高層建筑消防隱患及防火監(jiān)督策略研究

張宏，楊曉丹

（1.佛山市消防救援支隊(duì)，廣東 佛山 528300；2.廣東勘設(shè)建筑技術(shù)服務(wù)中心，廣州 510000）

1 引言

城市進(jìn)程的加快推動(dòng)了高層建筑建設(shè)數(shù)量的增多。不同時(shí)代對(duì)建筑具有不同要求，包括建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)等。在時(shí)代發(fā)展、科技發(fā)展背景下，建筑防火標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)隨之提高，進(jìn)一步提升高層建筑的消防等級(jí)，不斷引入新技術(shù)和智能設(shè)備，以此保障人們的生活便利及安全。高層建筑本身的特殊性導(dǎo)致消防安全問(wèn)題日益突出，做好高層建筑消防工作迫在眉睫。

2 高層建筑火災(zāi)特性

2.1 容易形成立體式火災(zāi)

相關(guān)科研調(diào)查顯示，在高層建筑火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由于內(nèi)部溫度過(guò)高出現(xiàn)熱對(duì)流現(xiàn)象，此時(shí)建筑水平方向的煙氣擴(kuò)散速度在0.5～3.0 m/s，建筑樓梯間或豎向管井等位置煙氣擴(kuò)散速度更快，最高可達(dá)到4 m/s。由此可見(jiàn)，對(duì)于一幢高約100 m 的建筑物，在沒(méi)有任何阻擋和控制的前提下，煙氣擴(kuò)散到頂部一般僅需要30 s 左右。大部分高層建筑內(nèi)部豎井管道等較多，水平方向上有電線管道、排風(fēng)管道等，管道貫通建筑內(nèi)部的各個(gè)房間，使得整個(gè)高層建筑相互貫通，給火勢(shì)和煙氣的迅速蔓延創(chuàng)造了條件。此外，高層建筑裝飾裝修施工中會(huì)運(yùn)用很多的可燃裝修材料，出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)迅速蔓延，最終形成立體式火災(zāi)，從而造成十分嚴(yán)重的損失和后果。

2.2 建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜

高層建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，層數(shù)高、功能多、人員密集、垂直方向上人員疏散距離遠(yuǎn)，加之火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)容易造成恐慌，火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣也會(huì)對(duì)人員視覺(jué)和呼吸系統(tǒng)造成影響，導(dǎo)致人員疏散中很容易出現(xiàn)踩踏事故，提高事故傷亡概率。加拿大一項(xiàng)關(guān)于人員疏散的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，設(shè)定高層建筑中每一樓層固定容納200 人，沿著1.1 m 寬的樓梯進(jìn)行人員疏散，結(jié)果顯示：11 層高的建筑中，全部人員疏散需要的6.5 min，50 層高的建筑中，全部人員疏散則需要近130 min。可見(jiàn)高層建筑隨著層高的逐漸增加，人員疏散時(shí)長(zhǎng)增加，而且受火勢(shì)迅速蔓延和煙霧的影響，人員疏散難度勢(shì)必大大提升。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)耐火性不夠

傳統(tǒng)的建筑施工建設(shè)中普遍使用混凝土材料，但是對(duì)于高層建筑而言，混凝土材料不足以支撐高強(qiáng)度的負(fù)載，所以，通常使用鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)展高層建筑施工。雖然鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)輕，可以承載較高的負(fù)載，但是，在防火性能方面表現(xiàn)出劣勢(shì)。通常情況下，普通的建筑鋼材在600 ℃的條件下，會(huì)出現(xiàn)變形扭曲的問(wèn)題，自身承載力大大降低，所以，鋼結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)中極易出現(xiàn)坍塌問(wèn)題，進(jìn)而造成更加嚴(yán)重的事故。為了提升鋼結(jié)構(gòu)的耐火性，一般在開(kāi)展前期建設(shè)和安裝時(shí)，會(huì)在結(jié)構(gòu)外表面涂抹1 層防火涂料，但是，這些涂料具有一定的耐火時(shí)限，通常在2～3 h，所以，還是很難從根本上解決火災(zāi)隱患。

3 高層建筑中主要的消防隱患

3.1 消防設(shè)施完好率較低

從我國(guó)近幾年的建筑火災(zāi)事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高層公共建筑的火災(zāi)發(fā)生概率要高于普通的高層住宅建筑。而由于高層住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性低且防火分隔效果顯著，所以，相關(guān)部門(mén)對(duì)于高層住宅建筑中防火監(jiān)督存在缺乏重視的問(wèn)題。部分住宅小區(qū)在驗(yàn)收后的多年時(shí)間里基本沒(méi)有開(kāi)展消防救援檢查工作，這就直接造成了當(dāng)前高層住宅建筑中消防設(shè)施完好率較低的情況，埋下了嚴(yán)重的消防安全隱患。一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。其中，很多建筑內(nèi)消防聯(lián)動(dòng)控制裝置長(zhǎng)久失修，設(shè)備已經(jīng)失效，在應(yīng)對(duì)火災(zāi)事故時(shí)無(wú)法發(fā)揮作用效果。由于高層建筑自身性質(zhì)的影響，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)滅火和救援難度較大，所以，起到應(yīng)對(duì)火災(zāi)事故的通常都是消防基礎(chǔ)設(shè)施，而這些設(shè)施一旦完好率較低，就會(huì)影響滅火和救援工作的開(kāi)展，進(jìn)而造成嚴(yán)重的事故后果。

3.2 消防通道堵塞

當(dāng)前人們生活品質(zhì)得到了充分改善，私家車(chē)保有量逐年遞增。但是，建筑內(nèi)停車(chē)位的數(shù)量卻受到土地資源緊張的限制，特別是一些年頭較長(zhǎng)的住宅小區(qū)，內(nèi)部停車(chē)位更是有限，而且道路極為狹窄，所以，很多私家車(chē)都停放在小區(qū)消防通道內(nèi)，造成消防通道堵塞的問(wèn)題，在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)難以開(kāi)展快速有效的滅火和救援工作，最終加重火災(zāi)事故的損失和人員傷亡。據(jù)調(diào)查顯示，截至2020 年年底，我國(guó)因?yàn)橄劳ǖ蓝氯泳徎馂?zāi)救援，造成重大損失的事故不在少數(shù)，受到社會(huì)各界人士的高度重視。

3.3 可燃物種類(lèi)繁多

當(dāng)前城市交通堵塞問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，人們?yōu)榱颂嵘鲂械谋憷裕蠖歼x擇電動(dòng)自行車(chē)代替私家車(chē)，雖然出行問(wèn)題得到改善，但是，車(chē)輛停放和充電卻成為一大難題。作為可燃物的1種，電動(dòng)自行車(chē)經(jīng)常被停放在小區(qū)樓梯口，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)不僅造成疏散通道的堵塞，而且車(chē)輛構(gòu)成部件復(fù)雜，包括塑料、橡膠、泡沫等，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的毒煙，再次為人員疏散增加了難度。

4 高層建筑消防隱患問(wèn)題的成因

4.1 消防安全意識(shí)匱乏

高層建筑人員密集，居民在安全意識(shí)、法律意識(shí)、受教育程度方面存在明顯差異，一些住戶(hù)消防安全意識(shí)匱乏，不了解在電梯間堆放雜物、可燃物等的危害性和后果，更有甚者為方便給電動(dòng)車(chē)充電，會(huì)私拉電線，埋下嚴(yán)重的消防隱患。

4.2 防火監(jiān)督不到位

在高層建筑消防安全管理中，為了降低火災(zāi)事故出現(xiàn)的概率，同時(shí)提升事故應(yīng)對(duì)效果，通常會(huì)定期開(kāi)展防火監(jiān)督檢查工作。但就實(shí)際而言，很多防火監(jiān)督檢查人員消防業(yè)務(wù)能力有待提升，在開(kāi)展防火監(jiān)督中難以有效履行職責(zé)，導(dǎo)致實(shí)際監(jiān)督檢查效果不佳。此外，區(qū)域公安派出所有義務(wù)對(duì)居委會(huì)和物業(yè)公司履行消防安全職責(zé)進(jìn)行檢查，但是，實(shí)際當(dāng)中由于自身工作繁忙等各種因素影響，無(wú)法為當(dāng)?shù)叵罊C(jī)構(gòu)分擔(dān)壓力，影響防火監(jiān)督檢查工作的順利開(kāi)展。

5 高層建筑防火監(jiān)督策略研究

5.1 健全消防安全監(jiān)督體系

首先，相應(yīng)消防領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)要明確自身的職責(zé)所在，以確保消防安全為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合健全的消防安全監(jiān)督體系，全面提升高層建筑消防質(zhì)量和監(jiān)督效果。在實(shí)際開(kāi)展防火監(jiān)督中，要明確人員各自職責(zé)，對(duì)于積極性較高、執(zhí)行能力強(qiáng)的監(jiān)督人員，可以適當(dāng)給予表彰和一定的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，樹(shù)立良好榜樣，全面提升建筑防火監(jiān)督質(zhì)量。此外，結(jié)合消防安全監(jiān)督體系規(guī)范要求，開(kāi)展定期的高層建筑防火監(jiān)督和檢查工作，對(duì)建筑內(nèi)部消防設(shè)施是否滿(mǎn)足規(guī)范要求進(jìn)行明確，評(píng)估建筑防火等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)存在的不足督促進(jìn)行改善和優(yōu)化，提升防火等級(jí)規(guī)范，降低事故出現(xiàn)的概率。最后，構(gòu)建全壽命周期的消防安全管理體系。消防安全和防火監(jiān)督存在于高層建筑施工建設(shè)的各個(gè)階段，為了提升消防安全水平，需要將全壽命周期管理理念融入防火監(jiān)督中來(lái)，即規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段以及驗(yàn)收階段等，通過(guò)對(duì)各個(gè)階段負(fù)責(zé)監(jiān)管的不同職能部門(mén)聯(lián)合協(xié)作，共同開(kāi)展消防安全管理和防火監(jiān)督，以此全面提升高層建筑的安全系數(shù)，如圖1 所示。

圖1 全壽命周期防火監(jiān)督體系

5.2 對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

為了進(jìn)一步提升高層建筑防火監(jiān)督能力，在開(kāi)展建設(shè)和施工階段，要合理對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于整體建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要考慮傳統(tǒng)的使用要求外，還需要滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的防火和救援規(guī)范。通過(guò)合理地開(kāi)展結(jié)構(gòu)布局和優(yōu)化，首先，在內(nèi)部空間設(shè)計(jì)中，合理設(shè)計(jì)建筑排煙通道，一般需要將其直接與總排煙管道相連，這樣在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)可以快速排出濃煙，為人員的緊急疏散創(chuàng)造條件。其次，內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還要考慮人員通道設(shè)計(jì)的合理性，具體讓建筑內(nèi)人員疏散流量與對(duì)應(yīng)的空間距離參數(shù)相吻合，為火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員快速安全撤離奠定基礎(chǔ)，有條件的可以利用軟件模擬，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中還需要注重高性能材料的應(yīng)用，通過(guò)使用無(wú)毒無(wú)害、可燃點(diǎn)高的復(fù)合型材料，一方面減緩火災(zāi)發(fā)生時(shí)火勢(shì)蔓延速度，另一方面也避免有毒有害濃煙對(duì)人員安全構(gòu)成威脅。

5.3 設(shè)置防火避難所

高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，人員的撤離和救援十分困難。為了降低火勢(shì)和濃煙對(duì)高層居民造成的影響，可以高度在小于100 m 的高層建筑內(nèi)部增設(shè)臨時(shí)安全避難所，為人員的安全提供保障。一般而言，防火避難所要設(shè)置在防煙分區(qū)附近及靠外墻位置，并且為了消防云梯盡快達(dá)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，基于城市消防站中54 m 消防登高車(chē)較為普遍，避難所要控制在15 層以下的位置。

5.4 強(qiáng)化消防設(shè)備維護(hù)管理

在高層建筑防火監(jiān)督中，消防設(shè)備維護(hù)管理十分重要，是消防監(jiān)督檢查工作的重點(diǎn)。消防設(shè)施設(shè)備定期要進(jìn)行檢測(cè)，有條件的應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)有資質(zhì)的檢測(cè)公司進(jìn)行檢測(cè)。首先，在實(shí)際開(kāi)展監(jiān)督檢查中，對(duì)消防設(shè)備和設(shè)施的安全性能要進(jìn)行合理檢查，不符合要求的需要及時(shí)更換。通常高層建筑中消防設(shè)備和設(shè)施很少會(huì)用到，所以日常維護(hù)管理會(huì)過(guò)于形式化，實(shí)際出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，很可能因?yàn)樵O(shè)備性能問(wèn)題而造成嚴(yán)重?fù)p失。其次，負(fù)責(zé)消防管理的部門(mén)要定期組織人員開(kāi)展高層建筑防火監(jiān)督檢查工作，對(duì)其中存在的消防隱患問(wèn)題進(jìn)行逐一解決，并通過(guò)健全內(nèi)部管理機(jī)制，明確防火監(jiān)督檢查人員的職責(zé)，從而確保監(jiān)督檢查落到實(shí)處。

5.5 新型防火技術(shù)和設(shè)備運(yùn)用

以往的建筑防火監(jiān)督和管理中，室內(nèi)消防栓是人員主動(dòng)操作進(jìn)行撲滅初起火災(zāi)最多的消防設(shè)備。該設(shè)備憑借自身的靈活性，在控制火勢(shì)蔓延中發(fā)揮著重要作用。高層火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)一般包括以下幾部分，即探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)以及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等。當(dāng)前高層建筑中普遍采用的是環(huán)形回路組網(wǎng)設(shè)計(jì)，同時(shí)，為了防止系統(tǒng)局部線路故障對(duì)整體監(jiān)測(cè)結(jié)果造成干擾，智能化報(bào)警系統(tǒng)總線上通常需要安裝短路隔離器，以便于在線路故障情況下仍然可以接收感溫探測(cè)器和感煙探測(cè)器發(fā)出的信號(hào)。與此同時(shí)，智能化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)還可以接收濕式報(bào)警閥、水流指示器等信號(hào)，對(duì)于消防水池、消防水泵、水箱水位等運(yùn)行狀況也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為高層防火監(jiān)督提供強(qiáng)有力保障。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑雖然功能眾多，但相應(yīng)的消防安全隱患也并不少，一旦控制和管理不到位，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)事故，給居民人身即財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。而通過(guò)開(kāi)展高層建筑防火監(jiān)督工作，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑內(nèi)部存在的消防安全隱患，并且結(jié)合相應(yīng)的監(jiān)督和控制對(duì)策，將隱患進(jìn)行消除，降低火災(zāi)事故發(fā)生的概率，同時(shí)也顯著提升高層建筑的安全性和可靠性。