摩天樓的火災(zāi)與防范

王銘珍

隨著建材工業(yè)的發(fā)展，各國(guó)的建筑業(yè)興旺發(fā)達(dá)起來(lái)，其中一個(gè)重要標(biāo)志，就是高層和超高層建筑的大量出現(xiàn)。

按照消防術(shù)語(yǔ)，高度在24～100米的建筑為高層建筑；高度超過(guò)100米，或樓層在40層以上的建筑為超高層建筑。

目前，世界上最高的建筑是阿聯(lián)酋迪拜塔，高700米。我國(guó)高層建筑有10萬(wàn)多棟；最高的建筑是上海環(huán)球金融中心，高632米。香港特區(qū)的最高建筑為中銀大廈，高370米，有75層。北京最高的建筑是國(guó)貿(mào)三期，高330米。北京現(xiàn)有高層建筑8000余棟，其中高度超過(guò)100米的多達(dá)60余棟。

中國(guó)有兩句古語(yǔ)，叫“高瞻遠(yuǎn)矚”，“高屋建瓴”，意思是站在高處可以看得更遠(yuǎn)。

是不是住的樓層越高越好呢?也不一定。

高樓失火不鮮見(jiàn)

20世紀(jì)70年代曾經(jīng)有部轟動(dòng)一時(shí)的經(jīng)典災(zāi)難片《火燒摩天樓》，這是全球第一部以摩天樓火災(zāi)為題材的巨制。一幢位于美國(guó)舊金山市中心的摩天大樓頂樓內(nèi)，正舉行落成典禮。因電線短路，下層突然冒出熊熊烈火，不久漸漸蔓延到頂樓，所有賓客被圍困。一些人被熱浪拋出窗戶，另有一些人不堪火烤跳樓解脫。據(jù)說(shuō)該片公映后曾一度引起大眾對(duì)高樓防火安全的關(guān)注。

最近幾年，高層和超高層建筑火災(zāi)在世界各地屢見(jiàn)不鮮。盡管這些建筑一般都配備了較先進(jìn)的消防設(shè)施，可一旦起火，人們往往還是措手不及。

國(guó)外超高層建筑發(fā)展較早，距今已有60多年之歷史，其中以美國(guó)為最早，建成的超高層建筑也最多，相應(yīng)的，美國(guó)的超高層建筑火災(zāi)也較多。

1980年2月10日，美國(guó)30層高的希爾頓飯店發(fā)生火災(zāi)，死亡8人，650人受傷。1980年6月23日，美國(guó)42層的紐約市常斯特克辦公大樓發(fā)生火災(zāi)，137人受傷。1995年4月19日，美國(guó)俄克拉荷馬市聯(lián)邦辦公大樓發(fā)生火災(zāi)，死亡168人。2001年9月11日，美國(guó)紐約2棟110層、高413米的世界貿(mào)易中心大樓先后遭到兩架被恐怖分子劫持的客機(jī)撞擊，隨后發(fā)生火災(zāi)，死亡5451人，2100人受傷。

歐洲、亞洲地區(qū)超高層建筑的發(fā)展盡管起步稍晚一些，也發(fā)生過(guò)數(shù)起震驚世界的大火。1971年12月25日，韓國(guó)漢城22層的大然閣飯店發(fā)生火災(zāi)，死亡163人，60人受傷。1974年21日，巴西圣保羅42層的焦馬大樓發(fā)生火災(zāi)，死亡179人，300人受傷。

2009年2月9日，位于北京市朝陽(yáng)區(qū)東三環(huán)路東的中央電視臺(tái)新址在建配樓附屬文化中心因有人違規(guī)燃放大型禮花彈發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)。著火時(shí)建筑主體結(jié)構(gòu)早就告竣，已進(jìn)入收尾階段，部分房間業(yè)主已進(jìn)駐安裝設(shè)備。

煙囪效應(yīng)逃生難

我國(guó)氣象專業(yè)中，有“高樓風(fēng)”一詞，意思是說(shuō)，在高樓林立的街道上，因受高大建筑物的阻礙，風(fēng)速和風(fēng)向能夠發(fā)生改變，有時(shí)還會(huì)形成旋風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)，危及行人安全。

在自然界，也有一個(gè)盡人皆知的現(xiàn)象，叫“風(fēng)助火勢(shì)”，意思是空氣流動(dòng)會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)。在高層建筑面前，風(fēng)速會(huì)隨著建筑物高度的增加而相應(yīng)加大。據(jù)測(cè)定，如果在建筑物10米高處的風(fēng)速為5米／秒；那么在30米高處的風(fēng)速為8.7米／秒；在60米高處的風(fēng)速為12.3米／秒；在90米高處的風(fēng)速為15米／秒。也就是說(shuō)，樓越高，風(fēng)速越大，火災(zāi)發(fā)生時(shí)火勢(shì)擴(kuò)大蔓延也會(huì)越快。

央視新址在建配樓起火初期，地面風(fēng)速為0.9米／秒，估計(jì)其頂層159.68米的高度，風(fēng)速不低于20米／秒。北京市消防局副局長(zhǎng)駱原認(rèn)為，這場(chǎng)火災(zāi)蔓延如此之快，與建筑材料、建筑物高度都有直接關(guān)系，30層的高樓，樓頂上的風(fēng)力很大，對(duì)火勢(shì)蔓延產(chǎn)生了直接影響。

另外，正常使用的高層和超高層建筑有豎向的各種通道，比如樓梯、管道等，這些內(nèi)部通道會(huì)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)變?yōu)槿舾蓚€(gè)豎向火洞，使得煙氣通過(guò)這些管道向上升騰，最終在建筑里形成煙囪效應(yīng)，助長(zhǎng)了火勢(shì)蔓延，所以高層建筑中，豎向火的蔓延一定比橫向火蔓延的速度快。這也是為什么超高層建筑失火時(shí)，就怕垂直方向上煙霧毒氣的擴(kuò)散。

據(jù)測(cè)算，高樓失火時(shí)，煙霧毒氣垂直擴(kuò)散的速度是3～4米／秒，只需1分鐘左右，煙霧就可以擴(kuò)散到幾十層高的大樓。因此，在超高層建筑火災(zāi)中，70％～80％的死者是由于煙霧毒氣致命的。

上海市消防局曾在金茂大廈做過(guò)一次特殊的測(cè)試，讓數(shù)名消防隊(duì)員從85層(250米)高處，輕裝快步跑下去，終點(diǎn)是首層的安全出口處。當(dāng)時(shí)的最快記錄為35分鐘。這意味著，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人的行進(jìn)速度遠(yuǎn)比煙霧的擴(kuò)散速度慢得多。此時(shí)，除非身著防毒面具和耐火服裝，否則，常人是很難在火災(zāi)發(fā)生時(shí)從100層之上的超高層建筑中逃生的。

為避免煙囪效應(yīng)，盡量少用可燃材料和燃燒時(shí)能產(chǎn)生大量煙霧毒氣的建材非常重要，而且在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)當(dāng)限制建筑內(nèi)的大面積空間，盡量周密考慮防火防毒分隔和排煙設(shè)施。

中庭失火最危險(xiǎn)

在超高層建筑火災(zāi)中，火勢(shì)最容易擴(kuò)大蔓延的部分是它的中庭部分。

何謂中庭?即在建筑中央或前庭所設(shè)置的一個(gè)大空間，在中庭內(nèi)可以設(shè)置山、水、花草、樹(shù)木，有人也因此把中庭叫做“四季庭”、“共享空間”。這個(gè)空間，有的高達(dá)10多層，或20多層，人們站在各層的游廊內(nèi)，就可觀賞中庭景色。

按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定：中庭同回廊房間相通的門窗，應(yīng)采用2級(jí)防火門窗。門窗應(yīng)能阻煙阻火，并設(shè)置自動(dòng)噴水滅火設(shè)備和自動(dòng)報(bào)警設(shè)備。如果不采取這些消防設(shè)施，或者這些設(shè)施失效，發(fā)生火災(zāi)時(shí)則會(huì)在瞬間之內(nèi)火燒通天，形成全樓性的災(zāi)難。

央視新址在建配樓即有中庭，那是一個(gè)10多層樓高的共享空間。著火時(shí)，其防火門窗、自動(dòng)噴水滅火裝置等均未啟用，中庭也對(duì)火勢(shì)的迅速擴(kuò)大蔓延起到了推動(dòng)作用。

防火核心在自防

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，超高層建筑火災(zāi)的撲救是非常困難的。

仍以央視新址在建配樓這場(chǎng)火災(zāi)為例。大火發(fā)生后，北京市消防局迅速調(diào)派27個(gè)消防中隊(duì)、85輛消防車趕赴現(xiàn)場(chǎng)。投入救援的消防官兵多達(dá)595人。但是，大樓高于60米的火勢(shì)仍然無(wú)法完全控制。因?yàn)檫@場(chǎng)火是從大樓頂部開(kāi)始燃燒的。當(dāng)北京最先進(jìn)的98米高的云梯消防車抵達(dá)時(shí)，仍然無(wú)能為力，它也夠不著150多米高的大樓頂部。

由于多數(shù)消防車上的水槍只能達(dá)到60米，大樓施工中暫時(shí)安裝的高壓消防豎管已經(jīng)拆除，樓內(nèi)永久性消防供水系統(tǒng)尚未投入使用。滅火水源的缺失使得這場(chǎng)大火持續(xù)延燒6個(gè)小時(shí)，直到次日凌晨2時(shí)才被撲滅。

對(duì)于超過(guò)100米的高樓失火，專業(yè)人士的基本判斷是，“如

果大樓內(nèi)部自身的消防系統(tǒng)不起作用，靠外部救援撲滅大火幾乎不可能”。

高樓真正的防火體系核心在于自防。一般消防教程所使用的概念是：300平方米以內(nèi)依靠?jī)?nèi)部噴淋系統(tǒng)，300平方米以上則需要消防栓——美國(guó)人45年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是，水噴淋的成功率為98％。

超高層建筑火災(zāi)撲救，通常是以戰(zhàn)斗班為一組，計(jì)有7～8名消防隊(duì)員，攜帶滅火器具同時(shí)到達(dá)起火樓層。如果沒(méi)有消防電梯，徒步經(jīng)樓梯登上100米以上樓層，消防隊(duì)員將會(huì)筋疲力盡，喪失救火能力。

1980年6月28日，北京市消防局曾組織15名消防隊(duì)員在長(zhǎng)椿街203號(hào)樓舉行過(guò)一項(xiàng)攀登樓梯體能測(cè)試。該樓12層，高34米。測(cè)試人員身著消防戰(zhàn)斗服，腳踏戰(zhàn)斗靴，手提兩節(jié)水帶，身背1節(jié)水槍。登上頂層時(shí)，他們的心率都超過(guò)180次／分鐘，呼吸數(shù)都超過(guò)40次／分鐘。這是短跑運(yùn)動(dòng)員最高極限心率值和呼吸次數(shù)值。換句話說(shuō)，無(wú)論身體多么強(qiáng)壯的消防隊(duì)員，讓他快步攀登100米以上的高樓，也會(huì)力不從心，無(wú)法展開(kāi)救援工作。

為了預(yù)防火災(zāi)，國(guó)家規(guī)范要求，超高層建筑必須提高耐火等級(jí)，采用鋼筋混凝土等不可燃建材建造。裝修材料、保溫材料、隔音材料等也必須是不燃燒材料。關(guān)于超高層建筑玻璃幕墻的安全，也有特別的規(guī)定?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：玻璃幕墻的窗間墻、窗檻墻的填充材料應(yīng)采用巖棉、礦棉、玻璃棉、硅酸鋁棉等不燃燒材料。當(dāng)其外墻面采用耐火極限不低于1小時(shí)的墻體時(shí)，填充材料也可采用阻燃泡沫塑料等難燃燒材料。對(duì)不設(shè)窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，必須在每層樓板外沿玻璃幕墻內(nèi)側(cè)設(shè)置高度不低于0.8米的實(shí)體裙墻，其耐火極限不應(yīng)低于1小時(shí)，應(yīng)為不燃燒材料制成。這樣做有利于阻止和限制火災(zāi)在垂直方向蔓延。

不過(guò)，現(xiàn)實(shí)生活中，這些規(guī)定被大大打了折扣。

現(xiàn)代建筑時(shí)興采用鈦鋅板和玻璃幕墻外立面，內(nèi)部采用聚苯乙烯擠塑板保溫。這都為高樓火災(zāi)埋下了隱患。建材商夸口說(shuō)這些輕質(zhì)建材是耐火阻燃的。實(shí)際上它們是可燃的，而且燃燒速度極快，不到半小時(shí)，能竄燒至30層樓上。因聚苯乙烯擠塑板引起的火災(zāi)，在我國(guó)也曾發(fā)生過(guò)。2005年8月2日，安徽蒙牛乳業(yè)馬鞍山有限公司冷庫(kù)火災(zāi)，就是聚苯乙烯擠塑板所引起的。參加救援的消防隊(duì)員3死2傷。

另外，輕質(zhì)建材在燃燒時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量濃煙和毒氣。這種毒氣吸入過(guò)多，還有使人致癌的危險(xiǎn)。

飛機(jī)滅火有局限

按照我國(guó)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045～95(2001年版)規(guī)定：“建筑高度超過(guò)100米，且標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積超過(guò)1000平方米的公共建筑，宜設(shè)置屋頂直升機(jī)停機(jī)坪或供直升機(jī)救助的設(shè)施?！?/p>

與此相適應(yīng)的就是要建立航空消防隊(duì)。日本東京消防廳設(shè)有直升機(jī)消防隊(duì)，擁有7架消防直升機(jī)；我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)北市也設(shè)有直升機(jī)消防隊(duì)，擁有8架消防直升機(jī)。

1972年2月4日，巴西圣保羅市高31層的安德拉斯大樓發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)局出動(dòng)11架直升飛機(jī)，經(jīng)過(guò)4小時(shí)的營(yíng)救，從該樓的屋頂停機(jī)坪上救出400多人。

我國(guó)的高樓消防中也有直升飛機(jī)的身影。目前我國(guó)已具有改裝消防用直升飛機(jī)的能力。我國(guó)利用“水轟五”改制的滅火飛機(jī)速度快、載水量大，曾成功撲滅青島黃島油庫(kù)大火。未來(lái)該系列水上飛機(jī)及其后繼型改裝的滅火飛機(jī)，可以作為消防直升機(jī)的有益補(bǔ)充，在城市超高層建筑火災(zāi)撲救中大顯身手。

據(jù)了解，我國(guó)在建的高度超過(guò)100米的超高層公共建筑將按規(guī)范設(shè)置直升機(jī)停機(jī)坪。

不過(guò)，總體而言，直升飛機(jī)在超高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)的作用相對(duì)有限。因?yàn)楦邔咏ㄖ罕旧硎怪苓吙諝鈿饬髯兊貌环€(wěn)定，火災(zāi)發(fā)生的爆炸等所產(chǎn)生的不穩(wěn)定氣流更會(huì)影響飛行質(zhì)量，而且建筑物周邊密集的高樓與當(dāng)時(shí)的煙塵，還可能帶來(lái)更大的災(zāi)難隱患。直升飛機(jī)更多時(shí)候只能用于人員營(yíng)救。

高樓防火有要點(diǎn)

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，“建筑高度超過(guò)100米的公共建筑，應(yīng)設(shè)避難層(間)”，《規(guī)范》還規(guī)定：“避難層的設(shè)置，自高層建筑首層至第一個(gè)避難層或兩個(gè)避難層之間，不宜超過(guò)15層”，用于發(fā)生火災(zāi)時(shí)為人員提供臨時(shí)避難場(chǎng)所。

當(dāng)有火災(zāi)等緊急情況發(fā)生時(shí)，高樓上的人員可先就近到避難層暫時(shí)躲避，等待救援。在我國(guó)已落成的超高層建筑中，大多數(shù)已設(shè)置了避難層。香港的超高層建筑，凡超過(guò)40層的樓宇，都必須設(shè)置避難層。上海的瑞金大廈、希爾頓飯店、廣州的國(guó)際大廈，北京的國(guó)際貿(mào)易中心、京廣大廈等都設(shè)置有避難層。問(wèn)題是避難層的信息一定要讓居者和當(dāng)?shù)叵狸?duì)知曉，并保持常年有效狀態(tài)，作到萬(wàn)無(wú)一失。

此外，根據(jù)消防安全管理規(guī)定，建筑高度超過(guò)24米的建設(shè)工程，應(yīng)當(dāng)安裝臨時(shí)消防豎管，在正式消防給水系統(tǒng)投入使用前，不得拆除或停用臨時(shí)消防豎管。如果工地附近沒(méi)有可用的市政水源，就必須設(shè)置臨時(shí)水箱。每個(gè)臨時(shí)消防水箱要提供10～15分鐘的用水量。

其實(shí)，超高層建筑如果防火設(shè)計(jì)得體，管理有方，火災(zāi)也不是不可預(yù)防的。而且當(dāng)火情發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)控制、撲滅，避免人身傷亡也是完全可能的。

[責(zé)任編輯趙菲]