高層建筑消防隱患及防火監督策略研究

張宏，楊曉丹

（1.佛山市消防救援支隊，廣東 佛山 528300；2.廣東勘設建筑技術服務中心，廣州 510000）

1 引言

城市進程的加快推動了高層建筑建設數量的增多。不同時代對建筑具有不同要求，包括建設標準、安全標準等。在時代發展、科技發展背景下，建筑防火標準要求應隨之提高，進一步提升高層建筑的消防等級，不斷引入新技術和智能設備，以此保障人們的生活便利及安全。高層建筑本身的特殊性導致消防安全問題日益突出，做好高層建筑消防工作迫在眉睫。

2 高層建筑火災特性

2.1 容易形成立體式火災

相關科研調查顯示，在高層建筑火災發生時，由于內部溫度過高出現熱對流現象，此時建筑水平方向的煙氣擴散速度在0.5～3.0 m/s，建筑樓梯間或豎向管井等位置煙氣擴散速度更快，最高可達到4 m/s。由此可見，對于一幢高約100 m 的建筑物，在沒有任何阻擋和控制的前提下，煙氣擴散到頂部一般僅需要30 s 左右。大部分高層建筑內部豎井管道等較多，水平方向上有電線管道、排風管道等，管道貫通建筑內部的各個房間，使得整個高層建筑相互貫通，給火勢和煙氣的迅速蔓延創造了條件。此外，高層建筑裝飾裝修施工中會運用很多的可燃裝修材料，出現火災時會導致火勢迅速蔓延，最終形成立體式火災，從而造成十分嚴重的損失和后果。

2.2 建筑內部結構復雜

高層建筑結構十分復雜，層數高、功能多、人員密集、垂直方向上人員疏散距離遠，加之火災事故發生時容易造成恐慌，火災所產生的煙氣也會對人員視覺和呼吸系統造成影響，導致人員疏散中很容易出現踩踏事故，提高事故傷亡概率。加拿大一項關于人員疏散的科學實驗中，設定高層建筑中每一樓層固定容納200 人，沿著1.1 m 寬的樓梯進行人員疏散，結果顯示：11 層高的建筑中，全部人員疏散需要的6.5 min，50 層高的建筑中，全部人員疏散則需要近130 min。可見高層建筑隨著層高的逐漸增加，人員疏散時長增加，而且受火勢迅速蔓延和煙霧的影響，人員疏散難度勢必大大提升。

2.3 鋼結構耐火性不夠

傳統的建筑施工建設中普遍使用混凝土材料，但是對于高層建筑而言，混凝土材料不足以支撐高強度的負載，所以，通常使用鋼結構開展高層建筑施工。雖然鋼結構質輕，可以承載較高的負載，但是，在防火性能方面表現出劣勢。通常情況下，普通的建筑鋼材在600 ℃的條件下，會出現變形扭曲的問題，自身承載力大大降低，所以，鋼結構建筑在火災中極易出現坍塌問題，進而造成更加嚴重的事故。為了提升鋼結構的耐火性，一般在開展前期建設和安裝時，會在結構外表面涂抹1 層防火涂料，但是，這些涂料具有一定的耐火時限，通常在2～3 h，所以，還是很難從根本上解決火災隱患。

3 高層建筑中主要的消防隱患

3.1 消防設施完好率較低

從我國近幾年的建筑火災事故調查中發現，高層公共建筑的火災發生概率要高于普通的高層住宅建筑。而由于高層住宅建筑火災危險性低且防火分隔效果顯著，所以，相關部門對于高層住宅建筑中防火監督存在缺乏重視的問題。部分住宅小區在驗收后的多年時間里基本沒有開展消防救援檢查工作，這就直接造成了當前高層住宅建筑中消防設施完好率較低的情況，埋下了嚴重的消防安全隱患。一旦發生火災，后果不堪設想。其中，很多建筑內消防聯動控制裝置長久失修，設備已經失效，在應對火災事故時無法發揮作用效果。由于高層建筑自身性質的影響，在發生火災時滅火和救援難度較大，所以，起到應對火災事故的通常都是消防基礎設施，而這些設施一旦完好率較低，就會影響滅火和救援工作的開展，進而造成嚴重的事故后果。

3.2 消防通道堵塞

當前人們生活品質得到了充分改善，私家車保有量逐年遞增。但是，建筑內停車位的數量卻受到土地資源緊張的限制，特別是一些年頭較長的住宅小區，內部停車位更是有限，而且道路極為狹窄，所以，很多私家車都停放在小區消防通道內，造成消防通道堵塞的問題，在發生火災事故時難以開展快速有效的滅火和救援工作，最終加重火災事故的損失和人員傷亡。據調查顯示，截至2020 年年底，我國因為消防通道堵塞延緩火災救援，造成重大損失的事故不在少數，受到社會各界人士的高度重視。

3.3 可燃物種類繁多

當前城市交通堵塞問題愈發嚴重，人們為了提升出行的便利性，大都選擇電動自行車代替私家車，雖然出行問題得到改善，但是，車輛停放和充電卻成為一大難題。作為可燃物的1種，電動自行車經常被停放在小區樓梯口，當發生火災時不僅造成疏散通道的堵塞，而且車輛構成部件復雜，包括塑料、橡膠、泡沫等，燃燒時會產生大量的毒煙，再次為人員疏散增加了難度。

4 高層建筑消防隱患問題的成因

4.1 消防安全意識匱乏

高層建筑人員密集，居民在安全意識、法律意識、受教育程度方面存在明顯差異，一些住戶消防安全意識匱乏，不了解在電梯間堆放雜物、可燃物等的危害性和后果，更有甚者為方便給電動車充電，會私拉電線，埋下嚴重的消防隱患。

4.2 防火監督不到位

在高層建筑消防安全管理中，為了降低火災事故出現的概率，同時提升事故應對效果，通常會定期開展防火監督檢查工作。但就實際而言，很多防火監督檢查人員消防業務能力有待提升，在開展防火監督中難以有效履行職責，導致實際監督檢查效果不佳。此外，區域公安派出所有義務對居委會和物業公司履行消防安全職責進行檢查，但是，實際當中由于自身工作繁忙等各種因素影響，無法為當地消防機構分擔壓力，影響防火監督檢查工作的順利開展。

5 高層建筑防火監督策略研究

5.1 健全消防安全監督體系

首先，相應消防領導部門要明確自身的職責所在，以確保消防安全為出發點，結合健全的消防安全監督體系，全面提升高層建筑消防質量和監督效果。在實際開展防火監督中，要明確人員各自職責，對于積極性較高、執行能力強的監督人員，可以適當給予表彰和一定的物質獎勵，樹立良好榜樣，全面提升建筑防火監督質量。此外，結合消防安全監督體系規范要求，開展定期的高層建筑防火監督和檢查工作，對建筑內部消防設施是否滿足規范要求進行明確，評估建筑防火等級和標準，針對存在的不足督促進行改善和優化，提升防火等級規范，降低事故出現的概率。最后，構建全壽命周期的消防安全管理體系。消防安全和防火監督存在于高層建筑施工建設的各個階段，為了提升消防安全水平，需要將全壽命周期管理理念融入防火監督中來，即規劃階段、設計階段、施工階段以及驗收階段等，通過對各個階段負責監管的不同職能部門聯合協作，共同開展消防安全管理和防火監督，以此全面提升高層建筑的安全系數，如圖1 所示。

圖1 全壽命周期防火監督體系

5.2 對高層建筑結構進行優化

為了進一步提升高層建筑防火監督能力，在開展建設和施工階段，要合理對建筑整體結構進行優化設計。對于整體建筑結構的設計，除了要考慮傳統的使用要求外，還需要滿足標準的防火和救援規范。通過合理地開展結構布局和優化，首先，在內部空間設計中，合理設計建筑排煙通道，一般需要將其直接與總排煙管道相連，這樣在發生火災事故時可以快速排出濃煙，為人員的緊急疏散創造條件。其次，內部結構設計中還要考慮人員通道設計的合理性，具體讓建筑內人員疏散流量與對應的空間距離參數相吻合，為火災發生時人員快速安全撤離奠定基礎，有條件的可以利用軟件模擬，然后進行結構優化設計。最后，高層建筑結構優化中還需要注重高性能材料的應用，通過使用無毒無害、可燃點高的復合型材料，一方面減緩火災發生時火勢蔓延速度，另一方面也避免有毒有害濃煙對人員安全構成威脅。

5.3 設置防火避難所

高層建筑發生火災事故時，人員的撤離和救援十分困難。為了降低火勢和濃煙對高層居民造成的影響，可以高度在小于100 m 的高層建筑內部增設臨時安全避難所，為人員的安全提供保障。一般而言，防火避難所要設置在防煙分區附近及靠外墻位置，并且為了消防云梯盡快達到火災現場，基于城市消防站中54 m 消防登高車較為普遍，避難所要控制在15 層以下的位置。

5.4 強化消防設備維護管理

在高層建筑防火監督中，消防設備維護管理十分重要，是消防監督檢查工作的重點。消防設施設備定期要進行檢測，有條件的應當聘請有資質的檢測公司進行檢測。首先，在實際開展監督檢查中，對消防設備和設施的安全性能要進行合理檢查，不符合要求的需要及時更換。通常高層建筑中消防設備和設施很少會用到，所以日常維護管理會過于形式化，實際出現火災事故時，很可能因為設備性能問題而造成嚴重損失。其次，負責消防管理的部門要定期組織人員開展高層建筑防火監督檢查工作，對其中存在的消防隱患問題進行逐一解決，并通過健全內部管理機制，明確防火監督檢查人員的職責，從而確保監督檢查落到實處。

5.5 新型防火技術和設備運用

以往的建筑防火監督和管理中，室內消防栓是人員主動操作進行撲滅初起火災最多的消防設備。該設備憑借自身的靈活性，在控制火勢蔓延中發揮著重要作用。高層火災自動報警系統一般包括以下幾部分，即探測報警系統、消防聯動系統、可燃氣體探測報警系統以及電氣火災監控系統等。當前高層建筑中普遍采用的是環形回路組網設計，同時，為了防止系統局部線路故障對整體監測結果造成干擾，智能化報警系統總線上通常需要安裝短路隔離器，以便于在線路故障情況下仍然可以接收感溫探測器和感煙探測器發出的信號。與此同時，智能化火災自動報警系統還可以接收濕式報警閥、水流指示器等信號，對于消防水池、消防水泵、水箱水位等運行狀況也可以進行實時動態監測，為高層防火監督提供強有力保障。

6 結語

綜上所述，高層建筑雖然功能眾多，但相應的消防安全隱患也并不少，一旦控制和管理不到位，會引發嚴重的火災事故，給居民人身即財產安全構成嚴重威脅。而通過開展高層建筑防火監督工作，可以及時發現建筑內部存在的消防安全隱患，并且結合相應的監督和控制對策，將隱患進行消除，降低火災事故發生的概率，同時也顯著提升高層建筑的安全性和可靠性。