超高層建筑火災危險性及預防對策分析

朱慶遠 （安慶市消防支隊，安徽 安慶 246003）

1 引言

近年來，隨著我國經濟社會的不斷發展，由于土地資源的日益稀缺，地標性建筑的需求等原因，為解決日益增長的經濟和空間需求，超高層建筑日益增多，據相關資料統計，僅2017年，我國竣工的超過200m的建筑共76棟，占全世界竣工總數的53%。但是，消防救援力量和技術手段并未隨超高層建筑的迅猛發展得到與之相適應的提升，導致超高層建筑，特別是超高層公共建筑一旦發生火災，易形成大規模燃燒現象，造成較大的經濟財產損失和人員傷亡。近年來，國內外發生多起有影響的超高層建筑火災。2009年2月9日，央視大樓北配樓發生火災，造成直接經濟損失1.6億元；2011年2月3日，沈陽皇朝萬鑫酒店發生火災，造成直接經濟損失9384萬元；2017年6月14日，英國倫敦一公寓大樓（“格蘭菲爾塔”）發生火災，造成79人死亡。如何預防和應對超高層公共建筑火災，如何盡可能地減少火災造成的經濟損失和人員傷亡，已成為目前一項亟待研究與解決的課題。

2 超高層建筑的定義

對于超高層建筑，世界各國的定義不盡相同，在我國，根據《民用建筑設計通則》中的民用建筑分類，建筑高度大于100m的建筑均為超高層建筑。在消防要求方面，《建筑設計防火規范》對建筑高度大于100m的建筑提出了更嚴格的防火標準和要求，而對于建筑高度超過250m的建筑，則要求防火設計應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。

3 超高層建筑的火災危險性

3.1 建筑高度高，撲救難度大

超高層建筑建筑高度均超過100m，有的甚至超過250m，而我國目前最先進的登高平臺車的操作高度也僅僅只有100m左右，大部分三、四線城市可能只配備有操作高度不到50m的登高平臺車。一旦建筑發生火災，很難從外圍利用登高平臺車進行人員疏散和滅火救援，只能利用建筑內部消防設施和依靠消防員的內攻近戰開展滅火救援，而在消防電梯無法使用的情況下，完全依靠消防員自身體力攜帶重型裝備到達高層火場，所耗費的時間要以小時計，且消防員體力也難以再執行滅火救援任務，火勢在前期得不到有效抑制。

3.2 建筑體量大，人員疏散難

大部分超高層建筑的使用性質為高檔寫字樓，建筑體量大，有的建筑內部能夠容納數萬名員工和訪客，一旦發生火災，人員依靠疏散樓梯疏散撤離難度較大，耗時較長。

3.3 建筑結構復雜，火災蔓延迅速

超高層建筑的建筑結構一般由電梯井道、樓梯、通風井、電纜井、部分設備間圍護形成中央核心筒，與外圍框架形成一個外框內筒結構，由于電梯井、通風井、電纜井均布置在建筑中部核心筒位置，一旦核心筒發生火災，如果各類管井防火分隔和封堵不到位的話，易產生煙囪效應沿垂直方向迅速蔓延擴大。其次，部分超高層建筑外立面出于美觀考慮而采用玻璃幕墻，如玻璃幕墻的上下層防火分隔未施工到位，易造成火災在著火層的上下層蔓延形成立體燃燒。

3.4 內部可燃物多，火災荷載大

超高層公共建筑的內裝修豪華，大量使用吊頂、墻板、地板等裝修材料，且內部辦公家具、設備較多，火災荷載大，發生火災后火勢發展迅猛，產生大量高溫有毒煙氣，對人員疏散和滅火救援帶來較大困難。

3.5 消防設施多，施工及日常維護難度大

由于超高層建筑內部設置有火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、消火栓系統、防排煙系統、氣體滅火系統等幾乎所有種類的建筑消防設施，且設施總數量龐大，有時除一個總控制中心外，還會設有數個區域控制中心，控制邏輯復雜，施工難度大，對消防施工人員素質要求高，易形成先天性的火災隱患；其次，由于建筑體量大，導致內部裝修頻繁，裝修過程中對消防設施需要進行改造和重定位，牽一發而動全身，往往一個部位的改造導致整個區域消防設施的癱瘓；再次，部分建筑物業單位日常管理水平不高，對消防設施日常維護保養不到位。從設計、施工到維護保養，任何一個環節出現問題，都會造成消防設施無法發揮應有的作用。

3.6 建筑產權復雜，后期改造多

超高層公共建筑一般是按樓層或房間出售給不同的產權人，建筑產權復雜，后期裝修改造工程多，部分產權人缺乏消防安全意識，裝修面積較小的辦公場所又不需消防部門進行審批，如物業單位又缺乏管理的話，往往出現擅自分隔疏散走道、占用消防前室、封堵自然排煙窗，甚至將避難層改建為其他用途等現象的產生。

4 預防對策

4.1 嚴把審驗關，杜絕先天性火災隱患

在建筑投入使用前，消防部門嚴格把關，對建筑設計圖紙高標準要求，特別是對疏散寬度、疏散距離、避難層面積等關鍵性指標進行嚴格核算，在工程驗收過程中，對消防設施和隱蔽工程的施工質量、消防電源的可靠程度、裝修材料的燃燒性能、管道井的防火分隔措施進行嚴格把關，確保建筑投入使用前無先天性火災隱患。

4.2 研發新技術，提升建筑自防自救能力

①推廣采用重力供水的常高壓系統。大部分超高層建筑中，消防水池均設置在地下一層或二層，采用轉輸水箱串聯供水的方式向建筑高區供水，屋頂消防水箱僅能保證消防設施10min的用水量，一旦底層的消防泵或轉輸水泵因故無法啟動或沒有及時啟動，建筑消防供水就會出現問題。目前，有些超高層建筑在屋面設置備用消防水池，一旦消防泵無法正常供水時，仍能通過高位水池通過重力供水的方式向建筑下層供水，供水能力得到有效保障。

②研究建筑內電梯作為輔助疏散手段的可靠性。目前在國內，無論是消防規范還是日常的消防宣傳，仍不建議使用電梯作為人員疏散設施，建筑內消防電梯也主要是作為消防員進入火場內攻的設施。但是，超高層建筑內普通人員如果只使用樓梯作為疏散設施，疏散時間得不到有效保障，更不用說建筑內的傷殘或老弱人士。根據國外資料，在911恐怖襲擊中，雙子塔內人員的疏散時間有的長達0.5h。如果能在保證建筑內電梯可靠性的基礎上，允許超高層建筑位于高區的人員采用電梯進行輔助疏散，將大大縮短人員疏散時間，在《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）中，已要求電梯層門的耐火極限不低于1.00h，如果能夠保證電梯供電的可靠性，個人認為應當允許普通客梯作為輔助疏散手段。

③研發新的滅火救援工具。如本文之前所說，目前登高平臺車的技術已無法滿足超高層建筑的火災撲救。為突破消防救援的限制，當前國內外均在考慮使用消防直升機撲救超高層建筑火災的可能性，國外有些消防設施企業將消防水炮和救援箱加裝至直升機上，據資料顯示，直升機加載的消防水炮噴射距離可達100m，一次性救援人數能達到數十人，大大增加了超高層建筑滅火救援能力。

④建筑內部設置消防員供氣設施。超高層救援活動耗時較長，消防員使用的空氣呼吸器儲量不能滿足一場救援工作的需要，往往需要往返火場進行更換，對于超高層建筑來說，往返時間過長，延誤滅火救援時機。國外部分高層內設置了消防員供氣接口，由建筑內空氣泵從建筑對外的開口對空氣呼吸器進行充氣，節省了消防員往返更換空氣呼吸器的時間。

4.3 加強后期管理，消除火災隱患

針對超高層建筑消防設施多、建筑產權復雜的特點，消防部門要加強對物業企業和消防設施維保單位的監管力度，定期開展消防檢查，確保建筑內消防設施一直處于完整好用的狀態，建筑內裝修改造的平面布置、裝修用材符合消防技術標準和規范要求。同時，加大對建筑內人員的消防安全培訓工作，提升人員的消防安全意識和自防自救能力，最大程度地減少火災發生的概率，提高撲救初起火災的能力。