張宏，楊曉丹

（1.佛山市消防救援支隊，廣東 佛山 528300；2.廣東勘設(shè)建筑技術(shù)服務(wù)中心，廣州 510000）

1 引言

城市進程的加快推動了高層建筑建設(shè)數(shù)量的增多。不同時代對建筑具有不同要求，包括建設(shè)標準、安全標準等。在時代發(fā)展、科技發(fā)展背景下，建筑防火標準要求應(yīng)隨之提高，進一步提升高層建筑的消防等級，不斷引入新技術(shù)和智能設(shè)備，以此保障人們的生活便利及安全。高層建筑本身的特殊性導(dǎo)致消防安全問題日益突出，做好高層建筑消防工作迫在眉睫。

2 高層建筑火災(zāi)特性

2.1 容易形成立體式火災(zāi)

相關(guān)科研調(diào)查顯示，在高層建筑火災(zāi)發(fā)生時，由于內(nèi)部溫度過高出現(xiàn)熱對流現(xiàn)象，此時建筑水平方向的煙氣擴散速度在0.5～3.0 m/s，建筑樓梯間或豎向管井等位置煙氣擴散速度更快，最高可達到4 m/s。由此可見，對于一幢高約100 m 的建筑物，在沒有任何阻擋和控制的前提下，煙氣擴散到頂部一般僅需要30 s 左右。大部分高層建筑內(nèi)部豎井管道等較多，水平方向上有電線管道、排風管道等，管道貫通建筑內(nèi)部的各個房間，使得整個高層建筑相互貫通，給火勢和煙氣的迅速蔓延創(chuàng)造了條件。此外，高層建筑裝飾裝修施工中會運用很多的可燃裝修材料，出現(xiàn)火災(zāi)時會導(dǎo)致火勢迅速蔓延，最終形成立體式火災(zāi)，從而造成十分嚴重的損失和后果。

2.2 建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜

高層建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，層數(shù)高、功能多、人員密集、垂直方向上人員疏散距離遠，加之火災(zāi)事故發(fā)生時容易造成恐慌，火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣也會對人員視覺和呼吸系統(tǒng)造成影響，導(dǎo)致人員疏散中很容易出現(xiàn)踩踏事故，提高事故傷亡概率。加拿大一項關(guān)于人員疏散的科學實驗中，設(shè)定高層建筑中每一樓層固定容納200 人，沿著1.1 m 寬的樓梯進行人員疏散，結(jié)果顯示：11 層高的建筑中，全部人員疏散需要的6.5 min，50 層高的建筑中，全部人員疏散則需要近130 min?？梢姼邔咏ㄖS著層高的逐漸增加，人員疏散時長增加，而且受火勢迅速蔓延和煙霧的影響，人員疏散難度勢必大大提升。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)耐火性不夠

傳統(tǒng)的建筑施工建設(shè)中普遍使用混凝土材料，但是對于高層建筑而言，混凝土材料不足以支撐高強度的負載，所以，通常使用鋼結(jié)構(gòu)開展高層建筑施工。雖然鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)輕，可以承載較高的負載，但是，在防火性能方面表現(xiàn)出劣勢。通常情況下，普通的建筑鋼材在600 ℃的條件下，會出現(xiàn)變形扭曲的問題，自身承載力大大降低，所以，鋼結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)中極易出現(xiàn)坍塌問題，進而造成更加嚴重的事故。為了提升鋼結(jié)構(gòu)的耐火性，一般在開展前期建設(shè)和安裝時，會在結(jié)構(gòu)外表面涂抹1 層防火涂料，但是，這些涂料具有一定的耐火時限，通常在2～3 h，所以，還是很難從根本上解決火災(zāi)隱患。

3 高層建筑中主要的消防隱患

3.1 消防設(shè)施完好率較低

從我國近幾年的建筑火災(zāi)事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高層公共建筑的火災(zāi)發(fā)生概率要高于普通的高層住宅建筑。而由于高層住宅建筑火災(zāi)危險性低且防火分隔效果顯著，所以，相關(guān)部門對于高層住宅建筑中防火監(jiān)督存在缺乏重視的問題。部分住宅小區(qū)在驗收后的多年時間里基本沒有開展消防救援檢查工作，這就直接造成了當前高層住宅建筑中消防設(shè)施完好率較低的情況，埋下了嚴重的消防安全隱患。一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。其中，很多建筑內(nèi)消防聯(lián)動控制裝置長久失修，設(shè)備已經(jīng)失效，在應(yīng)對火災(zāi)事故時無法發(fā)揮作用效果。由于高層建筑自身性質(zhì)的影響，在發(fā)生火災(zāi)時滅火和救援難度較大，所以，起到應(yīng)對火災(zāi)事故的通常都是消防基礎(chǔ)設(shè)施，而這些設(shè)施一旦完好率較低，就會影響滅火和救援工作的開展，進而造成嚴重的事故后果。

3.2 消防通道堵塞

當前人們生活品質(zhì)得到了充分改善，私家車保有量逐年遞增。但是，建筑內(nèi)停車位的數(shù)量卻受到土地資源緊張的限制，特別是一些年頭較長的住宅小區(qū)，內(nèi)部停車位更是有限，而且道路極為狹窄，所以，很多私家車都停放在小區(qū)消防通道內(nèi)，造成消防通道堵塞的問題，在發(fā)生火災(zāi)事故時難以開展快速有效的滅火和救援工作，最終加重火災(zāi)事故的損失和人員傷亡。據(jù)調(diào)查顯示，截至2020 年年底，我國因為消防通道堵塞延緩火災(zāi)救援，造成重大損失的事故不在少數(shù)，受到社會各界人士的高度重視。

3.3 可燃物種類繁多

當前城市交通堵塞問題愈發(fā)嚴重，人們?yōu)榱颂嵘鲂械谋憷?，大都選擇電動自行車代替私家車，雖然出行問題得到改善，但是，車輛停放和充電卻成為一大難題。作為可燃物的1種，電動自行車經(jīng)常被停放在小區(qū)樓梯口，當發(fā)生火災(zāi)時不僅造成疏散通道的堵塞，而且車輛構(gòu)成部件復(fù)雜，包括塑料、橡膠、泡沫等，燃燒時會產(chǎn)生大量的毒煙，再次為人員疏散增加了難度。

4 高層建筑消防隱患問題的成因

4.1 消防安全意識匱乏

高層建筑人員密集，居民在安全意識、法律意識、受教育程度方面存在明顯差異，一些住戶消防安全意識匱乏，不了解在電梯間堆放雜物、可燃物等的危害性和后果，更有甚者為方便給電動車充電，會私拉電線，埋下嚴重的消防隱患。

4.2 防火監(jiān)督不到位

在高層建筑消防安全管理中，為了降低火災(zāi)事故出現(xiàn)的概率，同時提升事故應(yīng)對效果，通常會定期開展防火監(jiān)督檢查工作。但就實際而言，很多防火監(jiān)督檢查人員消防業(yè)務(wù)能力有待提升，在開展防火監(jiān)督中難以有效履行職責，導(dǎo)致實際監(jiān)督檢查效果不佳。此外，區(qū)域公安派出所有義務(wù)對居委會和物業(yè)公司履行消防安全職責進行檢查，但是，實際當中由于自身工作繁忙等各種因素影響，無法為當?shù)叵罊C構(gòu)分擔壓力，影響防火監(jiān)督檢查工作的順利開展。

5 高層建筑防火監(jiān)督策略研究

5.1 健全消防安全監(jiān)督體系

首先，相應(yīng)消防領(lǐng)導(dǎo)部門要明確自身的職責所在，以確保消防安全為出發(fā)點，結(jié)合健全的消防安全監(jiān)督體系，全面提升高層建筑消防質(zhì)量和監(jiān)督效果。在實際開展防火監(jiān)督中，要明確人員各自職責，對于積極性較高、執(zhí)行能力強的監(jiān)督人員，可以適當給予表彰和一定的物質(zhì)獎勵，樹立良好榜樣，全面提升建筑防火監(jiān)督質(zhì)量。此外，結(jié)合消防安全監(jiān)督體系規(guī)范要求，開展定期的高層建筑防火監(jiān)督和檢查工作，對建筑內(nèi)部消防設(shè)施是否滿足規(guī)范要求進行明確，評估建筑防火等級和標準，針對存在的不足督促進行改善和優(yōu)化，提升防火等級規(guī)范，降低事故出現(xiàn)的概率。最后，構(gòu)建全壽命周期的消防安全管理體系。消防安全和防火監(jiān)督存在于高層建筑施工建設(shè)的各個階段，為了提升消防安全水平，需要將全壽命周期管理理念融入防火監(jiān)督中來，即規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段以及驗收階段等，通過對各個階段負責監(jiān)管的不同職能部門聯(lián)合協(xié)作，共同開展消防安全管理和防火監(jiān)督，以此全面提升高層建筑的安全系數(shù)，如圖1 所示。

圖1 全壽命周期防火監(jiān)督體系

5.2 對高層建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化

為了進一步提升高層建筑防火監(jiān)督能力，在開展建設(shè)和施工階段，要合理對建筑整體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。對于整體建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，除了要考慮傳統(tǒng)的使用要求外，還需要滿足標準的防火和救援規(guī)范。通過合理地開展結(jié)構(gòu)布局和優(yōu)化，首先，在內(nèi)部空間設(shè)計中，合理設(shè)計建筑排煙通道，一般需要將其直接與總排煙管道相連，這樣在發(fā)生火災(zāi)事故時可以快速排出濃煙，為人員的緊急疏散創(chuàng)造條件。其次，內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計中還要考慮人員通道設(shè)計的合理性，具體讓建筑內(nèi)人員疏散流量與對應(yīng)的空間距離參數(shù)相吻合，為火災(zāi)發(fā)生時人員快速安全撤離奠定基礎(chǔ)，有條件的可以利用軟件模擬，然后進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。最后，高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中還需要注重高性能材料的應(yīng)用，通過使用無毒無害、可燃點高的復(fù)合型材料，一方面減緩火災(zāi)發(fā)生時火勢蔓延速度，另一方面也避免有毒有害濃煙對人員安全構(gòu)成威脅。

5.3 設(shè)置防火避難所

高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故時，人員的撤離和救援十分困難。為了降低火勢和濃煙對高層居民造成的影響，可以高度在小于100 m 的高層建筑內(nèi)部增設(shè)臨時安全避難所，為人員的安全提供保障。一般而言，防火避難所要設(shè)置在防煙分區(qū)附近及靠外墻位置，并且為了消防云梯盡快達到火災(zāi)現(xiàn)場，基于城市消防站中54 m 消防登高車較為普遍，避難所要控制在15 層以下的位置。

5.4 強化消防設(shè)備維護管理

在高層建筑防火監(jiān)督中，消防設(shè)備維護管理十分重要，是消防監(jiān)督檢查工作的重點。消防設(shè)施設(shè)備定期要進行檢測，有條件的應(yīng)當聘請有資質(zhì)的檢測公司進行檢測。首先，在實際開展監(jiān)督檢查中，對消防設(shè)備和設(shè)施的安全性能要進行合理檢查，不符合要求的需要及時更換。通常高層建筑中消防設(shè)備和設(shè)施很少會用到，所以日常維護管理會過于形式化，實際出現(xiàn)火災(zāi)事故時，很可能因為設(shè)備性能問題而造成嚴重損失。其次，負責消防管理的部門要定期組織人員開展高層建筑防火監(jiān)督檢查工作，對其中存在的消防隱患問題進行逐一解決，并通過健全內(nèi)部管理機制，明確防火監(jiān)督檢查人員的職責，從而確保監(jiān)督檢查落到實處。

5.5 新型防火技術(shù)和設(shè)備運用

以往的建筑防火監(jiān)督和管理中，室內(nèi)消防栓是人員主動操作進行撲滅初起火災(zāi)最多的消防設(shè)備。該設(shè)備憑借自身的靈活性，在控制火勢蔓延中發(fā)揮著重要作用。高層火災(zāi)自動報警系統(tǒng)一般包括以下幾部分，即探測報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)、可燃氣體探測報警系統(tǒng)以及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等。當前高層建筑中普遍采用的是環(huán)形回路組網(wǎng)設(shè)計，同時，為了防止系統(tǒng)局部線路故障對整體監(jiān)測結(jié)果造成干擾，智能化報警系統(tǒng)總線上通常需要安裝短路隔離器，以便于在線路故障情況下仍然可以接收感溫探測器和感煙探測器發(fā)出的信號。與此同時，智能化火災(zāi)自動報警系統(tǒng)還可以接收濕式報警閥、水流指示器等信號，對于消防水池、消防水泵、水箱水位等運行狀況也可以進行實時動態(tài)監(jiān)測，為高層防火監(jiān)督提供強有力保障。

6 結(jié)語

綜上所述，高層建筑雖然功能眾多，但相應(yīng)的消防安全隱患也并不少，一旦控制和管理不到位，會引發(fā)嚴重的火災(zāi)事故，給居民人身即財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴重威脅。而通過開展高層建筑防火監(jiān)督工作，可以及時發(fā)現(xiàn)建筑內(nèi)部存在的消防安全隱患，并且結(jié)合相應(yīng)的監(jiān)督和控制對策，將隱患進行消除，降低火災(zāi)事故發(fā)生的概率，同時也顯著提升高層建筑的安全性和可靠性。