超高層建筑消防安全問題及對策

●羅 暉

(廣西消防總隊，廣西 南寧 530022)

隨著國民經濟的迅速發展，我國各地的高層建筑逐漸增多，為現代化城市帶來生機與活力，但同時也給消防安全帶來了新的問題，特別是高度超過100m的超高層建筑。2010年上海市膠州路“11·15”高層公寓樓的沖天大火，再次引發舉國上下對于高層建筑消防安全的廣泛關注和反思。在廣西南寧，號稱西南第一高樓的超高層建筑—南寧地王大廈，從建成投入使用至今也已接連發生兩起火災，所幸及時處置沒有造成較大危害。如何防控超高層建筑的火災，最大限度的創造和諧因素，是每個消防工作者面臨的艱巨任務。筆者就如何預防超高層建筑消防安全問題，提出一些看法，供同行參考。

一、超高層建筑的火災特點

現行國家標準《高層民用建筑設計防火規范》規定:建筑高度超過100m的建筑通常稱為超高層建筑。總結國內外典型的多起超高層建筑火災，其突出的特點主要有:

(一)火災蔓延速度快

超高層建筑由于火災蔓延途徑多，影響火勢蔓延的因素復雜，超高層建筑本身具有煙囪效應，加上各種樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井等豎向井道以及受熱易碎的玻璃幕墻，如果防火分隔處理不好，火勢可以通過門、窗、吊頂、走道、可燃隔墻等途徑水平蔓延，也能從豎向管井和孔洞、共享空間、玻璃幕墻縫隙等途徑垂直蔓延。

(二)人員疏散困難

一是層數多，高度高，垂直距離長，人員疏散到地面或其它安全區域的時間長;二是人員相對集中，疏散困難;三是發生火災時由于各豎井空氣流動暢通，火勢和煙霧向上蔓延快，增加了疏散的難度。發生火災時，要使人員迅速疏散到地面或建筑物內避難層及不受火災威脅的安全部位十分艱難。數千甚至數萬人從整幢大樓疏散到地面，少則幾十分鐘，多則幾小時。

(三)火災撲救難度大

超高層建筑高達上百米以上，目前的消防車供水能力和供水器材的耐壓強度達不到所需的高度，登高消防車和消防直升機是撲救超高層建筑火災的先進設備，登高消防車只能救助相應伸展高度內的被困人員和實施滅火，消防直升機只能救助逃生到屋頂停機坪的被困人員或運送消防隊員到屋頂停機坪，發生火災時從室外進行撲救相當困難。另外，大面積玻璃幕墻受高溫或火焰作用，易碎裂形成“玻璃刀”，時刻威脅超高層建筑四周參與救災的消防車、器材裝備和救助人員。因此，超高層建筑火災撲救難度大，一般要立足于自防自救，靠自身消防設施實現滅火。

二、廣西超高層建筑消防安全問題現狀

(一)防火分隔處理不徹底

超高層建筑內設有電梯井、電纜井、管道井等各種豎向管井，管井施工后，樓板和孔洞沒有嚴格按規范進行防火封堵，大量的玻璃幕墻與樓板處沒有完全進行封堵或封堵不徹底，火災時往往變成火災蔓延的最佳途徑。如2007年5月南寧地王大廈發生的火災，就是有關管井沒有按規定封堵，以致火災時，煙氣很快蔓延到各樓層。

(二)可燃物多、火災荷載大

超高層建筑內部裝修中使用了大量可燃或難燃材料，室內擺放家具等易燃物，還敷設著許多電線電纜。據資料介紹:一般住宅的火災荷載為35～60kg·m－2，高級旅館為 45 ～60kg·m－1。一旦失火，大量的可燃物，將會使超高層建筑產生大量的熱量，火災中形成的濃煙就會順著電梯井、垃圾井等豎向“煙囪”，以3～5m·s－1的速度迅速蔓延。

(三)功能繁多、用電量大

超高層建筑用途廣泛，功能復雜，集辦公、會議、娛樂、餐飲、商務、住宿等于一體。同時，因功能需要，一般都配備大量的電器設備，都有可能成為導致火災的因素。

(四)消防裝備配備不能適應撲救超高層建筑火災的需要

一是現有消防車的供水能力和供水器材的耐壓強度達不到超高層建筑所需的壓力要求;二是登高消防車因受技術局限，只能在有限空間內實施滅火和救援;三是一些超高層建筑雖設有直升飛機停機坪，但警用直升機的配備相當欠缺，全國公安系統截止目前僅擁有30余架直升機，相當多的二、三線城市限于財力沒有配備警用直升機。其用途主要定位于空中治安巡邏、跟蹤追捕犯罪嫌疑人、疏導交通、空中指揮等等，距離真正的消防直升機還有很大的差距。

三、預防超高層建筑火災的技術措施

(一)合理規劃超高層建筑的平面布局

一是合理選擇位置。根據火災時輻射熱對相鄰建筑的影響，易燃易爆場所火災時對高層建筑的影響，以及消防滅火救援和節約用地等綜合因素，超高層建筑與臨近建筑必須保持必要的防火間距。二是合理規劃消防車道和消防撲救面。由于超高層建筑體量大，高度高，必須設置環形消防車道，主體建筑應滿足消防車撲救的需要，盡管目前登高消防車舉高能力有限，但在其有限操作范圍內還是要為消防部門滅火救助提供有效外圍途徑。三是合理布置燃油、燃氣鍋爐、油性變壓器、柴油發電機、燃油燃氣以及人員密集場所等用房的位置。采用控制和分隔辦法把可燃物控制在局部范圍內。

(二)提高超高層建筑建筑構件的耐火等級

超高層建筑不論采用哪種結構體系，其耐火等級不應低于一級的要求，從消防角度看，鋼筋混凝土結構應是最理想的，但由于鋼結構施工方便、施工速度快等特點，目前不少超高層建筑采用鋼結構。從無數火災案例和科學試驗所證明，無防火保護的鋼結構在火災的作用下，15min左右就會燒損或破壞。因此，對超高層鋼結構建筑防火處理尤為重要，對梁、柱、樓板、屋頂承重構件等應滿足一級耐火等級的要求。

(三)處理好水平和垂直方向的防火分隔

一是合理劃分防火分區。利用防火墻或防火卷簾等防火分隔物將建筑水平面劃分為若干水平防火分區，通過樓板等構件將上、下樓層劃分為若干垂直防火分區，即使發生火災，也不至于蔓延到其它區域，把火災控制在較小的范圍。二是對管井防火分隔的處理。電梯井、電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管道井應獨立設置，井壁除開設門洞外，不應開設其它洞口，其井壁應為耐火極限不低于1.0h的不燃燒體;電纜井、管道井應每層在樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體材料或防火封堵材料作防火分隔。三是豎向連通各層的中庭應進行防火處理。房間與中庭回廊相通的門、窗，應設自行關閉的乙級防火門、窗;中庭相通的過廳、通道等，應設乙級防火門或耐火極限大于3.0h的防火卷簾分隔;中庭每層回廊應設有自動噴水滅火系統和火災自動報警系統。四是玻璃幕墻與樓板縫隙處應進行防火處理。應設置必要的窗檻墻、窗間墻，其高度不應低于0.8m，窗檻墻、窗間墻的填充材料應采用不燃材料。五是處理好穿越各樓梯的風管分隔。垂直風管應設在管井內，通風、空氣調節系統的風管道穿越防火分區處，穿越通風、空氣調節機房穿越重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處以及垂直風管與每層水平風管交接處應設防火閥進行有效分隔，防止煙火通過風管蔓延。

(四)合理設置安全疏散設施

針對超高層建筑的火災特點，設計上應體現“以人為本”的原則，從嚴要求，將疏散樓梯、電梯布置在建筑平面中心，圍繞疏散樓梯設置環形走道或雙向走道，優化安全疏散距離，為人員疏散到安全地方創造條件。一是合理設置防煙樓梯。防煙樓梯應滿足防火防煙要求，其防煙設施和排煙設施應滿足規范要求，確保逃生通道的安全。二是合理設置避難層或避難間。避難層或避難間是保障超高層建筑內人員發生火災時安全脫險的一項有效措施，一般避難層的設置，自首層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層。三是設置完善的疏散引導系統。目前，發光疏散指示標志主要有兩種:一種是電致發光型疏散指示標志;另一種是光致發光型疏散指示標志。超高層建筑疏散誘導系統應以電致發光型疏散指示標志為主，輔以光致發光型疏散指示標志。四是設置屋頂直升飛機停機坪。停機坪的作用主要是搶救屋頂上的逃生人員和運送滅火器材。

(五)嚴格控制易燃材料裝修，減少火災荷載

從控制火災三要素出發，必須控制超高層建筑內裝修材料的使用，嚴格控制可燃易燃材料的裝修，最大限度的減少可燃物。

(六)完善建筑自身的消防設施，采用先進的技術防范手段提高超高層建筑的安全等級

針對超高層建筑無外部救援的特點，必須完善建筑自身的消防設施設置。一是要設置技術先進，安全可靠的早期火災自動報警系統。要針對不同的保護對象選擇適用的火災探測器，立足于早報警、早發現、早疏散、盡早滅火，在火災尚未形成大火前，通過監控系統發現火情，啟動火災應急預案，實施撲救初起火災。二是積極推廣應用安全可靠，經濟實用，滅火成功率高的固定滅火系統。除常規消火栓系統外，當今世界上公認最為有效的自動滅火設施，是自動噴水滅火系統，規范規定除不能用水滅火的部位外，均應設置自動噴水滅火系統，超高層建筑應積極推廣應用自動噴水滅火系統實現全方位保護，不能用水滅火的部位可采用氣體滅火系統等其它固定滅火系統代替。三是要設置可靠的防煙排煙設施。超高層建筑由于高度高，采用自然防煙和自然排煙效果不佳，應采用機械防煙與排煙系統，對疏散樓梯間、前室、合用前室以及封閉的避難層(間)采用機械加壓送風的防煙設施，對走道、無窗房間或設置固定窗的房間應設置機械排煙系統，真正提高超高層建筑防煙樓梯間、前室、走道和避難場所的安全性。

超高層建筑雖然在廣西剛剛起步，但隨著北部灣經濟區域的發展，超高層建筑將不斷涌現，預防和控制超高層建筑的火災，應遵循“預防為主，防消結合”的消防工作方針，針對超高層建筑火災的特點，應立足于自防自救原則，積極采用可靠的防火措施，做到安全適用、技術先進、經濟合理，在管理上應積極落實消防安全責任制，對消防設施進行有效維護管理，保證消防設施完好、有效，做到防患于未然。

[1]蔣永琨.高層建筑消防設計手冊[M].上海:同濟大學出版社，1995.

[2]GB50045－95，高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S].