高層建筑火災危險性及滅火救援戰術分析

■ 阿力木江·艾山 喀什地區消防救援支隊疏附縣消防救援大隊團結路消防救援站

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

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，最終對數據進行量化，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間結果，常見的評估結果包括很好、一般、差等。（3）形成模糊關系矩陣R。在整個數據運算中采用單因素評估結果，所以在運算中應根據矩陣中的元素分布來判斷評估結果。（4）判斷因素權向量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A 的數據變化趨勢可以對矩陣R 做數據運算與加權處理等。（5）計算結果向量B[1]。

（二）構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生后所產生的危害程度，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、火災荷載狀態、阻燃與防火裝置、火災疏散通道系統完整性、消防設置性能、建筑物結構等。在確定指標體系之后即可根據指標合成方法來計算權重。

（三）制定權重

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重賦值，根據數值的大小變化來評估其中的危險度。在數據計算中，應考慮到每個計算單元對場地內消防安全水平的影響，此時針對每個評價單元，則可以根據評價單元下設的各個風險因素來判斷風險的發生，因此火災危險性越高，則相應的數值越大。

在數據計算中，每個指標層的數據均可以利用風險賦值方法進行計算，重點包括：（1）根據指標層中的火災風險對場地進行檢查，檢查結果可以判斷有無火災風險隱患。（2）根據基本判斷單元中的火災風險因素，假設實際火災隱患數量為m 個，風險因素數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量，在數據計算中通過記錄r的數值大小，即可獲得量化的火災風險指數[2]。

在數據運算中，按照公式（1）介紹的指標層結構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重值，進而獲得火災風險等級的詳細數據。

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構，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聯系緊密，導致道路交通擁擠，難以理順防火分區，整個建筑物的火災預防難度較高。

根據上文對建筑火災危險性評價的相關內容，對案例建筑物進行分析，具體的分析結果顯示：（1）從建筑物的火災荷載狀態來看，因為建筑物為居民住宅，導致建筑物內缺乏統一的裝修，居民根據自己喜好隨意調整裝修方案，導致部分建筑物室內的結構發生改變。（2）從自動報警系統建設來看，在該建筑物中設定了手動報警裝置與自動化火災報警裝置。（3）從自動滅火系統建設情況來看，建筑物內設置了消火栓，但是沒有設置自動噴淋滅火系統。（4）建筑物內共有安全出口兩個，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，結構內也沒有明顯的防火分區方案。

（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，根據該體系形成建筑物防火安全評估表，并根據實際情況作出打分，形成賦值。

（三）模糊綜合計算

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

根據公式（2）的計算結果可以對建筑物的建筑物火災危險性作出評估，根據數據歸一化處理結果，按照“良好”“一般”“差”的劃分方法對火災危險性作出評估后，最終結果顯示，該建筑物的評估結果為“良好”占比為23.52%、“一般”占比為30.41%，“差”占比為46.07%，根據最大隸屬度原則，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驗可以發現，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，而根據對相關數據的進一步分析結果，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、未設置防火卷門等現象是影響建筑物火災危險性分析結果的重要因素，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）建筑物內部發生火災的原因復雜多樣

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

（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，并且表現出典型的煙囪效應，在火災發生后，火勢可能在極短的時間內向上蔓延，嚴重情況下導致多層同時燃燒，最終發展為立體火災。同時火災發生后會生成大量的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死亡[3]。同時因為高層建筑物內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，對人體生命安全構成威脅。

四、高層建筑物滅火救援戰術分析

（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束后，應將全體人員安排進入火災現場滅火。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，應將關注的重點放在著火層，其次為火災上層；所構建的水槍陣地應依托建筑物的防煙與防火分區結果布置，優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，火災發生后人員疏散難度高。根據相關統計可知，火災發生后，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各類滅火設施與裝備的功能，爭取能夠在火勢發展的初期做好封堵，避免火勢進一步蔓延，爭取能夠將火勢控制在萌芽階段。

（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，工作的重點內容包括：（1）了解高層建筑物內的起火部位以及火災蔓延方向等，根據偵查結果了解火勢是否越過防火分區等，根據火災現狀以及發展態勢，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）了解火災現場周圍是否存在易燃易爆危險物品等。（4）評估火災現場的供水系統性能，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的閉路電視以及各類消防設施監控系統等；或者通過電話與被困人員取得聯系，了解被困的部位；組織專勤人員深入特殊區域、重點區域進行勘察。

（四）根據立體作戰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，所以在滅火救援戰術中要求工作人員能夠第一時間完成立體作戰部署，其中的重點內容包括：（1）全體消防人員應保障第一時間出動，并根據高層建筑物實際情況實施立體作戰，在現場準備消防車輛、水罐車以及水泡車、重型泡沫車、登高車等。（2）利用登高設施進攻。在內部進攻中，消防人員可借助消防電梯、防煙樓梯等占據建筑物中的有利地形，并根據現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，優先將消防人員送至火災發生場所。最后采用內外結合進攻的方法，根據火勢發展情況以及火災控制要求同時部署內外力量，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鍵點是能否提供穩定的供水，其中的水壓、供水量等都應該滿足消防設置要求，因此在高層建筑物供水中，應及時根據火場現狀以及客觀條件等作出供水決策。其中的重點內容包括：（1）充分利用建筑物內的消防供水系統，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，并且利用現場水泵按鈕即可啟動。（2）采用水泵連接器向消防管網供水。現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，應了解供水系統標志，避免出現誤用等情況。（3）若發現現場缺乏供水能力，可借助建筑物底層消火栓直接完成供水。

（六）排煙方案

高層建筑物發生火災之后會導致頂部煙氣蔓延速度加快，一般在火災發生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。通過高層建筑物內部設置的排煙窗、排煙口、排煙豎井等裝置，利用建筑物內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，這種方法的優點就是可以快速驅離煙氣，達到排煙效果。

五、結語

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，根據評估結果開展針對性的救援工作，并根據現場條件制定科學有效的滅火救援戰術，最大限度降低火災所造成的人員財產損失問題，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展。