高層住宅建筑火災防治研究現狀及評價體系

王雅娜

摘要：隨著現在科學技術的發展，城市規模不斷擴大，建筑用地也日益緊缺，為了解決用地問題，高層建筑也逐漸走進人們的視野，在我國，高層建筑更是有著無可取代的地位，另一方面，由于存在較大火災風險隱患，從而導致高層建筑更容易發生火災危險，本文介紹了高層住宅建筑火災現狀，分析了高層住宅建筑火災防治現狀并初步給出其風險評價指標體系。

Abstract： With the development of science and technology， the city scale is expanding， and the construction land is becoming increasingly scarce. In order to solve the problem of land use， high-rise buildings have gradually come into people's vision. In China， high-rise buildings have an irreplaceable position. On the other hand， because of the existence of a greater fire risk， high-rise buildings are more prone to fire hazards. This paper introduces the fire situation of high-rise residential buildings， analyzes the fire prevention and control status of high-rise residential buildings， and preliminarily gives its risk evaluation index system.

關鍵詞：高層住宅建筑；火災防治；研究現狀；評價體系

Key words： high-rise residential buildings；fire prevention and control；research status；evaluation system

中圖分類號：TU972.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0037-03

0 引言

由于社會經濟的迅速發展，人口也急劇增加。為了提高土地的使用率，增加建筑容積率，高層住宅建筑成為了滿足這些需求的無可取代的住宅建筑類型。但是，在土地和建筑得到了充分的利用的同時，建筑中發生火災的頻率有逐年升高的趨勢，且發生的火災后果和程度都越來越嚴重，同時所造成的二次危害也越來越大。

1 高層住宅建筑火災現狀

由于社會經濟的迅速發展，人口也急劇增加。為了提高土地的使用率，增加建筑容積率，高層住宅建筑成為了滿足這些需求的無可取代的住宅建筑類型。在20世紀50年代時，我國開始建筑新一批的高層建筑，而這些建筑在功能上有了新的突破。但是，在土地和建筑得到了充分的利用的同時，新的火災風險也逐漸的增多。由于目前科技水平的發展，人們在建筑的裝修材料的使用上、各種設備都更加的高檔，材料更為復雜，再加上電器的使用等，使得發生火災的幾率大大的增加，而且也給救援工作帶來了一定的難度，同時，很多裝修材料在火災發生時可能會因燃燒而釋放出有毒有害的氣體，這對于火災救援人員來說無疑是雪上加霜。如果這些煙氣進入到了逃生通道，也將嚴重影響被困人員的逃生效率和生存幾率。

在我國的高層建筑的進行的統計數據中，已經有超過16萬棟高層建筑，其中超高建筑有1500棟之多。據統計，截止2011年底，我國高層建筑數量超過162000棟，其中超高層建筑高1500余棟[1]。2002～2006年7年間全國共發生高層建筑火災1054起，而2007～2009年僅3年全國就發生了2040起，增長了3.5倍。可見這些建筑中發生火災的頻率有逐年升高的趨勢，且發生的火災后果和程度都越來越嚴重，同時所造成的二次危害也越來越大。

2 高層住宅建筑火災防治研究現狀

2.1 高層住宅建筑火災特點

2.1.1 火勢蔓延快 由于高層建筑中存在的樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井等豎向井道等結構較多。對于住宅類型的高層建筑這類場所來說，這些建筑中往往會放置較多的易燃物品，一旦發生火情，將很難對其進行控制工作。建筑在剛起火時，由于空氣對流的原因，在水平方向空氣的流動速度為0.3米每秒。而當火災發展到較為嚴重的時候，其速度可以達到驚人的3-4米每秒。在一座100米的建筑中如果發生了火災，在不采取任何防火措施的情況下，在30秒內火勢就會蔓延到整棟樓的每個角落。

2.1.2 疏散困難 高層建筑因為其本身的特點，在發生火災時加大了人員疏散方面的難度。首先，由于樓層數多，人員多，疏散性更低；最后，頂層的人員是最危險最難以疏散的，這是由于火災發生時，火勢向上擴張，導致頂層人員更易受困。這也是近年來我國的消防機構購進了部分登高消防車的原因。現我國的建筑中一般采用的是普通電梯，即當發生火災時這些電梯是無法進行正常的使用的，所以目前高層建筑中發生火災時主要還是依靠樓梯間，但是這種疏散方式也容易受到煙氣的影響。

2.1.3 撲救難度大 高層建筑發生火災時，消防人員從建筑外層進行救火是比較困難的，首先是因為樓層高，消防車無法到達甚至難以撲滅上層火災，其次，起火后的火勢蔓延較快，給上層樓層的救援也帶來了一定的難度。

2.2 國內外高層住宅建筑火災防治現狀 國外在進行火災風險的評估時所使用的方法通常情況下是系統仿真和數據庫技術，同時也進行了更進一步的研究和拓展。隨著科技的發展，人們已經開發出了數種可以進行實際使用的火災風險評估軟件。在我國的“八五”和“九五”期間，重點研究了“重大危險源評價和宏觀控制技術研究”、“重大工業事故和特殊建筑火災預防與控制技術研究”，參與這些研究的單位有東北大學、中國科學技術大學等[2]。

火災風險評價研究在全世界的安全研究中都是作為一項重要的研究分支存在，特別是發達國家，包括其中以英國為代表的美國、法國、日本、加拿大等，該項目的研究一直沒有間斷過，英國是最早提出性能行防火規范的國家，該規范針對建筑的安全設計以及有關安全系統等做出了嚴格的定義，提出了相關標準，在英國之后相繼有一些國際組織開始效仿其對火災風險的研究，開始致力于將這些規范以及相關安全技術實際應用中去，包括一些發展中國家也參與其中，由于實際應用效果很好，美國率先發布了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》，澳大利亞在這方面的成果是起草了《國家建筑防火安全系統規范》，英國也發布了“必須建造一座安全的建筑”的目標[3]。但是英國針對這個項目并沒有實施具體的操作，不過在提出這個目標后取得了許多額外的收獲。在這之后相繼有各個國家發布了有關火災風險評估方法的研究成果，包括對建筑防火材料的使用，防火分區等的設置，各類消防系統的設施技術改進，人員的安全疏散，防火制度的制定等方面，可見火災風險評價在國際安全研究中處于多么重要的地位。

我國是從1996年之后開始組織各種機構進行針對各種類型的建筑火災（包括地上的、底下的、高層建筑、民用高層、大型空間建筑等）的煙氣控制、人員疏散、減低財產損失等方面相關的研究工作，并取得了相當飛躍的突破。2001年，科技攻關項目前期課題“城市火災與重大化學災害事故防范與控制技術的研究”針對建筑防火性能化設計的關鍵技術進行系統的基礎研究和技術開發，取得了重大進展[4]。與此類似的還有于2004年提出的“大型公共建筑火災防治關鍵技術研究”等課題，為今后的建筑火災防火性能的研究奠定了重要的基礎，在火災場景的設計方面，我國闞強、倪照鵬等人通過進行火災危險源的辨識，采用預先危險分析法對事故進行分析，由此優化火災場景的最佳設計方案。在建筑安全性研究的基礎上，在其他方面，例如控制煙氣及人員疏散方面也逐漸形成體系，在早期，有陳寶智等人根據心理學原理研究了在火災危險情況下人和組織的行為，由此得出了最佳逃生路線，優化了疏散體制。在人員疏散模擬軟件研究方面，武漢大學與四川消防研究所聯合開發了“網絡模型”BuildEvac，中國科技大學開發出了人員運動格子氣模型Safego和復合型人員疏散模型CFE[5]，總的來說，我國的火災風險相關研究都在處于探索階段，在實際應用方面還有許多需要被改進的地方，不僅是對建筑本身的安全性研究，對于火災發生后的應急救援，救援人員的從業素質，以及管理人員的安全管理水平等的研究都是尤為重要的。

3 高層住宅建筑火災風險評價指標體系

發生事故是存在各類危險因素的綜合結果，例如安全管理因素、環境原因、物的不安全狀態和人的不安全行為，綜上便是綜合事故論的構成，通過對物體的監管，管理的加強改善，對人的安全教育，對環境實現安全性化來控制危險源或者消除危險源。對于高層建筑中的發生火災的風險評價體系應包含以下4個系統。

3.1 高層建筑滅火系統 滅火系統具體是指在發生火災時能保證能有效被實行控制和撲救，并盡量減少人員傷亡和財產損失的安全系統。

3.1.1 火災報警系統 目前來說火災報警系統一般指的是火災自動報警系統，該系統由觸發裝置、火災報警裝置、輸出裝置以及其他輔助裝置組成，該系統的工作原理是將發生火災時多產生的煙氣、熱量等通過探測器轉換為電信號并立刻傳送給火災報警器對整個建筑樓層進行報警[6]。

3.1.2 消防給水系統 消防給水系統指的是實現取水、輸水和配水等設施以一定的方式組合成的總體，是在火災發生時為滅火系統提供足夠的供水的系統[7]。

3.1.3 消防噴淋系統 在發生火災時，火災產生的煙氣刺激探測器，便能自動打開噴頭開關，使火災的蔓延減慢甚至撲滅，在前期是一項十分靠譜且便利的系統，為減速火災蔓延提供了條件。 同時，該系統也能與其他系統聯動，實現輔助滅火，在建筑的消防中是一項必要的設置系統，具有能有效降低初期火災發展的優點。

3.2 高層建筑防火系統

3.2.1 防火間距 防火間距指的是在一棟建筑物發生火災時，周圍的建筑在熱輻射的作用下，沒有其他防火措施的情況下也不會起火的最小距離。

3.2.2 防火分區 指在建筑設計中，為了防止發生火災時火災沿物體等蔓延，在建筑中設置的防火門、防火卷簾或防火墻使兩部分分隔開來的區域。

3.2.3 消防車道 在原則上消防車道的設置不能與正常交通起沖突，是專門為火災提供的消防車道路，對高層建筑來說，消防車的軌道應該設置為環形，也可以在建筑四邊中最長的兩邊進行建造。

3.2.4 房屋材料耐火等級 住宅建筑的材料應符合國家標準，具體參考《建筑設計防火規范》，高層建筑的耐火等級是由耐火極限和燃燒性決定的，我們將耐火等級分為四級以便于對不同建筑的材料進行選擇，目前的高層住宅建筑一般屬于一級耐火建筑，即是由鋼筋混凝土結構組成的，其屋面板應采用不燃材料。

3.3 安全疏散能力

3.3.1 應急消防演練 為了增強高層住宅建筑內的人們有較強的安全防火意識，認識火災救援的流程，提高在火災發生時人員救援的順利度，而采取的一系列流程演練。該演練至少半年進行一次，由專業人員編制符合該建筑的應急預案，在演練中及時發現其中的不足并及時改善。

3.3.2 安全疏散距離及路線 由安全出口、過道、照明設施及排演系統組成了安全疏散系統，發生事故時，從建筑物內部逃出所需要的距離我們稱為安全疏散距離，對于高層住宅建筑的安全疏散路線來說一般是安全出口的樓道，在設置安全疏散樓道時應方便人員逃生。

3.3.3 安全出口及樓梯間設置 在高層建筑中，安全出口應該是分散的，其距離應該最少相距5米遠，并且在每層的醒目位置張貼指示圖。安全出口的標識應在火災時保持醒目，其上應注明安全出口的位置，以方便人們熟悉安全疏散通道的位置。

3.4 安全管理的能力

3.4.1 人員管理水平 高層住宅建筑內人員眾多，年齡跨度較大，為了增強內部人員的防火意識，應定期開展消防防火宣傳活動，對人員進行防火安全教育，使人們注意用火安全，從根本上減小火災發生的可能性。

3.4.2 管理人員的消防水平 高層建筑內的管理人員應負責對住宅樓內人員的各項管理，定期對建筑內人員開展安全教育工作，對負責安全的人員進行職工學習及防火操作等的技能培訓，自身也應具備較高的消防意識。

3.4.3 消防制度的落實 隸屬消防安全部門的人員應遵守相應的規定，履行自己的職責，定期對建筑內部防火設施進行安全檢查，及時發現安全漏洞，更換老舊設備，并做好定期維護，在應該在火災發生時做出正確的應對，協助消防救援人員組織人員逃離火災現場，能夠制定有效的安全救援預案，提高救援效率。

4 結論與展望

目前，隨著火災評估方法的研究和進步，火災也能逐漸被人們利用各種方法所控制，通過對高層住宅建筑火災的研究，其火災產生的原因也慢慢的浮出水面，對危險源的辨識和控制正是現在高層住宅建筑火災研究發展必不可少的工作。本文分析了高層住宅建筑火災防治現狀并初步梳理其評價體系。后續的工作中應增加高層住宅建筑火災風險評價指標體系方面的研究。

參考文獻：

[1]黃偉樂.建筑給水節能新技術實際應用研究[D].華南理工大學，2013.

[2]劉鐵民.我國安全科技成就“九五”回顧及“十五”展望[J].林業勞動安全，2001，14（1）：6-8.

[3]閆瑞青.地下倉庫火災隱患辨識及風險評估[D].中國地質大學（北京），2013.

[4]莊磊，黎昌海，陸守香.我國建筑防火性能化設計的研究和應用現狀[J].中國安全科學學報，2007，17（3）：119.

[5]方正，王平，陳大宏，等.高層建筑人員疏散性能化評估軟件的開發[J].消防科學與技術，2004，23（5）：439-442.

[6]駱頂林.火災報警系統[J].大連船研，1993（2）：13-15.

[7]王丹暉.高層建筑消防給水系統的應用研究[D].華南理工大學，2015.