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[摘 要]随着高层建筑的迅猛发展及大量商业区、住宅区等建筑群出现,高层建筑火灾层出不穷,并有愈演愈烈之势,伴随而来诸多高层建筑火灾防控与扑救的新难题,其消防安全已引起社会的广泛关注。本文基于阐述高层建筑火灾特点的基础上,就高层建筑火灾发生,如何进行防范及安全疏散进行论述,旨在推动高层建筑消防安全防范和应急工作。
[关键词]高层建筑 火灾 应急疏散
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0145-01
现代高层建筑一般采用钢筋混凝土结构和钢结构,超高层建筑使用钢结构居多,但钢结构由于自身的防火性能差,当遇到高温时,其耐火极限一般不到0.5h,建筑防火安全问题成为高层建筑的一个突出问题[1]。据统计,我国拥有8层以上、超过24米高层建筑34.7万幢,百米以上超高层60000多幢,数量均居世界第一。建筑高度和数量的不断增加,人员密集程度越来越高,建筑功能及结构复杂、可燃物多,带来非常大的火灾隐患,由高层建筑火灾导致的人员及财产损失也会越来越大[1][2]。
1 高层建筑火灾危险性
1.1 火灾因素多,预防及应对难度大
高层建筑在使用时,安装了大量电器设备,用电负荷大,配电线路多,易造成电气故障甚至短路,诱发火灾。同时高层建筑在装修中使用可燃或易燃物质比较多,存在很大的安全隐患。如建筑装饰材料和涂料等。另外高层建筑同时有多家单位使用,缺乏统一高效管理,人员安全意识不够,预防难度极大。当火灾发生后,由于决策信息的局限性、决策环境的复杂多变性、决策程序的非常规性、决策时限的紧迫性以及决策效果的高风险性,做出正确的应急决策十分困难[2]。
1.2 易形成立体火灾
高层建筑内分布着众多竖井、管道,既有电缆、电梯、楼梯间、管道竖井,又有横向的管道孔洞和电缆桥架,一旦发生火灾,在横向上,火焰和浓烟可以沿着管道孔洞、电缆桥架等蔓延;在纵向上,火焰和浓烟通过管道内墙和上面的电梯井和楼梯之间快速蔓延,易形成“烟筒效应”[3],对火势的发展起到加速的作用。一般情况下:火灾发展阶段火势蔓延速度为0.5-08m/s,而垂直蔓延速度可达到3-5m/s。消防部门曾做过实验:50m长的走廊在一分钟左右时间就能充满烟雾,一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,烟气顺竖向管井蔓延到顶层仅需30s,瞬间,立体燃烧形成。
1.3 安全疏散困难
高层建筑发生火灾时,人员疏散及其困难。一是高层建筑结构复杂,楼层多,人流量大,这为安全疏散带来了困难,由于人流量大,疏散时容易发生踩踏事件;二是火灾发生时,多数高层建筑安全疏散主要靠楼梯,而火势和烟气会通过楼梯垂直朝上蔓延,而人员大多情况往下疏散,方向刚好相反,在一定程度上增加了疏散难度,同时在人员通过楼梯向下疏散时,消防人员也通过楼梯向上救援,刚好形成一定的“冲突”,也不利于疏散和救援。
1.4 火灾扑救难度大
高层建筑发生火灾时从室外进行扑救相当困难,消防电梯电源关闭、高举车辆达不到起火层高度时,消防队员至少身负20公斤设备攀登高楼,需要消耗大量体力,不能及时到达起火层进行扑救,并且消防器材不能随时补充也会影响扑救。基于各方面原因,扑救高层建筑火灾一般立足于“自救”,然而其自动化及复杂的灭火设备只要出现一个环节的问题,便不能有效的发挥灭火设施作用。另外,利用消防云梯车进行施救,其伸展高度有限,对于超高层建筑,则只能人工自救。高层建筑火灾救援也受时间制约,从实践来看,一辆消防车从出警到现场救援,至少需要20min,而一栋20层的高楼,从起火到形成“立体火灾”,仅需十多分钟[4],等消防救援赶到现场,火势已很难控制。在救援现场,消防救援的操作还受到场地的制约,如道路宽度、架空管线等影响。
2 高层火灾防范
2.1 严格把关高层建筑防火设计
高层建筑本身比较复杂,发生火灾后,为了控制火灾蔓延和阻碍烟气的快速流动,要设计合理防火分区,有效的防火分区在建筑结构上缓阻火灾快速蔓延,为消防救援争取时间。在安全疏散楼阁及通道方面,要充分考虑实际容纳的工作人员,设计合理的安全疏散通道,从而使火灾发生后工作人员能够在最短时间内逃离火灾区。此外,还需要合理化的进行通风、排风和排烟系统设计,并保证系统都符合相关规范与标准,进而规避系统遭到破坏后引发的潜在生命安全威胁。
2.2 加强对可燃物控制
在设计与建设高层建筑时,设计方与施工方应该充分考虑到使用建筑材料的防火性能,高层建筑的外墙装修及保温材料要使用不燃或者难燃材料。同时,高层建筑消防安全管理人员要注意检查燃点较低物品,加强易燃易爆物品防火处理,及时消除潜在性的火灾危险因素,在签订房屋交接合同时,尽可能要求户主使用不燃的装饰材料。
2.3 加强消防安全管理,定期开展火灾疏散演练
高层建筑物业管理单位要建立健全消防安全组织机构,制定消防安全管理规章制度,定期组织培训,提高人员的消防安全意识及安全检查的业务能力;配备足够的消防安全器材,重点要做好消防器材的安全检查工作,如检查防火卷帘下无杂物推积,电气线路有无老化破损等;与第三方消防机构签订维保合同,确保高层建筑内的消防系统始终处于有效运行状态;依据相关法律法规要求,定期开展火灾逃生疏散应急演练,提高人员应急疏散能力。
3 高层建筑火灾应急疏散策略
3.1 扑灭初起火灾
火灾刚发生时,火势一般不大,可尽快采取措施扑救,如果是固体火灾,利用周围的干粉灭火器、沙土、毛毯等灭火,同时大声呼救,争取周围人的帮助,并迅速拨打火警电话。一旦火势凶猛,无法控制,则迅速撤离。
3.2 沉着冷静,选择正确方法逃生
心理学对危机情形下人的决策能力进行了研究。其研究结果发现,当人被迫处于危机状态时,其采取正确决策的几率往往高于其正常状态[5]。当发生火灾时,首先听广播,了解着火楼层等信息,再选择合适的疏散路线和方法;如果着火层火势太大,且烟气很浓,则不能冒然通过,此时应寻找安全性较强的空间进行临时躲避,尽量选择有窗的卫生间或厨房,利用湿的衣物堵塞门窗缝隙,然后不断泼水降温,在被困时,应主动与外界联系,以便尽早获救。
3.3 使用救生器材逃生
当利用楼梯、空间避难等逃生办法均不可行时,可使用绳索、缓降器等救生器材自救,或者将床单、被罩窗帘等撕成条结成绳索,牢系窗槛,顺绳滑,在向下滑移时,注意保护好身体,防止脱手或将手磨破。
3.4 无力逃生时靠墙躲避
消防人员进入着火楼层救援时,都是尚壁摸索,所以当被烟气窒息无力逃生时,应努力滚向墙边或门口,更易被消防人员发现,获得救援。同时这样做,也可以防止房坍塌砸伤自己。
3.5 逃生注意事项
高层建筑发生火灾,千万不万轻易跳楼,在利用通道向下逃生时,身上披上浸湿的衣物,用湿毛巾捂住口鼻,并且遇到烟气时,要弯腰匍匐前进,以降低浓烟的侵害,尽快疏散到安全地带。
4 结束语
综上所述,在高层建筑设计和日常管理中,要做好防火设计、物业单位定期进行消防安全检查及宣传工作,组织开展应急演练,提高人员应急处置及逃生疏散能力,笔者认为,在高层建筑防火设计的基础上,唯有加强安全管理,提高人员安全意识,才能真正减少人员伤亡及财产损失。
参考文献
[1] 董晓雷.高層建筑防火要求及安全应对措施[J].高层建筑防火要求及安全应对措施2006.
[2] 安维.高层建筑突发火灾应急决策研究[D]武汉:武汉大学2013.
[3] 王宗存.超高层建筑加强防火要求研究[D]天津:天津大学.
[关键词]高层建筑 火灾 应急疏散
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0145-01
现代高层建筑一般采用钢筋混凝土结构和钢结构,超高层建筑使用钢结构居多,但钢结构由于自身的防火性能差,当遇到高温时,其耐火极限一般不到0.5h,建筑防火安全问题成为高层建筑的一个突出问题[1]。据统计,我国拥有8层以上、超过24米高层建筑34.7万幢,百米以上超高层60000多幢,数量均居世界第一。建筑高度和数量的不断增加,人员密集程度越来越高,建筑功能及结构复杂、可燃物多,带来非常大的火灾隐患,由高层建筑火灾导致的人员及财产损失也会越来越大[1][2]。
1 高层建筑火灾危险性
1.1 火灾因素多,预防及应对难度大
高层建筑在使用时,安装了大量电器设备,用电负荷大,配电线路多,易造成电气故障甚至短路,诱发火灾。同时高层建筑在装修中使用可燃或易燃物质比较多,存在很大的安全隐患。如建筑装饰材料和涂料等。另外高层建筑同时有多家单位使用,缺乏统一高效管理,人员安全意识不够,预防难度极大。当火灾发生后,由于决策信息的局限性、决策环境的复杂多变性、决策程序的非常规性、决策时限的紧迫性以及决策效果的高风险性,做出正确的应急决策十分困难[2]。
1.2 易形成立体火灾
高层建筑内分布着众多竖井、管道,既有电缆、电梯、楼梯间、管道竖井,又有横向的管道孔洞和电缆桥架,一旦发生火灾,在横向上,火焰和浓烟可以沿着管道孔洞、电缆桥架等蔓延;在纵向上,火焰和浓烟通过管道内墙和上面的电梯井和楼梯之间快速蔓延,易形成“烟筒效应”[3],对火势的发展起到加速的作用。一般情况下:火灾发展阶段火势蔓延速度为0.5-08m/s,而垂直蔓延速度可达到3-5m/s。消防部门曾做过实验:50m长的走廊在一分钟左右时间就能充满烟雾,一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,烟气顺竖向管井蔓延到顶层仅需30s,瞬间,立体燃烧形成。
1.3 安全疏散困难
高层建筑发生火灾时,人员疏散及其困难。一是高层建筑结构复杂,楼层多,人流量大,这为安全疏散带来了困难,由于人流量大,疏散时容易发生踩踏事件;二是火灾发生时,多数高层建筑安全疏散主要靠楼梯,而火势和烟气会通过楼梯垂直朝上蔓延,而人员大多情况往下疏散,方向刚好相反,在一定程度上增加了疏散难度,同时在人员通过楼梯向下疏散时,消防人员也通过楼梯向上救援,刚好形成一定的“冲突”,也不利于疏散和救援。
1.4 火灾扑救难度大
高层建筑发生火灾时从室外进行扑救相当困难,消防电梯电源关闭、高举车辆达不到起火层高度时,消防队员至少身负20公斤设备攀登高楼,需要消耗大量体力,不能及时到达起火层进行扑救,并且消防器材不能随时补充也会影响扑救。基于各方面原因,扑救高层建筑火灾一般立足于“自救”,然而其自动化及复杂的灭火设备只要出现一个环节的问题,便不能有效的发挥灭火设施作用。另外,利用消防云梯车进行施救,其伸展高度有限,对于超高层建筑,则只能人工自救。高层建筑火灾救援也受时间制约,从实践来看,一辆消防车从出警到现场救援,至少需要20min,而一栋20层的高楼,从起火到形成“立体火灾”,仅需十多分钟[4],等消防救援赶到现场,火势已很难控制。在救援现场,消防救援的操作还受到场地的制约,如道路宽度、架空管线等影响。
2 高层火灾防范
2.1 严格把关高层建筑防火设计
高层建筑本身比较复杂,发生火灾后,为了控制火灾蔓延和阻碍烟气的快速流动,要设计合理防火分区,有效的防火分区在建筑结构上缓阻火灾快速蔓延,为消防救援争取时间。在安全疏散楼阁及通道方面,要充分考虑实际容纳的工作人员,设计合理的安全疏散通道,从而使火灾发生后工作人员能够在最短时间内逃离火灾区。此外,还需要合理化的进行通风、排风和排烟系统设计,并保证系统都符合相关规范与标准,进而规避系统遭到破坏后引发的潜在生命安全威胁。
2.2 加强对可燃物控制
在设计与建设高层建筑时,设计方与施工方应该充分考虑到使用建筑材料的防火性能,高层建筑的外墙装修及保温材料要使用不燃或者难燃材料。同时,高层建筑消防安全管理人员要注意检查燃点较低物品,加强易燃易爆物品防火处理,及时消除潜在性的火灾危险因素,在签订房屋交接合同时,尽可能要求户主使用不燃的装饰材料。
2.3 加强消防安全管理,定期开展火灾疏散演练
高层建筑物业管理单位要建立健全消防安全组织机构,制定消防安全管理规章制度,定期组织培训,提高人员的消防安全意识及安全检查的业务能力;配备足够的消防安全器材,重点要做好消防器材的安全检查工作,如检查防火卷帘下无杂物推积,电气线路有无老化破损等;与第三方消防机构签订维保合同,确保高层建筑内的消防系统始终处于有效运行状态;依据相关法律法规要求,定期开展火灾逃生疏散应急演练,提高人员应急疏散能力。
3 高层建筑火灾应急疏散策略
3.1 扑灭初起火灾
火灾刚发生时,火势一般不大,可尽快采取措施扑救,如果是固体火灾,利用周围的干粉灭火器、沙土、毛毯等灭火,同时大声呼救,争取周围人的帮助,并迅速拨打火警电话。一旦火势凶猛,无法控制,则迅速撤离。
3.2 沉着冷静,选择正确方法逃生
心理学对危机情形下人的决策能力进行了研究。其研究结果发现,当人被迫处于危机状态时,其采取正确决策的几率往往高于其正常状态[5]。当发生火灾时,首先听广播,了解着火楼层等信息,再选择合适的疏散路线和方法;如果着火层火势太大,且烟气很浓,则不能冒然通过,此时应寻找安全性较强的空间进行临时躲避,尽量选择有窗的卫生间或厨房,利用湿的衣物堵塞门窗缝隙,然后不断泼水降温,在被困时,应主动与外界联系,以便尽早获救。
3.3 使用救生器材逃生
当利用楼梯、空间避难等逃生办法均不可行时,可使用绳索、缓降器等救生器材自救,或者将床单、被罩窗帘等撕成条结成绳索,牢系窗槛,顺绳滑,在向下滑移时,注意保护好身体,防止脱手或将手磨破。
3.4 无力逃生时靠墙躲避
消防人员进入着火楼层救援时,都是尚壁摸索,所以当被烟气窒息无力逃生时,应努力滚向墙边或门口,更易被消防人员发现,获得救援。同时这样做,也可以防止房坍塌砸伤自己。
3.5 逃生注意事项
高层建筑发生火灾,千万不万轻易跳楼,在利用通道向下逃生时,身上披上浸湿的衣物,用湿毛巾捂住口鼻,并且遇到烟气时,要弯腰匍匐前进,以降低浓烟的侵害,尽快疏散到安全地带。
4 结束语
综上所述,在高层建筑设计和日常管理中,要做好防火设计、物业单位定期进行消防安全检查及宣传工作,组织开展应急演练,提高人员应急处置及逃生疏散能力,笔者认为,在高层建筑防火设计的基础上,唯有加强安全管理,提高人员安全意识,才能真正减少人员伤亡及财产损失。
参考文献
[1] 董晓雷.高層建筑防火要求及安全应对措施[J].高层建筑防火要求及安全应对措施2006.
[2] 安维.高层建筑突发火灾应急决策研究[D]武汉:武汉大学2013.
[3] 王宗存.超高层建筑加强防火要求研究[D]天津:天津大学.