高層建筑消防安全與防火對策分析

盧恒波

（江西省九江市消防支隊瑞昌市公安消防大隊，江西 瑞昌 332200）

隨著性能化建筑防火設(shè)計的不斷發(fā)展，對于消防安全工作，目前國內(nèi)外許多科研機構(gòu)，都逐步研究和深入了相關(guān)的人員疏散模型，是對建筑安全疏散設(shè)計提供了一種科學(xué)依據(jù)。隨著我國城市化建設(shè)進程飛速發(fā)展，特別是在近年國內(nèi)連續(xù)幾起高層建筑火災(zāi)發(fā)生的形勢下，高層建筑在國內(nèi)不斷增長，對于高層建筑內(nèi)人員的防火安全通道，高層建筑結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜，安全疏散問題研究變得尤為重要。高層建筑高度高、建筑面積大、人員眾多、用火用電量大，高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素遠(yuǎn)較一般建筑火災(zāi)要復(fù)雜。隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城市土地資源日趨緊張，城市人口的持續(xù)增長，提出人員疏散中一些實際性的問題。城市構(gòu)造逐步向高空延伸，高層建筑的消防安全所存在的諸多問題，使得我國城市高層建筑不斷地增多。目前，以及對火災(zāi)的預(yù)防和撲救措施，存在的火災(zāi)隱患是不容忽視的，是消防領(lǐng)域所關(guān)注的重點問題。

1 高層建筑火災(zāi)危險性分析

1.1 安全疏散困難

高層建筑的特點，垂直疏散距離長，人員集中，疏散到地面需要較長的時間，疏散時容易出現(xiàn)擁擠情況。火災(zāi)案例分析表明，高層建筑層數(shù)多，被煙薰死的，占火災(zāi)死亡人數(shù)的一半以上。將人員疏散到地面所需的時間較長，容納的人員較多。而且建筑面積大，發(fā)生火災(zāi)時煙氣和火勢向上蔓延快，而火災(zāi)發(fā)生時人們大量涌向樓梯，且易竄入樓梯間，增加了疏散難度，在火災(zāi)時必須切斷電源，平時使用的普通電梯，停止使用。因此，火災(zāi)發(fā)生時，電梯必須停止使用，只能通過樓梯進行疏散，高層建筑的安全疏散主要靠樓梯。而樓梯的容納量有限，必然會踩踏事件，發(fā)生擁堵，極有可能被煙火熏死或燒死，來不及疏散的人員，后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。

1.2 可燃物較多

圖書館、高級旅館、檔案樓、辦公樓、科研樓等高層建筑，一旦起火,發(fā)煙量大，燃燒猛烈，一般室內(nèi)裝修家具等可燃物較多，火災(zāi)容易蔓延。據(jù)測定，在火災(zāi)初起階段，高層建筑因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s。樓梯間、管道井、電梯間、風(fēng)道、排風(fēng)道、電纜井等豎向井道部位，一旦發(fā)生火災(zāi)就好像一座座高聳的煙囪，如果防火分隔或防火處理不好，成為火勢迅速蔓延的途徑。如一座高100m的高層建筑，煙氣能在半分鐘內(nèi)達到頂層。在無阻擋的情況下，在燃燒猛烈階段，煙氣沿樓梯間或豎向管井?dāng)U散速度為3～4m/s。高溫狀態(tài)下，熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～0.8m/s，火勢的蔓延擴大速度也相應(yīng)增加。風(fēng)速增大，據(jù)測定:距地面高度10m 處風(fēng)速為5m/s，建筑物越高，風(fēng)速越大，30m 處風(fēng)速為8.7m/s，60m 處風(fēng)速為12.3m/s，90m 處風(fēng)速為15m/s。日本在做過燃燒試驗，在幾分鐘內(nèi)就能把每層3500m2的二十三層大樓都充滿煙氣。

1.3 撲救難度較大

高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)現(xiàn)場煙霧濃、熱輻射強、火勢向上蔓延的速度快和途徑多，當(dāng)火勢擴大，消防隊員難以堵截。室內(nèi)消防水量顯然不足，形成大面積火災(zāi)時，消防隊員使用的滅火救護設(shè)施往往不易達到建筑高度。撲救高層建筑火災(zāi)，需要利用消防車從室外進行補給，消防水帶耐壓能力常常不能適應(yīng)需要，主要立足于室內(nèi)消防給水設(shè)施。此外，建筑物如果沒有安裝消防電梯，由于受到各種條件的限制，消防隊員則需要“全副武裝”的通過樓梯沖上高層，撲救的難度很大。不僅速度慢，體力消耗大，還會與向下疏散的人流，不能及時到達著火層進行撲救，發(fā)生對撞而延誤時間，消防器材也不能隨時得到補充，均將嚴(yán)重影響撲救。建筑高度高，特別是消防水供給量，達不到要求時會延誤滅火的時機。火災(zāi)時，現(xiàn)有消防車輛及設(shè)備滿足不了滅火需要，空間范圍內(nèi)會充滿大量的煙氣及水蒸氣，不能及時控制火勢而造成火災(zāi)撲救困難。而此時，據(jù)統(tǒng)計，各類排煙設(shè)備的自動切斷使得通道內(nèi)的排煙更加困難，火災(zāi)中約70%～80%的人員是由于煙氣中毒而窒息死亡的。

2 高層建筑防火對策

2.1 消防設(shè)計把關(guān)

在進行高層建筑設(shè)計過程中，考慮防火安全，必須結(jié)合建筑的各種功能要求，做好防火設(shè)計。設(shè)計人員進行防火設(shè)計，應(yīng)嚴(yán)格按照高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。在進行高層建筑的防火設(shè)計時，合理劃分防火分區(qū)，總體布局要保證暢通安全，安全疏散路線要簡明直接。設(shè)計單位的各級負(fù)責(zé)人，不得上報審批或交付使用，應(yīng)對工程的防火設(shè)計負(fù)責(zé)，凡不符合設(shè)計防火規(guī)范的工程設(shè)計，盡量做到建筑物隔斷、內(nèi)部裝修、家具、陳設(shè)的不燃化或難燃化，以減少火災(zāi)的發(fā)生和降低蔓延速度，控制可燃物的存放數(shù)量。采用先進可靠的自動報警系統(tǒng)，以保證火災(zāi)時結(jié)構(gòu)的耐火支持能力和分區(qū)的隔火能力，并正確地處理安裝位置及聯(lián)動控制功能。構(gòu)造設(shè)計要使建筑物的基本構(gòu)件應(yīng)具有足夠的耐火極限，保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設(shè)備所需要的水壓，做好建筑物室消防給水系統(tǒng)的設(shè)計。

2.2 施工階段監(jiān)督檢查

凡承攬工程的施工單位，對建筑工程的技術(shù)措施、防火構(gòu)造和消防措施等，必須嚴(yán)格按照經(jīng)消防設(shè)計審核，不得擅自更改。合格的設(shè)計圖紙進行施工，施工中，需要變更設(shè)計時，以及暗敷的消防電源線路等，如因材料、設(shè)備等不滿足設(shè)計要求，施工單位應(yīng)與設(shè)計單位、建設(shè)單位、公安消防監(jiān)督機關(guān)共同協(xié)商，采取相應(yīng)的變更措施。對防火結(jié)構(gòu)的設(shè)置于吊頂，保護層，或管井內(nèi)防火分隔物，必須認(rèn)真做好施工和監(jiān)督檢查記錄。

2.3 加強消防設(shè)施維護

高層建筑在使用過程中，包括結(jié)構(gòu)安全、設(shè)備更新等，其設(shè)備一般都有定期的維修檢查制度。對于消防設(shè)施，防止需要其發(fā)揮作用時失靈，更應(yīng)定期檢查維修，平時不用易暴露問題，因為消防設(shè)施都在發(fā)生火災(zāi)時發(fā)揮作用，將會造成不可彌補的損失。特別是現(xiàn)代化的消防設(shè)施，如火災(zāi)自動報警和防排煙設(shè)備、滅火系統(tǒng)、防火門、消防泵、防火卷簾和消火栓、消防控制室和儀表設(shè)備等，設(shè)專人定期測試檢查，凡失靈損壞的要及時更換，維修、確保完整好用，都應(yīng)該有嚴(yán)格的檢查制度，并建立檔案記錄每次檢查情況。

結(jié)論

隨著城市人口的不斷增長，高層建筑的迅猛發(fā)展，土地資源的緊張，已成為社會發(fā)展的必然趨勢。與此同時，在高層建筑消防安全設(shè)計中不僅要在圖紙上消除火險隱患，遏制和杜絕群死群傷等事故發(fā)生。而且，要在主觀意識上預(yù)防火險隱患，能夠有效減小人員疏散時間長度，需要進行更為深入地研究。

[1] 張鵬,朱昌明.高層建筑危急情況下的電梯疏散系統(tǒng)[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2004.

[2] 公安部上海消防研究所.高層建筑火災(zāi)情況下使用電梯疏散可行性研究[R].

[3] 宋文華等.高層建筑火災(zāi)初期利用電梯進行人員疏散的可行性探討[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2008.