淺談高層建筑發(fā)生火災(zāi)的原因與消防安全設(shè)計(jì)

劉津京

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑層出不窮。如何有效降低高層住宅發(fā)生火災(zāi)率，成為了一個(gè)全新的問題?；诖耍疚耐ㄟ^對高層建筑火災(zāi)事故中暴露出的問題進(jìn)行分析，對高層建筑消防安全設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并提出了提升高層建筑的消防安全管理工作策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑;火災(zāi)原因;消防安全設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU998.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-6903（2021）12-0117-03

0引言

大型高層住宅建筑的消防設(shè)計(jì)是一件比較復(fù)雜的工程，所涉及的問題很多。針對高層住宅建筑的范圍大小、用途發(fā)展、建筑本身結(jié)構(gòu)和風(fēng)格異樣以及工程場所等不同的原因，每個(gè)高層建筑都會有自己的規(guī)定。城市化建筑的不斷加快，現(xiàn)代都市中越來越多的高層建筑樓群不斷出現(xiàn)，也造成了在處理高層建筑消防安全問題中，消防救援機(jī)構(gòu)工作的新問題。根據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局公布的2020年全國火災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國共發(fā)生火災(zāi)25.2萬起，其中高層建筑火災(zāi)8300余起，占總數(shù)的3.3%，已呈逐年上升的趨勢。由于高層建筑層高、人員多、功能復(fù)雜，高層建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于普通建筑，容易因各種人為或客觀原因引起建筑火災(zāi)。

1高層建筑火災(zāi)發(fā)生的原因分析

1.1高層建筑電氣火災(zāi)是主要原因

隨著科技高速發(fā)展，在高層建筑中，布置了許多不同的用電設(shè)施以及現(xiàn)代化的辦公室器具，導(dǎo)致供電系統(tǒng)承載過大，甚至超出了設(shè)計(jì)荷載和電氣線路荷載。而供電系統(tǒng)承載的增大原因，通常就是由于出口壓力的增大，久而久之這樣的超載荷工作，就很容易使電氣線路發(fā)生短路、斷路和超負(fù)荷的狀況，從而形成電火花、電弧或?qū)е乱€、光纜等線路過熱和電線絕緣層老化等問題，造成火災(zāi)事故發(fā)生。而火焰和煙氣在高層建筑樓層中，一旦蔓延，就會因?yàn)椤盁焽栊?yīng)”等原因，以極快的速度擴(kuò)散出去，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。高層建筑的建筑構(gòu)件、消防設(shè)施、疏散通道的設(shè)置，不能滿足當(dāng)前的消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這種現(xiàn)象十分常見。另外，還有許多的高層建筑雖然投入使用，但是由于年久失修、歷史遺留和經(jīng)濟(jì)問題等原因，高層建筑的消防設(shè)施未能時(shí)刻保持完好有效，不能及時(shí)檢測電氣故障和電纜井內(nèi)的線路故障，這就要求我們要進(jìn)一步改善建筑防火設(shè)計(jì)的電氣防火新思路，尋求建筑材料和電氣設(shè)施的新突破[1]。

1.2消防安全管理單位消防安全意識薄弱

作為高層建筑消防安全管理單位的管理人員，往往擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)安全、治安安全和消防安全等職責(zé)，消防安全的經(jīng)濟(jì)投入與生產(chǎn)成本的比重，就成為了消防安全責(zé)任單位和管理單位的“權(quán)衡利弊”。以高層建筑滅火器的設(shè)置為例，我國社會現(xiàn)代化的大中型建筑物中滅火器雖種類很多，但仍存在部分滅火器質(zhì)量不高、假冒偽劣產(chǎn)品泛濫、充裝檢測人員業(yè)務(wù)水平有限等問題。村、居民對滅火器技術(shù)參數(shù)和使用方法不了解，培訓(xùn)宣傳工作走過場，因此一旦發(fā)生火災(zāi)事故，即使有功能俱全的滅火器卻也往往無從下手，從而大大的耗費(fèi)了消防資源，原來可以被有效控制的初起火災(zāi)卻因?yàn)椴涣私鉁缁鹌鞯臏?zhǔn)確使用說明，而錯(cuò)失了撲救的最佳時(shí)機(jī)，結(jié)果造成了無法挽回的損失。

2高層建筑消防供水設(shè)施中存在的問題

高層建筑的供水系統(tǒng)應(yīng)該格外注意系統(tǒng)的超高壓強(qiáng)問題，并采取相應(yīng)的防超高壓強(qiáng)策略。消防供水系統(tǒng)出現(xiàn)超壓強(qiáng)，主要是由于水源體系內(nèi)出現(xiàn)孔隙水壓達(dá)到工作的正常水壓極限，從而造成管線、附件、配件和閥門等裝置受到損傷，消防水源系統(tǒng)無法正常使用。由于消防水源體系超壓強(qiáng)的問題，在當(dāng)前高層建筑消防給排水中已經(jīng)普遍存在。所以，需要引起高度重視，并積極采取相應(yīng)的防超壓強(qiáng)處理策略。

3高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)分析

城市的高層公共建筑，通常用途繁雜，且體積很大，而出于建筑物用途功能、城市規(guī)劃建設(shè)、街景工程設(shè)計(jì)和建筑工程學(xué)上的要求，通常在高層公共建筑主體附建與高層連接的裙房，主要用于商業(yè)、飯店、營業(yè)廳、會議室等。這無疑符合了都市規(guī)劃建設(shè)與用戶的生活需求，但同樣加大了消防工作的難度。特別對高層的裙房，登高面等重大問題，在工程設(shè)計(jì)時(shí)稍有疏忽，極易引起高層火災(zāi)。高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通常有以下特點(diǎn)：

（1）現(xiàn)有的樓梯系統(tǒng)由于斷電而無法正常運(yùn)用，即便是新設(shè)計(jì)的滅火樓梯或者是滅火客運(yùn)共用樓梯，由于在現(xiàn)實(shí)中，供電多是來源于同一個(gè)地方變電站，達(dá)不到雙電源設(shè)備供應(yīng)條件在火災(zāi)發(fā)生時(shí)往往會出現(xiàn)斷電。而由于許多大中型高層建筑的緊急疏散階梯大都布局設(shè)計(jì)在建筑物的筒體內(nèi)部，大火斷電時(shí)一般無燈光，消防梯和應(yīng)急疏散梯無法正常通行，這給救援人員和撤離人員帶來了麻煩。（2）由于消防工作人員難以接近起火層撲救，又由于人在起火時(shí)驚慌外逃，常常順著臺階或下或上，與消防工作人員逆行而走。由于人員阻設(shè)等因素，為救援工作和人員的撤離造成了時(shí)間上的浪費(fèi)。（3）在失火時(shí)，通常煙霧順其樓道間、扶梯間、豎向的水管導(dǎo)井、電纜井等處向上蔓延，但由于建筑物的煙囪效果，煙霧在很短距離內(nèi)也會彌漫于疏散樓梯間、扶梯間、由于煙氣的高毒性，造成人員無法撤離。而在這時(shí)，唯一可以補(bǔ)救的辦法便是通過科學(xué)合理的方法設(shè)計(jì)一種使消防員能夠迅速撲救火勢的攀登面。在國內(nèi)，許多的火災(zāi)事故例子已經(jīng)證實(shí)，當(dāng)高層建筑突發(fā)大火時(shí)，登高消防車在實(shí)施救援和滅火行動中都起到了非常關(guān)鍵的作用。在突發(fā)的火災(zāi)事故時(shí)，登高消防車可以接近高樓主體建筑物，并快速救援人員和撲救火勢。因此，高層公共建筑登高面的設(shè)計(jì)是保障在失火時(shí)搶救員工生命、及時(shí)逃生和撲救大火的主要保障。

4高層建筑消防安全設(shè)計(jì)

4.1科學(xué)合理的設(shè)置消防控制室

（1）消防控制室，必須設(shè)定在建筑的首層和地下室建筑樓層，同時(shí)通過防火極限不小于2h的隔墻和1.5h的樓板將建筑其他部位分隔，同時(shí)還要設(shè)有直達(dá)戶外的安全出口。（2）建筑內(nèi)的觀眾廳、會議室、功能廳等人員較稠密的場所，設(shè)立在其他樓面時(shí)，建筑還應(yīng)當(dāng)符合一個(gè)廳，面積不得大于400m2，安全出口不應(yīng)少于2個(gè)，同時(shí)裝有火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)和火災(zāi)滅火系統(tǒng)。

4.2高層建筑電纜井的設(shè)計(jì)

（1）高層建筑的樓梯間應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，電纜井中禁止敷設(shè)易燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體管線等;（2）樓梯間墻壁上不應(yīng)開其他孔洞。電纜井、管線井、排煙道等豎向的管道井，宜分別獨(dú)立設(shè)定;在下沉井壁上的檢查窗，宜選用丙級消防門。（3）建筑物標(biāo)高不大于100m的高層建筑，在樓層處用相當(dāng)樓板耐火性能極限的不燃體材料作耐火隔斷。

4.3高層建筑自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在高層建筑中，除不能使用自動噴水滅火系統(tǒng)的部分以外，都應(yīng)當(dāng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。

4.4消防救援場地和消防登高撲救面的設(shè)計(jì)

確立了以人為本、安全發(fā)展的觀念，以維護(hù)社會民生、保護(hù)公眾消防安全事業(yè)的健康發(fā)展，以創(chuàng)新思維、合理設(shè)計(jì)高層公共建筑中消防登高撲救面的問題十分關(guān)鍵。

（1）臨街登高面建筑物外墻體工程設(shè)計(jì)。指建筑在市中心或商業(yè)區(qū)內(nèi)的建筑物，在選擇將其臨街一面用作滅火撲救登高面時(shí)，其好處是能夠利用臨街一面的路面以保證攀登消防車的場所要求，但尤其要指出，建筑設(shè)計(jì)時(shí)一定要盡量避免在登高撲救面的單側(cè)外立面設(shè)有玻璃幕墻建筑。因?yàn)椴Ａ粔ㄖ脑O(shè)定提高了建筑物外觀美的整體效果，對裝點(diǎn)城市環(huán)境發(fā)揮著很大的作用，在建筑設(shè)計(jì)思想上也考慮采用了較多因素，但往往一旦失火，會給滅火撲救工作造成十分不便的結(jié)果。火災(zāi)調(diào)查證實(shí)，由于玻璃幕墻建筑在火焰的幫助下會炸裂和塌落，使得滅火工作人員在撲救火勢時(shí)根本無法及時(shí)接近建筑物。同時(shí)，一旦在玻璃幕墻下設(shè)計(jì)有消火栓、消防自動水泵連接裝置，在失火時(shí)就會由于幕墻設(shè)計(jì)的原因坍落度逐漸下掉。這種消防設(shè)備將根本無法運(yùn)用，也極易造成撲救工作人員的受傷。在臨街登高面乃至最高頂部還應(yīng)盡量避免建筑設(shè)計(jì)霓虹燈類的大規(guī)模商品廣告，以及其他直接產(chǎn)生影響滅火登高撲救效果的景觀。在登高平面頂端還應(yīng)盡量避免建筑設(shè)計(jì)較多的凹凸形狀，從而直接產(chǎn)生影響登高消防車登高平臺附近的各樓窗戶、孔洞。（2）合理設(shè)計(jì)好高層建筑的登高場所。當(dāng)一幢高層建筑登高面積確定以后，就緊接著一定要有能夠滿足各種登高消防車的登高場所。登高場地最宜布局在較高層建筑的撲救面一側(cè)，同時(shí)也要結(jié)合消防機(jī)器人道一同考慮。從實(shí)際撲救的使用情況出發(fā)，建筑層數(shù)越高、對登高場地要求就越寬，因此按照目前國內(nèi)外常見登高消防車的基本技術(shù)參數(shù)，一般設(shè)計(jì)先考慮登高車輛的支腿跨距不大于6m左右，再考慮普通車的交匯，以及消防隊(duì)員攜帶裝備搬運(yùn)救護(hù)設(shè)備時(shí)的穿梭，以及參照了大型高層建筑和中我國高層建筑之間的防火間距要求，一般以13m左右為宜。按照目前國內(nèi)登高消防車的最大直徑標(biāo)準(zhǔn)，加上車道長度，在留有余地情況下，登高場地長寬不能少于18m×13m。登高場主要是供攀登及消防車等撲滅火災(zāi)救援的人員利用，并按照不同攀登車技術(shù)參數(shù)，規(guī)定從登高場外緣至建筑外墻高度不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?m，并且規(guī)定其最外側(cè)一點(diǎn)與建筑登高邊緣之間的水平間距也不能超過15m。針對由數(shù)個(gè)單體組成的板式住宅，或底部為整個(gè)裙房而上部很多高塔以至不規(guī)則狀或多邊形建筑物的高層住宅，宜根據(jù)各個(gè)單體和建筑布設(shè)登高場所，也可按照建筑物內(nèi)消防分區(qū)的規(guī)劃、靠室外樓梯間的布局和根據(jù)建筑物周圍的消防機(jī)器人道實(shí)際狀況，分段設(shè)計(jì)登高場所。在設(shè)計(jì)登高場所時(shí)，還必須充分考慮其邊坡高度不得超過3%，按場地的承載負(fù)荷應(yīng)不低于30t計(jì)算，并且整個(gè)登高區(qū)域上空不能有架空導(dǎo)線、光纜，以及各種架空物體。使用市政路作登高場所時(shí)更應(yīng)充分考慮無園林綠化、城市建設(shè)風(fēng)景物等，妨礙消防車登高。

5提升高層建筑的消防安全管理工作策略

5.1明確消防安全責(zé)任主體

高層建筑使用管理單元為消防安全責(zé)任主體，要建立健全各種規(guī)章，全方位進(jìn)行日常消防管理工作。物業(yè)公司針對建筑住宅應(yīng)該明確安全責(zé)任主體，對消防工作認(rèn)真巡查檢查，涉及外保溫技術(shù)的消防管理工作以及消防安全教育工作必須嚴(yán)格執(zhí)行，落實(shí)消防安全監(jiān)督管理工作。高層建筑必須明確安全責(zé)任管理制度，落實(shí)消防安全管理責(zé)任人。具體人員的具體分配，對于多產(chǎn)權(quán)、多租戶的建筑，必須安排統(tǒng)一的消防管理人員進(jìn)行維護(hù)管理，并定期召開消防工作會議，處理重大消防安全問題[2]。

5.2實(shí)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的消防管理

建筑物須引入自動消防的“戶籍化”管理模式，所用管理工作單元要完善消防安全管理制度規(guī)范，依法設(shè)置專業(yè)電工，認(rèn)真做好電力用氣用火安全管理工作，并定期委托檢測維修電力線路、煤氣管道，嚴(yán)密控制供電、氣源和火源。對火勢荷載范圍大、人數(shù)密集的，也要認(rèn)定為火災(zāi)事故高危單元，并采取更加嚴(yán)厲的消防安全管理[3]。

5.3加強(qiáng)消防宣傳教育培訓(xùn)

要開展經(jīng)常性的消防宣傳教育，科普消防滅火與救援的常識，要對專職消防安全管理員和“樓長”開展技術(shù)培訓(xùn)，定時(shí)舉行演習(xí)，以增強(qiáng)應(yīng)急避難逃生的能力。

5.4強(qiáng)化群防群治

要緊密結(jié)合新區(qū)高層小區(qū)的電纜井等專項(xiàng)技術(shù)整改工作，積極組織啟動鎮(zhèn)、街、村民委深入開展“三清一查”行為，即清除在電梯間、管線井、消火栓箱內(nèi)的易燃物，清除在電梯間內(nèi)違法充電的電動車，清除違法侵占消防機(jī)器人道和消防滅火撲救場所的機(jī)動車，查違章用火、供電、用氣、用油。

5.5加強(qiáng)微型消防站建設(shè)

各高層公共建筑、所有高層住宅建筑和居住區(qū)的物業(yè)管理單位應(yīng)設(shè)置微型滅火站，配備人員和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)事故的早預(yù)防、早發(fā)生、早處理。

6結(jié)語

總之，只有不斷強(qiáng)化居民的安全意識，確保消防措施的質(zhì)量和安全，才能有效地減少火災(zāi)隱患，保障居民生命財(cái)產(chǎn)安全，真正促進(jìn)我國城市建設(shè)的發(fā)展和進(jìn)步。同時(shí)，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的過程中一定要充分考慮各項(xiàng)因素，運(yùn)用科學(xué)、有效的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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OntheCausesofFireinHigh-RiseBuildingsandFireSafetyDesign

LIUJinjing

（TianjinBinhaiNewAreaFireRescueDetachment，Tianjin300450）

Abstract：WiththerapiddevelopmentofChina'seconomy，high-risebuildingsemergeinendlessly.Howtoeffectivelyreducethefirerateofhigh-riseresidentialbuildings，ithasbecomeanewproblem.Basedonthis，thispaperanalyzestheproblemsexposedinhigh-risebuildingfireaccidents，thefiresafetydesignofhigh-risebuildingsisstudied，andimprovethefiresafetymanagementstrategyofhigh-risebuildings，forreference.Keywords：high-risebuilding;causeoffire;firesafetydesign