超高层建筑火灾特点及预防

许晋阳

随着世界建筑材料工业的发达，各国的建筑事业兴旺发达起来，其中一个重要标志，就是建设高层建筑。欲与天公试比高，看谁盖的楼房最高。目前，世界上最高的建筑是阿联酋迪拜塔，高700 m。我国高层建筑约有10万多栋，超过100 m的有1500余栋，最高的建筑是上海环球金融中心，高632 m，太原市超过100 m的建筑有10余栋，最高142 m。

1 超高层建筑定义

JGJ 37-87民用建筑设计通则第1.0.5条规定，民用建筑物高度超过100 m时，不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。《高层民用建筑设计防火规范》对于超高层建筑并没有明确的定义，只是第6.1.13条规定建筑高度超过100 m的公共建筑，应设避难层(间);第1.0.5条规定当高层建筑的建筑高度超过250 m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究论证。消防部门进行设计图纸审核时，只是沿用《高规》标准执行，遇到超越规范且设计无法解决的问题时，只能进行消防性能化评估，而没有一个统一的标准执行。

2 近年来超高层建筑火灾案例

2009年2月9日20时26分，位于北京市朝阳区东三环路东的中央电视台新址在建配楼附属文化中心因为违规燃放大型礼花弹发生严重火灾。中央电视台新址在建配楼文化中心，建筑面积103648 m2，地下3层，地上30层，高159 m，为玻璃幕墙建筑。着火时建筑主体结构早已竣工，已进入工程收尾阶段，部分业主已经进驻。火灾时熊熊大火迅速蔓延，浓烟烈火一度蹿高百米以上，直到次日凌晨2时才被扑灭。火灾使文化中心严重受损，过火面积达10万m2。

2009年4月19日上午10时50分，位于南京军区军人俱乐部内的中环国际广场发生火灾。中环国际大厦为地上50层，187 m高的超高层建筑，其中10层～23层为办公区域，25层～50层为住宅。南京消防部门调动了10个消防中队，37辆消防车、194名消防官兵先后赶赴火场灭火，至11时42分，明火被扑灭，所幸救援及时，未造成人员伤亡。过火区域为外墙的两个相临空调外机井(9楼至顶层)，燃烧物主要为井壁的保温层，过火面积约400 m2，消防官兵共疏散出被困人员约400人，所幸火灾中无人员伤亡。

3 超高层建筑火灾特点

3.1 建筑高度高，管井数量多，火灾蔓延速度快

建筑物越高，风速越大。据实测，离地面高度10 m处风速为3 m/s，30 m处风速为9 m/s，60 m处风速为12 m/s，而100 m处风速达到18 m/s，300 m处更是高达60 m/s;而火灾初起阶段，因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3 m/s;燃烧猛烈阶段，高温状态下的热对流造成的水平方向烟气扩散速度为0.5 m/s～0.8 m/s，烟气沿楼梯间或竖向管井扩散速度达到3 m/s～4 m/s。风速越大，热对流效应越明显，火灾的蔓延扩大速度也越快，如防火分隔失效，一栋建筑高度为100 m的超高层建筑，在无阻挡的条件下，30 s内烟气就能沿着竖向管井蔓延到顶层。超高层建筑一旦发生火灾，数量众多的管井就像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径。

3.2 疏散距离长，撤离速度慢，疏散难度高

火灾时人们习惯使用的普通电梯，已自动切断电源停止使用，只能通过防烟楼梯间进行疏散。《高层民用建筑设计防火规范》第6.1.13.1条规定，自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间，不宜超过15层。以一栋120 m高的超高层建筑为例，两个避难层间隔15层楼层计算，疏散人员要步行100 m的水平距离才能到达下一个避难层，垂直高差达到50 m。如从顶层疏散到首层，平均要5 min的时间。但超高层建筑人员众多，疏散时极易出现拥挤现象。如果消防管理不到位，出现锁闭安全出口、堵塞疏散通道，或图日常方便，把楼梯间常闭防火门变为常开防火门，烟气窜入楼梯间内，使“逃生”成为“送死”。火灾案例数据表明，烟薰致死的人员，占火灾死亡人数的一半以上。

3.3 使用功能多，起火因素多，火灾扑救难度大

超高层建筑入驻单位多，人员密集，流动性大，综合性较强，大多集餐饮、娱乐、宾馆、商场、超市、办公等于一体。特别是一些建筑面积较大、层数较多的超高层公共建筑，内部功能更为复杂，用电设备繁多，存在大量可燃物和着火源，如各项消防管理规章制度未层层落实到位，极易出现火灾隐患。一旦发生火灾，火场热辐射强、烟雾浓、火势向上蔓延速度快、途径多，消防队员难以有效灭火，目前太原市云梯车最高只有65 m，所以超高层建筑火灾立足于自救，对建筑内部各项消防设施要求较高，一旦消防设施未保持完好有效，后果不堪设想。

4 超高层建筑火灾的预防

4.1 严把消防设计审核验收关，杜绝“先天性”火灾隐患

在进行超高层建筑防火设计时，设计、施工单位、消防部门要对工程认真负责，着重考虑以下几点:

1)建筑结构造型及总体布局合理;2)防火分区划分合理;3)疏散路线要简明直接;4)尽量做到内部装修材料不燃或难燃化，减少可燃物质数量，减少火灾发生率，降低火势蔓延速度;5)确保建筑物构件耐火极限;6)保障建筑物室内外消防用水量;7)要选用适合的火灾报警和灭火设施等。在工程验收后交付各业主使用的过程中，各部门要各负其责，严格把关，要跟踪监督，对改造、内装修工程要主动参与，督促其送审，严把审核验收关，杜绝“先天性”火灾隐患。

4.2 认真履行各项消防安全职责，层层落实消防安全责任

《中华人民共和国消防法》第十八条规定，同一建筑物由两个以上单位管理或使用的，应当明确各方的消防安全责任，并确定责任人对共用的疏散通道、安全出口、建筑消防设施和消防车通道进行统一管理。因此超高层建筑各单位要推选出一名消防安全责任人，成立消防安全组织机构，层层落实消防安全责任，建立健全各项防火安全检查制度，认真做好消防设施日常维护管理和保养工作，确保完整好用。开展火灾隐患自查自纠行动，杜绝占用防火间距、消防车道，封闭安全出口，占用疏散通道，损坏、取缔原有的消防设施，破坏防火防烟分区等消防违法行为发生，把火灾预防工作作为整个日常工作的一个重要部分，使防火工作经常化、制度化、规范化。

4.3 构筑消防安全“防火墙”，全面开展“四个能力”教育工作

要结合当前正在开展的构筑社会安全“防火墙”工程工作，对消防安全责任人、消防安全管理人广泛开展消防法律法规和消防知识的宣传，加大对从业人员的消防宣传教育培训工作，增强他们的消防安全意识，提高从业人员检查消除火灾隐患能力，切实做到“消防安全自查、火灾隐患自除”;通过定期开展灭火演练，提高组织扑救初起火灾能力，切实做到“火情发现早、小火灭得了”;提高组织人员疏散逃生能力，切实做到“能火场逃生自救、会引导人员疏散”;提高消防宣传教育培训能力，切实做到“消防设施标识化、消防常识普及化”。这样，才能真正提高超高层建筑的整体抗御火灾能力。

5 结语

我国消防工作的方针是“预防为主，防消结合”，只要我们能够充分认识超高层建筑消防安全工作的重要性，从设计、施工、使用管理、维护保养等方面认真贯彻消防工作方针，坚持从严管理、防患未然、立足自救的原则，积极采取必要的有效措施，就能够有效预防火灾事故发生，减少火灾危害。

［1］ 李 杰.建筑结构防火研究的现状与发展［J］.山西建筑，2010，36(2):95-96.