于春林

(鞍山市公安消防支队，辽宁 鞍山 210300)

随着我国经济社会和人们生活水平的不断提高，高层建筑在我国城市建筑的建设中迅猛发展，数量持续增长，规模和高度不断提升，高则上百层几百米、少则十几层几十米，使高层建筑逐渐成为日常生活、办公和消费娱乐的重要场所。由于高层建筑具有自身火灾危险性高、救援难、人员伤亡大等特点[1]，因此，做好高层建筑的火灾预防工作越来越重要。笔者结合“预防为主，防消结合”的消防工作方针，对高层建筑设计及火灾预防措施进行分析。

一、高层建筑火灾特点

(一)火势猛烈，蔓延速度极快

高层建筑装修豪华，室内含有大量的可燃物质，如家具、窗帘、地毯、吊顶装饰等，发生火灾时燃烧猛烈。高层建筑的竖向井道多，如电梯井、楼梯井、通风井、管道井、电缆井、垃圾道、排气道等，这些都是火灾蔓延的通路，极易形成“烟囱效应”；加上这些竖井的抽风作用，一旦发生火灾火势蔓延迅速，楼层越高，抽风越强，火势越猛。据测定，初期火灾烟气水平扩散速度约为0.31 m·s-1，猛烈燃烧阶段水平扩散速度为0.5～0.8 m·s-1，而竖向扩散速度高达3～4 m·s-1。

(二)灭火设备复杂，火灾扑救难度大

高层建筑消防设计立足于“自救”，其灭火设备复杂、自动化程度高，只要任何一个环节出现问题，灭火设施便不能充分发挥作用。扑灭初期火灾至关重要，但现场人员大多不会或无力使用灭火设备，等消防人员全副武装从驻地赶到现场，登上高楼，不仅体力消耗大，还可能与消控中心和水泵房等联系不便、配合困难，加之楼高风大、火势猛烈，消防队员在高热、浓烟下操作，比一般火场扑救难度大得多。目前，国产登高消防车辆尚不能满足高层建筑安全疏散和扑救火灾的需要，不能将人员及时疏散到室外。

(三)人员集中，自救和疏散困难多

由于高层建筑内往往人员众多，不少公共活动场所人员相对集中，加上楼层多、垂直疏散距离长，疏散到室外地面、屋顶直升飞机停机坪或避难层所需时间也相应要长，所以发生火灾时人员自救和疏散难度大，极容易造成重大人员伤亡事故。同时，高层建筑发生火灾时，常因通信联络失控，往往造成下层发生火灾而上层未知其事，尤其是在高层酒店中，人员众多，人地生疏，更易导致惨重事故。

二、高层建筑消防设计体系

与多层建筑火灾扑救相比，高层建筑火灾存在扑救难度较高、灭火用水供应难度较大、人员疏散困难等问题，增加了火灾扑救困难程度。另外，高层建筑功能复杂、火灾荷载大，也在一定程度上增大了高层建筑火灾预防的难度。高层建筑火灾预防和火灾扑救已成为世界性难题，因此，做好高层建筑设计并组织严密施工，是做好高层建筑火灾预防、把好源头关的重要环节。

首先，在高层建筑规划期间，要考虑城市常年主导风向、节约用地以及热辐射作用、消防车道、火灾扑救等关键环节，合理规划高层建筑的平面布局，尽量避免由于先期考虑不足导致建成后存在先天性隐患。目前由于城市征地紧张，往往在实际布局中出现消防扑救面不足或扑救场地设计位置不正确的现象。

其次，在高层建筑设计期间，供水系统设计有着较为重要的作用，但是受到建筑高度、功能性复杂等因素影响，高层建筑供水系统设计中经常存在着管线复杂性较强、分区较多、管线系统受压加大、系统联动复杂性较强以及水泵运行期间管线超压等问题[2]。针对管线超压问题，设计人员通常结合实际情况应用不同方法，例如，使用多台小流量泵并联的方法对大流量泵进行替代，使用曲线平缓水泵，在水泵出水管处安装相应的安全设备等。结合消防实战灭火特点和规律总结，这些消防设施除在自救过程中能发挥比较积极的作用外，在灭火实战中的作用不大。

再次，由于建筑高度和体量的影响，以及可开启外窗(特别是公共区域)面积受限，防排烟设计在高层建筑中也有着较为重要的地位。火灾现场的烟气将直接影响人员的生命安全，良好的防排烟设计将对保护楼内居民生命财产安全起到至关重要的作用。高层民用建筑防排烟系统主要在消防电梯前室、防烟楼梯间、合用前室等设施中安装防烟设施，在无窗以及存在固定窗房间、地下室等安装相应的排烟系统。

另外，自动消防系统对于高层建筑的消防安全具有重要意义。高层建筑自动消防系统主要是由联动系统以及智能化警报系统组合而成。智能化警报系统主要利用各种探测设备形成的大规模警报系统，第一时间明确火灾发生地点。联动系统主要是由自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统、送风排风系统组合而成。利用联动系统扑救初期火灾，使用送风排风系统降低火灾地点的烟雾含量，可提高人员逃生概率。随着高层建筑使用时间增加，自动消防系统中各种运行问题发生概率也逐渐提升，对其进行科学管理与维护也是现阶段高层建筑管理的主要工作之一。

三、高层建筑火灾预防措施

(一)使用探测设备，增添故障记录功能

火灾探测设备主要有光感探测设备、感温探测设备、感烟探测设备以及可燃气体探测设备等，可较好地对可燃气体泄漏以及火灾发生等进行探测，其高效运行可早期发现火情并预警，因此应对探测设备进行科学合理的检测维护，同时相关维修人员应充分了解探测设备的维修方法[3]。但在高层建筑施工中，一些施工单位对探测设备重要性认识不足，为了降低成本，经常使用劣质产品，有的使用单位将存在故障的探测设备等进行人为隔离，导致高层建筑中相关区域的探测设备在关键时刻不能发挥应有作用。另外，各种探测设备长时间在自然环境中裸露，在湿度等因素作用下易引发误报警问题。在发生火灾时，探测设备如不能在第一时间探测火灾发生地点并反馈火灾信号，将导致系统不能及时控制火灾，进而对用户的生命财产安全产生严重影响。

使用单位应增加自动消防设施设备的运行故障记录功能，记录设备运行故障时间，工作人员不能对其进行随意更改。同时，维护部门可利用计算机以及互联网技术将记录定期传输到消防部门，消防部门对记录进行充分检测与分析就可对高层建筑进行全面监管，并对没有第一时间进行火灾隐患整改的机构进行督促和相应的处罚，进一步提高高层建筑火灾预防质量。

(二)完善制度，强化设施的维护管理

一是要保障自动消防系统维护与管理的落实。以某市为例，该市高层建筑12 520栋，但消防监管机构的监管能力有限，若只依靠消防管理人员对高层建筑自动消防系统进行全面的维护与管理，则会因精力不足导致出现火灾隐患，增大火灾发生概率。因此，应对相关工作人员进行严格管理，严格落实相应的设备维护责任，并加强对维护人员的业务培训，全面提升设备维护保养和运行质量。

二是要制定完善的记录登记制度。运行记录、零件更新记录、维修养护记录等，对高层自动消防系统的管理与维护有着直接的影响与作用。对相关记录进行检测可及时确定老化部件的实际位置，提高维修质量，因此维保单位应根据高层建筑特性和实际维护情况建立完善的系统维护保养登记[4]。利用完善的维修管理系统，可提高高层建筑自动消防系统维修与管理力度，在一定程度上降低其运行故障。

三是要提高相关工作人员的综合素质。相关工作人员24小时对高层自动消防系统负责，无关的工作人员不能对其进行触动。维护人员应受过较为严格的训练，并具有相应的从业资格。值班人员应充分了解系统的使用原理与操作需求，并掌握自动报警系统警报范围与探测范围。

(三)完善功能，进行科学合理的防火设计

一是设置防火分隔设施。要按照规范要求，采取相应措施，合理划分防火分区，同时还应注意重点部位的防火分隔。高层建筑中边营业边施工的现象普遍存在，要确保其消防安全，必须将施工区与其他部位隔开，搭建临时防火墙则是必不可少的。

二是合理设计疏散楼梯。高层建筑疏散楼梯是保障人员疏散安全的重要通道，设计原则是疏散楼梯能在火灾时防火且不聚集烟气。因此，一类高层公共建筑和建筑高度大于32 m的二类高层公共建筑，其疏散楼梯应采用防烟楼梯间；裙房和建筑高度不大于32 m的二类高层公共建筑应采用封闭楼梯间。公共建筑疏散楼梯的数量应经计算确定，且不应少于2部，并分散布置，这样有利于人员多个方向疏散，避免人流拥挤。当分散布置确有困难且从任一疏散门至最近疏散楼梯间入口的距离不大于10 m时，可采用剪刀楼梯间。

高层住宅建筑的疏散楼梯应根据建筑高度、单元建筑面积、户门至最近安全出口的距离等合理布置疏散楼梯的数量及形式。值得注意的是楼梯间是火灾时人员在建筑内竖向疏散的唯一通道，因此，高层住宅建筑的户门不应直接开向楼梯间的前室。同时，还应该注意由于住宅建筑的特殊性，住宅建筑单元的疏散楼梯分散布置确有困难的可采用剪刀楼梯间，但当两部剪刀楼梯间共用前室时，进入剪刀楼梯间前室的入口应该位于不同方位，且入口之间的距离不小于5 m。

三是合理设计防排烟系统。高层建筑内的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室、避难区域等，都是建筑物着火时的安全疏散、救援通道。为有效控制火灾烟气的流动蔓延，降低扑救工作难度，应合理设计高层建筑的防排烟系统。火灾时，可通过开启外窗等自然排烟设施将烟气排出，亦可采用机械加压送风的防烟设施，使烟气不致侵入疏散通道或疏散安全区内。高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、中庭、经常有人停留或可燃物较多的房间均应根据其使用面积及所在位置相应设置自然排烟窗或机械排烟设施，地上无窗房间的排烟设置应与地下建筑的排烟要求一致。同时，在排烟设计的过程中，要合理划分防烟分区，并根据相关要求正确计算防排烟风机的最小排烟量，以确保烟气有效及时排出。

参考文献：

[1] 陶海超.浅谈高层建筑的设计及其火灾预防[J].法制与经济(上旬刊),2011(3):43-44.

[2] 田立会,时培军.高层建筑防火设计与火灾预防[N].中华建筑报,2010-06-10(7).

[3] 李歌.高层建筑消防工程设计及施工的探讨[D].武汉:武汉工程大学,2014:75.

[4] 刘永杰.中小城市高层建筑防火安全问题分析[J].中国科技信息,2010(17):151-152.