅形成的贯通空间:图书馆中央椭圆形大厅加建于原有平面的庭院中，是高约 9m、面积约为 1300的大厅空间，二层有天桥穿过。大厅与老书库有防火门隔开；且与
4、庭院有四个安全疏散口位于椭圆形的对称部位，向室外疏散方便，这些都是疏散的有利设计。门厅中设有自动喷淋（中央大厅没有喷淋） ，整个贯通空间满足小于 2500 平米的一类建筑防火分区规范。问题 1：开敞楼梯作疏散用按照疏散示意图，这个分区内使用门厅的两部未设防火分隔的开敞楼梯进行疏散。按照图书馆建筑设计规范 ，开敞楼梯指在建筑内部没有墙体、门窗或其他构配件分隔的楼梯，不能作为逃生用。事实上，这两部开敞楼梯在火灾发生时将承担极大量人流的疏散，包括书库方向经过天桥而来的人流、休息室的人流以及两翼期刊阅览室的大量人流（这是因为裙房两翼的疏散楼梯位置偏于北部办公区域，与靠南的阅览区某些部位距离超过 30m
5、；而且阅览区的使用者 “走来时路 ”的行为特征） 。试想当门厅起火，火警响起，急于逃生的人们却来不及判断失火位置，由书库经天桥而来的人流、两翼阅览室的大量人流涌向这两部楼梯，密集人流使得逃生时间较长，而此过程中烟情与火情却未能被有效隔绝。为了弥补，在门厅吊顶设置了自动消防喷淋设施，这大概也是当初设计能够通过的原因。但不论如何，这样的设计在消防意识上是不足的。开敞楼梯北侧疏散楼梯 北侧疏散楼梯图 2：中央大厅通往室外庭院的疏散口 图 3：未有防火卷帘分隔的开敞楼梯作疏散用图 4：门厅两部开敞楼梯的疏散压力示意图同济大学图书馆的防火安全隐患调查报告 程思 改进方案：1.用防火卷帘将楼梯包裹，成为合
6、格的疏散楼梯2.两翼阅览室疏散楼梯过于靠北是造成门厅楼梯疏散压力的间接原因，应加强其通畅、可识别性，以缓解门厅疏散楼梯的压力。2.2 老书库建于 60 年代的老书库为两层，是火灾荷载极高的区域，发生火灾的危险性也较大。它采用积层书架，与玻璃通廊、中央大厅均有防火分隔，且设有自动喷淋。按照图书馆建筑消防规范， “多层基本书库、非书资料库，藏阅合一的阅览空间防火分区最大允许建筑面积不应大于 1000m，设有自动喷淋系统可加倍” 。笔者采用合并的积层书架层面积计算后为 1700/2=850满足防火规范。问题 1：疏散楼梯不临近，路径窄“书库、非书资料库的疏散楼梯，应设计为封闭楼梯间或防烟楼梯间，宜在
7、库门外邻近设置。 ”然而这个分区内没有直接的逃生楼梯（小钢梯不能作防火疏散用） ，而是通过北侧和南侧的天桥与坡道向其他分区的疏散楼梯疏散，且这些走廊与楼梯都是完全开敞的。为了书库南北侧两个通高空间的空间效果，导致天桥与坡道都十分窄细。火灾发生时，窄窄的六条逃生路径将有拥堵的隐患。改进方案：考虑到在实际使用中，书库虽为开架，但不设阅览，使用者并不多，可沿用现方案。如有可能笔者建议将书库内钢楼梯改造为封闭的疏散楼梯间。问题 2：积层书架作为钢结构的隐患 积层书架的钢结构承担结构作用，钢结构耐火性不足，在火情中有软化的危险。目前的老书架未经整修，防火涂料没有跟上。改进方案：为金属书架涂刷防火涂料，增
8、强其耐火极限。2.3 塔体问题 1：核心筒中疏散楼梯中有开向其他房间的门洞图书馆塔楼由中央核心筒承重，核心筒从大厅中拔地而起，在五层处悬挑出体量。这样的改造设计使得核心筒在 2-4 层独立存在，不与其他功能用房相连。核心筒中疏图 5：旧书库二层通过六条窄细的疏散路径进行疏散 图 6：不用作疏散的钢楼梯几乎已废弃散楼梯与电梯共用前室，由于层高较高，建筑师在楼梯间夹层布置了房间（2-4 层为保卫室、设备用房等，5-11 层为厕所） ；且 2-4 层的前室对应平面布置员工休息处。整套核心筒的设计源于特殊的结构和层高，体现了建筑师适应结构的技巧。然而这也使得疏散楼梯内出现了很多的房间门洞（包括设备间的
9、门） ，且大部分门洞如今未设防火门。即使设有防火门，也常年处于开启状态。经笔者考察高层民用建筑防火规范 ， “封闭楼梯间内内墙不应开设安全出口以外的其他孔洞；设备用房更不应开向封闭楼梯间。 ”试想当火情发生，向下逃生的人们在情急之下将会受到这些门洞的混淆，误以为是逃生出口，浪费宝贵的逃生时间，甚至造成人流失序；更有甚者，保卫室的意外着火将会瞬间使整个楼梯间充满火情。改进方案：立刻兑现的改进是在这些开向楼梯间的房间设乙级以上防火门，并在房间同济大学图书馆的防火安全隐患调查报告 程思 处设强烈的疏散标示，削弱混淆。但不能根治疏散隐患，根治的做法是重新排布核心筒布置。笔者的初步想法是，宁可舍弃掉一部
10、分核心筒内的面积，移出功能，也不应使楼梯间开有过多的洞口。火图 7：防火门常年处于开启状态 图 8：开向疏散楼梯间的员工休息室同济大学图书馆的防火安全隐患调查报告 程思 问题 2：疏散楼梯通向地下室处未设防火门疏散楼梯在通向地下室处设有铁栅栏门，但未设防火门。地下室有过刊书库，一旦起火，将会影响疏散楼梯及地面以上空间。改进方案：将铁门改为乙级以上防火门问题 3：疏散楼梯间内有阻碍物，防火门未紧闭疏散楼梯间内还存在另外一些问题，包括防火门常年处于开启状态、楼梯间内堆放垃圾、存在有碍逃生路径的突出管道等。突出的管道和堆放的垃圾看似小事，但火灾发生时很有可能绊倒逃生的大量人员。改进方案：加强防灾方面
11、的管理。为防火门设置自动闭门疏散方向标示乙级防火门图 9：开向疏散楼梯间的洞口混淆疏散方向（左） 、增加火情隐患（中） ，应予以改善（右）器；严禁封闭楼梯间内堆放异物。而从设计的角度看，凸出墙壁的管道是设计的失误，应将管道包在楼梯间的同济大学图书馆的防火安全隐患调查报告 程思 墙壁内。2.4 北侧阅览室问题 1：家具布置有碍疏散阅览室设两部室外楼梯作疏散用，提高了疏散效率，做法值得提倡。唯一美中不足的一个小问题是一层阅览室的疏散出口没有对齐夹层走道，火险发生时人们需要绕过角落的书桌到达出口。改进方案：将安全出口旁的桌子撤去或者移位，将安全原则放在首位。 3结语高校图书馆因为火灾荷载大、使用人数
12、多成为校园建筑防火防灾的重中之重，同济大学图书馆藏书量广，更应加强防灾管理和设计。表面上看，图书馆的防火分区基本满足面积要求；但在具体的疏散方面却从设计本身就有着极其不容忽视的隐患。更不必说因长期疏于管理而产生的其他隐患。虽然有所疏漏的设计使用 20 余年没有发生过险情，但并不代表可以就此疏于防范。为珍贵的生命与书籍着想，图书馆的安全整修应是一件需要认真考虑的事情。图 10：疏散楼梯间内堆积杂物图 11：凸出的管道 图 12：通向地下室处未设防火门图 13：提高疏散小路的室外楼梯 图 14：家具布置影响疏散通畅参考文献：图书馆建筑设计规范 多层建筑设计防火规范 高层建筑设计防火规范 建筑防灾 图片来源：均为笔者自绘或拍摄
