浅析超高层建筑中存在的消防安全问题

李婷

摘要:在我国经济发展新形势下,城市人口不断增加,土地资源稀缺,城市建设突飞猛进。超高层建筑的数量和高度持续刷新,不断满足人们对土地空间的高度利用,一定程度上缓解了土地压力。然而作为新地标的超高层建筑,大多处于市中心及一些主要商圈,是办公、居住人群的集聚地,消防隐患十分严峻。一旦发生火灾,超高层建筑在着火过程中受风向和空气流速的影响会比普通的高楼更为严重,风助火势变得更加猛烈,造成不可挽回的损失。针对超高层建筑中存在的消防安全问题,如何采取行之有效的措施显得尤为重要。因此,文章对超高层建筑中存在的消防安全问题进行研究具有重要意义。

关键词:超高层建筑;消防安全;应对措施

1  超高层建筑存在的危险

1.1  易燃物多

目前超高层建筑以办公、酒店、公寓等商业综合体为主,因其具有多样化的特点,在装饰设计过程中,大多都会选用木材、胶合板等可燃易燃材料,外墙包裹着保温层、防护网等易燃物品,给超高层建筑带来了很多消防隐患。发生火灾时,这些可燃易燃材料剧烈燃烧,内部存储的化学物质很快被释放出来,产出的有毒有害气体对人们的生命安全带来重大损害,而且蔓延速度快、火势发展迅猛,也使火灾的扑救工作难以开展。

1.2  超负荷用电

由于建筑物本身体积大、楼层功能复杂,超高层建筑在用电上会产生十分庞大的用电负荷。商业综合体中的各类用电设备和装置在功率、性能等诸多方面不一致或者不相容,所使用的供电线路也不相同,这就导致供电线路数量大、结构繁琐等弊端。通常,高层建筑物配备有大量的电气设备,这会导致过多的能量输出。功率如果超过了所有电气配电装置的最高工作负荷,很有可能会给楼内埋下一定的用电安全隐患,容易引发重大电气用电安全事故。

2  超高层建筑中火灾特点

超高层建筑的消防安全问题是摆在相关部门面前亟待解决的难题。消防部门目前配备的高喷消防车,其水炮打水高度约60m。如果通过云梯消防车将水带送至云梯上进行扑火,目前能够扑救的高度约为100m。这意味着,超高层建筑一旦发生火灾,从外部扑救十分困难,最有效的办法就是依靠建筑内的消防设施进行灭火。

2.1  功能多样,火灾隐患大

除居民住宅以外,超高层建筑大多建成综合性商业体。以苏州的标志性建筑东方之门为例,由两栋分别为66层和60层的超高层建筑及裙楼组成,包括商业中心、星级酒店、高端住宅、商务金融、餐饮娱乐等多元业态,用途广、功能全时,但存在内部使用单位消防责任不明、缺乏明确的管理制度、消防设施的维护不到位等问题,给消防工作带来很大的安全隐患。

2.2  樓层多、人员密集,疏散难度大

超高层建筑一般在40层以上,层数多、垂直距离长,再加上内部结构复杂,一旦发生火灾,火势难以控制。如果不尽快疏散建筑内人员,后果不堪设想。由于发生火灾时,电梯系统会自动断电而停止运行,消防云梯车辆的高度也会达到极限,所以楼梯是超高层建筑内人员疏散或者逃离至室外安全区域的唯一通道。综合性商业体以及住宅区内人员密集,在发生火灾的情况下,人员惊慌、混乱,容易发生拥挤踩踏,甚至出现人员跳楼事故,要使楼内所有人员安全、迅速疏散到地面,难度系数非常大。

2.3  竖向管井多,易形成烟囱效应

所谓“烟囱效应”就是利用建筑内部空气的热压差来实现建筑的自然通风。户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降,造成空气对流的现象。[1]由于我国超高层建筑内部经常存在着大量管道、竖井、楼梯间、排气道等各类管井横竖交错,能够一直从底部延伸至建筑顶部。一旦我们无法很好地控制火灾形势,烟气会顺着管井进入到垂直空间内,很容易产生一种竖向的“烟囱效应”,使火势进一步蔓延,对于超高层建筑内部的人员而言,安全逃生的难度很大。

3  超高层建筑存在的消防问题

3.1  消防安全意识不强

当前,我国大多数群众消防安全意识淡薄、消防知识匮乏,常常抱有侥幸心理,认为火灾不会发生在自己身上。对于日常工作、学习或是居住的建筑物主体结构及逃生途径并不清楚,鲜少有人能够掌握灭火器材的基本使用技术和方法。即便逃生过程中发现周围有一些消防器材,也不知道如何使用,进行灭火自救。火灾发生时,人们往往会陷入恐慌中,盲目选择逃生通道,让现场救援变得更加困难。

3.2  消防设施配置不合理

3.2.1  消防器材部分缺失

超高层建筑需要配备的消防设施很多,例如消防栓、灭火器、烟雾报警器、自动喷水灭火系统等。在一些层数比较高的建筑里,还需要设立专门的消防电梯,以及火灾报警装置、防烟排烟系统、应急照明和疏散指示标。在部分超高层建筑中,消防器材装置配备不齐全的情况很常见,有的大楼内虽然安装了灭火器箱,但消防灭火器早已遗失;一些火灾自动报警系统的探测器也失效已久;很多消防设施长期处于故障状态。超高层建筑中的消防设施要按照规定配备充足,并且在日常生活中不断进行检验,查看其是否能够正常使用。对于缺失或损坏的设施,一定要及时补齐和维修,否则着火的时候,即使拥有消防设施,也不能发挥其作用。

3.2.2  防火门未保持常闭

防火门能够提高建筑的防火能力,是避免火灾事故扩大的重要屏障。一旦发生大型火灾事故,防火门能够将火势控制在某一个独立区域内,有效阻止火势的继续蔓延,还能为消防救援人员争取更多的时间[2]。然而目前大多数超高层建筑由于楼层电梯等候时间长,一些人员会将安全防火门打开,方便上下楼。若高层发生了重大火灾,因“烟囱效应”,烟雾和大量的可燃气体就会直接穿过敞开的高层防火门,窜入封闭的楼梯间,从而起不到防火隔烟的作用。

3.3  消防技术不够先进,导致救援困难

超高层建筑发生火灾后,由于火灾高度可以达到百米,消防车在高处登高提升供水能力远远达不到,使得灭火效果不理想。仅仅依靠建筑内部的消防系统,无法充分发挥其消防作用。在火灾发生时,如果不能在第一时间利用消防设备把火势控制住,尽快将人员疏散到安全场所,就会对人们的生命财产安全造成严重威胁。

4  超高层消防安全应对措施

4.1  完善制度,明确主体消防安全责任

按照《消防法》的相关规定,对于超高层建筑应当认真履行“党政同责、行业监管、单位主责、齐抓共管”的消防安全责任制。充分明确消防和监督管理的责任,各司其职,协同配合,依法、依规地做好对高层建筑物的消防和监督管理。落实高层、超高层建筑消防安全主体责任,督促、引导管理单位依法建立完善的消防安全责任网络,明确各单位、各业户、各岗位的消防安全责任[3]。

4.2  加大宣传,提高公众消防安全意识

开辟消防教育的宣传阵地,利用广播、电梯显示屏等多种媒体,有针对性的播放火灾事故发生时的各种消防应急预案和消防知识,增强建筑内部工作人员的消防安全意识。同时,消防部门应定期开展宣传教育活动、组织消防逃生演练,提升广大公民的火灾现场逃生知识与技能,确保经常出入建筑的内部人员,能够清楚了解大楼内逃生通道的位置,发生火情时,沉着冷静应对,尽快前往安全区域。掌握基本的火灾应急自救方法,例如用湿润的毛巾遮住口鼻、弯腰前行、用湿布堵住门窗缝隙、学会使用消防灭火器材等,一旦发生火灾能够实施自救,最大程度上减少伤害。

4.3  加强监管,定期维护保养消防设备

超高层建筑内部的消防设施需要专人定期进行维護和保养。很多高层建筑内部的管理者由于忽视了对消防设备的维护,对于过期的设施没有及时更换,使得楼道内的灭火器成为摆设。建筑内人员缺少专业的消防安全知识,在发生重大火灾或者紧急情况时,没有第一时间使用有效的消防设备灭火而酿成大祸。因此,超高层建筑的负责人应当更加重视对消防设备的有效管理,安排专业人员定期对消防设备、装置进行检查,一旦发现问题必须及时向部门上报,并定期开展对所有设备的日常维护、更新,确保在重大火灾事故中所用的设备都能够正常使用。

4.4  重视科技,创新火灾防控体系

消防设施在新科技的发展下不断更新,火灾预防管理的体系及其模式也要做到与时俱进,要不断引进更加先进的技术,参与超高层建筑火灾预防,是近年来我国消防改革的一个重要议题。

作为拥有较多超高层建筑的大城市,苏州致力于创新“火眼”火灾防控体系,通过物管中心、消防中队联动,通过微信平台定制“微消防”消防设备自检系统,划分“动态覆盖网络”,打造“快速响应机制”,激活住区消防领域末端神经元,从而形成信息快速响应、人员快速出动、火势快速控制的高效管理体系。将现代消防物联网信息技术与消防科技业务管理工作需求特点进行有机结合,可以对火灾预防、消防设施监管、消防装备管理、危险源监管、防火监督、灭火救援实战等各方面都能发挥重要的指导作用。依靠先进的消防科技管理手段可以有效实现对于重大火灾的早防控、早预警、早处置,加强对消防人员的安全管理,提升其对重大火灾的及时防控、扑救及其他火灾事故的应急预防抢险以及救援的管理能力。

4.4.1  安装消防电梯,提高疏散效率

由于着火时电梯会自动断电停止使用,楼内人员只能通过楼梯进行逃生。然而超高层建筑楼层多、人员密集,无法满足短时间内人员疏散的问题。因此,在超高层建筑设计时,应让设计人员利用计算机技术模拟火灾场景,通过计算设计出疏散位置,安装消防电梯。专门用于疏散的电梯需要为其配置独立电路、电源线路等,做好防火隔热处理,保障火灾发生时也能正常运行,加快楼内人员的疏散时间,为人民群众提供安全保障[4]。

4.4.2  建造防火避难层,为逃生提供充足空间

《建筑设计防火规范》中规定,如果超高层建筑的高度超过100m,需要设计避难层。避难层主要有敞开式、半敞开式以及封闭式3种类型[5]。避难层的通风系统都是独立的,地板、天花板、楼梯等都是特殊处理的,具有很强的抗火耐火性能,避免“烟囱效应”产生的剧烈浓烟进入到避难层,对逃生人员造成伤害。避难层对于受困者而言是一个可以暂时躲避火灾和烟气的安全避难场所。15层以上的人员,无法迅速撤离大楼,可以先前往避难层,等待消防人员的进一步施救。在进行消防救援工作时,消防人员可以充分利用消防避难层来开展救援作业,通过云梯车将被困人员疏散至地面。

4.4.3  引进“大数据”信息数据分析,智能化的消防设备,用科技有效防范火灾隐患

目前苏州市消防救援支队的火眼系统每月自动生成火灾高风险预警信息,支队防火处根据预警信息调整辖区参谋的检查名录,使得警力投放更有针对性。尤其是针对高层和超高层建筑,通过火眼与微消防社会单位消防服务系统结合,预警指令可以同步推送给相关单位和主管部门,督促其增加自我巡查与检查频次,并将检查结果在线上传,从而降低超高层建筑的火灾隐患。

此外,在灭火救援的硬件设施中,消防灭火机器人可以替代消防人员进行灭火救援,特别是在一些危险环境的作业,可以有效避免搜救人员发生伤亡事故,还能提升灭火救援效果。如苏州消防救援支队配备的RXR-M40L型消防灭火机器人、电机驱动,装有全地形履带,机动灵活,可原地转向、爬坡、爬楼梯、越沟,可适合复杂地形情况下的快速作战需求;配备进口消防炮,射程远,可有效应用于超高层灭火需求。

除了广泛应用的消防起火装置,借助光电式烟感、温感、可燃气体泄漏探测器,消防起火控制数据中心实时自动监测整个建筑物内的消防起火情况。一旦发现火情,将触发自动报警系统、排烟送风系统、喷淋及气体灭火系统,在消防车到之前可有效抑制楼内火势。采用自动灭火系统完成洒水喷头等零部件和管网合理配置,可以促使系统按照消防灭火喷水的强度要求,自动从大型建筑物内部开始进行火灾扑救。

5  结语

通过研究发现,超高层建筑存在的消防安全隐患远超于普通建筑,例如易燃物多、用电负荷;楼层多、人员密集,疏散难度大;竖向管井多、可燃物集中,容易形成烟囱效应等。超高层建筑因其特殊性,一旦发生消防安全事故,将严重威胁人们的生命安全,造成无法挽回的损失。同时,在我国超高层建筑消防管理中也普遍存在各种问题,如消防安全意识不强、消防设施配置不合理、消防技术不够先进等。要严格遵循“预防为主,防消结合”的方针,积极预防火灾的发生,不断提高民众消防安全意识,增强消防的综合技术水平,做到定期检查和规范化操作,才能防患于未然[6]。总而言之,对于超高层建筑的独特性,应在消防安全问题上给予高度重视,从各个方面采取有效的政策措施和管理办法,不断提升消防管理工作,有力保障超高层建筑的安全。

参考文献:

[1]阎建光.高层建筑如何应对“烟囱效应”?[J].中国物业管理,2021(01):76-77.

[2]孙厚杰.超高层建筑的防火疏散设计对策[J].今日消防,2020,5(08):37-38.

[3]王伟.高层超高层建筑消防安全管理探讨[J].消防科学与技术,2015,34(08):1103-1106.

[4]張金辉.超高层建筑消防安全中存在的问题与应对措施[J].工程技术研究,2020,5(23):144-145.

[5]李蕾,陈璐.超高层建筑避难层设计[J].城市住宅,2019,26(04):64-66.

[6]廖彬彬.超高层建筑消防安全特点分析及对应措施[J].价值工程,2019,38(28):35-36.

Abstract:In the new situation of China"s economic development, urban population is increasing, land resources are scarce and urban construction is advancing rapidly. The number and height of super high-rise buildings continue to refresh, constantly meeting people"s high utilization of land space and alleviating land pressure to a certain extent. However, as the new landmarks of super high-rise buildings, most of them are in the city center and some major business districts, which are the gathering places of office and residential people, and the fire hazards are very serious. Once a fire breaks out, super high-rise buildings will be more seriously affected by the wind direction and air velocity during the fire than ordinary high-rise buildings, and the wind will help the fire become more intense, causing irreparable damage. For the fire safety problems in super high-rise buildings, how to take effective measures is particularly important. Therefore, the article is important to study the fire safety problems in super high-rise buildings.

Keywords:super high-rise building; fire safety; countermeasures

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