超高層建筑防滅火措施及人員疏散對策的研究

湖南省長沙市公安消防支隊 410000

摘要：超高層建筑隨著我國經濟發展而不斷增多，而其火災蔓延速度快、人員疏散困難、火災撲救難度大的特點，給消防滅火救援提出了更高的要求。本文在分析高層建筑火災與人員疏散固有矛盾的基礎上，制定了一系列科學合理的撲救對策。

關鍵詞：消防；超高層建筑；防滅火；疏散

1 引 言

隨著經濟建設的快速發展，城市人口的持續增長，城市土地資源日趨緊張，城市構造逐步向高空延伸，使得我國城市高層建筑不斷增多。超高層建筑人員與財富集中，一旦發生火災，將會造成巨大的經濟損失，重大的人員傷亡，并引發社會震撼效應。由于近年來重大火災事故、恐怖襲擊以及自然災害事故呈增長趨勢，超高層建筑的火災安全引起了人們的關注。

針對超高層建筑的火災特點可以制定一系列的防火措施，可能對人員逃生帶來一定的影響。如何使火災撲救兼顧人員疏散可能是研究者們關注的問題。

2超高層建筑火災的特點

超高層建筑除具備了百米以下高層建筑火災的特點外，由于本身的高度、體重和功能等因素決定了它還具有以下火災特點。

2.1煙、火蔓延迅速，容易形成立體火災

超高層建筑豎向管井、共享空間、玻璃幕墻縫隙等部位，易產生“煙囪效應”，造成煙、火蔓延迅速。在發展階段，其垂直蔓延速度為3-4m/s，建筑的高度越高“煙囪效應”就越明顯。煙、火易沿吊頂門、窗、走道向水平方向擴散。在發展階段，其水平蔓延速度為0.5-0.8m/s，火熱沿外墻窗口向上升騰、卷曲，甚至跳躍式向上層蔓延[1]。

2.2建筑主體的鋼結構耐火性差，易發生坍塌

鋼結構由于具有跨度大、立體高、承重能力強的特點，被廣泛應用于大型體育館、影院、廠房以及高層建筑中。但鋼結構在火災中，由于高溫的炙烤，隨著溫度的上升，其強度也隨之下降，通常在450-650℃就會失去承載能力，鋼梁、鋼柱發生變形不能繼續使用。當溫度超過1000℃時，強度呈幾何級數下降。在火災的撲救中，鋼結構受熱膨脹，遇水后又極具收縮，進而扭曲變形，導致建筑物坍塌。

2.3煙氣、毒氣等燃燒產物極易造成人員窒息、中毒死亡

煙霧會造成建筑物內能見度降低，影響人員逃生。據國外火災統計資料顯示的火災死亡者中，被煙熏死的高達80%，而且被火燒死者中，多數先是煙熏中毒窒息后，被大火燒死的。當然如果逃脫不及時，人員往往伴隨著煙氣中毒窒息后被燒死；或在睡夢中被燒死；或在逃生途中路線選擇不當以及逃生之路被煙火封堵而被燒死等。

3超高層建筑人員疏散的特點

3.1人員疏散困難

首先是安全疏散手段有限。超高層建筑平時垂直交通主要依靠電梯，由于普通電梯沒有防火、防煙、防水等措施，火災時不能使用，而消防電梯主要是為消防員撲救火災設置的，普通人員疏散利用率不高，所以目前發生火災時，樓梯是人員進行自救逃生、實現安全疏散的重要通道，而要想從摩天大樓中通過樓梯疏散絕非一件容易的事情。消防登高車是在建筑外部實施被動救援的主要登高設備，但是我國登高車輛數量有限，高度有限。其次是疏散距離遠、時間長。最后，疏散人流擁護。超高層建筑用途多為寫字樓、酒店商廈等用途，容納的人員較多，人員密度大，在疏散時，人的求生本能及恐懼心理強烈暴露，往往一窩蜂地會向經常使用的出口聚集，行動慌亂，易發生踩踏事件，極易發生擁擠堵塞，降低疏散效率，而且在慌亂中，難免發生踩踏、摔傷等慘劇，嚴重影響疏散安全。

3.2火災救援難度大

一難在進攻難，在超高層建筑的主體建筑周圍設有裙房，外部滅火進攻受到限制，且超高層建筑大面積玻璃幕墻受高溫或火焰作用，易碎裂形成“玻璃刀”，時刻威脅超高層建筑四周參與救災的消防車、器材裝備和救助人員；二難在登高難消防隊員負重登高，影響登高速度和滅火救援；三難在排煙難，受消防登高設備和玻璃幕墻限制，以及風向風力的影響，難以實施破拆玻璃窗進行自然排煙；四難在供水難，如果大樓停電，消防泵失效或故障，向上供水就極其困難。

4超高層建筑火災和疏散存在的矛盾

在火災情況下，人的思維和判斷能力會由于精神的高度緊張而下降，表現為在疏散過程中驚慌失措，加之受到不同程度的煙氣、高溫、火焰的威脅和侵擾，很難在疏散時形成穩定有序的人員流動。因此，在群眾疏散的問題上，主要有兩個矛盾：

4.1疏散方向與火勢蔓延存在的矛盾

高層建筑、地下工程發生火災時，灼熱煙氣和有毒氣體的迅速流動是造成火勢蔓延和人身傷亡的重要因素。而些類設施人員集中，疏散設施少，高層以民用建筑容納人數多在千人以上，地下商用通道設施人數也在百人之上，而疏散通道不可能設置得很多，因此難以在較短的時間內將人員全部撤離危險區。尤其是高層建筑高度高，層數多，人員一般集中于上部，垂直疏散距離遠，需要疏散的時間長，而且疏散方向與煙火蔓延的方向相反，不得不在煙熏和熱氣流的烘燒中進行疏散。

4.2進攻與外撤的矛盾

防煙、封閉樓梯間，作為疏散通道的重要構成，在火災發生時，為最大限度的延緩煙氣流動的速度，保護人員的安全疏散提供了必要的前提和保障。但與此同時，疏散通道往往也不可避免的成為消防人員進入火場，實施內攻的“必經之路”，這就必然的導致了人員進攻與外撤的矛盾[2]。

5超高層建筑防滅火措施及救援對策

5.1超高層建筑防火措施

一是主要靠自救措施，超高層建筑不同于一般的低矮建筑，火災發生時，超高層建筑主要依靠自身的消防措施來保障安全。消防部門云梯車所能達到的高度一般不超過100m，如果幾百米高的高樓出現火災，很難靠外部力量救援。目前，超高層建筑的自救措施主要分為主動性和被動性兩大類。主動性措施是指直接限制火災發生和發展的技術。如火災探測報警技術、噴水滅火等滅火技術、煙氣控制技術等；被動性措施指提高或增強建筑構件或材料承受火災破壞能力的技術。如提高建筑構件耐火性能的技術等。這些完善的自救措施，比大量消防隊員更能應付突發火災。

二是加強防火分隔和防排煙，超高層建筑發生火災后，由于其建筑結構導致室內煙熱無法及時排放，嚴重影響了人員疏散和滅火進攻，因此做好排煙工作是滅火行動中一項十分重要的戰斗行動，由于建筑使用功能、規模形狀不同，地理位置及室內火災荷載、裝飾和陳設等不同，建筑防火規范不可能把各式各樣的高層建筑防火都詳細規定下來。這就要求設計人員針對所設計建筑物的具體條件靈活運用，加強防火隔斷，增加滅火手段，加強防排煙措施，采用不同的解決辦法，達到防火目的。

三是室內裝修選用阻燃材料，在建筑中消除火源是不可能的，但是采用阻燃裝飾可避免和減少火災傷亡以及財產損失。

5.2充分利用固定消防設施科學開展滅火作戰行動

（1）利用消防控制室開展火情偵察

首戰力量到場后，指揮員應首先派出力量到消防控制室進行火情偵察，了解火災報警、火災信號和安全疏散指令情況，了解自動滅火系統、防排煙系統、通風和空調系統運行情況，了解防火卷簾和防火門關閉情況，了解非消防用電是否切斷以及消防電源使用和消防電梯運行情況，了解消防控制中心對各類建筑設施聯動控制情況。同時，通過詢問起火單位內部管理人員、火場知情人提供的線索和內部偵察小組反饋的情況，進行綜合研判分析，初步確定起火樓層部位、火災范圍、火勢發展蔓延的趨勢，人員受煙火威脅程度等情況，根據救人、滅火、疏散物資的需要，作出滅火救援行部署，消防控制具有遠程控制消防水泵、防火卷簾、防排煙系統等消防聯動設施的強大功能，在利用其進行前期火情偵察的同時，適合將其作為內攻的前沿指揮部陣地。

（2）使用消防應急廣播系統引導人員疏散并作為輔助通信設備