高层建筑灭火救援难点及应对措施

王轶峰 金哲彬

摘要：高层建筑具有结构复杂、高度高、层数多、人员密集等特点，如果发生火灾，灭火救援难度比较大，难以有效开展。因而，高层建筑防灭火一直是世界性难题，鉴于此，对高层建筑的火灾特点及灭火救援难点进行了分析，并探讨了预防对策，以期对提高高层建筑消防水平起到一定的借鉴作用。

关键词：灭火救援；高层建筑；应对措施

JGJ3—2002《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构，当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。建筑高度大于27m的住宅建筑，建筑高度24m以上部分，任一楼层建筑面积大于1000m2的商店、展览、电信、邮政、财贸金融建筑和其他多种功能组合的建筑等也属于高层建筑的范围，覆盖的范围十分广泛。随着社会的发展和建筑科技的不断进步，我国的高层建筑数量越来越多。高层建筑具有功能多、设施全、占地少的特点，可以有效缓解城市建筑用地紧张的局面，但也存在很大的消防安全隐患。尽管高层建筑内部都安装了火灾自动报警系统、喷淋系统等自动消防设施，但因建筑设计、建筑消防设备完好率、操作人员水平有限、电气老化、雷击以及其他原因等诸多因素的影响，高层建筑消防及灭火救援效果不够理想。因此，有必要进一步加强研究，有针对性地消除高层建筑火灾隐患，提升高层建筑火灾防控能力。

1 高层建筑灭火救援的难点

1.1  火势蔓延快

高层建筑发生火灾时，因为楼层过高，灭火救援难度大，极易造成重大人员伤亡和巨大财产损失。高层建筑的特点和结构存在一定的独特性，内部设计竖向管道多且贯穿全部楼层，楼层之间的封堵因为后期使用和维护保养不当经常出现破损和人为破坏，建筑内部人员密集且流动量较大，如果管理不善，极易发生火灾事故[1]。部分高层建筑同时拥有主楼和副楼，主楼为写字楼或者商用住宅、酒店，副楼为大型综合体，一幢高层建筑内部同时容纳办公、居住、休闲娱乐等多项内容，电力负荷大，也为火灾事故的发生埋下隐患。高层建筑空气流动性好，风速大，火灾火势蔓延快速，如果防火隔层设计及设施等不完善，火苗就会迅速拔高到其他楼层，从而形成立体火灾。据试验，烟气竖向发展的速度通常为3～4m/s。虽然高层建筑水平方向上的烟火蔓延速度要慢很多，但在燃烧过程中各种有毒烟气会促使受困人员开窗通风，甚至打开疏散通道上的防火门进行逃生后由于种种原因使得防火门无法正常关闭，导致高层建筑内部发生水平方向和垂直方向上的强对流，这也会进一步助长火势蔓延。此外，高层建筑会使用很多建筑材料，其中部分保温材料为易燃物，内部则存有大量可燃装饰材料和物品陈设，火灾荷载大，有毒高温烟气也会对火灾起到助燃作用。

1.2  人员疏散难

高层建筑主要作为工作、生活之用，裙楼又以综合体居多，内部人员相对密集，疏散通道及设施通常就是电梯和楼梯，且火灾烟气蔓延方向一般又与疏散通道重叠，要在短时间内疏散完密集的人群，往往是十分困难的。当高层建筑发生火灾时，建筑内部人员由于种种原因不能第一时间感知到火灾的发生，甚至在火灾警报响起的时候一些人员不能及时正确应对，不能采取正确的方式逃生，不立即逃生而是去验证火警的真伪。受建筑空间和后期装修改造所限，一些房間距离逃生通道远，一些房间的装修结构不利于疏散，严重拖慢了建筑内人员的疏散速度，同时，逐步上升的烟气也会进一步阻碍高层建筑内的人员疏散速度，加大了疏散高层建筑内人员的难度系数。发生火灾事故期间，被困人员会出现三种特性：一是趋光性，被困人员在浓烟和昏暗的环境中无法辨别方向，本能地产生趋光的特性，犹如飞蛾扑火一般冲向有光亮的地方，在火灾现场有光不一定意味着出口，极有可能就是着火点；二是从众性，人在遇到危险和未知的情况时会往人多的地方聚集，逃生时通常不会选择距离最短的逃生路线，而是选择人最多的路线，导致大量人员无法按照设计的逃生流量分批疏散，堵塞在通道；三是慌乱性，被困人员一旦不能按照自己预期的想法进行逃生或者逃生受阻，极易情绪失控，手足无措，慌乱中会出现推搡、拥挤甚至踩踏现象，造成人员逃生失败，产生人员伤亡。

1.3  救援难度大

高层建筑层数较多，高度高，发生火灾时，建筑内人员的自救能力较弱，救援难度很大，主要表现在以下几个方面：一是登高作业困难，高层建筑采用传统的拉梯、挂钩梯根本无法接近和达到作业层，普通消防队站装备的消防登高车辆的作业高度一般在37～52m之间，特勤站会配备50m以上最高达到101m的登高车辆，但是数量极少。由于登高车辆自重大，展开面大，实施救援时受到地面承重、空间阻挡、天气风向等限制非常多，高层建筑的登高面设置并不能覆盖整个建筑的每个角度，容易延误最佳救援时机。二是烟气影响救援，高层建筑会使用大量外墙保温材料，这些材料在燃烧过程中会产生化学反应，生成的有毒浓烟会严重阻碍外部救援时的视线，并对救援人员的身体产生极大的危害[2]。在火灾事故中，建筑内部烟气的致死率甚至高达80%，火灾初期，空气对流的情况下，烟气扩散速度可达到0.3m/s；在火势猛烈燃烧时期，管井烟气扩散速度可高达3～4m/s，浓烟高温环境非常不利于救援人员搜寻被困人员。三是灾害情况多变，高层建筑外部的玻璃幕墙会在很大程度上影响消防灭火救援工作，因为其在高温作用下会发生爆碎，“玻璃雨”会给建筑周围人员（包括救援者）带来很大的伤害，还可能会将消防水带划破，降低水枪压力，影响灭火救援作业。综合体类型的高层建筑，因为其布局复杂、形式多样、内部功能分类众多，使得其内部有着非常复杂的结构分区，在分隔的密闭区域内会发生轰然、爆燃等突发情况，也制约了火灾发生第一时间开展各种消防灭火救援活动的效率。

2 高层建筑消防灭火救援应对措施

2.1  建立完善的火灾预警机制

一是利用固定消防设施报警，高层建筑在设计和施工建设过程中，必须严格按照消防安全规定安装和设置火灾预警报警系统，具备条件的应当安装远程报警监控系统，将报警系统与消防119指挥调度中心联网，在检测到烟雾或明火时报警系统启动，自动与消防119指挥调度中心进行联网报警，防止因为值班人员脱岗、玩忽职守或者盲目判断自行灭火等原因未能在第一时间报警，延误最佳灭火时机，导致小火成大灾。要加强消防人员和消控室值班人员对消控主机的熟悉和操作，能通过火灾自动报警系统能控制主机反馈的信号来准确掌握灾情发生的楼层、具体位置、燃烧范围及蔓延方向，这样就能有效减少火情侦察所需要的时间，提高火情侦察的准确度。同时，还能帮助消防人员迅速针对实际情况调集灭火、救援攻坚组，开展精准灭火救援。例如，感烟探测器具有较高的灵敏度，为全地址模型，能在第一时间探测到火灾的位置，消防控制室值班人员就能准确获得探测器的报警时间，帮助消防人员定位火点位置，判断和了解火灾的具体位置和蔓延范围。

二是利用建筑内部人员报警，高层建筑的内部结构较为复杂，使用一定年限之后，由于使用功能的变更，内部业态的变更，防火分区也会随之改变，有些违章违建现象也逐渐产生，固定消防设施维护保养不当等原因都会导致固定设施无法有效预测火警并立即报警，此时就需要火灾现场的人员及时报警才能有效地第一时间传递警情给消防人员。因此，高层建筑物业管理单位至少每半年组织一次消防演练，平时利用广播、公告和宣传展板等加强消防知识的宣传，使建筑内的人员熟悉掌握发生火警之后的报警方法和逃生途径，同时要对安保人员加强教育，严禁因为怕承担责任而延误报警，致使小火变大火的情况发生。

2.2  重视和强化火情侦察

高层建筑的内部结构比较复杂，楼层高、房间多、通道曲折、功能多样，火灾情况也相对复杂。如果消防指战员没有准确地掌握火场情况，就深入火场贸然开展灭火救援行动，不仅达不到灭火救援的目的，还可能会危及消防指战员的人身安全。所以，消防救援队伍到达灾害现场后，要对火灾情况进行全面侦查，做到全面、认真、仔细，以便在最短时间内掌握火灾现场情况。一是询问火灾报警人、建筑物业管理人员以及单位负责人等多方当事人，对火灾发生的原因、楼层内部结构、是否有被困人员及人员数量、危险物品情况、救援通道位置等进行确认，为灭火救援工作提供准确、全面的信息。二是充分利用建筑内消防控制中心监测火情，通过烟感探头、手动报警装置和喷淋喷头作用情况确定着火点以及火灾蔓延途径和方向，通过查看监控摄像头了解和掌握人员逃生情况和被困情况。三是外部观察，组织登高车辆、无人机和安全员围绕建筑进行细致观察，查看烟雾和火势，确定火灾发展阶段、着火层数和面积；有无人员被困、被困人员的人数、位置和状态，外部的建构筑是否坚固有无倒塌、掉落的风险。四是内部侦查，组织侦查小组，完善好个人防护，利用热成像仪、导向绳和救生照明线等侦查搜救装备进行现场侦查，尤其是针对前期询问知情人，以及消控室侦查、外部观察得到的信息进行进一步确认，明确着火点、被困人员具体方位。在火情侦查的基础上，判断目前火势蔓延情况并做出预判，制定科学的救援预案，充分利用好建筑物内固定消防设施和消防联动设施。例如，对于层高在30m以下的建筑，可以通过徒手攀登来进行灭火救援，以节省救援时间。对于30～100m的建筑，可利用消防车举高或消防电梯来进行侦查和灭火救援。要结合起火建筑物的实际情况，对建筑物进行分层，分成上、中、下三个层次，由于上层和中层火势蔓延快速，需要在最短的时间内进行控制，救援被困人员；下层火势较易控制，要及时和妥善地进行控制，避免火势进一步向上蔓延。

2.3  灵活应用灭火救援手段

防火监督队伍要定期监督检查高层建筑的消防设施及操作人员的情况，保证建筑内各类自动灭火系统、自动消防报警系统的应用，实时做好火灾监控；督促业主单位保证消控人员持证上岗，物业管理单位加强“四个能力”建设。消防救援队伍要根据“以固为主、固移结合”的作战原则展开火灾的扑救，提高灭火救援活动的效率与质量。一是要充分地发挥应急指示灯、应急通道、消火栓等建筑内消防设施的作用，在组织疏散高层建筑人员的同时，利用防火卷帘、防火门、喷淋等设施来尽可能地防止烟火扩散，及时打开建筑内部的排烟设施将妨碍人员逃生和消防人员救援的有毒高温烟气尽快排出。消防人员救援时，要联络消防控制室将消防给水管网从稳压状态转为加压，并根据内攻灭火的小组数量计算消防用水，安排大型消防水罐车同时从消火栓接合器和喷淋接合器向建筑内部管网加压供水，供水时要注意高层建筑的接合器分区情况，防止出现弄错区域供水导致火场用水无法保证。内攻小组要根据着火区域位置选择连接最近的墙式消火栓进行灭火，一般情况下水带延伸不超过40m，并搜寻被困者。二是采用外部灭火的方式进行灭火救援，在高层建筑火灾扑救中，应坚持以内攻为主的原则，但是遇到一些内攻人员无法达到的楼层或者着火层数较多的情况时，为了防止火势进一步向上蔓延就需要从外部进行灭火作业。要合理利用登高車辆、消防无人机架设水枪阵地，充分发挥车辆水枪和水炮流量大、扬程大的优势，集中兵力压制和消灭火势。在使用外部灭火的方式时务必要确保喷水灭火区域内没有被困人员和消防内攻人员，无论何时都必须保证生命第一的原则。三是组织进行内攻近战灭火，最终解决灭火救援战斗任务的永远是内攻直接打击火点，内攻近战效果好、效率高，但是对于内攻人员的风险也是极大的。消防救援队伍要加强高层专业队伍的建设，每个区域的大队要在辖区中心站组建一支高层专业小队，配备好高层供水水带、高空救援绳索、9L空气呼吸器以及个人通信、防护和照明等设备，平时有针对性地对辖区高层开展熟悉和演练，模拟各个着火点情况下的内攻进攻和撤退路线，一旦发生高层火灾可以随时拉得出、打得响。

2.4  正确采用合理供水方式

通常情况下，高层建筑的消防设施能够正常运作，消防泵和喷淋泵会采用加压的手段将水输送到着火点进行喷水灭火，当建筑的消防供水满足不了火灾现场的消防用水时就需要消防救援队伍采用多种方式向火灾现场供水，首先是要求市政采取管网加压的方式加大着火地区的市政管网压力，其次是采用消防车向接合器供水加压的方式向着火建筑内部消防设施供水。当建筑内供水系统，如消火栓系统、喷淋系统和消防水箱等无法发挥作用的时候，就需要消防救援人员采用传统的铺设水带内攻灭火，通常有以下几种方式：①沿楼层垂直铺设水带，通过沿建筑物外墙和沿楼梯间缝隙的方式垂直铺设水带或者利用电梯井垂直铺设水带，此方法较为快捷，但是受场地限制较大。②沿楼梯蜿蜒铺设水带，利用消防疏散楼梯蜿蜒铺设水带达到着火层进行灭火，此方法对水带铺设要求较高，到达一定高度和层数之后供水压力损失较大。③登高设备铺设水带，通过利用登高车辆的输水管路直接从建筑物外部接驳水带进入建筑内部进行出水扑救，此方法不适用于数量较多的内攻小组使用。④直接接驳建筑底层消防栓供水，当接合器无法正常供水，建筑内部的消防管网还能正常使用的时候，可以采取直接向底层消火栓加压供水的方式将水输送到灭火楼层的消火栓使用，此方法要注意将底层消火栓的减压装置先行移除。火灾现场的情况不同意味着选取的供水方式也不同，要合理选择最合适的供水方式来提高灭火作战的效能。

3 結语

综上所述，高层建筑对消防安全要求比较高，但受限于空间有限及建筑高度以及疏散通道数量，高层建筑灭火救援一直是火灾事故救援中的难题，也是灭火救援的“重难点”所在。在实践中要加强对高层建筑消防灭火救援难点的分析，应尽可能地将各种新理念、新装备、新技术运用到消防灭火救援工作中，更好地保证人民群众的生命财产安全。

参考文献：

[1]孙俊龙.高层建筑灭火救援工作的对策与思考[J].今日消防，2020，5（12）：44-45.

[2]魏清松.高层建筑消防灭火救援困难与要点分析[J].今日消防，2019，4（9）：26-27.

Difficulties and countermeasures

of fire fighting and rescue in high-rise buildings

Wang Yifeng， Jin Zhebin

（Special Fire and Rescue Detachment of Hangzhou Municipal Fire and Rescue Brigade， Zhejiang Hangzhou 310000）

Abstract：High-rise buildings have the characteristics of complex structure， high height， many floors and dense personnel. If a fire occurs， fire fighting and rescue are difficult and difficult to carry out effectively. Therefore， fire prevention of high-rise buildings has always been a global problem. Based on this， the fire characteristics of high-rise buildings and the difficulties of fire fighting and rescue are analyzed， and preventive countermeasures are discussed. It is hoped that it will play a certain reference role in improving the fire protection level of high-rise buildings.

Keywords：fire fighting and rescue; high-rise building; countermeasure