淺談高層建筑發(fā)生火災的原因與消防安全設(shè)計

劉津京

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層建筑層出不窮。如何有效降低高層住宅發(fā)生火災率，成為了一個全新的問題。基于此，本文通過對高層建筑火災事故中暴露出的問題進行分析，對高層建筑消防安全設(shè)計進行了研究，并提出了提升高層建筑的消防安全管理工作策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑;火災原因;消防安全設(shè)計

中圖分類號：TU998.1文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2021）12-0117-03

0引言

大型高層住宅建筑的消防設(shè)計是一件比較復雜的工程，所涉及的問題很多。針對高層住宅建筑的范圍大小、用途發(fā)展、建筑本身結(jié)構(gòu)和風格異樣以及工程場所等不同的原因，每個高層建筑都會有自己的規(guī)定。城市化建筑的不斷加快，現(xiàn)代都市中越來越多的高層建筑樓群不斷出現(xiàn)，也造成了在處理高層建筑消防安全問題中，消防救援機構(gòu)工作的新問題。根據(jù)應急管理部消防救援局公布的2020年全國火災情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全國共發(fā)生火災25.2萬起，其中高層建筑火災8300余起，占總數(shù)的3.3%，已呈逐年上升的趨勢。由于高層建筑層高、人員多、功能復雜，高層建筑的火災危險性遠大于普通建筑，容易因各種人為或客觀原因引起建筑火災。

1高層建筑火災發(fā)生的原因分析

1.1高層建筑電氣火災是主要原因

隨著科技高速發(fā)展，在高層建筑中，布置了許多不同的用電設(shè)施以及現(xiàn)代化的辦公室器具，導致供電系統(tǒng)承載過大，甚至超出了設(shè)計荷載和電氣線路荷載。而供電系統(tǒng)承載的增大原因，通常就是由于出口壓力的增大，久而久之這樣的超載荷工作，就很容易使電氣線路發(fā)生短路、斷路和超負荷的狀況，從而形成電火花、電弧或?qū)е乱€、光纜等線路過熱和電線絕緣層老化等問題，造成火災事故發(fā)生。而火焰和煙氣在高層建筑樓層中，一旦蔓延，就會因為“煙囪效應”等原因，以極快的速度擴散出去，導致火災的發(fā)生。高層建筑的建筑構(gòu)件、消防設(shè)施、疏散通道的設(shè)置，不能滿足當前的消防技術(shù)標準，這種現(xiàn)象十分常見。另外，還有許多的高層建筑雖然投入使用，但是由于年久失修、歷史遺留和經(jīng)濟問題等原因，高層建筑的消防設(shè)施未能時刻保持完好有效，不能及時檢測電氣故障和電纜井內(nèi)的線路故障，這就要求我們要進一步改善建筑防火設(shè)計的電氣防火新思路，尋求建筑材料和電氣設(shè)施的新突破[1]。

1.2消防安全管理單位消防安全意識薄弱

作為高層建筑消防安全管理單位的管理人員，往往擔負著生產(chǎn)安全、治安安全和消防安全等職責，消防安全的經(jīng)濟投入與生產(chǎn)成本的比重，就成為了消防安全責任單位和管理單位的“權(quán)衡利弊”。以高層建筑滅火器的設(shè)置為例，我國社會現(xiàn)代化的大中型建筑物中滅火器雖種類很多，但仍存在部分滅火器質(zhì)量不高、假冒偽劣產(chǎn)品泛濫、充裝檢測人員業(yè)務(wù)水平有限等問題。村、居民對滅火器技術(shù)參數(shù)和使用方法不了解，培訓宣傳工作走過場，因此一旦發(fā)生火災事故，即使有功能俱全的滅火器卻也往往無從下手，從而大大的耗費了消防資源，原來可以被有效控制的初起火災卻因為不了解滅火器的準確使用說明，而錯失了撲救的最佳時機，結(jié)果造成了無法挽回的損失。

2高層建筑消防供水設(shè)施中存在的問題

高層建筑的供水系統(tǒng)應該格外注意系統(tǒng)的超高壓強問題，并采取相應的防超高壓強策略。消防供水系統(tǒng)出現(xiàn)超壓強，主要是由于水源體系內(nèi)出現(xiàn)孔隙水壓達到工作的正常水壓極限，從而造成管線、附件、配件和閥門等裝置受到損傷，消防水源系統(tǒng)無法正常使用。由于消防水源體系超壓強的問題，在當前高層建筑消防給排水中已經(jīng)普遍存在。所以，需要引起高度重視，并積極采取相應的防超壓強處理策略。

3高層建筑火災的特點分析

城市的高層公共建筑，通常用途繁雜，且體積很大，而出于建筑物用途功能、城市規(guī)劃建設(shè)、街景工程設(shè)計和建筑工程學上的要求，通常在高層公共建筑主體附建與高層連接的裙房，主要用于商業(yè)、飯店、營業(yè)廳、會議室等。這無疑符合了都市規(guī)劃建設(shè)與用戶的生活需求，但同樣加大了消防工作的難度。特別對高層的裙房，登高面等重大問題，在工程設(shè)計時稍有疏忽，極易引起高層火災。高層建筑發(fā)生火災時，通常有以下特點：

（1）現(xiàn)有的樓梯系統(tǒng)由于斷電而無法正常運用，即便是新設(shè)計的滅火樓梯或者是滅火客運共用樓梯，由于在現(xiàn)實中，供電多是來源于同一個地方變電站，達不到雙電源設(shè)備供應條件在火災發(fā)生時往往會出現(xiàn)斷電。而由于許多大中型高層建筑的緊急疏散階梯大都布局設(shè)計在建筑物的筒體內(nèi)部，大火斷電時一般無燈光，消防梯和應急疏散梯無法正常通行，這給救援人員和撤離人員帶來了麻煩。（2）由于消防工作人員難以接近起火層撲救，又由于人在起火時驚慌外逃，常常順著臺階或下或上，與消防工作人員逆行而走。由于人員阻設(shè)等因素，為救援工作和人員的撤離造成了時間上的浪費。（3）在失火時，通常煙霧順其樓道間、扶梯間、豎向的水管導井、電纜井等處向上蔓延，但由于建筑物的煙囪效果，煙霧在很短距離內(nèi)也會彌漫于疏散樓梯間、扶梯間、由于煙氣的高毒性，造成人員無法撤離。而在這時，唯一可以補救的辦法便是通過科學合理的方法設(shè)計一種使消防員能夠迅速撲救火勢的攀登面。在國內(nèi)，許多的火災事故例子已經(jīng)證實，當高層建筑突發(fā)大火時，登高消防車在實施救援和滅火行動中都起到了非常關(guān)鍵的作用。在突發(fā)的火災事故時，登高消防車可以接近高樓主體建筑物，并快速救援人員和撲救火勢。因此，高層公共建筑登高面的設(shè)計是保障在失火時搶救員工生命、及時逃生和撲救大火的主要保障。

4高層建筑消防安全設(shè)計

4.1科學合理的設(shè)置消防控制室

（1）消防控制室，必須設(shè)定在建筑的首層和地下室建筑樓層，同時通過防火極限不小于2h的隔墻和1.5h的樓板將建筑其他部位分隔，同時還要設(shè)有直達戶外的安全出口。（2）建筑內(nèi)的觀眾廳、會議室、功能廳等人員較稠密的場所，設(shè)立在其他樓面時，建筑還應當符合一個廳，面積不得大于400m2，安全出口不應少于2個，同時裝有火災自動報警系統(tǒng)和火災滅火系統(tǒng)。

4.2高層建筑電纜井的設(shè)計

（1）高層建筑的樓梯間應獨立設(shè)置，電纜井中禁止敷設(shè)易燃氣體和甲、乙、丙類液體管線等;（2）樓梯間墻壁上不應開其他孔洞。電纜井、管線井、排煙道等豎向的管道井，宜分別獨立設(shè)定;在下沉井壁上的檢查窗，宜選用丙級消防門。（3）建筑物標高不大于100m的高層建筑，在樓層處用相當樓板耐火性能極限的不燃體材料作耐火隔斷。

4.3高層建筑自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計

在高層建筑中，除不能使用自動噴水滅火系統(tǒng)的部分以外，都應當設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。

4.4消防救援場地和消防登高撲救面的設(shè)計

確立了以人為本、安全發(fā)展的觀念，以維護社會民生、保護公眾消防安全事業(yè)的健康發(fā)展，以創(chuàng)新思維、合理設(shè)計高層公共建筑中消防登高撲救面的問題十分關(guān)鍵。

（1）臨街登高面建筑物外墻體工程設(shè)計。指建筑在市中心或商業(yè)區(qū)內(nèi)的建筑物，在選擇將其臨街一面用作滅火撲救登高面時，其好處是能夠利用臨街一面的路面以保證攀登消防車的場所要求，但尤其要指出，建筑設(shè)計時一定要盡量避免在登高撲救面的單側(cè)外立面設(shè)有玻璃幕墻建筑。因為玻璃幕墻建筑的設(shè)定提高了建筑物外觀美的整體效果，對裝點城市環(huán)境發(fā)揮著很大的作用，在建筑設(shè)計思想上也考慮采用了較多因素，但往往一旦失火，會給滅火撲救工作造成十分不便的結(jié)果。火災調(diào)查證實，由于玻璃幕墻建筑在火焰的幫助下會炸裂和塌落，使得滅火工作人員在撲救火勢時根本無法及時接近建筑物。同時，一旦在玻璃幕墻下設(shè)計有消火栓、消防自動水泵連接裝置，在失火時就會由于幕墻設(shè)計的原因坍落度逐漸下掉。這種消防設(shè)備將根本無法運用，也極易造成撲救工作人員的受傷。在臨街登高面乃至最高頂部還應盡量避免建筑設(shè)計霓虹燈類的大規(guī)模商品廣告，以及其他直接產(chǎn)生影響滅火登高撲救效果的景觀。在登高平面頂端還應盡量避免建筑設(shè)計較多的凹凸形狀，從而直接產(chǎn)生影響登高消防車登高平臺附近的各樓窗戶、孔洞。（2）合理設(shè)計好高層建筑的登高場所。當一幢高層建筑登高面積確定以后，就緊接著一定要有能夠滿足各種登高消防車的登高場所。登高場地最宜布局在較高層建筑的撲救面一側(cè)，同時也要結(jié)合消防機器人道一同考慮。從實際撲救的使用情況出發(fā)，建筑層數(shù)越高、對登高場地要求就越寬，因此按照目前國內(nèi)外常見登高消防車的基本技術(shù)參數(shù)，一般設(shè)計先考慮登高車輛的支腿跨距不大于6m左右，再考慮普通車的交匯，以及消防隊員攜帶裝備搬運救護設(shè)備時的穿梭，以及參照了大型高層建筑和中我國高層建筑之間的防火間距要求，一般以13m左右為宜。按照目前國內(nèi)登高消防車的最大直徑標準，加上車道長度，在留有余地情況下，登高場地長寬不能少于18m×13m。登高場主要是供攀登及消防車等撲滅火災救援的人員利用，并按照不同攀登車技術(shù)參數(shù)，規(guī)定從登高場外緣至建筑外墻高度不應當?shù)陀?m，并且規(guī)定其最外側(cè)一點與建筑登高邊緣之間的水平間距也不能超過15m。針對由數(shù)個單體組成的板式住宅，或底部為整個裙房而上部很多高塔以至不規(guī)則狀或多邊形建筑物的高層住宅，宜根據(jù)各個單體和建筑布設(shè)登高場所，也可按照建筑物內(nèi)消防分區(qū)的規(guī)劃、靠室外樓梯間的布局和根據(jù)建筑物周圍的消防機器人道實際狀況，分段設(shè)計登高場所。在設(shè)計登高場所時，還必須充分考慮其邊坡高度不得超過3%，按場地的承載負荷應不低于30t計算，并且整個登高區(qū)域上空不能有架空導線、光纜，以及各種架空物體。使用市政路作登高場所時更應充分考慮無園林綠化、城市建設(shè)風景物等，妨礙消防車登高。

5提升高層建筑的消防安全管理工作策略

5.1明確消防安全責任主體

高層建筑使用管理單元為消防安全責任主體，要建立健全各種規(guī)章，全方位進行日常消防管理工作。物業(yè)公司針對建筑住宅應該明確安全責任主體，對消防工作認真巡查檢查，涉及外保溫技術(shù)的消防管理工作以及消防安全教育工作必須嚴格執(zhí)行，落實消防安全監(jiān)督管理工作。高層建筑必須明確安全責任管理制度，落實消防安全管理責任人。具體人員的具體分配，對于多產(chǎn)權(quán)、多租戶的建筑，必須安排統(tǒng)一的消防管理人員進行維護管理，并定期召開消防工作會議，處理重大消防安全問題[2]。

5.2實行規(guī)范化、標準化的消防管理

建筑物須引入自動消防的“戶籍化”管理模式，所用管理工作單元要完善消防安全管理制度規(guī)范，依法設(shè)置專業(yè)電工，認真做好電力用氣用火安全管理工作，并定期委托檢測維修電力線路、煤氣管道，嚴密控制供電、氣源和火源。對火勢荷載范圍大、人數(shù)密集的，也要認定為火災事故高危單元，并采取更加嚴厲的消防安全管理[3]。

5.3加強消防宣傳教育培訓

要開展經(jīng)常性的消防宣傳教育，科普消防滅火與救援的常識，要對專職消防安全管理員和“樓長”開展技術(shù)培訓，定時舉行演習，以增強應急避難逃生的能力。

5.4強化群防群治

要緊密結(jié)合新區(qū)高層小區(qū)的電纜井等專項技術(shù)整改工作，積極組織啟動鎮(zhèn)、街、村民委深入開展“三清一查”行為，即清除在電梯間、管線井、消火栓箱內(nèi)的易燃物，清除在電梯間內(nèi)違法充電的電動車，清除違法侵占消防機器人道和消防滅火撲救場所的機動車，查違章用火、供電、用氣、用油。

5.5加強微型消防站建設(shè)

各高層公共建筑、所有高層住宅建筑和居住區(qū)的物業(yè)管理單位應設(shè)置微型滅火站，配備人員和設(shè)備，實現(xiàn)火災事故的早預防、早發(fā)生、早處理。

6結(jié)語

總之，只有不斷強化居民的安全意識，確保消防措施的質(zhì)量和安全，才能有效地減少火災隱患，保障居民生命財產(chǎn)安全，真正促進我國城市建設(shè)的發(fā)展和進步。同時，在進行消防設(shè)計的過程中一定要充分考慮各項因素，運用科學、有效的方法進行設(shè)計。

參考文獻

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[2]院振鴻.淺談高層建筑消防安全隱患及火災防范思路[J].今日消防，2019（6）：22-23.

[3]彭巖.高層建筑消防安全管理研究[J].今日消防，2021（1）：100-101.

OntheCausesofFireinHigh-RiseBuildingsandFireSafetyDesign

LIUJinjing

（TianjinBinhaiNewAreaFireRescueDetachment，Tianjin300450）

Abstract：WiththerapiddevelopmentofChina'seconomy，high-risebuildingsemergeinendlessly.Howtoeffectivelyreducethefirerateofhigh-riseresidentialbuildings，ithasbecomeanewproblem.Basedonthis，thispaperanalyzestheproblemsexposedinhigh-risebuildingfireaccidents，thefiresafetydesignofhigh-risebuildingsisstudied，andimprovethefiresafetymanagementstrategyofhigh-risebuildings，forreference.Keywords：high-risebuilding;causeoffire;firesafetydesign