高层建筑火灾成因及防火安全对策探讨

文艺

摘 要：笔者以“安全第一，预防为主”的原则，通过了解高层建筑物及其火灾特点，分析高层建筑火灾致因因素并得到以火灾事故直接损失为顶上事件构建的局部事件树，并结合我国经济现状，针对高层建筑的防火问题，提出了高层建筑防火安全对策。该研究以有效地解决高层建筑防火为目的，并希望为高层建筑的设计、防火安全评价和应急预案制定等提供实用价值的技术支持。

关键词：高层建筑  火灾  防火  安全  对策

中图分类号：TU998.12                       文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2020）09（c）-0160-03

Abstract： Based on the principle of "safety first， prevention first"， through understanding the characteristics of high-rise buildings and their fires， the author analyzes the causes of high-rise building fires and obtains the local event tree constructed with the direct loss of fire accident as the top event， and puts forward the fire safety countermeasures of high-rise buildings in view of the fire protection problems of high-rise buildings in combination with the economic situation in China. The purpose of this study is to effectively solve the fire prevention of high-rise buildings， and hope to provide practical technical support for the design of high-rise buildings， fire safety evaluation and emergency plan formulation.

Key Words： High rise building; Fire; Fire prevention; Safety; Countermeasures

随着城市经济的发展，城市人口密集，土地昂貴，城镇的高层建筑和超高层建筑越来越多。目前，我国高层建筑正朝着现代化、大型化、多功能化的方向发展，由于高层建筑楼层高，功能复杂，设备繁多，一旦发生火灾，不能像一般建筑那样从外部进行灭火，给扑救工作和人员疏散带来了很大的困难，容易造成重大的经济损失和人员伤亡事故。

公安部统计表明，我国城市社区火灾逐年呈明显上升趋势，尤其是高层建筑火灾占有相当比例。高层恶性火灾在20世纪70～80年代曾经在美国、日本等地肆虐，而我国则是在20世纪80～90年代较为严重，90年代稍有缓和，近年来随着经济建设的高速发展，高层恶性火灾又有回升趋势。

其主要原因是硬件方面，没有建立完善的救火系统，即消防设施跟不上楼层高度的增加;软件方面：缺乏相关人员安全管理及培养相关人员安全意识。高层建筑的防火问题却仍旧是一个“世界性”的难题，笔者旨在针对高层建筑物及其火灾特点，通过对以高层建筑火灾事故直接损失为顶上事件构建的局部事件树解析，从“人-机（物、设备等）-环境”即技术（硬件）和管理（软件）的思路入手，提出了实现高层建筑防火安全体系构架，并且强调了高层建筑防火安全对策的4点方向，希望能为解决高层建筑的防火这一难题提供一定的技术支持。

1  高层建筑及其火灾特点

高层建筑具有3个特征：

（1）建筑物结构复杂、主楼高、层数大，周围有阳台;（2）功能复杂、人数稠密，用途大致分为住宅楼、旅馆、办公楼、百货商店等;（3）易燃材料多、火势高，易燃装饰材料，如易燃材料、屋顶、塑料墙、墙纸、窗帘等，并且某些管道和电缆的绝缘材料也是易燃材料。

根据以上特征，可以分析出高层建筑中有许多火灾因素，烟花爆竹迅速蔓延，疏散和营救困难，损失尤其严重。在许多火灾情况下，高层建筑火灾可以看出具有以下特征：

（1）起火因素多。

高层建筑本身建筑面积大，功能复杂，使用单位多，人员集中，内部装修易燃材料多，火灾隐患大。

（2）蔓延途径多。

高层建筑各专业竖井林立，发生火灾时，这些竖井就像高耸的烟囱，构成火势迅速蔓延的主要途径。试验证明，烟气竖向扩散速度为3～4m/s，100m的高层建筑在25～35m/s左右，烟气即顺垂直通道从底层扩散到顶层，与此同时，火势也将蔓延扩大。

（3）疏散困难。

高层建筑有许多楼层，人员集中、垂直疏散距离长。发生火灾后，容易发生人满为患和碰撞，从而造成人员伤亡。随着大火中的烟雾，大火迅速垂直蔓延，建筑人员安全疏散的困难。据统计，在一栋50层高的建筑物中，所有人员从楼梯上撤离到地面需要2h11min。因此，很容易烧死人，有些人甚至冒着跳出建筑物的危险。

（4）扑救困难。

高层建筑的消防受到消防设施条件的限制，使灭火非常困难。如消防车登高限制一般在24m以内，深圳可以达到50m，超过该范围则无法从外部救出。国内外高层建筑中发生了许多火灾，其中一些造成了严重的破坏。

2  高层建筑火灾致因因素分析

火灾致因因素分析是建立防火安全体系和提出防火对策的重要组成部分，因此，全面地分析高层建筑火灾致灾因素是建立防火安全体系和提出防火对策的必要前提。

火灾的发生、发展并不是瞬时形成的，而是要经历一系列演变的过程。建筑物中可燃物、助燃物、点火源同时存在并发生作用，以上“三要素”是构成火灾的必要条件;在必要条件具备的同时，还要具备足够的致灾因素（如建筑结构、强度及材料，火灾负荷特性及分布，点火源形成的可能性及强度，消防报警系统、扑救设施，应急对策和人群状况等）才构成火灾的充分条件。

只有具备上述必要条件和外在“环境”条件，火灾才会发生、发展和蔓延，才会导致人员的伤亡和财产的损失。对火灾事故案例进行分析，得到以火灾事故直接损失为顶上事件构建的局部事件树，如图1所示。

从图1中可以明显看出：建筑防火安全态势，关联到建筑物在设计、施工、验收和使用的各阶段，人们对防火安全工作的认识及其措施的落实;关联到在各个阶段中，与建筑物相联系的人和人与建筑物（含内部设施、设备等）构成系统的各个交界面，这就需要建立完善的救火系统和加强“三同时”，即消防设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。

成熟优化的火灾应急预案，训练有素的应急组织，对高层建筑火灾致因因素分析，不仅可以做到发生事故时的应急救援，而且可以发现预防系统的缺陷。两者结合使用，使之相互补充，以完善高层建筑防火安全体系。

3  高层建筑防火安全对策

3.1 高层建筑防火安全体系构成

如图2所示，安全是“人机（物，设备等）-环境”系统相互协调的“秩序”的最佳状态。为了实现该目标，人们必须采取技术措施以确保自身和系统“机器（物体，设备等）-环境”的安全，从而使“机器（物体，设备等）-环境”系统具有确保安全状态的能力;另一方面，在管理中必须协调人与“机器（物，设备等）-环境”系统之间的关系。换句话说，我们必须从技术和管理两个方面入手，以实现系统协调。

从时间顺序上看，建筑物可以分为不同的时间段，例如设计、建造、验收和使用。如果各阶段的消防安全措施得当，将对下一阶段的安全形势产生深远影响。也就是说，这两个时间阶段之间的工作内容是相互联系的和限制性的;同时，给定时间段内的人员、职务、各种设施和与建筑物相关的安全管理系统是相同的，它是一个相互联系且受限制的有机整体。

在实施消防对策的过程中，首先，应将消防安全工作视为建筑物的密不可分的子系统，并应明确工作的组织机制和目标;在每个阶段接受并使用消防安全工作的特点和工作联系，确定具体安全管理工作的内容和技术对策，并完成整个消防管理过程;在特定时间段内（给定阶段）实施技术协调和对策与技术对策的管理，其中最重要的是以管理对策为核心，强调操作流程的管理，尤其是预期风险分析和运营安全性的动态管理。由于垂直和水平相交，因此为了提高工作要求的可操作性，应强调垂直是主线，水平是重点。

3.2 高层建筑防火安全对策

在我国经济发展尚欠发达的条件下，建立以管理为纲目、技术为手段的建筑防火安全体系，突出管理对技术的指导与协调原则，是符合当前国情和切合实际的现代防火安全观。对于现代城市建筑物，想以最小的投入获得最大的安全效益，必须以安全系统为目标，确定安全管理工作内容和相应的安全技术措施，并在工作中充分发挥人的主观能动性，以弥补因经济基础、技术条件的制约带来的措施的不完善或不协调。

充分了解高层建筑安全体系的构成，并把体系实际运用，是避免发生火灾的前提，这也是高层建筑防火安全的最有效的措施，因此，高层建筑防火安全对策主要有以下两方面共4点：

（1）在技术（硬件）方面：建立完善的救火系统、加强“三同时”。

（2）在管理（软件）方面：加强相关人员安全管理及培养相关人员安全意识、健全火灾应急预案。

4  结论

综上，本文提出以下几点结论：

（1）在解决高层建筑防火问题上，提出了应从“人-机（物、设备等）-环境”即技术（硬件）和管理（软件）两方面综合考虑的新思路。

（2）由于短期内无法从技术方面有效地解决“消防设施跟不上楼层高度的增加”的问题，针对我国目前经济现状，提出建立以管理为纲目、技术为手段，突出管理对技术的指导与协调原则的高层建筑防火安全体系。

（3）我国在实现高层建筑防火安全体系的同时，应强调高层建筑防火安全的4点对策，尽快实现技术方面和管理方面同步发展、两方面都“硬”的高层建筑防火安全体系。

参考文献

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