高層建筑消防安全技術研究

■ 李孟潔 西安市消防救援支隊長安區消防救援大隊

高層建筑是為解決城市用地緊張問題而產生的新建筑形式，其能在最大化利用城市垂直空間的基礎上，為人們的生產生活創造良好環境?，F階段，高層建筑在建設應用中還存在一定的消防安全問題，有必要深化建筑消防技術應用，最大限度地減少火災事故對高層建筑應用效果的影響。

一、高層建筑火災特征

（一）火勢猛烈、蔓延較快

高層建筑在應用前多進行了精裝修，建筑內飾較為豪華。這些內飾中包含了較多的可燃物，如窗簾、地毯等，所以高層建筑一旦發生火災火勢較為猛烈，且蔓延速度較快?；馂臅r，高層建筑的樓梯井、電梯井、通風井等均可能成為火勢蔓延的通路。有研究顯示，當火災剛剛發生時，其煙氣擴散的速度保持在0.31m/s，隨著火災的蔓延，火災猛烈燃燒時，煙氣水平擴散速度可達到0.5 ～0.8m/s，豎向擴散速度可達到3 ～4m/s，整體危害性較為嚴重[1]。

（二）撲救難度大

高層建筑火災撲救難度較大，一方面，高層建筑發生火災后，受樓高風大等因素的影響，火勢較為迅猛，此時消防員在高溫、濃煙下操作的難度較大。另一方面，隨著高層建筑高度的不斷增加，國內一些登高消防車輛已經難以滿足高層建筑安全疏散和火災撲救需要，而當消防員登上火災發生地點后，不僅會消耗大量的體力，而且可能存在與消防中心、水泵房聯系不便等問題，這大大增加了火災撲救工作的難度。

（三）人員疏散困難

快速完成人員疏散是火災事故處理的基本要求。但是相比低層建筑，高層建筑在發生火災后，人員疏散的難度整體較高。一是建筑本身的層數較多，垂直疏散的距離較長，增加了疏散的難度。二是高層建筑人員較多，在疏散過程中容易因慌張造成秩序混亂等問題。三是當發生火災后，煙氣等有毒有害氣體會沿著樓梯等通風井蔓延，這不僅會干擾疏散人員的視線，而且容易引起人員中毒，極大地增加了消防救援工作的難度[2]。

二、高層建筑消防安全技術

（一）消防滅火栓

作為高層建筑中最基本的滅火設備，消防滅火栓廣泛存在于每一棟高層建筑當中。在高層建筑消防安全技術應用中，針對消防滅火栓的應用應控制兩個基本要素，一是消防栓設備，二是消防人員。在消防滅火過程中，消防人員趕到火災現場后，可從墻上的消防栓箱內取下水槍和水龍帶，隨后按照距離火災10m 的安全范圍內使用火槍噴水，這樣能快速控制火勢，達到撲滅火災，減少火災危害的目的。

（二）防火分區系統

高層建筑防火分區的設計應用極為廣泛。一般在防火分區設計、施工中，工程建設人員會規范地使用具有耐火性能的建筑構件或隔火分隔物，在這些設施的作用下，能將建筑物劃分為不同的局部空間，這在阻斷火災蔓延中發揮著重要作用。一般就防火分區系統本身而言，其不僅包含防火墻、防火板、防火門；而且涉及防火卷簾、擋煙垂壁、防火發的系統使用；此外在新時期，為保證防火分區系統應用效果，人們還設計、使用了一定的火災探測裝置。在該裝置的作用下，一旦探測發現火災，則防火門、防火卷簾會自動關閉，這樣火災會被控制在局部空間之內，這為后期滅火救援工作的開展奠定了良好基礎[3]。要注意的是，防火分區系統并不能獨立完成滅火，其需要與其他滅火系統進行有效配合，以此來提升滅火救援的實際效果。

（三）自動報警系統

現階段，越來越多的高層建筑配置了火災自動報警系統，該系統不僅包含了觸發器件、火災報警裝置，而且涉及火災警報裝置和其他輔助功能裝置。在高層建筑應用中，通過自動報警系統的應用，能及早地發現并通報火災，這對于火勢的控制和火災撲滅工作開展具有積極作用。從火災自動報警系統應用過程來看，其能在煙感、溫感、紅外線等探測裝置的作用下，快速地發現火情，隨后火災信號會被傳輸到控制中心，通過控制中心聯動控制單元的應用，能觸發相應的應急照明、廣播和消防指令，引導人們快速疏散或滅火。

（四）自動噴水滅火系統

作為高層建筑中較為常用的一種固定式滅火系統，自動噴水滅火系統本身具有安全可靠的特征，同時其經濟實用優勢明顯，能有效地提升滅火的成功率?，F階段，自動噴水滅火系統已經成為高層建筑消防安全技術應用中不可獲取的組成部分。

（五）防火墻及防火門窗

防火墻和防火門窗本身可劃歸為防火分區范疇，在高層建筑應用中，防火墻和防火門窗在火災控制中起到至關重要的作用[4]。就防火墻而言，其主要是由阻燃材料制成的，當發生火災確火災出于初期階段是，通過防火墻的作用，能有效地阻斷火勢、煙氣向其他區域的蔓延，這為人員疏散和消防人員帶來爭取了時間。

高層建筑防火門窗大致可分為兩種類型，一是常閉式防火門窗，二是應急聯動關閉的常開式防火門窗。在高層建筑正常應用中，防火門窗具有通風、采光的作用，但是當發生火災后，通過關閉防火門窗，能實現煙氣、火勢的有效隔絕。撲滅火災后，經自動關閉的防火門窗還應手動自動重啟。

（六）消防排煙

高層建筑發生火災后，煙氣對于建筑內部的人員具有較大傷害，即當人員疏散距離較長時，較多的煙氣容易使得人們出現中毒問題。對此在新時期，幾乎所有的高層建筑都設計了一定的消防排煙系統?，F階段，與中央空調系統相結合已經成為消防排煙系統應用的重要趨勢，發生火災后，一旦排煙系統的傳感器感應到煙氣產生，則會將相應的探測信號傳輸到控制中心，然后控制中央空調開始作業，完成煙氣的吸收排除，這樣能有效地降低空氣中有害氣體的濃度，減少了火災逃生人員因為吸入過度有毒煙氣造成窒息的可能。但要注意的是，在這種應用模式下，需要在中央空調上安裝防火閥，這樣當火勢較大，火災溫度超過70℃后，中央空調會自主關閉，這樣能避免有毒煙氣通過空調管道蔓延到建筑各處。

（七）消防供電

要進一步提升消防安全技術應用效果，還應重視消防供電系統的有效控制。在消防供電系統應用中，供電電源的選擇應用對于建筑火災控制效果和人員疏散效率具有較大影響。一般在消防供電系統設計應用中，要求設置雙回路電源，并且應配置一定的備用電源，這樣當主電源短路時，備用電源就會馬上啟動，這為高層建筑照明、排風等單元的用電提供更有效支撐。另外在高層建筑消防供電中，還應注重專用消防電纜的設計應用。為有效保證后再情況下高層建筑供電的穩定性，在電纜使用中應選擇耐火的低碳無鹵型電纜，同時在電纜鋪設過程中，要求電纜與墻壁的間隙保持在0.5m 以上[5]。

三、高層建筑消防安全問題

（一）消防安全設計問題

規范開展消防安全設計，能為高層建筑消防救援工作開展提供有效指導?，F階段，高層建筑在消防安全設計中存在一定的缺陷。一方面，在設計初期階段，有部分設計人員未能嚴格按照GB 50016-2014 規范的要求開展防火設計，這使得高層建筑防火設計不夠標準。另一方面，在傳統設計中，一些設計師還將高層建筑設計的重點放在了建筑功能與美觀性層面，對于高層建筑消防安全防火設計考慮不足，這使得在發生火災后，建筑整體的消防能力不足，影響了火災控制效果。此外高層建筑消防安全設計中還存在一定的細節設計問題，如在的疏散口或疏散通道設計中，經常會出現疏散口過小導致火災疏散時人擠人問題等。為將火災的危害控制在最低限度，還應注重消防安全設施細節部位的有效設計。

（二）消防安全施工問題

高層建筑消防設施應用問題很大程度上來自項目施工階段?，F階段，在工程項目建設中，經常會出現項目分包等問題，一些單位雖然承包了消防施工項目，但是其具體的施工資質與能力有限，這使得項目消防施工存在一定的安全問題，給后期的火災防控造成不利影響。同時在項目施工中，容易出現施工單位未按照設計規范施工的問題，甚至一些施工單位出于自身利益考慮，會更改一些隱蔽項目的施工內容，這給項目消防設施應用留下隱患。此外，消防安全設施施工中還存在一定的偷工減料問題，加之部分監理單位未能嚴格地進行項目施工質量檢查，這使得高層建筑消防安全設施本身存在一定的質量缺陷。有必要從項目施工階段消除這些問題，提升項目消防安全設施的應用效果。

（三）消防材料應用問題

高層建筑消防安全技術應用水平受消防材料的直接影響?，F階段，在高層建筑內部裝修中，很多家庭都使用了前衛、潮流的材料和裝飾品，如地毯、木墻壁等，這些材料本身具有較強的易燃性，增加了高層建筑使用的危險性。在這些材料應用的同時，工程建設單位應注重易燃材料的防火處理?，F階段，高層建筑內部裝飾材料消防處理不夠規范，同時對于消防材料的應用不夠合理，如在日常消防安全檢查中，經常會出現一些高層建筑消防器材缺少、消防器材與防火需求不匹配等問題，極大地增加了高層消防的隱患[6]。

四、提升高層建筑消防安全技術應用水平的措施

（一）加強全面監管

為提升高層建筑消防安全技術應用水平，在高層建筑應用初期階段，就必須注重建筑使用情況的有效監管。一方面，在建筑建設階段，應實施全過程的監督管理，在此過程中，應從建筑主體結構、裝飾施工項目、消防安全設施施工等環節出發，進行具體施工內容的有效監控。而當出現消防安全設施施工質量不達標問題時，應及時地予以整改，從源頭上減少高層建筑火災問題發生。另一方面，在高層使用過程中，還應做好建筑消防設施的配置和日常檢查，如在日常檢查中，應確?；馂谋O控裝置運轉正常，同時應對消防栓、消防噴頭等設施的完好程度進行檢查，確保這些設施能在火災發生后充分發揮滅火救援職能。此外在建筑使用中，還應做好火災的易發區域的定點監控，同時加強居民用火、用電管理，減少火災發生概率，確保高層應用的安全性。

（二）規范技術應用

合理使用消防安全技術是減少火災危害、提升高層建筑應用安全水平的重要舉措。新時期，建筑消防安全技術類型多樣，除消防滅火栓、防火分區系統設置外，自動報警系統、自動噴水滅火系統在高層建筑消防安全控制中得到了廣泛應用，此外防火墻及防火門窗、消防排煙、消防供電等也能起到高層建筑防火及滅火救援的作用。在這些技術應用中，應注重消防安全技術應用要點的系統把控。譬如在高層建筑消防滅火栓設置應用中，應盡可能地將其設置在高層建筑走廊或廳堂等公共的共享空間中；當消防滅火栓帶有壓力表時，要求其壓力值保持在0.15MPa ～0.2MPa，若使用干式消火栓系統，則其充水的時間不超過5min 等。此外，若高層建筑消防栓設置在室外是，則消火栓距消防水泵接合器的距離應控制在15 ～40m 左右等。通過這些細節要素的控制，能有效提升高層建筑消防安全技術應用水平，保證高層建筑火災防護效果，優化建筑的整體使用效果。

（三）強化設施管理

高層建筑在施工竣工后，必須對建筑的消防設施及消防功能進行嚴格、全面的檢驗，只有達到檢驗要求，才能使高層建筑投入使用。其一，在高層建筑竣工驗收時，要求住建部門也需結合相關的消防設計標準和要求，逐項核對、檢驗高層建筑的消防設施、器材進行檢查，確保其功能完整性，能有效滿足火災救援需要。其二，在高層建筑消防設施監督檢查和安全管理時，應對項目設計圖、施工圖和竣工圖進行復查核對，并且對大廈的各種消防設施進行逐一檢查，找出可能存 在的功能性、結構性問題。當檢查出消防設施存在隱患和問題時，應及時地進行糾正處理，避免影響消防設施的使用效果[7]。

（四）提升人員素質

為進一步提升高層建筑消防安全技術應用水平，不論是在消防安全設施建設還是在建筑使用中，均有通過多種手段，提升人們的安全意識，最大限度地降低火災發生概率。在高層建筑施工中，應積極開展建筑消防實施宣傳教育工作，并對項目參建人員進行有效培訓，確保設計人員和施工人員能明白高層建筑消防安全的重要性。在項目參見人員具體教育方式層面，除專家定期上課、講解，通過視頻、圖片及現場模擬進行講解等方式外，還應注重參見人員的集中培訓，并鼓勵項目建設人員參與相應的考試，提升所有人的防火理念和消防安全施工質量控制意識。另外，在建筑使用中，應做好建筑用戶人員的安全管理，要求用戶具有較高的火災防范意識，同時具備一定的自救能力。

五、結語

規范地使用消防安全技術能有效減少火災對高層建筑本身及住戶的影響。新時期，人們只有充分認識到高層建筑火災特征，強化消防安全技術應用，并在實際應用中控制相關技術的應用問題，這樣才能有效提升消防安全技術應用水平，降低火災危害性，繼而提升高層建筑應用的安全性，促進社會的和諧、穩定發展。