超高層建筑火災(zāi)危險性及預(yù)防對策分析

朱慶遠(yuǎn) （安慶市消防支隊，安徽 安慶 246003）

1 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，由于土地資源的日益稀缺，地標(biāo)性建筑的需求等原因，為解決日益增長的經(jīng)濟(jì)和空間需求，超高層建筑日益增多，據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，僅2017年，我國竣工的超過200m的建筑共76棟，占全世界竣工總數(shù)的53%。但是，消防救援力量和技術(shù)手段并未隨超高層建筑的迅猛發(fā)展得到與之相適應(yīng)的提升，導(dǎo)致超高層建筑，特別是超高層公共建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，易形成大規(guī)模燃燒現(xiàn)象，造成較大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失和人員傷亡。近年來，國內(nèi)外發(fā)生多起有影響的超高層建筑火災(zāi)。2009年2月9日，央視大樓北配樓發(fā)生火災(zāi)，造成直接經(jīng)濟(jì)損失1.6億元；2011年2月3日，沈陽皇朝萬鑫酒店發(fā)生火災(zāi)，造成直接經(jīng)濟(jì)損失9384萬元；2017年6月14日，英國倫敦一公寓大樓（“格蘭菲爾塔”）發(fā)生火災(zāi)，造成79人死亡。如何預(yù)防和應(yīng)對超高層公共建筑火災(zāi)，如何盡可能地減少火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，已成為目前一項亟待研究與解決的課題。

2 超高層建筑的定義

對于超高層建筑，世界各國的定義不盡相同，在我國，根據(jù)《民用建筑設(shè)計通則》中的民用建筑分類，建筑高度大于100m的建筑均為超高層建筑。在消防要求方面，《建筑設(shè)計防火規(guī)范》對建筑高度大于100m的建筑提出了更嚴(yán)格的防火標(biāo)準(zhǔn)和要求，而對于建筑高度超過250m的建筑，則要求防火設(shè)計應(yīng)提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。

3 超高層建筑的火災(zāi)危險性

3.1 建筑高度高，撲救難度大

超高層建筑建筑高度均超過100m，有的甚至超過250m，而我國目前最先進(jìn)的登高平臺車的操作高度也僅僅只有100m左右，大部分三、四線城市可能只配備有操作高度不到50m的登高平臺車。一旦建筑發(fā)生火災(zāi)，很難從外圍利用登高平臺車進(jìn)行人員疏散和滅火救援，只能利用建筑內(nèi)部消防設(shè)施和依靠消防員的內(nèi)攻近戰(zhàn)開展滅火救援，而在消防電梯無法使用的情況下，完全依靠消防員自身體力攜帶重型裝備到達(dá)高層火場，所耗費(fèi)的時間要以小時計，且消防員體力也難以再執(zhí)行滅火救援任務(wù)，火勢在前期得不到有效抑制。

3.2 建筑體量大，人員疏散難

大部分超高層建筑的使用性質(zhì)為高檔寫字樓，建筑體量大，有的建筑內(nèi)部能夠容納數(shù)萬名員工和訪客，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員依靠疏散樓梯疏散撤離難度較大，耗時較長。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，火災(zāi)蔓延迅速

超高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)一般由電梯井道、樓梯、通風(fēng)井、電纜井、部分設(shè)備間圍護(hù)形成中央核心筒，與外圍框架形成一個外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)，由于電梯井、通風(fēng)井、電纜井均布置在建筑中部核心筒位置，一旦核心筒發(fā)生火災(zāi)，如果各類管井防火分隔和封堵不到位的話，易產(chǎn)生煙囪效應(yīng)沿垂直方向迅速蔓延擴(kuò)大。其次，部分超高層建筑外立面出于美觀考慮而采用玻璃幕墻，如玻璃幕墻的上下層防火分隔未施工到位，易造成火災(zāi)在著火層的上下層蔓延形成立體燃燒。

3.4 內(nèi)部可燃物多，火災(zāi)荷載大

超高層公共建筑的內(nèi)裝修豪華，大量使用吊頂、墻板、地板等裝修材料，且內(nèi)部辦公家具、設(shè)備較多，火災(zāi)荷載大，發(fā)生火災(zāi)后火勢發(fā)展迅猛，產(chǎn)生大量高溫有毒煙氣，對人員疏散和滅火救援帶來較大困難。

3.5 消防設(shè)施多，施工及日常維護(hù)難度大

由于超高層建筑內(nèi)部設(shè)置有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等幾乎所有種類的建筑消防設(shè)施，且設(shè)施總數(shù)量龐大，有時除一個總控制中心外，還會設(shè)有數(shù)個區(qū)域控制中心，控制邏輯復(fù)雜，施工難度大，對消防施工人員素質(zhì)要求高，易形成先天性的火災(zāi)隱患；其次，由于建筑體量大，導(dǎo)致內(nèi)部裝修頻繁，裝修過程中對消防設(shè)施需要進(jìn)行改造和重定位，牽一發(fā)而動全身，往往一個部位的改造導(dǎo)致整個區(qū)域消防設(shè)施的癱瘓；再次，部分建筑物業(yè)單位日常管理水平不高，對消防設(shè)施日常維護(hù)保養(yǎng)不到位。從設(shè)計、施工到維護(hù)保養(yǎng)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會造成消防設(shè)施無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3.6 建筑產(chǎn)權(quán)復(fù)雜，后期改造多

超高層公共建筑一般是按樓層或房間出售給不同的產(chǎn)權(quán)人，建筑產(chǎn)權(quán)復(fù)雜，后期裝修改造工程多，部分產(chǎn)權(quán)人缺乏消防安全意識，裝修面積較小的辦公場所又不需消防部門進(jìn)行審批，如物業(yè)單位又缺乏管理的話，往往出現(xiàn)擅自分隔疏散走道、占用消防前室、封堵自然排煙窗，甚至將避難層改建為其他用途等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4 預(yù)防對策

4.1 嚴(yán)把審驗關(guān)，杜絕先天性火災(zāi)隱患

在建筑投入使用前，消防部門嚴(yán)格把關(guān)，對建筑設(shè)計圖紙高標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是對疏散寬度、疏散距離、避難層面積等關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格核算，在工程驗收過程中，對消防設(shè)施和隱蔽工程的施工質(zhì)量、消防電源的可靠程度、裝修材料的燃燒性能、管道井的防火分隔措施進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保建筑投入使用前無先天性火災(zāi)隱患。

4.2 研發(fā)新技術(shù)，提升建筑自防自救能力

①推廣采用重力供水的常高壓系統(tǒng)。大部分超高層建筑中，消防水池均設(shè)置在地下一層或二層，采用轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水的方式向建筑高區(qū)供水，屋頂消防水箱僅能保證消防設(shè)施10min的用水量，一旦底層的消防泵或轉(zhuǎn)輸水泵因故無法啟動或沒有及時啟動，建筑消防供水就會出現(xiàn)問題。目前，有些超高層建筑在屋面設(shè)置備用消防水池，一旦消防泵無法正常供水時，仍能通過高位水池通過重力供水的方式向建筑下層供水，供水能力得到有效保障。

②研究建筑內(nèi)電梯作為輔助疏散手段的可靠性。目前在國內(nèi)，無論是消防規(guī)范還是日常的消防宣傳，仍不建議使用電梯作為人員疏散設(shè)施，建筑內(nèi)消防電梯也主要是作為消防員進(jìn)入火場內(nèi)攻的設(shè)施。但是，超高層建筑內(nèi)普通人員如果只使用樓梯作為疏散設(shè)施，疏散時間得不到有效保障，更不用說建筑內(nèi)的傷殘或老弱人士。根據(jù)國外資料，在911恐怖襲擊中，雙子塔內(nèi)人員的疏散時間有的長達(dá)0.5h。如果能在保證建筑內(nèi)電梯可靠性的基礎(chǔ)上，允許超高層建筑位于高區(qū)的人員采用電梯進(jìn)行輔助疏散，將大大縮短人員疏散時間，在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）中，已要求電梯層門的耐火極限不低于1.00h，如果能夠保證電梯供電的可靠性，個人認(rèn)為應(yīng)當(dāng)允許普通客梯作為輔助疏散手段。

③研發(fā)新的滅火救援工具。如本文之前所說，目前登高平臺車的技術(shù)已無法滿足超高層建筑的火災(zāi)撲救。為突破消防救援的限制，當(dāng)前國內(nèi)外均在考慮使用消防直升機(jī)撲救超高層建筑火災(zāi)的可能性，國外有些消防設(shè)施企業(yè)將消防水炮和救援箱加裝至直升機(jī)上，據(jù)資料顯示，直升機(jī)加載的消防水炮噴射距離可達(dá)100m，一次性救援人數(shù)能達(dá)到數(shù)十人，大大增加了超高層建筑滅火救援能力。

④建筑內(nèi)部設(shè)置消防員供氣設(shè)施。超高層救援活動耗時較長，消防員使用的空氣呼吸器儲量不能滿足一場救援工作的需要，往往需要往返火場進(jìn)行更換，對于超高層建筑來說，往返時間過長，延誤滅火救援時機(jī)。國外部分高層內(nèi)設(shè)置了消防員供氣接口，由建筑內(nèi)空氣泵從建筑對外的開口對空氣呼吸器進(jìn)行充氣，節(jié)省了消防員往返更換空氣呼吸器的時間。

4.3 加強(qiáng)后期管理，消除火災(zāi)隱患

針對超高層建筑消防設(shè)施多、建筑產(chǎn)權(quán)復(fù)雜的特點(diǎn)，消防部門要加強(qiáng)對物業(yè)企業(yè)和消防設(shè)施維保單位的監(jiān)管力度，定期開展消防檢查，確保建筑內(nèi)消防設(shè)施一直處于完整好用的狀態(tài)，建筑內(nèi)裝修改造的平面布置、裝修用材符合消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。同時，加大對建筑內(nèi)人員的消防安全培訓(xùn)工作，提升人員的消防安全意識和自防自救能力，最大程度地減少火災(zāi)發(fā)生的概率，提高撲救初起火災(zāi)的能力。