我国现代高层建筑消防安全探析
摘 要：随着经济的不断发展，全国各地的高层建筑不断涌现，同时其消防安全问题也越来越备受瞩目。本文针对高层建筑的特点及消防安全现状,在分析高层建筑火灾危险性和危害性的基础上,提出保证高层建筑消防安全需要进行全面的系统设计、加强各方面的综合协调,并对防范火灾发生、控制火灾扩大、确保安全疏散等问题进行了探讨。
关键词：消防安全 高层建筑 防火 扑救
高层建筑是指超过一定高度和层数的多层建筑。我国自 2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。近年来，随着我国经济建设的飞速发展和改革开放的不断深入，以及入世以来与国际接轨进程的日益加快，我国的高层建筑也得到了日新月异的发展。高层建筑往往是一座城市的重要商业建筑或地标性建筑。其设计新颖，空间丰富且功能完善，它既是现代科学技术的象征，又是城市发展的重要标志。这种多功能的综合大厦用火用电量大，内部装修可燃物多，人员复杂，则富集中，潜在的火险隐患多。高层建筑是人类智慧的结品，然而，高层建筑的消防安全问题，是现在全世界消防领域面临的共同难题。
一、高层建筑火灾的危险性 高层建筑火灾除具有一般建筑火灾的典型特征之外，还具有以下几个特点: (一)火势蔓延快
1、易形成立体火灾
高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井，如果防火分隔存在问题，发生火灾时将像一座座高耸的烟囱，建筑高度越高，烟囱效应越强烈。据实验资料证明，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0。 3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高度100m的高层建筑，在无阻挡的情况下，半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。
2、室内装修可燃材料多
高层建筑中，无论是宾馆，还是商场、办公楼，由于其用途需要，往往都要根据自己的特点进行装修，但在装修过程中，又采用许多可燃性材料，特别是化工品用量极大，这些化工原料主要由碳氢化合物组成，燃烧分解产生大量的有毒气体同时还会产生大量烟尘及水蒸气等，这些气体和烟尘都会对人体产生危害，严重影响建筑物内人员安全疏散和消防扑救，易造成火灾的蔓延扩大。
3、管道纵横交错
高层建筑内设臵的空调风管、排烟管道、排气管道、电缆管道等，比较复杂，既有水平方向，又有垂直方向，这是火灾时烟气火势发展扩大的重要路径。
4、火势沿外墙向上蔓延
火灾时，大量的烟火从燃烧层窗口喷出，在窗外风力的作用下，烤裂上层玻璃窗，并引起上层室内的可燃物燃烧。如此层层蔓延，使高层建筑形成立体火灾。尤其玻璃幕墙建筑遭受这种危险性更大。
(二)人员疏散困难
1、疏散距离长
高层建筑层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间也会相应延长。由于垂直疏散通道有限，垂直疏散距离又长，众多人员若从整幢大楼疏散到地面，需要很长时间，且层数越高，人员越多，疏散时间也越长。
2、疏散措施有限
发生火灾时由于各种竖井拔气力大，火势和烟雾向上蔓延快，增加了疏散的难度，高层建筑平时主要的垂直交通工具是电梯，但一般客梯火灾时必须停止使用，消防电梯又主要为消防队员扑救火灾专用，为此，多数高层建筑的安全疏散主要还是依靠楼梯，而楼梯间一旦窜入烟气，就会严重影响人员疏散。消防云梯车数量有限，高度也有限，不能完全满足高层建筑安全疏散和火灾扑救的要求。所以火灾时有限的楼梯间是室内人员垂直疏散的惟一手段。
3、人员集中 由于火灾现场混乱，再加上受烟气的威胁，人的本能恐惧心理和逃生欲望，强烈暴露出来，使人们涌向安全通道。大量的人流在楼梯间汇集后，极易发生拥挤堵塞，疏散极为困难。
(三)灭火救援难度大
1、救援扑救进攻难
高层建筑高达几十米，甚至超过二三百米，发生火灾时外部进攻受限。现在消防云梯车高度有限，世界最高的云梯车其高度仅72m，另一方面缺乏地面消防行动展开的场地。高层建筑的主体建筑周围往往设有裙房，妨碍登高车全方位靠近主体建筑进行灭火救援活动，所以超高层建筑上部楼层发生火灾，消防队员无法进行外攻。
2、消防设施不够完善
首先，建筑的消防设计是决定建筑消防安全状况的一个关键因素。前期消防设计的好坏，将直接决定后期建筑的消防安全。而原先已建的许多高层建筑在设计时消防要求远没有现在这样高，对消防设计的要求也没有提到设计资质的高度上来。因此，由设计造成建筑存在痼疾的例子不胜枚举。其次，建筑施工隐患众多。建筑施工劳动强度高，现在有不少高层建筑均是由农民建筑队承包施工的，人员流动性大，责任心低，业务水平差，与高层建筑结构复杂，施工要求高不相适应。最后，消防验收力度不够。建筑工程消防验收是一项非常重要的工作，消防验收不严肃把关带来最大的后果是给所谓“消防验收合格”的建筑留下先天隐患。造成消防验收工作没有深入认真把关的原因有多方面，诸如消防验收人员的水平及素质不高、验收技术力量低下及消防验收过程流于形式等。这些因素均导致消防验收结果定性不准。
(四)火灾隐患多
一些综合性的高层建筑，功能复杂、可燃物多、人员密集、使用单位多，管理制度不易落到实处，安全管理不统一，潜在火险隐患多，尤其综合性高层建筑一个明显特点是用电量大，配电线路多，如使用管理不善，容易发生火灾事故，这些特点说明高层建筑较其它民用建筑潜伏着更大的火灾危险性。
(五)钢结构建筑易坍塌
钢结构具有强度大、重量轻、力学性能尤其是抗风、抗震好等优点，因而高层、超高层建筑和一些有特殊要求的工业与民用建筑采用钢结构的不少(目前，我国又是世界钢产量第一的国家，有关部门正在研究进一步在房屋建筑中扩大钢结构的使用范围)。但从防火角度看，钢结构虽然是不燃烧体，但很不耐火，这就是钢结构的最大弱点，这一结论已被无数火灾案例和科学试验所证明，无防火保护的钢结构(即露明的钢结构)在火灾的作用下，约一刻钟(15min)左右就会烧损或破坏。
二、高层建筑消防安全措施与对策
（一）高层建筑火灾的预防措施
1、建筑使用单位应采取的措施
(1)加强消防宣传力度，认真贯彻落实消防法规。各地建筑的主管部门要组织使用单位负责人和有关责任人开展对消防法规的学习，贯彻“预防为主，防消结合”的方针，强化“法定代表人就是消防安全责任人，对本单位的消防安全负全责”的思想，把消防工作列入重要议事日程来抓，从单位的实际情况出发，建立、健全并落实各项制度，切实加强防火安全工作。
(2)规范设计和施工，加强对建筑的消防设施的投入。在建筑的开发利用过程中，要充分考虑建筑物原有防火分区、防火分隔措施、安全疏散体系和固定消防设施情况，在建设中要规范设计和施工，因地制宜、合理合法地开发利用建筑，不能重经济效益轻消防安全，保证必要的消防资金投入，提升抗御火灾的能力。
(3)加强员工消防安全教育，对存在的火灾隐患要从速从严落实整改。各单位要加强内部的防火宣传，对职工和经营者进行防火安全知识的教育培训，提高他们的防火安全意识和防火技能。同时，要经常组织自查，并采取有效措施，切实遵照《消防法》等有关规定从速从严进行整改，防止火灾事故的发生。
2、强化消防监督
(1)有关职能部门要加强对地下建筑防火安全工作的管理、检查和督促。建议政府有关职能部门和建筑上级单位要各司其责，加强对建筑的防火安全工作管理，经常督促使用单位管理人员执行《消防法》等有关法规、规章和制度，并定期开展防火安全检查，及时发现和堵塞漏洞，确保万无一失。
(2)公安消防部门要在政府领导下，密切配合，建立起经常性的工作机制。在建筑的立项、审批、管理、消防验收和防火检查诸环节中，严格落实国家有关法规和消防技术规范，并切实加强依法监督检查和火灾隐患治理工作，遏制群死群伤恶性火灾事故的发生，为经济建设创造良好的社会安全环境。
3、提高全民消防意识。
每一位公民都有自防自救能力，尽可能避免火灾发生，或在发生火灾时也能把人员伤亡和财产损失减少到最低程度。
（二）高层建筑火灾的扑救措施
扑救高层建筑火灾一般可采取内攻外堵、上截下防、阻止蔓延、分层消灭的战术措施。作战部署应以内攻为主，把主要力量部署在起火楼层，实施近战，直接扑灭火灾。高层民用建筑的耐火性能比较好，且内部设计安装有固定的消防给水系统和其他消防设施，因此高层建筑火灾的扑救方法和普通建筑火灾的扑救方法有所不同，火场总指挥员在组织指挥扑救高层建筑火灾时，应确立救人优先的指导思想，坚持以内攻为主和充分发挥固定消防设施作用的原则。高层建筑火灾的扑救实践表明，基本战法包括内攻和外攻两个方面。内攻方面包括: 一是路线选择。火灾时，安全有效的进攻路线有疏散楼梯和消防电梯。设有消防电梯的，首先要充分利用消防电梯登楼灭火，这不但能争取到火灾初期阶段非常宝贵的时间，而且可以大大减轻消防人员的体力消耗，尤其便于消防人员需要运送消防器材。消防电梯不能使用或没有较好的防火性能，疏散楼梯既是楼内人员向安全区域疏散的主要通道，也是消防人员向燃烧区进攻的主要路线。每一层的楼梯间可作为向燃烧区进攻的前沿阵地，既可实施上下合击，又可以采用两面夹攻的战术，而且便于进攻和撤退，不易出现退路被切断的可能。二是灭火。灭火中要尽量使用室内消火栓给水系统，高层建筑发生火灾，消防队需要使用大量的水。凡按照《高层民用建筑设计防火规范》建造的高层建筑，其内部均设臵有室内消火栓给水管网。建筑物的各层(包括屋顶)均设有消火栓。在疏散楼梯和消防电梯前室，也装有消火栓箱，箱内配有水带和水枪。由此可见，消防队首先应乘消防电梯或沿疏散楼梯登楼，然后使用室内消火栓和灭火器材灭火，这是最简单、可靠和有效的战术，可能达到迅速控制火势，消灭火灾的目的。
扑救高层建筑火灾应以内攻为主，特别是救人和疏散重要物资更应实施内攻。内攻能准确消灭火点，提高灭火效率。但有时室内火势猛烈，烟雾弥漫，或者消防电梯不能正常运行，以及疏散楼梯被烟火封堵而难以内攻时则应实施外攻。除此之外，外攻还可达到以下目的：
(1)配合内攻，形成内外夹攻。在保证登高云梯消防车救人，而起火楼层又在云梯车水枪(炮)射程之内的情况下，可采用此战术措施。
(2)从外部压制火势，帮助消防队员进入灭火战斗楼层，展开内攻。
(3)在火势过大或消防力量不足但又无法内攻的情况下，射水压制火势，可掩护救人。实施外攻，可利用登高云梯车消防车，从室外楼梯、阳台、相邻建筑物平台及其它可利用的设施登楼接近起火层，达到控制和消灭火势的目的。
（三）提高高层建筑火灾扑救能力的主要手段
灭火救援工作，指战员固然要有深厚的理论功底，但是还有通过官兵具体的实际作战行动来体现灭火救援能力的高低。如何提高消防官兵高层建筑火灾扑救能力，重点应该从以下几个方面做起:
1、加强单位情况熟悉，制定灭火救援预案，适时开展灭火救援实战演练，充分做好灭火救援准备。执勤官兵必须要加强单位的“六熟悉”工作，掌握建筑的自然情况，尤其是内部固定消防设施情况，疏散楼梯、安全出口，每个消防竖管的方向，管网形式，建筑的防火分区等。
2、开展针对性训练。辖区大、中队要针对每一个高层建筑的结构特点，研究战斗操法，搞好人员分工，提高各作战小组之间的配合能力。尤其是针对功能复杂的高层建筑火灾，开展多个作战小组配合强攻灭火训练。
3、加强官兵对装备器材的熟悉。高层建筑火灾扑救难度较大，我们应该立足实际，针对现有器材装备多开展单位情况熟悉和灭火实战演练，多研究一些有针对性的作战操法训练，才能提高部队的战斗力，不然的话，就算有最先进的装备，官兵操作不熟练也发挥不出器材装备的最大效能，实现不了人与装备的最佳结合。组织高层供水能力测试，确保供水设施好用和便于官兵掌握相关供水参数。
4、加强特殊器材装备配备。如每盘50米以上的高压水带，可便于高层火灾扑救的水带铺设，节省时间和人员。还应配备氧气呼吸器或双气瓶空气。
三、结语
针对高层建筑的火灾特点，为了更好地完成扑灭高层建筑火灾的战斗任务，平时要周密调查研究，制定出较完善的灭火作战计划，并能组织实兵演习。战时要把握灭火措施，掌握各方面知识，善于利用建筑内部消防设施的有利条件，充分发挥消防部队现有装备的优势，采取灵活的战术措施，扬长避短，力争主动，及时扑灭火灾，确保将人员伤亡和财产损失降到最低，维持社会的安定。
参考文献：
[1]李学美,任帕帜,刘新华,城市高层建筑火灾消防及安全逃生策略研究[J]．中国安全科学学报，2009.[2] 陈蔚,高层建筑火灾中人员安全疏散的特点及对策[J].科技信息，2007.[3] 冷雅军,影响高层民用建筑消防安全疏散的因素及对策[J].建筑防火设计, 2003, (2).[4] 王家龙,中小城市高层建筑防火安全问题初探[J].[5] 刘方,建筑防火性能化设计[M].重庆:重庆大学出版社, 2007.
