高层建筑消防安全技术研究

高层建筑消防安全技术研究

江豪世

中交一航局第二工程有限公司 山东，青岛 266071

摘要：随着我国城镇化进程的加速，高层建筑的数量与规模都在以不同的速度增加，其自身的防火安全问题也日益受到重视。对高层建筑的火灾安全技术进行了分析，掌握了它在火灾安全方面所面临的实际问题，可以帮助高层建筑对现行的防火安全战略进行合理的调整，使消防安全工作得到更好的实施，使居民的生命和财产得到切实的保护。

关键词：高层建筑；消防安全；技术措施

引言：近几年来，由于我国经济建设的迅猛发展，城市的规模越来越大，许多原本属于大城市的高楼开始出现在中小城市，成为了城市的标志性建筑。然而，由于高层建筑人员多、功能多，一旦发生火灾事故，其蔓延速度极快，人员难以撤离，灭火救援效果不佳，再加上一些施工企业对自身的管理不善，使得高层建筑的消防安全问题日益突出，消防工作也面临着严峻的挑战。本文从工作实践出发，对我国高层建筑消防安全状况进行了简单的论述，并就如何加强对高层建筑火灾安全的管理进行了探讨。

1高层建筑火灾成因分析

首先，就是人的问题。在平时的生活、工作中，由于个人的疏忽而造成了火灾事故。例如，由于没有及时扑灭烟头、焊工的过失和人为的纵火。其次是可燃物的燃烧问题。因为高层建筑里面有很多可燃物质，所以一旦被加热到了燃点，就会立刻开始燃烧，比如说像煤炭之类的东西，当它的温度升高到一个临界值时，它就会生成可燃气体，当它处于一个密闭的空间，再一次受到高温的影响，它就更有可能发生爆燃，这就是引发火灾的一个重要原因。又是易燃液体的燃烧。在高层建筑里面，可能存在着易燃液体，一旦这些易燃液体泄漏之后，它们就会扩散到空气中，当它们的浓度达到了可以燃烧的程度，就很容易引起火灾。三是电与煤气的意外。一般来说，高楼大厦里面都有很多的电力设备，这些线路错综复杂，如果长期使用的话，很容易造成安全问题。举个例子，电器设备的绝缘层被破坏了，一旦短路就更容易引起火灾；此外，当电器设备的接地设备失效时，也容易引起火灾。

2高层建筑的火灾危险性

2.1火势蔓延快

高层建筑的人数比较多，各个房间的装饰风格都会因其具体的功能需要和居住者的个人美学需要而有所不同。在建筑中所用的很多装饰材料都是易燃的，一旦着火就容易着火，而且很多化学原料都是碳氢化合物，在火灾发生过程中，会产生大量的烟雾、有毒气体，这些烟雾严重威胁到室内人员及消防队员的生命安全，严重影响了消防工作的开展。在高层建筑中，楼梯井、电梯井和风道等多个相似的建筑物，若防火措施不到位，在火灾中将出现“烟囱效应”，且这种现象随建筑物的高度增大而加剧。相关资料显示，火灾初期，竖井、楼梯井等竖井内烟气扩散速度可达0.3 m/s，而竖井、楼梯井等竖井内烟气扩散速度是水平方向的数十倍，火蔓延速度极快。当火灾发生时，火焰会通过窗户向外喷射，而在自然风的影响下，上层的窗户会因为长期的高温而破碎，从而导致火焰向高层区域扩散，沿建筑物外墙极易引发立体火灾，因此，在玻璃幕墙的建筑物中，这样的危险性更高。高层建筑内有大量的管线，这些管线相互交错，是火灾蔓延的主要途径。

2.2高层建筑火灾隐患较多，钢结构建筑容易坍塌

在高层建筑中，存在着很多的消防隐患，特别是对于那些综合性的高层建筑，涉及的单位和人员很多，管理难度也很大，并且在平时的使用中，用电量很大，配电线路也很多，所以消防风险也就更大了。同时，目前很多高层建筑都在使用高强度轻抗震的钢材，但是钢材的抗火能力不强，在火灾中易损坏，造成房屋倒塌。

2.3扑救困难

消防云梯车是消防员在发生火灾时的主要灭火设备，但是由于其高度受限，无法与城市的高楼相比较，因此在扑救高层火灾时，不可避免地会出现力不从心的情况。此外，由于现代都市的土地资源有限，高层建筑物周边通常没有足够的空间来进行消防救援，因此，当高层建筑物发生火灾时，室外灭火的效率就会受到限制。在高层建筑中，消防自救是一种非常重要的灭火手段，但是大部分的高层建筑，其防火设施并不完备。消防云梯主要是用来灭火50米以下的楼层，50米以上的消防云梯车辆很难达到实际的使用要求，消防员们必须从消防升降机进入大楼内进行灭火，当升降机发生故障时，从室内的楼梯上负重登高，会对消防员的体力造成很大的负担，而且楼梯间的疏散人流也会影响到消防员的登高速度；消防用水量很大，在大楼断电的时候，消防泵就不能工作，给水的供应就变得很难了。如果用水带直接给水，那么它的高度就很难达到要求，而且，水带在高处铺设的时候，很可能会损坏，也不利于灭火和供水。高层建筑火灾后，为防止烟雾积聚在建筑物内，对消防人员和公众的安全造成威胁，必须进行排烟。由于消防登高设备、玻璃幕墙、风向等因素的制约，难以实现对玻璃幕墙的有效破拆和排烟，同时受室内外温差、室外风压等因素的影响，使其排烟效果不理想，严重制约了灭火工作的进行。

2.4人群疏散困难

现在的城市里，高楼一般都是10层以上，楼层多，人数也多，在发生火灾的时候，为了确保人员的安全，不能乘坐电梯。也就是说，所有的人员都要通过安全出口离开，这样的话，垂直方向的疏散路程就会变得很长，而且还会消耗大量的时间。当火灾发生的时候，由于各个竖井的烟囱效应，火焰会迅速地蔓延开来，这会让人员的撤离变得更加困难，而且当烟雾扩散到楼道里的时候，人们的撤离速度也会受到影响。高层建筑中人数众多，在紧急出口聚集的人群很容易发生踩踏事故，给人员的撤离工作造成了很大的难度。

3关于高层建筑消防安全技术的分析

3.1结合多种疏散策略

考虑到高层建筑本身的特点，采用单一的疏散方法已经很难在不同的楼层内实现人员的安全疏散。所以，在进行高层建筑防火时，可以根据具体的情况，采取不同的逃生策略。举个例子来说，在上面提到的一栋高楼里面，如果有一层楼发生了火灾，那么在这一层楼里面的所有人都会第一时间报警，然后通过专门的防火安全楼梯将所有人都疏散到了外面的安全地带。这个时候，大楼里面的监控设备和报警设备会对火势进行重新的监控和分析，并且根据这些信息来判定火势的危险程度，然后将判定的结果直接传送到大楼的消防管理中心。在受灾严重的情况下，需要对大楼里所有的人进行疏散，必须要利用大楼里的逃生楼梯和升降梯，以便于不同楼层的居民安全撤离。在这栋高楼里面，用来疏散工作人员的穿梭电梯只能停在大楼的避难层，而在上面位置的工作人员则是通过安全通道进入到避难楼层，然后乘坐穿梭电梯进行撤离。已有学者做过相关实验，发现仅利用楼梯进行火灾应急时，超过99%的人可以在火灾发生后的1.5个小时内被疏散，但仍有1%的人无法及时撤离。若配合使用，可在约76分钟内完成整栋大楼内所有人员的撤离。

3.2采用重力消防给水

本文通过对上海环球金融中心、广州大厦等高层建筑的给水系统、按照供水设施等的调查与分析，发现大部分的高层建筑都采用了串联的技术系统模式，并采用了以高位水箱为主体的按供水装置。尽管它可以在一定程度上为高层建筑物提供消防用水，协助进行火灾救援，但是因为这样的消防给水系统通常都是要设置水泵的，所以在某种程度上，消防增压设备的数目也会有所增加。而采用目前最先进的高层建筑防火安全技术，能够将火场常高压和临时高压相结合的串联重力消防给水系统应用于高层建筑，即在楼顶设置高水位消防水池，在持续火灾过程中，消防水池用于存储足够的消防用水。而且，这种新型的重力式消防供水系统独立运行，不受断电等因素的影响。该系统通过水本身的重力，将水输送到不同的消防水管中，而不需要专门的水泵，从而提高了消防用水的安全性和可靠性。

3.3安装智能消防系统

前面提到，现在最好的消防云梯和消防水枪，也只能够扑灭160米以下的火灾，如果火灾点太高或者没有足够的消防水源，就很难进行有效的灭火救援工作。所以，通过采用高层建筑的防火安全技术，一方面要保证高层建筑的各单元之间是独立的，同时还要设计建设防火墙、堵料等，以防止高层建筑发生火灾后快速产生烟囱效应，从而影响到人员的安全撤离。此外，为了提高高层建筑的防火性能，还需要在其结构单元中采用新型的防火涂料，并且在其上安装接火容器等相应的隔离设备。另外，虽然目前消防云梯车的提升难度较大，但为弥补其高度不足，还可以在高层建筑上采用超高层分布式灭火技术，比如安装脉冲水枪、自动喷水灭火系统等，并与消防监控装置进行集成，一旦发现高层建筑出现火灾，利用脉冲式灭火技术和高层分布式灭火技术及相关的灭火部件，并与消防云梯等救援方式相结合，迅速控制火势，避免事态进一步恶化。同时，在日常生活中，相关工作人员也要加强对高层建筑消防安全的审核和监督，并组建专门的检查小组，对建筑物内部的消防设备等进行定期的检查，确保建筑物的消防设施等能够直接使用，在建筑物的消防通道等部位，有没有堆放杂物，建筑物中有没有易燃、易爆物品等，从而能够有效地消除建筑物中的消防安全隐患。

4高层建筑消防管理对策

4.1明确消防安全责任

按照各自的职能，对物业管理公司、社区委员会和物业部门的消防安全责任进行了明确的划分，将物业管理公司作为高层建筑消防管理的主要责任人，对其进行全面的消防工作。在管理使用单位中，应该设立或者确定由哪一个部门来进行管理，对每日进行消防安全检查的人员和职责进行界定，并制定出消防安全管理办法，定期对消防设施进行自我检查和维护，对损坏或损坏的消防设施要及时进行修理或更换。要建立一套适当的安全管理体系，对消防日常的检查和异常情况进行详细的记录，并将其保存在消防文件中。在此基础上，制定重点防火区域，开展消防宣传及演练。对同一建筑，由两个或两个以上的单位进行管理或使用时，要明确双方的防火安全责任范围，明确相关人员，对公共的疏散通道、安全出口、建筑防火设施和防火通道等实施统一管理，不留死角。

4.2维护好建筑内部消防设施

建筑物内部的防火设备是灭火的关键，利用好了，可以及时、快速地扑灭火灾，避免人员伤亡和财产损失。针对这一点，高层建筑的管理和使用单位要对建筑物内的消防设施进行维修与维修，安排专门的人员进行管理，定期进行检查，并制定出建筑消防设施的定期维护保养制度，及时发现并解决水带断裂、管网漏水等隐患，保证消防设施完好有效，并为逃生绳、防毒面具等必备的逃生器材。

4.3增强消防安全意识

消防监管部门和建设管理单位要有针对性地开展消防知识的大宣传，尤其是自我保护方面的知识，要进行必要的疏散逃生演练，进行群众的逃生自救以及消防设备的使用。要对物业管理团队和高层住户进行消防安全培训，让他们具备基本的消防安全常识，掌握初步的灭火方法，让他们在思想上明白防火的重要性。

4.4加大消防监督检查

随着高层建筑的快速发展，居民的居住、生产、生活环境得到了很大的提高，但是由于消防监管力度不够，对其进行了疏于管理，因此，出现了不少的空白与空白，这就需要各级管理机构按照我国的消防法律法规以及有关的监督管理制度，加强对高层建筑消防工作的检查频率和力度，从严执法，保证高层建筑消防管理的常态化、规范化。在检查过程中，对发现的消防安全隐患和违法行为，采取罚款等方式，督促相关单位或部门限期整改，形成一种高压的执法态势，使其更好地发挥监督作用。

结语

总之，高层建筑因其独特的构造特征和相应的功能设置，使其发生火灾的概率大大增加，灭火工作也变得更加困难。所以，在平时的工作中，他们的物业管理部门必须严格按照有关消防管理的要求，主动做好防火工作，提高居民的消防安全意识和自我保护能力，把各类火灾隐患都消灭在萌芽状态，把火灾事故的发生及其造成的各类生命和财产损失降到最低。

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