城市大型建筑的运营现状、安全问题及对策

　　导读：随着城市化进程的加剧，城市公共安全问题日趋复杂，而大型公共建筑人流密集，是城市较为复杂的区域，也是发生公共安全问题的敏感地带，因此，保证大型公共建筑的安全运营是城市管理的关键任务之一。在我国相关政策法规的引领下，只有加强风险管理意识，不断健全城市管理标准体制，在风险评估、预防控制、监测预警、应急处置等关键技术持续创新，提升公共安全突发事件的预防、准备和应对的能力，才能确保大型公共建筑的安全运营，避免公共安全突发事件发生。

　　城市是现代经济社会活动中最集中、最活跃的核心地带，是现代社会人们生活和生产的主要场所。随着城市化步伐的加快，城市人口大幅度增加，城市规模快速增长，城市公共安全面临空前的挑战。城市公共安全问题涉及范围广泛，从2001年"9?11"世贸中心恐怖事件、2003年全球"非典"肆虐、2008年中国四川省汶川县发生8.0级大地震，到2014年"马航370失联事件"、2015年元旦前夕上海"外滩踩踏事件",公共安全问题不断升级，造成了大量生命、财产损失以及严重的社会负面影响。各类事故的升级对城市预防公共安全事件及应付突发事件的能力提出了新的要求，尤其是对于大型公共建筑，如城市的交通枢纽、商业中心、人群高度聚集的场所、特大型建筑物、建筑群等，在公共安全的内涵、管理上所表现出来的复杂程度往往明显高于城市的其他区域，城市复杂建筑物、复杂区域一旦出现公共安全问题，后果和影响往往难以弥补。本文聚焦城市管理的热门话题，谈谈对城市大型建筑安全运营问题的几点思考。

　　一、城市大型建筑的运营现状

　　我国建筑业长期存在重建设、轻运营维护的弊端，城市建筑物在长期运营过程中累积了诸多安全隐患，致使其安全运营事故频发，引起巨大的生命和财产损失，其中尤以受地下工程施工影响、围护结构高空坠落最为常见，已严重危害到广大居民的生命和财产安全。

　　从"九五"期间，我国开始重视建设工程安全问题，以城乡居民住宅工程、特种工程、城乡建设为重点，解决建筑设计、产品开发、工程施工和管理中的关键技术难题，研究超高、大跨度建筑、城市地下空间和水下工程、隧洞工程等特种工程的设计方法、结构和施工技术。随着各类城市公共安全事故的升级，国务院以及上海市政府都将城市公共安全作为重点发展领域予以关注，对城市预防公共安全事件及应付突发事件的能力提出了新的要求。"十一五"期间，国家科技支撑计划不断加大对公共安全领域的支持力度，重点开展重大工程活动与自然环境相互作用及诱变灾害的机理、预测和防治研究。"十一五"科学技术发展规划中就公共安全领域确定"国家公共安全应急技术保障工程"为重点项目，提出研究城市灾害和工程事故类别及其应急救援措施和快速反应的指挥与装备，提高城市生命线工程和地下空间的抗灾能力。"十二五"期间制订了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和《国家"十二五"科学和技术发展规划》，围绕社会安全等多个领域的重大科技需求，加强基础理论研究和技术攻关，力争实现突发事件预防控制、监测预警、应急处置等关键技术的持续创新，形成公共安全核心技术与装备的自主研发与工程技术能力，大幅度提升公共安全科技支撑突发事件的预防、准备和应对的能力。此外，《城乡建设防灾减灾"十二五"规划》提出了防灾减灾工作的主要任务和保障措施，是各级住房和城乡建设主管部门履行公共服务职能、制定防灾减灾政策、安排防灾减灾工作的依据，指导公共安全领域基础研究、技术研发、集成示范、成果转化和产业培育，重点解决公共安全领域的共性关键科学技术问题，形成公共安全综合保障与应急处置关键环节的核心技术，构建多学科交叉的公共安全信息共享平台。

　　综上所述，"九五"期间国家将建设工程提到重点发展领域，"十五"以来逐步开展了工程安全的机理、预测、防治、应急等各个方面的研究，工程安全首次作为战略任务被列入发展规划；"十一五"将公共安全提升到新的高度，建设行业针对城市生命线、地下空间等重点工程的安全防灾进行了广泛深入的研究。"十二五"更是聚焦公共安全等多个领域的关键问题，强调突发事件预防控制、监测预警、应急处置等关键技术的持续创新，提升公共安全科技支撑突发事件的预防、准备和应对的能力。

　　虽然城市建筑运营阶段的安全风险已逐渐成为关注的焦点，但重大安全运营事故仍频繁发生，折射出我国城市建筑的安全运营保障技术落后、安全运营控制与预警响应方法和手段欠缺，不利于现代化城市健康运行和可持续发展的需要。城市大型建筑运营安全风险评价与控制研究是十分困难和复杂的课题，与城市的经济发展水平直接相关，我国近几年来的高速发展对城市大型建筑安全运营公共安全造成了很大的压力。如何提升城市建筑安全运营风险的评估、监测、预警、应急响应及安全保障水平显得越来越重要，只有通过高效的信息化监测、预警和应急响应风险管理体系，才能最大限度地降低大型建筑安全运营风险，减少经济损失、人员伤亡，切实降低社会负面影响。

　　二、城市大型建筑安全运营问题原因分析

　　城市大型建筑运营安全问题与人民社会生活息息相关，它以大型公共建筑为载体，涉及范围之广、影响程度之深、牵涉因素之多、突发能力之大，任何其它社会经济问题均无法与之相比。

　　（一）城市大型建筑运营安全问题的特点

　　第一、大型建筑安全运营事故往往损失巨大、修复难度高、恢复期长，可能带来严重的人员伤亡、财产损失、社会与经济次序的破坏以及生产系统紊乱等后果。大型建筑空间的集中性、人口密度的集中性和经济的密集性决定了运营突发事件损失巨大的特点。一般城市建筑发生突发事件时，影响范围小，其功能的基本恢复需要一个月以上，而对于大型公共建筑，一次突发灾害可能影响整座城市的正常运行，恢复难度高，代价巨大。

　　第二、大型建筑安全运营风险种类多样，原因复杂，包括建筑自身因素、外界环境干扰、人为因素等等。其中，由于城市灾害的多样性，使得城市大型建筑所受灾害复杂，包括受地震、风灾、海啸、洪灾、地质灾害的威胁等。多种原因共同作用导致的运营风险往往难以控制。

　　第三、大型建筑安全运营风险连锁性强，影响面广。一方面，由于大型建筑依托城市功能网才能正常运行，城市功能网的整体性强，当一种功能失效时，常波及建筑中其他系统的功能；另一方面，大型建筑的灾害链发生明显，一种灾害常诱发一连串的灾害，如1995年神户地震，由大型建筑的电力系统短路发生的火花引爆煤气管网，导致煤气泄漏，最终造成巨大的火灾。

　　第四、大型建筑风险防范难度大。由于城市大型建筑不仅基础设施等物理功能网复杂，而且组织结构也复杂，在防灾减灾措施或法律法规执行的程度很难保证达到统一标准，其中有些灾害是由于操作不当、人为造成的，无法实现风险的前期预测和主动控制。

　　（二）城市大型建筑安全运营风险的原因

　　1.建筑自身素质

　　所谓的建筑素质是指构成建筑的结构、设施设备、系统等等组成建筑实体的软硬件条件。建筑自身素质是影响城市公共安全的因素之一，而且某种程度上代表城市建筑抵御公共安全问题的一种能力。影响建筑素质的主要因素包括建筑的设计合理性（空间设计、结构设计、防火设计、抗震设计等等）、施工质量、工程结构耐久性、设施设备条件（建筑内部给水系统、燃气及热水供应工程、建筑消防给水、建筑通风及高层建筑防排烟工程、供热工程、空气调节工程、电气照明及设备安装、检测与控制仪表）、系统（管理体系、预警应急防范措施等软件配备）等。

　　由于建设期施工质量不合格造成的建筑在运营期发生公共安全事件的案例数不胜数。1995年6月29日韩国首都首尔市三丰百货大楼突然发生坍塌事故，造成501人死亡，910人受伤。事故原因调查表明，三丰事件的根本原因在于偷工减料：混凝土质量差；浇注立柱的沙子是从海滩运回的，因含有盐份致使钢筋腐蚀；楼顶混凝土预制板的厚度比当初设计的厚度大25厘米，造成大厦楼顶不堪重负。

　　运营期的建筑改造也会影响建筑结构的安全。住宅拆改是一个十分严重的社会问题，如原设计无地下室改出来一个地下室，原来基础变成了挡土墙，原来埋在地下的给排水管道暴露于外；原来符合抗震的建筑，由于增加了地下室，拆改了墙，可能不符合抗震设计要求。原来墙被拆掉、被凿洞、被位移，楼下拆墙，楼上有的墙就等于作用在板上，有的开大门窗洞口，横墙嵌入暖气片，厨房、卫生间排气道缩小嵌入横墙内造成横墙断开。这就给建筑物的耐久性和特殊荷载带来潜在的危害，家庭装修往往其荷载都比原设计超载，这种不利情况的组合加剧了安全问题的几率。例如，衡阳大厦"11?3"火灾事故中，大楼在救火过程中倒塌，致使20名消防官兵牺牲，很大程度上也是由于开发商擅自改变设计，并采用不合格材料。

　　2.外界环境影响

　　影响城市建筑公共安全的另一个因素就是外界干扰，包括各种自然灾害、人为灾害、生命线工程灾害，如火灾、风灾，水灾（包括城市型水灾、洪灾等）、地震等，人为灾害如恐怖袭击，以及供水、供气、供电、通信系统不作为的生命线工程灾害等。

　　3.时间效应

　　对于城市建筑而言，建筑运营期远远长于建设期，长达数十年、上百年。随着时间效应的增加，建筑结构自身素质渐渐下降，在经历过数次外界干扰后，发生公共安全问题的概率会越来越高。例如，国家规范明确要求各省地市按抗震区划图进行抗震设防，同时提出未抗震设防之前的建筑加固问题，有关地市1994年开始抗震设防，但由于认识和财政资金方面存在问题，抗震加固几乎没有进行。在2008年发生"汶川地震"之后，暴露了我国抗震规范相关规定已不满足建筑实际抗震要求，尤其是1990年代以前建造的建筑抵御外界灾害的能力弱，是城市建筑中最脆弱的一环。

　　建筑耐久性下降导致安全问题也是运营期常见的案例。例如由于材料开裂、木结构腐朽等原因，建筑承载能力会不断减弱，特别是在环境污染严重的城市里，这一趋势更快更严重。建筑结构老化容易在一些不利荷载作用下发生突然破坏并造成灾害。

　　三、城市大型建筑保障安全运营对策

　　根据我国的政策需求和城市大型公共建筑安全运营的特点，安全运营风险问题一方面需要站在战略的高度进行宏观的研究和判断，以确定管理机制、政策、力量配置、资源储备等多方面的宏观决策；另一方面，公共建筑安全问题又是具体的，是由大量琐碎的日常管理缺位、硬件老化、矛盾冲突等"隐患"与"缺陷"导致的具体事件表现。建筑运营安全的宏观分析力求对城市公共安全的整体形势、中长期发展走向、重大城市公共安全事件的显现特点与规律、国家有关城市公共安全的法规与政策体系建设、各级政府层面的应对策略与力量配置等重大问题做出科学和客观的判断与建议。微观分析则是针对具体的建筑运营安全隐患排查、风险分析、异常判断、预防与预警、应急处置、善后处理等展开有深度的研究，力求分门别类地提出对具体风险事件管理的行动建议。大型公共建筑安全运营问题的宏观与微观研究相互间有着极强的关联与支撑作用，缺一不可。

　　对于城市大型建筑运营安全风险管理而言，风险控制策略在很大程度上体现于日常管理架构、法规制度、日常管理实践，以及对重大公共安全事件的应对预案之中。

　　因此，在对建筑物安全运营风险做出评估之后，如何抓住各类风险事件的防控关键因素做出合理的统筹部署，成为了城市大型建筑公共安全风险控制的关键问题。针对城市大型建筑运营安全问题给出以下建议：

　　（一）强化风险评估技术创新和集成应用，系统评估运营安全风险

　　高效的风险识别和风险评估技术是城市大型建筑安全运营风险管理的基础和保障。建筑物安全运营风险评估和管理是一个动态的过程，为了有效防范、化解和处置社会稳定风险，在建筑物运营过程中，需要根据建筑物运营的实际情况，对建筑物进行动态监测，更新识别的主要风险因素，评判风险等级，为优化完善风险防范、化解和处置措施提供基础。建筑物安全运营风险控制需要从风险的识别和评估开始，根据建筑物功能特性、外界环境变迁、突发事件等动态变化，形成具有持续性、动态性的预控、预警、应急救援为一体的动态风险控制机制。准确识别风险是成功进行风险评估的基础。风险识别是一个系统、持续的过程，应尽可能详尽地占有和分析项目信息，包括项目方案、项目所在区域的环境资料、类似项目的管理经验和教训、已有的风险管理数据和模板等。通过对上述信息的整理和分析，可以有效识别出影响建筑安全运营的潜在风险。

　　只有通过运行数据的实时监测，建立基于信息共享、协调控制、技术集成等于一体的城市建筑安全运营风险评估体系，对大型建筑各类运营安全关键技术和管理技术进行梳理和分类，集成应用大型建筑安全运营风险性状跟踪、监控、预警、应急等专项技术，才能提高建筑安全运营风险的识别和评估技术水平，实现安全运营风险的系统评估，从而提升风险跟踪监测与预警能力和应急管理水平，缩短预警和应急联动控制反应时间。

　　（二）完善城市监测预警和应急管理体制，明确风险主动控制措施

　　应急管理是指对于已经发生的灾害或突发事件，根据事先制定的应急预案，采取应急行动，控制或者消灭正在发生的灾害或突发事件，减轻灾害危害，保障系统的运营，保护人民生命和财产安全，一般包括灾前的减灾、防备、预报、预警和应急，灾后的应急、恢复与重建。应急预案的具体组成包括准备程序、基本应急程序和特殊应急程序等内容，具体体现在如下若干方面：（1）对灾害或突发事件、事故的辨识与评价，确定响应的应急启动机制及应急管理等级；（2）对人力、物质和工具等资源的管理、确认和准备；（3）指导建立现场内外合理、科学、高效的应急组织实施体系；（4）涉及应急行动开展的程序及战术；（5）制定训练及演习计划；（6）针对特殊灾害制定的专项应急计划；（7）制定灾后的现场评估、整理与恢复措施等。

　　以数据监测预警为基础的主动控制措施是改善城市大型建筑运营安全问题的关键技术之一。建立监测预警和应急管理体制需要考虑多灾种可能性及紧急事件的复杂性（风灾、水灾、火灾、地震灾害、恐怖袭击），以及报警层次多（紧急事件报警、灾害发生报警、小中大灾报警）等原因，须对各种报警信息进行分类与分级，以便准确地启动各种联动模式（火灾联动、区段联动、灾间联动等）与各级应急预案。由于建筑通常有多个运营管理主体的客观存在，预案启动须考虑到灾害的影响面，即集中救灾力量至灾害发生面，同时兼顾可能的蔓延面或影响面。

　　健全的应急管理体制能够最大程度弱化突发事件带来的后果。一旦发生风险预警后，由监控信息管理机构首先接受报警信息，立即通知应急管理中心和灾害现场监测指挥机构在最短事件内确定灾情，并赶往灾害现场，应急中心根据反馈信息启动应急预案，开展应急指挥与调度，并保持与现场应急救援联系，对现场实施必要的管制，同时将相关信息向上级主管部门和相关人员发布，从支持保障机构调动应急所需的人员、技术支持和物质投入到灾害现场救援工作，信息管理机构则同步为其它各机构提供信息服务，实现统一管理，分工协作，确保应急救援的快速、高效和有序。

　　（三）探索BIM技术和数字化管控技术应用，构建公共安全信息平台
　　
　　BIM技术应用的意义是使建筑信息在规划、设计、建造和运营、维护各阶段各参与方中充分共享和无损传递，为建筑全寿命周期的管理决策提供可靠依据。借助BIM技术和数字化管控技术构建基于数字技术的公共建筑安全运营管理系统，与大数据、物联网相结合，形成公共安全信息平台，从而实现对大型公共建筑的智慧运维和管理，包括设施空间实时状态管理、实时构件健康监测信息反馈以及智能化运维预警。目前，有效的公共安全信息平台应包括以下几点功能：

　　1.公共安全信息平台必须实现各类灾害报警事件集中处理，历史事件管理及查询；预先设定各类事件联动接口，并记录所有枢纽运行紧急事件及处理过程。

　　2.通过公共安全信息平台实现对事件进行联动处理，用户可定义报警事件的级别、报警联动流程、报警事件处理流程、报警显示与提示信息等；当重要报警发生时，实现集中显示、报警定位、报警统一处理。

　　3.当有紧急事件发生时，按照预案规则，进行联动处理。根据相应设置及提示，引导操作人员的决定，并记录所有工作过程；可通过电子地图显示各类监测预警系统布置情况，自动记录各类事件，可在电子地图上直接进行相关操作，如在某区域发布广播。目前，上海浦东国际机场T1航站楼的钢结构、屋面及幕墙等复杂系统率先应用基于BIM的运营管理系统，对建筑内各类复杂系统的运维计划进行智能化预警，确保人流密集的公共建筑的设施安全。

　　综上，随着我国近几年来的高速发展带动了城市化的进程，为我国城市管理带来了诸多前进中的问题和巨大的压力。如何进行城市大型建筑公共安全风险评价与控制，逐渐变成十分困难和复杂的课题，在建筑安全运营领域尚待完善的研究内容还很多，特别是如何将微观分析手段与宏观评价更为顺畅地衔接起来，进一步提高公共安全风险评价的客观性和应急管理的有效性，还有待后续工作加以推进。