浅议高层建筑防火安全问题及对策

浅议高层建筑防火安全问题及对策浅议高层建筑防火安全问题及对策 第一节 高层建筑的火灾特点 高层建筑的概念在不同地区 不同国家 不同时期有不同 的含义 在我国 按照 高层民用建筑设计防火规范 gb50045 95 的规定 建筑总高度超过 24 米的非单层民用 建筑和 10 层及 10 层以上的住宅建筑 包括底层设置商业服务 网点的住宅楼 称为高层建筑 高层建筑自身的特点决定了火灾发生后火灾的性质与一般 建筑火灾不同 具有下列特点 1 火势蔓延快 高层建筑各专业竖井林立 发生火灾时 这些竖井就像高 耸的烟囱 构成火势迅速蔓延的主要途径 试验证明 烟气竖 向扩散速度为 3 4m s 100m 的高层建筑在 25 35m s 左右 烟气即顺垂直通道从底层扩散到顶层 与此同时 火势也将蔓 延扩大 2 人员疏散困难 高层建筑层数多 人员集中 垂直疏散距离远 发生火灾 时 要使人员迅速疏散到地面或建筑物内避难层及不受火灾威 胁的安全部位 是十分艰难的 数千人 甚至数万人若从整幢 大楼疏散到地面 少则几十分钟 多则几小时 3 火灾扑救难度大 高层建筑火灾的扑救由于受到消防设施条件的限制 给灭 火工作带来很大难度 如果超过消防登高车辆的高度则无法从 室外扑救 只能依靠自救 即依靠室内的消防疏散设施 第二节 我国高层建筑防火安全问题现状 随着我国城市建设步伐的加快 高层建筑消防安全问题日 益突出 以上海市为例 2004 年 1 9 月份共发生高层建筑火灾 239 起 直接财产损失 63 3 万余元 火灾起数与 2003 年同期相 比上升 50 3 直接财产损失上升 45 9 高层建筑防火形 势严峻 目前我国高层建筑防火存在的问题主要有 1 建筑防火设计先天不足 1995 年国家出台了 高层民用建筑设计防火规范 gb50045 95 以下简称 高规 为高层建筑的消防安 全提供了政策保证 但一些老式的高层建筑在消防设施设计上 存在先天设计缺陷 不符合国家现行的 建筑设计防火规范 以及 高规 的要求 例如有些老式建筑未设计防火分区 消 防布局不合理 缺少火灾自动报警系统等等 合理布置安全疏 散设施以及防火分区 为人们安全疏散创造条件 对于避免和 减少人员伤亡事故和严重经济损失有着十分重要的意义 2 消防设施缺乏有效管理 忧患意识淡薄 在高层建筑的长期使用过程中 人们往往忽视了对消防系 统的管理与维护 现代高层建筑尤其是公共高层建筑内各种消 防设施种类繁多 一般都设有火灾自动报警 自动灭火 自动 防排烟系统等 发生火灾时 上述系统均应做到联合动作 然 而 由于管理人员重视不够 没有坚持对消防系统进行管理与 维护 致使前期大力投资的消防设施出现老化 损坏等现象 形同虚设 等到发生火灾时 消防系统不能做到及时联动 无法发挥其应有作用 缺乏必要的忧患意识也是目前我国高层建筑防火安全面临 的一个主要问题 高层建筑的疏散楼梯按国家消防技术规范的 要求是应设为防烟楼梯或封闭楼梯的 疏散通道上的防火门上 装有闭门器 靠闭门器的作用防火门平时是要求关闭的 火灾 时既方便逃生 又能有效地阻断烟气 有些高层建筑中的住户 为了方便 将疏散通道上的防火门顶上或是堆上商品或杂物 使防火门处于常开状态 一旦发生火灾 大量的有毒浓烟就会 沿楼梯间扩散到上层 使人员无法通过楼梯疏散到地面 这些 说明了人们对火灾忧患意识的淡薄 3 高层住宅避难层 空白 有关专家指出 高层建筑发生火灾时 若超过消防云梯车 能够达到高度 从大楼外面施救的可能性很小 一般要依靠自 救 建筑高度超过 100 米的旅馆 办公楼和综合楼等公共建筑 由于楼层很高 人员很多 尽管已设有防烟楼梯间等安全疏散 设施 火灾时其内人员仍很难迅速地疏散到地面 因此 对超 高层公共建筑在其适当楼层设置供疏散人员暂时躲避火灾和喘 息的一块安全区即避难层或避难间 是极为重要的 我国 高规 中规定 建筑高度超过 100 米的公共建筑 应设置避难层 间 据了解 国内建成的许多超高层公共建 筑都设置了避难层 间 一般是与设备层 消防给水分区系 统和排烟系统分区有机结合设置 如高 391 米 80 层的广州标 志性建筑中信广场 在 27 层 47 层 67 层三层都是完全空置 的防火避难层 共 63 层 建筑高度 249 9 米的北京银泰中心 分别在 17 层 33 层 46 层和 55 层设计了 4 个避难层 然而值 得注意的是 除了高过百米的写字楼 酒店等公共建筑 随着 土地资源的稀缺以及开发商追求住宅容积率热情的日益高涨 在北京 广州等发达城市 七八十米高的住宅楼已比较普遍 超过百米高的超高层住宅也相继出现 一个不容忽视的问题随 之而来 高规 中并没有对高层住宅的避难层作类似规定 据报道 目前广州市内十几幢超过 100 米的居民住宅楼均未设 置避难层 北京市七八十米高的住宅楼已相当普遍 但这 些 高个子 住宅却也都没有避难层 高层住宅避难层设置凸 现 空白 城市安全部门曾经做过一个试验 让一名身强力壮的消防 员从第 33 层跑到第 1 层 用了 35 分钟 如果是一名身体素质 一般的人员或老人 小孩 所需时间肯定会更多 而火借风势 30 秒内就可以从第 1 层到达第 33 层 这样算来 在高于 50 米 的建筑中 遇到火险 人们跑到楼外逃生的可能性很小 随着 城市人口的发展 高层住宅必将越来越多 相对于公共建筑 住宅使用人中 老幼病残 的比例更高 一旦发生大火 住宅中 的住户特别是老人和小孩怎么一层一层往下跑呢 百米以上或 是更低高度的住宅楼 该不该像公共建筑一样也设置避难层 间 呢 这个问题值得探讨 第三节 高层建筑防火安全对策 高层建筑防火 不仅需要前期全面系统的设计 还要在后 期实施全方位科学运作 加强各方面综合协调 消除隐患 防 止火灾 主要取决于高层建筑自身设施的完善和内部人员消防 观念的增强 针对高层建筑火灾特点以及目前我国高层建筑防 火安全现状 提出以下几点对策 1 做好防火安全设计源头工作 高层建筑因为其建筑本身面积大 功能复杂 装修易燃材 料多 火灾隐患相对来说比低层建筑要大 因此高层建筑在设 计上的防火问题显得尤为重要 按照 高规 的要求 高层民 用建筑为了自身的消防安全 在大楼的整体设计中要确定专门 的消防工程专篇 做好高层建筑防火设计必须强调几个问题 1 合理布置高层建筑总体布局和防火分区 总平面布置中的主 附体关系 该建筑与四周建筑的间距 及车道的设置等等 均属与防止蔓延和迅速扑救密切相关的问 题 也是进行建筑方面设计方案时须首先考虑的重要因素之一 合理的总平面布置 不但有利于火灾扑救 而且对防止火势蔓 延有极大帮助 设计时需不折不扣执行 防火分区是延缓火势蔓延的重要措施 包括水平和竖向两 种 水平防火分区是应用防火墙 防火门及防火卷帘等将各楼 层在水平方向分隔为两个或几个防火分区 根据 高规 要求 每一分区内要相应装设一些使防火门能自动关闭的装置 并且 在建筑施工时 要做到防火卷帘安装时 卷筒与梁 卷筒与墙 壁之间不能留有缝隙 能充分发挥其防火 阻烟作用 竖向防 火分区主要指对建筑内部的垃圾井 布草井 风道 排烟 正 压送风 水井 水管井 电井 强 弱电 及楼 电梯间 实行防火阻隔 水井 电井要求封堵 最大限度地降低火势 蔓延速度 控制火灾燃烧面积 2 确保建筑物耐火能力 高规 规定 一类高层建筑的耐火等级为一级 二类高 层建筑耐火等级不低于二级 在高层建筑防火设计中应保证建 筑物的耐火等级 使火灾发生时建筑物结构在较短时间内不会 损坏 为人员疏散赢得时间 同时也减少火灾损失 可靠的耐 火构造能减少起火 蔓延及保护人和建筑的安全 设计中除了 应首先保证主体结构的耐火能力之外 还须对天棚 墙面等装 修部位的耐火性能给予充分的考虑 为了追求建筑外观效果 部分高级公寓和住宅采用了玻璃 幕墙 国内外建筑界对此颇有争议 日本 德国等国家明文规 定禁止使用 其中部分原因在于玻璃幕墙不但因抽风作用而 成为火势蔓延的途径 而且在火灾发生后 常常等不到人员疏 散完毕 幕墙就已达到耐火极限而向下掉落 严重影响人群的 疏散 3 加强自然排烟设计及安全疏散设施设置 目前 高层建筑中玻璃幕墙和竖向管道常常成为火势蔓延 的途径 造成火势跳跃防火分区 扩大火灾损失 其次 大量 高层建筑火灾证明了烟是高层建筑火灾中最大的杀手 因此 防排烟设计与安全疏散设施的设置是高层建筑防火设计中十分 重要的环节 国家明确规定电梯前室及相关地方增设防排烟系统 疏散 楼梯增设正压送风系统 此外 还要加强自然排烟设计 自然 排烟是一种经济 简单 易操作的排烟方式 宜优先采用 但 由于楼梯间存在热压差 即烟囱效应 烟气往往充满楼梯间 使人们无法疏散 因此 要求楼梯间有一定的开窗面积 且排 烟窗应设在墙面上方 同时要求能方便开启 除了按规定设置不同形式的 数量足够且分布合理的疏散 楼梯外 必须在防火门及疏散通道前上方及其附近设置明显的 指示标志 以使人员能顺利疏散 2 加强硬件设施管理 增强人员消防意识 规范的防火设计 完善的消防设施 是高层建筑防火的前 期条件 但要预防火灾发生 将火患降到最低 关键还在于后 期的管理以及人们的防患意识 防患于未然 最为关键 在建 筑长期使用过程中 内部的管理者应该做到 1 定期检测 消除隐患 任何设备在使用的过程中 都不可避免地会出现这样和那样的问题 消防设施 设备也是 一样 因此 坚持由专门机构进行定期检测 才能发现存在的 隐患问题 及时整改 保证设施 设备的正常运转 2 更新改造 不断完善 装修 改建使高层建筑内部 环境不断发生变化 相应的消防设施 设备也要随着保护对象 的变化而进行完善和补充 3 正确操作 做好维护 设施 设备是由人来操作的 按照 中华人民共和国消防法 的规定 消防控制室的操作人 员一要固定 二要经过消防专业培训 并取得合格证后才能上 岗 上岗人员要正确熟练地掌握消防设施设备的性能 使用方 法 一般故障的排除等专业技能 并坚持做好日常维护保养 及时发现 排除影响设施设备运行的不安全因素 此外 还要通过宣传教育等方法 培养人们的消防安全意 识 增强消防观念 高素质的人员是高层建筑防火安全的软件 保证 增强人们的防患意识与责任感 对于消防安全十分重要 除了要树立牢固的消防安全意识 还应该增强人员自防自救能 力 加大逃生知识普及力度 从而减少火灾发生时的人员伤亡 及财产损失 3 健全法规 严格监管 从政策上严把每一关 高层建筑的消防工程是使高层建筑本身具有抵御火灾能力 的专门工程 要经过设计 审核 施工 验收 管理等一系列环节 随着我国消防法制的建设完善 各地消防建审 设计 及消防 检测部门在各环节上都做了大量工作 但由于人员责任心不强 等一些因素 消防工程质量不过关的现象还是存在 解决这些 客观实际问题的主要办法 在于提高有关人员的主观认识 而 要切实有效提高人员的主观认识 就必须进一步健全各种法规 制度 同时加强监管 笔者也在此呼吁 国家各有关部门应尽 快健全各种法律规范 制订新的管理规章制度 同时必须加强 执法监管力度 严格把好消防工程设计 审核 施工 验收每 一关 第四节 高层建筑消防设施及装备市场发展 随着我国社会经济的发展 城市化进程必将逐步加快 象 征着经济与财富的高层写字楼 酒店 商贸中心等公共建筑一 栋栋拔地而起 而由于城市人口的增加以及土地资源的稀缺 高层乃至超高层的高级住宅也必将在未来蔚然成风 确保公民生命财产安全 是一个现代化文明城市的前提 面对高层建筑火灾 无论是技术与知识 还是装备与能力我国 都还与发达国家有一定差距 随着高层建筑防火这一新课题的 提出 不仅在技术知识研究上开辟了新的篇章 更为国内建筑 消防设施及装备市场带来了广阔商机 1 火灾自动报警系统 火灾报警对确保高层建筑的安全重要非凡 楼宇建设的日 益现代化 对可能招致楼宇严重破坏的火灾防范要求更为迫切 为此一套功能卓越的火灾自动报警系统 成为高层建筑消防系 统中必不可少的消防产品 我国 高层民用建筑设计防火规范 中规定 高层建筑应设置火灾自动报警系统 随着高层建筑以及智能建筑的发展 传统的火灾报警系统 因其布线复杂 准确性和反应速度不甚理想等原因已经远远不 能满足现今高层智能建筑及时 准确的灭火和简便的施工要求 纵观国内外火灾报警产品的特点 可以明确认为 智能化 联 动性是火灾报警产品发展的必然趋势 有市场必然就有竞争 随着高层智能建筑的发展 急剧增长的市场需求为国内外厂商 提供了一个公平的大容量市场 而高技术和高可靠性则是产品 在竞争中取胜和占领市场的钥匙 据了解 目前国内消防报警 厂家有一百多家 国外消防报警产品在中国销售的也有三十家 左右 每年共计销售约 400 万只探测器 市场竞争最终的结论 是 谁拥有了先进技术和高质量的产品 谁就可以赢得用户的 信任而占领市场 从这种意义上来讲 不断发展新技术 推出 新产品就成为摆在国内厂商面前的当务之急 2 自发光疏散产品 由于现代化的建筑结构越来越复杂 如何在火灾事故发生 时有效疏散人员 成为世界各国安全和技术专家急待解决的问 题 2001 年震惊世界的美国 11 事件带给人们心灵的创伤 也使全世界的经济遭受巨大损失 但唯独全世界数百家生产自 发光紧急疏散系统的企业 却从中大大受益 9 11 事件后订单 大量增加 因为来自美国世贸大楼保安公司的消息表明 世贸 大楼中采用的自发光紧急疏散系统 在大楼遭受袭击后的人群 疏散中 发挥了非常重要的作用 目前 世界上建筑内的发光疏散指示标志主要有两种 一 种是电致发光型疏散指示标志 灯光型 电子显示屏等 另 一种是光致发光型疏散指示标志 主要是蓄光自发光型 常 规使用的电致发光型疏散指示标志 由于其包括了一整套电路 电器 蓄电池系统 需要定期保养和维护 安全系数难以得到 长期保障 而蓄光型自发光疏散指示系统的核心材料具有吸光 蓄光 发光的性能 在吸收各种可见光 10 20 分钟之后 即可 在黑暗中连续发光 10 12 小时 发光安全系数达到 100 由 于以电力为主导的疏散系统性能无法确保其稳定性 因此以蓄 光自发光型疏散指示标志替代电致发光疏散指示标志正成为全 球性的发展趋势 目前在欧洲和北美等西方发达国家 新型蓄光型自发光疏 散指示系统已经得到广泛应用 而我国蓄光型自发光疏散产品 及市场发展还处于低水平 我国政策鼓励蓄光型自发光疏散产 品的生产与应用 建设部 公安部于 2001 年对 建筑设计防火 规范 高层民用建筑防火规范 人民防空工程设计防 火规范 进行了修订 对蓄光型自发光疏散指示标志在建筑中 的应用做了明确要求 规范中指出 在疏散走道和主要疏散路 线地面 靠近地面的墙上设置发光疏散指示装置 对安全疏散 起到很好的作用 可以更有效地帮助人们在浓烟弥漫的情况下 及时识别疏散位置和方向 迅速沿发光疏散标志指示系统顺利 疏散 避免造成伤亡事故 可以预见 随着政策的引导和人们 观念的提升 蓄光型自发光疏散产品市场前景广阔 3 自救逃生装备 对于高层建筑防火 一方面必须在平时努力做到 防患于 未燃 将火灾隐患降到最低 但另一方面 由于人们在日常生 活的过程中各种主客观因素的实际存在 火灾的发生仍然不可 避免 这时 建筑物内配备的逃生缓降器 应急逃生绳等自救 逃生装备就显得格外重要 消防专家指出 由于受到消防设施 条件等的限制 高