高層建筑火災危險性及滅火救援戰(zhàn)術(shù)分析

阿力木江·艾山

摘要：現(xiàn)階段高層建筑物火災問題已經(jīng)得到社會的廣泛關(guān)注，在本次研究中，文章將借助模糊綜合評價方法，以某高層建筑為研究對象，對該建筑的火災危險性展開討論，總結(jié)模糊綜合評估方法在識別建筑物火災危險性中的應用價值后，提出了幾種滅火救援戰(zhàn)術(shù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑;火災危險性;模糊綜合評價;滅火救援

在我國城市化進程加快的背景下，高層建筑物的數(shù)量不斷增多，與傳統(tǒng)建筑物相比，高層建筑物具有結(jié)構(gòu)復雜、內(nèi)部人員多等問題，導致建筑物內(nèi)部可能存在大量的火災隱患，一旦發(fā)生火災可能會造成巨大損失。為了能夠有效避免上述問題，需要相關(guān)人員在正確識別高層建筑物火災危險性的基礎(chǔ)上，從建筑物現(xiàn)狀入手制定滅火救援戰(zhàn)術(shù)，這樣才能有效減少損失，保證居民的生命財產(chǎn)安全。

一、基于高層建筑物火災的危險性分析方法研究

（一）模糊綜合評價方法

從特征來看，模糊綜合評價方法屬于一種定量評價方法，該評價方法的關(guān)鍵點就是要從被評價對象的本身入手形成指標體系，最終對數(shù)據(jù)進行量化，此時量化后的資料就可以在模型中分析其中的危險性問題，最終識別建筑物內(nèi)有無火災風險。其中模糊綜合評價方法的基本處理過程為：（1）分析因素域U，此時U代表了各個評價因素中的要素組成情況。（2）判斷等級域V，等級域V代表綜合評價中評語的集合，該集合中代表了被評價對象的區(qū)間結(jié)果，常見的評估結(jié)果包括很好、一般、差等。（3）形成模糊關(guān)系矩陣R。在整個數(shù)據(jù)運算中采用單因素評估結(jié)果，所以在運算中應根據(jù)矩陣中的元素分布來判斷評估結(jié)果。（4）判斷因素權(quán)向量A，該向量A代表評價因子在被評估對象中的重要程度等，根據(jù)A的數(shù)據(jù)變化趨勢可以對矩陣R做數(shù)據(jù)運算與加權(quán)處理等。（5）計算結(jié)果向量B[1]。

（二）構(gòu)建高層建筑物的火災危險性體系

建筑物的火災危險性是指火災發(fā)生后所產(chǎn)生的危害程度，對于高層建筑物而言，其火災危險性受到眾多因素的影響，包括自動火災報警系統(tǒng)、火災荷載狀態(tài)、阻燃與防火裝置、火災疏散通道系統(tǒng)完整性、消防設(shè)置性能、建筑物結(jié)構(gòu)等。在確定指標體系之后即可根據(jù)指標合成方法來計算權(quán)重。

（三）制定權(quán)重

在模糊綜合評價方法中，應嚴格按照建筑物住宅等級來完成危險性權(quán)重賦值，根據(jù)數(shù)值的大小變化來評估其中的危險度。在數(shù)據(jù)計算中，應考慮到每個計算單元對場地內(nèi)消防安全水平的影響，此時針對每個評價單元，則可以根據(jù)評價單元下設(shè)的各個風險因素來判斷風險的發(fā)生，因此火災危險性越高，則相應的數(shù)值越大。

在數(shù)據(jù)計算中，每個指標層的數(shù)據(jù)均可以利用風險賦值方法進行計算，重點包括：（1）根據(jù)指標層中的火災風險對場地進行檢查，檢查結(jié)果可以判斷有無火災風險隱患。（2）根據(jù)基本判斷單元中的火災風險因素，假設(shè)實際火災隱患數(shù)量為m個，風險因素數(shù)量與火災隱患之間的比值定義為r，則有計算公式，公式中的n代表火災風險因素的數(shù)量，在數(shù)據(jù)計算中通過記錄r的數(shù)值大小，即可獲得量化的火災風險指數(shù)[2]。

假設(shè)建筑物的某層中存在n個因素，則有數(shù)據(jù)集合，通過比較上述因素對上一層的影響程度后，并計算該層中相對某一準則中所占的占比，通過比較兩個因素之間的權(quán)重，用rij來表示第i個因素相對于第j個因素的比較結(jié)果，此時模糊關(guān)系矩陣R的表達方式如公式（1）所示。

（1）

在數(shù)據(jù)運算中，按照公式（1）介紹的指標層結(jié)構(gòu)就可以對其中的模糊綜合做歸一化處理，計算出火災危險因素的權(quán)重值，進而獲得火災風險等級的詳細數(shù)據(jù)。

二、基于模糊綜合評估方法的火災危險性案例分析

（一）項目簡介

文章以某高層住宅樓為研究對象，該住宅樓采用了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，包括地上22層、地下2層，耐火等級二級。建筑物的周圍密度較大，并且與周圍多個小區(qū)聯(lián)系緊密，導致道路交通擁擠，難以理順防火分區(qū)，整個建筑物的火災預防難度較高。

根據(jù)上文對建筑火災危險性評價的相關(guān)內(nèi)容，對案例建筑物進行分析，具體的分析結(jié)果顯示：（1）從建筑物的火災荷載狀態(tài)來看，因為建筑物為居民住宅，導致建筑物內(nèi)缺乏統(tǒng)一的裝修，居民根據(jù)自己喜好隨意調(diào)整裝修方案，導致部分建筑物室內(nèi)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。（2）從自動報警系統(tǒng)建設(shè)來看，在該建筑物中設(shè)定了手動報警裝置與自動化火災報警裝置。（3）從自動滅火系統(tǒng)建設(shè)情況來看，建筑物內(nèi)設(shè)置了消火栓，但是沒有設(shè)置自動噴淋滅火系統(tǒng)。（4）建筑物內(nèi)共有安全出口兩個，并且每個樓層中都有疏散指示標志。（5）建筑物中的阻燃、防火效果不理想，沒有專門的防火卷簾與防火墻，結(jié)構(gòu)內(nèi)也沒有明顯的防火分區(qū)方案。

（二）確定火災危險性指標隸屬度

為了更加科學有效地評估火災危險性問題，根據(jù)案例高層住宅的特征編制建筑物防火安全評價指標體系，根據(jù)該體系形成建筑物防火安全評估表，并根據(jù)實際情況作出打分，形成賦值。

（三）模糊綜合計算

分別針對上述指標進行運算后，構(gòu)建建筑物火災危險性分析矩陣，根據(jù)上文對建筑物分析的五個評估項目展開分析，系統(tǒng)總評估矩陣如公式（2）所示。

（2）

根據(jù)公式（2）的計算結(jié)果可以對建筑物的建筑物火災危險性作出評估，根據(jù)數(shù)據(jù)歸一化處理結(jié)果，按照“良好”“一般”“差”的劃分方法對火災危險性作出評估后，最終結(jié)果顯示，該建筑物的評估結(jié)果為“良好”占比為23.52%、“一般”占比為30.41%，“差”占比為46.07%，根據(jù)最大隸屬度原則，可以將建筑物的防火安全等級劃分為“差”。

從案例工程項目的經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，案例建筑物的防火等級不理想，證明整改建筑物中存在較高的火災隱患，而根據(jù)對相關(guān)數(shù)據(jù)的進一步分析結(jié)果，對整個建筑物的火災危險性情況作出評價后，最終認為建筑物缺乏火災自動噴淋系統(tǒng)、未設(shè)置防火卷門等現(xiàn)象是影響建筑物火災危險性分析結(jié)果的重要因素，這也應該成為未來建筑物消防改進的主要組成部分。

三、高層建筑物火災特征分析

（一）建筑物內(nèi)部發(fā)生火災的原因復雜多樣

造成高層建筑物內(nèi)部發(fā)生火災的原因分為很多種，主要表現(xiàn)為：（1）高層建筑物中的居民數(shù)量較多，隨著建筑物投入使用時間變長，導致內(nèi)部設(shè)備數(shù)量明顯增多，再加之線路老化、電氣設(shè)備運行時間延長等因素影響，會造成用電系統(tǒng)超負荷運行并引發(fā)火災。（2）吸煙等行為所造成的火災。（3）其他違章現(xiàn)象造成的火災等。

（二）高層建筑物火災的危害性

高層建筑物火災的主要特征就是具有更快的蔓延速度，并且表現(xiàn)出典型的煙囪效應，在火災發(fā)生后，火勢可能在極短的時間內(nèi)向上蔓延，嚴重情況下導致多層同時燃燒，最終發(fā)展為立體火災。同時火災發(fā)生后會生成大量的CO、CO2等氣體，尤其是隨著CO濃度的增加，會導致被困人員在較短的時間內(nèi)死亡[3]。同時因為高層建筑物內(nèi)部不合理的裝飾方案，如大量塑料壁紙、化纖地毯等高分子材料在燃燒之后會生成大量的氯氣等有害物質(zhì)，對人體生命安全構(gòu)成威脅。

四、高層建筑物滅火救援戰(zhàn)術(shù)分析

（一）堅持合理布置消防力量

在高層建筑物滅火救援中，全體消防人員應優(yōu)先保證被困群眾的生命安全，妥善處理救人與滅火之間的關(guān)系。正常情況下，建筑物的滅火與人員救助是同時進行的，在被困人員救援任務結(jié)束后，應將全體人員安排進入火災現(xiàn)場滅火。同時要確定滅火的起點層，通常為了有效降低溫度，可選擇在火層下一層或者下二層展開救援，避免火勢向下蔓延。在滅火力量部署中，應將關(guān)注的重點放在著火層，其次為火災上層;所構(gòu)建的水槍陣地應依托建筑物的防煙與防火分區(qū)結(jié)果布置，優(yōu)先靠近豎向管井的開口部位。

當高層建筑物起火之后，因為垂直方向的火勢蔓延速度快，因此在頂部往往會聚集大量的熱煙以及毒氣等，再加之人員大部分集中在中上層位置，火災發(fā)生后人員疏散難度高。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計可知，火災發(fā)生后，當人流密度達到1～5人/m2時，行人行走的速度為0.60～1.35m/s，明顯低于煙火蔓延的速度，再加之恐懼心理等影響，會顯著增加人員傷亡的概率，所以當消防人員抵達現(xiàn)場之后應第一時間組織人員疏散。

（二）遵循自救原則

在高層建筑物火災救援中，應考慮到高層建筑物內(nèi)各類滅火設(shè)施與裝備的功能，爭取能夠在火勢發(fā)展的初期做好封堵，避免火勢進一步蔓延，爭取能夠?qū)⒒饎菘刂圃诿妊侩A段。

（三）做好火情偵查

高層建筑物的火情偵查是滅火救援的重要組成部分，通過火情偵查來判斷火情發(fā)展情況，最終為快速撲滅火災提供必要的支持。在火情偵查中，工作的重點內(nèi)容包括：（1）了解高層建筑物內(nèi)的起火部位以及火災蔓延方向等，根據(jù)偵查結(jié)果了解火勢是否越過防火分區(qū)等，根據(jù)火災現(xiàn)狀以及發(fā)展態(tài)勢，判斷可能受到火災威脅的部位。（2）偵查中了解有無人員被困等情況，若確定存在人員被困情況，應確定被困人員的數(shù)量以及位置等，并判斷被困部位是否具有救援條件，如了解通往被困人員的道路是否需要做爆破拆除等。（3）了解火災現(xiàn)場周圍是否存在易燃易爆危險物品等。（4）評估火災現(xiàn)場的供水系統(tǒng)性能，如了解水源供給量是否滿足滅火要求等。

在火情偵查中，常見的偵查方法包括高層建筑物內(nèi)的閉路電視以及各類消防設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)等;或者通過電話與被困人員取得聯(lián)系，了解被困的部位;組織專勤人員深入特殊區(qū)域、重點區(qū)域進行勘察。

（四）根據(jù)立體作戰(zhàn)需求合理布置滅火力量

高層建筑物的立體燃燒問題不容忽視，所以在滅火救援戰(zhàn)術(shù)中要求工作人員能夠第一時間完成立體作戰(zhàn)部署，其中的重點內(nèi)容包括：（1）全體消防人員應保障第一時間出動，并根據(jù)高層建筑物實際情況實施立體作戰(zhàn)，在現(xiàn)場準備消防車輛、水罐車以及水泡車、重型泡沫車、登高車等。（2）利用登高設(shè)施進攻。在內(nèi)部進攻中，消防人員可借助消防電梯、防煙樓梯等占據(jù)建筑物中的有利地形，并根據(jù)現(xiàn)場情況選擇正確的進攻路徑。在外部進攻中，可借助登高裝備進攻，優(yōu)先將消防人員送至火災發(fā)生場所。最后采用內(nèi)外結(jié)合進攻的方法，根據(jù)火勢發(fā)展情況以及火災控制要求同時部署內(nèi)外力量，抓住進攻的有利時機，爭取第一時間控制火災蔓延。

（五）完善火場供水方案

高層建筑物火災控制的關(guān)鍵點是能否提供穩(wěn)定的供水，其中的水壓、供水量等都應該滿足消防設(shè)置要求，因此在高層建筑物供水中，應及時根據(jù)火場現(xiàn)狀以及客觀條件等作出供水決策。其中的重點內(nèi)容包括：（1）充分利用建筑物內(nèi)的消防供水系統(tǒng)，包括消防水池、消防泵以及各層消火栓等。一般高層建筑物都會在樓頂位置存儲能夠滿足10min消防供水的水量，并且利用現(xiàn)場水泵按鈕即可啟動。（2）采用水泵連接器向消防管網(wǎng)供水。現(xiàn)階段每個水泵接合器流量達到了15L/s，能夠滿足消防要求，所以在消防滅火中，應了解供水系統(tǒng)標志，避免出現(xiàn)誤用等情況。（3）若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場缺乏供水能力，可借助建筑物底層消火栓直接完成供水。

（六）排煙方案

高層建筑物發(fā)生火災之后會導致頂部煙氣蔓延速度加快，一般在火災發(fā)生30s左右后，煙氣就可以從火災部位竄到頂部，且隨著溫度的提升，當煙氣溫度超過500℃時，就可點燃大部分可燃物，最終導致整幢建筑物失火，因此在消防救援過程中，有效排空煙氣成為消防工作的重點[4]。常見的措施包括：（1）封閉防煙方法。該方法主要是通過具有良好密封性能的裝置來阻止火勢蔓延，火勢可以被控制在小空間中。（2）采用自然排煙的處理方法。通過高層建筑物內(nèi)部設(shè)置的排煙窗、排煙口、排煙豎井等裝置，利用建筑物內(nèi)部的溫度差值形成自然風，促進煙氣快速排空。（3）噴霧水流排煙方法。若煙氣濃度較高且難以疏散、救助被困人員的情況下，消防人員可集中使用噴霧水槍，在形成水幕后快速向前推進，這種方法的優(yōu)點就是可以快速驅(qū)離煙氣，達到排煙效果。

五、結(jié)語

為滿足建筑物消防的要求，工作人員應借助模糊綜合評估方法對建筑物火災危險性作出判斷，根據(jù)評估結(jié)果開展針對性的救援工作，并根據(jù)現(xiàn)場條件制定科學有效的滅火救援戰(zhàn)術(shù)，最大限度降低火災所造成的人員財產(chǎn)損失問題，保證居民安全，最終全面提升消防水平，這樣才能順應未來高層建筑物的消防工作發(fā)展。

參考文獻：

[1]雷金全.高層民用建筑火災危險性分析及物業(yè)管理對策[J].消防界（電子版），2022，08（03）：88-90.

[2]楊博智.高層建筑火災危險性及滅火救援戰(zhàn)術(shù)策略思考[J].科技創(chuàng)新與應用，2021，11（21）：191-193.

[3]魏真榮.高層建筑火災危險性分析及滅火救援戰(zhàn)術(shù)策略探討[J].今日消防，2021，06（01）：55-56.

[4]王利波.高層建筑火災危險性分析及預防對策[J].中國建材科技，2020，29（05）：147-148.