高層建筑火災成因及預防對策

●楊寶寬

(定西市消防支隊，甘肅定西 743000)

(本欄責任編輯、校對 陳 華 李 蕾)

近年來，伴隨著城市建筑日益趨向大型化、高層化、復雜化，這些建筑高度高、規模大、可燃物多、人員密集、功能復雜、疏散困難，一旦發生火災，火勢蔓延迅速，人員疏散和撲救難度極大，極易造成群死群傷和重大財產損失，與地下建筑、石油化工火災撲救并稱為目前世界上消防界公認的三大難題。因此，分析高層建筑火災成因，探索符合地區實際的高層建筑消防安全管理的有效途徑和方式，制定科學合理的預防措施，對于避免火災造成重大人員傷亡和經濟損失具有重要意義。

一、高層建筑火災成因分析

(一)歷史欠賬多，隱患整治困難

由于各方面原因，部分高層建筑歷史欠賬較多。諸如消防車道、防火間距、樓梯間形式等不符合現行規范問題較為廣泛，特別是20世紀90年代修建并通過消防驗收的高層建筑大多存在此類問題。另外，還有一批相當數量的高層建筑已投入使用多年但至今尚未通過消防驗收，其室外和室內消防設施均未完工或不能正常使用，存在較大的隱患。

(二)多產權單位眾多，火災隱患整改難度大

有些高層建筑分屬不同的產權單位，各單位各自為政，未委托統一的管理單位進行管理，造成諸如消防通道不暢通，消防設施設備缺失等火災隱患。由于建筑內業主眾多，有的大樓甚至有數百名業主，整改經費難以落實，造成火災隱患整改難度大。

(三)高層建筑設計上存在的缺陷

建設單位片面地根據滿足自身需要和人為設想要求設計建筑布局，相當一部分高層建筑設計未經消防審核、驗收就開工建設并投入使用。一些單位存在有未設火災自動報警系統和自動噴水滅火系統，疏散樓梯間設置形式不符合要求等問題，這些問題在形成后就成了極難整改的固疾，成為重大火災隱患。

(四)消防審核把關難

建設工程消防設計審核，目的是消除建筑物存在的先天性隱患。而在一些地區，“三邊工程”較為普遍，建設單位為節省投資，在施工過程中，邊設計邊施工、邊施工邊報審，審核未通過，工程已經建了一大半，造成建筑消防安全隱患。

(五)消防工程質量不高

一些高層建筑的施工方資質較低，人員流動性大，業務水平低，特別是建筑消防工程的施工，一些中標單位掛靠消防資質，而施工仍然是原班人馬，造成工程施工質量粗劣。有些施工隊伍為了賺取利潤，暗地更改圖紙，在施工中偷工減料，影響建筑耐火性能，以劣質次品充當合格消防產品，給工程帶來重大火災隱患。

(六)高層建筑消防管理難

現代高層建筑內各種消防設施品種齊全，設有自動報警、自動噴淋、防排煙、消火栓和防火卷簾操作系統，有的還有氣體滅火、雨淋、水幕和自動閉門裝置系統，然而建筑內的消防管理人員缺乏基本的消防安全知識，不會檢測、操作和定期維護各類消防設施，又因為領導消防安全意識淡薄，在建筑的使用上各自為政，造成安全門封閉，疏散樓梯堵死，消防問題互相推諉等疑難問題。

二、高層建筑火災特點

(一)火勢迅猛，蔓延途徑多，易產生煙囪效應

高層工業和民用建筑內部的陳設和裝修材料大多是可燃易燃物品，儲存、使用的可燃物資多，如果高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、排氣道等設計不符合要求，一旦發生火災，它們將像一座座高聳的煙囪，促使煙氣流動加快，建筑高度越高，煙囪效應越強烈。根據火災時的溫度高低和燃燒速度對煙的流速進行測試，在火災初期，因空氣對流，在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.5m·s－1;煙氣沿樓梯間或其它豎向管井擴散速度為3～4m·s－1。對于一座百米高層建筑物，煙氣在無阻擋的情況下，只需30s左右，煙氣就能由豎向管井擴散到頂層，在很短時間內，整座大樓就可能形成一片火海。

(二)人員疏散困難，傷亡嚴重

發生火災后，由于垂直疏散距離遠，人員集中，疏散設施少，普通電梯不能作為安全疏散用，而且人的疏散又與煙火蔓延的方向相反。據測試，人在煙霧中能見度約為30m，加之火場煙霧濃度增大，受燃燒物體背景和煙霧種類的影響，在短時間內很難安全疏散，多數人員由于吸入有毒氣體而致死。

(三)火災撲救難度大

高層建筑物內部一旦發生火災，撲救難度極大，尤其是建筑群，主體建筑連接的附屬建筑將其包裹在中央，消防車不易接近，消防隊員攀登困難。滅火用水量大，有時需要達到80～120L·s－1。受消防登高設備及玻璃幕墻限制和風向風力的影響，難以實施破拆玻璃窗進行自然排煙，降低撲救效率，貽誤滅火戰機。

(四)構造功能復雜，火災隱患突出

綜合性的高層建筑，設有供電設備、廚房設備、暖通設備、給排水設備、環保設備和交通輸送設備，設置的空調風管、排煙排氣管道、電纜管道、吊頂等縱橫交錯，是火災時煙氣火勢發展擴大的重要理由，因為這些管道內未設排煙防火閥，或由于油垢塵埃的影響有時失效不能動作。火災時，大量的煙光從燃燒層窗口噴出，在窗外風力的作用下，烤裂上層玻璃窗，并引起上層室內的可燃物燃燒。如此層層蔓延，易形成立體火災，尤其玻璃幕墻建筑這種危險性更大。一些建筑在裝修過程中，采用的可燃性有機材料和復合材料，化工品用量極大，一旦著火，燃燒猛烈，分解產生大量的有毒氣體和煙塵及水蒸氣。據統計，建筑火災中80%的人員為煙氣中毒窒息而死，嚴重影響了建筑物內人員安全疏散和火災撲救，為火災的發展擴大創造了條件。

三、高層建筑防火對策

(一)總平面布置

在高層建筑總平面設計中，必須服從城市總體規劃。根據建筑物的使用性質、火災危險性、地形地勢、建筑物的耐火等級和建筑物所在地區常年主要的風向等因素進行合理布局，確定位置，嚴格執行現行國家消防技術規范。對于高層民用建筑，還要根據建筑物本身的使用性質和高層建筑的類別來選擇和確定其耐火等級。

(二)劃分防火防煙分區，合理設置防火分隔

劃分防火分區，其作用和目的就是一旦某一區域起火，通過防火分隔物將火災控制在局部區域內，阻止火災在水平和垂直方向的蔓延。對于高層建筑，需要設置擋煙設施(擋煙垂壁、擋煙梁、隔墻)劃分防火防煙分區，將煙氣控制在一定范圍內，以便用排煙設施將其排出，保證人員安全疏散，便于消防撲救工作順利進行。

(三)采取安全疏散措施

高層建筑設計和施工中，必須采取安全疏散措施，確定安全出口數量、寬度，樓梯型式，確定疏散距離，設置避難層、應急照明和疏散指示標志等。鑒于高層建筑垂直安全疏散樓梯極其有限，應設置消防電梯，消防電梯的設置應符合消防技術規范的有關要求。疏散走道應力求短捷，便于形成雙向疏散。

(四)室內裝修防火

根據建筑物的使用性質、規模，對建筑物的不同裝修部位，采用相應燃燒性能的裝修材料并且積極選用不燃燒材料和難燃燒材料，做到安全適用、技術先進、經濟合理。高層建筑室內墻面，隔斷，地面應采用B1級材料，室內頂棚必須采用A級材料，局部造型裝修需要，可采用B2級材料;安全疏散通道，樓梯間及其前室，避難區(間)等生命通道，其墻面吊頂，地面均應采用A級材料裝修。

(五)通風、空調系統防火和建筑防排煙措施

防排煙設施與安全疏散和消防撲救關系密切，它能為消防撲救創造有利條件，同時可以控制火勢蔓延擴大，因此在高層建筑設計時必須設計有效的防排煙設施。從確保安全疏散角度來講，在防煙樓梯間及其前室，避難間(區)應采用正壓送風，在疏散走道采取機械排煙方式。對消防電梯井及其前室應采取正壓送風，防止煙氣侵入。

(六)工業建筑防爆

對于有爆炸危險的工廠、倉庫，為了防止爆炸事故的發生，減少爆炸事故造成的損失，要從建筑平面與空間布置、建筑結構和建筑設備等方面采取防火防爆的措施，以避免發生爆炸或爆炸后盡可能地減少人員傷亡和財產損失。

(七)設置必要的建筑消防設施

根據國家建設工程消防技術標準要求，高層民用建筑內，按照建筑物的使用性質、防護區的有關條件以及建筑物的規模、建筑高度、火災危險等級確定設置必要的消火栓滅火系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統和火災自動報警系統等，達到早期發現，及時撲滅和自防自救的目的，將其消滅在火災初期階段。

在軟件方面，要加強設計、審核、施工、執法等方面的管理工作。進一步強化“誰設計，誰負責”，確定設計人員對所設計工程的終身負責制;加強建審人員的業務理論水平培訓與政治思想教育，保持建審人員的相對穩定，向職業化發展。對消防施工圖紙，須經具備相應資質的消防工程師簽字方可生效;實行施工人員資質證和消防工程施工監理制。高層建筑消防工程施工，必須由具有相應消防專業資質隊伍承接，建立消防工程施工監理制，監督施工質量和解決施工過程中和隱蔽工程的一些實際問題;提高維修保養資質企業的業務水平與人員素質和社會服務的能力。落實消防設施日常管理制度，確立專人管理維護，巡視檢查，定期運轉機制;加強建筑執法，認真查處建筑消防安全違法行為。從根本上提高消防權威性，更好地防止和減少建筑火災隱患，提高建筑抗御火災的能力。

[1]GB50045－95，高層民用建筑設計防火規范[S].

[2]李引擎.建筑防火工程[M].北京:化學工業出版社，2004.

[3]王學謙.建筑防火安全技術[M].北京:化學工業出版社，2006.

[4]張建峰.建筑電氣火災的原因分析與監理對策[J].建設監理，2006，(1):72 －73.

[5]劉城.高層建筑的防火安全對策[J].沈陽航空工業學院學報，2005，(6):184 －186.