淺析高層建筑滅火救援存在的困難及對(duì)策
——以濟(jì)南市高新區(qū)為例

任富堂

（濟(jì)南市消防救援支隊(duì)，山東 濟(jì)南 250014）

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市建設(shè)步伐的不斷加快，城市中結(jié)構(gòu)復(fù)雜且人員密集的高層建筑越來越多，火災(zāi)隱患越來越大，對(duì)人民群眾的人身和財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅。高層建筑結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜、主體跨度大、建筑高度高、人員密集、可燃物多，一旦發(fā)生火災(zāi)，其性質(zhì)不同于一般火災(zāi)，極易造成重大經(jīng)濟(jì)損失及嚴(yán)重的群傷事故。

應(yīng)急管理部消防救援局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年全年共接報(bào)高層建筑火災(zāi)4057 起，造成168 人死亡，其中，發(fā)生高層住宅火災(zāi)3438 起，死亡155 人。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012—2021年，全國共發(fā)生居住場(chǎng)所火災(zāi)132.4 萬起，造成11634 人遇難，6738 人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失77.7 億元[1]。高層建筑火災(zāi)已逐漸引起人們的關(guān)注，針對(duì)高層建筑滅火救援存在的困境亟待尋找突破路徑。

1 濟(jì)南市高新區(qū)消防隊(duì)站建設(shè)基本情況

濟(jì)南市高新區(qū)成立于1991年，位于濟(jì)南市東部，是國務(wù)院批準(zhǔn)的首批國家級(jí)高新區(qū)之一，是濟(jì)南市對(duì)外開放的窗口和重要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。濟(jì)南市共有消防安全重點(diǎn)單位2903 家，其中一級(jí)消防安全重點(diǎn)單位150 家（市直），二級(jí)消防安全重點(diǎn)單位2753 家，位于高新區(qū)的有136 家。

1.1 濟(jì)南市高新區(qū)高層建筑基本情況

截至2021年，全區(qū)共有高層建筑378 座，其中高層公共建筑52 座，高層住宅建筑326 座，百米以上建筑8 幢（漢峪金谷主樓339 m，重汽科技大廈173.4 m，濟(jì)南藥谷150 m，舜泰廣場(chǎng)2 號(hào)樓145 m，舜泰廣場(chǎng)4 號(hào)樓136 m，舜泰廣場(chǎng)6 號(hào)樓135 m，山東鋼鐵集團(tuán)主樓143 m）。

1.2 濟(jì)南市高新區(qū)消防隊(duì)站建設(shè)情況

1） 城市消防站。目前高新區(qū)投入執(zhí)勤的消防站共有6 個(gè)，其中，一級(jí)消防站2 個(gè)，二級(jí)消防站2 個(gè)，小型站2 個(gè)。高新區(qū)消防站共有消防指戰(zhàn)員79 人，合同制消防員118 人，共計(jì)197 人。大隊(duì)共有執(zhí)勤車輛25 輛，可載水91.3 t，載泡沫26.8 t。

2） 企業(yè)事業(yè)單位專職消防隊(duì)。高新區(qū)有1 個(gè)企業(yè)建立了專職消防隊(duì)，共有隊(duì)員12 人，執(zhí)勤車輛1 輛，可載水3.5 t。

3）微型消防站。高新區(qū)共建有微型消防站52 個(gè)。

2 高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

高層建筑火災(zāi)事故與普通火災(zāi)事故有共性特征，但因其主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、樓體高且樓層多、人員密集、可燃燒的介質(zhì)種類復(fù)雜，又導(dǎo)致其火災(zāi)性質(zhì)具有特殊性。

1） 起火因素多且復(fù)雜。高層建筑結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜，各類電器設(shè)施眾多，例如垂直電梯、各類空調(diào)、大型智控設(shè)備等；各類通電設(shè)備數(shù)據(jù)系統(tǒng)及電路線路密布，且電量強(qiáng)；有些高層建筑集辦公室、會(huì)議室、宴會(huì)廳、商場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所于一體，功能復(fù)雜。一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)會(huì)沿線路和可燃裝修建材迅速蔓延，并產(chǎn)生大量有毒煙霧。

2） 煙、火蔓延途徑多，極易形成立體火災(zāi)。假如防火隔離區(qū)或者防火區(qū)處置不當(dāng)，高層建筑中電梯井、豎向管井、樓道等部位極易產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”?；馂?zāi)產(chǎn)生的煙霧由建筑下面垂直延伸到上面，在火災(zāi)發(fā)展階段，其垂直蔓延速度可達(dá)到3～4 m/s；煙、火還會(huì)通過吊頂、走道等途徑水平擴(kuò)散，在火災(zāi)發(fā)展階段，其水平蔓延速度可達(dá)到0.5～0.8 m/s。高層建筑在發(fā)生火災(zāi)5～7 min 后，隨著燃燒時(shí)間持續(xù)，室溫不斷升高，當(dāng)室內(nèi)高熱量使達(dá)到爆炸濃度極限的可燃?xì)怏w達(dá)到600 ℃時(shí)，一遇到外部進(jìn)入的空氣便會(huì)引發(fā)爆燃[2]。

3） 疏散困難，易造成大量人員傷亡。高層建筑樓層高，疏散路線距離遠(yuǎn)；人員密集，疏散過程中往往出現(xiàn)人員恐慌、擁擠，易造成踩踏事故；高溫、煙氣，外加照明設(shè)備損壞，導(dǎo)致建筑物內(nèi)可見度低，充斥了大量煙霧。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，高層建筑火災(zāi)因煙霧蔓延導(dǎo)致的死亡占50%以上，最高可達(dá)70%。人在煙霧中停留2 min 就有可能昏倒，停留4～5 min 就會(huì)面臨死亡的危險(xiǎn)。例如1972年日本大阪市千日百貨大樓發(fā)生的火災(zāi)，死亡的118 人中有93 人是因窒息、煙霧中毒而死亡，其占比高達(dá)80%。實(shí)驗(yàn)也表明，在高達(dá)50 層樓的高層建筑內(nèi)將所有密集人員完全撤離需要2 h，這給滅火救援帶來巨大的壓力。

3 高層建筑火災(zāi)救援面臨的問題

目前消防救援隊(duì)伍的水平和實(shí)力能夠有效應(yīng)對(duì)絕大多數(shù)的火災(zāi)事故和搶險(xiǎn)救援工作，但高層建筑火災(zāi)由于具有特殊性，消防救援隊(duì)伍還缺乏相應(yīng)有效的救援方法。根據(jù)近些年高層建筑火災(zāi)救援遇到的一些情況，本文將發(fā)現(xiàn)的問題整理如下。

3.1 高層供水困難

高層建筑火災(zāi)的控制和消滅需要相當(dāng)大的用水量，而影響高層建筑火場(chǎng)供水的主要因素包括室內(nèi)消火栓管網(wǎng)情況、消防車水泵揚(yáng)程和供水方式、水帶的基本情況及鋪設(shè)方式等。

1） 固定消防設(shè)施不能有效利用。目前大部分高層建筑中的消防設(shè)施維護(hù)成本較高，加之管理不善，日常檢查維護(hù)流于形式，很多建筑內(nèi)的消防設(shè)施在火災(zāi)發(fā)生時(shí)出現(xiàn)故障。另外，目前高層建筑在消防設(shè)施上未形成統(tǒng)一的規(guī)范模式，發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防部門很難制定滅火救援戰(zhàn)術(shù)[3]。

2） 消防救援裝備設(shè)置相對(duì)滯后。一是缺乏高層作戰(zhàn)大功率水罐車。以濟(jì)南市消防救援支隊(duì)高新區(qū)大隊(duì)賢文救援站為例，消防救援站現(xiàn)有車輛中最大功率車輛為德國藍(lán)特城市主戰(zhàn)消防車，其額定工作壓力為1.7 MPa，在不考慮水頭損失的情況下最高供水高度約170 m（出水實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)僅為130 m），對(duì)于超過170 m 高度的火災(zāi)力不從心，很難開展滅火作戰(zhàn)。二是缺乏高壓水帶。以170 m 作戰(zhàn)高度為例，水帶底端（系統(tǒng)最低點(diǎn)） 將要承受170 m 高水帶水柱的壓力、水泵0 流量時(shí)的壓力和停泵時(shí)水錘作用的沖擊力，估算約2.0 MPa。現(xiàn)在消防救援站普遍配備的是2.0 MPa 水帶，若高度超過170 m，水帶將難以承受壓力，這不光會(huì)造成裝備器材的損壞，更嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生安全事故。

3） 水帶鋪設(shè)成為難題。以濟(jì)南市消防救援支隊(duì)開展的高層出水實(shí)驗(yàn)為例，水帶垂直鋪設(shè)220 m，蜿蜒鋪設(shè)540 m，30 名戰(zhàn)斗員用時(shí)0.5 h 完成鋪設(shè)，從鋪設(shè)完成到水帶出水約1 h，基層消防救援站在沒有進(jìn)行過專業(yè)訓(xùn)練的情況下很難在短時(shí)間內(nèi)出水撲救[4]。

3.2 消防救援日常準(zhǔn)備及監(jiān)督管理有待強(qiáng)化

1） 高層建筑滅火作戰(zhàn)系統(tǒng)培訓(xùn)有待加強(qiáng)。目前，除了日常滅火戰(zhàn)斗中經(jīng)歷的高層建筑火災(zāi)，消防救援隊(duì)伍極少接受高層建筑滅火救援專業(yè)培訓(xùn)。即便日常多頻次地進(jìn)行相關(guān)演練，但因高層建筑體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，救援人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，缺少相關(guān)的業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，導(dǎo)致大部分消防指戰(zhàn)員在面對(duì)高層建筑火災(zāi)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)恐懼、慌亂心理。

2） 防滅火工作聯(lián)系不夠緊密。對(duì)于高層建筑，特別是超高層建筑，火災(zāi)情況下主要立足于自救逃生，所以對(duì)于室內(nèi)消防設(shè)施的要求極高。但是大多數(shù)基層指戰(zhàn)員并不熟悉防火業(yè)務(wù)，對(duì)于建筑消防設(shè)施了解較少，對(duì)轄區(qū)重點(diǎn)單位開展防消聯(lián)勤工作也并不能熟練掌握固定消防設(shè)施的情況和操作方法，這對(duì)于高層建筑火災(zāi)撲救十分不利。

4 高層建筑火災(zāi)救援國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

4.1 國內(nèi)高層建筑火災(zāi)救援先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

2019年北京市召開超高層建筑滅火救援技術(shù)處置隊(duì)建設(shè)推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)[5]。由物業(yè)管理人員、工程維保人員、微型消防救援站人員、城市消防救援隊(duì)伍聯(lián)動(dòng)形成“一點(diǎn)報(bào)警、多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)”的工作機(jī)制，平時(shí)由物業(yè)管理人員、工程維保人員對(duì)單位內(nèi)部的消防設(shè)施進(jìn)行定期檢查保養(yǎng)，確保全部消防設(shè)施完整好用。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，物業(yè)管理人員、工程維保人員、微型消防救援站人員形成第一滅火救援力量，第一時(shí)間處置初期火災(zāi)并撥打119 火警電話報(bào)警，隨后城市消防救援隊(duì)伍到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更專業(yè)的火災(zāi)撲救，各方力量通力合作確?；馂?zāi)滅早、滅小。

2018年上海市頒布《消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，同年5月1 日開始實(shí)施。消防設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)是一套匯集消防水源管理、消防站點(diǎn)管理、裝備管理、重點(diǎn)消防單位管理、3D 緊急救援預(yù)案管理等消防關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息的綜合性數(shù)據(jù)平臺(tái)。系統(tǒng)結(jié)合了云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多項(xiàng)前沿科學(xué)技術(shù)，解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)、人力記錄消防設(shè)施資源的低效率問題，也為消防設(shè)備設(shè)施、消防站點(diǎn)資源、裝備資源、重點(diǎn)防護(hù)單位等建立了全息的數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)支持對(duì)消防設(shè)備設(shè)施、消防裝備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，對(duì)重點(diǎn)防護(hù)用戶建立全息數(shù)據(jù)檔案。發(fā)生災(zāi)情警報(bào)時(shí)，系統(tǒng)平臺(tái)智能化動(dòng)態(tài)顯示周邊可利用的消防資源、設(shè)備設(shè)施及救援裝備等信息，成為火災(zāi)救援、火災(zāi)調(diào)度平臺(tái)不可或缺的一環(huán)。

4.2 國外高層建筑火災(zāi)救援先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

設(shè)立消防專員一職是德國消防安全的一大特點(diǎn)。消防專員是受過專門培訓(xùn)的專業(yè)人員，由企業(yè)書面任命，其職責(zé)包括：制定公司防火規(guī)定，評(píng)估消防風(fēng)險(xiǎn)水平，就火災(zāi)管控的工作流程提出建議。此外，向民眾普及有關(guān)公共消防安全的知識(shí)是德國聯(lián)邦民眾保護(hù)和災(zāi)難救助機(jī)構(gòu)的任務(wù)之一。該機(jī)構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)、發(fā)行安全手冊(cè)和組織社會(huì)活動(dòng)，促進(jìn)關(guān)于防火和自救知識(shí)的傳播。例如，安全手冊(cè)告訴人們?nèi)绻麆倓偘l(fā)生火災(zāi)，應(yīng)迅速采取滅火措施，將其扼殺在萌芽狀態(tài)，但必須謹(jǐn)慎從事，確保滅火作業(yè)不傷害自身；流動(dòng)燃料不得用于滅火，并且必須自下而上，從周邊往中心滅火等；如果不能將火撲滅，應(yīng)在不危及自己的情況下關(guān)閉門窗，迅速打電話報(bào)警，并向他人發(fā)出警告，等待消防員趕到。

日本政府在大量研究的基礎(chǔ)上逐步建立了完善的建筑消防管理體系，通過法規(guī)的形式實(shí)施管理，要求建筑消防工作必須非常嚴(yán)格、規(guī)范、詳細(xì)，并做到指標(biāo)量化。在高層建筑的設(shè)計(jì)中，日本人十分重視使用難燃、不可燃的建筑材料，并建立了具有先進(jìn)技術(shù)和完善設(shè)施的綜合防火系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)采用防火保護(hù)，建筑中的火災(zāi)探測(cè)器和報(bào)警電話、各種滅火裝置、特種滅火器和消防應(yīng)急電源插座等配備齊全。不同樓層均設(shè)有蓄水池及消防泵，以確保消防供應(yīng)。每隔7 層的防火單元設(shè)有走廊、附屬房間、避難所等三級(jí)安全疏散區(qū)。除了疏散樓梯外，還設(shè)有避難梯，并且可以通過三樓的螺旋救生袋到達(dá)戶外地面。在城市規(guī)劃中，高層建筑保持間距，易于撲救，并伴有大量綠化和街道，使其成為人工防火屏障，防止火災(zāi)蔓延。

5 高層建筑火災(zāi)救援的對(duì)策建議

5.1 形成專業(yè)技術(shù)支持

聯(lián)合安監(jiān)、住建、消防、維保等單位組建高層建筑火災(zāi)救援專項(xiàng)小組，利用各自專業(yè)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)高層建筑火災(zāi)救援措施進(jìn)行深入探討，形成相應(yīng)救援方案，規(guī)范火場(chǎng)偵查、人員搜救、內(nèi)攻滅火、火災(zāi)調(diào)查、收整器材、人員撤離等各階段操作流程。根據(jù)實(shí)際需要建立高層建筑火災(zāi)救援培訓(xùn)體系，開設(shè)培訓(xùn)課程，對(duì)消防指戰(zhàn)員進(jìn)行專業(yè)性、針對(duì)性、系統(tǒng)性培訓(xùn)，夯實(shí)消防指戰(zhàn)員業(yè)務(wù)技能水平。構(gòu)建聯(lián)動(dòng)機(jī)制，通過電話咨詢、協(xié)同出警等措施，讓安監(jiān)、住建、維保等單位提供理論依據(jù)，使消防指戰(zhàn)員全面掌握建筑結(jié)構(gòu)、消防設(shè)施、重點(diǎn)部位情況，為高層建筑火災(zāi)救援提供技術(shù)支持。

5.2 優(yōu)化消防救援裝備

針對(duì)消防救援裝備設(shè)置相對(duì)滯后的問題，應(yīng)該向一線城市設(shè)置專業(yè)高層建筑滅火救援編隊(duì)的消防救援站學(xué)習(xí)。例如學(xué)習(xí)北京高層建筑滅火作戰(zhàn)編程，配齊配強(qiáng)消防救援車輛，配置使用時(shí)間更長的氧氣呼吸器，優(yōu)化人員結(jié)構(gòu)，將攻堅(jiān)組與優(yōu)質(zhì)裝備科學(xué)結(jié)合，合理規(guī)劃，優(yōu)先保障一線作戰(zhàn)人員的個(gè)人防護(hù)裝備，最大限度提高滅火效能。加強(qiáng)高層泡沫消防車、舉高消防車的配備，確保在固定消防設(shè)施失效的情況下高層建筑著火部位的水源供給。加強(qiáng)裝備器材正規(guī)化建設(shè)，針對(duì)高精尖裝備制定專業(yè)維護(hù)保養(yǎng)措施，實(shí)現(xiàn)裝備模塊化、集中化管理，加強(qiáng)日常的管理維護(hù)，定期革新器材裝備。

5.3 提高內(nèi)攻滅火能力

一是加強(qiáng)對(duì)高層建筑滅火作戰(zhàn)成功案例的學(xué)習(xí)，積極參加高層建筑火災(zāi)撲救培訓(xùn)和實(shí)戰(zhàn)演練，讓消防指戰(zhàn)員熟練掌握高層建筑防滅火知識(shí)，熟悉轄區(qū)高層建筑重點(diǎn)單位基本情況，提高實(shí)戰(zhàn)處置應(yīng)變能力。二是通過理論學(xué)習(xí)、接受專業(yè)技能培訓(xùn)、實(shí)戰(zhàn)演練等方法，讓廣大消防指戰(zhàn)員進(jìn)一步掌握高層建筑防滅火理論知識(shí)，熟悉轄區(qū)高層建筑的基本情況，增強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)能力。在遇到高層建筑火災(zāi)時(shí)，能夠及時(shí)有效地確定進(jìn)攻和撤退路線，找到合理的供水方法，以及利用室內(nèi)消防設(shè)施進(jìn)行火災(zāi)撲救。三是加強(qiáng)日常的體能訓(xùn)練，增強(qiáng)消防員負(fù)重登高的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)水帶鋪設(shè)方法研究，確保高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防員能盡快到達(dá)著火部位。