高层建筑外墙火灾隐患分析及扑救措施探讨

马刚

摘要：通过对高层建筑常见的外墙保温材料进行分析，研究其存在的火灾隐患和特点，探索高层建筑外墙火灾的扑救措施及安全要点。

关键词：建筑外墙;保温材料;火灾隐患;扑救措施

当前，我国正处在经济快速发展期，城市建设的步伐明显加快，高层建筑物数量剧增，高层建筑的外墙保温材料及外墙设施也层出不穷，给消防安全防范和灭火救援带来了巨大的挑战。2010年11月15日上海胶州路教师公寓楼大火、2021年5月28日石家庄中华大厦火灾等案例，都在不断警示我们，现今高层建筑外墙还存在许多消防安全隐患，特别在保温材料设计、隐患排查、安全疏散、灭火救援等方面仍存在或多或少的问题。

一、常见外墙保温材料类型及测试分析

（一）常见外墙保温材料分类

常见外墙保温材料分类，按照防火等级可劃分为以下三类：

燃烧性能为A级的保温材料，如五级保温材料、岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、发泡水泥等。

燃烧性能为B1级的保温材料，如特殊处理后的挤塑聚苯板（XPS）、特殊处理后的聚氨酯（PU）酚醛、胶粒聚苯粒等。

燃烧性能为B2级的保温材料，如模塑聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯（PU）聚乙烯（PE）等。

（二）常见外墙保温材料测试分析

用气体打火机、烟头、电弧焊槽钢焊渣和电弧焊槽钢碎片四种火源，在室外环境下，分别对外墙保温板和岩棉板做引燃实验。

所用材料设备：B1级聚氨酯发泡材料有机类外墙保温板、A1级矿渣岩棉板（岩棉板主要有复合岩棉板和矿渣岩棉板两种）、气体打火机、电焊焊渣、电焊切割分离的高温槽钢碎片。

四种点火源温度：①烟头表面温度在200℃～300℃，中心温度高达700℃～800℃;②打火机外焰温度一般是280℃～500℃;③电弧温度在6000℃～8000℃左右，熔滴平均温度达到2000℃，焊渣温度约500℃;④电焊切割分离的高温槽钢，从槽钢熔融点的颜色上区分：暗红色600℃、红色900℃、橙黄色1100℃、黄色1300℃、淡黄1400℃、黄白1500℃、亮白（微黄）1600℃。

实验现象：

1.四种火源均无法引燃岩棉板。

2.烟头无法引燃外墙保温板。

3.①焊渣产生点位于外墙保温板上方两米左右距离内，焊渣滴落至外墙保温板后引起一秒左右短暂燃烧，随即熄灭;②高度超过两米焊渣滴落至外墙保温板无明火产生;③大量焊渣近距离聚集滴落于外墙保温板一处，至外墙保温板形成大量熔融物后，可持续燃烧。

4.气体打火机可以引燃外墙保温板，但打火机停止工作后，外墙保温板火焰随即熄灭，不能持续燃烧。

5.切割分离的高温槽钢碎片（呈红色与暗红色之间）掉落至外墙保温板，会迅速融化外墙保温板，立即产生明火，且形成大量保温板熔融物，外墙保温板呈持续燃烧状态。

实验结果表明：

1.矿渣岩棉板持续接触400℃以上高温物体，会碳化，但无明火产生;

2.B1级外墙保温板在接触400℃以上的高温物体时，会产生明火，但高温物体消失后，明火随即熄灭;

3.B1级外墙保温板在接触600℃以上的高温物体时，会产生明火，高温物体消失后，明火持续燃烧[1]。

二、高层建筑外墙火灾的主要特点及原因

（一）结构复杂，致灾因素多。随着城市的发展，高层建筑外墙上的广告牌、灯箱、灯带、电子屏幕等设施越来越多，建筑外墙也呈现出表面凹凸不平、错层景观外延、临近建筑互通等特点，各类设施及构件所需要的电线、支撑结构也越来越多，导致建筑外墙上的附属结构越来越复杂;建筑外墙容易受到电线短路老化、设备运行集热、电焊火星坠落、烟花爆竹燃放等因素影响，点燃外墙上可燃的保温材料或附属设施，从而引发大火[2]。

（二）蔓延速度快，初期控火难度高。由于火灾的垂直蔓延速度远远高于水平蔓延速度，且高层建筑外墙上又有大量的孔洞及可燃物质，容易形成“烟囱效应”[3]。因此，建筑外墙一旦发生火灾，短时间内就会蔓延至上层建筑的外墙，当消防人员到达现场，很难快速组织力量，完成大面积火灾的控制。

（三）容易形成立体火灾，灭火救援风险大。高层建筑外墙火灾快速向上发展的同时，也会逐步突破各个楼层的门窗、阳台和管道，导致高层建筑的内外同时燃烧，形成立体火灾。消防人员在全面燃烧的建筑内，实施内攻灭火及救援，将给自身安全带来巨大风险。

（四）影响范围大，指挥协调要求高。高层建筑外墙发生火灾后，会吸引大量群众围观，烟火会波及周边建筑，会危及建筑内部（包括临近建筑）大量人员的生命安全，极易引发群众性事件，影响范围巨大，需要公安、消防、应急、住建、供水、电力、医疗等多方力量参与处置，对指挥协调能力提出更高要求。

三、高层建筑外墙火灾扑救的技战术要求

（一）坚持“以固为主、外围打击、内部堵截、高位设防”的战术措施，快速堵截设防，提高预先设防意识，有效打击火势，控制火势蔓延[4]。优先利用固定消防设施，组织力量登高至建筑顶部，使用室内消火栓快速出水，实施顶部射水控火。

（二）外围射水拦截。火势位于较低楼层时，使用车载炮、移动炮、水枪打击最高点火势，并快速水平移动，使水流自然流淌，扑灭下部火势。火势位于较高处时，利用举高消防车高空射水，要合理调整射水角度和射流方式，控制水炮流量，防止“赶火烧”，防止火势向高层建筑内部蔓延，或伤及内部救援人员。

（三）提前预设堵截设防阵地。根据火势蔓延速度，提前从高层建筑内部登高至火头上方一定楼层的位置，设置水枪阵地，堵截火势向上、向内蔓延。必要时，要在多个楼层，同步设置多道防线，防止火势突破防线或“跳跃式”发展。

（四）内部逐层设置防守力量。要在预设阵地的基础上，根据火灾态势变化，逐层组织力量落实防护措施，不留盲区、死角，防止火势突破阳台、外窗向室内蔓延，严防形成内外火势交织的立体式全面燃烧。

（五）坚持高位射水拦截。根据火灾蔓延速度快的特点，战斗展开要留有余地，射水时要及时变换射流形式，调整射水角度，高位射水，形成“迎头痛击”的效果。占据相邻高层建筑的屋顶、平台等制高点，设置水枪阵地，配合举高消防车射水，形成交叉射水、高位压制态势。

（六）地面及时清理残火。遇有燃烧残留物、飞溅物等掉落时，及时组织力量扑灭地面残火，或预先喷射灭火剂保护。大风天气，在地面要预留机动力量，防止产生“飞火”。

四、高层建筑外墙火灾扑救的具体措施

（一）加强第一出动力量，协调多方力量。高层建筑外墻发生火灾后，蔓延迅速，燃烧猛烈，必须充分调集灭火力量。消防指挥中心在接到报警后，应加强第一出动力量的调度，并调动相应的灭火救援指挥力量快速赶赴火场，同时迅速启动应急预案，协调供电、医疗、公安、住建、供水等部门到达火灾现场，协助处置。

（二）注重火情侦察，详细掌握火场情况。辖区队站指挥员在奔赴火场的同时，应向指挥中心了解起火物、被困人员、起火楼层等火灾现场相关情况，并对起火建筑的水源情况、消防设施运行状态、消防中控室位置、楼层平面图、主要疏散通道等情况做到大致掌握，使指挥员到达现场后，能够迅速组织带领火情侦察小组，重点明确的开展火情侦察工作，第一时间发现火点，并进行科学有效处置。

（三）措施科学，攻坚迅速。针对这些高层建筑外墙保温材料火灾的新特点，必须科学运用战术：

1.点面结合，注重内攻。高层建筑外墙火灾扑救过程中的外围射水，仅仅只能辅助于前期火势控制，其扑救工作必须强调内攻为主，必须依靠内攻力量的“强攻近战”。除建筑内部登高内攻外，也可利用外部登高设施，把战斗员送入着火楼层的上一层或两层，抢先在其蔓延的方向上布置兵力，发挥近距离控火的威力，有效打击火势，控制火势蔓延。

2.立体作战，分区围歼。外围的立体进攻有利于从整体上控制火势，内部的分区围歼才能使战斗展开全方位化、多角度化，把高层建筑的整体火场逐层分区，逐个击破，把一个大的火场分割成若干个小火场，逐层消灭，从而为最后的围歼总攻创造条件，最终取得灭火战斗的胜利。

3.依托固定消防设施，固移配合。各类救援力量在灭火战斗中普遍存在着“重移动、轻固定”的习惯。发生火灾后，先期到达的灭火力量要充分发挥内部消防设施的功能，当室内固定消防设施失去作用时，要迅速通过消防车或消防水泵向火场供水，利用水泵接合器向大楼供水，确保火场供水不间断。

五、高层建筑外墙火灾扑救的安全要点

（一）防重心前倾坠落。在楼顶、高层平台、工作斗、窗口等位置战斗展开，尤其是射水灭火时，必须采取保护措施，重心适当靠后，防止因水枪后坐力牵引、技术运用不当等原因导致高空坠落。

（二）防热气流灼伤。建筑内部人员严禁在火点正上方或火势蔓延主要方向上，近距离向外探望观察火势，防止热气流或飞溅物灼伤。利用举高消防车展开时，工作斗不得直接伸到火点正上方或烟雾飘散集中的方向，应先从上风或侧上风方向预先展开。

（三）防高空坠物伤人。地面人员、车辆、装备等，要与起火建筑保持安全距离，防止燃烧残留物、飞溅物、玻璃等坠落伤人。

（四）防水流对射伤人。内攻人员到位时，外部举高消防车不得向内攻区域射水，内部人员也不得向外部救援人员作业区域射水。消防人员射水时，要调整射流方式和水枪流量，注意射水角度，充分考虑高层建筑构件的荷载能力，防止冲击坠落。

高层建筑外墙火灾的扑救，对消防救援队伍来讲，仍然是一个难题，消防人员必须不断探索和总结高层建筑外墙火灾的发展特点与扑救措施，最大限度发挥现有装备性能，发挥最佳灭火效益，打赢现代条件下的高层建筑外墙火灾扑救攻坚战，为驻地的一方平安贡献应有的力量。

参考文献：

[1]付江罕.部分外墙保温材料引燃所需温度的实验报告[J].高层建筑与装饰，2019（8）：60.

[2]陈久彬.民用高层建筑电气火灾原因的调查及防范策略分析[J].今日消防，2020，51（8）：127-128.

[3]滕飞.谈民用高层建筑电气安装存在的火灾隐患[J].房地产导刊，2019（21）：181.

[4]应急管理部消防救援局.高层建筑火灾扑救技术[M].上海科学技术出版社，2019.