消防灭火技术在超高层建筑中的应用与优化

孙 东

（济南市消防救援支队，山东 济南 250000）

作为城市综合实力的体现，超高层建筑在各大城市都是极为常见的建筑形式。而作为超高层建筑火灾的主要原因，因其建筑内部空间复杂、人员密集、消防设施设备不足等原因，超高层建筑一旦发生火灾事故，往往会造成极为严重的后果。因此，分析和研究超高层建筑火灾技术，以及目前常见的一些灭火方法，对做好超高层建筑火灾预防工作以及消防安全管理工作具有重要意义。

1 超高层建筑灭火技术研究的意义

随着社会经济的不断发展，建筑工程项目日益增多，城市人口数量也在不断增加，城市土地资源日益紧缺。在这种情况下，我国逐渐加大了对高层建筑的建设力度。但是，由于高层建筑本身结构复杂、空间较大，一旦发生火灾事故，往往会造成大量人员伤亡和财产损失。因此，如何加强对超高层建筑火灾扑救技术的研究和优化，已经成为相关人员关注的重要问题。相关人员只有不断提升火灾扑救技术水平，才能更好地应对超高层建筑火灾事故，保护人民群众的生命财产安全。

2 超高层建筑灭火救援的难度

在超高层建筑发生火灾后，消防部门的灭火救援工作会受到一定程度的影响，主要原因有以下几个方面：一是超高层建筑本身的建筑结构非常复杂，其内部的各种设施也非常多，一旦发生火灾事故，救援人员很难对超高层建筑的内部结构进行详细了解，导致救援工作无法开展。二是超高层建筑结构比较复杂，如果发生火灾事故后，现场消防设施无法及时展开扑救工作，导致救援人员无法对现场情况进行了解，从而影响灭火救援工作的开展。三是超高层建筑的内部高度较高，一旦发生火灾事故后，消防人员需要长时间对超高层建筑进行扑救工作。四是消防人员需要在高空中进行灭火工作，救援过程中存在一定的安全隐患。

3 现有的超高层建筑灭火方法及其优缺点

3.1 建筑内部自动喷淋灭火系统

自动喷淋灭火系统，是由消防泵、喷头、管道、水流指示器等组成的，当发生火灾时，系统会自动启动，将水流到喷淋泵进行喷射，并且同时也会将水喷淋到灭火管网中，从而达到灭火的目的。自动喷淋灭火系统，主要适用于民用建筑、厂房等场所，但不适用于一些重要场所和仓库等场所。自动喷淋灭火系统的优点较为明显，当发生火灾时，能够在第一时间对火灾进行控制，并且能够有效防止火势蔓延，缺点是使用成本较高，但在实际应用过程中能够取得较好的灭火效果。

3.2 消火栓系统

超高层建筑内部消火栓系统，其主要包括室内消火栓系统以及室外消火栓系统。其中，室内消防给水设施应由市政给水管网直接供水，并且其供水能力应满足建筑物内灭火用水量的要求。此外，由于超高层建筑内部空间较大，为避免火灾发生后由于室内消火栓水压不足造成的灭火效果不佳，对于超高层建筑内部消火栓系统的供水要求一般为5 min 内消防水压不得低于0.2 MPa。室外消防给水设施主要包括室内室外消火栓、消防水池以及水泵接合器等。其中，室外消防给水设施应根据具体情况设置在建筑物的屋顶或者外墙上。在超高层建筑外部的道路上，也应该设置消防水泵接合器以及消防水池等。

3.3 气体灭火系统

气体灭火系统，是指以压缩气体或液化气体为灭火剂，以人工方式输送，使其在密闭空间内迅速释放或吸收到一定浓度的灭火介质，从而达到灭火效果的系统。它可以由一组独立的灭火剂储存装置、管网及管网控制装置组成，是一种由灭火剂储存装置和管网、灭火剂输送装置组成的独立封闭系统。通常情况下，气体灭火系统是采用七氟丙烷、二氧化碳和干粉等作为灭火剂的。

近年来，随着气体灭火技术的发展，出现了一些新型的灭火介质，例如液氮、液氧等，这些新型灭火介质在火灾扑救中有很多优点。比如液氮对火焰的覆盖能力强、灭火速度快；液氧具有较高的低温和抗冻能力。但是这些新型气体灭火介质在灭火时会产生一些危害，例如液氮对人体皮肤和呼吸道有很强的刺激作用；液氧具有较强的毒性和腐蚀性，会对人体造成很大危害。因此，在进行气体灭火时应根据实际情况合理选择适合的气体灭火介质。同时也要加强对新型灭火剂的研究工作，提高新型气体灭火剂的灭火效果。

3.4 泡沫灭火系统

泡沫灭火系统，也叫泡沫灭火剂，是利用发泡装置在一定压力下将水和发泡药剂混合成泡沫后，再喷射到被保护物体上进行灭火。其主要功能是利用泡沫对可燃物表面的浸润和稀释作用，来达到灭火的目的。泡沫灭火系统具有较强的灭火效果，可以快速扑灭初期火灾，在扑救高层建筑火灾中发挥着重要作用。但是泡沫灭火系统存在一定的局限性，在实际应用过程中往往需要与其他灭火系统共同使用，以达到更好的灭火效果。因此在实际应用中，需要对泡沫系统进行合理选择，选择合适的泡沫产生装置，同时根据超高层建筑火灾发生的具体情况以及建筑结构特点等因素选择合适的泡沫发泡装置，只有这样才能确保消防安全工作能够顺利开展。

3.5 干粉灭火系统

干粉灭火系统是以细水雾为介质的一种气体灭火系统，也称为干粉灭火系统，其主要由灭火剂储存装置、启动装置、喷头等组成。其灭火原理主要是利用细水雾作为介质，细水雾中的水蒸气在火灾发生时能够凝结成水滴，将细水雾与燃烧物体的表面结合，形成一层薄薄的水膜，以此来隔绝空气，达到灭火目的。另外，细水雾还可以使燃烧物体表面的温度降低，阻止火灾的蔓延。干粉灭火系统具有灭火速度快、操作简便、效果好等优点，因此在超高层建筑中得到广泛应用。但干粉灭火系统也存在一定的缺点：首先是其药剂的成本较高，其次是对建筑结构要求较高。因此在实际应用中多用于小型建筑，在超高层建筑中，干粉灭火系统主要用于扑救小型和低压电器火灾等。

3.6 高层建筑室内消火栓系统

室内消火栓系统，是指将消防水管与消火栓连接，通过供水设备向室内管网供水。当消火栓系统的工作压力小于0.10 MPa 时，应采用减压阀组减压。室内消火栓系统具有供水可靠、操作简单、控制方便等特点，但是当高层建筑高度超过100 m 时，应设置室内消火栓系统，以满足灭火需要。该系统主要由消防水泵、阀门、管道等组成。消防水泵负责向室内管网供水，通过加压装置为消防水泵提供增压动力，通过管道将水送至各个楼层的消防设施。当火灾发生时，室内消火栓系统可起到灭火作用。

3.7 火灾自动报警装置

随着科技的发展，消防系统也在不断更新，以满足现代化建筑发展的需求。尤其是城市化进程的加快，城市高层建筑数量增多，对于消防系统也提出了更高的要求。火灾自动报警系统主要包括火灾探测器、报警控制器、消防联动控制器和消防电话等部分，是一套完整的自动防火设备系统。火灾自动报警系统在高层建筑中应用较为广泛，在发生火灾时，能及时发出火灾警报，引导人们疏散和逃生。因此，高层建筑消防设计应充分考虑防火要求和安全疏散条件。

4 超高层建筑中消防灭火技术优化措施

4.1 做好消防设施设备检查

做好消防设施设备的检查，对于超高层建筑的消防安全来说，是至关重要的。因此，在对消防设施设备进行检查时，要严格按照国家相关标准，并结合实际情况，对消防设施设备进行全面、细致地检查。在检查过程中，要对消防设备的各项功能进行测试和检查，如水泵、阀门等，并按照相关要求进行维护和保养。另外，在对消防设施设备进行检查时，要按照国家相关标准对其性能进行测试，并按照国家相关标准对其使用寿命和使用期限进行测试。此外，还要定期对消防设施设备进行维护和保养工作，以保证消防设施设备正常运行，只有这样才能有效提高超高层建筑的消防安全。

4.2 正确选择和使用灭火器材

在高层建筑火灾扑救过程中，灭火器材是一项重要的消防物资，直接关系着火灾扑救工作的开展。因此，消防部门必须做好消防器材的选择工作，在满足灭火要求的基础上，减少成本。在消防器材的选择过程中，要从灭火原理、性能、用途等多方面进行考虑。同时，消防部门在选择灭火器材时，要根据实际情况来进行。例如：在使用干粉灭火器时，要根据火源性质来选择相应的灭火器；在使用泡沫灭火器时，要根据火情情况来选择相应的泡沫灭火器。另外，消防部门要合理使用自动喷淋灭火系统和水基型化学泡沫灭火系统等现代化消防设备，不断提高火灾扑救效率。

4.3 确保消防通道的畅通

超高层建筑在施工过程中，如果发生火灾事故，则会直接导致人员伤亡和财产损失，因此，需要保证消防通道的畅通。在消防通道方面，消防部门应采取相应的措施：第一，应该在每层建筑中设置安全疏散指示牌，确保消防通道的畅通；第二，应该加强对建筑内部的管理力度，一旦发现有消防通道被堵塞的现象，应当及时进行清理；第三，应该加强对建筑内部消防设施的维护和保养工作；第四，应积极开展消防宣传工作，提高人们对消防安全的认识和重视程度。同时，相关部门还应该制定相应的奖惩措施，督促管理人员认真履行职责，只有这样才能有效确保消防通道的畅通。

4.4 合理选择和使用灭火水源

消防队员在进行火灾扑救的过程中，最主要的灭火水源是消防水源。消防部门在选择和使用灭火水源时，应该充分考虑水源的质量和数量，并且在不同区域配备不同的消防水源。例如，如果建筑物周围有天然水，则需要在消防队员到达现场后，及时使用天然水源进行灭火。如果建筑周围没有天然水源，则需要使用城市自来水或市政消火栓进行灭火。同时，还需要加强对消火栓的管理工作，确保消防队员能够及时到达现场进行灭火。

4.5 科学设置固定消防设施

在超高层建筑中，为了提高火灾扑救效率，还必须科学设置固定消防设施，从而增强建筑火灾的扑救能力。在超高层建筑中，主要的固定消防设施有消火栓、自动喷水灭火系统、消防电梯、消防排烟系统等。在这些固定消防设施中，最重要的是消火栓系统。在超高层建筑中，应科学设置消火栓系统，并且确保其数量充足，确保消火栓能够正常使用。另外，还要加强对超高层建筑固定消防设施的维护和管理工作，提高固定消防设施的可靠性和稳定性。

4.6 强化应急救援队伍建设

消防部门应积极鼓励和引导社会力量参与到超高层建筑火灾扑救中来，建立一支以政府专职消防队为主，社会消防力量为辅的应急救援队伍，不断完善消防应急救援体系。同时，应建立严格的选拔机制，确保队伍成员具备必要的专业知识和技能。针对不同的应急救援任务，组织专业培训和演练，提高队员的应急处置能力和协同作战能力。建立科学合理的指挥系统，明确指挥体系、责任分工和协调机制。加强指挥员的培训，提高指挥决策的准确性和效率。并与警察、医疗、交通等部门密切配合，形成联合应对的合力。加强信息共享和沟通，提高应急救援的整体效能。此外，还应通过多种渠道和形式，加强对公众的宣传和教育，提高公众的应急意识和自救能力。组织应急演练和培训，提高公众的应急反应能力和自救自护能力。利用现代科技手段，如无人机、智能救援装备等，提高应急救援的效率和安全性。积极推动应急救援技术的研发和应用，不断提升救援水平。

5 结束语

综上所述，我国的城市发展步伐越来越快，高层建筑在城市建设中占有的比重也越来越高。因此，消防部门必须不断加强对高层建筑的消防管理工作，优化消防灭火技术的应用，提高消防灭火的效率和安全性。具体来说，首先要充分掌握高层建筑的实际情况，建立完善的火灾预防机制和应急预案体系。其次要加强对超高层建筑消防设施设备的管理与维护工作，保证其能够正常运行。最后要不断优化消防灭火技术应用的方法和手段，加强对消防灭火技术应用过程中存在问题的分析与解决。同时还要不断加强对火灾扑救人员的培训工作，提高其综合素质和专业技能水平。通过不断优化消防灭火技术在超高层建筑中的应用方法，有效提高高层建筑火灾扑救效率和安全性。