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消防工程：从9.11世贸大厦倒塌的真相说起
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（以下文字由南山博士论坛主办方工作人员于讲座现场记录整理，未经讲者本人确认。如转载，请标明出处。）
大家好！我是第一次参加博士论坛，这里写的从学界大师到业界大腕，很不幸，我两个都不是，只是一个普通的工程师，今天很高兴有机会把我所涉及的工作给大家作一个介绍。我事先知道南山博士论坛已经举办17年了，每个星期都有对知识和新技术感兴趣的朋友到这里来听讲座和交流。首先很感谢大家，因为世界上有太多人了，60多亿人，每个人都有自己的特长，每个人都是在自己领域里的专家。只不过刚刚好我这块搞得比较有意思，有这么朋友有兴趣，感谢大家来捧这个场。
我今天的题目叫“从9·11”谈起，我之前拟的题目叫“安全藏与巧工”，就是讲消防安全设计。大家对消防是什么样的，什么叫消防安全都不太清楚。没错，在咱们国内搞设计，基本上99%的人都搞不清楚消防安全是怎样的。有一句话叫“消防行先”，不管是任何设计审批，消防是第一关的。穿制服，戴大高帽的，他们不同意，那这个项目起不了。我知道在座的今天也有行内的专家，咱们只是内部的交流，咱们把门关起来说话，等散了以后你个人有什么评论我就负责不了了。
“安全藏于巧工”，主要是讲消防设计方面的。我来之前主持人专门跟我讲过，大家对这个很感兴趣，千万别讲得太专业了，以至于挫伤了大家的积极性。我今天的汇报想从以下几个点给大家讲一讲，第一什么是老百姓眼中的消防安全，不是整天看图纸的，也不是走到工地上巡查的。什么是我们眼中的消防安全呢？第二，作为一部分的专业人士来讲，他们眼中的消防安全又是什么？第三是什么是现代建筑中的消防安全。我们现在社会里已经有一些消防安全的设计已经过时了，有一些落伍了，怎么解决这个问题呢？我们有一套新的消防工程学，这个学科刚刚兴起了20年，最早是从英国、美国老牌资本主义国家，现在延伸到东南亚、香港，现在逐渐往内地延伸。我们看到祖国内地有大把的空间，为什么呢？别人都造不了高层，就中国一个劲地造，别人造不了大型的场馆，中国一个劲地造。在这个情况下，消防安全工程就有用武之地了。但是我们今天不讲这么深，一个是讲了之后你们都会了，我就没法玩了。第二个由于太深奥了，每个人只是行业内的专家，我只是我本行业内的专家，这个学科太深奥了，以至于后续的人还要花更多的时间去做。往下会举一个例子，这是大家最关心或者最有意思的，现代建筑中的消防安全是怎么做的。最后是一个简短的结束语。
现在开始讲老百姓眼中的消防安全是什么。消防安全对我们来说无处不在，大家刚才上来进这个报告厅都经过楼梯间，那个就是消防安全楼梯间。本来如果有电梯的情况下，大家是不应该走消防安全楼梯间的，并且是要封闭起来的，为了有火灾的情况下大家疏散用的。大家都知道这是图书馆，书最多，书能点得着，包括你坐的椅子，这一切都是可燃物。一旦像图书馆这样重要性极高，而且极容易发生火灾的情况下，它发生了火灾怎么办呢？大家应该从楼梯间疏散，楼梯间里面是不能摆可燃物的，是不能阻塞的。这也是为什么消防队的人到各个小区里面巡查，说这里不能摆柜子，不能摆什么东西堵塞通道。大家上来的时候一定感觉到了楼梯间有烟味，包括到卫生间去的时候，女卫生间我不知道，男卫生间里面有人吸烟。这是图书馆还有人抽烟，这就是安全的隐患。包括这个房间里面，这里有两个安全出口，如果真是发生了火灾，电源断了以后，这个灯会更加明亮，为什么是绿色的呢？为什么安在这两个门上了，为什么是两个，而不是三个，四个呢？这就是我们在设计中要考虑的，但对大家来讲是日常可能要用的。
我们眼中的消防是什么呢？以前叫消防队，现在叫公安消防局，是属于公安系统直辖的，从武警序列上讲，武装警察是属于中央军委和公安部双重领导的，公安部下面有一个公安消防局，落到各个地市叫消防总队、消防中队、消防支队。至于这个层级序列我们不用关心，我们平常谈的消防是什么呢？就是消防局，顶着国徽的，穿制服的，跟军队似的，每天下到各个小区里面去巡查的叫消防。对于建筑师来讲，你每一个图纸都要走到消防局里面审批，他批准了你才能动工，这就是我们眼中的消防。
往下还有什么消防呢？我们平常看不到。消防车，红色的，一旦这个车出来了，八成是哪里着火了。还有这些我们经常搞的，以前叫居委会，现在叫社区，黑板报“消防安全人人有责”。我是经常喜欢拍这种照片的，“坚决打赢消防平安决战攻坚行动”。很奇怪，每次一谈消防就跟打仗联系在一块，决战、攻坚战，有的时候叫几号行动，有时候叫大会战，反正弄了半天都是打仗，至于是怎么打没人知道。红色条幅很醒目，“认真落实消防安全四个能力建设标准”，我问你什么叫四个能力建设标准？你不知道吧，我都不知道。挂这个横幅的人自己可能都没有搞清楚什么是四个能力建设标准。“全民关注消防，生命安全至上”，看这个标语就知道消防相当重要。“做好消防工作是全社会共同的责任”，现在计划生育已经不再提了，消防工作还是我们的共同责任。“遵守消防法律法规，保障社会公共安全”，平常我们谁没事的时候翻消防法律法规？我们在家做饭的时候不用火炉子，用电炉子就能算保障社会公共安全？这么多条幅挂出来很醒目，大家也知道消防很重要，但是大家不知道怎么做。这就是我们现在所面临的问题。楼梯里面，不想要的东西，我们还是摆在楼梯间里面。到图书馆去的时候该抽烟还是抽烟。这就是我们现在的消防问题。“消防联着你我他，平安幸福进万家”，我小时候有一句标语叫“要想富先修路，少生孩子多种树”，这基本上是一样的道理。总归一句话相当重要。有的时候能重要得不得了，包括“增强消防安全意识，提高抗火能力，消除火灾隐患，严防火灾”。这是地铁站里面的，“不占用疏散通道放置货物，确保通道顺畅”，这是我见过的最有建设性的，我最满意的一条标语，起码告诉你应该怎么做能提高消防安全，其他的落不到实地，执行不了。“关注消防，参与消防，喜迎十八大”，我们可能没份去参加十八大，人大代表可能都没有机会选上。但是你真是关注消防了，你老人家真的跟十八大有关系了，这个属于比较高大上的，更加说明消防的重要性。
以上只是作为一个开场白，告诉大家消防很重要。包括我们个人来讲，消防联着你我他，跟我们的生活紧密相连。你往下怎么做呢？除了我们能做到在疏散楼梯间别摆东西进去了，这起码就做到一点了。除了这一点，还有什么作为我们老百姓平常能做得到的呢？如果你有车的话，千万别把车停在消防救援通道上，堵了那个通道，真的哪里发生了火灾，消防车真的就进不来了。除了这两点，怎么就跟我们老百姓理解的消防有关呢？我们真的不知道消防安全是什么样的，但是知道它很重要，这就是老百姓眼中的消防。央视新大楼火灾的原因
不知道消防是什么，但是我们知道很重要，我们也打各种决战、会战、攻坚战，打了半天，也应付了各种检查，火还是会发生的。这是央视大楼的火灾，我来之前主持人一直怂恿我讲一些央视火灾的案例，我说这个不行，因为这个项目是我们公司做的，不是我们公司做得不好，而是因为外面放烟花，把外墙的保温材料点燃了，我们内地规定外墙保温材料是B级到B2级，我不知道这么大型的工程为什么非得在外墙上省钱，结果就降了一格，外墙就跟烧爆竹一样，噼噼啪啪就上去了。上海有一个教师住宅小区的大火也是这样造成的。这个不是设计的问题，不叫偷工减料，但是用的材料标准比较低。我们一般是不主张讲这个案例的，因为这是人为的疏忽。这个楼烧了两三个小时以后依然屹立不倒，从这个说明我们的工作是很杰出的。这个楼烧了以后我们做了灾后检测，这个楼烧了三个小时是不是安全足够，我们也做了这方面的评估。这个只是图片，我想说明的是什么呢？不管消防多重要，火总归会烧起来的。我们在电视上看到哪里发生火灾了，一把手坐镇指挥，其实他坐镇也指挥不了什么，因为没有专业的知识，很多事情要靠专业人士去做，不是靠权力去做的。火烧起来以后，现在有一个词叫引咎辞职，但基本上引咎辞职的很少，基本上过两个月就调离了，调到另外一个位置，也许过两年又冒出来了。如果他的名声比较大，他冒出来的时候别人会说这个人又冒出来了；名声比较小，过两年就冷处理了。官员的辞职只不过是处理事故的一个手段而已，总归要抓到责任人。这时候工程师就要出现了，我们要分析这个火是怎么烧起来的，烧的结果是什么，到底是哪疏忽造成的问题。工程师要找原因，各个工程师代表背后的雇主也好，利益相关方面自然是不同的。有政府请的工程师，有业界的专业人士，比较独立的，也有帮助要承担责任的这些人做项目的工程师。一般来讲，特别是在中国，背责任的往往是施工企业，抓一两个工程师进监狱。你就该问了，为什么老是施工企业或者做装修的人，真真正正一把手一把泥做工程的人被抓起来了？工程师也好，官员也好，业主也好，他们为什么没有被抓起来呢？这就是我们工程师眼中的消防安全是什么。因为在工程师眼中的消防安全是和我刚才讲的消防是不一样的。在工程师眼中的消防我们是看不到火的，因为我们做设计的时候，我们是根据设计规范或者设计技术指南，这个指南相当于什么东西呢？相当于工程设计中的法律，不管是资本主义，还是社会主义，在工程设计里面主要有两种规范，一种是法规，法规是不能违背的，一种是技术规范，这个技术规范是可以参考的。如果你的能力足够强，保证你做不符合技术规范的东西，但是你拍胸脯，签字保证是安全的也能做。
但是消防安全往往是一个法律的形式写出来的。什么是法律呢？必须要遵守的。你遵守这个规范以后，哪怕出了问题，设计人员是不用负担责任的，这相当于一个免责的声名。所以你的建筑只要是符合规范的，建筑师起码没有问题。不同国家有不同的规范，在国内主要是用国内高层民用规范或建筑结构规范，我们在香港做每个国家的都要知道。因为我们的业主来自全球各地，每个国家的业主要到中国发展实业都要做一些建筑设计，那么他就老是问为什么中国需要那么大的楼梯，为什么到我们国家就一点点楼梯呢？因为每个国家对规范的要求是不一样的。
具体来说有两个体系，一个是英国的体系，一个是美国的体系。大家知道英国、美国是老牌资本主义国家，亡我之心不死，一直在想办法颠覆社会主义。英国的体系是什么样的？他就规定得很细，每一条都很细。你做工程的时候每一条都要符合要求。美国的规范就比较自由一点，可以跳来跳去，只要多加一些设备和设施就可以降低要求，有一些灵活度。我们中国人是很聪明的，我们中国的规范是博百家之长，背后的意义是把全世界的规范都拿来抄一抄，哪些严格的就抄谁。但是大家没有想到有一点最致命的地方把我们给误导了。一百年前五四运动的时候，什么可以救中国？德先生和赛先生，德就是民主，我们今天不谈民主，不要给组织者制造一些不必要的麻烦，这是顶层设计，有人会操心的，我们不用操心。第二个是赛先生，其实一百年前老祖宗犯了一个错误，不单单是赛先生，还有一种叫技术，科学跟技术有什么不同呢？科学本身是有一种推理的过程，就像我们经常讲的数学跟物理是两个典型的科学学科，每一步都是遵循严格的推理过程。数学里面有求证，每一步都是有根据的。但是技术就不一样，技术是基于人的经验。所以你读大学报读学科的时候，一个叫理科，一个叫工科，理科是以科学为主的，工科是以技术为主的，技术的首要目标是为了应用，你看到很多公式，其实根本就没有意义的，就是一大数据弄出来一条曲线就是公式了，其实没有任何物理意义，但是可以便于人做设计，所以我们叫技术。消防就是一种技术，我们中国叫博采百家之长。
抄规范的时候就有问题了。规范本身是一种束缚建筑师的行为，为什么呢？就像这个大的房间为什么非得要两个出口？一个出口怎么了？这里就有一半人发生火灾就走不出去要死掉了。为什么非要有两个楼梯？有一个楼梯的话是不是我们都跑不及呢？以前的政府人员为了提高安全度要做出一些基本的修订，它就是一个枷锁绑着建筑师和业主的手脚达到这个最低的要求。英国、美国的规范就相当于枷锁把两个脚绑住了，这样你就跑不太快了，那么你摔倒受伤的几率就比较低了。中国抄规范的时候把全世界最严格的要求全抄在一起，我们不但绑住自己的手脚，腰也绑了，头也绑了，眼珠子也不能乱转，跑都不能跑了，走都不能走了，你一定摔不倒的。但相当于我们自废武功了，什么新型的都搞不了。我们中国的规范有这样的问题。
世界上任何国家的消防法规，他们不外乎谈论这几件事，紧急救援通道和设施，消防拴多远布一个，防火分区，多大算一个防火分区，最多隔多远要设一个防火墙，为了防止火灾从一个房间延烧到另一个房间，就是我最多损失这么多。就像我们做生意一样，股份有限公司，我堆了50万，我堆了50万，最后我就损失这50万，赚了钱大家分。疏散宽度，怎么配置这个楼梯，是按人头算还是按层算。疏散距离，就像我们这个房间，如果真发生了火灾，坐在我最左手边的朋友们赚到了，起身一扭头就跑出去了。我这边就比较远了，跑到那里大家已经堵在门口了，我要等你们出去了才能出去，这是疏散距离的问题。怎么规定疏散的距离能达到安全呢？还有一个排烟系统，火灾大了之后很多排烟口会自动打开，机械进行抽烟，这是安全的。但是你没有想到，一个楼的设计寿命50年，万一在这50年里面它没有发生火灾，弄了这么一个系统在这里蹲了50年，占用了你很多空间，占用了你很多通道，你就是用不上这些空间，那是不是浪费呢？还有就是火灾报警系统和喷淋系统，像这个喷淋头，上面有一个红色的玻璃泡，火起来的时候，这个喷淋头就会有水喷下来。这个喷淋头后面有管道，至于有的时候有没有管道不知道，管道里面有没有水也不知道，具体原因我就不说了。最后一个是结构的抗火保护，一着火，警报响了，大家跑出去，喷淋系统也点亮了，好幸运里面有水喷出来，喷了两个小时喷完了，火就是不灭怎么办呢？这个楼就自己烧了三个小时，把所有的可燃材料都烧完。这时候这个楼房是不是还能依然坚挺呢？叫猪坚强呢？这个就不知道了，这个好像跟地震一样，我们都设计得很安全，一震为什么就能死那么多人呢？有的时候结构抗火真的说不准的。
这是我们国家经常用的两本规范，一个叫《建筑设计防火规范》，一个叫《高层建筑设计防火规范》。不管在台下的人住什么楼，你回单位工作的时候，政府的也好，什么的也好，你的吃喝拉撒睡，这两本规范全能管着你。24米以下的跟这个，24米以上的跟这个，每个人在生活中跟消防安全都是密切相关，这两本规范把你的全管着。
我刚才讲绑住手脚，为什么说英国的规范绑住了一些手脚，美国的规范绑住了一些手脚，我们中国把两个一抄，把自己全给绑住了，动都不能动了，为什么会有这样的情况呢？我给大家简要分析一下消防法规，消防安全设计的发展历史。刚刚讲的规范，中国的、英国的、日本的、瑞典的、美国的，这些规范是怎么发展出来的呢？规范是有两个体系，一个叫英国规范，一个叫美国规范。但是说到规范的发展是英国为主的，为什么叫老牌资本主义？他真是老牌的，按这个年头算，他来见乾隆皇帝的时候就已经开始搞一些规范的动作了，可见他是有多么漫长的历史。马克思讲羊吃人的圈地运动时，他们已经有了初步设计的规范了。
我们看一下英国的规范是怎么走出来的。这是英国规范，世界上可以查到的最老的规范，在1666年，伦敦发生了一场大火，这场大火把伦敦全烧了，但是只死了十几个人。为什么呢？当时伦敦人本来就少，另外楼房的层数比较低，大家可以及时逃生，另外火烧了太长时间，火烧太长时间有好处，比如我们住南山区，罗湖区发生火灾，烧了3天终于烧到南山，那你还不早就撤离了，所以火烧得长也有一定的好处，给大家足够的时间去疏散。这是1666年记录到的最大的火灾，把整个伦敦都给烧了。从这时候开始，英国就开始了本国的规范制定过程。另一个火灾是伦敦的（冬丽街）（音），1861年发生火灾，这又是一个很特别的火灾。从1666年一把火烧到1996年，一路烧下来，我们毛主席讲我们的解放军将领是没有上过黄埔军校的，我们是社会大学的。我们的解放军将领是怎么学习战争的？在战争中学习战争，打一仗都清楚了，以后再进军校培训。英国的消防法规其实是一样的道理，他们也是在灾害中学习灾害，这是人类进步的一个必然规律。我们也是，在地震灾害里面会反思，这就是进步的规律。怕是怕你犯了错误而不改。我们看看英国人是怎么一点一点进步的。
1666年一把火把伦敦给烧了，从那时候就开始进行消防法规的制定工作。第一部很简单，他们在伦敦大火发现了什么事呢？两个楼房挨得太近，这就有问题了。你这里做饭炒菜，油溅出来了，你这里炒完菜了，隔壁着起来了，间隔太近了。从1666年英国就开始规定，新起建筑物，两座楼房中间要保持一定的防火间距。这个概念一直延伸到现在，在现在的规范里面，我们做规划的时候就要考虑防火间距的问题。1666年一下管到2014年。（冬丽街）（音）的大火发现什么呢？防火间距是够了，但是有一些楼房因为造得不坚固，烧着烧着就塌了，倒了之后火星就蔓到旁边去了。楼房倒塌引起的火灾也是要值得反思的。这个间距有没有可能要扩大一点？不单单是考虑你炒菜隔壁家着起来的问题，还要考虑到你炒菜把自己家点着了，2个小时后这个火能不能延伸到隔壁去。1911年帝国宫殿戏院，这个火灾就更加有意思了。以前全是考虑建筑上的，包括不能用木质的烟囱，楼房的屋顶不能用木头或可燃材料的。为什么呢？因为英国用壁炉取暖，会冒一些火星，有时候落到别人家的屋顶上了，那家屋顶刚好又是木头做的。你晚上在家里烤火取暖，结果第二天早上发现邻居家烧得已经露宿街头了，为什么？就是因为昨天晚上你在家里烧烤了一下。所以那时候规定楼房的屋面层是不能用可燃材料的。包括现在在香港，英国曾经照顾过的国家或地区也有一条规定写屋面层是不能用木头的，包括我们国家的规范也是这样规定的。
这个国王宫殿戏院就更有意思了，这个就不是结构本身或建筑本身？是怎么回事呢？有表演，坐了五六百人还是近千人，大家等着看戏。最前面有乐团奏国歌，很不幸，刚开始舞台就着了，大家就要疏散。但是乐队的指挥就作了一个很英明的决定，怎么英明呢？继续奏乐，让大家保持镇定。这在西方有传统的，大家如果看《泰坦尼克号》就知道了，乐队本身就能起到稳定大家情绪的作用。当然这在每个国家是不同的。我为什么说这个很英明呢？一是他真的稳定了大家的情绪，让大家进行疏散。二是给消防工程史上写上了辉煌的一笔，为什么呢？因为英国的国歌大概是2分30秒到2分40秒之间，刚刚开始奏乐的时候火就着了，大家就开始疏散。奏完国歌之后千把人就陆续疏散完毕了。这是消防史上第一次成功纪录到了在紧急火灾情况下人员疏散的时间。这个乐队指挥不是科学家，但是他的工作至今被我们工程师铭记。从这个火灾出现之后，英国的消防法规就引入了一条，所有的建筑必须要保证在3分钟或4分钟之内人员完成整体疏散。就是不管这个楼多高多胖，这个楼所有的人要保证在4分钟之内进行完全疏散，这是消防法规明确写好的一条。这里面还有一些不同的火灾，包括1979天，那时候家具都是用木头的，发现木头烧得很快，从1979年之后化学家引入了阻燃性，像这种木地板都是经过阻燃处理的，跟普通的木头是不一样的，包括家里的家具都是经过阻燃处理的。当然你买的几万块钱的红木，那种是不处理的，一般工业用木头都是处理的。英国最有名的地铁站
1987年英国有一个大十字架地铁站，现在已经变成景点了，还真是因为这个火灾，为什么呢？英国的地铁发展时间很久，百十年前就有地铁了，但是有一个不好的地方，修得早设备就落后，那时候很多扶手电梯的构建是由木头做的。英国人又喜欢喝酒，喝了酒晚上醉醺醺的就回家，手里的垃圾就不管了，往哪扔呢？往地铁车站扶手电梯的下面扔。这样就堆了很多垃圾，有一天很不幸就着了火，扶手电梯里面有很多可燃的构建，就把扶手电梯点着了。本来扶手电梯是作为一条疏散的通道用的，现在疏散通道着了火，很多人就被憋在里面了。从1987年开始有一条新的法规，扶手电梯下面要装一个喷淋头。大家有机会看扶手电梯，扶手电梯下面都有一个喷淋头。有的时候你觉得很奇怪，下面什么都没有，人都钻不进去，为什么要装一个喷淋头呢？就是从这个火灾案例出来的。
大家看到一把火买一条教训，很多规范都是我们拍脑袋拍出来的。像4分钟就是拍脑袋拍出来的，真要是换一个长一点的国歌，奏5、6分钟，那消防法规就写所有的楼房只要满足5、6分钟把人疏散完。但偏偏不巧英国国歌就2分半钟。这是1911年，现在是2014年了，现在的楼房，包括深圳这么多大的建筑物，能保证4分钟把人疏散完吗？你家如果住在13层，4分钟让你跑下来就折腾死你了。
以前的设计是没有灵活性的，法律怎么讲就怎么讲。以前的设计叫处方式的设计，他要A就给他A，他要B就给他B。就好像他是孩子，他要吃冰糖葫芦就给他买冰糖葫芦，他明天要吃棒棒糖就给他买棒棒糖，他就不闹人了。但是就没有灵活性。虽然没有灵活性，但是有一点好处，很容易获得消防主管部门审批。
但是这种是不是对我们现代的建筑仍有帮助作用呢？现在的建筑，这是兰桂坊，里面有一条很长的扶手电梯，这是现代的商场、超高层建筑、机场候机大楼，这些建筑真的能跟规范吗？我们刚才讲防火分区4000平方米，央视有一个2万平方米的演播厅，我那时候看的节目是《实话实说》，崔永元主持的。他说大家好，晚上好，突然拉开一个防火门走到另外一边，我们看到一个墙，机位就切了，为什么呢？他刚刚走完了4000平方米，要走到另外一个4000平方米，跟观众互动的时候说谁有问题？他看到另外一个防火分区有问题，他说大家等一等，我到隔壁去请一个人回答。他又穿过一个防火门，走一个拐弯通道进隔壁去。大家可以看到他走来走去都没有问题，那就证明它的防火分区一定大过了规范的要求。这么大的商业建筑，你有没有这种感觉，你走到一个商场里面，如果这个商场富丽堂皇，不说你买不买，起码刺激了你买东西的欲望。你进去一个商场，假天花高度跟这个是差不多的，这个大概2.6米左右，他说我很高尚，LV、香奈儿都在里面，这顶多是一个广告。苹果店要求的假天花要5.6米，你到不了5.6米，他就不会在你这里设铺头了。如果你是业主，你的天花只给到2.8米，不到3米，你就吸引不了众多有名的品牌进入，那么你的营业额就要下降了。从客户也好，从购物者的心态也好，从业主的心态也好，可以看到一个美好的设计，或者一个进取的设计是多么重要。但刚才讲了建筑的设计第一步是“消防行先”。
这个大家就很熟悉了，京基100，这是平安金融中心塔楼部分，它建成之后是深圳第一高。这个是深圳证券交易中心，这个是深圳新的机场大楼T3，这几个是我们几年前完成的。这几个是深圳的标志，超高层，大型宏伟的建筑，这体现深圳作为经济特区30年来改革开放的成果，你有成果才能说自己多么重要，多么伟大。这是北京南站，这是昆明长水机场，这个机场很有名，不是说它结构建筑多有名，而是因为它从修好开始就不断降雾，飞机降不下去就要备降到其他机场。它建之前好好的，但是建起来之后就经常受影响。这个机场是我们做的，但是雾不是我们搞出来的。这个建筑是北京的侨福中心，建筑奇形怪状的，2000年左右就做完了，但刚刚开张。高度不高，但它是中国建筑史上的里程碑，因为这是中国第一个拿绿色建筑的，从他开始以后，绿色建筑、节能环保的概念就深入到了中国建筑本身。现在基本上一个自认为比较高档的建筑都要满足可持续的要求。这是台北的艺术表演中心，水立方，鸟巢。以上建筑都是我们公司做的，所以照片都是没有版权的。
我们刚才讲的这些超高层也好，宏伟的建筑也好，伟大的建筑也好，如果我们就是满足规范，能不能达到建筑设计呢？显然是不能的。其他的不说，光一个防火分区就够业主喝一壶的了。怎么让这些建筑拔地而起，由图纸变成一个真实情况，活生生在你面前，又满足消防安全呢？我们是通过消防工程学来实现的。这个学科从兴起到现在不超过50年，大概1960年到1970年初兴起，到现在大概有40年的样子。在工程中是从70年代末开始进入实质性的用途，当然是在英国或者其他国家先用起来的。到香港的时候大概是年的时候，香港回归前两年开始正式在香港不同结构中运用。从2000年开始在中国内地开始用消防工程学这个概念。从2000年到现在不超过15年，所以它是一个很年轻的学科，但是里面的内容都是饱经风霜的，是一个交叉学科，这就是我们讲的技术跟科学是不同的。
消防工程学里面包含什么内容呢？一个是火灾动力学，就是研究这个火是怎么烧的，烧起来的时候产生多少烟，火苗多高，温度是多少。中国有一个大学叫中国科学技术大学，里面专门有一个火灾工程系，里面有一个楼，那里面什么都没有，就专门用来烧东西的。那里面的教授就是专门研究火灾动力学的，就是烧不同的材料，你能想到的所有材料他们都烧过。每种材料的放热率是不一样的，烧起来火焰的高度是不同的，产生的烟也是不同的。第二是结构在火灾下的作用，或者结构在火灾下的表现，就是我们做的结构工程。现在基本上每个大学都有这样的系，因为很简单，请几个土木工程系毕业的，买几本教材就可以开张了，基本上不用什么实验室，成本低，见效快。但是有一群工程师是专门做结构高温场下的反应。另外一个是疏散的分析，这就有意思了，它不属于工程学，属于社会心理学的部分。人在紧急的情况下表现是怎样的？有没有进入狂躁或害怕的情况。人到了狂躁的情况下就不讲理性了，他冲出门的表现跟普通人不一样，人在疏散过程中的心理是什么样的呢？他左右摇摆的速度是多少？怎么利用疏散的宽度。人们在疏散的情况下，比如有烟，能见度降低，你在雾霾的情况下开车跟在无污染的情况下开车，你的表现一定是不一样的。还有一种叫火灾的保护，我们叫被动式保护，涂涂料的。主动式保护，喷头，放警报的，压力，为什么说楼梯间的门打开是不对呢？因为门一般要关上的，关上之后楼梯间里面会加压，加压的目的是为了把烟排出去，外面有烟的情况下就能钻到楼梯间里面去。如果把门打开了，加了多少压力也满足不了挡烟的效果了。还有烟气的管理，我们可以通过抽烟孔的排布，把这些烟定向地导向一个位置，可以正好跟人疏散的位置相反。一般在隧道里面采用这种方法，把烟抽到另外一个方向，人沿另外一个方向疏散。最后一个是风险的管理。
消防工程学的目标很明确，保障人民的生命和财产安全。这个保障商业的连续性就有意思了，什么叫商业连续性呢？在澳门有很多娱乐场，其实也就是赌场，娱乐场的业主有很明确的要求，比如有两个防火分区，这个防火分区有很多顾客在那里博彩，赌博赌得挺高兴。隔壁的防火分区也赌得很高兴。一旦发生了火灾，业主要求很明确，哪个防火分区发生了火灾，哪个防火分区里面的顾客是可以疏散的，没有问题。但是他要保证隔壁的防火分区的顾客仍很尽兴地赌博，不能打扰他们。等什么时候火烧过来了再让他们跑。这就可以到商业连续性的问题了。比如深圳万象城，我们去购物，刚刚一进门，正准备掏钱买东西，里面警铃响了，赶快疏散了。下一次你还想去那买东西吗？一定不想了。但是你放心万象城一定不会出现这种状况的，因为万象城是我们做的。
消防工程学其实很简单，就在寻求一种平衡，我们老祖宗叫中庸之道。怎么平衡呢？火灾的危险和我们所付出的代价。你可以把防火分区斩成很小的，十平方米一个格子，配满喷淋系统，楼梯间给足，还超量地给，这样的情况下可以保证火灾的风险很小，基本点不着了，但基本上你这个楼也废了，没有人来你这里，业主也不会请你。你也可以把防火分区搞得无限大，什么都不给，楼梯也不给，喷淋系统也不给，你跟业主说放心，你这个地块的利用率百分之百，一部楼梯都没有。业主也不敢请你，着了火跑都没有地方跑。我们的工作就是在寻求一种平衡，支出和收益的平衡。这是火灾的三角，任何一个火灾不可能离开氧气、热量和材料。你想灭火的话只要把中间一环打断就行了。我想传达一个什么意思呢？如果家里着了火要记住“身手钥钱”，身份证、手机、钥匙、钱包。一旦你家着了火，或者任何一个地方着了火，千万记住“身手钥钱”带齐了就赶快撤。
这是烟雾的控制系统，在一个真实的火灾场下我们是怎么考虑烟雾影响的。人员的疏散，超高层里面，这么大的商业里面，这些人在紧急情况下的表现有什么不一样，这些人的疏散是怎么考虑的。我们经常用这些疏散的模型来模拟紧急情况下人的疏散。这是主动的保护措施，包括烟感探测器、喷淋系统等。这是结构抗火，结构抗火很重要。刚开始主持人讲这个题目叫“从9·11谈起”。9.11世贸大厦倒塌的真相
我们谈了半天终于谈到9·11了。这是双子塔的倒塌，超高层的设计是要满足3个小时的抗火要求，保证烧3个小时仍然不倒。但是两个飞机撞了之后，这个楼只烧了45分钟就一起塌了。我们可以从网上找这些数字，死了多少人，受伤多少人，失踪多少人，基本上到现在为止也没有搞清楚到底有多少人。为什么设计3小时，不到1小时就倒塌了呢？有人解释是飞机撞了，有人解释是飞机里面的燃油在烧。但是不管怎么解释都是由火灾引起的，这是跑不掉的。我们现在就简要讲一讲是怎么倒塌的。一个正常的结构，我们设计的时候每一层的荷载是固定的，有地震，有风，有人员，有桌椅。一旦发生了火灾之后，首先这些梁不是立即就软了，就塌了。我们有一句话叫热胀冷缩，受了热之后会发胀。它一发胀就往外推柱子，因为柱子限制它往外胀。烧一会儿材料的强度就降低了，就软化了。软化之后上面的荷载是不变的，它就只好通过大的变形来承担这些荷载。这时候就不再往外推柱子了，它要往里拉柱子，为什么呢？因为变形就很大了，这时候谁最痛苦呢？这个连接节点，所以这个节点就比较难受了，这时候有一些破坏发生在节点上面。所以我们说关键点上的人是最重要的，一定要保护着它。一会推它，一会拉它，最后它顶不住了就掉下来了。就是这个梁掉下来了，梁上面是楼板，整个上一层就断开跌落到下面一层上了。每一层承担的荷载是平均计算的，我们不会计算一层要承担两层的荷载。平常工资不涨，劳动量×2，那就不干了，辞职了。这个楼层掉下来之后，下面的楼板就会继续掉下来，这就是一个连续性倒塌的过程。但是最主要的一点是什么呢？这个地方的连接断了之后，这个柱子非常长，大家都有这样的经验，家里面买面条要买挂面，又细又长，稍微一压就断了。你换一根筷子，它就压不断。这说明一个结构构建过长的情况下，它就不一定是强度控制的，它就屈服了。这时候这个柱子就很容易断，大家可以看到这个柱子就从这里断开了。每一层楼板这样不停地断，柱子又不停地断，这样的话这个结构就整体倒塌了。这个过程就是模拟9·11楼房倒塌的过程。你看了半天就是这层楼板一断，整个就噼噼啪啪全部下来了。
消防工程学有一点叫风险评估，这是比较新的，因为这行以前是保险公司、银行的人干的，你的大楼要去投保的时候，他们会计算。这一行慢慢转移到我们工程师来做了，为什么呢？因为银行、保险公司这些人数学很好，模型建得很好，但是他们不理解火灾发展的全过程。包括一个游泳池，他要买火灾险，你就问他为什么还要买火灾险，游泳池里面都是水，怎么会有火呢？他想了想就是，没火，就不用买火灾险了。包括工厂里面堆不同的材料，有堆棉花的，有堆其他材料的，保险的钱当然应该不一样，因为火灾荷载是不同的。所以很多风险评估已经转移到我们工程师身上来做了。如果大家有搞工程的，别灰心，我们可以做风险评估嘛，过两年也可以转行到投行里面做。
刚才讲了，一个是老百姓眼里的消防，第二个原来工程里面是这样搞消防，先跟规范，后来发现跟规范不行了，开始有新的消防工程学，各种各样的知识全部轰上去证明安全了。现在我们看一个实例，现代建筑中的消防安全是怎么现代的方法呢？我们看一个工程实例，这是香港的地铁站金钟车站。金钟站地下有4层，它是一个地铁的交汇处，以前是港岛线和荃湾线的交汇处。但是现在要新起几条新的地铁先，包括南港岛线，就是往海洋公园去的地铁线，还有沙中线，就是连接沙田和中环的地铁线，还有现存的港岛线和荃湾线，以前已经有两条线相交了，现在要拓展成四条线相交。以前已经有两条线相交了，正在使用，每天的客流量大概是12万人，把这个站封起来港岛基本就废了，所以不能影响任何使用功能。那么就在既有的4层下面加多两层，大家如果有机会去金钟站的时候看到交通依然是畅顺的，但是在下面有两层工人师傅正在施工。
这对于消防来说是怎么做的呢？这是现在的位置，新入口要比现在的稍微漂亮一点，我们通过分层的测序看看是怎么建的。这是地下一层，开始往下面分流进地铁。往下一层就有车站了。再下一层又有另一条线的车站。这些都是现在正在用的。往下这一层，从上面既有的两条地铁线要转到新加的两条线的换乘。下面还有一层，我们要往地底下再加3层，同时保证上面的人依然安全使用。施工过程中有很多消防安全我们今天不讲，我们只是讲新修好之后消防安全是怎么做的。
这个地铁站下面有很大的中庭，25米高，我们平常的住宅楼一般是3—3.2米高，25米高就相当于8层半，你在地下如果搭扶手电梯上去，地下可以装8层高的大楼。这个设计还是比较宏伟的，大家可能想象不到，但是修好之后去看看真的是比较宏伟的。在深圳地铁暂时看不到这种情况，因为深圳地铁全是按国家规范设计的，有的时候感觉很明显在深圳搭地铁，站台很小，上下班高峰的时候老堵。北京的情况已经展现出来了，北京挤地铁的时候，排队都走到地面上了，就是因为有些事大家懒得想30年以后是怎样的。香港政府虽然承受的压力比较大，但是他们还是愿意想30年以后的事。
我们看看这个25米高的中庭是怎么设计的。如果跟规范的话，防火分区、疏散楼梯，包括空间都要符合规范，那你就造得跟普通住宅楼基本一样了。我们公司是怎么做的呢？首先给他一个建议，这个建议就几个字，什么都不要，排烟系统也不要，自然抽烟也不要，防烟卷帘的设备也不要，总归给政府一个建议，什么都不要都可以搞得定。怎么证明什么都不要都安全呢？我们在地铁下面是有火的，我们就考虑这些火是由正常人拖着行李箱，以行李箱的火为主。香港有一条规定，你进地铁只能带30公斤的行李。30公斤的行李火灾就相当于2兆瓦的火灾烧180秒。2兆瓦的火灾就是一架小汽车，就是大家平常开的私家车，它烧起来就是2兆瓦的火个。2兆瓦的火烧180秒，包括火灾发展阶段，稳定燃烧阶段，最后熄灭阶段，其实已经是一个很保守的估计了。我们就做了一个模型，这种就是把地铁站下面大中庭的模型全部构建出来了。我们会烧一把火，我们总共有几个火的位置，我们看一下这个火烧起来的样子。因为这个空间是足够大的，它可以储存很多的烟气，我们就建议即使什么都不要都没有问题。所以我们第一个建议是什么都不用，足够安全了。
对于香港政府，你跟他说什么都不用，他也不敢什么都不用的。首先要考虑自然排烟，就是有一个窗口，关键的时候打开这个窗把烟气排出去。我们叫可持续发展，可持续发展就是不用能量，对于建筑来讲就是不用电，自然排烟就满足这个要求了，关键时候打开窗就行了。我们就应政府的要求做一下自然排烟，在顶上打一些天窗，但是这个天窗的面积是比较满足的，因为上面是交通最麻烦的地方，天窗的面积、大小和位置都是很敏感的。香港有一个不好的地方是有台风，但是香港很少水浸，深圳经常有水浸。台风是一样的，为什么一边有水浸，一边没有水浸呢？是因为有一帮工程师是很费心的，我们要研究台风来的时候开了几个窗，会不会对地铁车站有影响，那时候就不是影响你们家了，是从25米上面落水帘下去，水帘洞啊。会有什么影响呢？我们就考虑有台风来的时候，对这种自然排烟有什么影响。因为我们刚刚不开洞，现在开了洞，政府就要求火是不是可以大一点，烧的时间可以长一点。我们就把火延长，从180秒烧到600秒，6分钟足可以把一辆车烧成只剩铁架子。这时候行李从30公斤加重到67公斤了，这个也是香港政府这些人比较坏一点，他说最近很多人来香港买东西，拖着大包小包的，30公斤以后可能要改了，我们也就把这个要求考虑进去了。这时候也有一个火灾的模拟，火在这烧的情况下，上面会有天窗打开，这些烟就从天窗飘出去。这个火要烧600秒，烧到600秒就慢慢熄灭了。整个过程里面还是很安全的。大家可以看到不跟规范也有方法来证明是很安全的。
往下的过程是一样的，我只是简要地讲一讲，在火灾的整个分析里面是很复杂的，包括能见度、温度、放热值，包括烟雾的浓度，里面有毒气体会不会对人造成很严重的影响，这是一系列要分析的，我们今天就不花太多的时间讲这个。
第二个阶段很简单，开天窗也能做到安全。在香港审批也是这样的，政府是一个部门，消防最主要的审批也是穿制服的消防处，最后一关也是他们说了算。他们说开窗不如机械排烟可靠，到时候万一窗开不了怎么办。那好，既然上级主管部门提出来了，我们就把窗全部堵起来，就装排风扇。但是排风扇就比较麻烦了，因为25米高的地方相当于8层的楼房关在地底下，有火的时候抽烟，排风扇的尺寸就比较大一点。这是一个比较，人是这么高，排风扇要半人这么高。我们也设定了排风扇的位置，抽烟的时候不会受到台风的影响，抽出来的烟气不会影响到人。这下面也是一个模拟，结果就不看了，你的要求是越来越高，平常吃一包方便面就能吃饱了，今天把你拉出去8个凉菜，4个热菜，你一定可以吃饱的。
第三个阶段我们的解释是可以的，换成机械排烟更加安全了。但是中间的操作过程是通过一系列的模拟，这个模拟是综合了各方面的技术或者科学才能做出这个判断，不是拍脑袋拍出来的。
人员的疏散是很重要的，大家在跑的过程中，你平常跑跟火灾下面跑就不一样了。疏散是怎么考虑的？我们就把在地铁站台下满负荷的人，我们用模型的方法展示出来。一共有6层站台的人，上面四层是现在既有的，下面两层是新加的站台，在紧急情况下，在疏散的过程中这些人的速度是怎么界定的？比如有爸爸，有妈妈，他要带着一家人跑的时候，一定是爸爸站在这里把家人集合起来，再领着大家一起疏散。每个人在紧急情况下的社会角色是不同的。也有一些人是车站管理人员，他听到警报的第一反应不是跑，而是按下紧急按钮，把危险的设备先停掉。每个人在火灾场下的首要反应是不一样的。还有一个是什么呢？我们听到警报的反应也是不同的，比如现在响铃，你开始不知道怎么响铃，小学生可能觉得下课了，图书馆还有下课，觉得很好笑。不过你发现不对，图书馆没事不会响铃的，再探头看看外面，图书馆那边的人在沿着楼梯哗啦啦地跑，你就跟隔壁的师傅说，火灾疏散，赶紧跑。中间谈话的过程中发展了大概1分钟，经过1分钟之后你才作出了要疏散的决定。这就是预准备的时间，这个预准备的时间，在每一个不同建筑里是不一样的。你在家里面住，半夜发生火灾，起码得穿一个可以跑出去的衣服。在平常工作的地方站起来“身手钥钱”，每次预准备的时间是不一样的。这个疏散过程中我们也考虑了这些过程。
最后进入最后一部分，这些都是建筑，这是埃及的，这是中国的。大家可以看到，人类从砖石文明到土木文明，我们走了五六千年，但是我们经过五六千年的时间才从砖石文明进步到混凝土文明。大概是18世纪，1750年左右，意大利人发明了水泥。混凝土是在19世纪，1850年以后得到广泛应用。在混凝土的文明里面我们待了大概100年左右，钢结构就出现了，年，最早是用在打仗，美军迅速抢修过河桥梁。在混凝土文明里面我们待了100年左右就进入到钢结构，从钢结构广泛应用到现在不超过100年，但是我们发现已经开始有新的进步了，网膜结构。深圳有很多膜结构，钢结构之余有不锈钢结构，虽然贵，但是省维护费用。大家可以看这个钢结构的屋顶已经锈迹斑斑了。政府投了钱不到20年，每年要维护，看上去感觉还很不好。但如果用钢结构就能够有效地避免这种情况。还有碳纤维结构，最早是用在航天飞机上的，现在也用在土木工程里面。不到100年的时间又开始转型了，从钢结构到这些结构。往下又会怎么样呢？消防安全在这些新的结构里面又将扮演什么样的角色呢？
我们不谈消防，谈一个中国人永远铭记在心里的记忆，1976年唐山大地震，那时候我还没有出生。唐山大地震把整个唐山都毁了，那时候我们没有接受国际上的援助，我们是靠自己一点点把唐山建立起来。这是震后的现场照片，这是2006年同一个角度拍摄照片。大家可以看到1976年到2006年，30年不到，一个新城市就建立起来了。但是在新城市的背后，我们从技术的角度上看，从1976年到2006年，中国用30年的时间做了自己的抗震规范，从世界上比较落后的一个国家做成现在前三把交椅，除了日本、美国，中国的抗震规范是最安全的。但是我们做了很多实验研究和科学研究，它是要基于一定的科学和技术的基础上做成世界上最安全之一，最先进的安全规范。
说回建筑的消防安全规范，我刚才说中国是博采众家之长，把浑身上下全部绑起来。在下一个30年里我们会不会克服这样的问题？跟地震一样做出一个巨大的调整，或者比较迅速的调整，让我们中国的建筑更加有特色呢？这就是我们经常问，市场或者业主准备好了吗？当然准备好了。如果你告诉业主说，我可以让你的建筑更加宏伟、美丽一点，但同样保证你非常高的消防安全性，他当然会同意。你跟他说不用涂防火涂料，我证明这个结构烧3个小时都是不倒的，你不但省了涂料的钱，还省了以后20年，50年维护费用的钱，他能不同意吗？业主和市场当然会接受的。现在的问题是我们现在准备好了吗？包括三种人，一个是工程师，我们是不是具备这样的技术，二是大众是不是已经了解了这个概念，三是主观审批部门是不是从以前把全身捆起来的规范里面走出来，这就是我们经常问的问题。
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