高層建筑防火技術探討

于昌水

（重慶市城口縣消防救援大隊，重慶 405900）

0 引言

伴隨我國社會經濟的迅猛發展，高層建筑如雨后春筍般出現。然而，隨著高層建筑的快速發展，高層建筑消防安全備受關注，特別是近些年，每年都會發生多起嚴重的高層建筑火災，給人們的生命和財產安全帶來嚴重困擾。高層建筑具有功能多、結構復雜、人員集中的特點，一旦發生火災，人員疏散、滅火救援、現場保障難度增大，加之火災荷載大，極易造成火勢的迅速蔓延，如不能采取合理可行的滅火救援和人員疏散方案，可能會釀成慘痛的后果，嚴重影響人民群眾生命財產安全。為切實保障高層建筑安全，必須全面增強防火意識，提高高層建筑抵御火災能力。

1 高層建筑消防安全隱患的特點

一般來說，高層建筑具有綜合性、復雜性結構特點，給消防滅火救援工作帶來了較大的難度：

1.1 建筑內部結構復雜

高層建筑內部結構各異，能夠滿足人們多樣化需求，功能比較全面。火災發生期間，將對整個建筑物的安全性、穩定性造成不利的影響。在進行高層建筑結構設計期間，通常會綜合應用剪力墻、鋼混結構、鋼結構等結構形式，高層建筑由于本身功能性的需求，導致內部結構劃分錯綜復雜。如果受到火災長時間的作用，極易因為到達耐火極限而失去承載力，或者因遇水迅速冷卻變形，失去靜態平衡穩定性，導致局部或整體倒塌，嚴重威脅受困群眾和救援人員安全。

1.2 火災荷載大

現在的高層建筑有很多功能，包括餐飲、住宿、商店、娛樂和辦公等，各功能場所面積大，可燃物多。同時，依托于科技的進步與經濟的發展，近年來各種全新材質內裝修材料層出不窮，與傳統的木質、金屬等裝飾材料不同，現代裝飾裝修材料趨向于復合型材料方向發展，利用各種化學原料、木質纖維、秸稈和稻殼、石材等材料合成而來，并且大量采用高分子化合物，大部分屬于易燃可燃材料，發生火災會產生有毒煙氣，導致人員窒息、呼吸道灼傷等危險情況發生。此外，還有很多高層建筑外墻保溫材料采用易燃易爆材料，火災發生后，火勢會沿外墻迅速蔓延，造成火勢將進一步加劇。

1.3 煙火蔓延途徑多，速度快

高層建筑發生火災時，火災蔓延的途徑復雜多樣，火災會從窗戶沿外墻向上蔓延，形成立體燃燒。同時，當建筑玻璃爆裂時，會在室內形成立體燃燒，造成室內外火勢蔓延。另外，對火災蔓延產生影響的因素也有很多，如火災風壓、熱對流、煙囪效應、中性面、火災卷曲、閃絡、熱輻射、熱傳導、風影響等，以目前的高層建筑為例，高層建筑相對封閉，所以火災后煙霧不易散去。當室內門窗打開或玻璃破碎時，空氣會流入室內，可燃氣體的不完全燃燒和空氣比會發生變化，容易引起爆燃。

高層建筑內部結構比較復雜，有許多樓梯井、走廊、管井、風管等豎井。在這種情況下，豎井將成為一種快速蔓延的煙道。據研究，火災初期，在外界氣流的影響下，煙氣和火焰的擴散速度為0.3m/s；當火焰劇烈燃燒時，建筑物內外溫差隨樓層的增加而增大，火勢增大，煙氣擴散速度可達3～4m/s，如發生火災，100m高的建筑物無障礙物煙氣僅需到30s 就能到達建筑物的頂層。

1.4 人員疏散難度大

開展消防滅火救援工作的第一要義，就是要盡可能確保人員的安全。但對于高層建筑來說，內部人員相對較多。并且，該場所內的人員構成復雜，年齡因素、人員活動的靈活性等都會導致人員行進速度的不同，從而影響疏散時間。其次，火災情況下人員心里緊張，加之著火后高溫煙氣使能見度降低，也可能引發擁擠、恐慌、踩踏等事故。因此，合理的安全疏散設計和確保疏散通道暢通是確保人員安全疏散的必要條件。

2 高層建筑防火技術

2.1 合理布局高層建筑

制定科學的結構。在防火防煙設計中，高層建筑內部結構面積應合理劃分和優化。根據設計要求，耐火等級為一級的承重墻、承重柱應選用耐火極限為3h 的不燃體，主梁必須選用耐火極限為2h 的不燃體，必須控制鋼筋保護層的厚度，一般應大于等于30mm，以有效地保證鋼筋混凝土結構的耐火穩定性，保證在發生火災時，能有效地保證鋼筋混凝土結構的耐火穩定性，有足夠的時間疏散，避免火災蔓延造成人員傷亡。

（1）做好防火間距和防火分區設計。在高層建筑的防火設計中，合理設計防火間距和防火分區是必要的，因為這些是避免火災蔓延的主要方法，也是有效的，因為火災發生后，防火分區可以將火災控制在一定范圍內，防止火勢蔓延，降低了火災的影響，同時疏散了人員，具有很好的適用性。

（2）合理設計疏散樓梯。疏散樓梯是人工疏散的重要方式，但不能用自動扶梯、電梯和扇形樓梯作為疏散樓梯，因為這些都是電能驅動的發電機械。高層建筑的樓梯一般設置為防煙樓梯，防止煙氣從這些垂直通道擴散；也可設置兩個分散的樓梯，分散布置，方便多方向人員疏散，避免擁擠，以防發生火災。樓梯的每一層不應有直接通向一樓室外的緊急出口。室外樓梯可作為輔助的防煙樓梯，且具有良好的自然非煙條件。為了確保疏散樓梯的耐火安全性，《建筑設計防火規范》規定室外樓梯和每層處平臺，應采用非燃燒材料制作，平臺的面火極限不應低于1h。

2.2 合理配置消防設施

科學合理地安排消防設施能夠在很大程度上降低火災發生的情況，降低火災帶來的損失。但是，很多的高層建筑內，并沒有依據標準，根據自身的結構設計，搭配相應的消防設施，很多情況下存在著減配的情況，造成在實際運用當中，消防設施并不能夠將場所的所有部位都監視到位，一旦出現問題時，就會出現設備不足的情況。另外，一些高層建筑消防設施沒有專門的管理人員，即使分配了管理人員，操作能力也很低，無法滿足設備維護的實際需要。嚴格執行國家有關標準，建設和監理必須嚴格依法進行。從源頭開始，嚴格按照國家工程建設消防技術標準進行消防設計。

2.3 加強監督管理

高層建筑消防安全管理任務繁重，不容松懈。規劃設計層面要實行防火設計自查和責任追究制度，建立健全消防設計資質證書制度。消防部門要加強對高層建筑消防設施和相關責任人、管理人落實消防安全主體責任的監管。要加強高層建筑防范監管，協助有關消防單位嚴格執法。對檢查中發現的各類火災隱患，消防部門應責令產權單位依法整改，逾期不整改的，依法停產停業，確保高層建筑消防安全。此外，要加強對基層執行人員的理論培訓和實際操作培訓，提高消防人員的操作能力，加強團隊協作，優化責任分工。高層建筑業主單位要熟悉消防安全管理的職責，落實主體責任，建立微型消防站，制定滅火救援預案，按照要求開展每日防火巡查，每月防火檢查任務，嚴格落實消防培訓和演練制度，一旦發生火災，保證一系列消防應對措施的實施效率。

2.4 對高層建筑使用材料進行嚴格監督

為確保高層建筑的安全，必須做好建筑材料的使用，保證使用材料符合設計要求和國家相應規范，材料進入現場的所有過程都需要得到良好的監督。通過嚴格的監督管理，保證建筑防火材料的質量，維護高層建筑的安全，保證建筑防火材料的規范性，提高建筑防火綜合水平。只有這樣，才能保證高層建筑防火安全，保證人民的生命和財產安全不受侵害。

2.5 建設消防數據匯聚中心

消防數據匯聚中心在現代消防中作用明顯，其主要包括以下兩個方面：

（1）消防安全監控管理。圍繞提高社區消防工作水平，降低嚴重火災風險，重點做好以下工作：①完善消防監督管理功能模塊、社區警務平臺消防模塊，消防安全重點單位戶籍管理、消防設施監控、移動式消防報警終端；②新研發火災風險防范研究預警、危險化學品晶體動態監控管理系統、消防工作協同管理、移動消防信息宣傳服務平臺等業務應用；③逐步開展火災形勢、消防安全指標體系評價等方面工作，逐步拓展研究判斷功能。

（2）滅火救援輔助決策。圍繞科學提高滅火救援戰斗力、指揮作戰力量準確部署的目標，重點做好以下工作：①優化完善銷售保衛接處警、跨區域指揮調度等系統功能模塊，消防數據支持業務管理、設備管理等；②開發作戰指揮效能評估、智能決策、移動信息終端應用等業務平臺；③逐步開展消防站規劃設置、執勤力量動態分配、作戰效能動態評估的研究判斷。通過數據分析模型，不斷增強“消防指揮中心”的綜合研判和交通輔助決策支持能力。

3 結束語

高層建筑的建設，為城市經濟社會發展注入了強大的活力。高層建筑在一定程度上來說是我國經濟水平的縮影，從設計方面來說是為了滿足人們對多元化的追求，在高層建筑可見各種文化元素的碰撞，推動了社會經濟的增長。在開展高層建筑消防火災救援工作期間，要合理利用建筑內、外部的救援通道，結合現場火情制定可行合理的滅火救援方案，并加強日常消防安全籌備，提高滅火救援工作的效率與質量。