高層建筑消防安全技術(shù)研究

■ 李孟潔 西安市消防救援支隊(duì)長(zhǎng)安區(qū)消防救援大隊(duì)

高層建筑是為解決城市用地緊張問(wèn)題而產(chǎn)生的新建筑形式，其能在最大化利用城市垂直空間的基礎(chǔ)上，為人們的生產(chǎn)生活創(chuàng)造良好環(huán)境。現(xiàn)階段，高層建筑在建設(shè)應(yīng)用中還存在一定的消防安全問(wèn)題，有必要深化建筑消防技術(shù)應(yīng)用，最大限度地減少火災(zāi)事故對(duì)高層建筑應(yīng)用效果的影響。

一、高層建筑火災(zāi)特征

（一）火勢(shì)猛烈、蔓延較快

高層建筑在應(yīng)用前多進(jìn)行了精裝修，建筑內(nèi)飾較為豪華。這些內(nèi)飾中包含了較多的可燃物，如窗簾、地毯等，所以高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)火勢(shì)較為猛烈，且蔓延速度較快?；馂?zāi)時(shí)，高層建筑的樓梯井、電梯井、通風(fēng)井等均可能成為火勢(shì)蔓延的通路。有研究顯示，當(dāng)火災(zāi)剛剛發(fā)生時(shí)，其煙氣擴(kuò)散的速度保持在0.31m/s，隨著火災(zāi)的蔓延，火災(zāi)猛烈燃燒時(shí)，煙氣水平擴(kuò)散速度可達(dá)到0.5 ～0.8m/s，豎向擴(kuò)散速度可達(dá)到3 ～4m/s，整體危害性較為嚴(yán)重[1]。

（二）撲救難度大

高層建筑火災(zāi)撲救難度較大，一方面，高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，受樓高風(fēng)大等因素的影響，火勢(shì)較為迅猛，此時(shí)消防員在高溫、濃煙下操作的難度較大。另一方面，隨著高層建筑高度的不斷增加，國(guó)內(nèi)一些登高消防車(chē)輛已經(jīng)難以滿足高層建筑安全疏散和火災(zāi)撲救需要，而當(dāng)消防員登上火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)后，不僅會(huì)消耗大量的體力，而且可能存在與消防中心、水泵房聯(lián)系不便等問(wèn)題，這大大增加了火災(zāi)撲救工作的難度。

（三）人員疏散困難

快速完成人員疏散是火災(zāi)事故處理的基本要求。但是相比低層建筑，高層建筑在發(fā)生火災(zāi)后，人員疏散的難度整體較高。一是建筑本身的層數(shù)較多，垂直疏散的距離較長(zhǎng)，增加了疏散的難度。二是高層建筑人員較多，在疏散過(guò)程中容易因慌張?jiān)斐芍刃蚧靵y等問(wèn)題。三是當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后，煙氣等有毒有害氣體會(huì)沿著樓梯等通風(fēng)井蔓延，這不僅會(huì)干擾疏散人員的視線，而且容易引起人員中毒，極大地增加了消防救援工作的難度[2]。

二、高層建筑消防安全技術(shù)

（一）消防滅火栓

作為高層建筑中最基本的滅火設(shè)備，消防滅火栓廣泛存在于每一棟高層建筑當(dāng)中。在高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用中，針對(duì)消防滅火栓的應(yīng)用應(yīng)控制兩個(gè)基本要素，一是消防栓設(shè)備，二是消防人員。在消防滅火過(guò)程中，消防人員趕到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)后，可從墻上的消防栓箱內(nèi)取下水槍和水龍帶，隨后按照距離火災(zāi)10m 的安全范圍內(nèi)使用火槍噴水，這樣能快速控制火勢(shì)，達(dá)到撲滅火災(zāi)，減少火災(zāi)危害的目的。

（二）防火分區(qū)系統(tǒng)

高層建筑防火分區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)用極為廣泛。一般在防火分區(qū)設(shè)計(jì)、施工中，工程建設(shè)人員會(huì)規(guī)范地使用具有耐火性能的建筑構(gòu)件或隔火分隔物，在這些設(shè)施的作用下，能將建筑物劃分為不同的局部空間，這在阻斷火災(zāi)蔓延中發(fā)揮著重要作用。一般就防火分區(qū)系統(tǒng)本身而言，其不僅包含防火墻、防火板、防火門(mén)；而且涉及防火卷簾、擋煙垂壁、防火發(fā)的系統(tǒng)使用；此外在新時(shí)期，為保證防火分區(qū)系統(tǒng)應(yīng)用效果，人們還設(shè)計(jì)、使用了一定的火災(zāi)探測(cè)裝置。在該裝置的作用下，一旦探測(cè)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，則防火門(mén)、防火卷簾會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，這樣火災(zāi)會(huì)被控制在局部空間之內(nèi)，這為后期滅火救援工作的開(kāi)展奠定了良好基礎(chǔ)[3]。要注意的是，防火分區(qū)系統(tǒng)并不能獨(dú)立完成滅火，其需要與其他滅火系統(tǒng)進(jìn)行有效配合，以此來(lái)提升滅火救援的實(shí)際效果。

（三）自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

現(xiàn)階段，越來(lái)越多的高層建筑配置了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅包含了觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置，而且涉及火災(zāi)警報(bào)裝置和其他輔助功能裝置。在高層建筑應(yīng)用中，通過(guò)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用，能及早地發(fā)現(xiàn)并通報(bào)火災(zāi)，這對(duì)于火勢(shì)的控制和火災(zāi)撲滅工作開(kāi)展具有積極作用。從火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，其能在煙感、溫感、紅外線等探測(cè)裝置的作用下，快速地發(fā)現(xiàn)火情，隨后火災(zāi)信號(hào)會(huì)被傳輸?shù)娇刂浦行?，通過(guò)控制中心聯(lián)動(dòng)控制單元的應(yīng)用，能觸發(fā)相應(yīng)的應(yīng)急照明、廣播和消防指令，引導(dǎo)人們快速疏散或滅火。

（四）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

作為高層建筑中較為常用的一種固定式滅火系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)本身具有安全可靠的特征，同時(shí)其經(jīng)濟(jì)實(shí)用優(yōu)勢(shì)明顯，能有效地提升滅火的成功率?，F(xiàn)階段，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)已經(jīng)成為高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用中不可獲取的組成部分。

（五）防火墻及防火門(mén)窗

防火墻和防火門(mén)窗本身可劃歸為防火分區(qū)范疇，在高層建筑應(yīng)用中，防火墻和防火門(mén)窗在火災(zāi)控制中起到至關(guān)重要的作用[4]。就防火墻而言，其主要是由阻燃材料制成的，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)確火災(zāi)出于初期階段是，通過(guò)防火墻的作用，能有效地阻斷火勢(shì)、煙氣向其他區(qū)域的蔓延，這為人員疏散和消防人員帶來(lái)爭(zhēng)取了時(shí)間。

高層建筑防火門(mén)窗大致可分為兩種類型，一是常閉式防火門(mén)窗，二是應(yīng)急聯(lián)動(dòng)關(guān)閉的常開(kāi)式防火門(mén)窗。在高層建筑正常應(yīng)用中，防火門(mén)窗具有通風(fēng)、采光的作用，但是當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后，通過(guò)關(guān)閉防火門(mén)窗，能實(shí)現(xiàn)煙氣、火勢(shì)的有效隔絕。撲滅火災(zāi)后，經(jīng)自動(dòng)關(guān)閉的防火門(mén)窗還應(yīng)手動(dòng)自動(dòng)重啟。

（六）消防排煙

高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，煙氣對(duì)于建筑內(nèi)部的人員具有較大傷害，即當(dāng)人員疏散距離較長(zhǎng)時(shí)，較多的煙氣容易使得人們出現(xiàn)中毒問(wèn)題。對(duì)此在新時(shí)期，幾乎所有的高層建筑都設(shè)計(jì)了一定的消防排煙系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，與中央空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合已經(jīng)成為消防排煙系統(tǒng)應(yīng)用的重要趨勢(shì)，發(fā)生火災(zāi)后，一旦排煙系統(tǒng)的傳感器感應(yīng)到煙氣產(chǎn)生，則會(huì)將相應(yīng)的探測(cè)信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?，然后控制中央空調(diào)開(kāi)始作業(yè)，完成煙氣的吸收排除，這樣能有效地降低空氣中有害氣體的濃度，減少了火災(zāi)逃生人員因?yàn)槲脒^(guò)度有毒煙氣造成窒息的可能。但要注意的是，在這種應(yīng)用模式下，需要在中央空調(diào)上安裝防火閥，這樣當(dāng)火勢(shì)較大，火災(zāi)溫度超過(guò)70℃后，中央空調(diào)會(huì)自主關(guān)閉，這樣能避免有毒煙氣通過(guò)空調(diào)管道蔓延到建筑各處。

（七）消防供電

要進(jìn)一步提升消防安全技術(shù)應(yīng)用效果，還應(yīng)重視消防供電系統(tǒng)的有效控制。在消防供電系統(tǒng)應(yīng)用中，供電電源的選擇應(yīng)用對(duì)于建筑火災(zāi)控制效果和人員疏散效率具有較大影響。一般在消防供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中，要求設(shè)置雙回路電源，并且應(yīng)配置一定的備用電源，這樣當(dāng)主電源短路時(shí)，備用電源就會(huì)馬上啟動(dòng)，這為高層建筑照明、排風(fēng)等單元的用電提供更有效支撐。另外在高層建筑消防供電中，還應(yīng)注重專用消防電纜的設(shè)計(jì)應(yīng)用。為有效保證后再情況下高層建筑供電的穩(wěn)定性，在電纜使用中應(yīng)選擇耐火的低碳無(wú)鹵型電纜，同時(shí)在電纜鋪設(shè)過(guò)程中，要求電纜與墻壁的間隙保持在0.5m 以上[5]。

三、高層建筑消防安全問(wèn)題

（一）消防安全設(shè)計(jì)問(wèn)題

規(guī)范開(kāi)展消防安全設(shè)計(jì)，能為高層建筑消防救援工作開(kāi)展提供有效指導(dǎo)?，F(xiàn)階段，高層建筑在消防安全設(shè)計(jì)中存在一定的缺陷。一方面，在設(shè)計(jì)初期階段，有部分設(shè)計(jì)人員未能?chē)?yán)格按照GB 50016-2014 規(guī)范的要求開(kāi)展防火設(shè)計(jì)，這使得高層建筑防火設(shè)計(jì)不夠標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一些設(shè)計(jì)師還將高層建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了建筑功能與美觀性層面，對(duì)于高層建筑消防安全防火設(shè)計(jì)考慮不足，這使得在發(fā)生火災(zāi)后，建筑整體的消防能力不足，影響了火災(zāi)控制效果。此外高層建筑消防安全設(shè)計(jì)中還存在一定的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)問(wèn)題，如在的疏散口或疏散通道設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)疏散口過(guò)小導(dǎo)致火災(zāi)疏散時(shí)人擠人問(wèn)題等。為將火災(zāi)的危害控制在最低限度，還應(yīng)注重消防安全設(shè)施細(xì)節(jié)部位的有效設(shè)計(jì)。

（二）消防安全施工問(wèn)題

高層建筑消防設(shè)施應(yīng)用問(wèn)題很大程度上來(lái)自項(xiàng)目施工階段?，F(xiàn)階段，在工程項(xiàng)目建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)項(xiàng)目分包等問(wèn)題，一些單位雖然承包了消防施工項(xiàng)目，但是其具體的施工資質(zhì)與能力有限，這使得項(xiàng)目消防施工存在一定的安全問(wèn)題，給后期的火災(zāi)防控造成不利影響。同時(shí)在項(xiàng)目施工中，容易出現(xiàn)施工單位未按照設(shè)計(jì)規(guī)范施工的問(wèn)題，甚至一些施工單位出于自身利益考慮，會(huì)更改一些隱蔽項(xiàng)目的施工內(nèi)容，這給項(xiàng)目消防設(shè)施應(yīng)用留下隱患。此外，消防安全設(shè)施施工中還存在一定的偷工減料問(wèn)題，加之部分監(jiān)理單位未能?chē)?yán)格地進(jìn)行項(xiàng)目施工質(zhì)量檢查，這使得高層建筑消防安全設(shè)施本身存在一定的質(zhì)量缺陷。有必要從項(xiàng)目施工階段消除這些問(wèn)題，提升項(xiàng)目消防安全設(shè)施的應(yīng)用效果。

（三）消防材料應(yīng)用問(wèn)題

高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用水平受消防材料的直接影響?，F(xiàn)階段，在高層建筑內(nèi)部裝修中，很多家庭都使用了前衛(wèi)、潮流的材料和裝飾品，如地毯、木墻壁等，這些材料本身具有較強(qiáng)的易燃性，增加了高層建筑使用的危險(xiǎn)性。在這些材料應(yīng)用的同時(shí)，工程建設(shè)單位應(yīng)注重易燃材料的防火處理。現(xiàn)階段，高層建筑內(nèi)部裝飾材料消防處理不夠規(guī)范，同時(shí)對(duì)于消防材料的應(yīng)用不夠合理，如在日常消防安全檢查中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些高層建筑消防器材缺少、消防器材與防火需求不匹配等問(wèn)題，極大地增加了高層消防的隱患[6]。

四、提升高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用水平的措施

（一）加強(qiáng)全面監(jiān)管

為提升高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用水平，在高層建筑應(yīng)用初期階段，就必須注重建筑使用情況的有效監(jiān)管。一方面，在建筑建設(shè)階段，應(yīng)實(shí)施全過(guò)程的監(jiān)督管理，在此過(guò)程中，應(yīng)從建筑主體結(jié)構(gòu)、裝飾施工項(xiàng)目、消防安全設(shè)施施工等環(huán)節(jié)出發(fā)，進(jìn)行具體施工內(nèi)容的有效監(jiān)控。而當(dāng)出現(xiàn)消防安全設(shè)施施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)及時(shí)地予以整改，從源頭上減少高層建筑火災(zāi)問(wèn)題發(fā)生。另一方面，在高層使用過(guò)程中，還應(yīng)做好建筑消防設(shè)施的配置和日常檢查，如在日常檢查中，應(yīng)確?；馂?zāi)監(jiān)控裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常，同時(shí)應(yīng)對(duì)消防栓、消防噴頭等設(shè)施的完好程度進(jìn)行檢查，確保這些設(shè)施能在火災(zāi)發(fā)生后充分發(fā)揮滅火救援職能。此外在建筑使用中，還應(yīng)做好火災(zāi)的易發(fā)區(qū)域的定點(diǎn)監(jiān)控，同時(shí)加強(qiáng)居民用火、用電管理，減少火災(zāi)發(fā)生概率，確保高層應(yīng)用的安全性。

（二）規(guī)范技術(shù)應(yīng)用

合理使用消防安全技術(shù)是減少火災(zāi)危害、提升高層建筑應(yīng)用安全水平的重要舉措。新時(shí)期，建筑消防安全技術(shù)類型多樣，除消防滅火栓、防火分區(qū)系統(tǒng)設(shè)置外，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在高層建筑消防安全控制中得到了廣泛應(yīng)用，此外防火墻及防火門(mén)窗、消防排煙、消防供電等也能起到高層建筑防火及滅火救援的作用。在這些技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)注重消防安全技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的系統(tǒng)把控。譬如在高層建筑消防滅火栓設(shè)置應(yīng)用中，應(yīng)盡可能地將其設(shè)置在高層建筑走廊或廳堂等公共的共享空間中；當(dāng)消防滅火栓帶有壓力表時(shí)，要求其壓力值保持在0.15MPa ～0.2MPa，若使用干式消火栓系統(tǒng)，則其充水的時(shí)間不超過(guò)5min 等。此外，若高層建筑消防栓設(shè)置在室外是，則消火栓距消防水泵接合器的距離應(yīng)控制在15 ～40m 左右等。通過(guò)這些細(xì)節(jié)要素的控制，能有效提升高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用水平，保證高層建筑火災(zāi)防護(hù)效果，優(yōu)化建筑的整體使用效果。

（三）強(qiáng)化設(shè)施管理

高層建筑在施工竣工后，必須對(duì)建筑的消防設(shè)施及消防功能進(jìn)行嚴(yán)格、全面的檢驗(yàn)，只有達(dá)到檢驗(yàn)要求，才能使高層建筑投入使用。其一，在高層建筑竣工驗(yàn)收時(shí)，要求住建部門(mén)也需結(jié)合相關(guān)的消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，逐項(xiàng)核對(duì)、檢驗(yàn)高層建筑的消防設(shè)施、器材進(jìn)行檢查，確保其功能完整性，能有效滿足火災(zāi)救援需要。其二，在高層建筑消防設(shè)施監(jiān)督檢查和安全管理時(shí)，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖、施工圖和竣工圖進(jìn)行復(fù)查核對(duì)，并且對(duì)大廈的各種消防設(shè)施進(jìn)行逐一檢查，找出可能存 在的功能性、結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。當(dāng)檢查出消防設(shè)施存在隱患和問(wèn)題時(shí)，應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行糾正處理，避免影響消防設(shè)施的使用效果[7]。

（四）提升人員素質(zhì)

為進(jìn)一步提升高層建筑消防安全技術(shù)應(yīng)用水平，不論是在消防安全設(shè)施建設(shè)還是在建筑使用中，均有通過(guò)多種手段，提升人們的安全意識(shí)，最大限度地降低火災(zāi)發(fā)生概率。在高層建筑施工中，應(yīng)積極開(kāi)展建筑消防實(shí)施宣傳教育工作，并對(duì)項(xiàng)目參建人員進(jìn)行有效培訓(xùn)，確保設(shè)計(jì)人員和施工人員能明白高層建筑消防安全的重要性。在項(xiàng)目參見(jiàn)人員具體教育方式層面，除專家定期上課、講解，通過(guò)視頻、圖片及現(xiàn)場(chǎng)模擬進(jìn)行講解等方式外，還應(yīng)注重參見(jiàn)人員的集中培訓(xùn)，并鼓勵(lì)項(xiàng)目建設(shè)人員參與相應(yīng)的考試，提升所有人的防火理念和消防安全施工質(zhì)量控制意識(shí)。另外，在建筑使用中，應(yīng)做好建筑用戶人員的安全管理，要求用戶具有較高的火災(zāi)防范意識(shí)，同時(shí)具備一定的自救能力。

五、結(jié)語(yǔ)

規(guī)范地使用消防安全技術(shù)能有效減少火災(zāi)對(duì)高層建筑本身及住戶的影響。新時(shí)期，人們只有充分認(rèn)識(shí)到高層建筑火災(zāi)特征，強(qiáng)化消防安全技術(shù)應(yīng)用，并在實(shí)際應(yīng)用中控制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題，這樣才能有效提升消防安全技術(shù)應(yīng)用水平，降低火災(zāi)危害性，繼而提升高層建筑應(yīng)用的安全性，促進(jìn)社會(huì)的和諧、穩(wěn)定發(fā)展。