固定消防设施在高层建筑灭火救援中的应用

毕建光

摘要：现今，高层建筑的数量日益增多，在社会生活中占据的地位越来越重要。然而受各类因素影响，高层建筑的火灾发生概率相对较高。当高层建筑发生火灾时，消防部门和救援人员要加强固定消防设施在灭火救援中的应用，快速有效地将火灾扑灭，保障高层建筑内的人员安全。因此，简述了引发高层建筑火灾的各类风险因素，解析了高层建筑内配套设置的固定消防设施种类，探究了固定消防设施在高层建筑灭火救援中的应用，以期为高层建筑灭火救援提供借鉴。

关键词：固定消防设施；高层建筑；灭火救援

高层建筑发生火灾后，极易造成建筑内人员的大量伤亡，并产生巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，对于高层建筑，应提出更高的火灾防控要求。但实际上，高层建筑的物业管理单位和使用人员，通常对消防安全缺乏应有的重视，未能养成安全用电、用气的习惯，缺乏防火意识，未能定期对建筑内配置的固定消防设施进行养护维修。一旦发生火灾，固定消防设施难以充分发挥其作用，导致无法快速有效地遏制火势。

1 引发高层建筑火灾的各类风险因素

1.1  内部因素

从建筑结构上来看，高层建筑内部设置的电梯井、通风管道和给排水管道较多，布设的电缆线路错综复杂。对此，如果缺乏有效防护，容易造成电路老化。在用电高峰期时，电路容易起火。与低层建筑不同，高层建筑发生火灾后，包括电梯井在内的各类竖直管道在火势影响下会产生烟囱效应，助长火势沿通路形成肆虐蔓延，波及的火灾范围更大，大火吞噬更多楼层，对建筑内人员疏散造成严重威胁[1]。

1.2  外在因素

高层建筑的楼层数一般在10层以上，其实际高度超过24m。在高层建筑的内部区域，人员聚集程度高且各类物品集中存储，加上外界存在风雨、雷电等不可抗力，导致高层建筑受到较大威胁。高层建筑需承受较大风压，当火灾发生时，大风会助长火势蔓延。另外，高层建筑极易受到雷电劈击而导致起火。如果高层建筑缺乏有效的避雷措施，当其遭受雷击时，雷电会沿着电路、钢筋等媒介形成电火花引发火灾[2]。

1.3  人为因素

人为因素也是引发高层建筑火灾的重要因素。如果高层建筑内人员缺乏良好的安全意识，且不了解基本的火灾知识，在用电、用气时，疏忽大意，未能及时关闭电闸和燃气阀门，即可能埋下火灾隐患。高层建筑内如果没有设置有效的防火分隔措施，一旦起火，建筑内密集储存的物资将迅速被燃烧，火势蔓延至各个楼层，楼道内存放的各类可燃物、燃气管道等均会助长火势，甚至引发爆炸[3]。

2 高层建筑内配套设置的固定消防设施种类

2.1  火灾自动报警系统

火灾自动报警系统包括声光信号预警装置、控制回路、火灾特征采集装置以及联动输出线路。在高层建筑内安装此类装置时，设置的传感器触头较多。当火灾发生后，这些触头能收集火焰温度、辐射热量以及烟雾量等实际情况，并形成电子脉冲信号，向控制单元发送。同时，火灾特征采集装置会将电子信号传送给控制单元，控制单元将其转化为动作信号，对蜂鸣器、系统信号灯进行驱动，及时发出火灾预警。在高层建筑内，通常在不同层高对该系统进行组态安装，并统一采用信息化控制方式。当火灾发生后，值班室利用该系统，能在第一时间确定火灾地点，明确火情火势，还能对建筑内部各个场所进行监控，为安全疏散建筑内人员争取更多时间，还可以在火灾初期依据准确的火灾信息组织及时扑救，有效控制火势蔓延，降低财产损失，减少人员伤亡[4]。

2.2  排烟系统

对高层建筑而言，排烟系统必不可少。常见的排烟系统主要包括工作泵组（用于引风）、排风烟道以及排煙口等部分。一般情况下，排烟口设置在建筑外部。从高层建筑发生的火灾事故中汲取经验教训可知，在疏散建筑内人员的过程中，燃烧的可燃物灼烧人的皮肤，热辐射对人造成烫伤，燃烧产生的烟气不仅温度高且含有剧毒，会损伤人的呼吸道，这些均会造成建筑内人员出现严重伤亡。随着高层建筑内的火势不断蔓延，产生的烟雾越来越多，会严重威胁建筑内人员的生命安全，且弥漫的烟雾会影响人员视线，阻碍人员快速有序疏散，并影响消防人员扑灭火灾，救援受困者。高层建筑安装排烟系统后，一旦火灾发生，排烟系统即能将烟气快速从建筑内部排出，降低受困人员窒息或中毒伤亡的可能性[5]。

2.3  自动喷水系统

自动喷水系统主要包括信号阀闸、供水管线以及洒水喷头等组成部分。在高层建筑中安装该系统，能在发生火灾后，及时自动喷水，将火扑灭。该系统工作原理是，当建筑内部发生火灾后，其着火点在热辐射作用下会急剧升温，导致附近温度升高，此时，自动喷水装置配套的探头会敏锐感应到周围温度超出规定的阈值，报警阀门即在系统控制下，将供水管线相应的闭合点位打开，洒水喷头承受压力后，即自动喷水，将火浇灭。在系统内部，通常设置湿式报警阀，水只能保持对喷水系统的单向流入，报警头含有温感元件，当其感应高温后，即控制喷头自动喷水，与此同时，水压平衡小孔补水不及时，会导致上下压力失衡，带动阀瓣开启阀门。管网供水沿报警阀设置的环形槽源源不断地流入，实现对延迟器和水力警铃的控制，将报警信号发出。这就意味着，当火灾发生时，该系统不仅能自动喷水，还能同时发出警报。

3 固定消防设施在高层建筑灭火救援中的应用

3.1  在火灾初期发出预警促进安全疏散

高层建筑一旦发生火灾，即可能形成快速的火势蔓延，火情控制难度大，会造成巨大的损失。因此，在火灾初期及时发出预警，加强对火势的遏制，能有效减少火灾造成的损失。一般来说，在高层建筑中，应当在集中了固定消防设施的场所设置火灾预警信息控制中心，同时，该中心应与消防疏散通道相邻。当发生火灾时，即能快速高效地传播火灾信号，并促进科学的救援调度。火灾发生一般可分为四个阶段，在第一阶段形成预燃，在第二阶段形成可见烟雾燃烧，在第三阶段形成明火燃烧，在第四阶段形成火势剧烈蔓延。借助先进技术，火灾预警装置形成了较高的敏感度，基本在预燃阶段即能感应到异常辐射和烟气，并发出预警。这就意味着，在火势形成剧烈蔓延之前发出警报，消防值班室利用广播电台将疏散信号及时发出，能最大程度减少火灾造成的人员伤亡。在火势形成剧烈蔓延前，高层建筑物业管理单位组织值班人员展开对着火场地的先决处理，能为后续开展的消防救援争取更多时间，有助于将火灾及时扑灭[6]。

3.2  形成正确的防火分隔

高层建筑要遵守GB50016—2014（2018年版）《建筑设计防火规范》的相关规定，科学设计防火分区。在高层建筑内构建的防火墙以及采用的防火卷帘均需具备超过3h的耐火极限，地上部分防火分区允许的建筑面积在1000m2以下，地下室防火分区允许的建筑面积在500m2以下。当火势蔓延扩大时，能够在短时间内对初起火勢进行有效的抑制，防止火势大面积蔓延，建筑内人员即能实现安全疏散，有助于减少火灾造成的人员伤亡。上述设计能增强火灾控制的有效性。堆放、储藏在高层建筑内的各类物品具有复杂的可燃性，例如图书、纸箱、纤维纺织品等属于固体高分子易燃物；食用油、酒精、燃料油等属于可燃性化学液体；煤气、天然气、液化石油气等均属于易燃气体。当高层建筑内的火势开始蔓延后，各类固体可燃物发生燃烧，会产生过量烟气和热辐射，还可能引发爆炸、电气火花等危险[7]。对防火分隔进行合理应用，能有效遏制着火点的增加，减少消防救援阻碍，降低火灾危险系数。

3.3  利用自动灭火装置减少消防救援风险

高层建筑内配置的各类自动灭火装置，有的通过泵组管线供水灭火，有的利用填充压力泡沫灭火，有的利用干粉灭火。自动喷水灭火装置受压力喷头影响，形成较宽的雾淋作业面，此类灭火装置具有较高的灵敏性和可靠性，在火灾初期，向着火点喷射阻燃介质，能直接将火灾扑灭或者实现对火势蔓延的有效遏制。利用此类装置基本能在火灾初期实现自动灭火，即使不能将火灾彻底扑灭，也能有效遏制火势蔓延，减少火场面积。这有利于保障消防救援人员的安全。自动灭火装置配套的供水管线还能为消防救援提供直接取水点，有助于减少消防救援人员的伤亡，并增强消防救援的可行性和有效性[8]。

3.4  高效利用消防控制中心和各类通信设施

高层建筑发生火灾后，实施火灾救援时，应高效利用消防控制中心和室内设置的广播、对讲电话等通信设施。消防救援人员要利用消防控制中心迅速掌握高层建筑内部的通风条件、自动灭火设施配置、排烟系统设置、防火门和防火卷帘关闭状态等，通过自动报警系统，准确侦查火势蔓延方向和范围，利用自动喷水灭火系统发出的报警确定火灾分区和楼层情况。指挥灭火救援工作的人员要利用各类通信设施，向消防救援人员准确发布各类命令，并提醒消防救援人员各项注意事项。进入火灾现场的消防救援人员也可利用高层建筑内的通信设施向指挥部及时报告火灾扑救和人员疏散的实际情况。通常，会在高层建筑的水泵房、消防控制室内安装对讲电话插孔。

3.5  高效组织人员疏散

利用固定消防设施高效组织人员疏散可从以下三方面着手：一是启动排烟系统和正压送风系统。消防救援人员进入高层建筑火灾现场后，应将空气呼吸器戴好，对防火门进行逐层检查，确保关闭防火门，要重点检查火灾层上部各个楼层设置的防火门，确保其完全关闭，为人员疏散创设必要条件，保障排烟系统和正压送风系统充分发挥其作用。二是下达清晰明确的疏散命令。消防救援人员应快速赶到高层建筑的消防控制中心区，对应急广播进行启动，向受困人员下达清晰明确的疏散命令，指引受困人员利用安全通道快速逃生自救。通过应急广播为受困人员提供正确简短的逃生路线，实时通报各楼层火势蔓延状况，安抚受困人员的情绪，消除受困人员的恐慌心理，组织快速有序的安全疏散。三是及时将外窗开启。若高层建筑未按规定配置排烟系统和正压送风系统，消防救援人员要及时将外窗开启，有效排除建筑内部的烟气，帮助受困人员快速逃离火灾现场，但要注意开启外窗前，应先将防火门关闭。

3.6  保障不间断供水

利用固定消防设施对高层建筑火灾进行扑救，要保障不间断供水。一是要对自动喷水灭火系统进行有效应用。当高层建筑发生火灾后，如果自动喷淋灭火系统未能发挥作用，消防救援人员应通过固定消火栓实施灭火，同时迅速准确查找自动喷淋灭火系统存在的故障，快速将故障排除。如果火灾发生后，自动喷淋灭火系统正常动作，其水流指示器即会发出报警，消防救援人员可据此对火灾层进行确定，将空气呼吸器戴好之后，利用消防电梯，对火灾情况展开侦察。在必要情况下，应对消防水泵实施人工启动。消防水泵主要有两种，一种是喷淋，一种是消火栓。两类消防水泵均包括3个挡位，分别是自动挡位、手动挡位以及停止挡位。指针指向消防水泵的手动、停止挡位时，消防水泵无法自行启动。这种情况下，需手动开启消防水泵。二是要充分发挥水泵接合器的作用。当高层建筑室内配置的消火栓泵组发生损坏时，消防救援人员可利用车辆加压的方式，向消火栓管网输送水或泡沫，供应水喷淋和消火栓使用。高层建筑发生火灾后，无法正常启动其地下水泵时，消防水带的实际耐压强度对于灭火阵地的实际推进高度具有直接影响，对此，可利用高层建筑配置的消防管网，结合移动消防力量，有效提高灭火效率。高层建筑通常在首层室外设置水泵接合器。消防救援人员利用高层供水车对水加压之后向高层建筑消防管网输送，确保消火栓和水喷淋的正常使用。对超高层建筑而言，管道实际耐压强度较小，以分区给水方式实施消防供水，在使用时，需对水泵接合器的具体种类、传输水泵具体位置以及供水层数等进行区分，如果裙楼着火，可向低区喷淋接合器或者消火栓供水，如果裙楼以上着火，可向高区喷淋接合器或者消火栓供水。如果着火区域在避难层以上，应考虑水带实际耐压强度，对避难层配套的消防水泵供水进行利用的同时，将地下传输水泵开启，形成不间断的水源。如果避难层配套的消防水泵发生损坏，可将高压水带与避难层配套的水泵接合器相连接保障不间断的供水，或通过手抬机动泵对避难层配套的水箱水源进行抽吸，对避难层配套的水泵接合器进行不间断的供水。

4 结语

综上所述，引发高层建筑火灾的各类风险因素主要包括内部因素、外在因素以及人为因素。高层建筑内配套设置的固定消防设施种类主要包括火灾自动报警系统、排烟系统以及自动喷水系统。要通过在火灾初期发出预警促进安全疏散、形成正确的防火分隔、利用自动灭火装置减少消防救援风险、高效利用消防控制中心和各类通信设施、高效组织人员疏散、保障不间断供水等措施加强固定消防设施在高层建筑灭火救援中的应用。

參考文献：

[1]马海峰.固定消防设施在高层建筑火灾救援中的应用[J].工程建设与设计，2022（8）：42-44.

[2]田丰.固定消防设施在高层建筑灭火救援中的应用[J].今日消防，2022，7（3）：12-14.

[3]陈常青.建筑消防设施在高层灭火救援中的应用[J].科技创新与应用，2021，11（20）：167-169.

[4]邓毅然.固定消防设施在高层建筑灭火救援中的应用[J].消防界（电子版），2020，6（21）：88-89.

[5]张刚.固定消防设施在灭火救援中的应用探究[J].今日消防，2020，5（7）：33-34.

[6]朱德昌.建筑固定消防设施在城市综合体灭火救援中的应用[J].四川水泥，2019（1）：163-164.

[7]涂发贵，钟亚南.固定灭火设施在高层建筑灭火救援中的应用[J].河南科技，2012（4）：24.

[8]顾君.试论固定消防设施在高层供水中的应用[J].中国科技信息，2011（8）：310+312.

Application of fixed fire protection facilities in fire fighting and rescue of high-rise buildings

Bi Jianguang

（Yiyuan County Fire and Rescue Section， Shandong Zibo 256100）

Abstract： Nowadays， the number of high-rise buildings is increasing day by day， and they occupy an increasingly important position in social life. However， affected by various factors， the probability of fire in high-rise buildings is relatively high. When a fire occurs in a high-rise building， the fire department and rescue personnel should strengthen the application of fixed fire protection facilities in fire fighting and rescue， quickly and effectively extinguish the fire， and ensure the safety of personnel in high-rise buildings. Therefore， the various risk factors that cause high-rise building fires are briefly described， the types of fixed fire protection facilities set up in high-rise buildings are analyzed， and the application of fixed fire protection facilities in high-rise building fire fighting and rescue is explored， hoping to provide references for fire fighting and rescue of high-rise buildings.

Keywords： fixed fire protection facility; high-rise building; fire fighting and rescue