高层建筑防火技术探讨

于昌水

（重庆市城口县消防救援大队，重庆 405900）

0 引言

伴随我国社会经济的迅猛发展，高层建筑如雨后春笋般出现。然而，随着高层建筑的快速发展，高层建筑消防安全备受关注，特别是近些年，每年都会发生多起严重的高层建筑火灾，给人们的生命和财产安全带来严重困扰。高层建筑具有功能多、结构复杂、人员集中的特点，一旦发生火灾，人员疏散、灭火救援、现场保障难度增大，加之火灾荷载大，极易造成火势的迅速蔓延，如不能采取合理可行的灭火救援和人员疏散方案，可能会酿成惨痛的后果，严重影响人民群众生命财产安全。为切实保障高层建筑安全，必须全面增强防火意识，提高高层建筑抵御火灾能力。

1 高层建筑消防安全隐患的特点

一般来说，高层建筑具有综合性、复杂性结构特点，给消防灭火救援工作带来了较大的难度：

1.1 建筑内部结构复杂

高层建筑内部结构各异，能够满足人们多样化需求，功能比较全面。火灾发生期间，将对整个建筑物的安全性、稳定性造成不利的影响。在进行高层建筑结构设计期间，通常会综合应用剪力墙、钢混结构、钢结构等结构形式，高层建筑由于本身功能性的需求，导致内部结构划分错综复杂。如果受到火灾长时间的作用，极易因为到达耐火极限而失去承载力，或者因遇水迅速冷却变形，失去静态平衡稳定性，导致局部或整体倒塌，严重威胁受困群众和救援人员安全。

1.2 火灾荷载大

现在的高层建筑有很多功能，包括餐饮、住宿、商店、娱乐和办公等，各功能场所面积大，可燃物多。同时，依托于科技的进步与经济的发展，近年来各种全新材质内装修材料层出不穷，与传统的木质、金属等装饰材料不同，现代装饰装修材料趋向于复合型材料方向发展，利用各种化学原料、木质纤维、秸秆和稻壳、石材等材料合成而来，并且大量采用高分子化合物，大部分属于易燃可燃材料，发生火灾会产生有毒烟气，导致人员窒息、呼吸道灼伤等危险情况发生。此外，还有很多高层建筑外墙保温材料采用易燃易爆材料，火灾发生后，火势会沿外墙迅速蔓延，造成火势将进一步加剧。

1.3 烟火蔓延途径多，速度快

高层建筑发生火灾时，火灾蔓延的途径复杂多样，火灾会从窗户沿外墙向上蔓延，形成立体燃烧。同时，当建筑玻璃爆裂时，会在室内形成立体燃烧，造成室内外火势蔓延。另外，对火灾蔓延产生影响的因素也有很多，如火灾风压、热对流、烟囱效应、中性面、火灾卷曲、闪络、热辐射、热传导、风影响等，以目前的高层建筑为例，高层建筑相对封闭，所以火灾后烟雾不易散去。当室内门窗打开或玻璃破碎时，空气会流入室内，可燃气体的不完全燃烧和空气比会发生变化，容易引起爆燃。

高层建筑内部结构比较复杂，有许多楼梯井、走廊、管井、风管等竖井。在这种情况下，竖井将成为一种快速蔓延的烟道。据研究，火灾初期，在外界气流的影响下，烟气和火焰的扩散速度为0.3m/s；当火焰剧烈燃烧时，建筑物内外温差随楼层的增加而增大，火势增大，烟气扩散速度可达3～4m/s，如发生火灾，100m高的建筑物无障碍物烟气仅需到30s 就能到达建筑物的顶层。

1.4 人员疏散难度大

开展消防灭火救援工作的第一要义，就是要尽可能确保人员的安全。但对于高层建筑来说，内部人员相对较多。并且，该场所内的人员构成复杂，年龄因素、人员活动的灵活性等都会导致人员行进速度的不同，从而影响疏散时间。其次，火灾情况下人员心里紧张，加之着火后高温烟气使能见度降低，也可能引发拥挤、恐慌、踩踏等事故。因此，合理的安全疏散设计和确保疏散通道畅通是确保人员安全疏散的必要条件。

2 高层建筑防火技术

2.1 合理布局高层建筑

制定科学的结构。在防火防烟设计中，高层建筑内部结构面积应合理划分和优化。根据设计要求，耐火等级为一级的承重墙、承重柱应选用耐火极限为3h 的不燃体，主梁必须选用耐火极限为2h 的不燃体，必须控制钢筋保护层的厚度，一般应大于等于30mm，以有效地保证钢筋混凝土结构的耐火稳定性，保证在发生火灾时，能有效地保证钢筋混凝土结构的耐火稳定性，有足够的时间疏散，避免火灾蔓延造成人员伤亡。

（1）做好防火间距和防火分区设计。在高层建筑的防火设计中，合理设计防火间距和防火分区是必要的，因为这些是避免火灾蔓延的主要方法，也是有效的，因为火灾发生后，防火分区可以将火灾控制在一定范围内，防止火势蔓延，降低了火灾的影响，同时疏散了人员，具有很好的适用性。

（2）合理设计疏散楼梯。疏散楼梯是人工疏散的重要方式，但不能用自动扶梯、电梯和扇形楼梯作为疏散楼梯，因为这些都是电能驱动的发电机械。高层建筑的楼梯一般设置为防烟楼梯，防止烟气从这些垂直通道扩散；也可设置两个分散的楼梯，分散布置，方便多方向人员疏散，避免拥挤，以防发生火灾。楼梯的每一层不应有直接通向一楼室外的紧急出口。室外楼梯可作为辅助的防烟楼梯，且具有良好的自然非烟条件。为了确保疏散楼梯的耐火安全性，《建筑设计防火规范》规定室外楼梯和每层处平台，应采用非燃烧材料制作，平台的面火极限不应低于1h。

2.2 合理配置消防设施

科学合理地安排消防设施能够在很大程度上降低火灾发生的情况，降低火灾带来的损失。但是，很多的高层建筑内，并没有依据标准，根据自身的结构设计，搭配相应的消防设施，很多情况下存在着减配的情况，造成在实际运用当中，消防设施并不能够将场所的所有部位都监视到位，一旦出现问题时，就会出现设备不足的情况。另外，一些高层建筑消防设施没有专门的管理人员，即使分配了管理人员，操作能力也很低，无法满足设备维护的实际需要。严格执行国家有关标准，建设和监理必须严格依法进行。从源头开始，严格按照国家工程建设消防技术标准进行消防设计。

2.3 加强监督管理

高层建筑消防安全管理任务繁重，不容松懈。规划设计层面要实行防火设计自查和责任追究制度，建立健全消防设计资质证书制度。消防部门要加强对高层建筑消防设施和相关责任人、管理人落实消防安全主体责任的监管。要加强高层建筑防范监管，协助有关消防单位严格执法。对检查中发现的各类火灾隐患，消防部门应责令产权单位依法整改，逾期不整改的，依法停产停业，确保高层建筑消防安全。此外，要加强对基层执行人员的理论培训和实际操作培训，提高消防人员的操作能力，加强团队协作，优化责任分工。高层建筑业主单位要熟悉消防安全管理的职责，落实主体责任，建立微型消防站，制定灭火救援预案，按照要求开展每日防火巡查，每月防火检查任务，严格落实消防培训和演练制度，一旦发生火灾，保证一系列消防应对措施的实施效率。

2.4 对高层建筑使用材料进行严格监督

为确保高层建筑的安全，必须做好建筑材料的使用，保证使用材料符合设计要求和国家相应规范，材料进入现场的所有过程都需要得到良好的监督。通过严格的监督管理，保证建筑防火材料的质量，维护高层建筑的安全，保证建筑防火材料的规范性，提高建筑防火综合水平。只有这样，才能保证高层建筑防火安全，保证人民的生命和财产安全不受侵害。

2.5 建设消防数据汇聚中心

消防数据汇聚中心在现代消防中作用明显，其主要包括以下两个方面：

（1）消防安全监控管理。围绕提高社区消防工作水平，降低严重火灾风险，重点做好以下工作：①完善消防监督管理功能模块、社区警务平台消防模块，消防安全重点单位户籍管理、消防设施监控、移动式消防报警终端；②新研发火灾风险防范研究预警、危险化学品晶体动态监控管理系统、消防工作协同管理、移动消防信息宣传服务平台等业务应用；③逐步开展火灾形势、消防安全指标体系评价等方面工作，逐步拓展研究判断功能。

（2）灭火救援辅助决策。围绕科学提高灭火救援战斗力、指挥作战力量准确部署的目标，重点做好以下工作：①优化完善销售保卫接处警、跨区域指挥调度等系统功能模块，消防数据支持业务管理、设备管理等；②开发作战指挥效能评估、智能决策、移动信息终端应用等业务平台；③逐步开展消防站规划设置、执勤力量动态分配、作战效能动态评估的研究判断。通过数据分析模型，不断增强“消防指挥中心”的综合研判和交通辅助决策支持能力。

3 结束语

高层建筑的建设，为城市经济社会发展注入了强大的活力。高层建筑在一定程度上来说是我国经济水平的缩影，从设计方面来说是为了满足人们对多元化的追求，在高层建筑可见各种文化元素的碰撞，推动了社会经济的增长。在开展高层建筑消防火灾救援工作期间，要合理利用建筑内、外部的救援通道，结合现场火情制定可行合理的灭火救援方案，并加强日常消防安全筹备，提高灭火救援工作的效率与质量。