高层建筑的火灾特性与防控对策研究

副标题#e#摘要：新材料、新工艺、新技术的广泛应用，使高层建筑潜在的消防安全风险日益增加，本文通过分析高层建筑火灾的新特点和火灾灭救难点，提出了扑救高层建筑火灾的7点具体措施。
　　关键词：消防；高层建筑；火灾特性；防控对策
　　近年来，随着经济社会的迅猛发展，城市化进程不断加快，高层建筑鳞次栉比，呈现出数量越来越多，高度越来越高，结构越来越复杂，功能越来越多样的趋势，尤其是大量建筑新材料、新工艺、新技术的广泛应用，使高层建筑潜在的消防安全风险日益增加，给火灾防控工作带来了很多新情况、新问题。高层建筑的兴起，节约了城市用地，同时也进一步增强了城市现代感。所以一直以来，高层建筑都被世人看作是一个城市科技发展和综合实力的标志。但高层建筑火灾对人民生命财产造成的危害也越来越大，这已成为当前消防部队面临的新课题，积极探索高层建筑灭火救援战术、技术已刻不容缓。据中央台新闻报道：中央电视台新址园区在建中的附属文化中心大楼工地于2009年2月9日20时27分发生火灾。北京市119指挥中心接到报警后，迅速调派16个中队54辆消防车赶赴现场，直至10日凌晨2时，中央电视台新址园区工地火灾才被全部扑灭。火灾过火面积约10余万平方米，造成文化中心外立面严重损坏，大楼西、南、东侧外墙装修材料过火，楼内十几层的中庭坍塌，即将投入使用的各种设备也遭到严重损坏。该事件引发了全国人民特别是大中城市民众的广泛关注，一个严峻的话题就摆在了我们面前：高层建筑的火灾应如何预防和扑救。
　　1高层建筑火灾的新特点
　　1.1火势迅猛，烟火蔓延途径多，易形成立体火灾
　　高层建筑竖向管井、共享空间、玻璃幕墙缝隙等部位，易产生“烟囱”效应，造成烟、火蔓延迅速。在发展阶段，其垂直蔓延速度为3-4m/s。加上高楼受气压和风速的影响，使火势更猛烈，蔓延更迅速，极易使整幢建筑形成立体火场，“风助火势，火借风威”，在高层建筑中尤为突出。
　　1.2人员疏散困难伤亡严重。高层建筑起火时，要使人员迅速疏散到地面或建筑物内不受火灾威胁的安全部位，是一个十分艰难的任务
　　这是因为：
　　（1）建筑物高，楼层多，垂直疏散距离远，需要疏散的时间长，对装备技术含“金”量要求更大，而人的疏散又与烟火蔓延的方向相反，不得不在烟熏和热气流的烘烤中进行疏散，就进一步增加了疏散的艰巨性和危险性。所以人们往往来不及疏散而被烟火熏死、烧死。
　　（2）人员集中，疏散设施少，高层民用建筑容纳人数多在千人以上，而楼梯不可能设置得有很多，因此难以在较短的时间内将人员全部撤离危险区，而且在慌乱中，心理压力大难免会发生挤伤、摔死等惨剧，甚至出现人员跳楼事故。
　　（3）起火时，普通电梯不能作安全疏散用，一是电梯井拔烟火的能力很强，容易扩大火势；二是电梯井内浓烟充塞不能保证安全；三是为防止电气线路和设备扩大火势，非消防用电均要切断。
　　（4）楼梯是高层建筑唯一的疏散设施。楼梯间如不能有效地防止烟火侵入，烟气就会很快灌满楼梯间，不仅不能保证人员安全疏散，而且将成火势蔓延的通道。
　　1.3扑救难度大
　　高层建筑高达几十米，甚至上百米，发生火灾后从室外进行扑救相当困难，火势蔓延途径多，速度快，消防人员难以堵截火势蔓延，可燃物多，易形成大面积火灾，消防用水量大，仅靠固定消防设施供水难以满足，利用应急消防设施供水高度又难以限制，火场产生大量高温，有毒气体，给消防队员灭火战斗带来诸多不变，现在高层建筑大量来用玻璃，玻璃在温度达250℃左右即自行破碎，形成玻璃雨，给地面的消防人员和器材准备带来极大威胁。
　　1.4高层建筑功能复杂，使用单位多，火险漏洞多，极易引起火灾事故
　　如有时一栋高层建筑内部即有商店，办公室，餐厅，礼堂，影视院，使用单位多，管理存在相互推诿，造成管理漏洞多，火险漏洞多，有的高层建筑存在着滥占疏散通道、消防通道、在疏散通道、楼梯间存在大量可燃物，一旦发生火灾，后果不堪想像。
　　1.5装修材料达不到防火要求
　　高层建筑的装修面积大，使用的装修材料品种繁多，由于装修材料生产厂家多、质量参差不齐，材料的防火性能鱼龙混杂。高层建筑的柱子、顶梁、墙面、吊顶装修材料用量极大，尤其是墙面、豪华吊顶面积大，夹板或夹层装修用材较多，如果选择材料耐火性能低下，遇火源极易引起火灾。另外，防火性能较好的材料通常价格较为昂贵，为节省费用，或缺乏消防安全意识，装修单位往往会私自使用一些未经阻燃处理的木条、墙毯等廉价的不防火、不阻燃的装修材料。由于室内大量可燃物的存在，降低了房屋的耐火等级，为高层建筑埋下火灾隐患。例如2008年10月9日，哈尔滨市正在建设的28层高层建筑物“经纬360度”发生的火灾是因电焊工违章电焊，引燃天棚上的装修材料，导致火灾。
　　1.6灭火用水量大，供水难度大
　　目前在扑救高层建筑火灾时，主要用的灭火剂还是水。能否将水不间断的输送到灭火阵地，满足火场所需要的水压、水量，是战斗成败的关键。但在高层建筑火灾用水和供水的环节出现了难题。（1）高层建筑楼层高、楼梯长、铺设水带慢（2）水带铺设越高，水压越大，水带容易爆裂；（3）受消防车功率限制，供水高度有限。
　　2高层建筑火灾灭救难点
　　由于高层建筑楼层高、上下通道少，居住人员多、疏散困难等特点，一旦发生火灾，扑救难点较多，主要体现在以下方面：
　　2.1楼内灭火装置难以满足火灾扑救要求。
　　高层建筑高达数十米，甚至达数百米，发生火灾时，由于受到消防车水泵压力和水带的耐压强度等限制，一般不能直接利用消防车从室外消防水源抽水到高层火灾楼层进行扑救，通常主要依靠高层建筑的室内消防设施扑救。但由于目前城市高层建筑的发展速度与相应的火灾扑救技术支持水平不同步，高层建筑内部的消防设施还不能满足火灾时的灭火需求，尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段。这种系统要求的消防用水量大，水压要求高。当高层建筑发生火灾时，用水量需达80L/s以上，甚至超过100L/s，火场实际需求用水量远远超过设计消防供水量。对于初期的火势可以采用消防栓系统，一旦火势蔓延，采用消防栓系统灭火时，建筑内的水量和水压则难以满足要求，这是高层建筑火灾扑救的最大难点。
　　2.2灭火装备施救高度有限，难以扑灭高层建筑内的火灾。
　　高层建筑发生火灾时，一般采用内外结合的方式灭火，即消防云梯车户外射水和救援人员室内射水相结合。但消防云梯车也不是万能的，目前，全球消防体系能够提供的最高云梯约130米，而国内消防系统最高的云梯车只能举高90米，实际使用中，通常消防云梯车只能升至限定值的80%左右，在这个基础上，高压水龙还能喷射出10米左右的水柱。但目前全球高层建筑最高已达101层492米，远远高出云梯车的灭火能力范围。
　　2.3楼层高、通道狭窄，救援人力物力上下运行效率低下。
　　从我国目前的消防设备的配备来看，在扑救高层建筑火灾的过程中，能使用的高科技消防设备还较少，如消防直升飞机、空中救护设施等。如果出现因电力中断导致消防电梯无法使用、云梯车的高度又不够的情况，消防人员只能全副武装从室内楼梯间登上楼层进行灭火。由于消防员需要负重登高，体力消耗极大，会严重影响灭火行动速度和效率。
　　2.4消防行动指挥部与一线消防人员通信不畅。
　　高层建筑发生火灾后，火场指挥部与灭火前沿阵地一线官兵间，由于楼上和楼下高层之隔，加之消防队员配戴呼吸道防护装备等，造成通信指挥不畅通、联络困难，导致救援行动展开及相互协调困难等。火场总指挥难以对#p#副标题#e#灭火行动进行直接指挥和给出最为及时有效的扑救指令，通常只能靠一线官兵凭借经验进行临场判断，作出决定，展开扑救，难以形成整体的灭救合力和效率。
　　2.5防火安全责任制落实不到位、有名无实
　　在众多的高层建筑发生的火灾事故中，很多是由于楼内居住人员或办公单位多而杂，防火安全责任制落实不到位，或消防安全责任负责人思想意识不强，在实际工作中没有认真负责，以致消防通道堵塞或挪为它用、消防栓等消防设施长期没有检修、自动灭火系统因长期维护保养不善处于瘫痪状态，导致在消防过程中至关重要的消防通道和设施在救火过程中不能正常、充分发挥作用，贻误了救灾的最佳时机，造成国家、人民严重的人员财产损伤。
　　3扑救高层建筑火灾的具体措施
　　3.1利用内部固定消防设施，及时处置初期火灾
　　高层建筑起火后，如果在初期火灾时间内不能及时扑灭，火势就会沿楼层外部、楼内通风管道、竖井、楼梯、电梯井等迅速向上下蔓延，形成立体燃烧。因此，利用本单位的消防组织和职工，及时扑救初期火灾，有秩序地疏散人群，将火灾扑灭在萌芽状态十分重要。
　　3.2适应立体作战需要，部署消防力量
　　高层建筑发生火灾，容易形成高空间的立体燃烧，因此，公安消防部门必须相应地实行立体作战部署，接到高层建筑起火的报警时，应根据作战计划，及时一次性调派足够的登高消防车、大型水罐消防车、抢险破拆工具车、照明消防车、救护车、大功率消防炮车等专勤车辆作为“第一出动”力量，并配备足够数量的消防器材、灭火剂，迅速赶赴现场，确保灭火救援工作的顺利进行。对实施扑救难度较大，投入的灭火力量多且持续时间长，还应设立火场指挥部，进行统一指挥。
　　3.3搞好火场侦察
　　高层建筑的火场侦察，是扑救火灾的重要环节，火情侦察准确，能为指挥员的科学指挥提供依据。因此，公安消防部队到达现场后首先要利用大楼消防控制中心的各种消防设备显示系统和闭路监视系统，向现场职工、单位负责人了解相关情况，还要组织侦察小组，携带好照明工具、氧气呼吸器、安全绳等，必要时用水枪掩护前进，深入重点区域侦察，迅速查明高层建筑的起火部位，燃烧物质的性能和数量，火势蔓延方向，起火楼层及其上、下有关各层受火势威胁的程度，通行道路、救人任务和方法等情况，以确保安全。火情侦察要贯穿整个灭火战斗的始终，根据侦察来的信息，随时掌握火势变化情况及时采取抢救措施。
　　3.4坚持“救人第一”的原则，疏散和抢救人员
　　高层建筑发生火灾时，要有效地组织疏散群众和救出被困人员，是一项十分难巨的任务，因此应组织精干的抢救力量，携带救护和破拆工具，深入起火楼层，仔细搜索被困人员。执行救人任务，不能少于2人，事先要约定联络信号，互相照应，应携带救生器材，以备救人自救，进入有烟火的区域，要配戴空气呼吸器等防护器材。
　　3.5加强防消联勤工作，扎实做好六熟悉及实战演练
　　司令部与防火处、大队与中队必须加强联勤工作，做到“五同”（即同熟悉、同检查、同审核、同验收、同演练）。尤其是辖区大中队必须把六熟悉及实战演练作为战备基础工作的重中之重，坚持贯穿全年练兵工作的始终。在高层建筑施工初期,大、中队就要着手制定相应的灭火救援预案，与施工进度做到同步开展熟悉调研、同步修订灭火预案、同步实施实战演练，使各级指战员对施工中的高层建筑做到底数清、情况明，为有效扑救施工中的高层建筑火灾在组织指挥、力量编成、战术运用、火场供水等方面做好充分的准备工作。尤其是工程验收时，必须在模拟实战情况下对高层建筑固定消防设施进行全面的检测，对部队移动装备供水能力进行系统测试。从而在高层建筑投入使用前，达到实现“熟悉到位、检查到位、审核到位、验收到位、演练到位”的目的。
　　3.6树立全局观念，加强火场组织指挥
　　火场指挥员在根据火势发展趋势及其他情况，要有慎重打好初战的战术意识，要迅速作出正确分析和判断，把第一批到达火场的灭火力量部署在最关键、最需要的地方，要判断正确，主攻方向正确，保证兵力部署得当；要有应付突发情况的思想准备和超前意识，估计可能会发生的情况，做好应急措施准备，一旦情况突变，要沉着果断地下达应对命令；要有一盘棋的全局观念，当战斗中发现兵力部署、主攻方向、灭火战术技术等某个局部环节上出现问题时，要立即予以纠正，不能蛮干；还要保证有良好的火场秩序，划分警戒范围，保证一定范围内没有群众站立围观，以免影响灭火救援行动。
　　3.7保持不间断火场供水，满足火场用水量
　　高层建筑发生火灾，能否及时而不间断的将水输送到灭火阵地，满足火场所需的水量和水压，是战斗成败的关键。尤其是基建工地发生火灾后，火势蔓延迅速，且周围消防水源缺乏，施工工地上固定供水系统未建成或不完善，当供水高度超过单车供水高度时，采取沿楼层铺设水带或在楼梯间垂直铺设水带的供水方法，较难保证不间断供水，此时，应采取多车藕合供水或消防车与手抬机动泵串联供水的方式。若缺少耐高压水带，则宜采取最后一种方式，以确保安全使用。
　　参考文献
　　【1】《火灾报警系统设计规范》（GD50166-98）
　　【2】《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）2001年修订版