超高層建筑消防安全特點分析及對應措施

易明波

（中國建筑第四工程局有限公司）

1 引言

近幾十年，房地產開發的熱度帶動了地價的成倍增長，而土地資源的稀缺、經濟發展速度加快、各城市爭相建設地標性建筑、城市化進程加快、經濟增長需要更多的空間等原因，都在一定程度上促進了超高層建筑的產生。超高層建筑雖然能對大城市用地緊張的問題進行緩和，但其自身卻存在比較突出的火災防控方面的問題和隱患。

2 超高層建筑發生火災的危險性

2.1 用電負荷大

通常情況下，超高層建筑都具有很廣泛的用途，既有用于辦公、商務、會議的場地，也有住宿、餐飲、娛樂的場地，功能比較復雜。按照這些功能的需求，一般用電設備都比較大，而且用電負荷較大，這都有可能導致火災的發生。

2.2 可燃物較多

功能復雜的超高層建筑在裝修時不可避免地會使用大量可燃材料，同時因為用電設備較多，可能會鋪設大量的電纜電線，若發生火災，可燃物會迅速燃燒且產生大量有毒氣體和濃煙，火勢可能會沿著垃圾井、電梯井等豎向或者水平方向的管井迅速蔓延。

3 超高層建筑消防安全的特征

3.1 蔓延速度快

超高層建筑的內部結構相對都比較復雜，而且內部的跨度較大、共享空間偏多，因此會有不同用途的豎井和管道，如果沒有做好防火隔離或者進行徹底地封堵，在發生火災時就可能形成強烈的煙囪效應。有數據表明：煙火會以3m/s～5m/s的速度在高層建筑中蔓延。若是垂直方向，在超高層的建筑中，蔓延速度會上升至8m/s。

3.2 疏散難度大

1）人員密集

很多大城市的購物廣場、商貿大廈等地方，每天平均都有數以萬計的來訪者和職員，還不包括餐飲服務人員、購物人群以及旅游觀光人員，如此龐大的數量，很難在短時間內疏散完畢[1]。

2）疏散時間較長

一般情況下，如果人流的密度是1人/m～5人/m，那么會保持0.60m/s～1.35m/s的水平行進速度，而這種人流密度下在樓體上的保持1.5m/s～3.6m/s的垂直行進速度，煙火的垂直蔓延速度明顯要比人在樓體上的垂直移動速度快很多，這種前進速度只會延長疏散的時間。

3.3 撲救困難

1）外部救援困難

超高層建筑的高度普遍都＞100m，而國內目前最先進的消防云梯完全伸展的高度最多只有130m。若起火點離地面高度＞100m，消防車的云梯就很難達到起火樓層，這就增加了外部救援的困難性。

2）供水困難

首先，現代化的超高層建筑均按照規定配備有固定的滅火器材和設施，但是，

很多滅火設施都采用串聯的方式進行供水，當發生火災尤其是進入猛烈燃燒階段后，消防設施便很難再維持基本的供電，這也就在一定程度上讓供水變得困難。其次，所有建筑都不是完美無缺的，都存在一定的設計缺陷，而這很可能導致外部供水的難以實現，尤其是消防車供水能力以外的豎向分區，需要將水泵接合器和最低一級的傳輸水箱進行連接后才能正常傳輸，而這也會受到配電可靠度的影響。最后，超高層建筑中存在的設備缺陷會影響外部供水，即使消防車能夠為高區供水，也需要考慮水管、水帶和水帶接口所需要承受的壓力。在進行地面的供水測試時，水帶爆裂、接口脫落等問題通常會出現在壓力＞2.0MPa的情況下。

3）實現內攻滅火的可能性不高

就超高層建筑而言，若在火災發生后固定的自動滅火消防設施沒有在第一時間自動開啟且正常運行，等到消防人員到達現場時會處于燃燒最猛烈的階段，而此時的消防電梯也很難保證運行的可靠度。有試驗證明：就算消防隊伍中體力好、身體強壯的消防隊員，在完成100m樓體的攀爬任務之后，因為嚴重的體力消耗，此時的消防員只能對自身進行維穩，很難再準確地執行滅火或其他消防任務。除此之外，物品的燃燒還會產生大量的濃煙，如果這些濃煙不能及時地排出，消防人員則需要佩戴空氣呼吸器進入火場，空氣呼吸器的容量畢竟有效，如果著火點在＞地面100m的位置，空氣呼吸器維持正常作戰需要的時間也很短。

4 高層和超高層建筑的防火措施

4.1 加強日常管理和教育培訓

對在高層和超高層建筑中工作的人員必須加強日常的管理及培訓教育，在最大程度上避免火災的發生，如果不能避免，就需要受過教育和訓練的人在緊急情況下組織其他人員進行有序的自救和逃生[2]。

1）明確高層和超高層建筑管理單位的職責，建立起逐級的防火責任制，并針對各崗位制定完善的規章和制度。

2）租用建筑的單位不能對建筑內部的功能構造、建筑構件及消防設備等隨意進行拆卸、更改，以免人為增加火災的荷載。

3）積極開展消防宣傳和教育，提升人員的消防安全意識，定期和不定期地舉行消防疏散演練，讓建筑內部的人員對疏散路線進行熟悉并掌握基本的自救和逃生能力。

4）在建筑內部人員中建立起志愿消防隊伍，依據超高層建筑的特點對滅火預案和應急疏散預案進行制定并加強眼簾，促進高層及超高層建筑單位對自防自救體系進行有效完善，定期舉行模擬演練，加強人員的隱患排查意識，將火災和各種隱患消滅在萌芽狀態。

4.2 定期保養維護消防設施

需要對設施設備進行定期的維護和保養，避免設施設備帶病運行。首先，聘請具有相關檢驗資質的機構對設施設備進行定期的檢查、保養和維修，發現安全隱患要及時進行消除，發現故障要及時解決，確保用于消防的各項設施設備可平穩、正常運行。其次，要對用于消防的設施設備進行不斷的完善和升級改造。內部裝修或改建時可能會在不同程度上改變建筑內部的環境，因此，要根據實際情況對消防設施進行挪動、完善和補充。

4.3 使用新技術

1）通常情況下，在對高層和超高層建筑的消防給水系統進行設計時，都不會對當地消防車輛在供水能力方面不斷提升的現狀進行考慮，且也不會考慮新型滅火劑在現實中的推廣和應用，一般都不會為超高層建筑設置自通頂樓的固定消防豎管。可以將自通頂層、對每層樓進行覆蓋的固定消防豎管設置在超高層建筑之中，并為每根豎管設置好相同的閉回閥，這樣能確保在內部設施失去作用的情況下有不間斷的供水。但還要對新型消防產品和新型材料進行考慮，同時還需要保證水帶、水泵接合器以及應急管道對水壓的承受能力[3]。

2）盡可能地為建筑配備重力供水的常高壓消防給水系統，若真的發生火災，可以在最大程度上保證滅火需要的用水量。一般情況下，都會在將水池設置在超高層建筑的地下，再通過轉輸的方式來實現高區供水。

3）結合建筑的實際情況，盡量開辟新型的疏散通道，實現多種方式結合的疏散實際，從而有效解決高層及超高層建筑疏散困難的問題。在現階段，我國很多超高層建筑的疏散主要通過樓梯來完成，樓梯疏散需要有充足的體力，疏散空間也有限，所以無法在短時間內完成全部人員的安全疏散，需要想辦法開辟出其他的疏散通道，促進疏散速度的加快。對通過普通電梯完成疏散的想法進行研究分析。①通過計算機的模擬結果可以看出，利用電梯進行輔助疏散能節省約1/5的時間；②在進行高層和超高層建筑建設時，需要設計專門用于緊急情況下疏散的電梯和樓體，這些設備只在避難層、頂層、首層的位置開門，非緊急情況下禁止啟用；③還要為其提供單獨的供電線路和UPS電源，并要對其他功能部位進行防火隔離，確保整個系統的安全系數，從而保證人員在疏散中的安全性[4-5]。

5 結語

綜上所述，在目前的消防安全管理中，提升對超高層建筑的消防安全的重視程度是非常有必要的，不但會對人民群眾的生命和財產安全產生影響，還會涉及人民和國家的經濟利益。所以，要以超高層建筑的自身特點為基礎，結合其消防安全隱患多、影響大、應對困難等特點，從多角度、多方面出發，制定切實可行的預防措施和應對辦法，在最大程度上為人民和國家的生命財產安全提供保證。

[1]張慶宇.超高層建筑消防安全綜合評價體系應用研究[D].上海：華東理工大學，2014.

[2]王立，況凱騫.超高層建筑消防安全對策案例分析[J].消防科學與技術，2012（2）：143-145.

[3]張清林.高層建筑應急逃生裝置研究綜述[J].消防科學與技術，2012（1）：53-56+60.

[4]魏捍東，張智.從央視大火探討超高層建筑滅火對策[J].消防科學與技術，2010（7）：606-612.

[5]陸云.超高層建筑消防安全對策研究[J].武警學院學報，2009，25（12）：48-51.