Vụ khủng bố tại Trung tâm Thương mại Thế giới WTC (hay còn gọi là Tòa Tháp đôi) tại New York vào ngày 11/9/2001 được coi là sự kiện tồi tệ nhất trong lịch sử nước Mỹ. Đây cũng xem là vụ sơ tán tòa nhà cao tầng lớn nhất trong thời hiện đại và những trải nghiệm kinh hoàng của hàng nghìn người sống sót thoát khỏi thảm kịch này đã tác động đáng kể đến các quy định và tiêu chuẩn xây dựng tòa nhà.

Sau vụ tấn công, cuộc điều tra liên bang về việc sơ tán tại Trung tâm Thương mại Thế giới đã đưa tới những thay đổi trong quy định xây dựng tòa nhà cao tầng nhằm mục đích đảm bảo việc sơ tán an toàn hơn. Một trong những thay đổi này chính là cách chúng ta suy nghĩ về việc sử dụng thang máy trong trường hợp khẩn cấp.

Hai tòa tháp tại Trung tâm Thương mại Thế giới bốc cháy sau khi bị máy bay tấn công

70% người sơ tán gặp phải tình trạng chen chúc trên cầu thang

Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST), khi máy bay tấn công vào sáng ngày 11/9/2021, số người trong Tòa tháp đôi chỉ chiếm chưa đầy một nửa sức chứa, với khoảng gần 9.000 người trong mỗi tòa tháp. Nhiều người làm việc ở tòa nhà vẫn chưa đến, một phần vì cuộc bầu cử Thị trưởng New York dự kiến diễn ra vào ngày hôm đó.

Người ta cho rằng, nếu các cuộc tấn công xảy ra muộn hơn, khi số lượng người trong mỗi tòa tháp tăng lên gần 20.000 người thì số người tử vong có thể sẽ cao hơn đáng kể. Có thể lên đến 14.000 người – nhiều người trong số đó có thể tử vong do tình trạng quá tải ở các cầu thang của tòa tháp, nơi các chuyên gia an toàn ước tính rằng sẽ phải mất 4 giờ để toàn bộ người dân thoát ra ngoài, lâu hơn rất nhiều so với thời gian các tòa nhà sụp đổ.

Một cuộc điều tra của chính phủ Mỹ cho thấy 70% người sơ tán gặp phải tình trạng chen chúc trên cầu thang. Ngoài ra, người sơ tán còn gặp phải các vấn đề khác bao gồm ánh sáng kém không biết phải đi hướng nào trong khi đường đi thì bị tắc nghẽn do người khuyết tật và gặp vấn đề về di chuyển.

Một trong những cầu thang thoát hiểm ở tòa tháp WTC 1 được chụp trong cuộc sơ tán vào ngày 11/9/2001.

Ít cầu thang bộ và thiết kế quá hẹp

Hai tòa tháp đôi tại Trung tâm Thương mại Thế giới cao 110 tầng, được khởi công vào năm 1966 và khánh thành năm 1973 với thiết kế cầu thang và thang máy nằm ở lõi trung tâm tòa nhà. Vào năm 1968, thành phố New York đã ban hành một quy định xây dựng mới, cho phép giảm đáng kể khả năng thoát hiểm so với quy định trước đó từ năm 1938.

Chính vì thế, thay vì 6 cầu thang bộ thoát hiểm như quy định trước đó, thiết kế của hai tòa tháp có cấu tạo gồm ba cầu thang bộ chạy dọc theo chiều cao của tòa nhà được dán nhãn đơn giản A, B và C.

Tuy nhiên, các thang thoát hiểm không liên tục đi xuống, tại một số tầng sẽ có các hành lang chuyển hướng. Trong số thang bộ có một cầu thang rộng 56 inch (tương đương với 142,2 cm) và hai cầu thang rộng 44 inch (tương đương với 112 cm).

Một phần cầu thang bộ còn sót lại của Trung tâm Thương mại Thế giới. Ảnh chụp năm 2006.

Sơ đồ mô phỏng trục thang bộ tại Trung tâm Thương mại Thế giới

Tại các tòa nhà văn phòng cao tầng tại nước Mỹ, yêu cầu về chiều rộng cầu thang tối thiểu là 44 inch (112 cm) trong nhiều thập kỷ, dựa trên giả định chiều rộng vai trung bình của một người là 22 inch (55 cm). Vì vậy, với hai người đi song song, cầu thang rộng 112 cm trở thành chiều rộng tối thiểu bắt buộc.

Tuy nhiên, cầu thang chỉ rộng 112 cm chính là một trong những nguyên nhân dẫn tới tình trạng tắc nghẽn trong quá trình sơ tán vụ khủng bố 11/9. Một phần do người dân sơ tán là người khuyết tật, di chuyển chậm và ảnh hưởng từ dòng người ngược chiều là lính cứu hỏa di chuyển bằng cầu thang bộ để thực hiện công tác cứu hộ và chữa cháy. Trong một số trường hợp, nạn nhân còn phải tìm hướng di chuyển sang cầu thang khác để thoát ra khỏi tòa nhà nhanh hơn.

Chiều rộng của cầu thang quá hẹp cũng gây khó khăn cho lính cứu hỏa phải mang trên vai hơn 20kg thiết bị và leo lên cầu thang ở tòa nhà chọc trời. Điều này đồng nghĩa với việc, họ không chỉ đối mặt với kiệt sức mà còn phải chen qua dòng người đang chạy hoảng loạn. Việc phải quay sang một bên để nhường đường cho nhau đồng nghĩa với việc cả hai nhóm, lính cứu hỏa và nạn nhân, đều bị chậm lại đáng kể.

Trong báo cáo cuối cùng về sự sụp đổ của hai tòa tháp: Tháp Bắc (WTC 1) và Tháp Nam (WTC 2), NIST cho biết khoảng 1.000 người gặp khó khăn khi sử dụng cầu thang do các lý do như khuyết tật, béo phì, mang thai và tuổi tác.

Bên cạnh đó, NIST cũng cho biết tại Trung tâm Thương mại Thế giới chỉ có một thang máy trong mỗi tòa nhà có thể sử dụng được trong trường hợp khẩn cấp. Điều này buộc các lính cứu hỏa phải vượt qua những bậc thang chật hẹp, mang theo toàn bộ trang thiết bị, để tiếp cận những người bị thương và mắc kẹt.

Hai tòa tháp tại Trung tâm Thương mại Thế giới đổ sập

Các bức tường thạch cao chịu lực kém

Vào thời điểm thiết kế và xây dựng các tòa tháp tại Trung tâm Thương mại Thế giới, không có quy định rõ ràng về mức độ chịu lực tối thiểu dành cho các phương tiện thoát hiểm (cầu thang và hố thang máy), trong khi đây đều là những kết cấu đóng vai trò quan trọng trong an toàn công trình. Và trong trường hợp của các tòa tháp WTC, lõi tòa nhà được xây dựng bằng vách ngăn thạch cao chống cháy 2 giờ với khả năng chịu lực rất thấp.

Kết quả là, khi vụ tấn công xảy ra, nhiên liệu máy bay kết hợp với nội thất của tòa nhà đã bốc cháy dữ dội. Thảm kịch không chỉ dừng lại ở khu vực văn phòng mà còn phá hủy các bức tường thạch cao bao quanh mỗi cầu thang.

Mặc dù chúng có khả năng chống cháy một mức độ nhất định khi được thi công với các thanh kim loại giữa các tấm, nhưng so với tường bê tông, khả năng chịu lực ngang của chúng rất yếu. Vào ngày 11/9/2001, khi bị máy bay và mảnh vỡ của tòa nhà tác động, những tấm thạch cao ở khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp đã vỡ vụn.

Hậu quả là, tất cả các lối thoát cho những người đang ở phía trên tầng bị tấn công của WTC 1, bao gồm hàng trăm người tương đối khỏe mạnh, đã bị đánh sập trong tích tắc. Không còn lối thoát, họ thiệt mạng khi tòa tháp sụp đổ.

Theo NIST, nếu có quy định về mức độ chịu lực tối thiểu để đáp ứng các yêu cầu thông thường về an toàn của tòa nhà và phòng cháy, thì mức độ hư hỏng của cầu thang, đặc biệt là ở các tầng bị tấn công, có thể ít nghiêm trọng hơn.

16% số người sống sót nhờ sử dụng thang máy tại tòa WTC 2

Khu phức hợp Trung tâm Thương mại Thế giới chứa hơn 240 thang máy, với 99 thang máy phục vụ các tầng trên mặt đất trong mỗi tòa tháp chính và thêm 7 thang máy chủ yếu phục vụ các tầng hầm ngầm. Tính riêng tại hai tòa tháp đôi WTC 1 và WTC 2 có tổng 198 thang máy. Trong các tòa tháp, thang máy được bố trí để phục vụ tòa nhà theo ba phần được phân chia bởi các thiên sảnh, nơi phân phối hành khách giữa các thang máy siêu tốc và thang máy nội bộ (thang máy phục vụ theo khối tầng).

Sơ đồ thang máy và hành lang tại Trung tâm Thương mại Thế giới cũ

Theo ước tính của NIST, vào lúc 8:48:30 sáng ngày 11/9/2001 có khoảng 8.900 ± 750 người ở WTC 1 và có khoảng 8.540 ± 920 người bên trong WTC 2. NIST cũng ước tính rằng trong số 17.400 ± 1.180 người cư trú bên trong WTC 1 và WTC 2 lúc 8:48:30 sáng, có khoảng 2.146 đến 2.163 người thiệt mạng.

Toàn cảnh vụ khủng bố ngày 11/9/2001 tại Trung tâm Thương mại Thế giới, Mỹ

Vào lúc 8:46 sáng ngày 11/9/2001, máy bay 11 của American Airlines (AA 11) đâm vào tòa WTC 1, nó đã phá hủy mọi thứ trên đường đi khi xuyên qua các tầng từ 93 đến 99. Nhiên liệu máy bay và các vật liệu trong tòa nhà bắt lửa, tạo thành một đám cháy lớn.

Kết quả là tất cả các lối thoát – cụ thể là ba cầu thang bộ, từ tầng 91 trở lên đều không thể sử dụng được. Không có lối thoát, hàng trăm người phía bên trên điểm va chạm đã thiệt mạng khi tòa tháp bị sập.

Trong khoảng 16 phút sau đó, WTC 2 bị máy bay United Airlines 175 (UA 175) tấn công và va chạm từ tầng 77 đến tầng 85, chỉ còn lại một cầu thang cho người di tản ở trên tầng 78. Số người tử vong ở tòa WTC 1 cao hơn gấp đôi so với WTC 2, chủ yếu là do những người ở WTC 2 đã sử dụng khoảng thời gian 16 phút giữa hai vụ tấn công vào WTC 1 và WTC 2 để bắt đầu di tản.

Theo báo cáo của NIST, hơn 90% người sống sót tại WTC 2 đã bắt đầu di tản trước khi tòa nhà bị tấn công. Khoảng 75% những người ở trên tầng 78 (tầng thấp nhất bị máy bay đâm) đã xuống dưới khu vực bị tấn công trước khi máy bay đâm vào WTC 2. Hơn 40% số người sống sót đã rời khỏi WTC 2 trước 9:02:59 sáng (thời điểm máy bay United Airlines 175 đâm vào WTC 2).

Đáng chú ý, các quy định về xây dựng trước đây tại Mỹ không đưa ra yêu cầu sử dụng thang máy chống cháy cho việc tiếp cận khẩn cấp của lực lượng cứu hộ hay như một phương thức thứ hai (sau cầu thang bộ) để hỗ trợ sơ tán toàn bộ cư dân trong trường hợp khẩn cấp.

Tuy nhiên, trong trường hợp ngày 11/9/2001, 16% những người thoát ra khỏi tòa WTC 2 đã sử dụng thang máy để sơ tán trong vòng 16 phút giữa hai lần va chạm. Các nhà nghiên cứu cũng đã mô phỏng một vụ tấn công giả định không có thang máy và xác định rằng việc sử dụng thang máy đã cứu khoảng 3.000 người chỉ riêng ở tháp WTC 2. Con số này tương đương với tổng số người thiệt mạng trong vụ tấn công 11/9.

Trong báo cáo cuối cùng về thảm họa tại Trung tâm Thương mại Thế giới, NIST đã đưa ra khuyến nghị lắp đặt thang máy chống cháy và chịu lực cao trong các tòa nhà cao tầng nhằm cung cấp lối tiếp cận nhanh chóng cho lực lượng cứu hộ và tối ưu hóa hoạt động sơ tán cho những người di chuyển khó khăn. Đối với các tòa nhà cao tầng, việc lắp đặt các loại thang máy này cho cư dân cũng cần được cân nhắc.

NIST cũng cho rằng, lực lượng cứu hộ khi phải leo lên nhiều tầng (ví dụ: 20 tầng trở lên) sẽ khiến việc thực hiện các hoạt động chữa cháy và cứu hộ sẽ trở nên khó khăn hơn trong trường hợp không có sự hỗ trợ của thang máy.

Sự kiện bi thương tại Trung tâm Thương mại Thế giới không chỉ tác động mạnh mẽ đến thế giới về mặt chính trị an ninh mà còn để lại những bài học xương máu trong lĩnh vực xây dựng, đặc biệt là công tác thiết kế các tòa nhà cao tầng. Một trong những thay đổi quan trọng nhất là cách nhìn nhận về vai trò của thang máy trong trường hợp sơ tán khẩn cấp.

Trường hợp khẩn cấp: Hãy sử dụng thang máy