高层建筑火灾成因及预防对策

●杨宝宽

(定西市消防支队，甘肃定西 743000)

(本栏责任编辑、校对 陈 华 李 蕾)

近年来，伴随着城市建筑日益趋向大型化、高层化、复杂化，这些建筑高度高、规模大、可燃物多、人员密集、功能复杂、疏散困难，一旦发生火灾，火势蔓延迅速，人员疏散和扑救难度极大，极易造成群死群伤和重大财产损失，与地下建筑、石油化工火灾扑救并称为目前世界上消防界公认的三大难题。因此，分析高层建筑火灾成因，探索符合地区实际的高层建筑消防安全管理的有效途径和方式，制定科学合理的预防措施，对于避免火灾造成重大人员伤亡和经济损失具有重要意义。

一、高层建筑火灾成因分析

(一)历史欠账多，隐患整治困难

由于各方面原因，部分高层建筑历史欠账较多。诸如消防车道、防火间距、楼梯间形式等不符合现行规范问题较为广泛，特别是20世纪90年代修建并通过消防验收的高层建筑大多存在此类问题。另外，还有一批相当数量的高层建筑已投入使用多年但至今尚未通过消防验收，其室外和室内消防设施均未完工或不能正常使用，存在较大的隐患。

(二)多产权单位众多，火灾隐患整改难度大

有些高层建筑分属不同的产权单位，各单位各自为政，未委托统一的管理单位进行管理，造成诸如消防通道不畅通，消防设施设备缺失等火灾隐患。由于建筑内业主众多，有的大楼甚至有数百名业主，整改经费难以落实，造成火灾隐患整改难度大。

(三)高层建筑设计上存在的缺陷

建设单位片面地根据满足自身需要和人为设想要求设计建筑布局，相当一部分高层建筑设计未经消防审核、验收就开工建设并投入使用。一些单位存在有未设火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，疏散楼梯间设置形式不符合要求等问题，这些问题在形成后就成了极难整改的固疾，成为重大火灾隐患。

(四)消防审核把关难

建设工程消防设计审核，目的是消除建筑物存在的先天性隐患。而在一些地区，“三边工程”较为普遍，建设单位为节省投资，在施工过程中，边设计边施工、边施工边报审，审核未通过，工程已经建了一大半，造成建筑消防安全隐患。

(五)消防工程质量不高

一些高层建筑的施工方资质较低，人员流动性大，业务水平低，特别是建筑消防工程的施工，一些中标单位挂靠消防资质，而施工仍然是原班人马，造成工程施工质量粗劣。有些施工队伍为了赚取利润，暗地更改图纸，在施工中偷工减料，影响建筑耐火性能，以劣质次品充当合格消防产品，给工程带来重大火灾隐患。

(六)高层建筑消防管理难

现代高层建筑内各种消防设施品种齐全，设有自动报警、自动喷淋、防排烟、消火栓和防火卷帘操作系统，有的还有气体灭火、雨淋、水幕和自动闭门装置系统，然而建筑内的消防管理人员缺乏基本的消防安全知识，不会检测、操作和定期维护各类消防设施，又因为领导消防安全意识淡薄，在建筑的使用上各自为政，造成安全门封闭，疏散楼梯堵死，消防问题互相推诿等疑难问题。

二、高层建筑火灾特点

(一)火势迅猛，蔓延途径多，易产生烟囱效应

高层工业和民用建筑内部的陈设和装修材料大多是可燃易燃物品，储存、使用的可燃物资多，如果高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道等设计不符合要求，一旦发生火灾，它们将像一座座高耸的烟囱，促使烟气流动加快，建筑高度越高，烟囱效应越强烈。根据火灾时的温度高低和燃烧速度对烟的流速进行测试，在火灾初期，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.5m·s－1;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3～4m·s－1。对于一座百米高层建筑物，烟气在无阻挡的情况下，只需30s左右，烟气就能由竖向管井扩散到顶层，在很短时间内，整座大楼就可能形成一片火海。

(二)人员疏散困难，伤亡严重

发生火灾后，由于垂直疏散距离远，人员集中，疏散设施少，普通电梯不能作为安全疏散用，而且人的疏散又与烟火蔓延的方向相反。据测试，人在烟雾中能见度约为30m，加之火场烟雾浓度增大，受燃烧物体背景和烟雾种类的影响，在短时间内很难安全疏散，多数人员由于吸入有毒气体而致死。

(三)火灾扑救难度大

高层建筑物内部一旦发生火灾，扑救难度极大，尤其是建筑群，主体建筑连接的附属建筑将其包裹在中央，消防车不易接近，消防队员攀登困难。灭火用水量大，有时需要达到80～120L·s－1。受消防登高设备及玻璃幕墙限制和风向风力的影响，难以实施破拆玻璃窗进行自然排烟，降低扑救效率，贻误灭火战机。

(四)构造功能复杂，火灾隐患突出

综合性的高层建筑，设有供电设备、厨房设备、暖通设备、给排水设备、环保设备和交通输送设备，设置的空调风管、排烟排气管道、电缆管道、吊顶等纵横交错，是火灾时烟气火势发展扩大的重要理由，因为这些管道内未设排烟防火阀，或由于油垢尘埃的影响有时失效不能动作。火灾时，大量的烟光从燃烧层窗口喷出，在窗外风力的作用下，烤裂上层玻璃窗，并引起上层室内的可燃物燃烧。如此层层蔓延，易形成立体火灾，尤其玻璃幕墙建筑这种危险性更大。一些建筑在装修过程中，采用的可燃性有机材料和复合材料，化工品用量极大，一旦着火，燃烧猛烈，分解产生大量的有毒气体和烟尘及水蒸气。据统计，建筑火灾中80%的人员为烟气中毒窒息而死，严重影响了建筑物内人员安全疏散和火灾扑救，为火灾的发展扩大创造了条件。

三、高层建筑防火对策

(一)总平面布置

在高层建筑总平面设计中，必须服从城市总体规划。根据建筑物的使用性质、火灾危险性、地形地势、建筑物的耐火等级和建筑物所在地区常年主要的风向等因素进行合理布局，确定位置，严格执行现行国家消防技术规范。对于高层民用建筑，还要根据建筑物本身的使用性质和高层建筑的类别来选择和确定其耐火等级。

(二)划分防火防烟分区，合理设置防火分隔

划分防火分区，其作用和目的就是一旦某一区域起火，通过防火分隔物将火灾控制在局部区域内，阻止火灾在水平和垂直方向的蔓延。对于高层建筑，需要设置挡烟设施(挡烟垂壁、挡烟梁、隔墙)划分防火防烟分区，将烟气控制在一定范围内，以便用排烟设施将其排出，保证人员安全疏散，便于消防扑救工作顺利进行。

(三)采取安全疏散措施

高层建筑设计和施工中，必须采取安全疏散措施，确定安全出口数量、宽度，楼梯型式，确定疏散距离，设置避难层、应急照明和疏散指示标志等。鉴于高层建筑垂直安全疏散楼梯极其有限，应设置消防电梯，消防电梯的设置应符合消防技术规范的有关要求。疏散走道应力求短捷，便于形成双向疏散。

(四)室内装修防火

根据建筑物的使用性质、规模，对建筑物的不同装修部位，采用相应燃烧性能的装修材料并且积极选用不燃烧材料和难燃烧材料，做到安全适用、技术先进、经济合理。高层建筑室内墙面，隔断，地面应采用B1级材料，室内顶棚必须采用A级材料，局部造型装修需要，可采用B2级材料;安全疏散通道，楼梯间及其前室，避难区(间)等生命通道，其墙面吊顶，地面均应采用A级材料装修。

(五)通风、空调系统防火和建筑防排烟措施

防排烟设施与安全疏散和消防扑救关系密切，它能为消防扑救创造有利条件，同时可以控制火势蔓延扩大，因此在高层建筑设计时必须设计有效的防排烟设施。从确保安全疏散角度来讲，在防烟楼梯间及其前室，避难间(区)应采用正压送风，在疏散走道采取机械排烟方式。对消防电梯井及其前室应采取正压送风，防止烟气侵入。

(六)工业建筑防爆

对于有爆炸危险的工厂、仓库，为了防止爆炸事故的发生，减少爆炸事故造成的损失，要从建筑平面与空间布置、建筑结构和建筑设备等方面采取防火防爆的措施，以避免发生爆炸或爆炸后尽可能地减少人员伤亡和财产损失。

(七)设置必要的建筑消防设施

根据国家建设工程消防技术标准要求，高层民用建筑内，按照建筑物的使用性质、防护区的有关条件以及建筑物的规模、建筑高度、火灾危险等级确定设置必要的消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统和火灾自动报警系统等，达到早期发现，及时扑灭和自防自救的目的，将其消灭在火灾初期阶段。

在软件方面，要加强设计、审核、施工、执法等方面的管理工作。进一步强化“谁设计，谁负责”，确定设计人员对所设计工程的终身负责制;加强建审人员的业务理论水平培训与政治思想教育，保持建审人员的相对稳定，向职业化发展。对消防施工图纸，须经具备相应资质的消防工程师签字方可生效;实行施工人员资质证和消防工程施工监理制。高层建筑消防工程施工，必须由具有相应消防专业资质队伍承接，建立消防工程施工监理制，监督施工质量和解决施工过程中和隐蔽工程的一些实际问题;提高维修保养资质企业的业务水平与人员素质和社会服务的能力。落实消防设施日常管理制度，确立专人管理维护，巡视检查，定期运转机制;加强建筑执法，认真查处建筑消防安全违法行为。从根本上提高消防权威性，更好地防止和减少建筑火灾隐患，提高建筑抗御火灾的能力。

[1]GB50045－95，高层民用建筑设计防火规范[S].

[2]李引擎.建筑防火工程[M].北京:化学工业出版社，2004.

[3]王学谦.建筑防火安全技术[M].北京:化学工业出版社，2006.

[4]张建峰.建筑电气火灾的原因分析与监理对策[J].建设监理，2006，(1):72 －73.

[5]刘城.高层建筑的防火安全对策[J].沈阳航空工业学院学报，2005，(6):184 －186.