高层建筑消防安全分析及防火对策探讨

范思强

（景德镇昌江消防大队,江西景德镇 333000)

高层建筑消防安全分析及防火对策探讨

范思强

（景德镇昌江消防大队,江西景德镇 333000)

作为建筑运行管理的基本内容,消防安全管理对于确保高层建筑运行的安全性和可靠性具有重要作用。本文首先对高层建筑消防安全进行分析,然后具体探讨了高层建筑防火对策,以期为相关技术与管理人员提供参考。

高层建筑 消防安全 防火对策

当前性能化建筑防火设计水平不断提高,在消防安全工作中,各类科研机构都相继探索出有效的人员疏散模型,这为建筑消防安全设计提供了可操作性的规范依据。在高层建筑中,因受到建筑功能、高度的影响,安全疏散及防火难度相对较大,如何建立有效的高层建筑消防安全机制已成为高层建筑设计管理单位需要面临的重大课题。因此,加强有关高层建筑消防安全分析及防火对策的探讨,对于改善高层建筑消防安全质量具有重要的现实意义。

1 高层建筑消防安全分析

1.1 可燃物多

在科研楼、办公楼、高级旅馆等高层建筑内,通常存在着大量易燃的室内装修家居和材料等,一旦起火,则很容易造成火灾迅速蔓延。根据测定,在火灾初期,高层建筑由于空气对流在水平方向上引发的烟气扩散速度可达0.3m/s;在风道、管道井、排风道、楼梯间、电缆井等竖井管道部位,若防火处理或防火分隔处理不善,一旦出现火灾,则很容易成为火势蔓延的途径,如一座高度在100m左右的高层建筑,烟气在竖井管道内仅半分钟就能达到顶部。在燃烧阶段,烟气顺着竖向管井和楼梯间扩散的速度可达4m/s;而在高温条件影响下,热对流导致的水平方向烟气扩散速度可达0.8m/s。另外随着建筑物高度的增加,风速也会相对增大,其对于烟气的扩散将会产生非常直接的影响。[1]

1.2 局部空间容易发生爆燃

因可燃物发生起火后,密闭建筑内部温度升高速率很快,高温热气、烟气等可利用各类途径向室外进行扩散。而现代高层建筑中大多数适应集中空调系统,独立空间相对封闭,在火灾爆发后,材料燃烧过程中会消耗大量的氧气,同时燃烧形成的大多数热气无法排散;氧气的减少会导致材料燃烧不充分,当不完全燃烧的产物同空气相互混合并增加到一定浓度时,一旦遭遇火源,则可在瞬间内出现爆燃问题,爆燃会引发空间内部温度骤然上升,给人员疏散及火灾补救带来较大安全隐患。

1.3 安全疏散难度大

高层建筑的垂直距离通常会比较长,人员相对集中,疏散至地面需要的时间也较多,疏散过程中很容易发生拥挤、踩踏问题。根据火灾案例分析发现,在高层建筑中,被烟熏导致的死亡的人数占火灾伤亡总人数的50%以上。在实际高层建筑运行中,疏散通道及电梯前室的防火门通常处于开启状态,因此在火灾发生时烟气会立即涌入疏散通道,造成人员丧失方向辨别能力,人员疏散的难度会大幅度增加。另外在较短时间内由于人员很难全部撤离危险区域,疏散中还容易导致人员摔死、踩踏及跳楼等事故问题。

1.4 扑救风险高

高层建筑出现火灾时,火灾现场的热辐射较强,烟雾浓度高,火势向上蔓延的方式多、速度快,在火势扩大到一定程度时,消防人员难以实施堵截。室内消防水量较低,在出现大面积火灾事故时,消防人员配备的灭火救援设施通常很难达到建筑高度。在扑救高层火灾问题时,需使用消防车由室外进行补给,消防水袋耐压性能完全不能满足实际需要,而只能通过室内消防给水设施予以弥补。另外,若建筑内未安装消防电梯,因各类约束条件的影响,消防队员通过楼梯进行扑救的难度较大,且扑救效率低,消防器材补充容易发生间断。[2]

2 高层建筑防火对策

2.1 提高高层建筑消防用水供水能力

在高层建筑整体规划时,可依据需要建设相应的消防水池,供水过程中,应使用大功率水罐车,通过水泵接合器进行供水。当前某城市通过自主研发,专门制备了一种用于高层建筑供水的水带垂直吊升机,该设备主要通过固定设备的绞盘、支架和配套部件构成,可将水带由地面吊升至100m以上,且用时仅在15min以内,同时具有高度的拆装灵活性,可适用于各类高层建筑消防救火等。另外,通过对建筑室内应急干式消防给水系统试验发现,大功率消防车采用逐步加压方式通过干式应急干管可将消防用水供给到93m左右的建筑顶层,且能保证10m以上的充实水柱,可充分提高灭火实际效果。对于应急干式消防给水竖管,可将横向与竖向分区供水相配合,在各层消防电电梯间均安置独立的应急消火栓,且消火栓采用双发双出口型,可有效改善高层消防供水能力。

2.2 优化建筑消防设计

在高层建筑设计过程中,应综合分析防火安全,依据建筑各类功能需求,加强防火设计。在设计消防设计中,应以高层民用建筑设计防火规范作为基本标准,对防火分区进行科学划分,并保证总体布局安全畅通;采用可靠先进的自动智能化报警系统,且应恰当选择安装位置及联动控制功能;设计时应尽可能做好建筑隔断、家具、内部装修及陈设的难燃处理或不燃处理,以确保火灾发生时分区的隔火能力和结构的耐火支持能力,降低火灾过程中烟气的蔓延速度,且要严格控制可燃物的堆放数量;构造设计时采用的结构构件应具备高强的耐火极限,确保消防用水量和薄弱点的灭火设备所需水压充足,加强建筑消防给水系统的设计。

2.3 强化消防设备及装备更新

（1)应深化配置各类高层建筑灭火救援设备,如采用水泵出口压力在3.5MPa以上的、流量高于25L/s的高层供水消防车,高压供水配件及工作压力为4MPa的消防水带,和相应运送设备等;（2)对于存在大量易燃易爆危险品的大空间大跨度商业建筑,应适时采用高性能的消防设备,如多剂联用举高喷射消防车、防化洗消消防车、远程大流量泡沫消防车、化学事故抢险消防车、大流量拖车消防炮、大型排烟消防车、大跨度作业臂架破拆消防车,及堵漏、侦检灭火救援设备等;对于大空间及大跨度建筑应优先选用高层拆楼工程机械及运输车车辆,以应对建筑易垮塌的难题;在处理地下建筑火灾事故时,应配置排烟量在50万m3/h以上的正负压排烟消防设备、强性能呼吸保护设备、高倍数泡沫消防车及地下临时组网的通信设备等装备;（3)应健全消防设备长期经费保障机制,不断增加维持性经费投入比重;健全淘汰老化设备更新经费保障机制,依据消防设备使用年限依年度设置相应的设备更新经费,以保证消防设备能够得到及时补充。[3]

2.4 做好建筑消防设备保养管理

（1)对于排烟送风系统应以月为单位进行定期检查,对建筑内部各区域的排烟系统排烟状况及送风系统增压状况均应综合检测,确保系统抽风量及送风速度满足设计要求;（2)对于自动灭火系统,特别是喷水系统,应防水检测消防水池水流指示器的报警灵敏度;观察稳压泵安置位置是否符合消防规定,若位置不当应将其设置在高位水箱上部;（3)对于供水系统应按月例行检查,重点检查供水的稳压泵及主泵是否运行正常,观察建筑上下层的是否满足设计指标,且应严格区分高层建筑水压与一般建筑水压;（4)应分别以月和周为单位对自动报警系统进行全面检查,检查应包含声音感应报警系统、烟感应报警系统、光感应报警系统、温度感应报警系统和流水制报警系统等,避免系统误报漏报问题,当发现系统性能出现异常时应及时予以更换或升级;（5)对于备用发电机应每月检查一次,检查时可先断开发电机电源,检测发电机能否在15s内进行应急供电;对于钢瓶压力表应以周为单位进行检查,重点对阀门、开关、管道和瓶体等进行泄漏检测及外观观察,如检查瓶体是否发生变形或锈蚀等。

2.5 恰当选择高层建筑地址

（1)高层建筑应设置相应的环形消防车道,且建筑应与城市主次干道相互贯通,确保消防车辆可在较短时间内到达火场;（2)建筑应禁止靠近危险性为甲、乙类的厂房,可燃气体与甲、乙、丙类液体储罐及可燃擦材料堆放场地;（3)应对裙房位置进行恰当布局,避免设置高度在5m以上、进深高于4m的裙房,且在相应范围内应安置与室外相同的楼梯间出口,以方便消防队员实施灭火救援;（4)高层建筑应与附近建筑保持适当的防火间距,且防火间距设定要综合考虑扑救标准、火灾过程中建筑辐射热对附近建筑影响等因素。

3 结语

建筑消防安全管理质量及将直接关系着高层建筑的功能使用及运行质量,因此,相关技术与研究人员应加强有关高层建筑消防安全分析及对策研究,总结高层建筑防火要点及关键部位防火技术措施,以逐步改善建筑消防水平。

[1] 娄树立.浅谈高层建筑的火灾特点及预防对策[J].四川建筑科学研究,2011(35):57-58.

[2] 吴海婴,周贺东,鲁萌.浅议现代高层建筑防火难题及对策[J].中国高新技术企业,2012(10):61-62.

[3] 雷友学.浅谈高层建筑火灾的特点及防火对策[J].广东科技,2011(14):74-75.

范思强（1987—),男,江西景德镇人,现就职于景德镇昌江消防大队参谋,本科学位,研究方向为防火监督。