超高層建筑火災特點及預防

許晉陽

隨著世界建筑材料工業的發達，各國的建筑事業興旺發達起來，其中一個重要標志，就是建設高層建筑。欲與天公試比高，看誰蓋的樓房最高。目前，世界上最高的建筑是阿聯酋迪拜塔，高700 m。我國高層建筑約有10萬多棟，超過100 m的有1500余棟，最高的建筑是上海環球金融中心，高632 m，太原市超過100 m的建筑有10余棟，最高142 m。

1 超高層建筑定義

JGJ 37-87民用建筑設計通則第1.0.5條規定，民用建筑物高度超過100 m時，不論住宅或公共建筑均為超高層建筑。《高層民用建筑設計防火規范》對于超高層建筑并沒有明確的定義，只是第6.1.13條規定建筑高度超過100 m的公共建筑，應設避難層(間);第1.0.5條規定當高層建筑的建筑高度超過250 m時，建筑設計采取的特殊的防火措施，應提交國家消防主管部門組織專題研究論證。消防部門進行設計圖紙審核時，只是沿用《高規》標準執行，遇到超越規范且設計無法解決的問題時，只能進行消防性能化評估，而沒有一個統一的標準執行。

2 近年來超高層建筑火災案例

2009年2月9日20時26分，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為違規燃放大型禮花彈發生嚴重火災。中央電視臺新址在建配樓文化中心，建筑面積103648 m2，地下3層，地上30層，高159 m，為玻璃幕墻建筑。著火時建筑主體結構早已竣工，已進入工程收尾階段，部分業主已經進駐。火災時熊熊大火迅速蔓延，濃煙烈火一度躥高百米以上，直到次日凌晨2時才被撲滅。火災使文化中心嚴重受損，過火面積達10萬m2。

2009年4月19日上午10時50分，位于南京軍區軍人俱樂部內的中環國際廣場發生火災。中環國際大廈為地上50層，187 m高的超高層建筑，其中10層～23層為辦公區域，25層～50層為住宅。南京消防部門調動了10個消防中隊，37輛消防車、194名消防官兵先后趕赴火場滅火，至11時42分，明火被撲滅，所幸救援及時，未造成人員傷亡。過火區域為外墻的兩個相臨空調外機井(9樓至頂層)，燃燒物主要為井壁的保溫層，過火面積約400 m2，消防官兵共疏散出被困人員約400人，所幸火災中無人員傷亡。

3 超高層建筑火災特點

3.1 建筑高度高，管井數量多，火災蔓延速度快

建筑物越高，風速越大。據實測，離地面高度10 m處風速為3 m/s，30 m處風速為9 m/s，60 m處風速為12 m/s，而100 m處風速達到18 m/s，300 m處更是高達60 m/s;而火災初起階段，因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3 m/s;燃燒猛烈階段，高溫狀態下的熱對流造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5 m/s～0.8 m/s，煙氣沿樓梯間或豎向管井擴散速度達到3 m/s～4 m/s。風速越大，熱對流效應越明顯，火災的蔓延擴大速度也越快，如防火分隔失效，一棟建筑高度為100 m的超高層建筑，在無阻擋的條件下，30 s內煙氣就能沿著豎向管井蔓延到頂層。超高層建筑一旦發生火災，數量眾多的管井就像一座座高聳的煙囪，成為火勢迅速蔓延的途徑。

3.2 疏散距離長，撤離速度慢，疏散難度高

火災時人們習慣使用的普通電梯，已自動切斷電源停止使用，只能通過防煙樓梯間進行疏散。《高層民用建筑設計防火規范》第6.1.13.1條規定，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。以一棟120 m高的超高層建筑為例，兩個避難層間隔15層樓層計算，疏散人員要步行100 m的水平距離才能到達下一個避難層，垂直高差達到50 m。如從頂層疏散到首層，平均要5 min的時間。但超高層建筑人員眾多，疏散時極易出現擁擠現象。如果消防管理不到位，出現鎖閉安全出口、堵塞疏散通道，或圖日常方便，把樓梯間常閉防火門變為常開防火門，煙氣竄入樓梯間內，使“逃生”成為“送死”。火災案例數據表明，煙薰致死的人員，占火災死亡人數的一半以上。

3.3 使用功能多，起火因素多，火災撲救難度大

超高層建筑入駐單位多，人員密集，流動性大，綜合性較強，大多集餐飲、娛樂、賓館、商場、超市、辦公等于一體。特別是一些建筑面積較大、層數較多的超高層公共建筑，內部功能更為復雜，用電設備繁多，存在大量可燃物和著火源，如各項消防管理規章制度未層層落實到位，極易出現火災隱患。一旦發生火災，火場熱輻射強、煙霧濃、火勢向上蔓延速度快、途徑多，消防隊員難以有效滅火，目前太原市云梯車最高只有65 m，所以超高層建筑火災立足于自救，對建筑內部各項消防設施要求較高，一旦消防設施未保持完好有效，后果不堪設想。

4 超高層建筑火災的預防

4.1 嚴把消防設計審核驗收關，杜絕“先天性”火災隱患

在進行超高層建筑防火設計時，設計、施工單位、消防部門要對工程認真負責，著重考慮以下幾點:

1)建筑結構造型及總體布局合理;2)防火分區劃分合理;3)疏散路線要簡明直接;4)盡量做到內部裝修材料不燃或難燃化，減少可燃物質數量，減少火災發生率，降低火勢蔓延速度;5)確保建筑物構件耐火極限;6)保障建筑物室內外消防用水量;7)要選用適合的火災報警和滅火設施等。在工程驗收后交付各業主使用的過程中，各部門要各負其責，嚴格把關，要跟蹤監督，對改造、內裝修工程要主動參與，督促其送審，嚴把審核驗收關，杜絕“先天性”火災隱患。

4.2 認真履行各項消防安全職責，層層落實消防安全責任

《中華人民共和國消防法》第十八條規定，同一建筑物由兩個以上單位管理或使用的，應當明確各方的消防安全責任，并確定責任人對共用的疏散通道、安全出口、建筑消防設施和消防車通道進行統一管理。因此超高層建筑各單位要推選出一名消防安全責任人，成立消防安全組織機構，層層落實消防安全責任，建立健全各項防火安全檢查制度，認真做好消防設施日常維護管理和保養工作，確保完整好用。開展火災隱患自查自糾行動，杜絕占用防火間距、消防車道，封閉安全出口，占用疏散通道，損壞、取締原有的消防設施，破壞防火防煙分區等消防違法行為發生，把火災預防工作作為整個日常工作的一個重要部分，使防火工作經常化、制度化、規范化。

4.3 構筑消防安全“防火墻”，全面開展“四個能力”教育工作

要結合當前正在開展的構筑社會安全“防火墻”工程工作，對消防安全責任人、消防安全管理人廣泛開展消防法律法規和消防知識的宣傳，加大對從業人員的消防宣傳教育培訓工作，增強他們的消防安全意識，提高從業人員檢查消除火災隱患能力，切實做到“消防安全自查、火災隱患自除”;通過定期開展滅火演練，提高組織撲救初起火災能力，切實做到“火情發現早、小火滅得了”;提高組織人員疏散逃生能力，切實做到“能火場逃生自救、會引導人員疏散”;提高消防宣傳教育培訓能力，切實做到“消防設施標識化、消防常識普及化”。這樣，才能真正提高超高層建筑的整體抗御火災能力。

5 結語

我國消防工作的方針是“預防為主，防消結合”，只要我們能夠充分認識超高層建筑消防安全工作的重要性，從設計、施工、使用管理、維護保養等方面認真貫徹消防工作方針，堅持從嚴管理、防患未然、立足自救的原則，積極采取必要的有效措施，就能夠有效預防火災事故發生，減少火災危害。

［1］ 李 杰.建筑結構防火研究的現狀與發展［J］.山西建筑，2010，36(2):95-96.