基于超高層建筑群的超高層建筑滅火方案的探討

李楓?李元白

摘 要：超高層建筑防火救援是一個世界性的難題。目前針對超高層建筑防火救援研究與實踐主要集中在單棟建筑內部，防火措施一旦失效后果將十分嚴重，而舉高消防車則是主要的外部消防力量，但由于舉高高度受限，因此并不能完全解決超高層建筑滅火救援的問題。本文提出了一種以超高層建筑群為基礎的建筑滅火救援新方案，即以超高層建筑為中心，在滅火救援過程中考慮周圍高層或超高層建筑的滅火資源，通過空中設置的通道進行輔助外部滅火及救援工作。此方案解決了現有消防高度不足的缺點，并且結合超高層建筑避難層的設計可以成為人員緊急逃生的重要通道。

關鍵詞：超高層建筑防火；滅火救援；新方案；空中輸送通道

1 超高層建筑滅火救援研究的意義及難度

超高層建筑象征著一個地區的經濟水平，近年來一些地標性的超高層建筑不斷興建。而隨著城市用地的緊張一些住宅類建筑也逐步向高層甚至超高層方向發展。但隨著建筑高度的增加，建筑防火問題也就顯得異常嚴峻。超高層建筑一旦發生火災，撲救非常困難，很容易造成重大的財產損失和人員傷亡，社會影響極大。因此針對超高層建筑的滅火救援研究就顯得十分必要。超高層建筑由于高度的原因，供水較為困難，其次針對火災蔓延后的撲滅工作及高處人員救援工作也較難進行。對這些問題的研究對超高層建筑的滅火救援工作將有非常大的幫助。

2 超高層建筑群的含義及國內分布現狀

通常超高層建筑定義為高度在 100 m以上或層數在40層以上的建筑，國際上普遍將高度100 m以上的建筑稱為超高層建筑。而超高層建筑群即多棟聚集在一起的超高層建筑，通常出現在城市的商業中心，按其分布特點大致可分為一高多矮型、多高多矮型、等高型三種形式。隨著經濟與技術的發展，一些城市的核心地段不斷興建超高層建筑，逐步形成了超高層建筑高度密集聚集于同一小片區域，從而形成小范圍的超高層建筑群。最具代表性的如上海的陸家嘴地區由上海環球金融中心、上海中心大廈和金茂大廈及周邊建筑形成的金三角超高層建筑群。此外一些大型地產項目近年來也開展了眾多超高層建筑群住宅項目，并且規模和數量都在逐年增加。

3 現有超高層建筑滅火方法及優缺點

眾所周知超高層建筑防火問題是一個世界性的難題，世界各國科技界和工程界在實踐下總結了許多可靠的經驗和方法。

1）建筑自動滅火系統

從結構本身入手，采取不燃或難燃材料進行建筑裝飾。完善結構的水滅火系統，做好防火規范要求的內容。此方法優點是能夠從起源出防止火災的發生，并且將火災控制在一定的范圍內。缺點為一旦遭遇外部巨大影響如美國911事件中飛機撞擊等將失去滅火效果。并且其依靠消防員進入建筑內部進行滅火作業，到達著火點所需時間較長，火勢容易蔓延且一旦失去控制后外部滅火措施很難起到作用。

2）消防水車滅火

消防車具有機動性強，可由消防水池給水，面對較低樓層火災具有相當大的優勢，且有一定的救援能力等優點。但目前舉高消防車的最大舉高高度在100米左右，最大射水距離也不超過150米，這對于超高層建筑的較高樓層來說是遠遠不夠的。

3）直升機滅火

直升機飛行速度快，機動性強對于出行受限 、交通擁堵 、無法在第一時間內到達火災現場等情況具有獨特的吸引力和無可比擬的作戰優勢但由于運量小，且受可視狀況影響較大，晚上作業風險高。

4）火箭彈滅火

目前有研究利用火箭彈精確制導，攜帶滅火彈頭進行滅火的技術，射程高，穿透力強，精確度高等優點。但危險系數高，易誤傷人員安全且不能提供救援手段，目前應用不多。

4 以超高層建筑群為基礎的滅火救援新方案的概念及適用條件

以超高層建筑群為基礎的滅火救援新方案即將一定區域的超高層建筑看做一個體系利用相鄰的高層或超高層建筑的高度優勢對起火建筑提供輔助的外部滅火救援的一種滅火思路。此方法突出優點是建立了群防的概念，即將一定區域的房屋看做一個綜合的防火體系，進行聯合防火和救援。此外，由于借助周圍相鄰建筑的高度優勢，可以在很大程度上解決超高層建筑因高度而造成的滅火救援難度。建立超高層建筑之間的橫向水平聯系機構，從而實現消防水帶的水平移動，并結合地面舉高消防車，從而完成對建筑全高度的外圍滅火覆蓋。借助于超高層建筑避難層的設計，通由水平聯系機構實現一定人數的避難人員向相連建筑的緊急逃生。

以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案必須滿足一定的適用條件，即對建筑物群內各建筑的建筑高度，建筑間水平距離，區域風向，建筑立面及外墻構造措施等有一定的要求。首先高度方面，對于等高型超高層建筑群可以等高設置水平聯系裝置。對于一高多矮型超高層建筑群在下部可以等高設置水平聯系裝置，在上部可以由各較矮建筑樓頂向最高建筑各層設斜向水平聯系裝置。而對于多高多矮型超高層建筑群則可根據情況混合布置兩種水平聯系裝置。在建筑立面方面需要確定水平聯系裝置的固定位置，以達到最少的固定點和覆蓋最大面積的相鄰建筑外立面為最佳。此外，建筑避難層的設計應當考慮人員的逃脫出口等問題。

5 以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案的構成與具體構造措施

以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案的主要構成為建筑群內單個建筑內部的消防供水系統、聯系相鄰兩個建筑之間的水平向的聯系裝置以及其上滅火救援裝置。

以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案的前提是建筑群區域內每棟建筑都有完善的水消防系統，且能夠保證建筑的中部及頂部相應位置擁有足夠的消防用水和供水能力。每棟建筑根據與相鄰建筑的距離，高度，立面情況及模型分析等情況設置相應的消防供水出口。本部分可結合超高層建筑的避難層進行相應的設計。其次是相鄰超高層建筑之間的聯系。根據具體情況的不同，可采用纜索進行、鋼桁架等方式進行連接。若相應條件允許，此連接可永久固定于兩相鄰建筑中。若不允許，則可收納于相應建筑內部連接點處，待緊急情況下可通由發射裝置或直升機等飛行器進行快速連接。滅火救援裝置則附在水平聯系構件上，由消防水帶和可遙控的噴頭（可借鑒現有的消防水炮）組成。滅火時可由剛纜索將消防水帶引出到預訂距離，開通消防閥門，調整噴頭方向，對著火建筑物進行滅火。同樣可在纜索上設計逃難箱，供人員逃生用。

6 相關制度的建立及要求

以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案必須依賴于相應制度的建立。在現有消防體系下，著重建立區域性超高層建筑群聯防機制。在超高層建筑群內每棟建筑建立相應的消防站點，配備專業的消防人員，在本棟建筑發生火災后能夠的第一時間進行處理并將火災的具體情況進行匯報。相鄰建筑則隨即進入滅火狀態，人員就位并進行設備的調試，等待消防指揮部的指令進行相應的操作。此法可在最短時間對火災進行處置并做好了針對火勢擴大后的外部救援準備。與此同時，還必須定期組織防火演練，提高人們的消防意識與火場逃生能力及相應設備的使用熟練度。定期檢測相關設備確保所有設備全天候待命狀態。

7 結語

本文提出了一種以超高層建筑群為基礎的滅火救援新方案，此方法巧妙利用了相鄰建筑的高度優勢來提供滅火資源。為解決超高層建筑群中超高層建筑的滅火救援提供了一種新的思路和方法。

參考文獻

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