高層建筑消防安全分析及防火對策探討

范思強

（景德鎮昌江消防大隊,江西景德鎮 333000)

高層建筑消防安全分析及防火對策探討

范思強

（景德鎮昌江消防大隊,江西景德鎮 333000)

作為建筑運行管理的基本內容,消防安全管理對于確保高層建筑運行的安全性和可靠性具有重要作用。本文首先對高層建筑消防安全進行分析,然后具體探討了高層建筑防火對策,以期為相關技術與管理人員提供參考。

高層建筑 消防安全 防火對策

當前性能化建筑防火設計水平不斷提高,在消防安全工作中,各類科研機構都相繼探索出有效的人員疏散模型,這為建筑消防安全設計提供了可操作性的規范依據。在高層建筑中,因受到建筑功能、高度的影響,安全疏散及防火難度相對較大,如何建立有效的高層建筑消防安全機制已成為高層建筑設計管理單位需要面臨的重大課題。因此,加強有關高層建筑消防安全分析及防火對策的探討,對于改善高層建筑消防安全質量具有重要的現實意義。

1 高層建筑消防安全分析

1.1 可燃物多

在科研樓、辦公樓、高級旅館等高層建筑內,通常存在著大量易燃的室內裝修家居和材料等,一旦起火,則很容易造成火災迅速蔓延。根據測定,在火災初期,高層建筑由于空氣對流在水平方向上引發的煙氣擴散速度可達0.3m/s;在風道、管道井、排風道、樓梯間、電纜井等豎井管道部位,若防火處理或防火分隔處理不善,一旦出現火災,則很容易成為火勢蔓延的途徑,如一座高度在100m左右的高層建筑,煙氣在豎井管道內僅半分鐘就能達到頂部。在燃燒階段,煙氣順著豎向管井和樓梯間擴散的速度可達4m/s;而在高溫條件影響下,熱對流導致的水平方向煙氣擴散速度可達0.8m/s。另外隨著建筑物高度的增加,風速也會相對增大,其對于煙氣的擴散將會產生非常直接的影響。[1]

1.2 局部空間容易發生爆燃

因可燃物發生起火后,密閉建筑內部溫度升高速率很快,高溫熱氣、煙氣等可利用各類途徑向室外進行擴散。而現代高層建筑中大多數適應集中空調系統,獨立空間相對封閉,在火災爆發后,材料燃燒過程中會消耗大量的氧氣,同時燃燒形成的大多數熱氣無法排散;氧氣的減少會導致材料燃燒不充分,當不完全燃燒的產物同空氣相互混合并增加到一定濃度時,一旦遭遇火源,則可在瞬間內出現爆燃問題,爆燃會引發空間內部溫度驟然上升,給人員疏散及火災補救帶來較大安全隱患。

1.3 安全疏散難度大

高層建筑的垂直距離通常會比較長,人員相對集中,疏散至地面需要的時間也較多,疏散過程中很容易發生擁擠、踩踏問題。根據火災案例分析發現,在高層建筑中,被煙熏導致的死亡的人數占火災傷亡總人數的50%以上。在實際高層建筑運行中,疏散通道及電梯前室的防火門通常處于開啟狀態,因此在火災發生時煙氣會立即涌入疏散通道,造成人員喪失方向辨別能力,人員疏散的難度會大幅度增加。另外在較短時間內由于人員很難全部撤離危險區域,疏散中還容易導致人員摔死、踩踏及跳樓等事故問題。

1.4 撲救風險高

高層建筑出現火災時,火災現場的熱輻射較強,煙霧濃度高,火勢向上蔓延的方式多、速度快,在火勢擴大到一定程度時,消防人員難以實施堵截。室內消防水量較低,在出現大面積火災事故時,消防人員配備的滅火救援設施通常很難達到建筑高度。在撲救高層火災問題時,需使用消防車由室外進行補給,消防水袋耐壓性能完全不能滿足實際需要,而只能通過室內消防給水設施予以彌補。另外,若建筑內未安裝消防電梯,因各類約束條件的影響,消防隊員通過樓梯進行撲救的難度較大,且撲救效率低,消防器材補充容易發生間斷。[2]

2 高層建筑防火對策

2.1 提高高層建筑消防用水供水能力

在高層建筑整體規劃時,可依據需要建設相應的消防水池,供水過程中,應使用大功率水罐車,通過水泵接合器進行供水。當前某城市通過自主研發,專門制備了一種用于高層建筑供水的水帶垂直吊升機,該設備主要通過固定設備的絞盤、支架和配套部件構成,可將水帶由地面吊升至100m以上,且用時僅在15min以內,同時具有高度的拆裝靈活性,可適用于各類高層建筑消防救火等。另外,通過對建筑室內應急干式消防給水系統試驗發現,大功率消防車采用逐步加壓方式通過干式應急干管可將消防用水供給到93m左右的建筑頂層,且能保證10m以上的充實水柱,可充分提高滅火實際效果。對于應急干式消防給水豎管,可將橫向與豎向分區供水相配合,在各層消防電電梯間均安置獨立的應急消火栓,且消火栓采用雙發雙出口型,可有效改善高層消防供水能力。

2.2 優化建筑消防設計

在高層建筑設計過程中,應綜合分析防火安全,依據建筑各類功能需求,加強防火設計。在設計消防設計中,應以高層民用建筑設計防火規范作為基本標準,對防火分區進行科學劃分,并保證總體布局安全暢通;采用可靠先進的自動智能化報警系統,且應恰當選擇安裝位置及聯動控制功能;設計時應盡可能做好建筑隔斷、家具、內部裝修及陳設的難燃處理或不燃處理,以確保火災發生時分區的隔火能力和結構的耐火支持能力,降低火災過程中煙氣的蔓延速度,且要嚴格控制可燃物的堆放數量;構造設計時采用的結構構件應具備高強的耐火極限,確保消防用水量和薄弱點的滅火設備所需水壓充足,加強建筑消防給水系統的設計。

2.3 強化消防設備及裝備更新

（1)應深化配置各類高層建筑滅火救援設備,如采用水泵出口壓力在3.5MPa以上的、流量高于25L/s的高層供水消防車,高壓供水配件及工作壓力為4MPa的消防水帶,和相應運送設備等;（2)對于存在大量易燃易爆危險品的大空間大跨度商業建筑,應適時采用高性能的消防設備,如多劑聯用舉高噴射消防車、防化洗消消防車、遠程大流量泡沫消防車、化學事故搶險消防車、大流量拖車消防炮、大型排煙消防車、大跨度作業臂架破拆消防車,及堵漏、偵檢滅火救援設備等;對于大空間及大跨度建筑應優先選用高層拆樓工程機械及運輸車車輛,以應對建筑易垮塌的難題;在處理地下建筑火災事故時,應配置排煙量在50萬m3/h以上的正負壓排煙消防設備、強性能呼吸保護設備、高倍數泡沫消防車及地下臨時組網的通信設備等裝備;（3)應健全消防設備長期經費保障機制,不斷增加維持性經費投入比重;健全淘汰老化設備更新經費保障機制,依據消防設備使用年限依年度設置相應的設備更新經費,以保證消防設備能夠得到及時補充。[3]

2.4 做好建筑消防設備保養管理

（1)對于排煙送風系統應以月為單位進行定期檢查,對建筑內部各區域的排煙系統排煙狀況及送風系統增壓狀況均應綜合檢測,確保系統抽風量及送風速度滿足設計要求;（2)對于自動滅火系統,特別是噴水系統,應防水檢測消防水池水流指示器的報警靈敏度;觀察穩壓泵安置位置是否符合消防規定,若位置不當應將其設置在高位水箱上部;（3)對于供水系統應按月例行檢查,重點檢查供水的穩壓泵及主泵是否運行正常,觀察建筑上下層的是否滿足設計指標,且應嚴格區分高層建筑水壓與一般建筑水壓;（4)應分別以月和周為單位對自動報警系統進行全面檢查,檢查應包含聲音感應報警系統、煙感應報警系統、光感應報警系統、溫度感應報警系統和流水制報警系統等,避免系統誤報漏報問題,當發現系統性能出現異常時應及時予以更換或升級;（5)對于備用發電機應每月檢查一次,檢查時可先斷開發電機電源,檢測發電機能否在15s內進行應急供電;對于鋼瓶壓力表應以周為單位進行檢查,重點對閥門、開關、管道和瓶體等進行泄漏檢測及外觀觀察,如檢查瓶體是否發生變形或銹蝕等。

2.5 恰當選擇高層建筑地址

（1)高層建筑應設置相應的環形消防車道,且建筑應與城市主次干道相互貫通,確保消防車輛可在較短時間內到達火場;（2)建筑應禁止靠近危險性為甲、乙類的廠房,可燃氣體與甲、乙、丙類液體儲罐及可燃擦材料堆放場地;（3)應對裙房位置進行恰當布局,避免設置高度在5m以上、進深高于4m的裙房,且在相應范圍內應安置與室外相同的樓梯間出口,以方便消防隊員實施滅火救援;（4)高層建筑應與附近建筑保持適當的防火間距,且防火間距設定要綜合考慮撲救標準、火災過程中建筑輻射熱對附近建筑影響等因素。

3 結語

建筑消防安全管理質量及將直接關系著高層建筑的功能使用及運行質量,因此,相關技術與研究人員應加強有關高層建筑消防安全分析及對策研究,總結高層建筑防火要點及關鍵部位防火技術措施,以逐步改善建筑消防水平。

[1] 婁樹立.淺談高層建筑的火災特點及預防對策[J].四川建筑科學研究,2011(35):57-58.

[2] 吳海嬰,周賀東,魯萌.淺議現代高層建筑防火難題及對策[J].中國高新技術企業,2012(10):61-62.

[3] 雷友學.淺談高層建筑火災的特點及防火對策[J].廣東科技,2011(14):74-75.

范思強（1987—),男,江西景德鎮人,現就職于景德鎮昌江消防大隊參謀,本科學位,研究方向為防火監督。