摩天樓的火災與防范

王銘珍

隨著建材工業的發展，各國的建筑業興旺發達起來，其中一個重要標志，就是高層和超高層建筑的大量出現。

按照消防術語，高度在24～100米的建筑為高層建筑；高度超過100米，或樓層在40層以上的建筑為超高層建筑。

目前，世界上最高的建筑是阿聯酋迪拜塔，高700米。我國高層建筑有10萬多棟；最高的建筑是上海環球金融中心，高632米。香港特區的最高建筑為中銀大廈，高370米，有75層。北京最高的建筑是國貿三期，高330米。北京現有高層建筑8000余棟，其中高度超過100米的多達60余棟。

中國有兩句古語，叫“高瞻遠矚”，“高屋建瓴”，意思是站在高處可以看得更遠。

是不是住的樓層越高越好呢?也不一定。

高樓失火不鮮見

20世紀70年代曾經有部轟動一時的經典災難片《火燒摩天樓》，這是全球第一部以摩天樓火災為題材的巨制。一幢位于美國舊金山市中心的摩天大樓頂樓內，正舉行落成典禮。因電線短路，下層突然冒出熊熊烈火，不久漸漸蔓延到頂樓，所有賓客被圍困。一些人被熱浪拋出窗戶，另有一些人不堪火烤跳樓解脫。據說該片公映后曾一度引起大眾對高樓防火安全的關注。

最近幾年，高層和超高層建筑火災在世界各地屢見不鮮。盡管這些建筑一般都配備了較先進的消防設施，可一旦起火，人們往往還是措手不及。

國外超高層建筑發展較早，距今已有60多年之歷史，其中以美國為最早，建成的超高層建筑也最多，相應的，美國的超高層建筑火災也較多。

1980年2月10日，美國30層高的希爾頓飯店發生火災，死亡8人，650人受傷。1980年6月23日，美國42層的紐約市常斯特克辦公大樓發生火災，137人受傷。1995年4月19日，美國俄克拉荷馬市聯邦辦公大樓發生火災，死亡168人。2001年9月11日，美國紐約2棟110層、高413米的世界貿易中心大樓先后遭到兩架被恐怖分子劫持的客機撞擊，隨后發生火災，死亡5451人，2100人受傷。

歐洲、亞洲地區超高層建筑的發展盡管起步稍晚一些，也發生過數起震驚世界的大火。1971年12月25日，韓國漢城22層的大然閣飯店發生火災，死亡163人，60人受傷。1974年21日，巴西圣保羅42層的焦馬大樓發生火災，死亡179人，300人受傷。

2009年2月9日，位于北京市朝陽區東三環路東的中央電視臺新址在建配樓附屬文化中心因有人違規燃放大型禮花彈發生嚴重火災。著火時建筑主體結構早就告竣，已進入收尾階段，部分房間業主已進駐安裝設備。

煙囪效應逃生難

我國氣象專業中，有“高樓風”一詞，意思是說，在高樓林立的街道上，因受高大建筑物的阻礙，風速和風向能夠發生改變，有時還會形成旋風或強風，危及行人安全。

在自然界，也有一個盡人皆知的現象，叫“風助火勢”，意思是空氣流動會助長火勢。在高層建筑面前，風速會隨著建筑物高度的增加而相應加大。據測定，如果在建筑物10米高處的風速為5米／秒；那么在30米高處的風速為8.7米／秒；在60米高處的風速為12.3米／秒；在90米高處的風速為15米／秒。也就是說，樓越高，風速越大，火災發生時火勢擴大蔓延也會越快。

央視新址在建配樓起火初期，地面風速為0.9米／秒，估計其頂層159.68米的高度，風速不低于20米／秒。北京市消防局副局長駱原認為，這場火災蔓延如此之快，與建筑材料、建筑物高度都有直接關系，30層的高樓，樓頂上的風力很大，對火勢蔓延產生了直接影響。

另外，正常使用的高層和超高層建筑有豎向的各種通道，比如樓梯、管道等，這些內部通道會在火災發生時變為若干個豎向火洞，使得煙氣通過這些管道向上升騰，最終在建筑里形成煙囪效應，助長了火勢蔓延，所以高層建筑中，豎向火的蔓延一定比橫向火蔓延的速度快。這也是為什么超高層建筑失火時，就怕垂直方向上煙霧毒氣的擴散。

據測算，高樓失火時，煙霧毒氣垂直擴散的速度是3～4米／秒，只需1分鐘左右，煙霧就可以擴散到幾十層高的大樓。因此，在超高層建筑火災中，70％～80％的死者是由于煙霧毒氣致命的。

上海市消防局曾在金茂大廈做過一次特殊的測試，讓數名消防隊員從85層(250米)高處，輕裝快步跑下去，終點是首層的安全出口處。當時的最快記錄為35分鐘。這意味著，火災發生時，人的行進速度遠比煙霧的擴散速度慢得多。此時，除非身著防毒面具和耐火服裝，否則，常人是很難在火災發生時從100層之上的超高層建筑中逃生的。

為避免煙囪效應，盡量少用可燃材料和燃燒時能產生大量煙霧毒氣的建材非常重要，而且在設計階段就應當限制建筑內的大面積空間，盡量周密考慮防火防毒分隔和排煙設施。

中庭失火最危險

在超高層建筑火災中，火勢最容易擴大蔓延的部分是它的中庭部分。

何謂中庭?即在建筑中央或前庭所設置的一個大空間，在中庭內可以設置山、水、花草、樹木，有人也因此把中庭叫做“四季庭”、“共享空間”。這個空間，有的高達10多層，或20多層，人們站在各層的游廊內，就可觀賞中庭景色。

按照《高層民用建筑設計防火規范》規定：中庭同回廊房間相通的門窗，應采用2級防火門窗。門窗應能阻煙阻火，并設置自動噴水滅火設備和自動報警設備。如果不采取這些消防設施，或者這些設施失效，發生火災時則會在瞬間之內火燒通天，形成全樓性的災難。

央視新址在建配樓即有中庭，那是一個10多層樓高的共享空間。著火時，其防火門窗、自動噴水滅火裝置等均未啟用，中庭也對火勢的迅速擴大蔓延起到了推動作用。

防火核心在自防

業內人士認為，超高層建筑火災的撲救是非常困難的。

仍以央視新址在建配樓這場火災為例。大火發生后，北京市消防局迅速調派27個消防中隊、85輛消防車趕赴現場。投入救援的消防官兵多達595人。但是，大樓高于60米的火勢仍然無法完全控制。因為這場火是從大樓頂部開始燃燒的。當北京最先進的98米高的云梯消防車抵達時，仍然無能為力，它也夠不著150多米高的大樓頂部。

由于多數消防車上的水槍只能達到60米，大樓施工中暫時安裝的高壓消防豎管已經拆除，樓內永久性消防供水系統尚未投入使用。滅火水源的缺失使得這場大火持續延燒6個小時，直到次日凌晨2時才被撲滅。

對于超過100米的高樓失火，專業人士的基本判斷是，“如

果大樓內部自身的消防系統不起作用，靠外部救援撲滅大火幾乎不可能”。

高樓真正的防火體系核心在于自防。一般消防教程所使用的概念是：300平方米以內依靠內部噴淋系統，300平方米以上則需要消防栓——美國人45年的統計數據是，水噴淋的成功率為98％。

超高層建筑火災撲救，通常是以戰斗班為一組，計有7～8名消防隊員，攜帶滅火器具同時到達起火樓層。如果沒有消防電梯，徒步經樓梯登上100米以上樓層，消防隊員將會筋疲力盡，喪失救火能力。

1980年6月28日，北京市消防局曾組織15名消防隊員在長椿街203號樓舉行過一項攀登樓梯體能測試。該樓12層，高34米。測試人員身著消防戰斗服，腳踏戰斗靴，手提兩節水帶，身背1節水槍。登上頂層時，他們的心率都超過180次／分鐘，呼吸數都超過40次／分鐘。這是短跑運動員最高極限心率值和呼吸次數值。換句話說，無論身體多么強壯的消防隊員，讓他快步攀登100米以上的高樓，也會力不從心，無法展開救援工作。

為了預防火災，國家規范要求，超高層建筑必須提高耐火等級，采用鋼筋混凝土等不可燃建材建造。裝修材料、保溫材料、隔音材料等也必須是不燃燒材料。關于超高層建筑玻璃幕墻的安全，也有特別的規定。《高層民用建筑設計防火規范》中規定：玻璃幕墻的窗間墻、窗檻墻的填充材料應采用巖棉、礦棉、玻璃棉、硅酸鋁棉等不燃燒材料。當其外墻面采用耐火極限不低于1小時的墻體時，填充材料也可采用阻燃泡沫塑料等難燃燒材料。對不設窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，必須在每層樓板外沿玻璃幕墻內側設置高度不低于0.8米的實體裙墻，其耐火極限不應低于1小時，應為不燃燒材料制成。這樣做有利于阻止和限制火災在垂直方向蔓延。

不過，現實生活中，這些規定被大大打了折扣。

現代建筑時興采用鈦鋅板和玻璃幕墻外立面，內部采用聚苯乙烯擠塑板保溫。這都為高樓火災埋下了隱患。建材商夸口說這些輕質建材是耐火阻燃的。實際上它們是可燃的，而且燃燒速度極快，不到半小時，能竄燒至30層樓上。因聚苯乙烯擠塑板引起的火災，在我國也曾發生過。2005年8月2日，安徽蒙牛乳業馬鞍山有限公司冷庫火災，就是聚苯乙烯擠塑板所引起的。參加救援的消防隊員3死2傷。

另外，輕質建材在燃燒時，還會產生大量濃煙和毒氣。這種毒氣吸入過多，還有使人致癌的危險。

飛機滅火有局限

按照我國《高層民用建筑設計防火規范》GB50045～95(2001年版)規定：“建筑高度超過100米，且標準層建筑面積超過1000平方米的公共建筑，宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設施。”

與此相適應的就是要建立航空消防隊。日本東京消防廳設有直升機消防隊，擁有7架消防直升機；我國臺灣地區的臺北市也設有直升機消防隊，擁有8架消防直升機。

1972年2月4日，巴西圣保羅市高31層的安德拉斯大樓發生火災，當局出動11架直升飛機，經過4小時的營救，從該樓的屋頂停機坪上救出400多人。

我國的高樓消防中也有直升飛機的身影。目前我國已具有改裝消防用直升飛機的能力。我國利用“水轟五”改制的滅火飛機速度快、載水量大，曾成功撲滅青島黃島油庫大火。未來該系列水上飛機及其后繼型改裝的滅火飛機，可以作為消防直升機的有益補充，在城市超高層建筑火災撲救中大顯身手。

據了解，我國在建的高度超過100米的超高層公共建筑將按規范設置直升機停機坪。

不過，總體而言，直升飛機在超高層建筑發生火災時的作用相對有限。因為高層建筑群本身使周邊空氣氣流變得不穩定，火災發生的爆炸等所產生的不穩定氣流更會影響飛行質量，而且建筑物周邊密集的高樓與當時的煙塵，還可能帶來更大的災難隱患。直升飛機更多時候只能用于人員營救。

高樓防火有要點

根據《高層民用建筑設計防火規范》規定，“建筑高度超過100米的公共建筑，應設避難層(間)”，《規范》還規定：“避難層的設置，自高層建筑首層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層”，用于發生火災時為人員提供臨時避難場所。

當有火災等緊急情況發生時，高樓上的人員可先就近到避難層暫時躲避，等待救援。在我國已落成的超高層建筑中，大多數已設置了避難層。香港的超高層建筑，凡超過40層的樓宇，都必須設置避難層。上海的瑞金大廈、希爾頓飯店、廣州的國際大廈，北京的國際貿易中心、京廣大廈等都設置有避難層。問題是避難層的信息一定要讓居者和當地消防隊知曉，并保持常年有效狀態，作到萬無一失。

此外，根據消防安全管理規定，建筑高度超過24米的建設工程，應當安裝臨時消防豎管，在正式消防給水系統投入使用前，不得拆除或停用臨時消防豎管。如果工地附近沒有可用的市政水源，就必須設置臨時水箱。每個臨時消防水箱要提供10～15分鐘的用水量。

其實，超高層建筑如果防火設計得體，管理有方，火災也不是不可預防的。而且當火情發生時，能夠及時控制、撲滅，避免人身傷亡也是完全可能的。

[責任編輯趙菲]