高層建筑防火技術(shù)探討

于昌水

（重慶市城口縣消防救援大隊(duì)，重慶 405900）

0 引言

伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般出現(xiàn)。然而，隨著高層建筑的快速發(fā)展，高層建筑消防安全備受關(guān)注，特別是近些年，每年都會(huì)發(fā)生多起嚴(yán)重的高層建筑火災(zāi)，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重困擾。高層建筑具有功能多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員集中的特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員疏散、滅火救援、現(xiàn)場(chǎng)保障難度增大，加之火災(zāi)荷載大，極易造成火勢(shì)的迅速蔓延，如不能采取合理可行的滅火救援和人員疏散方案，可能會(huì)釀成慘痛的后果，嚴(yán)重影響人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。為切實(shí)保障高層建筑安全，必須全面增強(qiáng)防火意識(shí)，提高高層建筑抵御火災(zāi)能力。

1 高層建筑消防安全隱患的特點(diǎn)

一般來(lái)說(shuō)，高層建筑具有綜合性、復(fù)雜性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，給消防滅火救援工作帶來(lái)了較大的難度：

1.1 建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜

高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)各異，能夠滿(mǎn)足人們多樣化需求，功能比較全面?；馂?zāi)發(fā)生期間，將對(duì)整個(gè)建筑物的安全性、穩(wěn)定性造成不利的影響。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，通常會(huì)綜合應(yīng)用剪力墻、鋼混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式，高層建筑由于本身功能性的需求，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分錯(cuò)綜復(fù)雜。如果受到火災(zāi)長(zhǎng)時(shí)間的作用，極易因?yàn)榈竭_(dá)耐火極限而失去承載力，或者因遇水迅速冷卻變形，失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性，導(dǎo)致局部或整體倒塌，嚴(yán)重威脅受困群眾和救援人員安全。

1.2 火災(zāi)荷載大

現(xiàn)在的高層建筑有很多功能，包括餐飲、住宿、商店、娛樂(lè)和辦公等，各功能場(chǎng)所面積大，可燃物多。同時(shí)，依托于科技的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來(lái)各種全新材質(zhì)內(nèi)裝修材料層出不窮，與傳統(tǒng)的木質(zhì)、金屬等裝飾材料不同，現(xiàn)代裝飾裝修材料趨向于復(fù)合型材料方向發(fā)展，利用各種化學(xué)原料、木質(zhì)纖維、秸稈和稻殼、石材等材料合成而來(lái)，并且大量采用高分子化合物，大部分屬于易燃可燃材料，發(fā)生火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣，導(dǎo)致人員窒息、呼吸道灼傷等危險(xiǎn)情況發(fā)生。此外，還有很多高層建筑外墻保溫材料采用易燃易爆材料，火災(zāi)發(fā)生后，火勢(shì)會(huì)沿外墻迅速蔓延，造成火勢(shì)將進(jìn)一步加劇。

1.3 煙火蔓延途徑多，速度快

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)蔓延的途徑復(fù)雜多樣，火災(zāi)會(huì)從窗戶(hù)沿外墻向上蔓延，形成立體燃燒。同時(shí)，當(dāng)建筑玻璃爆裂時(shí)，會(huì)在室內(nèi)形成立體燃燒，造成室內(nèi)外火勢(shì)蔓延。另外，對(duì)火災(zāi)蔓延產(chǎn)生影響的因素也有很多，如火災(zāi)風(fēng)壓、熱對(duì)流、煙囪效應(yīng)、中性面、火災(zāi)卷曲、閃絡(luò)、熱輻射、熱傳導(dǎo)、風(fēng)影響等，以目前的高層建筑為例，高層建筑相對(duì)封閉，所以火災(zāi)后煙霧不易散去。當(dāng)室內(nèi)門(mén)窗打開(kāi)或玻璃破碎時(shí)，空氣會(huì)流入室內(nèi)，可燃?xì)怏w的不完全燃燒和空氣比會(huì)發(fā)生變化，容易引起爆燃。

高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有許多樓梯井、走廊、管井、風(fēng)管等豎井。在這種情況下，豎井將成為一種快速蔓延的煙道。據(jù)研究，火災(zāi)初期，在外界氣流的影響下，煙氣和火焰的擴(kuò)散速度為0.3m/s；當(dāng)火焰劇烈燃燒時(shí)，建筑物內(nèi)外溫差隨樓層的增加而增大，火勢(shì)增大，煙氣擴(kuò)散速度可達(dá)3～4m/s，如發(fā)生火災(zāi)，100m高的建筑物無(wú)障礙物煙氣僅需到30s 就能到達(dá)建筑物的頂層。

1.4 人員疏散難度大

開(kāi)展消防滅火救援工作的第一要義，就是要盡可能確保人員的安全。但對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，內(nèi)部人員相對(duì)較多。并且，該場(chǎng)所內(nèi)的人員構(gòu)成復(fù)雜，年齡因素、人員活動(dòng)的靈活性等都會(huì)導(dǎo)致人員行進(jìn)速度的不同，從而影響疏散時(shí)間。其次，火災(zāi)情況下人員心里緊張，加之著火后高溫?zé)煔馐鼓芤?jiàn)度降低，也可能引發(fā)擁擠、恐慌、踩踏等事故。因此，合理的安全疏散設(shè)計(jì)和確保疏散通道暢通是確保人員安全疏散的必要條件。

2 高層建筑防火技術(shù)

2.1 合理布局高層建筑

制定科學(xué)的結(jié)構(gòu)。在防火防煙設(shè)計(jì)中，高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)面積應(yīng)合理劃分和優(yōu)化。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，耐火等級(jí)為一級(jí)的承重墻、承重柱應(yīng)選用耐火極限為3h 的不燃體，主梁必須選用耐火極限為2h 的不燃體，必須控制鋼筋保護(hù)層的厚度，一般應(yīng)大于等于30mm，以有效地保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性，保證在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能有效地保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性，有足夠的時(shí)間疏散，避免火災(zāi)蔓延造成人員傷亡。

（1）做好防火間距和防火分區(qū)設(shè)計(jì)。在高層建筑的防火設(shè)計(jì)中，合理設(shè)計(jì)防火間距和防火分區(qū)是必要的，因?yàn)檫@些是避免火災(zāi)蔓延的主要方法，也是有效的，因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生后，防火分區(qū)可以將火災(zāi)控制在一定范圍內(nèi)，防止火勢(shì)蔓延，降低了火災(zāi)的影響，同時(shí)疏散了人員，具有很好的適用性。

（2）合理設(shè)計(jì)疏散樓梯。疏散樓梯是人工疏散的重要方式，但不能用自動(dòng)扶梯、電梯和扇形樓梯作為疏散樓梯，因?yàn)檫@些都是電能驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)械。高層建筑的樓梯一般設(shè)置為防煙樓梯，防止煙氣從這些垂直通道擴(kuò)散；也可設(shè)置兩個(gè)分散的樓梯，分散布置，方便多方向人員疏散，避免擁擠，以防發(fā)生火災(zāi)。樓梯的每一層不應(yīng)有直接通向一樓室外的緊急出口。室外樓梯可作為輔助的防煙樓梯，且具有良好的自然非煙條件。為了確保疏散樓梯的耐火安全性，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定室外樓梯和每層處平臺(tái)，應(yīng)采用非燃燒材料制作，平臺(tái)的面火極限不應(yīng)低于1h。

2.2 合理配置消防設(shè)施

科學(xué)合理地安排消防設(shè)施能夠在很大程度上降低火災(zāi)發(fā)生的情況，降低火災(zāi)帶來(lái)的損失。但是，很多的高層建筑內(nèi)，并沒(méi)有依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，搭配相應(yīng)的消防設(shè)施，很多情況下存在著減配的情況，造成在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，消防設(shè)施并不能夠?qū)?chǎng)所的所有部位都監(jiān)視到位，一旦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備不足的情況。另外，一些高層建筑消防設(shè)施沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的管理人員，即使分配了管理人員，操作能力也很低，無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)備維護(hù)的實(shí)際需要。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)和監(jiān)理必須嚴(yán)格依法進(jìn)行。從源頭開(kāi)始，嚴(yán)格按照國(guó)家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。

2.3 加強(qiáng)監(jiān)督管理

高層建筑消防安全管理任務(wù)繁重，不容松懈。規(guī)劃設(shè)計(jì)層面要實(shí)行防火設(shè)計(jì)自查和責(zé)任追究制度，建立健全消防設(shè)計(jì)資質(zhì)證書(shū)制度。消防部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)高層建筑消防設(shè)施和相關(guān)責(zé)任人、管理人落實(shí)消防安全主體責(zé)任的監(jiān)管。要加強(qiáng)高層建筑防范監(jiān)管，協(xié)助有關(guān)消防單位嚴(yán)格執(zhí)法。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的各類(lèi)火災(zāi)隱患，消防部門(mén)應(yīng)責(zé)令產(chǎn)權(quán)單位依法整改，逾期不整改的，依法停產(chǎn)停業(yè)，確保高層建筑消防安全。此外，要加強(qiáng)對(duì)基層執(zhí)行人員的理論培訓(xùn)和實(shí)際操作培訓(xùn)，提高消防人員的操作能力，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，優(yōu)化責(zé)任分工。高層建筑業(yè)主單位要熟悉消防安全管理的職責(zé)，落實(shí)主體責(zé)任，建立微型消防站，制定滅火救援預(yù)案，按照要求開(kāi)展每日防火巡查，每月防火檢查任務(wù)，嚴(yán)格落實(shí)消防培訓(xùn)和演練制度，一旦發(fā)生火災(zāi)，保證一系列消防應(yīng)對(duì)措施的實(shí)施效率。

2.4 對(duì)高層建筑使用材料進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督

為確保高層建筑的安全，必須做好建筑材料的使用，保證使用材料符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家相應(yīng)規(guī)范，材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的所有過(guò)程都需要得到良好的監(jiān)督。通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)督管理，保證建筑防火材料的質(zhì)量，維護(hù)高層建筑的安全，保證建筑防火材料的規(guī)范性，提高建筑防火綜合水平。只有這樣，才能保證高層建筑防火安全，保證人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全不受侵害。

2.5 建設(shè)消防數(shù)據(jù)匯聚中心

消防數(shù)據(jù)匯聚中心在現(xiàn)代消防中作用明顯，其主要包括以下兩個(gè)方面：

（1）消防安全監(jiān)控管理。圍繞提高社區(qū)消防工作水平，降低嚴(yán)重火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，重點(diǎn)做好以下工作：①完善消防監(jiān)督管理功能模塊、社區(qū)警務(wù)平臺(tái)消防模塊，消防安全重點(diǎn)單位戶(hù)籍管理、消防設(shè)施監(jiān)控、移動(dòng)式消防報(bào)警終端；②新研發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防范研究預(yù)警、危險(xiǎn)化學(xué)品晶體動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)、消防工作協(xié)同管理、移動(dòng)消防信息宣傳服務(wù)平臺(tái)等業(yè)務(wù)應(yīng)用；③逐步開(kāi)展火災(zāi)形勢(shì)、消防安全指標(biāo)體系評(píng)價(jià)等方面工作，逐步拓展研究判斷功能。

（2）滅火救援輔助決策。圍繞科學(xué)提高滅火救援戰(zhàn)斗力、指揮作戰(zhàn)力量準(zhǔn)確部署的目標(biāo)，重點(diǎn)做好以下工作：①優(yōu)化完善銷(xiāo)售保衛(wèi)接處警、跨區(qū)域指揮調(diào)度等系統(tǒng)功能模塊，消防數(shù)據(jù)支持業(yè)務(wù)管理、設(shè)備管理等；②開(kāi)發(fā)作戰(zhàn)指揮效能評(píng)估、智能決策、移動(dòng)信息終端應(yīng)用等業(yè)務(wù)平臺(tái)；③逐步開(kāi)展消防站規(guī)劃設(shè)置、執(zhí)勤力量動(dòng)態(tài)分配、作戰(zhàn)效能動(dòng)態(tài)評(píng)估的研究判斷。通過(guò)數(shù)據(jù)分析模型，不斷增強(qiáng)“消防指揮中心”的綜合研判和交通輔助決策支持能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

高層建筑的建設(shè)，為城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入了強(qiáng)大的活力。高層建筑在一定程度上來(lái)說(shuō)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的縮影，從設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)是為了滿(mǎn)足人們對(duì)多元化的追求，在高層建筑可見(jiàn)各種文化元素的碰撞，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。在開(kāi)展高層建筑消防火災(zāi)救援工作期間，要合理利用建筑內(nèi)、外部的救援通道，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)火情制定可行合理的滅火救援方案，并加強(qiáng)日常消防安全籌備，提高滅火救援工作的效率與質(zhì)量。